東芝が盗まれたのは得意なNANDのMLC技術

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東芝の最先端技術が韓国のメーカーに不正流出し、警視庁が強制捜査に着手したことがマスコミを賑わせている。サンディスクの元社員が、東芝のNAND型フラッシュメモリーに関する最先端技術の研究データを転職先の韓国SKハイニックス社に渡したとされている。東芝は韓国のSamsungとNAND型フラッシュメモリーで激しいトップ争いを展開しているが、SKハイニックスは3位の米Micron technologyに次いで4位に位置している。

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NANDの3D化と自分のMLC技術で挟み撃ちされている東芝

toshiba-nand

Toshiba NAND Flash

一瞬に消去するからFlash Memory

フラッシュメモリーは、パソコンやIT危機の中で使われている半導体メモリーの一種である。電源が切れても記録内容を保持したままであることから、不揮発性メモリーに分類されている。一方、電源が切れると記録内容も失われるものは、揮発性メモリーと呼ばれている。その代表的な製品は、パソコンのメインメモリーに利用されているRAM(Random Access Memory)である。フラッシュメモリーは1バイト単位での消去ができず、数キロバイト単位のブロック毎に消去する必要がある。それを一瞬で行うことからカメラのフラッシュになぞらえてFlash Memoryと名付けられたのであった。

現在はNAND型の市場が急拡大

フラッシュメモリーは、大別するとNOR型とNAND型の2種類がある。NOR型は1bit単位の読み書きが可能(消去はブロック単位)であり、NAND型は複数bit単位での読み書きしかできないという違いがある。NOR型はランダムアクセスを得意とし、NAND型は高集積化に強いことから大容量化することが容易である。従って、NOR型は携帯電話などのメインメモリーとしての市場がNAND型よりも早く広がった。しかし、NAND型の大容量化と低価格化により、2000年代半ばからはHDDなどに代わってIT機器のメインの記録装置としての存在価値を大きく高めている。東芝の場合、2013年度に見込む2,900億円の利益の大半はNAND型フラッシュメモリーが稼ぎ出したものである。

Samsungは多層化(3D)技術に転換

NAND型フラッシュメモリーのシェア1位は、35%の韓国Samsungであり東芝は32%で2位につけている。両社はこれまで共に微細化技術を競ってきたが、2013年からはSamsungは3D技術に大きく舵を切ることになった。微細化技術とは回路線幅をNM(ナノメートル)単位で細密化する技術であり、それによって単位メートルあたりで切り取るチップのサイズを小さくできる(=同じ面積での容量は拡大)。現在、東芝はサンディスクと共同で19nm技術での量産化を実現している。しかし、微細化は限界に達しているという見方があり、Samsungは面積を縮小するのではなく、多層化(3D)することで大容量化を実現する方向に転換した訳である。Samsungは昨年の8月、3DのNAND型フラッシュメモリー「V-NAND」の生産を開始した。

東芝はこれまで通り微細化の追求を選択

一方の東芝だが、当然のことながら3DのNAND型フラッシュメモリーの研究開発は進めている。しかし、性能とコストのバランスから見て当面は更なる微細化を追求することとし、2015年度に15nm技術による量産開始を目指している。それに向け、東芝は今年2月、キャノンと提携して東芝の四日市工場にキャノンの先端製造装置を導入して研究を進めることを発表した。しかし、今回問題となっているSKハイニックスは、既に昨年6月の時点で16nmの回路線幅のNAND型フラッシュの量産に入っており、11月には16nmでマルチレベルセル(MLC)のNAND型フラッシュメモリーの量産も開始している。

MLCは東芝の虎の子となる技術

MLCとは一つのセル(記録素子)に2bitのデータを記録する技術であり、従来の1セルに1bitのSLC(Single Level Cell)の倍の記憶容量を実現する。東芝はMLC技術ではSamsungなどより先行しており、一時はトップのSamsungに僅差まで追いつく原動力となっていた。SKハイニックスは16nmのSLC量産化を開始したばかりか、既に16nmのMLCの量産化も実現させている。逮捕された元サンディスク社員は2007年から2008年にかけて東芝の開発施設から最先端技術を入手したとされているが、同時期は東芝がMLC技術を採用したNAND型フラッシュメモリーの量産を開始した時期に当たっている。東芝にとってはこれまで通り微細化技術を追求することを選択した中、そこでの虎の子となる技術が流出したことは大きな痛手となることは間違いない。

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