4F Square 架构全球首产：消息称三星突破 10 纳米 DRAM 瓶颈

4 月 25 日消息，韩媒 The Elec 昨日（4 月 24 日）发布博文，报道称三星已成功生产出采用 4F Square 单元结构与 VCT 技术的 10a DRAM 晶圆，并在测试中确认了功能性芯片，计划于 2028 年量产。

这一突破标志着业界首次在 DRAM 生产中引入 4F Square 单元结构与垂直通道晶体管（VCT）工艺。

注：4F Square 是一种先进的 DRAM 单元结构设计，其中“F”代表光刻工艺的最小特征尺寸。该结构将每个存储单元置于 2F×2F 的面积内，相比传统的 6F Square 设计，能在相同的芯片面积内容纳更多单元，从而显著提升存储密度，是实现 DRAM 高密度微缩的关键技术路径。

而 VCT 全称为 Vertical Channel Transistor，直译为垂直通道晶体管，是一种创新的晶体管结构设计，通过将晶体管的通道方向由水平改为垂直，让电荷存储电容可以直接堆叠在晶体管上方。这种立体结构有效缩短了单元间距，打破了传统平面结构的微缩瓶颈，是实现 4F Square 高密度单元的基础。

10a 工艺被视为 DRAM 进入 10nm 以下节点的首代技术，其实际电路线宽约为 9.5 至 9.7nm。相比当前主流的 6F Square 设计，4F Square 结构将每个单元置于 2F×2F 的面积内，能在相同芯片面积下将单元密度提升约 30% 至 50%。

新技术面临的主要挑战是材料变革。通道材料为降低漏电流并提升数据保持能力，已从硅转变为铟镓锌氧化物（IGZO）。此外，三星原计划用钼（Mo）替代氮化钛（TiN）作为字线材料（指用于制作存储器中字线的导电材料），但因钼具有腐蚀性且固态处理困难，需对气体输送系统进行改造，目前该材料仍在评估中。