V10 3D-NAND: SK Hynix erhöht auf 375 Layer und setzt auf Molybdän

Aus Südkorea wird berichtet, dass SK Hynix bei der nächsten Generation 3D-NAND auf 375 Layer setzen wird. Die Hürde von 400 Layern wird damit vorerst nur Samsung nehmen. Es wird gemunkelt, dass es bei SK Hynix Schwierigkeiten gab und daher von 400 auf 375 Layer umgeschwenkt wurde.

SK Hynix 3D-NAND V10 mit 375 Layern

Wie bei Samsung steht auch bei SK Hynix die inzwischen zehnte Generation 3D-NAND an. Diese wird daher auch als SK Hynix V10 bezeichnet. Während Samsung einen sehr großen Schritt von der V9 mit 286 Layern auf die V10 mit 4xx Layern (vermutlich 430) vollzieht, war SK Hynix bereits bei der V9 bei 321 Layern angekommen. Das ist die bisher höchste Zahl an Speicherebenen für NAND-Flash in Serienfertigung.

Dafür fällt der nächste Sprung bei SK Hynix relativ gering aus. Von 321 Layern geht es auf 375 Layer hinauf, das berichtet The Elec unter Berufung auf Branchenquellen. Zuvor sei auch bei SK Hynix die Marke von 400 Layern anvisiert worden, doch sei dieses Ziel „aufgrund von Fertigungsschwierigkeiten“ angeblich „reduziert“ worden, heißt es weiter.

Mit immer mehr übereinander liegenden Schichten von Speicherzellen wird deren elektrische Verbindung immer komplexer. Für die Erhöhung auf 375 Layer habe SK Hynix nun einen Materialwechsel vollzogen: Ein Teil des Wolfram-Films in den Metal-Gate-Elektroden (Word Lines) sei durch Molybdän ersetzt worden. Bei immer schmaleren Leiterbahnen steige der elektrische Widerstand von Wolfram derart, dass die Signalübertragung ausgebremst wird. Bei Molybdän sei der Widerstand geringer, was letztlich der Geschwindigkeit zugute kommt.

Ein weiterer Vorteil sei, dass bei Molybdän im Gegensatz zu Wolfram keine zusätzliche Sperrschicht mehr nötig sei. Es könne direkt abgeschieden werden und ermögliche dadurch Strukturen mit höherer Dichte, wie dem maschinell übersetzten Artikel aus Korea zu entnehmen ist. Das neue Verfahren sei allerdings technisch anspruchsvoll.

Danach seien 480 Layer und 608 Layer geplant

Eine direkt zitierte Quelle spricht davon, dass auf der Roadmap von SK Hynix für die kommenden Generationen (mutmaßlich V11 und V12) eine weitere Erhöhung der Ebenen auf 480 Layer und danach 608 Layer geplant sei.

Zumindest in ersten Versuchen ist es Samsung kürzlich gelungen bereits 900 Layer umzusetzen, allerdings ist dieses Experiment noch weit von einem Serienprodukt entfernt.

Die nächsten NAND-Generationen im Überblick

TrendForce hat die jüngsten Berichte zum kommenden 3D-NAND von Samsung, SK Hynix und Kioxia in einer Grafik zusammengefasst. Der 375-Layer-NAND von SK Hynix soll nun doch bereits Ende 2026 in die Serienfertigung gehen. Für Samsungs 4xx-Layer-NAND ist das zweite Halbjahr 2026 gesetzt. Bei Kioxia könnte es mit der Serienfertigung des BiCS10 mit 332 Layern noch bis Anfang 2027 dauern oder ebenfalls noch 2026 erfolgen. Der Termin wurde bisher lediglich auf das Fiskaljahr 2026 eingegrenzt.

Trotz der deutlich geringeren Layer-Anzahl könnte Kioxia bei der Speicherdichte aber sogar die Führung übernehmen. Auf der ISSCC hatte Kioxia gemeinsam mit Partner Sandisk die zu diesem Zeitpunkt höchste Speicherdichte für den BiCS10 präsentiert.

• Fast 5 GB pro mm²: Sandisk und Kioxia kommen mit höchster Bitdichte zum ISSCC

Und was ist mit Micron?

Während die Pläne zur 10. NAND-Generation der genannten Wettbewerber mehr und mehr Form annehmen, bleibt ein Konkurrent außen vor: Micron. Nach der Generation G9 mit 276 Layern soll bei Micron die G10 folgen, zu der es allerdings so gut wie keine öffentlichen Informationen zu finden gibt.

Es wird der Einsatz der sogenannten „Confined SN“-Technologie erwartet, die Inferenzen zwischen den Zellen verringern soll. Davon soll unter anderem die Lebensdauer der Speicherzellen profitieren, während eine um 10 Prozent reduzierte Dauer zum Beschreiben einer Zelle erwartet wird. So heißt es zumindest in einem Artikel von EE World.