Samsung Tembus Batas Semikonduktor: Satukan Dua Cip 450-Layer Menjadi 900-Layer V-NAND Berbasis Teknologi CMB

Raksasa semikonduktor asal Korea Selatan, Samsung Electronics, dilaporkan berhasil mencatatkan rekor hulu baru dalam perlombaan densitas penyimpanan data. Guna mengejar target ambisius mewujudkan modul memori berkekuatan 1.000 lapisan (layers) pada tahun 2030, Samsung secara radikal beralih ke solusi pengemasan tingkat lanjut (advanced packaging) untuk menyatukan dua modul V-NAND 450-layer menjadi satu kesatuan cip 900-Layer V-NAND.

Berdasarkan laporan awal dari media industri ET News, pencapaian manufaktur ini tidak lagi bertumpu pada pemangkasan ukuran fisik sel tunggal, melainkan pada manipulasi penggabungan struktur sasis silikon memanfaatkan metode koneksi vertikal mutakhir.

1. Teknologi CMB: Penggabungan Silikon Hibrida Tingkat Tinggi

Ketika kompleksitas manufaktur sasis satu keping cip tunggal telah membentur batas fisik, Samsung memperkenalkan solusi kepemilikan mereka yang diberi nama Cell Multi-Bonding (CMB). Teknologi ini merupakan varian dari metode wafer stacking yang dicapai melalui teknik ikatan hibrida (hybrid bonding):

• Penyatuan Permanen Tanpa Kabel: Metode CMB membentuk ikatan molekuler permanen antara dua keping silikon menggunakan tonjolan logam mikro (embedded metal bumps) yang dilelehkan bersama pada temperatur tinggi untuk menciptakan jalur interkoneksi tunggal yang padat.
• Back-End Wafer Stacking: Proses ini bekerja dengan cara menempelkan bagian belakang kedua ujung sasis wafer silikon secara utuh (whole silicon wafers), memotong jalur birokrasi kabel interkoneksi tradisional demi mengamankan lebar pita data yang luar biasa masif.

2. Solusi Mengatasi Kendala Teknis Kelengkungan Wafer (Warping)

Membangun sasis setebal 450 lapisan di atas satu wafer silikon memicu tantangan mekanis yang sangat berat. Tekanan internal dari ratusan lapisan material tersebut kerap memicu fenomena kelengkungan wafer (wafer warping) serta galat pergeseran posisi (misalignment errors):

• Microscopic Chucks: Menjawab kendala hulu tersebut, Samsung mengembangkan alat penjepit mikroskopis khusus (microscopic chucks) untuk menahan permukaan wafer tetap berada dalam posisi super datar selama proses manufaktur.
• Koreksi Overlay Otomatis: Perusahaan menerapkan teknik pengikatan baru yang mampu mengoreksi kesalahan posisi koordinat secara mikro (overlay issues) saat kedua bilah wafer raksasa tersebut ditempelkan.
• Struktur Garis Data Baru: Di dalam internal arsitektur NAND itu sendiri, Samsung mendesain ulang struktur sirkuit garis bit (bitline) dan garis kata (wordline) baru untuk mengendalikan densitas konsumsi daya listrik serta menjaga dimensi ukuran fisik cip individu tetap berada di batas wajar.

Peta Jalan Produksi: Ambisi Merebut Takhta SK hynix

Saat ini, rekor volume produksi massal komersial untuk lapisan NAND terbanyak masih dipegang oleh kompetitor senegaranya, SK hynix, lewat arsitektur 321-layer 4D NAND mereka. Samsung berambisi merebut gelar juara tersebut dalam beberapa kuartal ke depan:

1. Fase Pertama: Membawa teknologi V-NAND Generasi ke-10 (yang membawa kapasitas bawaan di atas 400 lapisan per modul tunggal) masuk ke dalam jalur produksi massal komersial dalam waktu dekat.
2. Fase Kedua: Menggulirkan lini desain ikatan hibrida 900-layer berbasis CMB ke pasar global setelah proses stabilisasi efisiensi hasil produksi (production yield) selesai dirampungkan dalam beberapa kuartal mendatang.