
美系存储大厂美光科技宣布,采用第四代 10nm 工艺技术 1α(1-alpha)的 DRAM 产品已经开始供货。
这无疑是对外宣告,即使还没有导入极紫外光 EUV 机台技术,在最先进一代的 1α 工艺技术大战上,美光仍是成功抢下头香,超前两大韩系存储大厂三星电子与 SK 海力士,率先进入量产供货。
美光技术与产品执行副总裁 Scott DeBoer 表示,1α 工艺与前一代 1z 工艺 DRAM 相比,存储容量提高 40%,为未来产品和存储创新奠定基础。
目前美光的 1α 工艺的 DRAM 芯片是在台湾 12 寸晶圆厂进入量产阶段,首批产品是为着重运算需求的客户提供 DDR4 存储产品,以及用于消费性 PC 的 Crucial DRAM 产品。
美光也指出,LPDDR4 也开始向手机客户送样进行验证,预计在 2021 年会有基于 1α 工艺 DRAM 的新产品问世。
多重曝光与 EUV 技术的优缺点
和晶圆代工的逻辑工艺一样,芯片生产制造的过程可以使用多次的图像曝光步骤,也可以使用 EUV 技术,采用 EUV 技术的优势是可提高图像准确性,也缩短生产时间。在制程流程中,图像要多重曝光 3~4 次,是很耗费时间的,同时成本也很高的。
但要采用 EUV 光刻机替代多重曝光步骤之前,也要确定技术成熟度和成本,毕竟一台 EUV 光刻机要价高达一亿欧元,是非常昂贵的投资,且供应商只有荷兰 ASML 一家,都是根据客户订单需求生产设备机台的。
当前,全球存储大厂的主流 DRAM 工艺技术主要是 1Y 及 1Z 工艺,这分别是第二代和第三代的 10nm DRAM 技术,而美光算是首家破冰成功量产第四季 10nm 工艺 1a 技术的存储大厂。
SK 海力士曾在 2020 年透露,已开始投入 1a 工艺 DRAM 技术的研发,业界传出该项目代号为 “南极星” (Canopus),是 SK 海力士内部非常重视的技术项目,因为 1a 工艺将会导入极紫外光 EUV 光刻机技术。
直到 2020 年,SK 海力士在 DRAM 芯片上的主力产品仍是提升 1Y 及 1Z 工艺的比重,2020 年底 1Y 及 1Z 工艺 DRAM 芯片量产比重有接近 50%。
SK 海力士也计划 在 2021 下半年开始,在南韩利川厂区新设的 M16 产线中,开始用 EUV 光刻机生产第四代 10nm DRAM 芯片,也就是 1a 工艺技术的 DRAM 产品。
谈到采用 EUV 光刻机来生产 DRAM,三星算是走在最前面。
三星在 2020 年初即宣布,成为首家开始出货采用 EUV 生产的 DDR4 DRAM 模组的存储大厂,这也是克服不少挑战的结果。
三星当时出货的产品,是导入 EUV 光刻机,采用基于 1Z 工艺技术来生产的 16Gb LPDDR5 芯片。
针对第四代 DRAM 工艺(1a)技术方面,消息传出三星会在 2021 年开始采用 1a 工艺生产 DDR5 和 LPDDR5 芯片。
只有美光还未导入EUV工艺
目前三家 DRAM 大厂中,只有美光还未导入 EUV 技术。
在日前的投资人会议上,美光执行副总裁兼事业长 Sumit Sadana 表示,关于 EUV 技术方面,美光正处于研发阶段,一直在评估导入的最佳的时机。
根据南韩媒体 Etnews 报道,终于看到美光在征才网站开始征求 EUV 工程师,征才的内容是 “企业内部开发 EUV 应用技术,并管理新 EUV 系统,以及与 EUV 设备制造商 ASML 沟通”,工作地点就在美光总部美国爱达荷州。
这隐约透露 EUV 技术在 DRAM 生产中,是一条必行之路,因为长远来看,要使用 EUV 技术才能与竞争对手三星、SK 海力士竞争。
美光这次抢头香宣布的 1a 工艺DRAM 技术并没有采用 EUV 光刻机。有外媒报道,美光可能会在第七代 10nm 工艺(1d)技术上,才开始导入 EUV 技术。
针对 1α 工艺技术,美光表示,计划今年将 1α 工艺整合至 DRAM 产品组合中,支援所有使用 DRAM 的环境,而这项新 DRAM 技术的应用范围广泛且影响之深远,涵盖从行动装置到智慧汽车。
美光近一步指出,1α 工艺的 DRAM 会是更为节能、可靠的存储解决方案,并为需要最佳 LPDRAM 性能的行动装置平台提供更快的 LPDDR5 操作速度。


