半導體蝕刻領域會在3D NAND存儲器之後崛起?

2021-01-19 存儲加速器
概要

3D NAND晶片生產的複雜性是2017年加工設備製造商收入大幅增長的原因，該增長將持續到2018年。

在等離子蝕刻領域，Lam Research獲得了與其主要競爭對手日本東京電子的市場份額。

Lam Research的市場份額上升至50％的中期範圍，並且該公司的技術成就預計將增加該份額。

3D NAND蝕刻背景

圖1所示為3D NAND結構以及用於創建結構的設備類型的示意圖。3D NAND縮放利用沉積和蝕刻工藝的組合來定義具有極高縱橫比（HAR）特徵的複雜3D結構。


圖1

HAR通道蝕刻工具必須從器件堆頂部到底部襯底鑽出小的圓形孔或通道。通過多個層來實現統一的孔尺寸以定義存儲器單元的溝道是至關重要的。每個晶片上必須同時和均勻地蝕刻超過1萬億個孔，每個晶片的縱橫比為40：1，32層和48層器件64層移動到60：1。為了比較，在平面2D NAND中蝕刻的最高縱橫比結構小於15：1。HAR蝕刻在圖1的左側用電介質蝕刻工藝進行說明。

圖1下部所示的階梯蝕刻步驟為層內的每個存儲單元創建單獨的接觸墊。使用高度控制的蝕刻工藝來定義每個接觸墊的尺寸。採用反覆的垂直蝕刻和橫向修整蝕刻工藝來形成樓梯。

三層（OTC：SSNLF）在襯底上沉積氮化矽和二氧化矽的交替層，同時使用導電多晶矽和絕緣二氧化矽的交替層。因此，蝕刻設備需要具備多種工藝配方以滿足個別客戶的需求。

NAND市場

3D NAND生產用半導體工藝設備市場巨大。以下是Lam Research（LRCX）2018年投資者報告的圖表。我對WFE（晶圓前端）的這個圖表的解釋是，從2007年的2D NAND到2018年的3D NAND產生的收入增長了2.5倍。如圖1所示，主要的增長因素是大量沉積 - 蝕刻工藝。

推動WFE設備的增長是3D NAND的增長。下表1顯示了公司的3D NAND輸出。數據摘自信息網絡的題為「硬碟驅動器（HDD）和固態硬碟（SSD）行業：市場分析和處理趨勢」的報告。

2016年第四季度至2017年第四季度，三維矽片產量從每月231,000片增至每月625,000片，增長171％。

3D NAND器件產量的增長直接關係到處理設備的數量。2017年前七大半導體設備公司的銷售收入增長了39.3％，其中DRAM和NAND存儲器行業增長了60％。

LRCX在同一份投資者報告中報告說，其蝕刻市場份額在50％左右，如下圖3所示。

圖3

根據我們的報告「等離子刻蝕：市場分析和戰略問題」，Lam Research的市場份額確實達到了50％的中等份額，如圖4所示。

根據Lam Research的分析，LRCX的市場份額從2012年中期的40％增加到2017年中期的50％。日本東京電子有限公司的市場份額增加，其市場份額從2012年的30％下降到2017年的20％。應用材料（AMAT）位居第三，市場份額低於20％。


圖4

投資者

有兩個關鍵標準將LRCX視為3D NAND內存銷售的主要設備供應商。首先是市場份額，我在2018年2月5日的Seeking Alpha 文章 「2017年半導體設備市場份額的規模變化」中描述了市場份額增長的重要性。

第二個是客戶群。圖5中顯示的是Lam Research的客戶。


圖表5

如果我們比較圖5和表1，3D NAND製造商美光科技（MU），英特爾（INTC），東芝，SK海力士和三星電子都是LRCX的客戶。

如果你對沉積設備市場份額以及3D NAND產量相關的預測感興趣的話，歡迎關注SSD社區


本文翻譯於：https://seekingalpha.com/article/4154304-lam-research-rises-semiconductor-etch-sector-heels-3d-nand-memory


本文由SSD社區發布，2018年3月8號

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