電子發燒友網報道（文/黃晶晶）早在2022年閃存芯片廠商紛紛發布200+層 3D NAND，并從TLC到QLC得以廣泛應用于消費電子、工業、數據中心等領域。來到2024年5月目前三星第9代V-NAND 1Tb TLC達290層，已開始量產。根據規劃，2025年主流閃存廠商的產品都將進入300層+，甚至400層以上。至于遠期，到2030年閃存有望突破1000層。

2024年三星第9代 V-NAND已達290層

前不久，三星宣布第9代V-NAND 1Tb TLC產品開始量產，第9代 V-NAND 采用雙重堆疊技術達到了290層。早在2022年11月，三星宣布第8代V-NAND 1Tb TLC量產，V8閃存的層數為236層。這是時隔兩年，三星再次將閃存層數進一步拉升。

三星第九代V-NAND的位密度比第八代V-NAND提高了約50%。單元干擾避免和單元壽命延長等新技術特性的應用提高了產品的質量和可靠性，而消除虛通道孔則顯著減少了存儲單元的平面面積。

來源：三星電子

三星采用的“通道孔蝕刻”技術通過堆疊模具層來創建電子通路，可在雙層結構中同時鉆孔，達到三星最高的單元層數，從而最大限度地提高了制造生產率。

第九代V-NAND配備了下一代NAND閃存接口“Toggle 5.1”，可將數據輸入/輸出速度提高33%，最高可達每秒3.2千兆位（Gbps）。除了這個新接口，三星還計劃通過擴大對PCIe 5.0的支持來鞏固其在高性能固態硬盤市場的地位。 與上一代產品相比，基于三星在低功耗設計方面取得的進步，第九代V-NAND的功耗也降低了10%。

三星已于5月開始量產第九代V-NAND 1Tb TLC產品，并將于今年下半年開始量產四層單元（QLC）第九代V-NAND。

2025年300層+

2022年美光宣布推出已量產全球首款232層TLC NAND。2024年4月，美光科技宣布其232層 QLC NAND現已量產，并在部分Crucial英睿達固態硬盤（SSD）中出貨。同時，美光2500 NVMe SSD也已面向企業級存儲客戶量產，并向PC OEM廠商出樣。

根據規劃，美光將會在2025年量產超過300層3D NAND Flash。

去年8月，SK海力士首次展示了全球首款321層1Tb TLC NAND閃存樣品。321層1Tb TLC NAND的效率比上一代238層512Gb提高了59%。這是由于數據存儲的單元可以以更多的單片數量堆棧至更高，在相同芯片上實現更大存儲容量，進而增加了單位晶圓上芯片的產出數量。

來源：SK海力士

SK海力士NAND閃存開發擔當副社長崔正達表示：“我們以通過開發第五代4D NAND 321層閃存產品，鞏固品牌在NAND技術領域的領先地位”。“公司將積極推出人工智能時代所需的高性能、大容量NAND產品，繼續引領行業”。

此外，SK海力士宣布，將進一步完善321層NAND閃存，并計劃于2025年上半期開始量產。

三星表示，2025-2026年推出第十代3D NAND，采用三重堆疊技術，達到 430 層，進一步提高NAND的密度。

400層+NAND正在研發

5月，外媒報道SK海力士正在測試日本半導體設備大廠東京電子（TEL）最新的低溫蝕刻設備。可以在-70°C工作，以實現400層以上新型3D NAND。

根據東京電子官網信息，東京電子（TEL）已開發出一種用于存儲芯片的通孔蝕刻技術，可用于制造400層以上堆疊的3D NAND閃存。

該新工藝首次將電介質蝕刻應用于低溫溫度范圍，產生了具有極高蝕刻速率的系統。這項創新技術不僅可以在33分鐘內完成10um深的高寬比刻度，而且與之前的技術相比，可以減少84%的全球變暖風險。這項技術所帶來的潛在創新將刺激創建更大容量的3D NAND閃存。

來源：東京電子官網

韓媒稱，SK海力士正在考慮從400多層NAND開始應用混合鍵合技術，即將兩片晶圓鍵合起來打造3D NAND產品。而三星電子正計劃將混合鍵合應用于NAND V11和V12的量產。

混合鍵合技術作為下一代半導體制造技術備受關注，它包括芯片-晶圓、晶圓-晶圓的混合鍵合，可以用于芯片間的連接。使用銅材質直接鍵合，可以充分發揮整體性能。混合鍵合是目前最先進的異構集成技術（即HI）技術，能夠縮短信號傳輸距離，提高數據吞吐量，降低功耗。

2030年1000層+

根據各大廠商發布的規劃，2030年閃存將突破1000層。其中，三星計劃2030年實現1000層NAND Flash，即V13代產品。鎧俠計劃在2031年批量生產超過1000層堆疊的3D NAND閃存。

為了推動1000層堆疊的閃存得以實現，材料、設備、設計、制造、封裝等環節的廠商都在努力研發。除了通孔蝕刻技術、混合鍵合技術等之外，例如三星與韓國科學技術院（KAIST）的研究人員合作，利用鉿鐵電體的鐵電特性進行開發，通過實驗證明了鉿鐵電體在低壓和QLC 3D VNAND技術中的顯著性能改進。

1000層3D NAND閃存將有望打造PB級固態硬盤SSD，人工智能的爆發式發展、海量數據的處理與存儲，都意味著閃存的容量和性能必須盡快地得以提升。