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DRAM- und Flash-Speicherchips mit 90- und 70-Nanometer-Strukturen

Infineon und Nanya haben im Rahmen ihrer gemeinsamen Entwicklungsarbeiten die 90-Nanometer-Fertigung von DDR-SDRAM-Speicherbausteinen auf 300-mm-Wafern im Werk Dresden zu Serienreife gebracht. Bereits fünf Prozent der gesamten DRAM-Speicherkapazität seien von der 110-nm-Technik auf den 90-nm/300-mm-Prozess umgestellt. Auch der Transfer des Produktions-Know-hows zum taiwanischen 300-mm-Werk von Inotera Memories laufe bereits. Infineon produziert zunächst 512-MBit-DDR-SDRAM-Chips, die bereits erfolgreich von Kunden validiert wurden. In der zweiten Jahreshälfte soll ein Chip gleicher Kapazität mit DDR2-Interface folgen, schließlich auch noch 256-MBit- und 1-GBit-Varianten.

Die Belichtung der 90-nm-Fertigung erfolgt mit 193-Nanometer-Licht (Argonfluorid-/ArF-Laser), durch eine neue "Checkerboard"-Struktur der Speicherzellen-Matrix konnten die Entwickler die Kapazität der Trench-Kondensatoren so weit steigern, dass man auf den Einsatz komplizierter High-k-Dielektrika verzichten konnte. Nach eigenen Angaben sind Infineon und Nanya weltweit das zweite Hersteller-Team, das eine 90-nm-DRAM-Serienfertigung betreibt. Als nächste Aufgabe steht die Entwicklung der 70-nm-Fertigung bevor.

Bei der NAND-Flash-Fertigung hat Samsung dies bereits vollzogen und die Massenproduktion eines 4-GBit-Bausteins gestartet, dessen Entwicklung schon im September 2003 abgeschlossen worden war. Durch die 70- beziehungsweise 73-nm-Fertigung schrumpft die Größe einer Speicherzelle auf nur noch 0,025 Quadratmikrometer, was nicht nur durch Verringerung der belegten Siliziumfläche Kosten spart, sondern auch höhere Zugriffsgeschwindigkeiten ermöglicht -- Samsung nennt 25 Nanosekunden, während beim 90-nm-4-GBit-Chip die doppelte Zeit benötigte (aber ein Dual-Die-Baustein aus zwei 2-GBit-Dice nur 30 ns). Ein 8-GBit-NAND-Flash hat Samsung bereits angekündigt, der Produktionsstart dürfte im nächsten Jahr erfolgen.

Samsung erläutert, ebenfalls einen ArF-Laser zur Belichtung zu verwenden -- vor vier Jahren hatten Experten noch erwartet, dass man für 70-nm-Strukturen F2-Laser verwenden müsste. Doch spätestens seit Intels Ausstieg aus der 157-nm-Entwicklung ist klar, dass sich auch 65-nm- und sogar 45-nm-Strukturen mit ArF belichten lassen, wenn auch mit erheblichem Aufwand. (ciw)

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