三星電子DS部門(mén)的首席技術(shù)官宋在赫，在國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議（ISSCC）上發(fā)表了重要講話(huà)，并披露了一系列創(chuàng)新技術(shù)。此次會(huì)議于舊金山舉行，吸引了眾多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
宋在赫詳細(xì)介紹的技術(shù)中，最為引人注目的是晶圓鍵合技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)將用于提升NAND閃存的堆疊層數(shù)，有望從當(dāng)前的400層起步，進(jìn)一步邁向1000層以上的新高度。他特別指出，鍵合技術(shù)能夠在NAND區(qū)域?qū)崿F(xiàn)超過(guò)1000層的堆疊，這在業(yè)界尚屬首次。
為了直觀展示這一技術(shù)的潛力，宋在赫還公開(kāi)展示了一份名為“Multi-BV NAND”結(jié)構(gòu)的PPT。該結(jié)構(gòu)通過(guò)堆疊四片晶圓（2+2）的方式，打破了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制，為實(shí)現(xiàn)更高層數(shù)的NAND閃存提供了可能。
值得注意的是，三星電子并非唯一一家致力于提升NAND閃存堆疊層數(shù)的企業(yè)。全球第二大NAND閃存制造商鎧俠也在積極研發(fā)類(lèi)似技術(shù)，其目標(biāo)是到2027年開(kāi)發(fā)出1000層的3D NAND。而在中國(guó)，長(zhǎng)江存儲(chǔ)同樣在這一領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，其“Xtacking”技術(shù)已經(jīng)在量產(chǎn)的270層NAND閃存中得到應(yīng)用。
業(yè)內(nèi)人士指出，傳統(tǒng)的單元堆疊方式在單個(gè)晶圓上的堆疊層數(shù)有限，大約只能達(dá)到500層左右。因此，要實(shí)現(xiàn)三星所承諾的1000層NAND，必須采用多片晶圓堆疊的方式。事實(shí)上，三星早在2022年的技術(shù)日上就已經(jīng)承諾，將在2030年之前開(kāi)發(fā)出1000層的NAND。
除了晶圓鍵合技術(shù)外，三星還展示了其他兩項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)：低溫蝕刻和鉬沉積。低溫蝕刻技術(shù)預(yù)計(jì)將被用于400層或以上的NAND通孔制造中，目前已有東京電子和Lam Research等公司正在開(kāi)發(fā)相關(guān)設(shè)備。這一技術(shù)的特點(diǎn)是能夠在極低的溫度下保持高速蝕刻，從而減少堆疊問(wèn)題。
另一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)是鉬沉積。三星計(jì)劃將鉬元素引入字線(xiàn)材料中，以取代傳統(tǒng)的鎢和氮化鈦材料。這一改變將大幅降低晶體管的電阻率，從而提升NAND閃存的性能。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，使用鉬可以進(jìn)一步減少層高30%至40%，目前已有相關(guān)設(shè)備廠(chǎng)商在這一領(lǐng)域展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。
隨著這些新技術(shù)的應(yīng)用，材料市場(chǎng)也將迎來(lái)一場(chǎng)大變革。新一代NAND閃存的生產(chǎn)將不僅涉及前驅(qū)體的變革，還將對(duì)蝕刻液劑、動(dòng)力氣體等材料產(chǎn)生重大影響。這一變革將推動(dòng)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和創(chuàng)新。
