
NAND 通過 3D 堆疊層數的迭代路徑,實現摩爾定律的延續。2D NAND 制程達到 15nm 時,由于存儲單元只能在一個平面上布置,隨著存儲容量的增加,Cell存儲單元之間距離變近,Vt 窗口的 Margin 變得更小、更容易發生偏移,NAND以及 WL(Word Line)與 WL 之間有了嚴重的耦合效應,最終導致 NAND 的可靠性和壽命降低。但三維空間能用用更低的工藝(>20nm)在解決耦合效應問題的同時,在不犧牲數據完整性的情況下,從 Z 維度繼續增加 NAND 的密度和 Die的容量,實現更高的密度、更低的功耗、更好的耐用性、更快的讀寫速度和更低的成本,從而延續摩爾定律。通過 3D 堆疊,NAND 的層數不斷增多,以存儲大廠美光為例,2022 年 5 月,美光發布了業界首個 232 層堆棧的 3D NAND 芯片,這是美光的第 6 代芯片,第 5 代芯片只有 176 層。層數的增多能有效實現單位面積密度的增加和單位成本的降低。全球主要的存儲廠商通過添加越來越多的存儲單元層來改善 NAND 的密度和成本結構,根據 Tech Insights,三星、海力士、鎂光-英特爾、東芝、閃迪壟斷了全球 99%的 3D NAND 市場份額,我國國內廠商長江存儲也成為全球第五家有能力生產 3D NAND 的廠家。不同廠商工藝結構各異,三星 /海力士采用 CTF(電荷俘獲);美光和英特爾曾在 IM Flash Technologies 合作開發和生產 3D NAND,目前采用 FG(多晶硅浮柵)的方式;東芝(鎧俠)/閃迪采用 P-BiCS;長江存儲采用 Xtacking 等。