微细化极限日益逼近，新存储器的开发加速推进

    在2011年的半导体存储器业界，瞄准现有存储器遭遇微细化极限以后市场的新存储器技术最为红火。其中包括面向后NAND闪存工艺的三维NAND闪存，以及旨在取代DRAM的自旋注入式磁化反转型MRAM（STT-MRAM）等。这些技术计划在2013～2014年实用化，其开发估计将在2012年渐入佳境。

　　2011年，NAND闪存的微细化竞争进入了1Xnm工艺。东芝率先在2011年7月开始量产19nm工艺产品。2011年9月，韩国三星电子开始量产与其几乎是相同技术工艺的2Xnm级产品），2011年12月美国美光科技（Micron Technology）与美国英特尔联合开始量产20nm工艺产品。韩国海力士半导体（Hynix Semiconductor）也在着手量产20nm工艺产品。

　　NAND闪存的微细化将发展到什么程度？东芝代表执行董事社长佐佐木则夫就这个问题做了发言。他在2011年5月24日举行的经营方针说明会上表示，“基本上已有眉目微细化到19nm的下一代工艺1Ynm，以及之后的1Znm水平。但再往以后的情况则不明确”（。估计他的观点与各大存储器厂商基本相同。也即是说，大多数观点认为在各大公司将于2013年前后开始量产的1Znm工艺中，NAND闪存的微细化将迎来终结。

　　为了超越这个技术极限，最近各大公司正在加速开发将存储器单元沿三维方向多段积层，从而实现大容量化和低成本化的三维NAND闪存。东芝推进开发的 “BiCS（Bit Cost Scalable）”，以及三星开发的“TCAT（Terabit Cell Array Transistor）”等是候选技术。东芝在2011年7月举行的NAND闪存新厂房竣工仪式上透露称，有意在2013年开始量产三维NAND闪存。估计NAND闪存的技术进步将从2013年前后开始经历“由横向转为纵向”的模式变革。

　　DRAM方面，三星在业界率先于2011年9月开始量产2Xnm工艺产品。尔必达存储器也同时发布了25nm工艺产品，并宣布将从2011年12月开始量产。许多观点认为，DRAM实现1Xnm级微细化的技术门槛非常高。针对这一技术极限，近来采用硅通孔（Thorough Silicon Via：TSV）的DRAM纷纷为了实用化而提高容量和速度。2011年12月，美国IBM与美光宣布将共同开始量产通过TSV连接DRAM的 “Hybrid Memory Cube”（HMC）

　　在业界出现上述动向的同时，瞄准后DRAM工艺的新存储器开发也呈现活跃态势。其中，由于擦写次数事实上已经接近无限，因此多数观点认为STT- MRAM是唯一可以取代DRAM的存储器。STT-MRAM是一款改变了原来MRAM擦写方式、基于磁力的非易失性存储器。

　　在STT-MRAM方面，东芝处于2011年的话题中心。2011年7月，东芝与NAND闪存业务的竞争对手——海力士，就共同开发STT-MRAM达成了协议。东芝计划首先在2014年前后，将STT-MRAM作为可弥补DRAM与NAND闪存之间工作速度差距的存储级内存（Storage Class Memory）实用化。目标是最终取代DRAM。

　　就在东芝和海力士宣布合作后不久的2011年8月，三星宣布收购了拥有大量STT-MRAM技术IP的美国Grandis。在存储器市场上拥有较高份额的三星、东芝和海力士这三大公司全力推进开发，使得STT-MRAM的受关注度迅速提高。究竟哪家厂商能迅速使STT-MRAM存储器实用化，并在后 DRAM工艺上前占先机？今后2～3年的发展战略将分出输赢。