大陸首條阻變存儲(chǔ)器中試線通線

據(jù)報(bào)道，虎年新春伊始，杭州青山湖科技城傳來佳音。由昕原半導(dǎo)體(杭州)有限公司(以下稱“昕原半導(dǎo)體”)主導(dǎo)建設(shè)的大陸首條28/22nm ReRAM(阻變存儲(chǔ)器)12寸中試生產(chǎn)線順利完成了自主研發(fā)設(shè)備的裝機(jī)驗(yàn)收工作，實(shí)現(xiàn)了中試線工藝流程的通線，并成功流片。

01新型存儲(chǔ)器“錢景”廣闊

在國家“十四五”規(guī)劃綱要中，加強(qiáng)原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)方面，“先進(jìn)存儲(chǔ)技術(shù)升級”被列入“科技前沿領(lǐng)域攻關(guān)”重點(diǎn)領(lǐng)域。且根據(jù)世界權(quán)威半導(dǎo)體市場研究機(jī)構(gòu)Yole Development統(tǒng)計(jì)，存儲(chǔ)器總體市場空間將從2019年的1110億美元增長至2025年的1850億美元。

目前，我國正在大力發(fā)展存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)：一方面在傳統(tǒng)存儲(chǔ)器上努力實(shí)現(xiàn)追趕，如全力投入NAND Flash(Flash內(nèi)存的一種)的長江存儲(chǔ)和專注于DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器最為常見的系統(tǒng)內(nèi)存)的長鑫存儲(chǔ);另一方面也在提前布局新型存儲(chǔ)器。

隨著萬物智聯(lián)時(shí)代的到來，應(yīng)未來人工智能(AI)，智能汽車、人工智能與物聯(lián)網(wǎng)(AIOT)及邊緣計(jì)算(Edge Computing) 等高計(jì)算能力的需求，如DRAM、NAND等高容量存儲(chǔ)器的閃存高耗電及速度問題已無法與時(shí)俱進(jìn)。簡單來說，DRAM能算不能存(斷電后數(shù)據(jù)丟失)，NAND Flash能存不能算(讀寫速度低)，如果NAND+DRAM配合使用則會(huì)造成能耗過高，而另一常用存儲(chǔ)器Nor Flash因存儲(chǔ)密度低(存儲(chǔ)量低)，且無法嵌入28nm/22nm以下的工藝，很難在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)性能的突破。

在市場的迫切需求下，集高存儲(chǔ)密度，高速，低功耗，能嵌入28nm以下工藝等于一身的新一代存儲(chǔ)器的研發(fā)和生產(chǎn)，已勢在必行。

02材料簡單、成本低，性能卻不一般

目前，全球主流的新型存儲(chǔ)器技術(shù)主要有PCM(相變存儲(chǔ)器)、FeRAM(鐵電存儲(chǔ)器)、MRAM(磁性存儲(chǔ)器)及ReRAM(阻變存儲(chǔ)器)。相較于其他幾項(xiàng)新型存儲(chǔ)器技術(shù)而言，ReRAM的材料需求種類和額外的光罩?jǐn)?shù)量更少，可以實(shí)現(xiàn)更低的生產(chǎn)成本。同時(shí)，業(yè)界普遍認(rèn)為ReRAM能夠充分滿足神經(jīng)形態(tài)計(jì)算和邊緣計(jì)算等應(yīng)用對能耗、性能和存儲(chǔ)密度的要求，預(yù)期將在AIoT、智能汽車、數(shù)據(jù)中心、AI計(jì)算(存算一體)等領(lǐng)域獲得廣泛的運(yùn)用。

“我們從密度、能效比、成本、工藝制程和良率各方面綜合衡量，非?？春肦eRAM存儲(chǔ)器的技術(shù)及商業(yè)發(fā)展前景，所以把它作為我們的研發(fā)重點(diǎn)!”昕原半導(dǎo)體相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

03國產(chǎn)存儲(chǔ)器有望“彎道超車”

新型存儲(chǔ)器的核心，是在其開發(fā)中需要在傳統(tǒng)CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的縮寫，制造大規(guī)模集成電路芯片用的一種技術(shù)或用這種技術(shù)制造出來的芯片)工藝?yán)镌黾右恍┨厥獾牟牧匣蚬に?，這些特殊材料或工藝的開發(fā)則需要經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)及測試驗(yàn)證。

傳統(tǒng)CMOS代工廠或因囿于資源所限，迭代速度較慢，從而影響工藝開發(fā)進(jìn)度，而國內(nèi)各大科研院所雖可在實(shí)驗(yàn)室階段加快迭代速度，但沒有標(biāo)準(zhǔn)的12寸量產(chǎn)產(chǎn)線，實(shí)驗(yàn)成果往往很難走向量產(chǎn)。

昕原自行搭建的28/22nm ReRAM(阻變存儲(chǔ)器)12寸中試生產(chǎn)線就解決了上述問題。汲取了代工廠和實(shí)驗(yàn)室的長處，迭代速度快， 產(chǎn)線靈活，擁有自主可控的知識產(chǎn)權(quán)，使得ReRAM相關(guān)產(chǎn)品的快速實(shí)現(xiàn)變成了可能。

“作為大陸首條28/22nm ReRAM12寸中試生產(chǎn)線，我們產(chǎn)線的順利導(dǎo)通并完成產(chǎn)品的驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，將極大帶動(dòng)我國新型存儲(chǔ)行業(yè)發(fā)展。”昕原半導(dǎo)體相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“而在這一領(lǐng)域，目前國內(nèi)外差距較小，壁壘尚未形成，為我國存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)“彎道超車”提供了可能?！?/p>

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審核編輯：湯梓紅