Une avancée technologique pour la mémoire flash Nand

Des chercheurs américains ont mis au point une nouvelle méthode de gravure pour la mémoire flash Nand en modifiant le gaz utilisé dans le plasma. Plus rapide et plus précise, cette technique pourrait permettre de concevoir des SSD et des cartes mémoire de plus grande capacité à un coût réduit.

Ces dernières années, la mémoire flash Nand a connu des avancées majeures, entraînant une augmentation des capacités de stockage tout en réduisant les coûts. Cette technologie équipe aujourd’hui les SSD, qui ont largement remplacé les disques durs mécaniques dans les ordinateurs, ainsi que les cartes mémoire, les clés USB et les supports de stockage des appareils mobiles.

Pour répondre à la demande croissante en capacité, les fabricants ont développé la 3D Nand, une version empilée pouvant atteindre plus de 200 couches et bientôt 400. Toutefois, la complexité du processus de fabrication pose des défis. Afin d’y remédier, des chercheurs de l’université du Colorado à Boulder et du laboratoire de physique des plasmas de Princeton ont élaboré une nouvelle technique plus efficace et fiable.

Une gravure plus rapide et plus efficace

La fabrication de la mémoire flash Nand repose sur une gravure par plasma permettant de percer des trous à travers des couches alternées de dioxyde de silicium et de nitrure de silicium. Dans une étude publiée dans le Journal of Vacuum Science & Technology A, les chercheurs ont exploré une méthode de gravure cryogénique, qui consiste à refroidir le matériau avant d’entamer le processus. Plutôt que d’utiliser des gaz traditionnels à base d’hydrogène et de fluor, ils ont opté pour le fluorure d’hydrogène afin de générer le plasma.

Grâce à cette approche, la vitesse de gravure a été doublée, passant de 310 à 640 nanomètres par minute, tout en améliorant la précision du processus. Cette optimisation permettrait d’accroître la densité des données stockées. Cependant, l’utilisation du fluorure d’hydrogène entraîne la formation de fluorosilicate d’ammonium, un sous-produit qui ralentit la gravure. Heureusement, l’ajout d’eau permet de contourner ce problème. Les chercheurs ont également testé le trifluorure de phosphore, qui a permis de quadrupler la vitesse de gravure des couches de dioxyde de silicium.

Un défi pour l’industrie

Malgré ses avantages, cette nouvelle technique doit encore surmonter un obstacle majeur : la dangerosité des produits employés. Le fluorure d’hydrogène, en particulier, est extrêmement toxique et corrosif, ce qui pourrait poser des risques pour les équipements de gravure. Néanmoins, cette percée ouvre la voie à des supports de stockage toujours plus performants, avec une densité de données accrue et un coût réduit.