En el reciente Taller Internacional de Memoria (IMW 2024) en Seúl, Corea del Sur, Kioxia discutió la tecnología y los desafíos de aumentar la densidad de almacenamiento de la memoria flash 3D NAND.
Kioxia predice que para 2027 la densidad de almacenamiento alcanzará los 100 Gb/mm2 con 1.000 líneas de palabras.
Informar palabra clave a Kioxia, mirar computadora Señala que una densidad de almacenamiento de 100 GB/mm2 significa que una matriz de silicio de 64 mm-2 puede contener 6,4 TB (unos 800 GB). Un paquete que contenga ocho de estos troqueles proporcionará 6.400 GB, y el almacenamiento flash que contenga cuatro paquetes proporcionará 25,6 TB. Si se vendiera como un SSD de 20 TB en 2028, podría costar entre 250 y 350 dólares, lo que lo haría competitivo en precio con los discos duros de 20 TB.
Usando molibdeno
La previsión de Kioxia de alcanzar las 1.000 capas para 2027 es ambiciosa pero razonable, dadas las tendencias históricas. Sin embargo, formar aberturas de canales que penetren en las líneas de palabras apiladas se vuelve cada vez más difícil a medida que aumentan las capas.
Las técnicas de grabado avanzadas, como el RIE (grabado con iones reactivos) a baja temperatura, son esenciales para gestionar la alta relación de aspecto de estos agujeros profundos. Además, la impedancia del canal y el ruido de la señal aumentan con la profundidad, lo que lleva a una posible transición del silicio policristalino al silicio monocristalino utilizando la tecnología MILC (cristalización lateral inducida por metal). Este interruptor puede duplicar la corriente de la celda, lo que resulta en un mejor rendimiento.
Aumentar el número de pilas de líneas de palabras no necesariamente mejora la densidad de almacenamiento debido al área de “bandeja” utilizada para los electrodos verticales. Innovaciones como la combinación de electrodos verticales y el cambio de TLC (3 bits/celda) a QLC (4 bits/celda) pueden mejorar la densidad de almacenamiento. La densidad también se puede aumentar significativamente mejorando el procesamiento multinivel, como PLC (5 bits/celda), HLC (6 bits/celda) y HeLC (8 bits/celda).
El aumento de las pilas de líneas de palabras aumenta los tiempos de retardo debido a la resistencia y la capacitancia. Reducir el grado de apilamiento y cambiar el material metálico de la línea de palabras de tungsteno a molibdeno puede aliviar estos problemas.
Si bien la densidad de almacenamiento de la memoria flash 3D NAND ha mejorado históricamente de manera constante, Kioxia y sus competidores como… SamsungSomos plenamente conscientes de que los desarrollos futuros requerirán nuevas tecnologías e innovaciones para mantener este ritmo y lograr el objetivo soñado de los SSD de petabytes.