2008年下半年将有4个世代工艺NAND Flash流通市面
三星电子(Samsung Electronics)在2008年5月底曾对外宣布,其42纳米工艺NAND型闪存(Flash)已经送样,并计划于2008年第3季度正式量产。由于东芝(Toshiba)已于第2季度结束前正式量产,海力士(Hynix)、IM Flash也预计于第3季度开始量产,随着2008年第3季度到来,NAND Flash大厂已正式进入40纳米世代,预估到2008年下半年将有机会见到4个世代工艺NAND Flash流通市面。
东芝拔头筹 直逼三星龙头宝座
东芝近年来在NAND Flash领域发展十分积极,不但在2007年第4季度率先量产56纳米工艺NAND Flash,为各大厂中最快进入50纳米工艺世代者,现在又领先其它竞争者1步,在2008年第2季度结束前量产43纳米工艺NAND Flash,开启40纳米工艺世代首页。
在产能扩充上,东芝也持续其既定脚步,不因2008年上半年的市况低迷而退缩,东芝目前单月产能已达8万片(以12英寸晶圆计),预估2008年底可达11万片的月产能水平,至2009年第1季度时,更可进一步提升至15万片月产能。
东芝目前56纳米NAND Flash占总NAND Flash出货量比重达90%以上,43纳米新工艺导入后,也将视工艺转换情形逐步提高其比重。东芝计划在2008年第4季度时,将43纳米NAND Flash出货量比重提升到50%,并计划到2009年第1季度时,该比重可超过90%,取代56纳米成为东芝主流工艺,以进一步提升成本竞争力。
相较于东芝的积极,身为NAND Flash芯片龙头的三星也不甘示弱,宣布其42纳米NAND Flash亦将于2008年第3季度正式量产,且目前已经完成送样,不会落后东芝太多。
三星42纳米NAND Flash,采用的是其自创的CTF(Charge Trap Flash)技术,三星表示此技术可用于一向被业界视为极限的45纳米以下工艺,目前与CTF相关的技术专利已多达155项,希望能取代过去由东芝所创的浮动闸(Floating Gate)技术,除可通过更先进技术降低NAND Flash生产成本,亦可省去需支付给东芝浮动闸技术的专利权利金,以进一步提升获利。
三星从60纳米工艺世代开始,量产动作虽总较东芝慢1~3个月,然三星凭借着其强大的产能,仍能维持住其营收与市占率的龙头宝座,不过三星在2008年第1季度的市占率,已由2007年第4季度的41%衰退至39.6%,面对东芝市占由2007年第4季度的22.3%大幅提升至26.4%,三星的压力可想而知。
海力士48纳米量产延宕 已然错失领先机会
海力士于2007年底宣布将于2008年初量产48纳米工艺NAND Flash时,着实让业界大吃一惊,也让其它NAND Flash业者捏了一把冷汗。然雷声大雨点小,海力士因其主流57纳米工艺NAND Flash的成本结构尚不具竞争力而影响销售,连带导致48纳米工艺NAND Flash的正式量产时间从原先对外宣布的2008年1月一再延宕,至2008年6月底才开始量产,平白错失与竞争者拉大差距的大好机会。
由于2008年初以来的NAND Flash价格大幅下跌,使得海力士受伤不轻,2008年第1季度的市占率也较2007年第4季度的20.8%下滑至17.5%,为提升整体获利,海力士除已于2008年第1季度逐渐停产较不具成本竞争力的57纳米工艺NAND Flash,亦加紧脚步实现48纳米工艺NAND Flash的量产计划,试图降低NAND Flash的生产成本。
在40纳米工艺以下世代的竞局中,虽海力士的工艺转换进度总算没有再度落后其竞争者,然在技术上,面对东芝的43纳米工艺与三星的42纳米工艺,以及IM Flash的34纳米工艺,海力士的48纳米工艺仍有一小段差距,加上产能逐渐缩减,能否在40纳米工艺阶段维持其NAND Flash市占第3的位子,业界都在看。
IM Flash工艺大跃进 舍40纳米直接转进30纳米
由英特尔(Intel)与美光(Micron)合资成立的IM Flash,在进入50纳米工艺之后,工艺研发与量产的脚步愈趋积极,在三星与东芝宣布即将量产40纳米工艺NAND Flash的同时,IM Flash亦对外表示将以34纳米工艺量产32Gb的MLC (Multi-Level Cell)型NAND Flash,以与三星及东芝一较高下。
IM Flash的34纳米NAND Flash由英特尔与美光共同研发,已于6月底送样,并预计于2008年第3季度正式进入量产,初期以生产32Gb的MLC型NAND Flash为主,至于SLC型NAND Flash,则会在2008年底前进入量产。
相较于其它竞争者均按部就班从50纳米工艺转进40纳米工艺,IM Flash选择跳过40纳米工艺,直接由30纳米工艺切入,冀望通过更先进的工艺技术来提升其成本竞争力,以抢攻更多的NAND Flash市占。
结合英特尔与美光之力的IM Flash,近1年来在营收与市占率方面皆有进展,其2008年第1季度合并市占率已达13.3%,较2007年第4季度的12.2%呈正增长,且与海力士的2008年第1季度市占率17.5%相比,差距已愈来愈小。
段标:NAND Flash随工艺快速演进 控制IC支持能力更显重要
2008年初各大厂才陆续完成50纳米的转进,使其成为主流工艺,才半年的时间,便又开始40与30纳米工艺的转换,待各厂新工艺产品量产后,2008年NAND Flash市场上将同时有4种工艺的产品在市面上流动,包括属于旧工艺的60纳米NAND Flash、属于目前主流工艺的50纳米NAND Flash,以及新工艺的40与30纳米NAND Flash。
由于各NAND Flash大厂工艺并不相同,与终端产品的兼容程度亦不一致,管理上将愈来愈复杂,因此,控制IC的支持能力将愈显重要,如何管理不同工艺的NAND Flash芯片,让不同厂牌的NAND Flash皆可兼容于特定终端产品,避免终端产品基于成本或效能考虑必须改用别款NAND Flash芯片时,发生终端产品与NAND Flash芯片不兼容情形,将是控制IC业者在设计控制IC芯片时的一大挑战。
此外,随着NAND Flash工艺不断微缩,芯片尺寸与芯片内电子可活动的空间也愈来愈小,导致电子间的干扰情形愈显频繁,进而影响NAND Flash芯片的稳定度与耐用度,此为NAND Flash先天的物理限制,且此情形在MLC NAND Flash较SLC NAND Flash更严重,因此MLC NAND Flash控制IC较SLC NAND Flash控制IC需要更强的支持能力。
过去在60纳米工艺之前,MLC NAND Flash因主要用在随身碟与记忆卡等产品,其ECC除错能力约在4位(bit)即可支应,然随NAND Flash工艺演进至50纳米,支持MLC NAND Flash的控制IC必须能做到1次纠正8~12位错误的能力,未来NAND Flash工艺进入40奈以下后,则必须进一步演进至1次纠正12~24位错误能力,以配合NAND Flash芯片的世代演进。

