321-Lagen-NAND: SK hynix startet Massenproduktion

[HWL News Bot]

Sk Hynix spricht von einer einfachen Adaption des neuen Speichers mit 321 Lagen, da man viele Prozessschritte der vorherigen Version mit 238 Lagen übernehmen konnte. Dazu gehört auch die sogenannte "3 plugs"-Technologie. Diese beschreibt eine Methode, bei der ein vertikales Loch durch Substratschichten erzeugt wird, um mehrere Zellen auf einmal zu erzeugen. Durch diesen Schritt soll die Fertigung des NAND mit derart vielen Lagen um 59 % produktiver gestaltet werden können.
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[CN-SSD Expert]

Alter Hut mit Bart. Nur das sk_hynix die MassProduction nun auf Q4/23 vorverlegt hat ist neu.
Wir dürfen uns für nächstes Jahr eh auf sehr viele, spannende Neuerungen im NAND Sektor freuen, hatte ja schon einmal (auszugsweise) einen sehr kleinen Teil der NAND Roadmap 2025 hier (im Spoiler) gepostet.

Spoiler: Wer mehr technische Details zu PUC (Peri under Cell) des neuen Layer Upgrade wissen möchte (ohne Fotos unterliegen den UHg), hier im Spoiler.

SK hynix 321-Layer 4D NAND – Was uns ein einzelnes Bild sagen kann:
Der kürzlich zu Ende gegangene Flash Memory Summit (FMS) 2023 hat mehrere interessante Updates geliefert.
Eines davon ist der SK hynix 321-L 4D NAND (3D NAND mit Peri Under Cell)-Prototyp.
Beim FMS wurde erwähnt, dass eine „kostengünstige 3-Plug-Integration“ angewendet wurde.
Ein ähnlicher Triple-Plug-Prozess wird bei Intel/Solidigm 144-L 3D NAND und 192-L 3D NAND beobachtet. Die Abscheidung der Speicherzellfilme wurde von Einzeldurchlauf auf Dreifachdurchläufe erhöht.
Das reduzierte Aspektverhältnis (AR) für jeden Durchlauf ermöglicht eine bessere Zellfilmgleichmäßigkeit, was zu einer besseren Ausbeute führt.
Abbildung 1 zeigt das kommentierte Bild von SK hynix 321-L 4D NAND (aufgenommen während des FMS 2023).
Es gibt keine erkennbaren Änderungen beim PUC-Schema und der Quellplatte.
Tabelle 1 zeigt den Vergleich zwischen dem SK hynix 176-L 4D NAND und dem 321-L 4D NAND (Abbildung 1).
Die Konfiguration der vertikalen Kanalrohre (VC)/Säulen ähnelt der des Micron 232-L 3D NAND (siehe Abbildung 2).
Vier Unterblöcke werden durch die Verwendung von drei WL-Abständen (Abflussseite) zwischen den Schlitzen gebildet.
WL-Abstände (Quellenseite) werden bei CTF-basiertem 3D NAND nicht häufig beobachtet. Wir haben diese Funktion jedoch beim YMTC 232-L 3D NAND beobachtet.
Basierend auf Abbildung 1 und der Annahme, dass der WL-Abstand 40 nm beträgt, wird Abbildung 3 erstellt.
Basierend auf Abbildung 3 schätzen wir die Schlitztiefe auf 14 µm, die gestapelte VC-Höhe auf etwa 13,8 µm und die Gesamtzahl der WLs auf 345.
Der Schlitzabstand von 2,9 µm und die Quellplattendicke von 310 nm liegen im erwarteten Bereich, was die Gültigkeit der Annahme unterstützt.
Aus Abbildung 3 ergibt sich eine Gesamtzahl von 345 WLs. Eine mögliche Konfiguration der WLs ist in Tabelle 2 dargestellt.
Interessanterweise zeigt diese nicht die erwarteten 107 aktiven WLs pro Deck.
Da keine (zusätzlichen) Zwischendeckschichten vorhanden sind, kann das Wortleitungspad-Schema (Staircase) für den SK hynix 321-L 3D NAND auf ähnliche Weise wie für den SK hynix 176-L 3D NAND gehandhabt werden. Einzelheiten finden Sie in der Prozessflussanalyse des SK hynix 176-L 3D NAND.