拆解分析:各大存储器厂如何突破制程极限

上网时间: 2013年06月14日? 作者:Jeongdong Choe? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:DRAM? 存储器单元?

根据拆解分析机构 Techinsights 最近对目前市面上先进DRAM存储器单元(cell)技术所做的详细比较分析发现,虽然已有部分预测指出 DRAM 存储器单元将在30纳米制程遭遇微缩极限,但各大DRAM制造商仍将持续朝2x纳米甚至1x纳米节点前进。

Techinsights最近分析了包括三星(Samsung)、SK海力士(Hynix)、美光(Micron)/ 南亚(Nanya)与尔必达(Elpida)已量产的3x纳米SDRAM存储器单元阵列结构之制程技术与元件架构,推论该技术仍有进一步微缩的空间,而共同解决方案是结合埋入式字元线(buried wordlines,b-WL)与鳍状存取电晶体(fin-shaped access transistors)。

提升存取MOSFET的通道长度,厂商各有绝招

Techinsights指出,在DRAM单元架构发展时程表上,目前的低3x纳米节点在制程技术整合上的最重要元素,是如何有效提升存取MOSFET的通道长度(channel length),以及如何将DRAM单元阵列上的储存电容区域(storage capacitor area)微缩。

而拥有鞍型(saddle shaped)──或大型鳍式(bulky fin-type)──通道配置的埋入式金属字元线,是推动3x/2x纳米存取电晶体继续微缩的关键解决方案,因为具备控制良好的阈值电压 (threshold voltage)以及超低泄漏电流;此外,该种架构的元件具备较大通道宽度与长度,对短通道效应与较高的启动电流(on-current)有较佳的免疫力。

上述四家存储器厂商都是采用类似的制程生产内凹(recess)、鳍式电晶体;该种鳍状电晶体如下图所示。美光与SK海力士的大型鳍式电晶体外观有点类似梯形,而根据整合通道宽度与长度的估计,美光/南亚的单元电晶体通道宽度最大,尔必达电晶体的通道长度是最长的。

拆解分析:各大存储器厂如何突破制程极限_《国际电子商情》_1
比较三星、SK海力士、美光/南亚与尔必达四家厂商的存储器单元电晶体架构
Source

第二页:采用ZAZ-TIT电容克服3x纳米制造挑战

第三页:DRAM架构进一步微缩,在阵列区采用三阱制程

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  • DRAM,英文全称Dynamic Random Access Memory,即动态随机存取存储器。DRAM(Dynamic Random-Access Memory),即动态随机存储器最为常见的系统内存。DRAM 只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM 必须隔一段时间刷新(refresh)一次。如果存储单元没有被刷新,数据就会丢失。

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