CXMT, DRAM transistörlerinde gelişmiş bir malzeme kullanarak sızıntı akımını azaltmayı başardı. Bu gelişme, firmanın 1a DRAM süreci ve ötesine doğru en büyük adımını atmış olabileceğini gösteriyor ve DRAM üretim sürecinin daha gelişmiş düğümlere geçişinin önünü açıyor.
CXMT, DRAM Transistörlerinde Yüksek-k Metal Kapı (HKMG) Teknolojisini Kullanmaya Başladı
Bileşenler nanometre ölçeğine küçüldükçe, standart silikon dioksit (SiO₂) yalıtım katmanları etkisini yitiriyor. Bu katmanlar o kadar inceliyor ki, akım kuantum tünelleme yoluyla doğrudan içlerinden sızmaya başlıyor.
Bu işlem küçülmesinin getirdiği kısıtlamanın üstesinden gelmek için CXMT, eski silikon bazlı yalıtkanın yerine hafniyum oksit (HfO₂) gibi bir malzeme kullanan Yüksek-k Metal Kapı (HKMG) teknolojisini kullanmaya başladı. Buradaki "k" değeri, bir malzemenin elektriksel yalıtım kapasitesi olan dielektrik sabiti anlamına geliyor. Hafniyumun silikon dioksite göre çok daha yüksek bir "k" değerine sahip olması, aynı voltajda daha fazla yük depolanmasına izin vererek DRAM sürecinin daha agresif bir şekilde ölçeklenmesinin önünü açıyor.
HKMG teknolojisi ayrıca eski polisilikon kapı elektrodunu özel metal yığınlarıyla değiştirerek, verimliliği düşüren ve "polisilikon tükenmesi" olarak bilinen verimsiz bir elektrikli ölü bölgeyi ortadan kaldırıyor.
DRAM dizilerinin her biri bir transistör (anahtar) ve bir kapasitörden (yükü depolayan depolama kovası) oluşan milyarlarca küçük hücreden oluştuğunu biliyoruz. HKMG teknolojisi, hem akım sızıntısını ve beraberindeki enerji kaybını hem de termal enerjiyi azaltmakla kalmıyor, aynı zamanda güç verimliliğini artırıyor ve transistörlerin polisilikon kapılara göre çok daha hızlı durum değiştirebilmesi sayesinde daha yüksek hızların yolunu açıyor.
CXMT'nin bu teknolojiyi şu anda G4 DRAM üretim sürecine - ki bu sürecin 1z düğümünde olduğu yaygın olarak kabul ediliyor - ve LPDDR5X ürünlerine uyguladığı göz önüne alındığında, şirketin daha gelişmiş 1a düğümüne geçmek üzere olduğu sonucuna varmak mantıklıdır. CXMT'nin halihazırda yeni nesil 15nm G5 DRAM üretim sürecini geliştirmekte olduğu gerçeği göz önüne alındığında bu olasılık daha da artıyor.
Çinli DRAM devi, 18nm G3 DRAM sürecini kullanarak HBM'nin üçüncü nesli olan HBM2E'nin riskli üretim aşamasında olduğu belirtiliyor. Ayrıca G4 süreci üzerinde HBM3'ü de örneklemektedir. Ayrıca, CXMT'nin DDR6 bellek çiplerinin Ar-Ge doğrulama aşamasını tamamladığı ve seri üretime bir adım daha yaklaştığı bildiriliyor.
CXMT'nin bu hamlelerine karşılık olarak, bellek alanındaki "Büyük Üçlü" oyuncular - Samsung, SK hynix ve Micron - şimdi yeni nesil 10nm altı D0a düğümüne geçiyor ve aynı zamanda 3D DRAM (hücrelerin dikey yığılması) ve 4F² sürecini hedefliyorlar. 4F² süreci, tek bir bellek hücresinin bileşenlerinin (bir transistör ve bir kapasitör) yatay olarak değil, dikey olarak yığıldığı yeni nesil bir bellek hücresi mimarisidir. Bu tasarım kayması, tek bir bellek hücresinin yüzey ayak izini mükemmel bir kareye indirir; bu kare, minimum özellik boyutunun dört katıdır (4 × F²) ve tam olarak 2 bitline ve 2 wordline'dan oluşur. Bitline'lar ve wordline'lar, her bellek hücresi içindeki transistörleri çalıştırmak için kullanılan ara bağlantı yapılarıdır.
CXMT'nin Yükselen Kapasitesi
CXMT şu anda kapasitesini agresif bir şekilde genişletiyor. Yıl sonuna kadar mevcut 200.000 wafer/ay kapasitesinden 300.000 wafer/ay seviyesine ulaşması bekleniyor. Ayrıca aylık yaklaşık 50.000 wafer kapasiteli HBM odaklı bir üretim hattı da olacak.
Daha da önemlisi, bellek üreticisi Şanghay ve Hefei'de iki yeni fabrika inşa ediyor ve bu fabrikalar üretim kapasitesini aylık 600.000 wafer'a çıkaracak. Hatta CXMT, 2030 yılına kadar hacim üretiminde Micron'u geride bırakma yolunda ilerliyor.
İlginç bir şekilde, CXMT'nin kapasitesinin 2026 ile 2031 yılları arasında her yıl yaklaşık 100.000 wafer/ay oranında artarak toplam 800.000 wafer/ay seviyesine ulaşması bekleniyor!
