三星、美光爭奪NAND霸主地位
2023-01-31
作者
Gary Hilson，EE Times特約編輯
三星電子和美光科技繼續爭奪NAND市場的霸主地位，這兩家公司最近都宣佈了更高密度的3D NAND解決方案——儘管名稱不同。
三星(Samsung)選擇專注於3D NAND位元密度，推出其1Tb三級單元第八代垂直NAND (V-NAND)，該公司聲稱這是業界最高的位元密度。與此同時，美光(Micron)選擇在層數方面展示其最新的3D NAND，並於2022年中發佈其232層3D NAND。
三星第八代V-NAND
三星快閃記憶體產品暨技術執行副總裁SungHoi Hur在接受《EE Times》採訪時表示，該公司在上一代透過Cell-on-Peri (COP)結構實現了高位元密度。
對於COP結構，單元陣列區域位於週邊設備上方。但即使採用COP結構，部分週邊設備仍位於單元外部，Hur表示，這意味著必須減少單元陣列以及單元陣列下方和旁邊的週邊區域，以縮小晶片尺寸。
三星在2013年首次推出垂直堆疊V-NAND快閃記憶體。「從那時起，我們一直在開發顛覆性技術以減小單元的面積和高度，並積累了大量三星專利技術，」Hur說。該專利技術包括三星的高縱橫比接觸蝕刻技術，該公司使用該技術來減小單元陣列的面積。Hur補充，對於第八代V-NAND，三星成功地將上一代的所有三個部分的面積最小化，以實現更高的密度。
三星的1Tb 3D NAND第八代V-NAND透過COP結構獲得更高的位元密度。
(來源：三星)
三星旨在解決的一個具體挑戰是避免單元之間的干擾，如果儲存單元的模具因縮放而變得更薄，通常會在縮小時發生。「為了抵消這種干擾，我們首先確定了可能的性能權衡；然後我們著手解決根本問題，」Hur說。
他還指出，三星解決方案的目的是開發一種最佳化的操作方案，以最大限度地減少寫入過程中的干擾，將新材料應用於單元中的阻擋層，以防止電子因電壓而從電荷陷阱層(CTL)彈回完善CTL的結構。
Hur表示，達到這一里程碑意味著要克服各種障礙。從結構的角度來看，隨著總堆疊高度的不斷增加，模具可能更容易向一側傾斜。「隨著儲存單元變得越來越小，我們必須應對單元電流的降低，以及儲存單元之間的干擾，」他說。三星正在努力透過利用其第七代V-NAND中使用的支撐結構和多孔技術來降低總堆疊高度，同時也在探索新的解決方案，包括使用新材料的創新單元結構。
美光232層3D NAND
近年來，美光引領了3D NAND的發展步伐，憑藉2020年11月推出的176層產品領先其他專注128層3D NAND的廠商。其CMOS陣列下(CUA)架構，除了更高的層數外，晶片尺寸也縮小了30%。
2022年7月下旬，美光宣佈了其232層3D NAND，隨後於2022年12月初推出與232層解決方案配套的最新用戶端SSD。
Objective Analysis資深分析師Jim Handy表示，三星達到1Tb 並沒有什麼「驚天動地」。「更重要的是，他們已經達到了新的層數，而且他們的介面速度非常快。」這意味著應用程式將需要一半的NAND晶片來獲得相同的頻寬，他補充。最終，三星和美光都在縮小晶片尺寸，但都有自己的命名法——無論是COP還是CUA。
(參考原文：Samsung, Micron Battle for NAND Supremacy，by Gary Hilson，EE Times China Amy Wu編譯)
本文原刊登於EE Times China網站
