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400层NAND,这个设备惊艳亮相,Lam Research迎来挑战者

400層NAND,這個設備驚豔亮相,Lam Research迎來挑戰者

半導體行業觀察 ·  05/06 21:20

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來源:內容來自半導體行業觀察(ID:icbank)綜合,謝謝。

SK hynix 正在評估 Tokyo Electron (TEL) 最新的低溫蝕刻工具,該工具可在 -70°C 的溫度下運行,以實現 400 層以上的新型 3D NAND。據The Elec報道,低溫蝕刻工具的“鑽孔”速度是傳統工具的三倍,這一功能對於具有 400 多個有源層的 3D NAND 非常有用 。

SK 海力士沒有將實際設備進口到韓國,而是將測試晶圓發送到日本的東京電子實驗室。這種方法使 3D NAND 製造商能夠有效評估該技術的潛力,而無需將實際工具運送到 SK Hynix 並將其安裝到晶圓廠中。新的蝕刻系統在-70°C的冷卻溫度下運行,這與當前蝕刻工藝的0°C至30°C範圍形成鮮明對比。

報告稱,TEL 的下一代蝕刻機可以在短短 33 分鐘內進行 10 微米深的高深寬比蝕刻,比現有工具快三倍以上。這一成果不僅是一項重大技術進步,而且大大提高了 3D NAND 生產效率,可能重塑 3D NAND 器件的生產時間和輸出質量。

當談到生產 3D NAND 時,有些人可能會說“蝕刻垂直孔”很簡單,但事實並非如此。事實上,以良好的均勻性蝕刻深存儲器通道孔是一項挑戰,這就是爲什麼業界在 3D NAND 中採用雙堆疊甚至三重堆疊(構建兩個或三個獨立的堆疊,而不是具有“深”通道孔的堆疊)。

SK海力士的321層3D NAND產品據說採用了三重堆棧結構。採用TEL的新型刻蝕設備,將有可能以單堆棧或雙堆棧的方式構建400層3D NAND器件,這意味着更高的生產效率。未來超過 400 層的產品是否過渡到單堆棧或雙堆棧的決定將取決於工具性能的可靠性以及是否能夠一致地再現其結果。

TEL 設備的一個顯着環境優勢是它使用氟化氫 (HF) 氣體,其全球變暖潛勢 (GWP) 低於 1。與傳統使用的全氟化碳(如四氟化碳 (CF4) 和八氟丙烷 (C4F8),其 GWP 分別爲 6030 和 9540。因此,TEL 新工具的潛在採用反映了行業朝着綠色製造實踐不斷髮展的趨勢。

當 SK 海力士通過向東京電子發送晶圓來測試蝕刻工具時,三星電子同時通過導入該工具的演示版本來評估相同的技術。這些測試的結果將決定低溫蝕刻技術在半導體制造中的未來採用和潛在標準化。

去年,Tokyo Electron 宣佈,其位於 Tokyo Electron 宮城(等離子蝕刻系統的開發和製造基地)的開發團隊已開發出一種能夠生產存儲器的創新蝕刻技術具有超過 400 層堆疊的先進 3D NAND 器件中的通道孔。該團隊開發的新工藝首次將電介質蝕刻應用引入低溫範圍,產生了具有極高蝕刻速率的系統。

該創新技術不僅可以在短短33分鐘內實現10微米深的高深寬比*蝕刻,而且與之前的技術相比,還可以將全球變暖潛力降低84%。蝕刻結構的幾何形狀非常明確,如圖 1 所示。該技術帶來的潛在創新將刺激容量更大的 3D NAND 閃存的誕生。

叫板Lam Research

日本芯片製造設備製造商Tokyo Electron正在利用一項突破性的3D NAND閃存通道蝕刻新技術追趕美國競爭對手Lam Research,該技術最終可能爲該公司帶來數十億美元的淨收入。

以 100% 市場份額佔據該領域主導地位的 Lam 在新技術宣佈時並沒有表現出受到威脅。

Lam 首席執行官蒂姆·阿徹 (Tim Archer) 在 7 月份的業績電話會議上表示:“我認爲,考慮到我們現在的處境和出身,我們對保持這一領域的領先地位和市場份額非常有信心。” 他正在回答有關東京電子 6 月份宣佈的技術突破將如何影響該公司的問題。

這項新技術適用於3D NAND閃存,可以長時間存儲數據。東京電子開發了一種蝕刻溝道孔的新方法,這是生產過程中的一個步驟,涉及在存儲單元中快速、深入地插入垂直孔。

3D NAND 的存儲容量可以通過垂直堆疊存儲單元層來增加。目前量產的尖端產品層數已超過200層,但產能提升需求強勁。隨着層數的增加,需要更高性能的設備。

Tokyo Electron 表示,其新技術可以蝕刻深度相當於 400 層以上的孔,速度比傳統技術快 2.5 倍。該公司表示,該方法還可以顯着減少該過程對全球變暖的影響。

Tokyo Electron 總裁兼首席執行官 Toshiki Kawai 表示:“我們預計 400 層技術將在兩到三年內得到採用。”

Lam目前擁有NAND通道刻蝕設備100%的市場份額。它是一個高附加值的工藝,需要大量的設備,而且從市場規模來看,在所有蝕刻設備中佔比最大。

Tokyo Electron預計NAND通道工藝市場將從2023年的5億美元擴大到2027年的20億美元。如果Lam無法生產出能夠與Tokyo Electron的突破相競爭的產品,那麼兩家公司目前的市場份額可能會發生逆轉。

IwaiCosmo Securities 的 Kazuyoshi Saito 表示:“新技術將顯着提高客戶的效率。Tokyo Electron 很有可能佔領 NAND 通道蝕刻設備的所有市場。”

如果市場如該公司估計的那樣擴大,則相當於銷售額增加約3000億日元。

三菱日聯摩根士丹利證券的 Tetsuya Wadaki 也同樣看漲。Wadaki 表示,去年蝕刻設備市場超過 200 億美元,Lam 控制了大約一半的市場,而 Tokyo Electron 則以 25% 左右的份額位居第二。

Wadaki 表示,隨着新技術的到位,“Tokyo Electron 有望在未來幾年內超越 Lam 在所有蝕刻系統中的份額”。

Tokyo Electron長期以來一直致力於投入充足的資金進行研發,不受週期性市場壓力的影響。截至2023年 3 月 31 日的五年投資支出比前五年增長了 77%。

這超過了美國最大競爭對手應用材料公司 (Applied Materials) 54% 的漲幅,以及 Lam 55% 的漲幅。Tokyo Electron公司本財年計劃投入 2000 億日元用於開發,儘管利潤預計會下降,但仍創歷史新高。

這些投資已經得到回報。東京電子最近五年的息稅折舊攤銷前總收益加上開發成本是前五年開發成本的 7.3 倍。這一數字超過了應用材料公司(5.5)和泛林集團(6.2)的數字。

東京電子還注重效率。它通過聽取客戶工廠工程師的反饋改進了開發流程。它利用人工智能加快新型製造材料的開發。

東京電子股票目前的交易價格比 2022 年 1 月創下的歷史高點 23,056 日元低約 8%。世界各地的加息和經濟不確定性一直在打壓股價,但該公司最近的技術進步可能會帶來備受期待的回報。舉起。

預計 NAND 製造商將在 2025 年左右對 NAND 技術進行下一次重大投資。儘管智能手機和計算機需求存在不確定性,但採用新技術的大規模生產設備可能會顯着提高東京電子的收益和市場份額。點這裏 加關注,鎖定更多原創內容

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