全球首款 3D X-DRAM，NAND Flash奔向300层

4日讯，初创公司NEO Semiconductor表示，其3D X-DRAM技术可以生产230层的128Gbit DRAM芯片——是当前DRAM密度的八倍。

NEO专注于半导体存储器并开发了X-NAND技术，NAND芯片具有多个平行平面以加速数据访问——第一代顺序写入带宽为1,600MBps，第二代为3,200MBps。NEO表示，3D X-DRAM是解决由下一波AI应用（例如ChatGPT）驱动的对高性能和大容量存储器半导体的需求增长所必需的。

3D X-DRAM 技术可能改变存储器市场

NEO半导体公司刚刚公布了他们新的3D X-DRAM技术，揭示了可以大幅提高DRAM存储器芯片密度以改变存储器市场的技术。

凭借3D X-DRAM，NEO Semiconductor相信他们可以创建128Gb（16GB）的DRAM芯片，比当今的2D DRAM芯片提供惊人的8倍密度提升。更好的是，这些DRAM模块可以使用类似3D NAND的制造技术来制造，NEO Semiconductor有望提供“高速、高密度、低成本和高产量的解决方案”

NEO半导体的3D X-DRAM是第一个基于无电容浮体单元技术的类似3D NAND的DRAM单元阵列结构。它可以使用今天的类似3D NAND的工艺来制造，并且只需要一个掩模来定义位线孔并在孔内形成单元结构。这种电池结构简化了工艺步骤，并提供了高速、高密度、低成本和高产量的解决方案。根据Neo的估计，3D X-DRAM技术可以在230层的情况下实现128 Gb的密度，这是当今DRAM密度的8倍。

有了3D X-DRAM，未来的服务器、PC、组件和其他计算设备将能够拥有更大的内存容量。这对整个行业都有影响，因为访问更多的内存将有助于创建更先进的软件，使科学家能够在研究中使用更大的数据集，并对人工智能硬件的未来产生巨大影响（在人工智能硬件中使用更大规模的训练数据集是一件大事）。

借助3D X-DRAM，NEO半导体公司预计在2035年之前可以制造1Tb（256GB）的DRAM芯片。考虑到大多数新电脑的总内存不足16GB，这是一件大事。如果新半导体的3D X-DRAM技术起飞，整个PC行业将发生变革。

3D-NAND 闪存，探索超过 300 层

在即将举行的 2023 年 VLSI 技术和电路研讨会上，多篇论文涵盖了 3D-NAND 闪存非易失性存储器。会议定于 6 月 11 日至 16 日在日本京都举行。

来自 Kioxia Corp. 的论文 C2-1，“A 1Tb 3b/Cell 3D-Flash Memory of more than 17Gb/mm2 bit Density with 3.2Gbps Interface and 205MB/s Program Throughput”提供了使用 210 个字线层的单片 1Tbit 存储器. 这代表了使用 3.2Gbps 读取接口和每秒 205MB 编程吞吐量进行优化的练习。该组件每个存储单元存储三位，并实现每平方毫米 17Gbits 的密度。

物理 8 平面架构实现了 40 微秒的读取延迟和每秒 205 字节的高程序吞吐量。单脉冲双频闪技术将感测时间减少了 18%，并有助于实现 205MB/s 的程序吞吐量。

Kioxia 和长期合作伙伴 Western Digital 的研究人员将提交论文 T7-1 “Highly Scalable Metal Induced Lateral Crystallization (MILC) Techniques for Vertical silicon Channel in Ultra-High (> 300 Layers) 3D Flash Memory”

金属诱导的横向结晶允许在超过 300 层的垂直存储孔中形成 14 微米长的“通心粉”格式通道。作者描述了最近开发的镍吸杂技术。112 字线分层 3D NAND 闪存在不降低存储单元可靠性的情况下，读取噪声降低了 40% 以上，通道传导性能提高了 10 倍。

半导体制造设备供应商 Tokyo Electron Ltd. 的一篇论文帮助绘制了一种 400 多层 3D-NAND 闪存的方法，使当今的商业技术水平翻了一番。

论文 T3-2 是“Beyond 10 micron Depth Ultra-High Speed Etch Process with 84% Lower Carbon Footprint for Memory Channel Hole of 3D NAND Flash over 400 Layers.” Tokyo Electron Miyagi 的作者在本文中讨论了一种使用低温和无碳化学进行高纵横比孔图案化的新型蚀刻工艺。作者发现，可以在大约 33 分钟的时间内将孔蚀刻到晶圆上 10 微米深。据说蚀刻剖面非常好。与其他蚀刻工艺相比，温室气体排放量减少了 84%。

（来源：半导体行业观察）