A 3D CTF NAND születése
Talán nem túlzás azzal a faramuci hasonlattal élni, miszerint NAND-gyártás terén most körülbelül olyan a Samsung, mint processzorokban az Intel, hisz jelenleg mindkét vállalat hasonlóan nagy technológiai előnnyel áll konkurensei előtt. A dél-koreai cég lassan két éve mutatta fel első TLC-alapú SSD-jét, amihez fogható technológiával azóta sem tudott előrukkolni egyik versenytárs sem, tavaly pedig már az első, 3D V-NAND lapkára épülő OEM modellek is megjelentek, ami előrevetítette a legújabb NAND-ok kereskedelmi forgalomban való felbukkanását.
[+]
A 3D elnevezést a gyártók előszeretettel alkalmazzák szinte mindenre, hisz egy egyszerű és még mindig jól csengő karakterpárról van szó. Tranzisztorok terén épp az Intel lőtte el elsőként a 22 nanométeres 3D Tri-Gate (FinFET) bemutatása során, még valamikor 2011 első felében. A Samsung 3D V-NAND esetében egy kicsit másról van szó, ugyanis a 3D és a V-NAND két külön dologra utal. A Samsung elsőként a 3D NAND-ot fejlesztette ki, mely az úgynevezett CTF (Charge Trap Flash) működési elven alapszik. Ennek alapjaihoz egészen az 1960-as évek végéig kellene visszamennünk, ugyanis a koncepció lényege már ekkor leírásra került. A szélesebb körben elterjedt lebegőkapus (floating gate) NAND tranzisztor esetében a töltést egy izolált vezetőréteg tartalmazza, melyben az elektronok szabadon fickándozhatnak, ezzel szemben a CTF-nél egy szigetelőanyagban (szilícium-nitrid) kerül tárolásra a töltés, ami kvázi elektroncsapdaként funkcionál.
[+]
Amennyiben sikerül megfelelően kivitelezni a koncepciót, akkor annak számos pozitív hozadéka lehet. A SiN anyagú szigetelőfilm alapvetően sokkal ellenállóbb az elektronok folyamatos ki-be vándorlásával szemben. Általánosságban elmondható, hogy minél alacsonyabb feszültségen kerül programozásra egy NAND cella, annál hosszabb lesz az élettartama, ugyanis az alacsonyabb feszültség kevésbé viseli meg a szigetelőt. A CTF NAND tranzisztor felépítéséből eredően megelégszik vékonyabb szigetelőrétegekkel, mely a kisebb méretből adódó alacsonyabb ellenállás mellett egyben azt is jelenti, hogy a cella programozásához alacsonyabb feszültség is elég, ami még tovább javít az élettartamon. A dél-koreaiak valamikor 2003 környékén alkották meg az első CTF NAND-ot, mely még a szokványos planáris felépítést alkalmazta.
[+]
A Samsung mérnökei tovább folytatták a kutatást és a fejlesztést, melyben a következő lépcső a struktúrát érintette. Három dimenzióban kellett megvalósítani a CTF NAND-ot, amire végül nagyjából 2008 környékén került sor.
[+]
A fenti ábrán nagyon leegyszerűsítve látszik a folyamat, mely gyakorlatilag már a V-NAND felépítésének megalapozására szolgál.
A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!
