三星是垂直堆疊技術(shù)引領(lǐng)者，通過垂直通道晶體管（VCT）技術(shù)，將晶體管垂直排列，使單元面積縮小30%，并結(jié)合鉿鋯氧化物（HZO）材料優(yōu)化電荷存儲(chǔ)性能。目前其已成功研發(fā)128Gb容量的3D X-DRAM樣品，計(jì)劃2025年推出基于4F²架構(gòu)的商用產(chǎn)品，目標(biāo)2030年前將單顆芯片容量擴(kuò)展至1Tb。
該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為高帶寬、低延遲，單位面積存儲(chǔ)容量較傳統(tǒng)2D DRAM提升3倍以上。
據(jù)韓媒近日的最新報(bào)道，三星半導(dǎo)體（DS）部門的管理層已制定了明確的VCT DRAM量產(chǎn)路線圖，并正式啟動(dòng)相關(guān)工作。正如上文所言，三星正在量產(chǎn)第五代10納米級(jí)DRAM，并計(jì)劃在今年實(shí)現(xiàn)第六代產(chǎn)品的量產(chǎn)，在確定了明年開發(fā)第七代產(chǎn)品的時(shí)間表后，三星最終選擇了VCT DRAM作為第八代產(chǎn)品的開發(fā)方向。
SK海力士自然不會(huì)在新一輪技術(shù)競(jìng)賽中落后，該公司采用垂直柵極（VG）技術(shù)。去年在“VLSI 2024”大會(huì)上展示了5層堆疊3D DRAM原型，并宣布實(shí)現(xiàn)了56.1%的良率。
其研究論文，指出實(shí)驗(yàn)中的3D DRAM顯示出與目前使用的2D DRAM相似的特性，這是海力士首次披露其3D DRAM開發(fā)的具體數(shù)據(jù)和運(yùn)行特性。此外，海力士還在研究將IGZO材料應(yīng)用于3D DRAM，以解決帶寬和延遲方面的挑戰(zhàn)。IGZO是由銦、鎵、氧化鋅組成的金屬氧化物材料，大致分為非晶質(zhì)IGZO和晶化IGZO。
美光在2019年就開始了3D DRAM的研究工作。截止2022年8月，美光已獲得了30多項(xiàng)3D DRAM專利。相比之下，美光專利數(shù)量是三星和SK海力士這兩家韓國(guó)芯片制造商的兩三倍。美光于 2023 年末在 IEEE IEDM 會(huì)議上披露了其 32Gb 3D NVDRAM（非易失性 DRAM）研發(fā)成果。不過根據(jù)外媒 Blocks & Files 從兩位受采訪的行業(yè)分析師處得到的消息，這一突破性的新型內(nèi)存基本不可能走向商業(yè)化量產(chǎn)道路，但其展現(xiàn)的技術(shù)進(jìn)展有望出現(xiàn)在未來內(nèi)存產(chǎn)品之中。
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