При уменьшении F ниже 10 нм такую ячейку становится сложно изготовить: соседние элементы начинают мешать друг другу, растут утечки тока, падает надёжность.

В этой ситуации Samsung разработал квадратную ячейку 4F² (2F × 2F).

Это обещает экономию площади от 30 до 50%, если сравнивать с 6F². А в итоге на той же площади кристалла помещается больше бит информации. Кроме того, за счет более равномерного распределения электрических полей снижаются утечки и паразитные взаимодействия между соседними ячейками.

Но это только звучит просто - перейти с прямоугольной на квадратную ячейку, разработчику пришлось освоить новый транзистор управления ячейкой. Если в прямоугольной ячейке транзистор располагается горизонтально, на той же плоскости, что и конденсатор, то при переходе к квадратной ячейке меньшего размера места для горизонтального транзистора уже не остается. Поэтому Samsung применила в новинке вертикальный канальный транзистор (VCT), поставив его «на ребро» для экономии площади.

В затворе VCT использован материал, известный как IGZO (оксид индия - галлия - цинка) вместо «классического» поликремния. Для этого материала характерны сверхнизкие токи утечки.

Все эти нововведения в совокупности обеспечивают:

• более высокую плотности хранения на 30-50% без перехода на более сложные (и дорогие) технологии литографии;
• снижение энергопотребления за счет меньших паразитных емкостей;
• сохранение или улучшение скорости доступа за счет более коротких проводников

Меньше площадь - больше емкость микросхемы, выход на терабитные микросхемы. До этого, конечно, Samsung должен научиться масштабировать технологию, наладить опытное, а затем серийное производство.

В целом 4F² - не топовый продукт, а, скорее, возможность на несколько лет отодвинуть переход к 3D-упаковке DRAM.

--

теги: микроэлектроника горизонты технологий 10нм DRAM VCT

--