dram是目前半導體產(chǎn)業(yè)中最為艱難的市場之一，因為其利潤空間已經(jīng)非常微薄，即便對具有最高成本效益的制造商而言亦是如此。因此，dram制造商必須在滿足市場對更大存儲密度和更高速度需求的同時不斷地找到降低成本的途徑。目前最有效的方法是通過縮小制造工藝和采用像6f2單元設(shè)計這類獨創(chuàng)性設(shè)計技術(shù)來減小裸片的尺寸。

　　圖1：ddr2裸片尺寸比較。三星公司的512mb 90納米器件在裸片效率方面領(lǐng)先。

　　對美光、三星、英飛凌和elpida公司生產(chǎn)的最先進ddr2 dram器件的裸片尺寸和密度進行深入研究，也可以得到與上述因素緊密相關(guān)的每比特成本信息。

　　隨著內(nèi)存從ddr向ddr2轉(zhuǎn)移，后者將在2005年后期大批量出貨。消費者希望以更具競爭力的價格購買速度高達533、 667甚至800mbps性能ddr2的需求極大推動了這一趨勢的發(fā)展。三星電子dram產(chǎn)品線的營銷總監(jiān)tom trill透露，ddr向ddr2的轉(zhuǎn)移在過去幾個月內(nèi)速度加快，兩者所占市場份額有望在第三季度持平。

　　先進的工藝

　　雖然nand閃存是目前一些供應(yīng)商用來推動先進工藝應(yīng)用的存儲器技術(shù)，但是dram的工藝并沒有相差太遠。先進的工藝是減少制造成本的手段，首先利用新的工藝尺寸進行生產(chǎn)的公司通常會在市場上占據(jù)主要優(yōu)勢。正因為三星是首家生產(chǎn)90納米ddr2 sdram的供應(yīng)商，因而其贏得了90納米節(jié)點的勝利。技術(shù)的成功賦予三星公司極大的裸片尺寸優(yōu)勢：三星目前能夠生產(chǎn)尺寸只有71平方毫米的512mb sdram，與競爭最為激烈的英飛凌公司的產(chǎn)品相比，尺寸小18%。英飛凌目前提供110納米工藝的512mb sdram，尺寸為87平方毫米。

　　即使是三星上一代512mb 100納米的rev b ddr2 sdram，技術(shù)也比大多數(shù)的競爭者領(lǐng)先，很多競爭者現(xiàn)在仍處于開發(fā)110納米的階段。但是，在三星贏得90納米競爭的同時，英飛凌和臺灣南亞科技(nanya)都宣布已經(jīng)投入90納米的生產(chǎn)。

　　靜觀英飛凌和nanya的90納米產(chǎn)品何時上市將是一件很有趣的事情。事實上，英飛凌可能會快速轉(zhuǎn)向90納米技術(shù)，因為當它向110納米工藝技術(shù)轉(zhuǎn)移的時候，已經(jīng)完成了向193納米光刻設(shè)備的過渡。很多公司在進入90納米節(jié)點時都對其設(shè)計光刻設(shè)備進行更新；其他未進行轉(zhuǎn)換的公司今后也必須做出調(diào)整，以便在更小的節(jié)點上進一步縮短設(shè)計周期。

　　三星宣稱，從512mb 100納米的rev b ddr2 sdram向512mb 90納米的rev c版本的轉(zhuǎn)換并非僅與技術(shù)節(jié)點有關(guān)。依據(jù)其在90納米節(jié)點處的經(jīng)驗優(yōu)勢，三星將工藝縮小描述為一個基本步驟。三星表示，挑戰(zhàn)在于包含許多相互協(xié)調(diào)的工作，不僅涉及100納米向90納米轉(zhuǎn)換，還包括從rev b到rev c的轉(zhuǎn)換，以及向300毫米晶圓的轉(zhuǎn)換。

　　三星公司最近的設(shè)計中使用了凹道排列晶體管(rcas)技術(shù)，該技術(shù)通過使用三維結(jié)構(gòu)設(shè)計減小晶體管所占體積，通過在給定面積上增加集成度實現(xiàn)更高密度。本質(zhì)上，這種方法并未提供多余的置放晶體管的平面，而是形成了一個“孔”，為晶體管提供更多的置放空間。這是semiconductor insights(si)公司已經(jīng)確認的首款使用rcas的器件。

　　三星公司在90納米ddr2器件上取得工藝領(lǐng)導地位絕非僥幸。三星一直以來都是很多工藝節(jié)點的第一位吃螃蟹者，現(xiàn)在正在努力將其ddr2的工藝尺寸縮減到73納米，緊隨nand閃存的腳步。

　　存儲密度考慮

　　dram制造商不僅必須憑借先進工藝降低成本，而且必須積極提高器件的存儲容量。英飛凌公司有幸成為第一個實現(xiàn)批量生產(chǎn)1gb密度器件的廠商，而包括美光科技和三星等眾多供應(yīng)商則緊隨其后。si已經(jīng)獲得美光公司的1gb ddr2 sdram樣品，并正在對其進行分析。增加的容量允許模塊生產(chǎn)廠商推出1gb或者2gb的雙列直插內(nèi)存模塊(dimm)，它們可用于提高計算機性能。

　　不過，1gb模塊仍不能滿足主流應(yīng)用，因為現(xiàn)在的計算機受限于其所能使用的內(nèi)存數(shù)量。隨著系統(tǒng)能夠支持更大的存儲密度，這種情況在不久的將來會有所改善。

　　減小裸片尺寸的另一種方法是實現(xiàn)更為有效的陣列架構(gòu)。美光公司256mb ddr sdram最先實現(xiàn)了6f2單元尺寸的陣列架構(gòu)，該款sdram(mt46v32m8tg-6t)在110nm工藝節(jié)點處采用了6f2單元尺寸技術(shù)，si公司在2004年對其進行了分析。在連續(xù)幾代發(fā)展后，存儲技術(shù)通常會變成某種單元布局的限制，單元尺寸的每一次改善都需要進行大量的工作來減少光刻的最小特征尺寸。

　　美光公司第一個推出打破8f2單元約束的dram單元，在產(chǎn)業(yè)的發(fā)展藍圖上遙遙領(lǐng)先3年。美光的dram單元采用130納米技術(shù)獲得的單元尺寸相當于采用標準4f x 2f格式的110納米器件。兩者的硅片尺寸相差無幾，這點表明，美光并沒有因為新位線架構(gòu)中數(shù)據(jù)檢測復(fù)雜性的增加而犧牲硅片面積。

　　美光公司cto兼研發(fā)副總裁mark durcan表示：“通過從普遍采用的8f2向6f2轉(zhuǎn)變，我們將在任何給定的工藝技術(shù)節(jié)點處把每晶圓的可能裸片產(chǎn)出量提高約20%，從而減少單