三星1z纳米EUV制程DRAM规格曝光

韩国三星近期积极将极紫外（EUV）曝光技术应用在采用1z纳米制程的DRAM记忆体生产上，并且完成了量产。而根据半导体分析机构《TechInsights》拆解了分别采用EUV曝光技术和ArF-i曝光技术的三星1z纳米制程DRAM之后，发现EUV曝光技术除了提升了三星的生产效率，另外还缩小了DRAM的节点设计尺寸。而且还将三星与美光的1z纳米制程的DRAM进行了比较，采用了EUV曝光技术的三星DRAM在核心尺寸（Cell Size）方面同样较小。
 
事实上三星在2019年末量产了100万颗采用1x纳米制程和EUV曝光技术的DRAM之后，紧接着在2020年年初，三星再宣布将研发分别使用了ArF-i技术和EUV技术的1z纳米制程的DRAM。如今三星则已经开始在量产的1z纳米制程DRAM上，包括8GB DDR4、12GB LPDDR5和16GB LPDDR5等产品上分别都进行EUV曝光技术的升级。而三星这些升级采用EUV曝光技术的1z纳米制程DRAM，也已经部分应用在三星Galaxy S21 5G系列的手机中。其中Galaxy S21 Ultra的RAM使用的是12GB LPDDR5存储器，而S21和S21+手机的RAM存储器则是使用了16GB LPDDR5晶片，而这3款手机也已经于2021年1月发布。
 
根据《TechInsights》的资料显示，三星1z纳米制程的生产效率比以前的1y纳米制程要高出15%以上。其节点设计尺寸（D/R；Design Rule）也从1y纳米制程的17.1纳米，降低到1z纳米制程的15.7纳米，裸晶尺寸也从53.53mm2缩小到43.98mm2，比之前缩小了约18%。另外再拿三星1z纳米制程的DRAM与竞争对手美光1z纳米制程DRAM来比较，没有采用EUV曝光技术的美光DRAM核心尺寸达到0.00204μm2，而采用EUV曝光技术的三星DRAM核心尺寸则只有0.00197μm2。至于三星1z纳米制程DRAM的节点设计尺寸则是15.7纳米，美光的则是来到15.9纳米。
 
当前因为存储器产业存在成本高昂、供需敏感、周期时间变化波动等特性，美光等其他厂商因成本因素对EUV曝光技术的采用相对保守。根据之前美光的表示，针对1z纳米制程的DRAM，仍将继续使用ArF-i的曝光技术，而且还暂时不会在1α纳米和1β纳米的DRAM中采用EUV曝光技术。但是反观三星方面，因为是全球存储器的龙头，对于EUV曝光技术一向较为积极，一直以来都在发展EUV曝光技术在记忆体方面应用的技术，现在已经在这一方向上取得了领先优势。因此三星之前也指出，将在1α纳米、1β纳米等制程上的DRAM将继续使用EUV曝光技术。
 
只是因为2020年DRAM市场的大幅成长，以及包括相关研究机构对市场乐观的预期背景之下，包括美光、SK海力士等存储器大厂或许会加大在新技术、制程方面的投入，同时利用成熟技术的成本优势，与三星进行竞争。未来三星是不是能持续在市场上领先，则有待进一步的观察。
 
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