NAND存储技术美光B47R 3D CTF CuA NAND芯片世界上第一台176L (195T)!
美光的176L 3D NAND是世界上第一款176L 3D NAND闪存。TechInsights刚刚找到了512Gb 176L模具(B47R模具标记)，并快速查看了其工艺，结构和模具设计。美光176L 3D NAND是迄今为止最具突破性的技术之一，尤其适用于数据中心、5G、人工智能、云、智能边缘和移动设备等存储应用。美光已经宣布了它的性能改进，例如，读延迟和写延迟比96L FG CuA提高了35%以上，比128L CTF CuA提高了25%以上。
TechInsights的NAND和DRAM内存专家一致认为，176层NAND通用闪存(UFS)显示了广泛的系统设计应用，例如:
- 高端旗舰手机
- 移动设备需要高容量，小尺寸
- 专业工作站
- 超薄笔记本电脑
- 5G网络速度
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techhinsights关于176层NAND通用闪存(UFS) 3.1移动解决方案的逆向工程实验室架构发现
我们拆除了美光3400 1TB SSD (PCIe Gen-4 cSSD NVMe 1.4)，得到了MT29F4T08EQLEEG8-QB: E (FBGA代码:NY124)。单板上封装2台512Gb设备，支持1TB SSD。3400 SSD采用美光最新的内部SSD控制器DM02A1，不同于之前的2300 SSD (96L)和Crucial P5的DM01B2控制器。
美光176层NAND通用闪存模级成像与规格
图1所示。美光176L 512Gb TLC芯片图像;顶部金属视图和CuA视图(添加模具标记)
图1显示了顶部金属观察模、CMOS电路观察模和B47R模标记。与之前的128L CTF CuA 512Gb B37R TLC芯片相比，由于更高的单元密度，3D NAND单元数量的增加以及页面缓冲区/字行开关设计的有效缩放，芯片尺寸减小了25%。
176L 3D NAND是美光的第二代CTF结构。NAND单元阵列高度(从源端选择器到BL的高度，用于比较)现在超过11 μ m。包括选择器(STs)和虚拟字线(dwl)在内的每个垂直NAND串的栅极总数为195,195t，这是3D NAND有史以来的最高数量(图2)。它们保留了双堆栈架构，替代栅极工艺，充电器陷阱氮化物(CTN)和cmos下阵列(CuA)技术。
3D NAND市场领导者和设备的特性比较
图2。3D NAND播放器和器件的栅极总数的比较
比特密度达到10.273 Gb/mm2与之前的128L 512Gb TLC模具(B37R模具标记，7.755 Gb/mm)相比，大幅缩小了512Gb TLC模具的模具尺寸2，请参阅TechStream Memory博客;(网址:https://app.techinsights.com/blog-post/2070)。这是世界上第一个TLC微米512Gb TLC NAND芯片。
微米128L与新的176L电池结构和比特密度
图3。美光512Gb TLC NAND芯片尺寸和位密度趋势，最高可达176L
与Micron 128L相比，新的176L电池结构由两个甲板组成，每个甲板有88个wl。BEOL和CuA的互连金属和触点/过孔与128L相同，垂直通道(VC)孔高度增加到10.6µm。3D NAND单元在WL和BL方向上的尺寸保持0.02µm2，而单胞体积略有减小至1.12 × 10-4µm3.由于栅极间距较小(表1)。
| 设备 | 美光128L 512Gb | 美光176L 512Gb |
|---|---|---|
| 母产品 | 关键的BX500 SSD (2021) |
美光3400 1TB固态硬盘 (2021) |
| 过程(存储) | 钢管(卡通) | 钢管(卡通) |
| 操作 | 薄层色谱 | 薄层色谱 |
| 死的标记 | B37R | B47R |
| 模具尺寸 | 66.02毫米2 | 49.84毫米2 |
| 位密度 | 7.76 Gb /毫米2 | 10.27 Gb /毫米2 |
| #总门数(垂直) | 147吨 | 195吨 |
| #活动WLs | 128 | 176 |
| #甲板 | 2 | 2 |
| 分配的WLs数 | 64 + 64 | 88 + 88 |
| #金属 | 6 (4W, 1Cu, 1Al) | 6 (4W, 1Cu, 1Al) |
| CMOS架构 | CuA | CuA |
| 单元尺寸 | 0.020µm2 | 0.020µm2 |
| 单元体积 | 1.14 x 104µm3. | 1.12 x 104µm3. |
| VC高 (包括选择器) |
8.5µm | 10.6µm |
表1。美光512Gb 128L与176L的设备特性对比表
随着单元栅的数量增加到150L以上，我们预计会有很多挑战，例如，替代层堆叠(模具层)，WL阶梯优化，垂直通道孔HAR蚀刻和ALD层工艺，ONO切割，甲板错位，牺牲层去除，替换栅极填充，CSL沟槽轮廓，晶圆翘曲以及相关工艺均匀性。我们将在成功商业化的176L设备上查看并追踪它们。
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