全球存儲解決方案領域的領軍企業Kioxia Corporation今日宣布，已研發出具備高堆疊性的氧化物半導體溝道晶體管技術，該技術將推動高密度、低功耗3D DRAM的實際應用。這項技術已于12月10日在美國舊金山舉行的IEEE國際電子器件大會(IEDM)上亮相，有望降低AI服務器和物聯網組件等眾多應用場景的功耗。

在AI時代，市場對于具備更大容量、更低功耗、可處理海量數據的DRAM的需求持續攀升。傳統DRAM技術在存儲單元尺寸微縮方面已逼近物理極限，業界因此開始研究存儲單元的3D堆疊技術，以此拓展存儲容量。傳統DRAM采用單晶硅作為堆疊存儲單元中晶體管的溝道材料，這種方式會推高制造成本，同時存儲單元的刷新功耗還會隨存儲容量的增加而成正比上升。

在去年的IEDM上，我們宣布研發出氧化物半導體溝道晶體管DRAM (OCTRAM)技術，該技術使用由氧化物半導體材料制成的垂直晶體管。在今年的大會展示中，我們推出了可實現OCTRAM 3D堆疊的高堆疊性氧化物半導體溝道晶體管技術，并完成了8層晶體管堆疊結構的功能驗證。

這項新技術將成熟的氧化硅和氮化硅薄膜堆疊起來，通過將氮化硅區域替換為氧化物半導體(InGaZnO)，同步形成橫向堆疊晶體管的垂直分層結構。我們還推出了一種可實現垂直間距微縮的新型3D存儲單元結構。這些制造工藝和結構設計有望攻克存儲單元3D堆疊面臨的成本難題。

此外，得益于氧化物半導體材料的低關態電流特性，該技術還有望降低存儲單元的刷新功耗。通過上述替換工藝制作的橫向晶體管，已被驗證具備高導通電流（超過30微安）和超低關態電流（低于1阿托安，即10^-18安）的性能表現。不僅如此，Kioxia Corporation還成功制備了8層橫向晶體管堆疊結構，并確認該結構內的晶體管均可正常工作。

Kioxia Corporation將持續推進這項技術的研發工作，以實現3D DRAM在實際應用中的部署。

審核編輯 黃宇