サムスンは、10nm以下のプロセス技術を用いた世界初のスタンドアロンDRAMモジュールを製造し、大きな話題を呼んでいる。
サムスンの画期的な10nm以下のDRAM技術は、高密度化と革新的な材料の活用を実現
DRAM業界は従来、10nmプロセス技術規格に依存しており、1x、1y、1a、1b、1c、1dといった様々なバージョンが存在する。しかし、サムスンは、公式の10nm限界を下回る次期10aプロセス技術で、新たなアプローチを切り開こうとしている。
サムスン電子は、世界初となる1桁ナノメートルDRAMの動作ダイを製造した。同社は、この動作ダイに基づいてプロセス条件を調整することで、歩留まりを迅速に確保する計画だと報じられている。
業界筋が24日に明らかにしたところによると、サムスン電子は先月、10aプロセスを用いてウェハーを製造した後、ダイ特性検査の過程で正常に動作するダイを確認したという。これは、4Fスクエアセル構造と垂直チャネルトランジスタ（VCT）プロセスの初適用による成果である。
新しい10aプロセス技術は、9.5nm～9.7nmの寸法を実現すると予測されており、10nm以下のプロセスとしては業界初の画期的な出来事となる。この進歩を可能にする革新的な要素としては、革新的な「4Fスクエアセル構造」と垂直チャネルトランジスタ（VCT）技術が挙げられる。
サムスンは、10a DRAM技術の開発を今年中に完了させ、2028年までに量産を開始する計画だ。10aで導入された改良点は、将来のバージョン、特に10bと10cの基盤となる一方、10dバージョンは2029年から2030年までに3D DRAM技術へと移行すると予想されている。
現在、ほとんどのDRAM製品は6F構造を採用しており、3F×2Fの長方形形状となっています。4F構造への移行により、2F×2Fの正方形形状となり、DRAMメーカーは集積回路あたりのセル密度を30～50%向上させることができます。この改良は容量の増加だけでなく、電力効率の向上にも貢献します。
さらに、サムスンの新しいDRAM技術は、従来製品で使用されていたシリコンに代わり、インジウムガリウム亜鉛酸化物（IGZO）などの先進材料を採用する。IGZOを使用することで、より狭いセルにおけるリーク電流が抑制され、データ保持性能が向上する。
Micronをはじめとする競合他社は現在、4Fプロセスの開発を延期し、3D DRAMソリューションに注力している。中国のメーカーは、最先端のリソグラフィツールへのアクセスが限られているため、高度な3D DRAMの製造に課題を抱えている。しかしながら、3D DRAMの設計は3D NANDの設計と類似点が多く、中国企業にとってイノベーションへの道が開かれる可能性を秘めている。一方、AI分野における需要の高まりを背景に、3D DRAMの開発競争は加速している。
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