NAND和DRAM，技术发展展望

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文章摘要

【关键词】 DRAM创新、NAND发展、3D NAND、技术挑战、存储未来

在IEDM 2024会议上，SK海力士和美光分享了对DRAM和NAND未来发展的见解。NAND闪存技术自1987年提出以来，通过单元架构和Fowler-Nordheim隧道技术，实现了低功耗运行和大规模并行操作。2D NAND技术从1µm特征尺寸缩小至约15纳米，采用自对齐浅沟隔离和间距倍增技术，提高了可靠性和图案化能力。3D NAND技术自2007年问世，通过垂直排列NAND字符串和堆叠WL层实现扩展，减少了工艺步骤，实现了位成本缩放。3D NAND的未来扩展将面临工艺集成和成本挑战，需要颠覆性途径，如逻辑扩展、物理扩展和性能扩展。

在DRAM领域，随着人工智能、云计算和大数据系统对更高密度和性能的需求增长，DRAM的扩展和成本降低至关重要。DRAM单元晶体管从平面结构向三维结构转变，如RCAT、鞍鳍型晶体管和埋栅极，以降低GIDL电流和提高数据保持时间。单元电容的减少通过设计创新如MCSA和OD-ECC等来保持正的感应裕度。面对10纳米以下技术节点的挑战，垂直栅极晶体管（VGT）和3D DRAM被提出作为可能的解决方案。

总结来说，NAND和DRAM技术的持续创新对于未来扩展至关重要。NAND技术需要新的扩展范式来应对连续堆叠层的挑战，而DRAM技术则通过新器件结构与设计解决方案的协同作用，进一步缩小至10纳米以下技术节点成为可能。