2021年4月16日
Jeongdong Choe博士最初发表在三星D1Z LPDDR5 DRAM与EUV光刻（EUVL）
最后！经过几个月的等待，我们已经看到三星电子的应用极端紫外线（EUV）光刻技术在大规模生产中进行D1Z DRAM！去年年初，三星电子宣布世界上第一个基于ARF-I的D1Z DRAM的发展，并分别应用了其EUV光刻（EUVL）的D1Z DRAM。TechInsights很兴奋，我们终于找到了三星的新技术和高级D1Z DRAM设备，并确认了这项技术的详细信息。
三星电子还开发了性能更高的D1z 8GB DDR4、D1z 12GB LPDDR5、16GB LPDDR5等DRAM设备。我们在三星Galaxy S21 5G系列中发现了后两种设备(D1z 12GB和D1z 16GB LPDDR5芯片);S21 5G、S21+ 5G和S21 Ultra 5G刚刚于2021年1月发布。
12 GG LPDDR5芯片用于三星Galaxy S21 Ultra 5G SM-G998B / DS 12GB RAM，而16 GB LPDDR5芯片可在S21 5G和S21 + 5G 8 GB RAM组件中找到。
涉及到D1Z技术节点时，三星的D1Z 12 GB LPDDR5 DRAM生成与之前的D1Y 12 GB版本相比，制造生产率的更高越来越高。设计规则（D / R）从17.1nm（在先前的D1Y）下降到15.7nm（d1z）下降。芯片尺寸也降低，53.53毫米2（D1Y）至43.98毫米2（D1Z）;新芯片的模具约为18％从以前的版本缩小（表1）。
| 项目 | 三星LPDDR5芯片 | |||
|---|---|---|---|---|
| 内存容量 | 8 GB. | 12 GB. | 12 GB. | 16 GB |
| 技术节点 | D1Y. | D1Y. | D1Z. | D1Z. |
| 父产品示例 | 小米MI 10. | 小米MI 10. | 三星Galaxy S21 Ultra 5G. |
三星Galaxy S21 / S21 + 5克 |
| DRAM组件示例 | K3LK3K30EM-BGCN. | K3LK4K40BM-BGCN. | K3LK4K40CM-BGCP. | K3LK7K70BM-BGCP. |
| 芯片尺寸 | 39.12毫米2 | 53.53毫米2 | 43.98毫米2 | 61.20毫米2 |
| 位Densoty(死) | 0.205 GB / mm2 | 0.224 Gb /毫米2 | 0.273 GB / mm2 | 0.261 GB / mm2 |
| 细胞的大小 | 0.00231μm.2 | 0.00231μm.2 | 0.00197μm.2 | 0.00197μm.2 |
| D / R. | 17.1 nm. | 17.1 nm. | 15.7纳米 | 15.7纳米 |
| EUV光刻应用 | 不 | 不 | 是的(BLP) | 不 |
比较三星D1y和D1z LPDDR5芯片的8gb, 12gb和16gb。
三星电子使用其最先进的D1Z技术与12 GB模具的EUV光刻一起使用K4L2E165YC模具标记，而D1Z 16 GB LPDDR5 DRAM芯片具有K4L6E165YB模具标记，显示非EUV光刻模具。它可能是三星最初开发了D1Z LPDDR5产品，既有基于ARF-I基于基于EUV的存储节点登陆垫/位线焊盘（SNLP / BLP）光刻，现在它产生了EUV SNLP / BLP光刻的所有D1Z LPDDR5产品。
虽然三星电子在2019年底推出了使用D1x EUV光刻技术的1M样品模块，但在DRAM行业和全球市场上应用了HVM (high volume manufacturing)产品。三星D1z芯片很有可能是在平泽的第二条生产线上生产的。
三星DRAM Cell设计，在没有EUV1的D1Z（A）上的BLP模式的比较和（B）与EUV1。
对于D1Z 12 GB LPDDR5设备的DRAM流程集成，三星采用EUV光刻技术仅限于一个掩码，存储节点登陆垫（呼叫阵列上的SNLP）/位线焊盘（S / A上的BLP），其尺寸约为40 nmS / A（读出放大器电路）区域上的尺寸（CD或间距）和13.5 nm BLP线宽。图1显示了SAMSUNG（A）D1Z 16 GB LPDDR5模具上的S / A BLP图案的比较，ARF-I基光刻和（B）D1Z 12 GB LPDDR5用EUV光刻模具。通过使用EUV光刻，S / A区域的BLP线边缘粗糙度（LER）得到改善，并且可能降低桥/短缺陷。
| 设备 | 微米D1z | 三星D1Z. | 三星D1Z. |
|---|---|---|---|
| 内存容量 | 16 GB | 12 GB. | 16 GB |
| 技术节点 | D1Z. | D1Z. | D1Z. |
| 父产品示例 | MT53E1G32D2NP-046_WT：A（LPDDR4） | K3LK4K40CM-BGCP（LPDDR5） | K3LK7K70BM-BGCP (LPDDR5) |
| 芯片尺寸 | 68.34毫米2 | 43.98毫米2 | 61.20毫米2 |
| 位Densoty(死) | 0.234 Gb /毫米2 | 0.273 GB / mm2 | 0.261 GB / mm2 |
| 细胞的大小 | 0.00204μm.2 | 0.00197μm.2 | 0.00197μm.2 |
| D / R. | 15.9 nm. | 15.7纳米 | 15.7纳米 |
| EUV光刻应用 | 不 | 是的(BLP) | 不 |
D1Z DRAM的比较;Micron D1z LPDDR4与三星D1Z LPDDR5芯片。
与美光科技的竞争对手D1z电池设计相比，三星进一步缩小了电池的尺寸(三星为0.00197µm2与micron为0.00204μm2）和D / R（三星15.7nm与微米15.9 nm）。微米使用的ARF-I基于D1Z产品的所有光掩模的光刻，它不会采用EUV光刻镜头，包括D1α和D1β。（表2）
三星DRAM单元尺寸趋势，D3X通过D1Z
三星DRAM单元尺寸和D / R趋势分别如图2和图3所示，包括D3x通过D1Z。DRAM Cell Size和D / R缩放最近越来越难，但是SAMSUNG为D1z的D / R降至15.7nm，从D1y下降了8.2％。
三星DRAM CELL D / R趋势，D3X通过D1Z
三星将继续增加下一个DRAM生成的EUVL步骤，如D1A（2021年）和D1B（在2022年）。
博士博士选择，高级技术研究员
Jeongdong Choe博士是TechInsights的高级技术研究员。他在半导体行业、DRAM、NAND/NOR FLASH、SRAM/Logic和新兴存储器的研发和逆向工程方面拥有近30年的经验。raybet正规么他在SK海力士和三星电子工作了20多年。他加入TechInsights，一直专注于半导体工艺、设备和架构的技术分析。他撰写了许多关于内存技术的文章，包括DRAM技术趋势，2D和3D NAND工艺/设备集成细节，以及新兴内存，如STT-MRAM, XPoint, ReRAM和FeRAM的设计和架构。他每季度生产和更新广泛分布的DRAM、NAND和新兴存储器的内存路线图。
