随着摩尔定律逼近物理极限,全球存储巨头SK海力士在东京VLSI研讨会上抛出了一枚技术震撼弹——通过4F2垂直栅极(VG)和3D DRAM技术,为10nm以下级内存开辟全新赛道。这不仅是对传统平面架构的颠覆,更可能改写未来三十年DRAM产业的技术路线图。
技术瓶颈下的破局之道
SK海力士首席技术官Cha Seon Yong在IEEE VLSI研讨会上直言不讳:现有DRAM技术平台在性能与容量提升方面已举步维艰。传统6F2架构中,平面栅极结构导致芯片面积利用率低下,而EUV光刻成本的指数级增长更让1c纳米以下制程的商业化充满变数。
4F2 VG技术的革命性在于将晶体管结构从平面转向垂直堆叠——源极、栅极、漏极和电容器像摩天大楼般纵向排列,使单元面积较传统设计减少30%。这种结构与NAND闪存混合键合技术的结合,意外地实现了存储领域的"跨界融合",既能提升集成密度,又可降低15%以上的功耗。
成本与创新的双轨博弈
韩媒THE ELEC曝光的内部讨论显示,SK海力士研究员Seo Jae-Wook早已算过一笔经济账:从1c纳米DRAM开始,EUV多重曝光工艺使光刻成本飙升,而4F2 VG技术可将EUV成本削减50%。但真正具有长远价值的,是能实现16层堆叠的3D DRAM技术。
三星实验室的VCT(垂直通道晶体管)DRAM原型已证明技术可行性,但沉积与蚀刻设备的高额投资成为商业化拦路虎。对此SK海力士提出分阶段策略:先通过4F2 VG维持两代工艺的成本优势,同步攻克3D DRAM的堆叠难题。这种"短跑+马拉松"的组合战术,既解当下燃眉之急,又为后10nm时代铺路。
存储产业的新纪元挑战
当业界还在争论EUV光刻的性价比时,SK海力士已将目光投向2030年后的技术布局。垂直架构带来的不仅是面积缩减,更引发内存设计范式的转变——字线与位线的重新排布、电容材料的革新、热管理方案的升级,每个细节都关乎最终产品的成败。
这场技术革命中,三星的VCT与SK海力士的4F2 VG看似殊途同归,实则暗藏技术路线的较量。而美光等厂商的跟进速度,将决定未来存储市场是三足鼎立还是一超多强。可以确定的是,10nm以下的内存战争,已从单纯的制程竞赛升级为架构创新的全面对抗。
随着2025年4F2 VG技术的量产时间表逐渐清晰,存储产业正站在技术拐点。这场由SK海力士掀起的垂直革命,或将终结延续半个世纪的平面DRAM时代,开启三维集成的新篇章。当芯片开始向立体空间要效益,整个电子产业的形态都可能因此改写。