此外,在64层的下一代产品上,三星“摔了一个大跟头”,尽管其他公司已经开始生产96层,只有三星在生产这种处于中间位置的92层的产品。此外,从断面图的高度来看,三星的92层纵向高度明显比其他公司的96层低了很多。
主要原因如下:铠侠与WD等其他公司的96层是利用两个48层堆叠而成的,然而仅有三星采用了一次性加工的方式、进行内存孔(Memory Hole)的HARC蚀刻。
也就是说,AR越大,HARC蚀刻的难度也越大。具体而言,蚀刻速度会呈现指数级的降低,且会发生各种异常情况,如很难控制内存孔(Memory Hole)的方差。
为此,三星将纵向的层数做成92层(比其他公司少了4层),进一步将存储单元(Memory Cell)朝纵向收缩,尽量把HARC的AR做得更小。据推测,三星的92层的产品良率十分低。
尽管如此,三星在2019年11月19日公布说,新一代的128层也会采用一次性加工的方式进行生产。笔者认为,与其拘泥于一次性加工的生产方式,不如再研发其他新的生产方式,因此三星的未来堪忧。
铠侠和WD生产的96层产品
与由于对HARC蚀刻技术怀有较大的信心而“摔了跟头”的三星不同,铠侠和WD通过96层产品统领了全球市场。根据笔者从供应链等处得到的信息来看,在2019年时间点的第四季度,日本四日市工厂的96层的稼动产能是三星的3倍-4倍。
那么,为什么铠侠和WD可以在96层上获得成功呢?
在64层之前,铠侠和WD在HARC蚀刻技术方面,都远远落后于三星。因此,他们尽早地将堆叠两个48层应用到了96层上。
从图3 来看,就96层而言,三星以外的其他厂家都分为Lower和Upper。在这种双层堆叠方式形成96层的情况下,很难将12英寸晶圆完美地与将近约2兆个内存孔(Memory Hole)贴合。据推测,即使在四日市工厂,也曾因为这个问题而导致产品的良率低下。
此外,自2019年夏季开始,行业的趋势就变化了。笔者从就职于铠侠的朋友得知,“如果要我们堆叠500层,我们也可以做到”!就内存孔(Memory Hole)贴合的技术而言,笔者推测他们应该是取得了某种技术突破(Breakthrough)。此外,据笔者调查的各家NAND厂家的稼动产能而言,如上文所述,四日市工厂的96层,具有压倒性的规模。
下面我们再看一下图3,Intel&Micron在64层以后,采用了双层堆叠的方式。此外,海力士是自72层以后(不是64层),采用双层堆叠的方式。
此外,比较一下各家的双层堆叠方式,我们可以看出,铠侠和WD的Lower、Upper的分界线十分明显。因此笔者推测,铠侠和WD为解决内存孔的贴合问题,在Lower、Upper之间植入了某种特殊的构造。笔者认为,正是这种特殊的构造技术使铠侠和WD的双层堆叠的良率大幅度提高、产能远超三星,且顺利地生产96层。