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      電子行業:4F2+CBA是國產DRAM大趨勢.pdf

      • 上傳者:S***
      • 時間:2025/12/02
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      電子行業:4F2+CBA是國產DRAM大趨勢。DRAM存在迭代瓶頸,4F²方案提供新路徑。隨著摩爾定律推進速度放緩,DRAM技術工藝面臨諸多瓶頸,如工藝完整性、漏電、干擾等問題。4F²方案作為通向3D DRAM新路徑,采用垂直晶體管構建,預計0a節點后量產,有望大幅提升DRAM存儲密度,解決現有技術難題,為行業發展帶來新機遇。

      4F²架構:存儲單元結構創新,將晶體管與電容器垂直堆疊,從而突破傳統平面架構的限制。10nm代際之前,6F²是DRAM的主要方案,目前DRAM正逐步向4F²演變。與傳統的8F²和6F²架構相比,4F²架構將源極、柵極、漏極從水平改為垂直放置,在相同硅片面積內能夠集成更多的存儲單元,從而大幅提升存儲密度。

      4F²優勢:1)有效節約面積:4F²架構單元面積較6F²架構縮減約30%;2)電子進出存儲單元的效率更高:在4F²架構中,電流流經控制晶體管和接觸點的路徑更短,電阻更低;3)大幅減少漏電干擾:4F²字元線與位元線的垂直連接較傳統架構減少60%電力干擾;4)降低EUV光刻成本:4F² VG方案可將內存的EUV光刻成本比傳統6F²方案降低一半。

      4F²應用:長鑫與國際三大廠均布局4F²方案。相比傳統架構,4F²在性能上具有顯著優勢,長鑫存儲、三星、SK海力士、美光等廠商均在積極推進4F² DRAM研發,形成了各自的技術方案,有望推動該技術逐步落地應用。半導體設備制造商東京電子估計,采用VCT和4F² 技術的 DRAM 將在 2027 年至 2028 年間問世。

      4F²架構創新+CBA工藝是大陸廠商提升存儲密度的關鍵。DRAM制程微縮難度大,目前制程迭代逼近10nm(1γnm),必須使用EUV光刻機,并且目前DRAM的存儲單元陣列和外圍邏輯電路在同一片晶圓上生產,難度較大。4F²+CBA生產工藝的新解決方法被提出,CBA技術將存儲晶圓與邏輯控制電路晶圓分開制作,并利用混合鍵合方式進行堆疊。Yole預測未來CBA技術有望引入DRAM迭代路徑,4F²+CBA技術組合有望在2028年實現應用,成為頭部廠商的主流選擇。

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