中國半導體宣告入局全球3D NAND最關鍵一役，長江存儲64層芯片正式量產_風聞

來源：微信公眾號“ 問芯Voice”

紫光集團旗下長江存儲在 IC China 2019 前夕宣佈正式開始量產基於 Xtacking 架構的 64 層 256 Gb TLC 3D NAND 芯片****，標誌着長江存儲已成功走出了一條高端芯片設計製造的創新之路，同時，這會是中國半導體技術水平最接近國際大廠的一次。

由於 2018 年 NAND Flash 價格持續大跌，全球 NAND Flash 陣營紛紛推遲 96 層 3D NAND 擴產的計劃，導致整個 3D NAND 技術製程的演進較原本預期慢。

**目前市面上的 96 層技術雖然已經量產，但真正流通的數量並不多，主流仍是以 64/72 層技術的 3D NAND 芯片為主。**因此，這也給了長江存儲一個很好的追趕和喘息機會。

業界傳言，長江存儲即將在 2020 年跳過 96 層直接進入 128 層 3D NAND 技術，意思是明年此時，國內的 3D NAND 技術可以躋身於國際大廠行列。

以目前進度來看，2020 年將會是 100+ 層 3D NAND 技術的爆發之年，包括三星電子、SK 海力士、東芝、美光等國際 NAND Flash 主流供應商都已經開始量產 96 層，並且為 128 層 3D NAND 技術熱身，2020 年即將為最激烈的 3D NAND 大戰拉開序幕。

以此差距來看，若是長江存儲能夠在 2020 年成功問鼎 128 層 3D NAND 技術，與國際大廠之間的差距縮小至 1~1.5 代，追上主流供應商僅是一步之遙。

NAND Flash 很早就來到摩爾定律的極限，因此早已經從平面 2D NAND 轉到 3D NAND 技術。

進入 3D NAND 時代，追求縮小 Cell 單元不是主要目標，而是通過 3D 堆疊技術封裝更多 Cell 單元，因此，過去業界常常強調的 1x 納米、2x 納米等高端技術也不再是重點。

**在這樣的時空背景下，2D NAND 轉進 3D NAND 也給了國內技術自主陣營一個入局的好時機，**紫光集團扶植的長江存儲才得以一舉成功，以自主研發的 3D NAND 技術打破國際壟斷。

再者，過往 NAND Flash 的製程結構分為浮動閘極（floating gate）和電荷捕捉（charge trap）兩派，彼此原理和特性都大不相同，但 Floating Gate 結構一直是 2D NAND 供應商的共識。

直到 3D NAND 技術時代來臨之後，三星、東芝、SK 海力士等主流供應商都轉到 charge trap 技術，長江存儲也是採用 charge trap 技術結構。

**相較於 Floating Gate 結構，charge trap 技術結構主要是看好其製造工藝更簡單、存儲單元間距可以更小、可靠度較高、隧道氧化層老化磨損速度也可降低。**但美光、英特爾的選擇則是不同，是繼續將 floating gate 結構用於 3D NAND 技術中。

長江存儲的 64 層 3D NAND 特殊之處在於，是全球首款基於 Xtacking 架構設計並實現量產的 3D NAND 芯片。

長江存儲指出，Xtacking 可實現在兩片獨立的晶圓上分別加工外圍電路和存儲單元，這樣的做法有利於選擇更先進的製造工藝。再者，當兩片晶圓各自完工後，Xtacking 技術只需一個處理步驟就可通過數十億根垂直互聯通道（VIA）將兩片晶圓鍵合，會比傳統 3D NAND 閃存架構帶來更快的 I/O 傳輸速度、高的存儲密度，以及有助於縮短產品上市週期。

長江存儲是紫光集團收購武漢新芯科技之後於 2016 年 7 月成立，目前已成為國內唯一打破國際壟斷的 3D NAND 供應商，更發展成為國家存儲基地的代表。

長江存儲在 3D NAND 技術上的重大里程碑，是於 2018 年量產 32 層 3D NAND 芯片，當時是試驗性生產，目的在於證明 3D NAND 技術是可行且成功的。

此刻，則是再度宣佈導入 Xtacking 技術的 64 層 3D NAND 正式量產，長江存儲並計劃推出 64 層 3D NAND 的固態硬盤 SSD、UFS 等產品，主攻數據中、企業級服務器、個人電腦和移動設備等。

長江存儲第一期的單月產能約 10 萬片規模，隨着 64 層 3D NAND 芯片量產，將開始加快投片速度，推測若是進度順利，也將推進第二期生產基地的開工。屆時，將力拼營運規模，有助於國內 3D NAND 芯片啓動規模化量產。

長江存儲成功研發 64 層 3D NAND，標誌着已成功走出了一條高端芯片設計製造的創新之路。公司表示，仍將持續投入研發資源，以通過技術和產品的迭代，使每一代產品都具備強勁的市場競爭力。

長江存儲聯席首席技術官、技術研發中心高級副總裁程衞華表示，通過將 Xtacking 架構引入批量生產，能夠顯著提升產品性能，縮短開發週期和生產製造週期，從而推動高速大容量存儲解決方案市場的快速發展。

程衞華也提到，隨着 5G、人工智能、超大規模數據中心的時代到臨，全球對於 3D NAND 芯片的需求將持續增長，長江存儲 64 層 3D NAND 閃存產品的量產將為全球存儲器市場健康發展注入新動力。