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铁电存储器
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欧洲也想重返存储芯片赛道
半导体行业观察· 2026-02-13 09:09
半导体产业格局与欧洲机遇 - 半导体产业离开欧洲的主要原因并非劳动力成本高昂,而是该行业需要巨额投资以及金融机构和大型企业的强力支持 [2] - 全球DRAM制造商在过去50年经历了剧烈整合,约30家主要公司中仅美光、三星和SK海力士幸存,且其中两家曾两次濒临破产,凸显行业竞争的残酷性 [2] - 长期成功的公司与那些拥有政府支持、深谙半导体重要性的公司所处的竞争环境截然不同 [2] 欧洲半导体复兴的紧迫性与行动 - 2022年的供应链危机暴露了全球经济对半导体的严重依赖,少数芯片短缺导致价值数百万美元的工业设备无法出货,促使各国出台产业政策 [2] - 地缘政治紧张局势加剧、法规快速变化以及政治联盟的潜在瓦解,使得现在是采取行动振兴半导体产业的“最后的机会” [2][3] - 欧洲正通过《欧洲芯片法案》实施,以振兴其存储器行业,并试图重新掌控整个存储器供应链 [4] 欧洲现有的半导体制造基础 - 欧洲已拥有前端制造设施,例如罗伯特·博世在德国拥有200毫米和300毫米晶圆厂,并正在德累斯顿扩建产能,这些设施对汽车、医疗和工业自动化领域至关重要 [4] - GlobalFoundries (GF) 正在扩大其德累斯顿工厂的产能,计划到2028年底实现年产超过100万片晶圆,将成为欧洲最大生产基地之一 [4] - GF德累斯顿晶圆厂拥有将存储器集成到逻辑芯片上的技术,这对人工智能计算平台至关重要 [4] - 德国具备AI芯片封装能力,Swissbit宣布将于2025年在柏林提供先进的封装技术,这是欧洲确立半导体制造领先地位的重要一步 [5] 新兴存储技术的机会与挑战 - 目前主流的DRAM和NAND闪存技术存在缺点,业界正尝试用铁电存储器等新技术进行替代 [6] - 德国存储器初创公司铁电存储器公司 (FMC) 专注于二氧化铪 (HfO2) 材料,该材料与CMOS工艺完全兼容,使其技术能轻松集成到现有DRAM晶圆厂工艺中,无需重大工艺更改 [6] - 新兴存储器制造商无法在成本或大批量消费产品方面与老牌供应商竞争,需要制定战略填补未知领域 [6] - FMC近期完成融资,新资金将加速其DRAM+和3D Cache+内存技术的商业化,并推动在人工智能数据中心的全球扩张 [6] 填补欧洲存储器供应链空白的愿景 - FMC的发展代表着一个真正的机会,可以填补德国存储器公司奇梦达破产后留下的空白,并将半导体存储器制造带回德国 [7] - 让半导体产业重返欧洲需要长期的投入,因为该行业仍处于持续的不确定性之中 [7] - 所有半导体制造商都需要获得与其他市场制造商同等水平的支持,才能站稳脚跟并实现可持续成功 [7]
存储路线图,三星最新分享
半导体行业观察· 2025-05-24 09:43
DRAM技术演进 - 1990年代DRAM采用平面n沟道MOS FET作为单元晶体管标准结构,但21世纪面临短沟道效应和关断漏电流问题,促使开发横向微型化晶体管结构[1] - 2010年代DRAM单元阵列布局改进使单元面积从8F²缩小到6F²,面积减少25%,6F²布局成为大容量DRAM标准[1] - 10nm以下DRAM将转向4F²布局,采用垂直沟道晶体管(VCT)结构,位线、沟道和电容器垂直排列[3][4] - 三星开发S2CAT(自对准2间距单元阵列晶体管)和VS-CAT(垂直堆叠单元阵列晶体管)3D DRAM原型,通过晶圆键合技术堆叠存储单元阵列与外围电路[6][8] NAND闪存技术突破 - 平面NAND闪存在2010年代初达到小型化极限,3D化成为突破方向,单元串从水平转为垂直方向,电荷存储量增加且干扰减少[10][12] - 3D NAND实现多值存储标准(单单元存储3位数据),堆叠层数从2010年代初32层发展到2020年代中期300多层,高度增加约10倍[12] - 采用CuA(CMOS under Array)布局减少硅片面积,但面临堆叠增加导致的蚀刻困难和相邻单元干扰问题[12] - 铁电薄膜技术替代传统ONO膜,通过极化方向决定逻辑值,支持3-4位/单元多值存储,降低编程电压并抑制阈值电压波动[13][14][16] 行业技术动态 - imec公布纯金属栅极技术可将3D NAND层间距缩小至30nm,铠侠展示实现高速随机存取的多级编码技术[18] - NEO Semiconductor开发类似3D NAND结构的3D X-DRAM技术,Macronix改进3D DRAM采用水平字线+垂直位线结构[18] - 美光科技开发高性能铁电存储器材料,佐治亚理工学院实现铁电电容器小信号无损读出工艺[19] - 清华大学展示兼容40nm工艺的3.75Mbit嵌入式电阻式存储器,旺宏国际优化交叉点存储器OTS选择器性能[20]