Nand Flashの加工・応用・開発動向

Nand Flashの加工プロセス

NANDフラッシュはオリジナルのシリコン材料から加工され、シリコン材料は一般に6インチ、8インチ、12インチに分割されたウエハに加工されます。このウェーハ全体を基にして１枚のウェーハが製造される。はい、1枚のウェーハから何枚のウェーハを切り出せるかは、ダイのサイズ、ウェーハのサイズ、歩留まりによって決まります。通常、1 枚のウェーハ上に数百個の NAND フラッシュ チップを作成できます。

パッケージング前の 1 枚のウェーハが、ウェーハからレーザーで切り出された小片である Die になります。各Dieは独立した機能チップであり、無数のトランジスタ回路から構成されていますが、最終的にはユニットとしてパッケージ化することができ、フラッシュパーティクルチップとなります。主にSSD、USBフラッシュドライブ、メモリカードなどの家電分野で使用されています。

NAND フラッシュ ウェーハを含むウェーハ。ウェーハは最初にテストされ、テストに合格した後に切断され、切断後に再テストされ、無傷で安定した全容量のダイが取り外されてパッケージ化されます。日常的に見られるナンドフラッシュ粒子をカプセル化するためのテストが再度実施されます。

ウェーハ上の残りの部分は不安定であるか、部分的に損傷しているため容量が不十分であるか、完全に損傷しています。品質保証を考慮して、元の工場ではこの金型は廃棄されたと宣言され、これはすべての廃棄製品の廃棄として厳密に定義されています。

認定されたフラッシュダイのオリジナルパッケージング工場は、ニーズに応じてeMMC、TSOP、BGA、LGAなどの製品にパッケージングしますが、パッケージングに欠陥がある場合や、性能が標準に達していない場合もあり、これらのフラッシュ粒子は再度フィルタリングされます。製品は厳格なテストを通じて保証されます。品質。

フラッシュ メモリ粒子メーカーは主に、Samsung、SK Hynix、Micron、Kioxia (旧東芝)、Intel、Sandisk などのいくつかの大手メーカーによって代表されます。

海外のNANDフラッシュが市場を独占する現状において、中国のNANDフラッシュメーカー（YMTC）が突如として台頭し、市場の地位を占めるようになりました。同社の128層3D NANDは、2020年第1四半期に128層3D NANDサンプルがストレージコントローラーに送信される予定である。メーカーは、第3四半期にフィルム生産と量産開始を目指しており、以下のようなさまざまな端末製品に使用される予定である。 UFS、SSDとして、TLC、QLC製品も含めてモジュール工場へ同時に出荷し、顧客基盤を拡大していきます。

NANDフラッシュの応用と開発動向

比較的実用的なソリッド ステート ドライブ ストレージ メディアとして、NAND フラッシュには独自の物理的特性がいくつかあります。NAND フラッシュの寿命は SSD の寿命と同じではありません。SSD はさまざまな技術的手段を使用して、SSD 全体の寿命を延ばすことができます。さまざまな技術的手段により、SSD の寿命は NAND フラッシュの寿命と比較して 20% ～ 2000% 延ばすことができます。

逆に、SSD の寿命は NAND フラッシュの寿命と同じではありません。NAND フラッシュの寿命は主に P/E サイクルによって特徴付けられます。SSD は複数のフラッシュ パーティクルで構成されています。ディスクアルゴリズムにより、粒子の寿命を有効に活用できます。

NAND フラッシュの原理と製造プロセスに基づいて、主要なフラッシュ メモリ メーカーはすべて、フラッシュ メモリのビットあたりのコストを削減するさまざまな方法の開発に積極的に取り組んでおり、3D NAND フラッシュの垂直層の数を増やす研究も積極的に行っています。

3D NAND テクノロジーの急速な発展に伴い、QLC テクノロジーは成熟し続けており、QLC 製品が次々と登場し始めています。TLC が MLC に取って代わるのと同様に、QLC が TLC に取って代わることは予見可能です。さらに、3D NAND シングルダイの容量が継続的に 2 倍になることで、コンシューマー向け SSD は 4TB に、エンタープライズレベルの SSD は 8TB にアップグレードされ、QLC SSD は TLC SSD が残したタスクを完了し、徐々に HDD を置き換えていくことになります。NANDフラッシュ市場に影響を与える。

調査統計の範囲には、8Gビット、4Gビット、2Gビット、およびその他の16Gビット未満のSLC NANDフラッシュメモリが含まれており、製品は家庭用電化製品、モノのインターネット、自動車、産業、通信およびその他の関連産業で使用されています。

国際的な純正メーカーが 3D NAND テクノロジーの開発を主導しています。NANDフラッシュ市場では、サムスン、キオクシア（東芝）、マイクロン、SKハイニックス、サンディスク、インテルのオリジナルメーカー6社が長らく世界市場シェアの99％以上を独占してきた。

さらに、国際的なオリジナル工場が 3D NAND テクノロジーの研究開発をリードし続けており、比較的厚い技術的障壁を形成しています。ただし、元の各工場の設計スキームの違いは、その生産量に一定の影響を与えます。Samsung、SK Hynix、Kioxia、SanDisk は、最新の 100 層以上の 3D NAND 製品を相次いでリリースしました。

現段階では、NAND フラッシュ市場の発展は主にスマートフォンとタブレットの需要によって推進されています。機械式ハードドライブ、SD カード、ソリッドステートドライブ、および NAND フラッシュチップを使用するその他のストレージデバイスなどの従来のストレージメディアと比較して、機械的構造がなく、ノイズがなく、長寿命、低消費電力、高信頼性、小型、高速読み取り、書き込み速度と動作温度。範囲が広く、今後の大容量ストレージの発展の方向性です。ビッグデータ時代の到来により、NANDフラッシュチップは今後大きく発展するでしょう。