Samsung приближается к технологическому барьеру производства DRAM

При переходе с производства 40-нм микросхем памяти DRAM на 30-нм линейные размеры элементов на кристалле последовательно получалось уменьшать на 5–10 нм. Во время выпуска 20-нм DRAM шаг снижения масштаба технологических норм снижался на 2–3 нм. На этом этапе, например, производители памяти в массе отказались приводить точное значение технологических норм, перейдя на термин «класс». Так, 20-нм класс DRAM-продукции компании Samsung включал последовательно производство памяти с нормами 28, 25, 23 и 20 нм.

С началом выпуска памяти класса 10 нм снижение линейных размеров снижено до шага 1 нм. Компания Samsung и другие производители DRAM вплотную подходят к барьеру, после которого снижение масштаба техпроцесса невозможно или затруднено по экономическим соображениям. Ожидается, что барьером станет производство памяти с нормами 15 нм. Но уже на этапе выпуска 18-нм памяти компания Samsung столкнулась с трудностями.

Напомним, месяц назад стало известно, что Samsung отозвала партию модулей памяти для ноутбуков, выпущенных на основе 18-нм 8-Гбит чипов DRAM. Память с нормами 18 нм компания выпускает примерно один год. Весь прошлый год на 18-нм чипах преимущественно производились модули памяти для серверного рынка. Массовый выпуск модулей памяти для ноутбуков на основе 18-нм микросхем DRAM начался в середине первого квартала текущего года. Когда пошла «бытовая» массовка, обозначилась проблема.

Эта проблема носит общий характер и связана она с тем, что такой элемент ячейки памяти, как конденсатор, просто так больше нельзя уменьшить в размерах. Взаимные помехи и малая ёмкость мельчающих в размерах конденсаторов и их уплотнение на кристалле ведут к возникновению сбоев в работе. Для надёжной работы памяти, выпущенной с меньшими технологическими нормами, необходимы новые материалы и новая структура ячейки.

Согласно сообщению представителей Samsung, в компании ведётся разработка 17-нм памяти DRAM, которая будет завершена до конца текущего года. Массовый выпуск 17-нм памяти намечен на следующий год. Также в следующем году основной памятью, выпускаемой на линиях Samsung, станет память с нормами 18 нм. Сегодня компания массово выпускает кристаллы DRAM с нормами 20 нм.

В 2020 году или чуть позже Samsung начнёт выпуск 16 нм микросхем DRAM. Исследовательская команда для этого уже сформирована. Следующей на очереди будет 15-нм память, но пока для неё ведётся только поиск подходящих материалов. Разработка ещё не начата. После этого Samsung намерена последовательно разработать ещё четыре поколения 10-нм памяти и не факт, что компания будет использовать целые числа для снижения линейных масштабов производства.

К сожалению для нас, приближение барьера, который не позволяет легко и просто снизить масштаб технологических норм при выпуске DRAM, означает, что наращивать объёмы выпуска без введения новых линий становится просто невозможно. Во всяком случае, производители будут опаздывать за спросом, что привело и ещё приведёт к росту цен на память типа DRAM.