Samsung’un 1000 Katmanlı NAND Bellek Hedefi: Yeni Nesil Depolama Teknolojisine Doğru Büyük Adım

Samsung Electronics, yarı iletken sektöründeki liderliğini pekiştirmek adına 1000 katmanlı NAND bellek teknolojisi üzerine çalışmalarını hızlandırıyor. Geçtiğimiz günlerde San Francisco’da düzenlenen Uluslararası Katı Hal Devreleri Konferansı (ISSCC) kapsamında konuşan Samsung DS departmanı CTO’su Song Jae-hyuk, firmanın bellek alanındaki yenilikçi yaklaşımlarını tanıttı.

Samsung’un sunumunda öne çıkan yonga birleştirme teknolojisi, düşük sıcaklıkta aşındırma ve molibden uygulama teknikleri, şirketin 400 katmandan başlayarak 1000 katmana kadar uzanan NAND bellek üretme vizyonunun temel taşlarını oluşturuyor.

Yeni Nesil NAND Bellek Teknolojisi ve Yonga Bağlama Teknikleri

Samsung, yonga bağlama (wafer bonding) yöntemiyle NAND belleklerin katman sayısını artırmayı hedefliyor. Bu teknik, farklı katmanlardan oluşan bellek hücrelerinin birbirine entegre edilmesi prensibine dayanıyor ve NAND belleklerin depolama kapasitelerini büyük ölçüde artırma potansiyeline sahip.

Daha önce Samsung’un üretimde Çevre Birimi Üzerindeki Hücre (COP) yöntemi kullanarak çevresel devreleri tek bir yonga üzerine yerleştirdiği biliniyordu. Ancak, katman sayısı arttıkça alt katmanların üstüne binen yük, güvenilirlik sorunlarına yol açabiliyor. Yeni teknoloji, bu engeli aşmayı amaçlıyor.

Sanayi uzmanları, mevcut tekniklerle tek bir gofret üzerinde maksimum 500 katmana kadar istifleme yapılabileceğini belirtiyor. Samsung’un 1000 katmana ulaşabilmesi için birden fazla gofretin üst üste eklenmesi gerekecek.

Bu yöntem sadece Samsung’a özgü değil; NAND bellek sektörünün diğer devleri de benzer yenilikler üzerinde çalışıyor. Örneğin, Kioxia, 2027 yılına kadar 1000 katmanlı 3D NAND geliştirmeyi hedefliyor. Çinli Yangtze Memory ise “Xtacking” adını verdiği teknolojiyle şimdiden 270 katmanlı NAND bellek üretmeye başladı.

Düşük Sıcaklık Aşındırma ve Molibden Kullanımı

Samsung, yüksek katmanlı NAND bellek üretiminin gerekliliklerini karşılamak için düşük sıcaklık aşındırma teknolojisini devreye alıyor. Bu yöntemin 400 veya daha fazla katmana sahip NAND belleklerde kullanılması bekleniyor. Üretim ekipmanları, Tokyo Electron (TEL) ve Lam Research gibi sektör liderleri tarafından geliştiriliyor.

Bu teknoloji sayesinde, daha düşük sıcaklıklarda yüksek hızda aşındırma sağlanarak NAND belleklerin istiflenmesi sırasında oluşabilecek yapısal bozulmaların önüne geçilmesi amaçlanıyor.

Samsung ayrıca, NAND belleklerde okuma ve yazma süreçlerinden sorumlu olan kelime hattı malzemelerinde de önemli bir değişiklik yapıyor. Şirket, şu anda kullanılan tungsten (W) ve titanyum nitrür (TiN) malzemeleri yerine, molibden (Mo) kullanarak direnç seviyelerini önemli ölçüde azaltmayı planlıyor. Molibden, katman yüksekliğini %30 ila %40 oranında azaltma potansiyeline sahip ve bu da daha yoğun ve daha verimli bellek yapılarının geliştirilmesine olanak tanıyacak.

Bu süreçte Samsung’un yanı sıra TEL ve Lam Research gibi büyük yarı iletken üreticileri de molibden biriktirme ekipmanları üzerinde çalışmalar yürütüyor. Lam Research, Samsung’a bu konuda bazı öncü ekipmanları sağlamış durumda.

Yeni Nesil NAND Bellek Sektörünü Nasıl Etkileyecek?

NAND bellek üretiminde yaşanan bu gelişmeler, yalnızca Samsung ve diğer öncü üreticileri değil, aynı zamanda bellek üretimi için gerekli kimyasal ve donanım sağlayıcılarını da etkileyecek. Yüksek katmanlı bellek üretimine geçişle birlikte, aşındırma sıvıları, gazlar ve diğer üretim bileşenlerinde büyük değişiklikler yaşanması bekleniyor.

Sektördeki uzmanlar, Samsung’un öncülüğünü yaptığı bu dönüşümün, NAND bellek pazarında büyük bir rekabeti tetikleyeceğini ve veri depolama teknolojisinin geleceğini şekillendireceğini belirtiyor.

Özetle, Samsung’un 1000 katmanlı NAND hedefi, bellek kapasitesini artırma, enerji verimliliğini iyileştirme ve üretim süreçlerini daha sürdürülebilir hale getirme açısından büyük bir adım olarak görülüyor. Ancak bu yolculukta, diğer büyük üreticilerin de benzer teknolojilere yatırım yapmasıyla rekabetin daha da kızışacağı aşikâr.

Samsung’un gelecek yıllarda bu hedefi gerçekleştirmeye ne kadar yaklaşacağını hep birlikte göreceğiz.