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对比:YMTC、三星、SK海力士和美光最新的3D NAND产品

陈志林

2023年1月11日

YMTC、三星、SK海力士和美光最新的3D NAND产品

随着他们的232层xtack 3.0在商业产品中随时可用，YMTC似乎已经领先于其他产品。TechInsights将YMTC 232-L与三星、SK海力士和美光的128层和176层解决方案进行了比较，考察了诸如模具尺寸、比特密度、活动层、字行间距等因素。

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随着TechInsights继续分析YMTC 232层3D NAND，我们认为进行比较是合理的。我们比较了YMTC的1024 Gb (1 Tb)三层电池(TLC) 232-L 3D NAND与最近的512 Gb TLC 3D NAND芯片(见表1)，我们从三星，SK海力士和美光检查。


指标	YMTC 128 - l	YMTC 232 - l	三星128 - l	三星176 - l	SK海力士128-L	SK海力士176-L	微米128 - l	微米176 - l
死的标记	CDT1B	EET1A	K9AHGD8U0B	K9AHGD8U0D	H25FTB0	H25FTC0	B37R	B47R
模具尺寸(密封)面积(mm²）	60.42	68.15	73.60	47.10	63.00	46.50	66.08	49.84
内存容量(Gb)	512	1024	512	512	512	512	512	512
比特密度(Gb/mm²）	8.47	15.03	6.96	10.87	8.13	11.01	7.75	10.27
活动层数	128	232	128	176	128	176	128	176
甲板数	2	2	1	2	2	2	2	2
WL间距(nm)	58	48	44	43	52	45	56	56
BL螺距(nm)	39	39	38	38	38	38	38	38
VC高度(μm)	8.5	12.4	6.6	8.9	8.1	9.4	8.6	10.7
狭缝深度(μm)	8.8	12.7	6.7	9.2	8	9.3	9	11

表1:近期3D NAND比较TechInsights, 2022年。

直到128-L, 3D NAND一直由三星凭借其超高宽高比(UHAR)孔蚀刻工艺的单层工艺主导。三星仍然以最小的字线(WL)间距领先，这允许更多的层堆叠，同时最大限度地减少对垂直通道(VC)高度和狭缝深度的工艺要求的影响。虽然三星的128-L芯片的工艺成本最低，但它的芯片尺寸并不是最低的。这一点很重要，因为模具尺寸面积越小，在300毫米晶圆上可以制造的模具就越多，因此利润也就越多。

三星在176-L(三星7 - l)开始采用外围电池(COP)方法^th这使得芯片尺寸从128-L显著减小到176-L。从32-L(美光的1^圣美光将其称为CMOS下阵列CuA, SK海力士从96-L (SK海力士的4^th-generation 3D NAND)， SK海力士将其称为4D NAND, peripheral under cell或PUC)。YMTC在64-L应用xtack (YMTC的2^nd-一代3D NAND)，通过在外围电路上安装内存阵列，实现减小芯片尺寸的类似好处。减小的模尺寸以及增加的活动字行(AWLs)提高了位密度。

最近获得的YMTC 232-L六平面1tb TLC芯片，中心为x-解码器(见图1)，最高比特密度为15.03 Gb/mm²．

图1:YMTC 232-L 1tb模具图像。TechInsights, 2022年。

图1显示了比特密度(Gb/mm²)与awl的数目。我们预计即将推出的232/238L模具的位密度将达到约15 Gb/mm²．在ISSCC 2022上，三星2xx-L测试车(带有带边缘x-解码器的四平面1 Tb TLC芯片)的位密度为11.55 Gb/mm²[1]。我们预计比特密度将增加到14.5 Gb/mm以上²当使用生产掩码集时。SK海力士238-L六平面1tb TLC芯片，中心为x解码器，估计为14.75 Gb/mm²[2]比上一代增加了34%。微米232-L六平面1tb TLC晶片规格为14.60 Gb/mm²[3]。

图1:比特密度与活动字行(AWLs)。TechInsights, 2022年。

TechInsights的几个内存平面图和Advanced Memory Essentials报告提供了这篇比较文章。NAND和DRAM频道的订阅者可以在我们的平台上访问以下报告。如果您不是订阅者，但对我们的报道感兴趣，请联系我们．

关键球员	64/72-Layer	92/96-Layer	128 -层	176 -层	232/238-Layer
YMTC	生产商- 2003 - 801	-	生产商- 2211 - 801	-	生产商- 2211 - 804
三星	生产商- 1903 - 802	生产商- 1903 - 803	生产商- 2102 - 804	生产商- 2211 - 803	参考[1]
SK海力士	生产商- 1811 - 801	生产商- 1909 - 801	生产商- 2008 - 805	生产商- 2206 - 801	参考[2]
微米	生产商- 1902 - 806	生产商- 1902 - 807	生产商- 2104 - 802	生产商- 2107 - 805	参考[3]

表2:表1的信息来源。TechInsights, 2022年。

在232/238-L, YMTC显示出最高的比特密度，三星预计比特密度最低。这对NAND市场意味着什么?这是否意味着三星将退出竞争?当然不是。需要考虑的一个更重要的因素是总成本，因此成本/比特的度量是最理想的比较数据。TechInsights通过最近收购IC Knowledge，正在努力计算成本/位，并应该在2023年提供这一信息。IC Knowledge是半导体成本建模的全球领导者。点击在这里如果你想了解更多关于这次收购的信息。