据韩媒The Elec报道,三星在今年3月成功利用10a DRAM制程完成晶圆试产,并通过器件特性测试验证了芯片的正常运行。这一进展标志着行业首次实现了4F方形单元结构与垂直沟道晶体管(VCT)工艺的实际应用。
按照三星的规划,10a DRAM制程的研发工作将在2026年完成,2027年进入品质测试阶段,预计2028年正式投入量产。此外,三星还计划将4F方形单元与VCT技术连续应用于10a、10b、10c三代DRAM产品。从10d节点开始,三星将全面转向3D DRAM技术路线。
目前,商用DRAM普遍采用6F方形结构,而新一代4F方形单元采用2F×2F布局,空间利用率更高,单元密度可提升30%至50%。4F结构的实现依赖于VCT技术,通过将电荷存储电容堆叠在晶体管上方,进一步压缩单元尺寸。传统外围电路则通过晶圆混合键合工艺整合至单元下方,形成单元下外围电路(PUC)架构。
技术迭代的难点在于材料体系的更换。三星已将沟道材料从硅替换为铟镓锌氧化物(IGZO),以降低漏电流并提升数据保存能力。然而,字线材料仍在评估中。三星曾考虑用钼替代氮化钛,但钼的强腐蚀性和加工难度使其量产面临挑战。
其他存储厂商也在加速研发相关技术。SK海力士暂不跟进10a节点,计划在10b制程才导入4F结构与VCT技术。由于SK海力士缺乏自建12英寸逻辑产线,其外围电路晶圆的生产或将依赖外部代工厂,但代工产能的限制可能影响技术落地。
业内对10纳米级DRAM制程采用1x、1y、1z、1a、1b、1c、1d的命名规则,10a为1d之后的下一代制程,也是首款迈入10纳米级以下的工艺节点,其实际电路线宽约为9.5至9.7纳米。这一技术突破为存储行业的发展提供了重要方向。