韓國三星近期積極將極紫外(EUV)曝光技術(shù)應(yīng)用在采用1z納米制程的DRAM記憶體生產(chǎn)上,并且完成了量產(chǎn)。而根據(jù)半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu)《TechInsights》拆解了分別采用EUV曝光技術(shù)和ArF-i曝光技術(shù)的三星1z納米制程DRAM之后,發(fā)現(xiàn)EUV曝光技術(shù)除了提升了三星的生產(chǎn)效率,另外還縮小了DRAM的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)尺寸。而且,還將三星與美光的1z納米制程的DRAM進(jìn)行了比較,采用了EUV曝光技術(shù)的三星DRAM在核心尺寸(Cell Size)方面同樣較小。
事實(shí)上,三星在2019年末量產(chǎn)了100萬顆采用1x納米制程和EUV曝光技術(shù)的DRAM之后,緊接著在2020年年初,三星再宣布將研發(fā)分別使用了ArF-i技術(shù)和EUV技術(shù)的1z納米制程的DRAM。如今,三星則已經(jīng)開始在量產(chǎn)的1z納米制程DRAM上,包括8GB DDR4、12GB LPDDR5和16GB LPDDR5等產(chǎn)品上分別都進(jìn)行EUV曝光技術(shù)的升級。而三星這些升級采用EUV曝光技術(shù)的1z納米制程DRAM,也已經(jīng)部分應(yīng)用在三星Galaxy S21 5G系列的手機(jī)中。其中,Galaxy S21 Ultra的RAM使用的是12GB LPDDR5存儲(chǔ)器,而S21和S21+手機(jī)的RAM存儲(chǔ)器則是使用了16GB LPDDR5晶片,而這3款手機(jī)也已經(jīng)于2021年1月發(fā)布。
根據(jù)《TechInsights》的資料顯示,三星1z納米制程的生產(chǎn)效率比以前的1y納米制程要高出15%以上。其節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)尺寸(D/R;Design Rule)也從1y納米制程的17.1納米,降低到1z納米制程的15.7納米,裸晶尺寸也從53.53mm2縮小到43.98mm2,比之前縮小了約18%。另外,再拿三星1z納米制程的DRAM與競爭對手美光1z納米制程DRAM來比較,沒有采用EUV曝光技術(shù)的美光DRAM核心尺寸達(dá)到0.00204μm2,而采用EUV曝光技術(shù)的三星DRAM核心尺寸則只有0.00197μm2。至于,三星1z納米制程DRAM的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)尺寸則是15.7納米,美光的則是來到15.9納米。
當(dāng)前因?yàn)榇鎯?chǔ)器產(chǎn)業(yè)存在成本高昂、供需敏感、周期時(shí)間變化波動(dòng)等特性,美光等其他廠商因成本因素對EUV曝光技術(shù)的采用相對保守。根據(jù)之前美光的表示,針對1z納米制程的DRAM,仍將繼續(xù)使用ArF-i的曝光技術(shù),而且還暫時(shí)不會(huì)在1α納米和1β納米的DRAM中采用EUV曝光技術(shù)。但是,反觀三星方面,因?yàn)槭侨虼鎯?chǔ)器的龍頭,對于EUV曝光技術(shù)一向較為積極,一直以來都在發(fā)展EUV曝光技術(shù)在記憶體方面應(yīng)用的技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)在這一方向上取得了領(lǐng)先優(yōu)勢。因此,三星之前也指出,將在1α納米、1β納米等制程上的DRAM將繼續(xù)使用EUV曝光技術(shù)。
只是,因?yàn)?020年DRAM市場的大幅成長,以及包括相關(guān)研究機(jī)構(gòu)對市場樂觀的預(yù)期背景之下,包括美光、SK海力士等存儲(chǔ)器大廠或許會(huì)加大在新技術(shù)、制程方面的投入,同時(shí)利用成熟技術(shù)的成本優(yōu)勢,與三星進(jìn)行競爭。未來,三星是不是能持續(xù)在市場上領(lǐng)先,則有待進(jìn)一步的觀察。
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