三星和SK海力士是存储器领域的领导者,位列DRAM行业前两名,都已投入到3D DRAM商业化进程中,希望借此改变存储器行业的游戏规则。排在第三的美光从2019年起就开始了3D DRAM的研究,获得的专利数量是三星和SK海力士的两到三倍,这也迫使三星和SK海力士加快3D DRAM的开发。
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据The Elec报道,随着三星和SK海力士都已确认,在即将到来的3D DRAM上加入混合键合技术。前者初步计划在2025年推出3D DRAM芯片,后者还没有确定具体实施的时间。目前三星和SK海力士使用了微凸块来连接DRAM模块,但混合键合可以通过使用硅通孔(TSV)垂直堆叠芯片,以消除对微凸块的需求,从而显着减少芯片厚度。
3D DRAM是DRAM的未来概念,也就是DRAM单元垂直堆叠,是一种具有全新结构的存储芯片,打破了原有的模式,就像今天的NAND单元垂直堆叠一样。3D DRAM不是简单地将2D DRAM组件放在一侧,然后将其堆叠在一起,重新设计的DRAM架构可以层层叠叠,过程与NAND闪存类似,其中还会应用一些先进的晶体管制造技术。
3D DRAM设计重点是解决缩放和多层堆叠的难题,另外还有电容器和晶体管缩小,以及单元间连接和通孔阵列,最后还有制定相应的工艺要求。通过垂直堆叠单元,3D DRAM芯片将单位面积的容量增加三倍,而当前的HBM是垂直连接多个DRAM芯片,两者是不一样的。
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此外,三星还在探索4F Square DRAM,并计划将混合键合集成到生产过程中。与目前已经商业化的6F Square DRAM相比,可将芯片表面积减少30%。传闻三星打算推进到10nm或更先进的工艺时,在DRAM中引入新结构。
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