為了大規模生產3D NAND,閃存行業還需要埋頭做很多事情。Stifel投資公司總經理Aaron Rakers收集了許多財務投資數據,對NAND工廠和磁盤工廠的成本數據做了一個對比。
3D NAND制造工藝有多難
未來3D NAND將拉動閃存晶圓廠的投資,盡管在3D NAND在容量上比2D NAND有很大優勢,但是他的制造難度也高了許多。
例如:平面NAND制作中電荷俘獲NAND(charge trap NAND)需要3個沉積層(deposition layers),而浮柵閃存則需要四個沉積層(deposition layers)。Rakers寫道:“這么算下來閃迪/東芝48層128GB/ MLC 3D NAND晶粒需要144個沉積層,英特爾/美光256GB/ MLC 3D NAND 晶粒需要128個,三星128GB/ MLC 3D NAND晶粒需要96個。”
下圖展示了三星3D V-NAND的制作過程;
三星3D NAND的復雜制程
Rakers認為隨著芯片制程復雜度的提升,成品率將成為一個關注重點,同時建議廠商最好不要公開討論類似一個晶圓中合格3D晶粒的比例這些問題。
3D NAND將繼續增多
2014年,61EB的閃存存儲介質中 3D NAND占了大約3%,這一比例將繼續增長,Rakers表示,“Gartner預計2015年3D NAND將占 NAND閃存總產量約4%(2015年后將會達到6%上下)。”
閃迪預計:2018年,3D NAND會占晶圓生產行業的50%以上。
Rakers認為隨著芯片制程復雜度的提升,成品率將成為一個關注重點,同時建議廠商最好不要公開討論類似一個晶圓中合格3D晶粒的比例這些問題。
堅信“如果單一晶圓3D NAND 容量增加,3D NAND出貨量將在2017年超越平面閃存。3D晶圓的產量(也就是每月初制晶圓安裝基數)也會在2018年實現超越。”
各家都在3D NAND上投入巨大
三星,閃迪/東芝,美光/英特爾在3D NAND制程技術上的總投資超過180億美元。
· 三星在中國西安新建的3D NAND芯片廠總投資超過70億美元。
· 美光在新加坡Fab 10上花費了大約40億美元,而希捷和西數在過去的3年以來總投入約為43億美元。
如下圖表中展示了磁盤上的總投資(希捷和西數在HDD上的投資就是所有人在HDD上的總投資)和NAND上的投資數額對比情況:
差異非常大
如上圖:2009-2015年間每TB閃存和磁盤價格比在162和53倍之間,巨額投資和產品成品率問題讓投資分析師在評估閃存制造未來收益時變得很艱難。
產品制作的困難和成品率會令這些公司的經營效益大打折扣,甚至還可能引起供應難題。
如今3D涅槃之路迷霧重重,距其得成正果還有很長一段路程。