Преодолев технические сложности масштабирования DRAM, Samsung первой в мире открывает дверь в мир «DRAM класса 10 нм»
Samsung Electronics объявила о начале крупносерийного производства первых изделий с проектными нормами 10 нм – 8-гигабитных микросхем памяти DDR4, а также модулей на их основе. DDR4 быстро становится наиболее массовой памятью для персональных компьютеров и IT-сетей во всем мире, и последнее достижение компании Samsung поможет ускорить общеотраслевой переход к самым современным DDR4 продуктам.
Samsung стала первой в отрасли компанией, преодолевшей все технические сложности масштабирования DRAM и открывшей дверь в мир «DRAM класса 10 нм». Эти проблемы были решены с использованием существующей установки иммерсионной литографии с аргон-фторидным лазером, не требующей использования коротковолновой области ультрафиолета (EUV – extreme ultra violet).
Переход на выпуск DRAM класса 10 нм стал для Samsung еще одной важной вехой после освоения ею в 2014 году промышленного производства 4-гигабитных микросхем DDR3 с проектными нормами 20 нм.
DRAM 8 Гб класса 10 нм значительно увеличивают съем кристаллов с пластины, поднимая его на 30% по сравнению с аналогичными DRAM, произведенными по технологии 20 нм.
Скорость передачи данных новой DRAM составляет 3200 Мбит/с, что более чем на 30% превышает скорость 2400 Мбит/с для DDR4 DRAM, изготовленной по предыдущей технологии. Кроме того, новые модули, созданные на чипах DRAM с топологией 10 нм, потребляют от 10 до 20 процентов меньше энергии, чем их предшественники с размерами 20 нм. Это повысит эффективность высокопроизводительных вычислительных систем следующего поколения и крупных корпоративных сетей, а также найдет применение для ПК и основных серверных рынков.
Первая в отрасли DRAM класса 10 нм появилась в результате интеграции разработанных Samsung передовых технологий конструирования и изготовления микросхем памяти. Для достижения столь высокого уровня масштабируемости DRAM Samsung продвинула свои технологические инновации еще на один шаг по сравнению с тем, что использовалось для DRAM 20 нм. Ключевыми среди этих инновациями стали усовершенствование конструкции ячеек, QPT литография (QPT – quadruple patterning technology – технология четырехкратного формирования рисунка) и осаждение ультратонкого диэлектрического слоя.
В отличие от NAND флэш-памяти, каждая ячейка которой состоит из единственного транзистора, для одной ячейки DRAM требуются связанные друг с другом конденсатор и транзистор. Как правило, конденсатор располагается наверху области, под которой размещается транзистор. В случае новых DRAM класса 10 нм добавляется еще один уровень сложности в связи с необходимостью установки очень узких конденсаторов цилиндрической формы, хранящих большие электрические заряды, на верхней поверхности транзисторов шириной в несколько десятков нанометров, и создания более восьми миллиардов таких ячеек.
Используя фирменную технологию проектирования и четырехкратное формирование рисунка, в Samsung успешно создали новую структуру ячеек класса 10 нм. Благодаря четырехкратному формированию рисунка, позволяющему использовать существующие установки фотолитографии, Samsung также заложила технологическую основу разработки следующего поколения DRAM с проектными нормами 10 нм.
Кроме того, использование усовершенствованной технологии нанесения диэлектрического слоя позволило улучшить параметры новых DRAM класса 10 нм. Инженеры Samsung смогли с беспрецедентной равномерностью осадить на конденсаторы запоминающих ячеек сверхтонкие слои диэлектрика толщиной в единицы ангстрем, получив емкость, достаточную для существенного повышения характеристик ячеек.
Опираясь на успех своих новых DDR4 DRAM с топологическими нормами 10 нм, Samsung планирует позднее в этом году представить решение DRAM с высокой плотностью упаковки и скоростью для мобильных приложений, чем еще больше укрепит свое лидерство на рынке Ultra HD смартфонов.
Представляя широкий спектр модулей DDR4 класса 10 нм с емкостью от 4 ГБ для ноутбуков до 128 ГБ для корпоративных серверов, в течение года Samsung также будет параллельно расширять свою линейку DRAM с проектными нормами 20 нм.
Перевод: С. Милованов по заказу РадиоЛоцман
