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2013-2014年將提前投入實用垂直型晶體管NAND閃存芯片技術(圖）
垂直型晶體管技術為何大獲廠商青睞？
之所以最近NAND閃存芯片廠商開始對垂直型晶體管技術大表熱衷，其原因在于要想在下一個節點制程繼續發展現有的平面型晶體管技術，其成本代價將過高影響成本的主要因素則是光刻的難度。而初期推出的采用垂直型晶體管技術的NAND閃存芯片，則僅需采用半節距尺寸為55nm的設定而且很有可能僅需使用干式光刻機即可制造。不僅如此，制造垂直型晶體管結構NAND芯片的工序也并不十分復雜。以三星的TCAT工藝為例，其工序為首先通過交替淀積多個氧化層和氮化層的方法形成疊層，然后使用濕法蝕刻將疊層中的氮化硅即氮化層蝕刻掉，最后填充鎢材料形成字線，位線及觸點結構。
在不久前結束的Semicon West2011大會上，記者獲悉，在未來兩到三年之內，存儲芯片廠商可能會開始采用垂直型晶體管技術來制作NAND閃存芯片產品。到2013年，幾家主要的NAND閃存芯片廠商如Hynix，三星以及東芝等用于生產垂直型晶體管NAND閃存芯片的試產線將準備就緒，而此后的一年或更長時間之后，有關產品的量產則會啟動。另外，臺灣旺宏電子也已經開始研發與此有關的NAND閃存芯片技術。
據Novellus公司的執行副總裁Fusen Chen介紹，如果繼續使用平面型晶體管技術，那么今年用于制造NAND芯片的制程技術便已經被推進到20nm節點，到2013年，制程技術則需要進一步推進到1Xnm制程級別。如此，便必須使用193nm液浸式光刻+自對準四重成像技術，或者EUV光刻技術來制造芯片，而兩種解決方案的成本“都是非常高的”。為了避免光刻成本提升過快，Chen表示垂直型晶體管結構的NAND閃存“將在2013年的時間點啟動”。
NAND芯片廠商八仙過海各顯其能：
不過，各家廠商實現垂直型晶體管結構的方法則各有不同。東芝和三星較為傾向于采用電荷捕獲型柵極結構的垂直型晶體管；Hynix則傾向于采用傳統浮柵柵極結構的垂直型晶體管。而且，在柵極制作工藝方面，也分為Gate-last和Gate-first兩種工藝流派。
Lee認為：“廠商們何時會將垂直型晶體管技術應用到NAND閃存的制造中，這就要取決于他們能將現有的平面型晶體管技術推進到多遠了。而轉向垂直型晶體管技術之后，芯片的制程尺寸方面則可以繼續保持縮減趨勢。”
Novellus公司的高管Bart van Schravendijk則認為，到2013年前，不論是否使用EUV光刻技術，NAND芯片廠商都需要應用雙重成像乃至四重成像技術。“如果把EUV和自對準多種成像技術結合在一起，那么成本將變得非常昂貴。相比之下，采用垂直型晶體管技術則暫不會在光刻技術方面遇到很多問題.另一方面，基于TSV的三維堆疊技術也正在興起。”
除了光刻方面的難題之外，要想繼續走平面型晶體管技術的老路，材料方面也存在難題需要解決。據應用材料公司的高管 Gil Lee表示，節點制程提升到1xnm級別之后，為了控制寄生電容值，必須對浮柵的形狀進行控制，同時還需要應用Airgap技術。另外，此時平面型結構將面臨浮柵與控制柵之間的介電層厚度（inter-poly dielectric）很難進一步縮小的問題，需要改變現有的控制柵+浮柵的結構，改用電荷捕獲型柵極結構（(Charge Trapping Type)），在控制柵下方布置O-N-O或更復雜的分層結構（比如三星便計劃采用的MENOS，便采取了金屬柵+氧化鋁阻擋氧化物+氮化硅電荷捕獲層+二氧化硅隧穿介電層的結構）。
我們常說的閃存其實只是一個籠統的稱呼，準確地說它是非易失隨機訪問存儲器(NVRAM)的俗稱，特點是斷電后數據不消失，因此可以作為外部存儲器使用。 而所謂的內存是揮發性存儲器，分為DRAM和SRAM兩大類，其中常說的內存主要指DRAM，也就是我們熟悉的DDR、DDR2、SDR、EDO等等。
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