3D NAND闪存来到290层，400层+不远了

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）早在2022年闪存芯片厂商纷纷发布200+层 3D NAND，并从TLC到QLC得以广泛应用于消费电子、工业、数据中心等领域。来到2024年5月目前三星第9代V-NAND 1Tb TLC达290层，已开始量产。根据规划，2025年主流闪存厂商的产品都将进入300层+，甚至400层以上。至于远期，到2030年闪存有望突破1000层。

2024年三星第9代 V-NAND已达290层

前不久，三星宣布第9代V-NAND 1Tb TLC产品开始量产，第9代 V-NAND 采用双重堆叠威廉希尔官方网站 达到了290层。早在2022年11月，三星宣布第8代V-NAND 1Tb TLC量产，V8闪存的层数为236层。这是时隔两年，三星再次将闪存层数进一步拉升。

三星第九代V-NAND的位密度比第八代V-NAND提高了约50%。单元干扰避免和单元寿命延长等新威廉希尔官方网站 特性的应用提高了产品的质量和可靠性，而消除虚通道孔则显著减少了存储单元的平面面积。

来源：三星电子

三星采用的“通道孔蚀刻”威廉希尔官方网站 通过堆叠模具层来创建电子通路，可在双层结构中同时钻孔，达到三星最高的单元层数，从而最大限度地提高了制造生产率。

第九代V-NAND配备了下一代NAND闪存接口“Toggle 5.1”，可将数据输入/输出速度提高33%，最高可达每秒3.2千兆位（Gbps）。除了这个新接口，三星还计划通过扩大对PCIe 5.0的支持来巩固其在高性能固态硬盘市场的地位。 与上一代产品相比，基于三星在低功耗设计方面取得的进步，第九代V-NAND的功耗也降低了10%。

三星已于5月开始量产第九代V-NAND 1Tb TLC产品，并将于今年下半年开始量产四层单元（QLC）第九代V-NAND。

2025年300层+

2022年美光宣布推出已量产全球首款232层TLC NAND。2024年4月，美光科技宣布其232层 QLC NAND现已量产，并在部分Crucial英睿达固态硬盘（SSD）中出货。同时，美光2500 NVMe SSD也已面向企业级存储客户量产，并向PC OEM厂商出样。

根据规划，美光将会在2025年量产超过300层3D NAND Flash。

去年8月，SK海力士首次展示了全球首款321层1Tb TLC NAND闪存样品。321层1Tb TLC NAND的效率比上一代238层512Gb提高了59%。这是由于数据存储的单元可以以更多的单片数量堆栈至更高，在相同芯片上实现更大存储容量，进而增加了单位晶圆上芯片的产出数量。

来源：SK海力士

SK海力士NAND闪存开发担当副社长崔正达表示：“我们以通过开发第五代4D NAND 321层闪存产品，巩固品牌在NAND威廉希尔官方网站 领域的领先地位”。“公司将积极推出人工智能时代所需的高性能、大容量NAND产品，继续引领行业”。

此外，SK海力士宣布，将进一步完善321层NAND闪存，并计划于2025年上半期开始量产。

三星表示，2025-2026年推出第十代3D NAND，采用三重堆叠威廉希尔官方网站 ，达到 430 层，进一步提高NAND的密度。

400层+NAND正在研发

5月，外媒报道SK海力士正在测试日本半导体设备大厂东京电子（TEL）最新的低温蚀刻设备。可以在-70°C工作，以实现400层以上新型3D NAND。

根据东京电子官网信息，东京电子（TEL）已开发出一种用于存储芯片的通孔蚀刻威廉希尔官方网站 ，可用于制造400层以上堆叠的3D NAND闪存。

该新工艺首次将电介质蚀刻应用于低温温度范围，产生了具有极高蚀刻速率的系统。这项创新威廉希尔官方网站 不仅可以在33分钟内完成10um深的高宽比刻度，而且与之前的威廉希尔官方网站 相比，可以减少84%的全球变暖风险。这项威廉希尔官方网站 所带来的潜在创新将刺激创建更大容量的3D NAND闪存。

来源：东京电子官网

韩媒称，SK海力士正在考虑从400多层NAND开始应用混合键合威廉希尔官方网站 ，即将两片晶圆键合起来打造3D NAND产品。而三星电子正计划将混合键合应用于NAND V11和V12的量产。

混合键合威廉希尔官方网站 作为下一代半导体制造威廉希尔官方网站 备受关注，它包括芯片-晶圆、晶圆-晶圆的混合键合，可以用于芯片间的连接。使用铜材质直接键合，可以充分发挥整体性能。混合键合是目前最先进的异构集成威廉希尔官方网站 （即HI）威廉希尔官方网站 ，能够缩短信号传输距离，提高数据吞吐量，降低功耗。

2030年1000层+

根据各大厂商发布的规划，2030年闪存将突破1000层。其中，三星计划2030年实现1000层NAND Flash，即V13代产品。铠侠计划在2031年批量生产超过1000层堆叠的3D NAND闪存。

为了推动1000层堆叠的闪存得以实现，材料、设备、设计、制造、封装等环节的厂商都在努力研发。除了通孔蚀刻威廉希尔官方网站 、混合键合威廉希尔官方网站 等之外，例如三星与韩国科学威廉希尔官方网站 院（KAIST）的研究人员合作，利用铪铁电体的铁电特性进行开发，通过实验证明了铪铁电体在低压和QLC 3D VNAND威廉希尔官方网站 中的显著性能改进。

1000层3D NAND闪存将有望打造PB级固态硬盘SSD，人工智能的爆发式发展、海量数据的处理与存储，都意味着闪存的容量和性能必须尽快地得以提升。