中国DRAM龙头长鑫存储(CXMT)已宣布启动第五代DRAM工艺技术(G5)的量产。

长鑫存储表示,G5工艺采用多重曝光光刻技术,将DRAM有源区半节距缩小至11.95纳米(对应有源区节距23.9纳米),这一尺寸处于先进10纳米级DRAM技术范围内,但不能直接等同于传统DRAM节点命名。此外,通过针对DRAM优化的高K金属栅极(HKMG)工艺,核心单元阵列高度被降低至6,762纳米。

在存储电容器方面,该公司通过修改工艺流程并引入新材料,实现了约45:1的深宽比。这意味着电容器深度是宽度的45倍,有助于减小单元面积、在晶圆上容纳更多内存阵列并实现可预测的容量输出。尽管SK海力士曾指出,当DRAM关键尺寸降至10纳米以下时,电容器深宽比需超过100:1,但长鑫存储的这一进展仍意味着其在蚀刻、沉积及机械稳定性等高难度制造环节取得了突破。

首批基于G5工艺量产的产品为24Gb LPDDR5X芯片。相比此前同类产品,其容量提升50%,并提供两种封装格式以适配不同移动设备设计。目前,该系列产品已进入中国主流旗舰智能手机供应链。

技术解析与市场定位

对于G5工艺的技术指标,需注意以下几点:

首先,长鑫存储公布的11.95纳米为有源区半节距,而非传统工艺节点。因此,将G5简称为“12纳米工艺”并不完全准确。

其次,仅凭物理尺寸无法断定其技术与美光、三星和SK海力士的最新工艺持平。DRAM的性能还取决于密度、电容缩放、晶体管特性、功耗以及至关重要的良率。

第三,长鑫存储称G5工艺每晶圆毛片数较G4增加至少50%。但在未披露具体良率、合格芯片数量及每比特实际制造成本的情况下,这一数据的实际生产力提升幅度尚难精确评估。尽管如此,实现11.95纳米级DRAM节点的量产仍是一项显著的技术成就。