Lam Cryo 3.0

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为了1000层闪存,拼了!
半导体行业观察· 2025-03-15 11:46
文章核心观点 3D NAND闪存技术凭借堆叠设计提升存储密度与容量、降低生产成本,成为存储行业主流,但随着层数增加面临蚀刻技术挑战,各厂商不断研发创新蚀刻技术,未来蚀刻技术持续创新是推动行业进步关键,市场规模有望持续增长 [1][5][7][42] 3D NAND时代,蚀刻技术成为焦点 - NAND闪存是非易失性存储,适用于多种领域,NAND单元架构1987年提出,1988年采用FN隧道技术实现低功耗运行,2007年3D NAND技术问世并成为主流 [3] - 2014年3D NAND芯片有24层,NAND技术从2D过渡到3D,单位比特密度提高超100万倍 [4][5] - 市场需求和AI浪潮下,增加3D NAND密度使架构扩展面临挑战,蚀刻技术迎来新发展阶段和难题 [7][8] - 传统RIE蚀刻技术存在蚀刻速度慢、精度不高、工艺稳定性不足等问题,促使研究人员探索高效精确蚀刻技术 [8][10] - 3D NAND市场向更高层数发展,制造商需扩大密度和容量并控制成本,沟道通孔制作是关键步骤,面临高深宽比蚀刻等挑战 [11][12][13] 3D NAND蚀刻,竞争加剧 - 泛林集团在NAND蚀刻设备领域领先,为大厂提供专用蚀刻方案,超1亿片NAND晶圆内存通道由其介电蚀刻机创建 [19] - 泛林集团推出第三代低温电介质蚀刻技术Lam Cryo 3.0,可解决1000层3D NAND蚀刻挑战,蚀刻速度提高2.5倍,能耗降低40%,排放量减少90% [20][22] - 科研团队开发基于氢氟酸等离子体的新型蚀刻方案,蚀刻速度从每分钟310纳米提高到640纳米,通过优化参数提升蚀刻质量 [25][26] - TEL推出低温蚀刻技术用于超400层3D NAND,蚀刻速度快2.5倍,碳足迹减少超80%,功耗降低40%以上,预计2026年大批量生产 [33][35][38] - 应用材料公司在3D NAND蚀刻设备研发有深厚技术积累,提供多种先进蚀刻解决方案 [38] 3D NAND迈入千层时代,蚀刻技术挑战重重 - 铠侠计划2026年量产第10代NAND并采用低温蚀刻技术,加工速度比传统电浆蚀刻法提升约4倍,三星也在评估该技术 [39] - 3D NAND蚀刻技术面临蚀刻速率、轮廓一致性、多层结构可靠性、成本控制和环保等挑战 [40] 写在最后 - 三星、铠侠等大厂计划开发1000层3D NAND闪存,蚀刻技术需进一步提升以应对挑战,2029年全球半导体蚀刻设备市场规模预计达287.3亿美元,年复合增长率5.3% [42]