3D+DRAM行业报告：3DDRAM、国产DRAM（38页）

行业报告下载 2024年09月12日 08:36 管理员

随着摩尔定律推进速度放缓，DRAM技术工艺也逐渐步入了瓶颈期。从技术角度上看，随着晶体管尺寸越来越小，芯片上集成的晶体管就越多，这意味着一片芯片能实现更高的内存容量。目前DRAM芯片工艺已经突破到了10nm级别，虽然 10nm还不是DRAM的最后极限，但多年来随着DRAM制程节点不断缩小，工艺完整性、成本、电容器漏电和干扰等方面的挑战愈发明显，要在更小的空间内实现稳定的电荷存储和读写操作变得日益困难。根据Tech Insights分析，通过增高电容器减小面积以提高位密度（即进一步减小单位存储单元面积）的方法即将变得不可行。因为用于电容器制造的刻蚀和沉积工艺无法处理极端（高）的深宽比。半导体行业预计能够在单位存储单元面积达到约10.4E- 4µm2前（也就是大约2025年）维持2D DRAM架构。随着线宽进入10nm范围，电容器漏电和干扰等物理限制的问题明显增加。物理极限（如量子隧穿效应、漏电流增加、热稳定性下降等）、材料科学挑战（如电介质厚度减少导致的电容减小、泄漏电流增大等）以及制造工艺的精密控制要求，都使得DRAM在继续沿用2D方式缩小器件尺寸（如所谓的4F² 缩放）时遭遇严重阻碍。为了补救这种情况，产业界引入了 high-k材料和极紫外（EUV）光刻设备等新材料和新设备。