近日,Kilopass在北京宣布推出其革命性的垂直分層晶閘管(Vertical Layered Thyristor, VLT)技術,進而顛覆全球DRAM市場。VLT存儲單元在2015年已通過驗證,目前一款新的完整存儲器測試芯片正處于早期測試階段。Kilopass一直致力于推廣這項技術,并正與DRAM制造商進行許可協商。
“Kilopass以一次性可編程(OTP)存儲器技術的領導者而聞名,我很高興我們能夠為DRAM市場帶來新的革新,”Kilopass首席執行官Charlie Cheng說道。“我們的VLT技術是一項真正具有顛覆性的技術,運用它我們的被授權商能夠迅速高效地為市場提供與JEDEC標準完全兼容的DRAM產品,這些產品在功耗和成本上將具有顯著優勢,同時也免去了現有DRAM制造流程中構建電容的困擾。”
VLT概覽
晶閘管是一種結構復雜的電子器件,在電學上等效于一對交叉耦合的雙極型晶體管。由于鎖存的形成,這種結構非常適合存儲器;與當前基于電容的DRAM相比,晶閘管內存不需要刷新。晶閘管于20世紀50年代被發明,之前人們曾屢次嘗試將其應用于SRAM市場,但都未能成功。
Kilopass的VLT通過垂直方式實現晶閘管架構,從而使存儲單元更加緊湊。緊湊的結構加上所需的物理器件,構造出制造工藝簡單的交叉點內存,這將帶來一項與DDR標準兼容,并且比當前頂尖的20納米DRAM制造成本低45%的新技術。
此外,因為VLT不需要復雜且高功耗的刷新周期,基于VLT的DDR4 DRAM將待機功耗降低了10倍,可降低到50fA/bit以下,且仍將性能提高15%。最為關鍵的是,VLT避開了傳統DRAM制造中最大的挑戰,即溝電容的制造,從而規避了相關的專利沖突,這一點具有很重要的戰略意義。
VLT存儲單元的運行和器件測試已于2015年完成,測試結果與器件仿真系統TCAD具有優異的關聯性。一塊完整的內存測試芯片已于5月份成功流片,早期芯片測試正在進行當中。
行業展望
巨大的全球DDR(SDRAM)存儲器市場在總產值為3500億美元的全球半導體市場中占據了超過500億美元的份額,使其成為政府為促進國內半導體產業發展而推出的推動措施中,最重要的產品類別之一。就中國而言,國務院于2014年6月頒布了《國家集成電路產業發展推進綱要》,要實現其中集成電路行業產值從2015年3500億人民幣以年均20%的增速達到2020年約8700億人民幣這一目標,DRAM產業的增長顯得至關重要。
然而,DRAM市場已經十分成熟,且由三星(Samsung)、海力士(SK Hynix)和美光(Micron)三家企業共同占有超過90%的市場份額。現有DRAM的最關鍵技術是電容存儲單元,它不僅帶來了特有的制造挑戰,還被大量專利所保護。為了進入DRAM市場,后發的中國廠商必須利用創新的替代方案,以推動競爭升級,爭取實現差異化。VLT技術則代表了這樣的一種可能性。
據了解,Kilopass現在已經向數量有限的特許受讓人提供VLT DRAM技術,用于20nm到31nm工藝技術節點。Kilopass已使用其突破性的TCAD模擬器,在所有的半導體制造工藝細節上對這兩個節點進行了詳盡的模擬,新一代10nm技術的驗證有望在2017年完成。