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据韩媒BusinessKorea报道,随着DRAM的尺寸限制问题的出现,3D DRAM等新一代存储芯片的研究正在积极进行。SK海力士介绍了适合3D DRAM的新一代通道材料IGZO。
SK海力士的TL Hwayoung Kim近日于演讲中表示:「此前,半导体业界为了克服尺寸限制,将晶体管从平面转换为3D,需要向3D架构转变。」
存储芯片企业开始新一代开发的原因是DRAM的微细化局限性。 现有的DRAM开发一直是通过减少电路线宽,提高晶体管集成度的方式进行的。但是,随着电路线宽缩小到10nm以下,面临电容功率暴露等物理限制。
3D DRAM是一种存储半导体,其概念是将DRAM水平放置后垂直堆叠。如果说传统DRAM的结构是晶体管集成在一个平面上,那么3D DRAM则将晶体管堆叠为n层。因此可以分散晶体管。采用这种结构可以扩大晶体管之间的间隙,减少泄漏电流和干扰等。
虽然有这些优点,但开发需要多种努力。因为是与现有DRAM不同的3D形态结构,所以需要全方位的材料、设备开发。SK海力士提出了将IGZO作为3D DRAM的新一代通道材料。IGZO是由铟、镓、氧化锌组成的金属氧化物材料。
IGZO大致分为非晶质-IGZO和晶化。SK海力士正在研究的领域是后者。c-IGZO是一种物理、化学稳定的材料,在半导体工艺过程中可保持均匀的结构。
Hwayoung Kim表示,「IGZO 的最大优势是其低待机功耗,这种特点适合要求长续航时间的DRAM芯晶体管。通过调节In、Ga、ZnO等三个成分的组成比,很容易实现。」