垂直型晶体管NAND闪存芯片技术恐将提前至2013-2014年投入实用(3)

他介绍说：“由于芯片厂商们在现有的平面型浮栅结构上继续微缩制程尺寸时遇到了许多技术上的限制和困难，因此许多厂商都已经开始研究与此有关的课题。厂商们试图确定出要在1Xnm级别制程节点继续使用平面型结构，其产品在可靠性和耐久性方面能否满足顾客的要求。而要继续微缩平面型结构的晶体管，他们必须动用四重成像或EUV光刻技术。”

最近，东芝公司宣布已经在其位于日本四日的芯片厂中建成了一条新的生产线，东芝还宣称这间工厂将被用来生产高等级制程的平面型结构NAND芯片，也可以满足垂直型结构NAND芯片的生产要求，有趣的是，东芝故弄玄虚地将垂直型结构NAND芯片称为“后NAND时代闪存芯片”。

Chen则认为，平面型结构的NAND芯片其位密度极限在128Gbit或256Gbit水平。而采用垂直型结构技术之后，初期的55nm制程对电路设计准则的限制并不多，而且“需要进行光刻的图像层数也并没有增加，有的图像可以一次光刻成型。”据他认为，“垂直型结构制作的难点转移到了淀积/蚀刻工艺方面。NAND芯片厂商的生产工艺必须保证在蚀刻由氧化层和氮化层组成的多层结构时，蚀刻工艺应具备较高的选择性，在蚀刻掉氮化层的同时保持氧化层的完整。因此必须对材料的属性进行调整，这样才能保证膜层的低瑕疵率。”

Chen还认为，垂直型晶体管结构的NAND闪存技术的核心内容在于氧化层与氮化层薄膜组成的堆叠结构的制作技术。这种堆叠结构制成之后，再把叠层中的氮化层蚀刻掉，并以钨材料取而代之，而保存下来的氧化层则起到隔开各个用作存储单元的晶体管的作用。他介绍说：“这种由氧化层和氮化层组成的32层堆叠结构的形貌必须保持极高平整度，均一性必须控制在1%以内，而且内部不能残留有任何空气泡。”

Dixit则表示，垂直型晶体管结构的NAND闪存技术投入实用的时间点“肯定不需要等到5年以后。在今年的VLSI大会召开之前，有人还认为其时间点可能要等5-6年。而现在，人们普遍认为我们只需要再等2-3年就可以看到这项技术投入实用。”

Novellus的COO Tim Archer则表示，在过去的2000-2008年中，NAND闪存芯片的成本以很快的速度下降。但自那以后，折算到位的芯片成本进一步压低的难度则开始逐渐增加。而转移到垂直型晶体管的NAND闪存芯片技术路线后，闪存芯片厂商将可以避开光刻成本高昂的不利因素，而同时芯片的核心尺寸又可以因为采用了多层存储结构而进一步缩小。

最后，Archer在Semicon West2011大会上表示，NAND闪存芯片厂商未来有可能不会走16nm制程+多位元存储架构平面型晶体管结构NAND闪存的路线，相反，他们有可能改走55nm制程+每个NAND记忆串列由32对存储单元组成的技术路线。“这样可以给NAND闪存芯片厂商带来巨大的成本优势，随之而来的则会是固态硬盘业的大兴盛。”