争奪3D DRAM主導權 三星下一代DRAM定調4F Square

　　有觀察認為，三星電子已就下一代DRAM的單元結構定下方向，将從現行的6F²(6F Square)轉向4F²(4F Square)。随着繼續縮小半導體線寬的既有微縮方式逼近極限，轉而改變DRAM單元本身的排布結構，在相同面積内集成更多單元，成為新的思路。

　　DRAM

　　業内普遍把4F Square視為從平面DRAM邁向真正3D DRAM的"跳闆"。4F Square同樣在經曆2到3代之後會遭遇進一步微縮的瓶頸，因此有觀點預計，進入2030年代後，将出現像NAND閃存那樣把存儲單元垂直堆疊、達到100層以上的3D DRAM時代。

　　據市場調研機構TechInsights在17日發布的信息，目前DRAM半導體市場的主流是10納米級第五代(1b)DRAM。三星電子、SK海力士、美光等主要存儲三廠正在開發并量産10納米級第六代(1c)DRAM工藝，當前正以DDR5 DIMM等服務器産品為中心擴大應用。DRAM按照微縮工藝路線，依次經曆1x、1y、1z、1a、1b、1c、1d等代際。1a為12到13納米級，1c為11納米級，10納米級第七代(1d)DRAM被視為真正意義上的10納米技術。此後将進入一位數納米的0系列(0a、0b等)。三星電子與SK海力士目前各自推進1d DRAM開發，目标是最早在今年年底到明年年初之間量産。

　　三星電子與SK海力士預計在1d DRAM之前仍會維持既有6F Square結構，通過擴大EUV應用和優化單元結構來延續微縮。問題出現在向10納米以上推進之後。DRAM需要以電荷形式存儲數據的電容器，很難單純靠不斷縮小線寬來推進，單元越小，在有限空間内實現足以存儲電荷的電容器就越困難，工藝難度也随之急劇上升。因此存儲廠商正從單純縮小線寬的思路，轉向改變單元排布與結構本身，4F Square正是其中的代表。

　　簡單來說，4F Square就是縮小單個DRAM單元所占的底面面積。這裡的F指以半導體電路最小線寬為基準的設計單位。目前常用的6F Square結構中，排布一個單元需要相當于最小線寬6倍的面積，而4F Square把這一數值降到4倍左右。在線寬相同的前提下，理論上單元面積可比過去減少約三分之一，從而在同一塊晶圓上集成更多存儲單元。

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　　TechInsights預計，2026到2028年的1c、1d世代将維持6F Square結構，随後在2028到2031年的0a、0b世代，出現9到8納米級的4F Square以及垂直溝道、鍵合DRAM等技術。TechInsights副總裁崔正東在日前于水原舉行的"SEMI會員日2026"上表示，2028到2029年正式登場的0a節點，将成為三大DRAM廠商技術戰略分化的分水嶺。他說，三星電子、SK海力士、美光目前都沿着基于6F Square結構縮小線寬的相似路線前進，但0a之後，各廠商會根據何時、以何種方式引入4F Square、鍵合DRAM和3D DRAM而出現差異。他還提到，除三星電子、SK海力士、美光之外，中國長鑫存儲也在圍繞包括4F Square和3D DRAM在内的下一代單元結構開發相關技術。