Kilopass欲以顛覆技術改變DRAM產業格局

2016年10月13日13:25:24 本網站我要評論(2)字號：T | T | T

當前，我國中央政府和一些地方政府正在對半導體產業進行大力投資，其中半導體存儲器DRAM（動態隨機存取存儲器）正是業界希望取得突破性進展的半導體產品領域之一。作為今天ICT領域內較重要的半導體器件之一，全球DRAM市場每年500億美元的規模和激烈競爭，使所有的DRAM制造商必須在全球范圍內具有競爭力和創新能力。

日前，一家已經過市場充分驗證的嵌入式非易失性存儲器（NVM）知識產權（IP）開發商Kilopass公司在北京舉行VLT DRAM新技術發布會，發布了其顛覆性的VLT DRAM技術與IP解決方案，并計劃與一家中國半導體廠商合作利用其VLT DRAM技術來重構全球半導體存儲器件生態系統。我們來看看Kilopass Technology首席執行官Charlie Cheng是怎么說的。

在OTP市場遙遙領先

Charlie Cheng在介紹該公司較新的VLT DRAM技術，以及該公司在中國市場上的合作計劃和較新進展之前，介紹了其在一次性可編程（OTP）領域的市場領先地位。他說：“Kilopass以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擁有專利的反熔絲技術可用于OTP解決方案，該技術目前已被三星、海力士、中芯國際、聯華電子和所有重要半導體晶圓代工廠所采用。這項技術已被超過250家整合器件制造商（IDM）和無晶圓廠半導體公司所整合采納，包括全球三大DRAM供應商中的兩家，以及大多數手機供應商。目前已有超過100億個包含Kilopass技術的器件在全球范圍內出貨，涉及400多種芯片設計，應用范圍涵蓋了工業、汽車、消費電子產品、移動設備、模擬和混合信號以及物聯網（IoT）等。

Kilopass的OTP NVM解決方案擁有可擴展到各種先進CMOS工藝制程的無限容量，它們可被移植到每一家重要的代工廠和整合器件制造商（IDM），且滿足了市場對更高的集成度、更高的密度、更低的成本、低功耗管理、更高的可靠性和更完善的安全性等方面的需求。

顛覆性的技術

Charlie Cheng表示，Kilopass正憑借其革命性的全新垂直分層晶閘管（Vertical Layered Thristor, VLT）DRAM架構將自身的業務范圍擴展至存儲器市場。這種全新的VLT DRAM架構可以完全兼容現有的DDR SDRAM標準與技術，同時還可以使用現有的晶圓制造設備、材料和工藝來完成制造，并不需要特殊的材料或設備。

他認為，Kilopass的革命性的VLT技術將改變DRAM產業格局，進而顛覆全球DRAM市場。這源于VLT顯著降低成本且與DDR SDRAM完全兼容；使用標準CMOS工藝制造且無需昂貴的電容結構。

他介紹說，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。他說：“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技術解讀

據介紹，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%。較為關鍵的是，VLT避開了傳統DRAM制造中較大的挑戰，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。

未來行業前景

統計表明，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，較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�，F有DRAM的較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。

據介紹，現在Kilopass已可以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。

不過，我們也看到，像VLT這樣的新技術在有人試水之前可能還存在一些疑問和不確定性，也許這需要Kilopass與合作方進一步的努力，將仿真的未來生產參數和良率變為現實。

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