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Tecnología Flash NAND 3D

By 10.05.2021

Los dispositivos de memoria flash 3D NAND han recorrido un largo camino durante la última media década. Hace cinco años, la NAND plana 2D consistía en miles de millones de celdas de memoria densamente empaquetadas una al lado de la otra para proporcionar una memoria flash de mayor capacidad con un rendimiento más rápido. A medida que la capacidad de empaquetar más celdas en NAND plana de menos de 1x nanómetro alcanzó sus límites, los fabricantes recurrieron a 3D NAND, una tecnología innovadora que apila celdas de memoria una encima de la otra en múltiples capas para lograr mayor capacidad, mayor confiabilidad y velocidades de escritura más rápidas.

La primera memoria flash 3D NAND comenzó a distribuirse en 2013 con 24 capas. El proceso revolucionario introdujo un proceso de deposición de vapor químico (CVD por sus siglas en inglés) para apilar capas de película delgada conectadas con orificios precisos grabados a través de toda la estructura vertical. A lo largo de los años, la necesidad de aumentar la capacidad para satisfacer la demanda de almacenamiento de datos llevó a los fabricantes a relaciones de aspecto más altas con 3D NAND avanzando a 64, 96, 128, 144 y, más recientemente, a 176 capas.

A medida que se han agregado capas de celdas de memoria, ha aumentado el rendimiento, la capacidad de almacenamiento y la eficiencia energética, la complejidad del proceso de fabricación también ha aumentado. Los procesos precisos de deposición y grabado se han vuelto más desafiantes, lo que resulta en tiempos de fabricación más largos y defectos ocultos en las líneas de palabras y puertas de control. Además, los errores introducidos en el proceso de fabricación, como un espesor de capa no uniforme o agujeros grabados incompletos, arqueados o torcidos, pueden resultar en un menor rendimiento por oblea y mayores costos por terabyte.

Hoy en día, muchos fabricantes de 3D NAND envían muestras a un laboratorio para su análisis, entre el tiempo de tránsito, la espera de que el laboratorio procese la muestra y la recepción de los resultados; la fabricación puede demorarse días e incluso semanas. Esto conduce a ciclos de desarrollo más largos, mayores costos de fabricación, menor tiempo de comercialización y menores ganancias. Pero ¿qué pasaría si hubiera una mejor manera para que la fábrica obtenga más rápido los datos y la información que necesitan para mejorar y maximizar sus procesos?

Un sistema en línea es fácil de usar porque combina imágenes de alta resolución y alto contraste con delayering y fresado automatizados, esto permitirá a los clientes de fabricación obtener información sin precedentes sobre la pila completa de sus estructuras de alta relación de aspecto, justo dentro de la fábrica; esto reduciría significativamente el tiempo de obtención de datos, aceleraría el desarrollo de procesos y dispositivos y llevaría productos innovadores al mercado más rápido.

Nuestro nuevo Helios 5 PXL PFIB Wafer DualBeam reduce el tiempo de obtención de datos para la metrología completa de estructuras 3D avanzadas de días a horas.

Autor: Sean Zumwalt

Sean Zumwalt es Director Senior de Marketing de semiconductores en Thermo Fisher Scientific.

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