3d nand memory wird 2020 120 Schichten erreichen

Sean Kang von Applied Materials hat auf dem International Memory Workshop (IMW) in Japan über die nächsten Generationen von 3D-NAND-Flash gesprochen. Die Roadmap besagt, dass die Anzahl der Schichten in diesem Speichertyp auf mehr als 140 erhöht werden sollte, während die Chips dünner sein sollten.

Fortschritte im 3D-NAND-Speicher ermöglichen SSDs mit 120 TB

Im 3D-NAND-Speicher befinden sich die Speicherzellen nicht auf einer Ebene, sondern auf mehreren Schichten übereinander. Auf diese Weise kann die Speicherkapazität pro Chip (Array) signifikant erhöht werden, ohne dass die Chipfläche vergrößert werden muss oder sich die Zellen zusammenziehen müssen. Vor fast fünf Jahren erschien das erste 3D-NAND, Samsungs V-NAND der ersten Generation mit 24 Schichten. In der nächsten Generation wurden 32 Schichten verwendet, dann 48 Schichten. Derzeit haben die meisten Hersteller 64 Schichten erreicht, SK Hynix führt mit 72 Schichten.

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Die Roadmap für dieses Jahr sieht mehr als 90 Ebenen vor, was einer Steigerung von mehr als 40 Prozent entspricht. Gleichzeitig sollte sich die Höhe eines Lagerstapels nur um etwa 20% von 4, 5 μm auf etwa 5, 5 erhöhen. Dies liegt daran, dass gleichzeitig die Dicke einer Schicht von etwa 60 nm auf etwa 55 nm verringert wird. Die Anpassungen an das Speicherzellendesign und die CMOS Under Array (CUA) -Technologie, die Micron bereits 2015 verwendet hat, sind Hauptmerkmale dieser Generation.

Kangs Roadmap sieht den nächsten Schritt für 3D NAND in mehr als 120 Schichten vor, der bis 2020 erreicht werden soll. Bis 2021 werden mehr als 140 Schichten und eine Stapelhöhe von 8 μm prognostiziert, für die der Einsatz neuer Materialien erforderlich sein wird. Die Roadmap befasst sich nicht mit Speicherkapazitäten.

Derzeit haben Hersteller mit 64-Schicht-Technologie 512 Gigabit pro Matrix erreicht. Mit 96 Schichten werden zunächst 768 Gigabit und mit 128 Schichten schließlich 1024 Gigabit erreicht, so dass etwa ein Terabit möglich ist. Die Vier-Bit-QLC-Technologie pro Zelle kann auch Terabit-Chips mit einer 96-Schicht-Struktur ermöglichen. Samsung möchte dies mit der fünften Generation von V-NAND erreichen und auf dieser Basis die erste 128-TB-SSD einführen.

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