dram是目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中最為艱難的市場(chǎng)之一，因?yàn)槠淅麧?rùn)空間已經(jīng)非常微薄，即便對(duì)具有最高成本效益的制造商而言亦是如此。因此，dram制造商必須在滿足市場(chǎng)對(duì)更大存儲(chǔ)密度和更高速度需求的同時(shí)不斷地找到降低成本的途徑。目前最有效的方法是通過縮小制造工藝和采用像6f2單元設(shè)計(jì)這類獨(dú)創(chuàng)性設(shè)計(jì)技術(shù)來減小裸片的尺寸。

　　圖1：ddr2裸片尺寸比較。三星公司的512mb 90納米器件在裸片效率方面領(lǐng)先。

　　對(duì)美光、三星、英飛凌和elpida公司生產(chǎn)的最先進(jìn)ddr2 dram器件的裸片尺寸和密度進(jìn)行深入研究，也可以得到與上述因素緊密相關(guān)的每比特成本信息。

　　隨著內(nèi)存從ddr向ddr2轉(zhuǎn)移，后者將在2005年后期大批量出貨。消費(fèi)者希望以更具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格購(gòu)買速度高達(dá)533、 667甚至800mbps性能ddr2的需求極大推動(dòng)了這一趨勢(shì)的發(fā)展。三星電子dram產(chǎn)品線的營(yíng)銷總監(jiān)tom trill透露，ddr向ddr2的轉(zhuǎn)移在過去幾個(gè)月內(nèi)速度加快，兩者所占市場(chǎng)份額有望在第三季度持平。

　　先進(jìn)的工藝

　　雖然nand閃存是目前一些供應(yīng)商用來推動(dòng)先進(jìn)工藝應(yīng)用的存儲(chǔ)器技術(shù)，但是dram的工藝并沒有相差太遠(yuǎn)。先進(jìn)的工藝是減少制造成本的手段，首先利用新的工藝尺寸進(jìn)行生產(chǎn)的公司通常會(huì)在市場(chǎng)上占據(jù)主要優(yōu)勢(shì)。正因?yàn)槿鞘鞘准疑a(chǎn)90納米ddr2 sdram的供應(yīng)商，因而其贏得了90納米節(jié)點(diǎn)的勝利。技術(shù)的成功賦予三星公司極大的裸片尺寸優(yōu)勢(shì)：三星目前能夠生產(chǎn)尺寸只有71平方毫米的512mb sdram，與競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的英飛凌公司的產(chǎn)品相比，尺寸小18%。英飛凌目前提供110納米工藝的512mb sdram，尺寸為87平方毫米。

　　即使是三星上一代512mb 100納米的rev b ddr2 sdram，技術(shù)也比大多數(shù)的競(jìng)爭(zhēng)者領(lǐng)先，很多競(jìng)爭(zhēng)者現(xiàn)在仍處于開發(fā)110納米的階段。但是，在三星贏得90納米競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)，英飛凌和臺(tái)灣南亞科技(nanya)都宣布已經(jīng)投入90納米的生產(chǎn)。

　　靜觀英飛凌和nanya的90納米產(chǎn)品何時(shí)上市將是一件很有趣的事情。事實(shí)上，英飛凌可能會(huì)快速轉(zhuǎn)向90納米技術(shù)，因?yàn)楫?dāng)它向110納米工藝技術(shù)轉(zhuǎn)移的時(shí)候，已經(jīng)完成了向193納米光刻設(shè)備的過渡。很多公司在進(jìn)入90納米節(jié)點(diǎn)時(shí)都對(duì)其設(shè)計(jì)光刻設(shè)備進(jìn)行更新；其他未進(jìn)行轉(zhuǎn)換的公司今后也必須做出調(diào)整，以便在更小的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)一步縮短設(shè)計(jì)周期。

　　三星宣稱，從512mb 100納米的rev b ddr2 sdram向512mb 90納米的rev c版本的轉(zhuǎn)換并非僅與技術(shù)節(jié)點(diǎn)有關(guān)。依據(jù)其在90納米節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，三星將工藝縮小描述為一個(gè)基本步驟。三星表示，挑戰(zhàn)在于包含許多相互協(xié)調(diào)的工作，不僅涉及100納米向90納米轉(zhuǎn)換，還包括從rev b到rev c的轉(zhuǎn)換，以及向300毫米晶圓的轉(zhuǎn)換。

　　三星公司最近的設(shè)計(jì)中使用了凹道排列晶體管(rcas)技術(shù)，該技術(shù)通過使用三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減小晶體管所占體積，通過在給定面積上增加集成度實(shí)現(xiàn)更高密度。本質(zhì)上，這種方法并未提供多余的置放晶體管的平面，而是形成了一個(gè)“孔”，為晶體管提供更多的置放空間。這是semiconductor insights(si)公司已經(jīng)確認(rèn)的首款使用rcas的器件。

　　三星公司在90納米ddr2器件上取得工藝領(lǐng)導(dǎo)地位絕非僥幸。三星一直以來都是很多工藝節(jié)點(diǎn)的第一位吃螃蟹者，現(xiàn)在正在努力將其ddr2的工藝尺寸縮減到73納米，緊隨nand閃存的腳步。

　　存儲(chǔ)密度考慮

　　dram制造商不僅必須憑借先進(jìn)工藝降低成本，而且必須積極提高器件的存儲(chǔ)容量。英飛凌公司有幸成為第一個(gè)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)1gb密度器件的廠商，而包括美光科技和三星等眾多供應(yīng)商則緊隨其后。si已經(jīng)獲得美光公司的1gb ddr2 sdram樣品，并正在對(duì)其進(jìn)行分析。增加的容量允許模塊生產(chǎn)廠商推出1gb或者2gb的雙列直插內(nèi)存模塊(dimm)，它們可用于提高計(jì)算機(jī)性能。

　　不過，1gb模塊仍不能滿足主流應(yīng)用，因?yàn)楝F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)受限于其所能使用的內(nèi)存數(shù)量。隨著系統(tǒng)能夠支持更大的存儲(chǔ)密度，這種情況在不久的將來會(huì)有所改善。

　　減小裸片尺寸的另一種方法是實(shí)現(xiàn)更為有效的陣列架構(gòu)。美光公司256mb ddr sdram最先實(shí)現(xiàn)了6f2單元尺寸的陣列架構(gòu)，該款sdram(mt46v32m8tg-6t)在110nm工藝節(jié)點(diǎn)處采用了6f2單元尺寸技術(shù)，si公司在2004年對(duì)其進(jìn)行了分析。在連續(xù)幾代發(fā)展后，存儲(chǔ)技術(shù)通常會(huì)變成某種單元布局的限制，單元尺寸的每一次改善都需要進(jìn)行大量的工作來減少光刻的最小特征尺寸。

　　美光公司第一個(gè)推出打破8f2單元約束的dram單元，在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展藍(lán)圖上遙遙領(lǐng)先3年。美光的dram單元采用130納米技術(shù)獲得的單元尺寸相當(dāng)于采用標(biāo)準(zhǔn)4f x 2f格式的110納米器件。兩者的硅片尺寸相差無幾，這點(diǎn)表明，美光并沒有因?yàn)樾挛痪�架構(gòu)中數(shù)據(jù)檢測(cè)復(fù)雜性的增加而犧牲硅片面積。

　　美光公司cto兼研發(fā)副總裁mark durcan表示：“通過從普遍采用的8f2向6f2轉(zhuǎn)變，我們將在任何給定的工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)處把每晶圓的可能裸片產(chǎn)出量提高約20%，從而減少單