Die nächste Generation von 3D-NAND-Flash-Speicherchips, die Industriequellen zufolge aus mindestens 400 Zellschichten bestehen wird, ist bei SK hynix bereits in Arbeit. Das Unternehmen plant, noch vor Ende des nächsten Jahres mit der Herstellung der Produkte zu beginnen, zumindest laut südkoreanischen Medienberichten. 3D-NAND-Flash-Speicherchips mit 400 oder mehr Zellschichten werden die Hybrid-Bonding-Technologie verwenden, die neue Materialien für das Design der Verkapselung, aber auch neue Materialien, Werkzeuge und Technologien für die Produktion von Siliziumwafern erfordert, um erfolgreich zu sein. Es wird erwartet, dass die entsprechende Infrastruktur bis Ende nächsten Jahres aufgebaut ist, so dass die Produktion vor Ende 2025 aufgenommen werden kann.
Einige NAND-Flash-Hersteller arbeiten intensiv daran, die Anzahl der Zellschichten zu erhöhen, was zur Erhöhung der Datendichte und zur Verbesserung der Leistung sowie der Herstellungskosten beitragen wird, was nicht nur für SSD, sondern auch für andere Produkte, die NAND-Flash-Speicherchips verwenden, ein positiver Faktor sein wird. Natürlich ist die Erhöhung der Anzahl der Zellschichten keine einfache Aufgabe. Bei der derzeit verwendeten PUC (Peripheral Under Cell)-Technologie besteht beispielsweise die Gefahr, dass eine Erhöhung der Anzahl der Zellschichten beim Stapeln der Schichten die Komponenten der dienenden Elektronik unter dem Zell-Array beschädigen könnte, da für den Prozess hoher Druck und hohe Temperaturen erforderlich sind.
Aus diesem Grund wechseln die Ingenieure zur Hybrid-Bonding-Technologie, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Nach Angaben des Herstellers ist es durch die Unterbringung der Wafer mit den Zellschichten und den zusätzlichen Schaltkreisen, die sie steuern, auf separaten Silizium-Die-Boards möglich, die Anzahl der Zellschichten stabiler zu erhöhen, ohne eine Beschädigung der Komponenten zu befürchten, die sie versorgen. Die beiden Silizium-Wafer können dann mit der Hybrid-Bonding-Technologie sicher miteinander verbunden werden.
Neben dem Team von SK hynix arbeiten natürlich auch die Konkurrenten daran, die Anzahl der verfügbaren Zellschichten zu erhöhen. Samsung produziert derzeit NAND-Flash-Speicherchips mit 290 Zellschichten, und seine Experten glauben, dass bis 2030 die Marke von 1.000 Zellschichten überschritten werden könnte. Auch Micron steht dem in nichts nach und stellte im Juli seine Entwicklung mit 276 Zellschichten vor. Kioxia hat 218 Zellschichten, der Chip wird 2023 vorgestellt und soll bis 2027 die Marke von 1.000 Zellschichten erreichen.
Das Team von Sk hynix hat noch keine Einzelheiten über die 400-Zellen-Schichten-3D-NAND-Flash-Speicherchips bekannt gegeben. Es ist also nicht klar, welche Funktionen sie haben werden und ob sie bis Ende 2025 in der Pilotproduktion oder in der Massenproduktion eingesetzt werden.
