自 2016 年中开始，DRAM 内存供货不足，造成市场价格全面上涨的情况，如今又要多加一个变量。 那就是 DRAM 内存的市场龙头三星，在 2017 年 2 月中旬陆续召回部分序号的 18 奈米制程的内存模块，并且再重新出货给客户之后，仍然发生有瑕疵的状况。 而且，此事件已影响了名列前茅的 PC 大厂在 DPPM (每百万台的不良率) 有大幅提升的状况。 再加上，不仅是三星出现这样的情况，连美光 (Micron) 的 17 奈米制程 PC DRAM 内存模块都有类似的情形发生，如此也为 2017 年 DRAM 市场的供货状况与价格变化再投下不确定因素。

根据科技新报从供应链所掌握的消息，市场原本预计，在进入 2017 年第 2 季之后，因为有三星 18 奈米的 PC DRAM 内存模块与美光 17 奈米的 PC DRAM 内存模块相继出货，供货吃紧的状况应该可以得到缓解。 不料，三星继上次召回有瑕疵的 18 奈米制程的 PC DRAM 内存模块之后，近期再次出货的情况仍旧没有改善，还因而造成 PC大厂在 DPPM ( 每百万台的不良率) 有大幅提升的状况。 而除了三星之外，美光的 17 奈米制程 PC DRAM 内存模块也碰上相类似的情况。 甚至以目前出货给客户的样本来看，良率还低于 50% 以下。

据了解，由于美光原本答应在 2017 年第 2 季给客户的 PC DRAM 内存模块中，会包含部分的 17 奈米制程产品。 如今，在 17 奈米制程的 PC DRAM 内存模块良率有问题的情况下，美光又无法再回头提供 20 奈米制程的产品给客户，这也使得美光陷入两难的状态。

美光在 PC DRAM 内存模块上分为两个系列，Rexchip 系列的产品，目前制程已经由 25 奈米制程推进到17奈米，而 Inotera 系列则仍旧停留在 20 奈米的制程上。 而目前美光的 Rexchip 系列 17 奈米制程产品，在设计与制程上都与前一代的 25 奈米制程产品有很大的差异。 因此，良率不高一直是在美光预期中的结果。 只是，美光预估，一旦 Rexchip 系列 17 奈米制程产品可以达到 50% 以上的良率，则从晶圆切下来的裸晶晶粒数量就已经能够达到平衡成本的需求。 因此，当时美光才会坚持生产 17 奈米制程产品。 不料，如今连 50% 的良率都不容易达到。

而美光为了解决这样的问题，则预计在 Rexchip 系列 17 奈米制程产品再重新设计一版新的产品。 而此版本的产品，原本预计在 2017 年第 4 季底才会出货，而美光则是将时程提早于第 3 季底。 不过，即便如此，2017 年自第 2 季开始陆续两季的 PC DRAM 内存模块供货吃紧的情况仍将难以改善，价格也将持续的不断攀升。

供应链知情人士指出，近期不论是三星或美光在 PC DRAM 内存模块发生的状况，除了显示出市场持续供货吃紧的情况之外，也表示 DRAM 制程在进化至 20 奈米以下之际，连过去制程转换都一直非常顺畅的三星，也同样会出现问题的情况下，显见制程转换真有其难度。 至于，目前 PC DRAM 内存模块三大厂中，仅有 SK 海力士还没有转换制程至 20 奈米以下的制程。 虽然，看似在时程上较竞争对手落后，但实际来说却是现阶段市场上最获利的公司。

至于，就当前 DRAM 内存的价格变化，因为近期有价格下滑的情况，也开始引起市场人士的关注，担心是否为 DRAM 变化的开始。 市场人士表示，在市场供货吃紧的情况下，DRAM 价格未来一到两季仍呈现上扬的局面。 而近期会出现下滑的情况，主要是在现货价的部分，因为过去的一番涨幅，使得现货价已经超越合约价，近期势必有所调涨整之外，因为 DDR3 的供应随着系统转换到 DDR4 的规格上，使得 DDR3 的价格有出现下滑的情况。 不过，绝大多数的 DDR4 价格依旧不断看涨。

2017 DRAM内存缺货/涨价继续蔓延

从2016年下半年开始，内存、闪存的缺货涨价势头开始上扬，2017年这一局面将继续扩散蔓延，而且一整年都未必会有改观。

工序失衡！2017 DRAM内存缺货/涨价继续蔓延

据台湾经济日报报道，内存大厂金士顿近日表态，今年因为主要的DRAM内存大厂都没有增产计划，全年DRAM内存都面临缺货窘境。此外，群联公司董事长潘建成也强调，NAND闪存因为进入3D世代，制程良率无法提升，预计将缺货一整年。

日前，金士顿董事长陈建华出席群联竹南三厂上梁典礼时，针对DRAM内存市场进行了分析，他表示，目前主要DRAM内存大厂都没有增产计划，而且将主要产能转移生产3D NAND闪存，造成DRAM内存供需短缺。

值得一提的是，三星是这波DRAM内存价格上涨的主要推手。目前，三星超过7成产能已经被苹果以及自家手机、大陆的OPPO/vivo瓜分，能供应给其它品牌的十分有限，其产能转型为成长速度最快的3D NAND闪存。

其它厂家也有跟进，但良品率都不及三星，让三星有资格和能力主导价格调整，以弥补其Note 7手机停产造成的损失。

除了DRAM内存工序失衡外，相关PCB板材料短缺，也是价格上涨的因素之一。

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3D Super-DRAM是什么? 为何需要这种技术?

就算3D NAND的每位成本与平面NAND相比较还不够低，NAND闪存已经成功地由平面转为3D，而DRAM还是维持2D架构;在此同时，DRAM制程的微缩也变得越来越困难，主要是因为储存电容的深宽比(aspect ratio)随着组件制程微缩而呈倍数增加。

因此，为了要延长DRAM这种内存的寿命，在短时间内必须要采用3D DRAM解决方案。 什么是3D超级DRAM (Super-DRAM)? 为何我们需要这种技术? 以下请见笔者的解释。

平面DRAM是内存单元数组与内存逻辑电路分占两侧，3D Super-DRAM则是将内存单元数组堆栈在内存逻辑电路的上方，因此裸晶尺寸会变得比较小，每片晶圆的裸晶产出量也会更多;这意味着3D Super-DRAM的成本可以低于平面DRAM。

3D Super-DRAM与平面DRAM结构比较

3D Super-DRAM重复使用了运用于平面DRAM的经证实生产流程与组件架构;当我们比较平面与3D两种DRAM，储存电容以及内存逻辑电路应该会是一样的，它们之间的唯一差别是单元晶体管。 平面DRAM正常情况下会采用凹型晶体管(recessed transistor)，3D Super-DRAM则是利用垂直的环绕闸极晶体管(Surrounding Gate Transistor，SGT)

3D Super-DRAM架构

平面DRAM最重要也最艰难的挑战，是储存电容的高深宽比。 如下图所示，储存电容的深宽比会随着组件制程微缩而呈倍数增加;换句话说，平面DRAM的制程微缩会越来越困难。 根据我们的了解，DRAM制程微缩速度已经趋缓，制造成本也飙升，主要就是因为储存电容的微缩问题;这个问题该如何解决?

平面DRAM储存电容深宽比会随制程微缩而增加

平面DRAM的储存电容恐怕无法变化或是修改，但是如果使用内存单元3D堆栈技术，除了片晶圆的裸晶产出量可望增加四倍，也能因为可重复使用储存电容，而节省高达数十亿美元的新型储存电容研发成本与风险，并加快产品上市时程。

垂直SGT与凹型晶体管有什么不同? 两者都有利于源极(source)与汲极(drain)间距离的微缩，因此将泄漏电流最小化;但垂直SGT能从各种方向控制闸极，因此与凹型晶体管相较，在次临限漏电流(subthreshold)特性的表现上更好。

垂直SGT与凹型晶体管特性比较

众所周知，绝缘上覆硅(SOI)架构在高温下的接面漏电流只有十分之一;而垂直SGT的一个缺点，是没有逆向偏压(back-bias)特性可以利用。 整体看来，垂直SGT与凹型晶体管都能有效将漏电流最小化。

接着是位线寄生效应(parasitics)的比较。 平面DRAM的埋入式位线能减少储存电容与位线之间的寄生电容;垂直SGT在最小化寄生电容方面也非常有效，因为位线是在垂直SGT的底部。 而因为垂直SGT与埋入式晶体管的位线都是采用金属线，位线的串联电阻能被最小化;总而言之，垂直SGT与凹型晶体管的性能与特征是几乎相同的。

垂直SGT凹型晶体管的寄生电容比较

不过垂直SGT与凹型晶体管比起来简单得多，前者只需要两层光罩，节省了3~4层光罩步骤;举例来说，不用源极与汲极光照，也不需要凹型闸极光罩、字符线(word line)光罩，以及埋入式位线光罩。 如果你有3D Super-DRAM制造成本高昂的印象，这是不正确的;3D Super-DRAM的制程与结构，还有组件的功能性与可靠度都已成功验证。

垂直SGT需要的光罩层数较少

下图是3D Super-DRAM与平面DRAM相较的各种优点摘要：