记忆体厂??侠(Kioxia)日前宣布,已开发出极具堆叠潜力的氧化物半导体通道电晶体技术,这将推动高密度、低功耗3D DRAM的实际应用。该技术於12月10日在美国旧金山举行的IEEE国际电子元件会议(IEDM)上发表,不仅证实了8层堆叠电晶体的运作,更可??降低包括AI伺服器和IoT物联网元件在内的广泛应用功耗。
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在人工智慧(AI)时代,市场对於大容量、低功耗且能处理巨量资料的DRAM需求日益增长。然而,传统DRAM技术正面临记忆体单元尺寸缩小的物理极限,促使业界转向研究3D堆叠技术以增加容量。若沿用传统DRAM以单晶矽作为堆叠记忆体单元的通道材料,将导致制造成本大幅上升,且更新(Refresh)记忆体单元所需的电力也会随着容量增加而成正比上升。
继去年IEDM发表采用氧化物半导体垂直电晶体的OCTRAM技术後,??侠今年进一步展示了可实现OCTRAM 3D堆叠的技术。这项新技术透过堆叠成熟的氧化矽和氮化矽薄膜,并将氮化矽区域替换为氧化物半导体(InGaZnO),能同时形成多层水平堆叠的电晶体。此外,??侠也导入了能缩减垂直间距的新型3D记忆体单元结构,这些制程与结构有??克服记忆体单元3D堆叠的成本挑战。
得益於氧化物半导体的低漏电流特性,新技术预期能显着降低更新功耗。??侠透过替换制程形成的水平电晶体,已展现出高导通电流(超过30μA)和极低漏电流(低於1aA,即$10^{-18}$A)的优异性能,并成功制造出8层水平电晶体堆叠结构,确认了其运作的可行性。??侠表示,将持续进行研发,以期早日实现3D DRAM在实际应用中的部署。