韓國三星近期積極將極紫外(EUV)曝光技術應用在采用1z納米制程的DRAM記憶體生產上,并且完成了量產。而根據半導體分析機構《TechInsights》拆解了分別采用EUV曝光技術和ArF-i曝光技術的三星1z納米制程DRAM之后,發現EUV曝光技術除了提升了三星的生產效率,另外還縮小了DRAM的節點設計尺寸。而且,還將三星與美光的1z納米制程的DRAM進行了比較,采用了EUV曝光技術的三星DRAM在核心尺寸(Cell Size)方面同樣較小。
事實上,三星在2019年末量產了100萬顆采用1x納米制程和EUV曝光技術的DRAM之后,緊接著在2020年年初,三星再宣布將研發分別使用了ArF-i技術和EUV技術的1z納米制程的DRAM。如今,三星則已經開始在量產的1z納米制程DRAM上,包括8GB DDR4、12GB LPDDR5和16GB LPDDR5等產品上分別都進行EUV曝光技術的升級。而三星這些升級采用EUV曝光技術的1z納米制程DRAM,也已經部分應用在三星Galaxy S21 5G系列的手機中。其中,Galaxy S21 Ultra的RAM使用的是12GB LPDDR5存儲器,而S21和S21+手機的RAM存儲器則是使用了16GB LPDDR5晶片,而這3款手機也已經于2021年1月發布。
根據《TechInsights》的資料顯示,三星1z納米制程的生產效率比以前的1y納米制程要高出15%以上。其節點設計尺寸(D/R;Design Rule)也從1y納米制程的17.1納米,降低到1z納米制程的15.7納米,裸晶尺寸也從53.53mm2縮小到43.98mm2,比之前縮小了約18%。另外,再拿三星1z納米制程的DRAM與競爭對手美光1z納米制程DRAM來比較,沒有采用EUV曝光技術的美光DRAM核心尺寸達到0.00204μm2,而采用EUV曝光技術的三星DRAM核心尺寸則只有0.00197μm2。至于,三星1z納米制程DRAM的節點設計尺寸則是15.7納米,美光的則是來到15.9納米。
當前因為存儲器產業存在成本高昂、供需敏感、周期時間變化波動等特性,美光等其他廠商因成本因素對EUV曝光技術的采用相對保守。根據之前美光的表示,針對1z納米制程的DRAM,仍將繼續使用ArF-i的曝光技術,而且還暫時不會在1α納米和1β納米的DRAM中采用EUV曝光技術。但是,反觀三星方面,因為是全球存儲器的龍頭,對于EUV曝光技術一向較為積極,一直以來都在發展EUV曝光技術在記憶體方面應用的技術,現在已經在這一方向上取得了領先優勢。因此,三星之前也指出,將在1α納米、1β納米等制程上的DRAM將繼續使用EUV曝光技術。
只是,因為2020年DRAM市場的大幅成長,以及包括相關研究機構對市場樂觀的預期背景之下,包括美光、SK海力士等存儲器大廠或許會加大在新技術、制程方面的投入,同時利用成熟技術的成本優勢,與三星進行競爭。未來,三星是不是能持續在市場上領先,則有待進一步的觀察。
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