[イーデイリーJAEMIN SONG 記者] 米マイクロンが、次世代DRAMの中核技術として挙げられてきた「4F²(4Fスクエア)」セル構造の商用化を断念したことで、世界のメモリ半導体大手3社の技術開発戦略が分かれつつあります。 サムスン電子とSKハイニックスが4F²の開発を継続する一方で、マイクロンは既存のプロセスの高度化と3次元(3D)DRAMに注力することにした。DRAMの微細化が物理的な限界に近づいている中、技術の選択によって今後の競争の様相も変わると見込まれます。
マイクロン。(写真=AFP)
26日、半導体業界や海外メディアによると、マイクロンは去る21日(現地時間)、技術ウェビナーで今後10年間のメモリ技術ロードマップを公開し、4F²を採用しない方針を明らかにしました。 マイクロンのスコット・デヴォア社長兼最高技術・製品責任者(CTPO)は、20年以上にわたり同技術を研究してきましたが、プロセスの複雑さやコスト増、微細化の根本的な限界から、商用化を推進しないことにしたと説明しました。
4F²は、DRAMセル1つが占める面積を、従来の6F²より理論上約33%削減する技術です。セル面積を縮小することで集積度を高められるという点から、次世代DRAMの微細化における中核技術として挙げられてきました。しかし、マイクロンは、セル面積の縮小が実際の集積度の向上に直結するとは判断しませんでした。 DRAMの集積度を左右するのは、トランジスタの構造だけでなく、電荷を蓄積するコンデンサの間隔でもあり、4F²を適用しても製造コストやプロセスの複雑さが増加する可能性があるということです。
ドヴォアCTPOは、ウェビナーの質疑応答において、4F²が6F²よりも実質的な利点をもたらすという主張は「やや神話に近い」と評価しました。同氏は、過去のプロセスでは4F²の実現が可能ですが、コストと複雑性が増加するとし、最先端プロセスへと進むほど物理的な微細化の限界に直面すると説明しました。
マイクロンは代わりに、既存の6F²構造を改善しつつ、ウェーハボンディングと3D DRAMの開発に注力する計画です。現在量産中の1ガンマ(1γ)プロセスに続き、2027年下半期には次世代の1デルタ(1δ)DRAMの量産に着手する予定です。 その後の1エプシロン(1ε)プロセスでは、異なるウェーハを結合するボンディング技術を導入し、集積度を高める方針です。長期的には、メモリセルを垂直に積み上げる3D DRAMへ移行するものの、製造コストや性能などを考慮して商用化の時期を決定するという構想です。
一方、サムスン電子とSKハイニックスは、4F²技術の開発を継続しています。サムスン電子は、垂直チャネルトランジスタ(VCT)を活用してセル面積を縮小する技術を研究中であり、SKハイニックスもまた、垂直ゲート(VG)ベースの次世代セル構造の開発を推進しています。両社とも長期的には3D DRAMの研究も行っていますが、マイクロンとは異なり、4F²を次世代技術の候補として維持している点で違いがあります。
中国企業の追撃も変数となります。中国の創信メモリテクノロジー(CXMT)は、今年末に4F²ベースのサーバー用DDR5メモリモジュールを発表する計画を明らかにしています。ただし、具体的な製品性能や量産歩留まり、製造原価の競争力については、まだ確認されていない状況です。
これに伴い、次世代DRAMの競争は、単なる回路の微細化を超え、技術ごとの集積度向上効果と量産経済性を競う様相を呈する見通しです。特に、4F²によるセル面積の縮小、既存プロセスの改善、3D積層のうち、どの方式がより高い集積度と低い生産コストを確保できるかが鍵となります。
サムスン電子は、4F²技術の開発を継続するという立場を最近、公に確認しました。サムスン電子のデバイスソリューション(DS)部門最高技術責任者(CTO)であるソン・ジェヒョク社長は、去る14日に開催された半導体大展(SEDEX 2026)で、4F²技術の開発の有無について「はい」と答えました。具体的な開発の進捗状況については、「一生懸命取り組んでいます」と述べ、詳細は控えました。
26日、半導体業界や海外メディアによると、マイクロンは去る21日(現地時間)、技術ウェビナーで今後10年間のメモリ技術ロードマップを公開し、4F²を採用しない方針を明らかにしました。 マイクロンのスコット・デヴォア社長兼最高技術・製品責任者(CTPO)は、20年以上にわたり同技術を研究してきましたが、プロセスの複雑さやコスト増、微細化の根本的な限界から、商用化を推進しないことにしたと説明しました。
4F²は、DRAMセル1つが占める面積を、従来の6F²より理論上約33%削減する技術です。セル面積を縮小することで集積度を高められるという点から、次世代DRAMの微細化における中核技術として挙げられてきました。しかし、マイクロンは、セル面積の縮小が実際の集積度の向上に直結するとは判断しませんでした。 DRAMの集積度を左右するのは、トランジスタの構造だけでなく、電荷を蓄積するコンデンサの間隔でもあり、4F²を適用しても製造コストやプロセスの複雑さが増加する可能性があるということです。
ドヴォアCTPOは、ウェビナーの質疑応答において、4F²が6F²よりも実質的な利点をもたらすという主張は「やや神話に近い」と評価しました。同氏は、過去のプロセスでは4F²の実現が可能ですが、コストと複雑性が増加するとし、最先端プロセスへと進むほど物理的な微細化の限界に直面すると説明しました。
マイクロンは代わりに、既存の6F²構造を改善しつつ、ウェーハボンディングと3D DRAMの開発に注力する計画です。現在量産中の1ガンマ(1γ)プロセスに続き、2027年下半期には次世代の1デルタ(1δ)DRAMの量産に着手する予定です。 その後の1エプシロン(1ε)プロセスでは、異なるウェーハを結合するボンディング技術を導入し、集積度を高める方針です。長期的には、メモリセルを垂直に積み上げる3D DRAMへ移行するものの、製造コストや性能などを考慮して商用化の時期を決定するという構想です。
一方、サムスン電子とSKハイニックスは、4F²技術の開発を継続しています。サムスン電子は、垂直チャネルトランジスタ(VCT)を活用してセル面積を縮小する技術を研究中であり、SKハイニックスもまた、垂直ゲート(VG)ベースの次世代セル構造の開発を推進しています。両社とも長期的には3D DRAMの研究も行っていますが、マイクロンとは異なり、4F²を次世代技術の候補として維持している点で違いがあります。
中国企業の追撃も変数となります。中国の創信メモリテクノロジー(CXMT)は、今年末に4F²ベースのサーバー用DDR5メモリモジュールを発表する計画を明らかにしています。ただし、具体的な製品性能や量産歩留まり、製造原価の競争力については、まだ確認されていない状況です。
これに伴い、次世代DRAMの競争は、単なる回路の微細化を超え、技術ごとの集積度向上効果と量産経済性を競う様相を呈する見通しです。特に、4F²によるセル面積の縮小、既存プロセスの改善、3D積層のうち、どの方式がより高い集積度と低い生産コストを確保できるかが鍵となります。
サムスン電子は、4F²技術の開発を継続するという立場を最近、公に確認しました。サムスン電子のデバイスソリューション(DS)部門最高技術責任者(CTO)であるソン・ジェヒョク社長は、去る14日に開催された半導体大展(SEDEX 2026)で、4F²技術の開発の有無について「はい」と答えました。具体的な開発の進捗状況については、「一生懸命取り組んでいます」と述べ、詳細は控えました。