文章核心观点 - 铠侠公司开发出高度可堆叠的氧化物半导体沟道晶体管技术,为实现高密度、低功耗的3D DRAM提供了核心技术路径,有望解决传统DRAM在容量扩展和能耗方面的瓶颈 [5][6] 技术原理与结构 - 技术核心是用氧化物半导体材料InGaZnO取代传统氮化硅区域,形成水平排列的晶体管,并垂直堆叠成多层结构 [2][5] - 该设计无需依赖传统平面DRAM结构即可增加内存容量,通过扩大垂直间距或缩小垂直间距,使得单位体积内可以堆叠更多的存储单元 [2][6] - 公司展示了八层垂直堆叠晶体管的运行情况,并提供了横截面TEM图像作为验证 [2][11] 性能参数与优势 - 形成的水平晶体管具有超过30微安(>30μA)的高导通电流 [2][6] - 表现出低于1阿安培(<1aA,即10⁻¹⁸A)的超低关断电流,能最大限度地减少刷新周期中的能耗 [2][6] - 用氧化物半导体代替单晶硅沟道,可以降低制造工艺的复杂性和能耗 [3] - 通过降低刷新功耗,解决了传统DRAM内存密度增加时能耗成比例增加的主要限制 [3] 潜在应用与市场影响 - 该技术针对需要高存储密度和低功耗的应用,例如人工智能服务器和物联网设备 [3][5] - 效率提升可以支持处理更大的数据集,而不会像传统DRAM系统那样导致能源需求成比例增加 [3] - 技术的发展有望通过降低每GB的制造成本,带来更便宜、更快的内存 [2] - 但预计短期内最终用户的零售价格不会下降,大规模采用还需克服生产和供应链问题 [3][4] 研发进展与商业化挑战 - 该技术在2025年12月于旧金山举行的IEEE国际电子器件会议(IEDM)上进行了展示 [2][5] - 将这项技术从实验室演示过渡到大规模生产仍面临巨大挑战,包括精确的多层对准、集成到标准制造工艺中以及确保长期可靠性 [2][3] - 这些障碍可能需要数十年时间克服,该技术可能要到下一个十年才能进入消费市场 [2][4] - 公司计划继续进行研发,以实现3D DRAM在实际应用中的部署 [4][6]
Kioxia公布3D DRAM细节
半导体行业观察·2025-12-16 01:22