Les affaires de Toshiba semblent bien se porter : le groupe prévoit une croissance d’un milliard de yens des ventes, soit +15%, pour le plan triennal se terminant en 2016. Selon les estimations du japonais, les profits attendus seraient de l’ordre de 450 milliards de yens (env. 3,2 milliards d’euros), et les profits, de 200 milliards de yens (env. 1,4 milliard d’euros).

Le groupe a ainsi investi massivement (500 milliards de yens, soit environ 3,6 milliards d’euros) dans la construction d’une nouvelle unité à Yokkaichi, près d’Osaka, afin de produire de la mémoire Flash 3D NAND. L’usine est censée être terminée à l’été 2015, et la production devrait commencer durant le 2e semestre de l’année fiscale 2015.

La demande en mémoire flash ne cesse de croître, pour les supports SSD aussi bien que pour les moyens de stockage des fermes de serveurs. Les AppPhones demandent de plus en plus de mémoire pour le stockage des applications toujours plus nombreuses et imposantes en taille. Ainsi, Samsung, le leader actuel du marché de la mémoire flash, va commencer sa production de mémoires dans une usine située à Xi’an (Chine). Samsung compte terminer la construction du site, comprenant une unité de chaine d’assemblage et une ligne de tests, à la fin 2014.

Toshiba, l’inventeur de la mémoire flash, va se lancer à son tour dans la guerre de mémoire flash de nouvelle génération. L’usine Fab 2 du site de Yokkaichi (production de Wafers de 8 pouces) va être démolie et la construction d’un nouveau bâtiment commencera en septembre. Ce dernier aura une surface de 26 000 m2 et une salle blanche de 27 300 m2.

Parallèlement, Toshiba avec son partenaire américain SanDisk, a commencé la construction du site de production Fab 5 sur le site de Yokkaichi pour produire de la mémoire flash 3D (que Toshiba appelle « BiCS »). Le bâtiment Phase 2 sera terminé cet été, et les machines-outils et équipements de production commenceront en juillet.

Les mémoires flash (NAND) actuelles stockent leurs données grâce à des électrons « enfermés » dans des cellules plates de ce qu’on appelle une « grille flottante ». Avec une telle structure, le moyen le plus sûr pour diminuer la consommation électrique, tout en permettant une meilleure intégration, consiste à réduire la taille des cellules stockant les données. C’est aussi le moyen de fournir aux puces de mémoire flash des capacités de stockage plus importantes.

Mais cet effort pour réduire la taille des cellules avec des finesses de gravure commence à atteindre ses limites. Le bâtiment Phase 2 de la Fab 5 utilisera un procédé de fabrication classique, mais avec une finesse de gravure correspondant à la limite actuelle en activité, soit 14~15 nanomètres (ou comme l’appelle Toshiba, « 1Znm »). Au-delà, les procédés de photolithographies utilisées pour fondre les puces atteignent des limites. Les technologies de lithographie EUV (Extreme Ultra Violet) sur lesquelles reposaient beaucoup d’espoirs prennent plus de temps que prévu pour être mises au point.

Pour concevoir des mémoires flash aux capacités de stockage plus importantes tout en restant économe en énergie, la solution semble être limitée pour le moment à la mémoire 3D. Celle-ci empile verticalement les cellules dans une structure en trois dimensions.

Samsung est parti premier dans ce domaine, avec des mémoires que le coréen appelle « 3D V-NAND ». Mais de nombreux points concernant la production de mémoire Flash 3D n’ont pas encore de réponses définitives (comment augmenter le nombre des cellules empilées ? Comment fabriquer avec un taux de rendement suffisamment élevé pour être économiquement rentable de cellules à multiples empilements ? …) et de nombreuses pistes technologiques sont à l’étude par les différents fondeurs de mémoire flash.

D’autre part, certains scientifiques semblent douter que Samsung ait réellement réussi à produire en masse et avec un niveau de fiabilité suffisant des mémoires NAND 3D, contrairement à ce que le coréen a publiquement annoncé en août 2013. En effet, personne n’aurait trouvé trace ni réussi à vérifier que Samsung ait effectivement produit et livré ses fameuses mémoires V-NAND 3D, qui semblent souffrir encore de quelques problèmes empêchant de les produire en masse.

Quoi qu’il en soit, grâce au nouveau centre de production en gestation, Toshiba et SanDisk comptent développer et produire des flash 3D plus performantes que celles de Samsung.

Elles comporteront plus de cellules empilées et utiliseront des cellules de dimensions plus petites. Hisao Tanaka, le PDG de Toshiba, est confiant dans le savoir-faire de son entreprise : « La puce NAND 3D de Toshiba est d’une taille incroyablement petite. Elle est encore en cours de développement, mais une fois mise sur le marché l’année prochaine, aucun de nos concurrents ne pourra rivaliser avec ».

La guerre de la mémoire flash 3D a bel et bien débuté… Que le meilleur gagne !