微细化极限日益逼近,新存储器的开发加速推进

2011-12-23 19:17:45来源: 技术在线
    在2011年的半导体存储器业界,瞄准现有存储器遭遇微细化极限以后市场的新存储器技术最为红火。其中包括面向后NAND闪存工艺的三维NAND闪存,以及旨在取代DRAM的自旋注入式磁化反转型MRAM(STT-MRAM)等。这些技术计划在2013~2014年实用化,其开发估计将在2012年渐入佳境。

  2011年,NAND闪存的微细化竞争进入了1Xnm工艺。东芝率先在2011年7月开始量产19nm工艺产品。2011年9月,韩国三星电子开始量产与其几乎是相同技术工艺的2Xnm级产品),2011年12月美国美光科技(Micron Technology)与美国英特尔联合开始量产20nm工艺产品。韩国海力士半导体(Hynix Semiconductor)也在着手量产20nm工艺产品。

  NAND闪存的微细化将发展到什么程度?东芝代表执行董事社长佐佐木则夫就这个问题做了发言。他在2011年5月24日举行的经营方针说明会上表示,“基本上已有眉目微细化到19nm的下一代工艺1Ynm,以及之后的1Znm水平。但再往以后的情况则不明确”(。估计他的观点与各大存储器厂商基本相同。也即是说,大多数观点认为在各大公司将于2013年前后开始量产的1Znm工艺中,NAND闪存的微细化将迎来终结。

  为了超越这个技术极限,最近各大公司正在加速开发将存储器单元沿三维方向多段积层,从而实现大容量化和低成本化的三维NAND闪存。东芝推进开发的 “BiCS(Bit Cost Scalable)”,以及三星开发的“TCAT(Terabit Cell Array Transistor)”等是候选技术。东芝在2011年7月举行的NAND闪存新厂房竣工仪式上透露称,有意在2013年开始量产三维NAND闪存。估计NAND闪存的技术进步将从2013年前后开始经历“由横向转为纵向”的模式变革。

  DRAM方面,三星在业界率先于2011年9月开始量产2Xnm工艺产品。尔必达存储器也同时发布了25nm工艺产品,并宣布将从2011年12月开始量产。许多观点认为,DRAM实现1Xnm级微细化的技术门槛非常高。针对这一技术极限,近来采用硅通孔(Thorough Silicon Via:TSV)的DRAM纷纷为了实用化而提高容量和速度。2011年12月,美国IBM与美光宣布将共同开始量产通过TSV连接DRAM的 “Hybrid Memory Cube”(HMC)

  在业界出现上述动向的同时,瞄准后DRAM工艺的新存储器开发也呈现活跃态势。其中,由于擦写次数事实上已经接近无限,因此多数观点认为STT- MRAM是唯一可以取代DRAM的存储器。STT-MRAM是一款改变了原来MRAM擦写方式、基于磁力的非易失性存储器。

  在STT-MRAM方面,东芝处于2011年的话题中心。2011年7月,东芝与NAND闪存业务的竞争对手——海力士,就共同开发STT-MRAM达成了协议。东芝计划首先在2014年前后,将STT-MRAM作为可弥补DRAM与NAND闪存之间工作速度差距的存储级内存(Storage Class Memory)实用化。目标是最终取代DRAM。

  就在东芝和海力士宣布合作后不久的2011年8月,三星宣布收购了拥有大量STT-MRAM技术IP的美国Grandis。在存储器市场上拥有较高份额的三星、东芝和海力士这三大公司全力推进开发,使得STT-MRAM的受关注度迅速提高。究竟哪家厂商能迅速使STT-MRAM存储器实用化,并在后 DRAM工艺上前占先机?今后2~3年的发展战略将分出输赢。

关键字:新存储器

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2011/1223/article_9224.html
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