Mantık çipleri yapmak için kullanılan işlem teknolojilerinde olduğu gibi, DRAM IC’leri transistörler küçüldükçe EUV litografisinin kullanımına ihtiyaç duyar. Günümüzde Samsung ve SK hynix birkaç katman için pahalı olan EUV kullanıyor. EUV’yi önemli ölçüde daha ucuz hale getirmek için DRAM üreticilerinin üç boyutlu transistörler ve yeni DRAM yapıları benimsemeleri gerekecek, diyor SK hynix’ten bir araştırmacı bir endüstri konferansında, rapor ediyor Elec.
DRAM üreticileri bellek hücrelerini mümkün olduğunca küçük yapmak ve IC’lerini daha rekabetçi olabilecekleri kadar küçük yapmak için sürekli çabalarlar. Bunu yapmak için genellikle yeni işlem teknolojilerini benimserler ve bir veya iki kez yeni DRAM hücre yapıları benimserler (on yılda bir veya iki kez). Günümüzün DRAM’leri örneğin, on yıldan uzun süredir FinFET üç boyutlu transistörler kullanan 6F^2 (6F2) hücre tasarımını kullanır; DRAM, düz transistörler kullanmıştır çünkü her yeni işlem düğümü, bellek üreticilerinin ihtiyaç duyduğu tek şey olan DRAM hücrelerini küçültmek için yeni yollar sunmuştur.
Ancak SK hynix araştırmacısı Seo Jae Wook’un bir endüstri etkinliğinde konuşmasına göre, 6F^2 hücrelerini ve düz transistörleri EUV ile korumak bir zamanlar düşünüldüğü kadar verimli görünmüyor. Dikey kanal transistörleri (VCT’ler) veya 3D DRAM ile ‘işlemin EUV işlemlerinin maliyetini yarı yarıya düşürecek şekilde tasarlanabileceğini’ söylüyor.
Bu arada, The Elec, SK hynix’in ultra yoğun DRAM’lar üretmek için VCT ve 4F^2 (4F2) hücre tasarımını birleştirmeye hazırlandığını söylüyor (tartışmalı olarak, riskli ama iddialı bir hareket). Ancak, bellek üreticisi bu planları kamuoyuna açıklamadı. Bu nedenle, SK hynix birkaç yıl sonra EUV’yi daha kapsamlı kullanmaya başladığında, hem VCT’ler (örneğin, FinFET veya hatta kapılı-her-etraflı transistörler) hem de 4F^2 hücre yapıları konusunda deneyim kazanacak. İkincisi, aynı düğümde DRAM yoğunluğunu 6F^2’ye kıyasla %30 oranında azaltmayı vaat ediyor.
Fab araç üreticisi Tokyo Electron, dikey kanal transistörleri (VCT’ler) ve 4F^2 hücre tasarımı kullanan DRAM’ların 2027 ila 2028 civarında ortaya çıkmaya başlayacağını öngörüyor. Şirket ayrıca bu VCT tabanlı DRAM’ları üretmek için bellek üreticilerinin kapasitörler ve bit hatları için yeni malzemeler benimsemeleri gerekeceğini öngörüyor.
SK hynix ve Samsung’un, 10nm altı işlem teknolojileriyle 4F^2 hücre tasarımını uygulamayı hedeflediği bildiriliyor, ancak ayrıntılar yetersiz. Samsung’un birinci nesil 10nm altı DRAM üretim süreci hala iki nesil ötede. Şu anda Samsung’un en gelişmiş DRAM üretim düğümü, 2023 ortalarında kullanmaya başladığı 5. Nesil 10nm sınıfı (12nm) teknolojisi. Bu yılın başlarında sızdırılan bir slayta göre Samsung, on yılın ikinci yarısında piyasaya sürülmesi beklenen birinci nesil 10nm altı düğümü tanıtmadan önce iki tane daha 10nm sınıfı üretim süreci geliştirmeyi planlıyor.
Samsung, EUV, 4F^2 hücre tasarımı ve VCT transistörlerinin kullanılmasının yanı sıra, 2030’ların başında yığılmış DRAM işlem teknolojisini uygulamaya koymayı planlıyor; bu da önümüzdeki on yıl içinde bellek aygıtlarının yoğunluğunu daha da artıracak.
