32层堆栈，国产3D NAND闪存性能、功能、可靠性已达标

闪存芯片是国家大基金确立的半导体芯片产业最优先的方向之一，也是目前最紧迫的产业，因为全球的NAND闪存主要掌握在三星、东芝、美光、SK Hynix等公司手中，基本上没有中国公司能染指NAND生产，更影响不了定价和技术发展。紫光公司主导的长江存储科技在武汉投资240亿美元建设国家存储芯片基地，他们的主要产品就是国产3D NAND闪存。来自中科院的消息称，长江存储研发的3D NAND闪存已经取得标志性进展，堆栈层数达到了32层，性能、功能、可靠性等关键指标已经达到了预期要求。

在IC咖啡首届国际智慧科技产业峰会（ICTech Summit 2017）上，长江存储CEO杨士宁表示国产32层3D NAND芯片顺利通过电学特性等各项指标测试，达到预期要求。该款存储器芯片由长江存储与（中科院）微电子所三维存储器研发中心联合开发，在微电子所三维存储器研发中心主任、长江存储NAND技术研发部项目资深技术总监霍宗亮的带领下，成功实现了工艺器件和电路设计的整套技术验证，向产业化道路迈出具有标志性意义的关键一步。

相比传统的平面闪存，3D NAND闪存的优势多多，我们之前的超能课堂：3D NAND闪存是什么，引中国厂商竞折腰？一文中已经做过介绍，不论性能还是可靠性，亦或者是容量、成本，3D NAND闪存都比普通NAND更有优势，将是各大闪存厂商未来的主力产品，主流堆栈层数也从前两年的24层、32层提升到48层、64层甚至72层。

可靠性也是影响闪存的关键，根据杨士宁所说，他们的器件团队通过大量的实验和数据分析，寻找影响各种可靠性特性的关键因素，并和工艺团队紧密协作，完成了器件各项可靠性指标的优化，最终成功实现了全部可靠性参数达标。

在电路设计层面，堆叠三维阵列的集成研发面临比平面型NAND更复杂的技术问题，需要结合三维器件及阵列结构特点进行分析和优化。设计团队对三维存储结构进行建模，采用根据层数可调制的编程、读取电压配置，补偿了器件特性随阵列物理结构的分布差异，降低了单元串扰影响。并且，应用了诸多创新性的先进设计技术，保证了芯片达到产品级的功能和性能指标。

3D NAND阵列TEM照片

芯片版图布局（左），擦除操作测试波形（右）

不过长江存储的3D NAND闪存现在还只是完成了技术验证，距离实际生产还有段距离，不仅是因为武汉的生产工厂还没有竣工，更重要的是技术验证跟大规模量产并不一样，实验室作出性能、可靠性稳定的产品并不代表工业生产的产品就是如此，半导体产业之所以门槛高也是因为其复杂性。

根据紫光之前的公告，武汉存储器国家基地主要有三期建设工程，首先是NAND工厂，2018年完工，而2018年还会开工建设DRAM工厂，2019年则会上马三期工程，主要目标是代工服务，基地的产能也会越来越大，2020年目标是30万片晶圆/月，2030年则是100万片晶圆/月。

考虑到国内外技术差距，国产3D NAND闪存量产之后我们对它的性能期待就不要太高，但国产闪存的加入对三星、东芝、美光等公司来说是个压力，也多了竞争的可能性，至少可以推动闪存降价，对消费者来说也是好事一件。

关注微信号expkf01，第一时间获知精彩活动和原创科技资讯。