SemiAnalysis: Ang paggawa ng flash memory ay kasalukuyang “lumilipat mula tungsten patungong molybdenum”

Noong Agosto 23, ang Semiconductor industry research institution SemiAnalysis ay naglabas ng serye ng mga post sa X platform, na nagpapaliwanag sa teknikal na lohika ng paglipat ng 3D NAND flash memory manufacturing mula sa Tungsten (W) patungo sa Molybdenum (Mo).

Itinigil ng 3D NAND ang horizontal na pagliit mga sampung taon na ang nakalipas, at sa halip ay pinataas ang storage density sa pamamagitan ng vertical stacking ng mga layers. Ngunit nang umabot sa higit sa 300 layers, ang tungsten word lines na kumokonekta sa bawat storage cell ay nakaranas ng physical na limitasyon: masyadong mataas ang resistance, ang fluorine-based chemical process ay nagdudulot ng leakage, at hindi nagagawa ang effective filling sa ultra-deep holes.

Ayon sa tweet ng SemiAnalysis: “Ang molybdenum ay hindi lamang optimization, ito ay kinakailangan para sa NAND na higit sa 300 layers.”

Kumpara sa tungsten, ang molybdenum ay may tatlong pangunahing bentahe: mas mababang resistance (nagdadala ng mas mabilis na read-write speed), hindi nangangailangan ng fluorine chemical process, at mas mahusay ang filling ability sa structures na mataas ang aspect ratio. Ang tatlong ito ay tumutugma sa tatlong core defects ng tungsten na lumalabas sa deep stacking, na ginagawang teknikal na kinakailangan ang pagpalit ng materyal, sa halip na simpleng engineering improvement.

Status ng Industriya: Mass production nasa 2xx layers pa rin, turning point naabot na

Sinuri ng SemiAnalysis ang layer count ng mga major manufacturers: Kioxia/SanDisk nasa 218 layers, Micron 276 layers, Samsung 286 layers, SK Hynix ang nangunguna sa industriya na may 321 layers.

Ang paglipat mula 3xx hanggang 4xx layers ay nagsisimula na. Tinatayang SemiAnalysis na ang bahagi ng molybdenum sa kabuuang NAND production capacity ay tataas mula sa mid-single digit percent noong 2025, hanggang humigit-kumulang 30% sa 2027.

Tatlong malalaking manufacturers, all-in

Ang pangunahing NAND manufacturers ay malinaw na committed na lumipat sa molybdenum process, na may malinaw na timeline:

Samsung ang pioneer, at ang molybdenum word line products ay nasa mass production na simula 2024.

Micron ay magsisimula ng large-scale mass production gamit ang ALTUS Halo equipment mula Lam Research sa 2025.

SK Hynix ay plano maglunsad ng 375-layer NAND na gumagamit ng molybdenum process sa dulo ng 2026.

Equipment manufacturers: mahigit $1 billion ang bagong market

Tuwing may conversion mula tungsten patungo sa molybdenum, nangangailangan ito ng bagong deposition equipment. Tantiya ng SemiAnalysis, sa 2027 pa lang, ang sales ng NAND molybdenum deposition equipment ay lalampas sa $1 billion, at dahil sa kasunod na pag-adopt ng DRAM at logic chips, tataas ito hanggang humigit-kumulang $2 billion bawat taon sa 2030.

Sa mga nakikinabang, Lam Research ang unang makikinabang, kasunod ang TEL (Tokyo Electron); AMAT (Applied Materials), ASMI, at Chinese equipment manufacturer Naura (North Huachuang) ay mas makikinabang sa susunod na conversion wave ng DRAM at logic chips. Ayon sa SemiAnalysis, kompleto na ang breakdown per segment sa kanilang front-end equipment (WFE) model.