20-nm-Technologie Massenproduktion des 4-GBit-DDR3-DRAM-Speichers

Der koreanische Speicherspezialist Samsung hat die Massenfertigung von DDR3-DRAM-Chips mit 4 GBit Speicherkapazität in 20-nm-Prozesstechnologie gestartet. Realisiert wurde diese Strukturbreite mit der aktuell verfügbaren Immersion-ArF-Lithografie.

Weil bei DRAM-Memory laut Young-Hyun Jun, Executive Vice President, Memory Sales and Marketing bei Samsung Electronics »die Skalierung schwieriger als bei NAND-Flash-Memory ist, haben wir unsere Design- und Fertigungstechnologien überarbeitet und ein modifiziertes Verfahren angewendet«. Dieses Verfahren besteht aus Doppelstrukturierung (Double Patterning) und Atomlagenabscheidung (Atomic Layer Deposition). Die Skalierung bei DRAM ist deshalb schwieriger als bei NAND, weil bei DRAM jede Zelle aus einem Kondensator und einem mit diesem verbundenen Transistor besteht, bei NAND hingegen benötigt jede Zelle nur einen Transistor.

Samsungs modifizierte Technologie der Doppelstrukturierung ermöglicht die Produktion von DDR3-Bausteinen in 20-nm-Technologie mit herkömmlichen Fotolitografiegeräten. »Damit haben wir auch die Core-Technologie, um die nächste Generation der 10-nm-Class-DRAM-Produktion zu realisieren«, versichert Jun. Im Zuge der Modifizierung konnte der Speicherprimus auch die Produktivität in der Fertigung deutlich steigern: Im Vergleich mit Chips in 25-nm-Technik ist sie über 30 % höher, mehr als doppelt so hoch ist sie verglichen mit 30-nm-DDR3-DRAM-Chips. Vorteil von 20-nm-Chips ist im übrigen der um bis zu 25 % geringere Energieverbrauch gegenüber 25-nm-Bausteinen.

Für 2013 hat das Marktforschungsunternehmen Gartner weltweite Umsätze mit DRAM-Bausteinen in Höhe von 35,6 Mrd. Dollar genannt. 2014 erwarten die Gartner-Analysten einen Umsatzzuwachs um mehr als 2 Mrd. Dollar auf 37,9 Mrd. Dollar.