在6月16日至6月20日于美国夏威夷举行的半导体会议 "VLSI 2024 "上,SK hynix提交了一份关于3D DRAM的研究论文,论文指出,SK海力士的五层堆叠的 3D DRAM 的生产良率达到了 56.1%。这意味着,在单个测试晶圆上制造的约 1,000 个 3D DRAM 中,生产出了约 561 个可行器件。实验中的 3D DRAM 显示出与目前使用的 2D DRAM 相似的特性,这一点在所提供的数据中也得到了强调。这是 SK hynix 首次披露其 3D DRAM 开发的具体数据和运行特性。

电子工程专辑讯 近日,据BUSINESSKOREA报道称,在6月16日至6月20日于美国夏威夷举行的半导体会议 "VLSI 2024 "上,SK hynix提交了一份关于3D DRAM的研究论文,论文指出,SK海力士的五层堆叠的 3D DRAM 的生产良率达到了 56.1%。这意味着,在单个测试晶圆上制造的约 1,000 个 3D DRAM 中,生产出了约 561 个可行器件。实验中的 3D DRAM 显示出与目前使用的 2D DRAM 相似的特性,这一点在所提供的数据中也得到了强调。这是 SK hynix 首次披露其 3D DRAM 开发的具体数据和运行特性。

业内专家认为,这篇论文是一个重要的里程碑,表明SK hynix即将获得下一代DRAM的核心技术。

SK海力士3D DRAM器件的结构设计。(图片由VLSI 2024 SK海力士演示材料提供)

当前,SK 海力士凭借高带宽内存(HBM)已经成为人工智能(AI)半导体市场的领导者,现在正寻求在下一代 DRAM 领域继续创新。

去年4月,SK海力士与台积电签署了一份谅解备忘录 (MOU),合作开发HBM4。今年,SK海力士与英伟达在HBM的合作,进一步加强了SK海力士的市场主导地位。截至 6 月 19 日,SK 海力士股价连创新高,市值突破 175 万亿韩元。

SK海力士正在加快HBM路线图,包括HBM4和HBM4E。起初,SK海力士计划HBM4和HBM4E分别于2026年和2027年量产,现在将计划表提前一年,HBM4定于明年量产,HBM4E定于2026年量产。据悉,与前代产品 HBM3E 相比,新的 HBM4 技术有望将带宽提高 40%,功耗降低 70%。此外,HBM4 的密度将提高 1.3 倍。

SK海力士还在探索混合键合技术的应用,以进一步提升3D DRAM的性能和集成度。

美光自2019年起就开始了对3D DRAM的研究,获得的专利数量是三星和SK海力士的近3倍之多。据The Elec报道,三星和 SK 海力士预计将在其即将推出的 3D DRAM 中采用混合键合技术。三星初步计划是在2025年推出3D DRAM芯片,SK海力士未有具体实施时间。

SK hynix 的回应是,将在 HBM 领域的技术创新复制到 3D DRAM 市场的决心。

SK海力士还在研究将IGZO材料应用于3D DRAM,以解决带宽和延迟方面的挑战。IGZO是由铟、镓、氧化锌组成的金属氧化物材料,大致分为非晶质IGZO和晶化IGZO。其中,晶化IGZO是一种物理、化学稳定的材料,在半导体工艺过程中可保持均匀的结构,SK海力士研究的正是这种材料,其最大优势是其低待机功耗,这种特点适合要求长续航时间的DRAM芯晶体管,改善DRAM的刷新特性。

不过,SK hynix 也表示,虽然 3D DRAM 的潜力巨大,但在实现商业化之前,还需要一个实质性的开发过程。他们指出,与二维 DRAM 的稳定运行不同,三维 DRAM 表现出不稳定的性能特征,需要堆叠 32 到 192 层存储单元才能实现普遍应用。

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