Volgens rapporten isSamsung Electronics heeft voor het eerst ter wereld met succes een DRAM-werkwafer geproduceerd op basis van de 4F²-architectuur, waarmee de fysieke krimpgrens wordt doorbroken waar traditionele planaire DRAM al lang mee te maken heeft.Naar verluidt heeft Samsung in februari van dit jaar dit 16Gb DRAM-prototype met 4F²-architectuur voor het eerst publiekelijk gedemonstreerd tijdens de ISSCC 2026-conferentie.
Samsung voltooide de waferproductie met behulp van het 10a-proces in maart en bevestigde de normale werking van de wafer door middel van karakteristieke tests. Deze prestatie is 's werelds eerste praktijk waarbij 4F²-celstructuur en verticale kanaaltransistortechnologie (VCT) worden geïntegreerd.
Technisch gezien reduceert de 4F²-architectuur het oppervlakte-eenheid van traditionele DRAM van 6F² naar een vierkante structuur van 2F×2F, wat theoretisch de capaciteit per oppervlakte-eenheid met 30% tot 50% kan verhogen, terwijl rekening wordt gehouden met de voordelen van snelheid en stroomverbruik.
Om deze structuur te bereiken heeft Samsung VCT-technologie geïntroduceerd om het transistorkanaal verticaal op te richten en de kanaallengte binnen het beperkte chipgebied te vergroten, waardoor het kortekanaaleffect en de lekkageproblemen waarmee traditionele planaire transistors tijdens het schalen worden geconfronteerd, effectief worden verlicht.
Aan de andere kant maakt Samsung gebruik van hybride koperverbindingstechnologie tussen wafers om geheugencelarrays en randapparatuurcircuits afzonderlijk op verschillende wafers te vervaardigen en deze vervolgens verticaal te stapelen om interconnectie met ultrahoge dichtheid te bereiken.
Het kanaalmateriaal werd ook veranderd van traditioneel silicium naar indiumgalliumzinkoxide (IGZO) om lekstroom in krimpende cellen te onderdrukken.
In de toekomst kunnen DRAM-chips van dezelfde grootte met meer eenheden worden verpakt. Van terminalapparaten zoals dunne en lichte notebooks en smartphones wordt verwacht dat ze een grotere geheugencapaciteit en een snellere gegevensdoorvoer zullen bereiken, onder het uitgangspunt van een klein formaat en een laag stroomverbruik.
Samsung heeft hiervoor een duidelijke routekaart gepland: de ontwikkeling van 10a DRAM's voltooien in 2026, kwaliteitstests uitvoeren in 2027 en in 2028 overgaan tot massaproductie.
SK Hynix is van plan 4F²+VCT te introduceren op knooppunt 10b, terwijl Micron de bestaande ontwerproute handhaaft. Chinese fabrikanten zetten 3D DRAM rechtstreeks in vanwege EUV-beperkingen.