在过去十年中,半导体的扩展速度明显放缓,但似乎没有任何技术的扩展速度比DRAM慢。由于技术的物理限制,与超大规模集成电路相比,DRAM明显落后。

尽管如此,该行业仍在努力改变这种说法,并在架构和制造方面提出创新的解决方案,以减少DRAM节点的尺寸。美光科技被广泛认为是DRAM领域的领导者,因此,他们一直处于这一努力的前沿。昨天,美光宣布发布其先进的1贝塔DRAM节点。

 

16 GB LPDDR5X die with 1-beta

带1贝塔的16 Gb LPDDR5X裸片


在本文中,我们将讨论新节点,它带来的好处,以及美光实现这一壮举的意外方式。我们还分享了美光DRAM工艺集成副总裁Thy Tran的一些见解,他昨天出席了美光的新闻发布会,宣布了这一消息。今年早些时候,在我们的女性历史月系列中,Thy Tran出现在一篇关于电路的文章中。

 

Micron的1-Beta节点

美光宣布已开始运送其下一代1贝塔DRAM节点的鉴定样品。继美光的1-alpha节点之后,1-beta是一种技术改进,可以实现更高性能的DRAM。

根据美光公司的说法,与前几代相比,新节点的功率效率提高了15%,比特密度提高了35%以上,每片芯片的容量为16 Gb。

 

Micron’s new 1-beta node offers increased per-die capacity while lowering power consumption.

美光新的1贝塔节点在降低功耗的同时,提高了每片芯片的容量。

 

1贝塔节点的第一个应用来自美光的下一代低功耗双倍数据速率5X(LPDDR5X)移动存储器。该技术目前正在向移动设计师运送样品,是一种16 Gb的产品,据说可以提供高达8.5 Gbps的速度。

除了通过缩放节省功率外,美光还声称,他们的新型LPDDR5x还通过实施JEDEC增强的动态电压和频率缩放节省了功率。

美光表示,他们设想新的1贝塔DRAM的应用包括移动和实时服务,如自动驾驶汽车和数据中心。

 

绕过EUV制造

1-贝塔节点的一个独特方面是美光是如何做到这一点的。虽然大多数行业都在转向用于节点缩放的极紫外(EUV)制造技术,但美光已经找到了一种在完全没有EUV的情况下实现1β的方法。

相反,美光利用了一种基于传统光刻技术的专有纳米制造技术。该技术包括先进的多重图案化和浸没功能,以确保这些微小的特征可以以极高的精度生产。美光公司表示,这一制造工艺已准备好进行大规模生产。

Thy Tran将美光的成就放在了正确的角度。她说:“每次我们似乎认为我们无法挤出另一个节点时,我们都会让它发生。”。“这真的很了不起。几十年来,随着每个节点、每个处理单元的出现,半导体行业每年或两年都在缩减设备。然而,随着芯片越来越小,在晶圆上定义电路图案需要挑战物理定律。”

 

“对于美光来说,有意愿就有办法。我们为我们的战略感到骄傲,即只有在经济合理、性能合理的情况下,才能在正确的时间部署EUV。因此,我们能够进一步创新我们的多图案技术,以避免EUV。”

 

为了实现这一技术里程碑,Tran表示,美光对关键层的工艺控制实际上处于埃级。“这就是我们真正的意思,每一个焦虑都很重要,”她说。“我们不仅必须创新,使某些事情成为可能一两次,我们还必须开发可重复且几乎完美的流程,在每天的大批量制造中跨越10多个步骤。”

 

推动行业向前发展

通过避免对EUV的需求,美光公司正在证明,我们可以从更传统的制造工艺中挤出更多的果汁。这不仅为DRAM扩展的未来提供了乐观的前景,而不需要外来的新技术,而且还表明DRAM的扩展上限可能高于最初的预期。

美光表示,一旦现有设备通过鉴定程序,新的1贝塔节点将开始大规模生产。


 

使用的所有图像均由美光科技提供