據(jù)digitimes今日報道，東芝近期驚傳日本晶圓廠緊急停工數(shù)周，損失近10萬片的NAND Flash產(chǎn)能。中央社則報道稱，市場傳出東芝近期因轉(zhuǎn)換新制程導(dǎo)致部分晶圓報廢，恐將使得第4季儲存型閃存（NAND Flash）缺貨情況更加嚴(yán)重。

臺媒《電腦設(shè)備》表示，東芝的合作伙伴群聯(lián)指出，有關(guān)東芝近期因轉(zhuǎn)換新制程導(dǎo)致部分晶圓報廢一事，群聯(lián)早已掌握所有狀況，亦已備好充裕庫存，足以因應(yīng)長期合作客戶需求，也早已準(zhǔn)備好啟動緊急備貨機制，所以此事對群聯(lián)的營運將不造成影響。

群聯(lián)指出，東芝晶圓供應(yīng)更為吃緊已發(fā)生一段時間。東芝是群聯(lián)的重要奧援，雙方合作關(guān)系緊密，在市場供不應(yīng)求的情形下群聯(lián)一般能獲得相對多的貨源支持。

事實上，上周業(yè)內(nèi)已有此傳聞。

10月13日，CINNO報道稱，根據(jù)CINNO Research從內(nèi)存供應(yīng)鏈業(yè)者所掌握到的最新消息，九月底發(fā)生東芝與西數(shù)在四日市市的NAND Flash合資廠因晶圓制造流程出現(xiàn)瑕疵以至于出現(xiàn)大批量晶圓報廢的現(xiàn)象。

據(jù)CINNO估計，受沖擊的產(chǎn)線大部分集中在最新的3D-NAND Flash以及少部份的15nm 2D-NAND產(chǎn)能，影響兩間公司合計約8-9萬片的12吋產(chǎn)能，因此預(yù)期10月以及11月的產(chǎn)能供給將出現(xiàn)短缺的現(xiàn)象，12月后的情況將視復(fù)工運作的情況以及3D-NAND Flash良率的進(jìn)展而定。

不過，集邦咨詢TrendForce旗下半導(dǎo)體研究中心DRAMeXchange上周在進(jìn)一步調(diào)查后表示，東芝確實在產(chǎn)線上遭遇到一些問題，并致使整體產(chǎn)出的可用良率下降，但影響程度并不如外界所傳嚴(yán)重，工廠產(chǎn)線亦未停擺。

今日，國際電子商情記者詢問中國閃存市場網(wǎng)相關(guān)人士，他表示從獲得的信息來看這個事件對市場沒有大的影響。

據(jù)了解，東芝一間工廠的月產(chǎn)能約為10萬片，如若真的損失近10萬片晶圓，相當(dāng)于損失的是其一間工廠一個月的產(chǎn)能。

目前東芝對此事沒有做出任何表態(tài)。

對于停工的具體原因，目前尚未有確切說法，根據(jù)多家媒體報道，更多的說法傾向于晶圓制造流程出現(xiàn)問題。

此前就有媒體報道，2017年在非三星陣營3D-NAND制程轉(zhuǎn)換不順的影響下，3D-NAND產(chǎn)出占NANDFlash整體產(chǎn)業(yè)比重約50%。

從NANDFlash的供給面來看，因為NAND制程從2D轉(zhuǎn)進(jìn)3D不如預(yù)期，導(dǎo)致2017年非三星陣營的新增產(chǎn)能沒有百分之百完善利用，再加上轉(zhuǎn)換期間所帶來的產(chǎn)能損失，讓2017年市場呈現(xiàn)整體供不應(yīng)求的狀態(tài)。

從各廠制程進(jìn)度來看，三星64層3D NAND自今年第三季已經(jīng)開始進(jìn)入量產(chǎn)階段且今年第四季3D產(chǎn)能比重將突破50%，明年將提升到60-70%水平。

SK海力士今年第四季3D NAND產(chǎn)能占比約為總產(chǎn)能的20-30%水平，以48層3D NAND為主，但明年將會專注于擴充72層3D-NAND產(chǎn)能，3D NAND產(chǎn)能比重在2018年第四季也會來到40-50%。

東芝/西數(shù)陣營今年上半年主流制程為48層3D NAND，預(yù)期今年第四季3D-NAND的占比將會占東芝/西數(shù)陣營整體產(chǎn)能約30%水平，2018年第四季目標(biāo)突破50%。

據(jù)供應(yīng)鏈透露，近期NAND Flash市場其實原本已有供貨稍微紓解的現(xiàn)象，如今再傳出原廠生產(chǎn)變量，外界擔(dān)憂市場供需將再度趨緊，第4季可能又是缺貨的情況，價格漲勢難以和緩。

據(jù)中國閃存市場ChinaFlashMarket報價，NAND Flash每GB的價格從2016年的0.12美金一路上漲至0.3美金，主流的eMMC價格上漲60%以上。目前，3D NAND產(chǎn)能雖然在逐漸增加，但仍不能完全解決缺貨問題，預(yù)計部分市場供貨緊張將持續(xù)到年底。

CINNO Research副總經(jīng)理楊文得此前認(rèn)為，雖然第四季各項NAND Flash相關(guān)合約價格多在此一突發(fā)事件前談妥，對于短線各大智能型手機OEM的價格波動影響不大，然而最大的隱憂在于日前蘋果調(diào)升了對于iPhone8 Plus的需求，再加上iPhone X需求蓄勢待發(fā)，購機需求將從今年第四季延伸至明年第一季。在蘋果迫切鞏固貨源的強勢手段下，供貨商勢必得以滿足蘋果供應(yīng)為優(yōu)先指導(dǎo)方針，因此供貨排擠的效應(yīng)勢預(yù)計也將從11月開始發(fā)酵，對于目前供貨吃緊的渠道市場將更為嚴(yán)峻。

在綜合考慮3D NAND Flash良率提升速度以及此一突發(fā)事件的影響，CINNO認(rèn)為從今年初以來供不應(yīng)求的NAND Flash市況有很大的機率將延伸至明年第一季。

2018年3D NAND產(chǎn)出占比將突破70%大關(guān)

2013年三星發(fā)售全球首款3D NAND設(shè)備，在IC（集成電路）業(yè)界達(dá)到了一個里程碑。

3D NAND技術(shù)與現(xiàn)有的2D NAND（納米制程技術(shù)）截然不同，2D NAND是平面化的結(jié)構(gòu)，而3D V-NAND是立體結(jié)構(gòu)。3D NAND的立體結(jié)構(gòu)是使用3D存儲單元陣列來提高現(xiàn)有工藝制程下的單元密度和數(shù)據(jù)容量，以垂直半導(dǎo)體通道的方式排列，多層環(huán)繞式柵極(GAA)結(jié)構(gòu)形成多電柵級存儲器單元晶體管，可以有效降低堆棧間的干擾，使用3D NAND技術(shù)應(yīng)用將不僅使產(chǎn)品性能至少提升20%，而且功耗可以降低40%以上。

此外，3D NAND的好處自然就是能夠比現(xiàn)在的閃存提供功能大的存儲空間，存儲密度可以達(dá)到現(xiàn)有閃存的三倍以上，3D技術(shù)若采用32層堆疊NAND Flash Die容量達(dá)128Gb，與主流2D 1y/1znm 128Gb相比缺乏成本競爭力。采用48層堆疊則可將NAND Flash Die容量提升至256Gb，突破2D NAND 128Gb容量，且較32層3D NAND更有成本和性能優(yōu)勢，這也是驅(qū)使Flash原廠在2016年擴大48層量產(chǎn)或加快導(dǎo)入步伐的主要原因，使得2D技術(shù)向3D 技術(shù)切換點恰好擁有最佳的成本效益，同時結(jié)合這樣的技術(shù)應(yīng)用在未來甚至可以做出10TB以上的2.5寸SSD固態(tài)硬盤。

另外還有一個重要特性，就是每單位容量成本將會比現(xiàn)有技術(shù)更低，而且因為無需再通過升級制程工藝、縮小cell單元以增加容量密度，可靠性和性能會更好，因為3D NAND是不再追求縮小Cell單元，而是通過3D堆疊技術(shù)封裝更多Cell單元，并且還可以使用技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟的舊有工藝來生產(chǎn)3D NAND芯片，而使用舊工藝的好處正是P/E擦寫次數(shù)大幅提升，而且電荷干擾的情況也因為使用舊工藝而大幅減少。

三星電子是最早宣布采用垂直堆疊3D V-NAND制程的制造商。2013年8月，三星宣布以現(xiàn)有廠房量產(chǎn)3D V-NAND，制程35nm，可以堆疊24層，容量可達(dá)128Gb V-NAND，到2015年24nm 3D 36層容量將達(dá)到1Tb。2016年開始將3D NAND應(yīng)用延伸到嵌入式產(chǎn)品UFS 2.0中。

美光、SK海力士等也均宣布將在2016年推出基于3D NAND的SSD，英特爾更是研發(fā)先進(jìn)的3D Xpoint技術(shù)，在2016年推出搭載3D Xpoint NAND的Optane系列SSD新品。

東芝在2016年春季開始量產(chǎn)48層3D NAND，緊接著7月15日在它的三重縣四日市的半導(dǎo)體二廠中舉行啟動儀式，今年2月，東芝宣布推出新一代基于64層3D NAND技術(shù)的basicBiCS FLASH 3D閃存。

東芝在3D NAND閃存方面的決心很大,計劃2017年它的3D NAND占它的NAND出貨量的50%,至2018財年增加到占80%。

2018年隨著SK海力士、東芝/西數(shù)、美光/英特爾陣營的3D-NAND比重都將提升的情況下，2018年3D-NAND的產(chǎn)出占比將突破70%大關(guān)。

3DNAND制造關(guān)鍵工藝

3DNAND制造中的關(guān)鍵工藝如下圖所示：

3D NAND的制造工藝十分復(fù)雜，以下把關(guān)鍵部分列出：

• High aspect ratio trenches 高深寬比的溝開挖

• No doping on source or drain 在源與漏中不摻雜

• Perfectly parallel walls 完全平行的側(cè)壁

• Tens of stairsteps 眾多級的樓梯(臺階)

• Uniform layer across wafer 在整個硅片面上均勻的淀積層

• Single-Litho stairstep 一步光刻樓梯成形

• Hard mask etching 硬掩模付蝕

• Processing inside of hole 通孔工藝

• Deposition on hole sides 孔內(nèi)壁淀積工藝

• Polysilicon channels 多晶硅溝道

• Charge trap storage 電荷俘獲型存儲

• Etch through varying materials 各種不同材料的付蝕

• Deposition of tens of layers 淀積眾多層材料