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TUhjnbcbe - 2023/4/25 18:03:00
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7月12日消息,世界第三大DRAM制造商SK海力士发布声明,正式启用EUV光刻机闪存内存芯片,批量生产采用新一代10纳米级第4代(1a)微细工艺的8Gbit(千兆位)LPDDR4。这则简短资讯在半导体圈子中引发热议,这预示着国际之间,新一轮半导体尖端技术的革新竞争正式开始。

大家好,这里是柏柏说科技,资深科技爱好者,本期为大家带来的是SK海力士计划量产1anmDRAM,国际DRAM竞争加剧,国产DRAM迎来挑战。

DRAM、DDRSDRAM、LPDDR的概念含义

DRAM的全称是动态随机存取存储器,是一种半导体存储器,由于它的工作原理是利用电容内存储的电荷多寡来表示一个二进制比特(bit)是0或1,而现实中使用晶体管的漏电现象不可避免,导致电容上的储存电荷数量不足以对二进制比特进行正确的判断。因此要定时进行充电,所以DRAM被称为“动态存储器”。

DDRSDRAM则是DRAM其中的一个分类,全称为DoubleDataRateSDRAM,译为双倍速率同步动态随机存储器,不同于其前身的SDRAM,它可以在每个时钟周期传送两个数据位,大大提高了传输速率。

LPDDR则是DDRSDRAM的一种,是当前全球范围内应用最广的移动端工作内存,因它低功耗、体积小的优势,在移动设备内存领域有着不可取代的地位,拿当前应用最广的LPDDR4来说,它的内存频率达到了Mhz,带宽为12.8G/s,是LPDDR3的两倍。因此使用LPDDR4的手机、平板有着更快的反应速度和续航,目前市场上大部分主流移动设备使用的都是LPDDR4。

随着DRAM产品的技术更新,半导体行业开始将代表着技术革新工艺节点的每一代产品用标注英文字母的方式命名,如第一代的1x、第二代的1y、第三代的1z,而这次SK量产的1anmDRAM则是第四代产品。SK海力士对10纳米级第四代DRAM实现量产对整个世界半导体市场都有着重要意义,它标志着采用EUV设备进行高精度DRAM的批量生产成为可能。

三大DRAM大厂开启EUV制程竞赛

需要知道的是,DRAM存储器市场的先进工艺集中度极高,当前仅被极少数厂商掌握,而作为DRAM领域内的三大巨头厂商:三星、SK海力士和美光,更是掌握了大部分的先进技术和DRAM市场大半的市场份额。

如今半导体产业对于芯片制作精密度的要求越来越高,半导体技术继续向超微级发展,但却卡在18nm-15nm区间无法突破,因此,越来越多的半导体公司开始尝试使用EUV光刻机进行半导体制作,以求实现技术突破。

EUV光刻机技术是指在极紫外光下,通过反射投影光学系统,将反射掩模上的图形投影成像在硅片表面的光刻胶上。这种技术的精细度极高,可以减少多种图形制作中的重复步骤,提高图形分辨率。但想要将激光转化为EUV需要W的输出功率,且几率只有0.28~0.56%,因此要达到机器使用频率起码要KW的激光输出频率。要知道美国*舰上的激光炮输出频率也只有30KW。

从去年开始,三星宣布将运用EUV光刻机对1z纳米制程DEAM进行量产,但初期只针对1个层进行。截至目前,三星宣布已经有万个基于EUV技术的10nm级(D1X)DDR4模块成功出货,并表示会将EUV技术全面应用在更先进的10nmDRAM存储器中。

而SK海力士先前并未对是否采用EUV光刻机技术发布明确声明,但有消息称其在年就曾向荷兰ASML购买过EUV光刻机设备,并有意将其应用于DRAM制程。

与先前的1znm节点相比,1anm技术将在相同尺寸的晶圆芯片上增加25%的芯片数量,稳定运行速率达到Mbps,是目前标准LPDDR4移动DRAM中运行速度最快的存在,并且在增加传输速率的同时减少了20%的功耗,这将减少二氧化碳的排放,有利于践行绿色发展观。

当前世界经济正处于后复苏时期,各个半导体厂商都不敢轻易扩大自身产能,而是致力于制程技术优化来增加对市场的供应能力,利用EUV光刻机进行先进芯片的生产也被看作未来半导体市场的发展方向。

SK海力士加大资本投入进行成本竞争,使得DRAM头部科技竞争更为激烈,而作为排在三星、SK海力士之后的美光,先前对EUV光刻机技术并未表现出浓厚的兴趣,导致被三星、SK海力士落下很大差距。

国产DRAM发展水平

与三星、SK海力士等DRAM巨头厂商相比,我国DRAM产业还处在发展阶段,产业链相对薄弱。SK海力士对运用EUV光刻机技术进行1anmDRAM量产的实现,将拉开与其它厂商间的差距,抢占更多的市场份额,这会给我国的DRAM市场带来强烈的冲击。

但纵观世界领头DRAM厂商的崛起历程,我国DRAM产业并不是没有机会。

首先是要有坚实的产业定力与国民一起的决心。不管是韩国的“官民一体”DRAM共同开发项目,还是日本的“DRAM制法革新”项目,都是举全国之力,单点突破、以点带面地推动半导体产业的发展。一个国家的DRAM水平提升不是短时间的事,而是需要数十年的产业定力积累、以及数以千亿的资金实力,秉承着全力以赴、没有退路的决心,才可能实现技术的突破。

再是国家的设备自主能力。半导体行业的技术更新速度快,当有新资本入场时,并不会有历史资产以及折旧包袱,可以利用最新的技术与材料进行技术的研发,从日韩国家的发展经验来看,关键设备的研发是重中之重,若能实现设备自主,朝着核心技术难题进行攻克并取得成果,必能抢占极大的市场份额,从而实现弯道超车。

三是全产业链的支持。我国地大物博,各种产业系统健全,在这方面有着天然的优势。尖端科技只有得到中端品牌和下游产业的支持,才能专心致志地进行技术研发,从而攻克技术壁垒。

回顾我国DRAM发展历史,自“七五”期间完成第一块64kDRAM的研制,完成了中国人DRAM产业0的突破,短短几十年间,诞生了无锡华晶电子晶圆厂、上海华虹微电子晶圆厂等国产优秀厂商,并通过兼并收购海外DRAM厂商ISSI实现资本化等举措,为我国DRAM市场发展做出了贡献。

年后,集成电路产业成为我国经济结构升级中的重点发展方向,随着注入资金的增加与国民

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