Die Zeiten, in denen Qimondfa und Infineon dank ihrer gemeinsamen Entwicklung und Produktion neue DRAM-Chips herstellen konnten, sind zwar vorbei, aber eine solche Arbeit ist im Laufe der Zeit nicht mehr tragbar, wenn es um den Gewinn geht. Es scheint, dass die Speicherentwicklung und -produktion nach Deutschland zurückkehren könnte, zumindest deutet dies auf die Ankündigung einer Zusammenarbeit zwischen Ferroelectric Memory Co. (FMC) und dem Neumonda-Team hin, die zur Entwicklung und Produktion einer Speicherart namens DRAM+ führen könnte, auf die große Hoffnungen gesetzt werden.
Diesmal soll ein spezieller Speichertyp auf der Grundlage von ferroelektrischem Hafniumoxid (HfO2) entwickelt und hergestellt werden, der im Gegensatz zu den derzeitigen DRAM-Chips in der Lage sein wird, Daten ohne Stromversorgung zu speichern. Der Schlüssel dazu ist, dass der typische Kondensator im DRAM-Design durch eine nichtflüchtige Version ersetzt wird, während die Leistung hoch bleibt, die Energieeffizienz günstig ist und die Datenspeicherung als Extra verfügbar ist. Laut FMC könnte der neue Speichertyp in einer Vielzahl von Bereichen zum Einsatz kommen, z. B. in medizinischen Geräten, Industrieprodukten, aber auch in Automobilen und On-Board-Produkten der Unterhaltungselektronik.
Die DRAM+-Technologie, die als eine entstaubte und neu durchdachte Version der FeRAM-Technologie beschrieben wird, verwendet nicht mehr das klassische PZT als ferroelektrische Schicht. Das Blei-Zirkonat-Titanat wurde durch das bereits erwähnte Hafniumoxid ersetzt, das wesentlich günstigere Eigenschaften aufweist und der Technologie zur Entwicklung verhilft. Mit Blei-Zirkonat-Titanat konnten in der Regel nur Speicherchips mit einer Kapazität von wenigen Megabyte, in der Regel 4-8 MB, hergestellt werden, bei denen die Entwicklung zugunsten der Verwendung dieses Materials eingestellt wurde. PZT skaliert sehr schlecht mit der Entwicklung der Knotenpunkte und kann nicht einfach und kostengünstig in die traditionellen CMOS-Fertigungstechnologien integriert werden, was seine Anwendung kostspielig und umständlich macht. Infolgedessen beanspruchen Strukturen, bei denen ein Transistor und ein Kondensator eine Einheit bilden (1T1C), viel mehr Fläche als bei NAND oder DRAM üblich.
Hafniumoxid kann die meisten dieser Probleme wirksam beseitigen, d. h. es verleiht der Entwicklung von FeRAM eine neue Dimension. Es ist bereits mit herkömmlichen CMOS-Fertigungsverfahren kompatibel, skaliert deutlich unter 10 nm und kann in die derzeitigen Produktionsketten integriert werden. Ihre günstigen Eigenschaften ermöglichen die Herstellung von Speicherchips mit höherer Kapazität als bei der bisherigen Technologie und höherer Leistung: Sie können bei der Kapazität die Gb-Ebene und bei der Geschwindigkeit die GB/s-Ebene erreichen, so dass sie in diesen Bereichen mit DRAM konkurrieren können.
Die Zusammenarbeit zwischen FMC und Neumonda ist entscheidend für den Erfolg der DRAM+-Technologie. Neumonda bietet Beratung und Testsysteme zur Unterstützung der Entwickler an, wobei letztere von besonderer Bedeutung sind, da sie kostengünstig und energieeffizient sind und unabhängige Speichertests ermöglichen. Die Systeme von Neumonda bieten einen Detaillierungsgrad, der mit klassischen Geräten nicht wirklich erreicht werden kann, und sind gleichzeitig wesentlich kostengünstiger im Betrieb, was für eine sich entwickelnde Technologie besonders wichtig ist.
Durch die Zusammenarbeit bei der DRAM+-Technologie schaffen die Parteien auch ein gewisses Potenzial für die europäische Halbleiterindustrie, ihre Fähigkeiten wiederzubeleben und auszubauen. Durch die Zusammenarbeit kann das lokale Ökosystem wieder aufgebaut werden, das die Erprobung und Entwicklung fortschrittlicher Speichertechnologien und Speicherchips unterstützen kann.
