一直對3D NAND要堆多少層有執(zhí)念，或許和癡迷過疊大樓游戲有關，即便是簡單的疊高樓游戲，也很考驗人的耐心和定力，堆疊更是一門技術活了。事實上，閃存發(fā)展史從堆疊角度也可以看到一些變化：從1967年浮柵MOSFET出現(xiàn)到2008年，閃存都是基于2D NAND，2008年，東芝開發(fā)了3D NAND結構的BICS，2013年，三星正式推出24層3D V-NAND，并在FMS上展示了1TB SSD，平房變高樓，此刻，屬于3D NAND的“疊疊樂”時代才正式開始。
從最初的24層開始，到32層，再到64層，大約經(jīng)過三四年時間，2017年前后，96層NAND開始出現(xiàn)，之后進入百層時代，128層、144層、212層、238層…到2023年，一些廠商都要卷300層+了，但這個300層是不是真正的300層其實不一定。
在這場3D NAND技術競賽里，堆疊層數(shù)被視為其中一個制高點。大家堆得層數(shù)越來越高，方法卻不盡相同。目前市場上有兩種堆疊方式：字符串堆疊（ String stack）和單一堆疊（Single stack）。
單一堆疊（Single stack）相當于原生垂直堆疊1xx+，僅一道工序，有成本優(yōu)勢。但制程復雜度隨層數(shù)攀升不斷加大，蝕刻和沉積最終可能導致裸片良品率下降，包括交疊層厚薄不均、蝕刻不徹底（打孔未到達底部）、彎曲、扭曲及線寬變化。還有其間電子垂直通過的遷移率也在隨層數(shù)增加而更加不可控。
而字符串堆疊（ String stack，目前主要指雙層堆疊），制程復雜度相對較低，只要擁有48層或者64層技術，那么就可以實現(xiàn)96（2*48）層、128（2*64）層，還降低了打孔的蝕刻深度，良品率不會受到影響，但需要兩道工序，會增加30％+的成本。
另外還有長江存儲，另辟蹊徑的Xstacking技術，是一種晶圓鍵合（Wafer bonding）而非堆棧方式。一片晶圓上加工負責數(shù)據(jù)I/O及記憶單元操作的外圍電路，另一片晶圓上加工存儲單元，最終通過數(shù)百萬根金屬VIA(垂直互聯(lián)通道)將二者鍵合接通電路。近年來也有其他廠商開始使用類似的方式。
當然，大家為了追求更高層數(shù)，很更傾向于字符串堆疊，推出速度快，容量更大，層數(shù)還高。
如今隨著AI、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術的發(fā)展，我們對高容量、高性能存儲需求激增，會推動3D NAND層數(shù)繼續(xù)增加。
未來幾年，在出現(xiàn)可替代的存儲新介質(zhì)之前，3D NAND的堆疊層數(shù)應該還會繼續(xù)攀升，400層甚至更高層的3D NAND可能成為出現(xiàn)，而混合使用字符串堆疊和晶圓鍵合技術，進一步提升存儲容量和性能也將繼續(xù)。
8月28日，全球閃存峰會將在南京召開，大會也將共同探討3D NAND技術的發(fā)展趨勢與未來走向，期待大家的積極參與，共同推動閃存技術的蓬勃發(fā)展。
