NAND Flash進入10納米時代

不同于系統(tǒng)半導體、NAND Flash已展開10納米時代，DRAM無法輕易突破10納米的高墻。雖然四重曝光(Quadruple patterning;QPT)技術，有利DRAM的先進制程轉換，但電容器制程問題是一大難題，由于采用新材料將直接影響生產(chǎn)單價，導致存儲器業(yè)者態(tài)度并不積極。

據(jù)ET News報導，日前業(yè)界傳出消息，指出DRAM制程短期內恐停滯在20納米的可能性很高。由25納米轉進20納米時，追加設備投資的負擔不大，但10納米代的制程建設，沒有追加相當?shù)念A算無法完成。
尤其美光(Micron)對于DRAM制程從25納米轉換成20納米一事，似乎相當猶豫;而三星電子(Samsung Electronics)、SK海力士(SK Hynix)等領先企業(yè)的策略，則是優(yōu)先投資系統(tǒng)半導體、NAND Flash制程轉換。如此一來，DRAM的10納米時代來臨，恐怕將比當初預期晚。
不久前三星電子將DRAM制程從25納米轉換成20納米，業(yè)界對先進制程競爭的關注也同步升高。半導體專家們認為，20納米的DRAM制程技術穩(wěn)定之后，將迅速進入10納米制程。
然而進展卻不如預期，雖然進入10納米的QPT制程費用快速調降，有利于DRAM制程轉換。根據(jù)估計，QPT制程費用比起目前的雙重曝光(Double Patterning;DPT)制程減少15%，然而電容器制程問題卻阻擋了DRAM技術的進展。
原因在于DRAM越是精細化，電容器形成難度就呈等比級數(shù)增加。欲進行更精細的制程，DRAM表面上電容器面積不能避免地必須減少，電容器若想儲存相同數(shù)量的電荷，只能增加高度讓體積維持相同水準。
但是電容器若以細長條狀形成，不但容易斷裂，碰觸支柱也會引起故障，此外蝕刻制程也比預期復雜。
由此看來，開發(fā)出能夠替代電容器現(xiàn)行素材的新材料，將是開啟DRAM的10納米時代關鍵。半導體專家表示，若使用新的磁性材料，目前電容器問題可獲解決，但使用新材料會讓半導體晶圓廠產(chǎn)生良率問題，直接影響到生產(chǎn)單價，導致存儲器業(yè)者態(tài)度并不積極。
另一方面，系統(tǒng)半導體與NAND Flash技術快速進展，也影響業(yè)者的策略。 NAND Flash進入16納米制程已近在眼前，系統(tǒng)半導體也受益于鰭式場效晶體管(FinFET)技術，讓14~16納米先進制程得以應用。