三星電子成功實現全球首個900層V級NAND原型技術，向“千層NAND時代”又邁進了一步。在與競爭對手激烈的堆疊技術競爭中，三星電子憑藉這一突破迅速確立了顯著的技術領先優勢，備受讚譽。
據半導體行業25日報導，三星電子近期成功實現了採用“單元多重鍵合（CMB）”技術的900層V級NAND整合系統，該技術將兩片450層單元晶圓鍵合為一體。
NAND快閃記憶體是人工智慧伺服器、智慧型手機和資料中心固態硬碟（SSD）的核心元件，用於儲存資料。如同建造公寓樓一樣，堆疊層數越多，容量越大，在有限的晶片尺寸內即可儲存更多資料，同時最大限度地提高能效。這項技術被認為是三星電子在人工智慧伺服器和終端人工智慧市場佔據主導地位的關鍵，因為在這些市場中，高容量和高效率的元件至關重要。
目前，SK海力士憑藉其321層的4D NAND快閃記憶體在量產市場佔據層數最高的地位。然而，三星電子通過同時推進其第十代V-NAND（V10，超過400層）的量產，並在研發階段迅速突破900層大關，從而在下一代NAND市場中佔據了有利地位。
關於研發成果，三星電子表示“已驗證單元的正常運行特性”，強調該技術展現出了超越理論堆疊的實際應用能力。
自2013年實現全球首款3D V-NAND的商業化以來，三星電子不斷改進其製造工藝，以克服堆疊層數的限制。此前，該公司採用“單層堆疊”工藝，即一步完成微孔的鑽孔和堆疊；然而，隨著層數的增加，晶圓翹曲或錯位等物理限制逐漸顯現。
三星電子通過引入先進的上卡盤設計，解決了晶圓翹曲這一實現900層NAND的最大障礙。此外，該公司還利用其專有的“新型套刻校正”技術，克服了鍵合過程中出現的微小錯位誤差。得益於新推出的位線（BL）和字線（WL）結構，該公司在降低功耗和縮小晶片尺寸方面也取得了顯著成果。
在全球市場，以長江儲存技術股份有限公司（YMTC）為首的中國企業正在迎頭趕上韓國企業，即將實現300層NAND堆疊的量產。他們正同步推進產能擴張和技術進步。
如果長江儲存（YMTC）在一年內成功實現300層以上的量產，激烈的價格競爭極有可能對韓國企業的盈利能力構成壓力。因此，三星電子推出900層快閃記憶體被視為一項旨在建立中長期技術壁壘的戰略應對措施。
一位業內人士表示：“900層NAND快閃記憶體技術並非僅僅是300層技術的三倍，而是一項顛覆堆疊工藝範式的技術。”他補充道：“這向全球客戶傳遞了一個資訊，即三星仍然是技術領導者，並將有效限制中國企業在產量和價格方面的攻勢。”
三星即將實現400層NAND快閃記憶體量產
據韓媒五月中報導，業界已將“NAND快閃記憶體”視為三星電子的優先事項，這裡特指400層NAND快閃記憶體。
NAND快閃記憶體的容量隨著層數的增加而增加。因此，高層NAND的實現是關鍵的性能指標。三星電子於2024年4月開始量產其第九代NAND“V9”，該快閃記憶體擁有286層。這是目前三星最新商用的NAND產品。
其競爭對手SK海力士正在量產並向客戶供應321層NAND。就層數而言，三星電子實際上已經落後。三星電子跳過了300層NAND，直接研發400層的“V10”。然而，由於NAND需求下降，以及DRAM和HBM市場競爭力回升的時機，該公司未能加快投資步伐。據報導，
就在去年，三星電子還計畫在今年上半年建立V10生產線，並在下半年開始量產。然而，據瞭解，採購訂單（PO）尚未正式開始。
“據我瞭解，雖然三星電子已經重啟了關於V10投資的討論，但由於勞資關係等諸多問題交織在一起，尚未能確定具體的投資時間，”一位來自材料、零部件和裝置行業的官員表示。“由於V10應用了許多創新技術，因此必須加快業務投資步伐。”
對於V10快閃記憶體，由於層數顯著增加，垂直堆疊儲存單元之間用於訊號交換的通道孔必須更深。為此，三星電子採用了低溫蝕刻技術。據報導，三星電子目前正處於低溫蝕刻裝置供應商選擇的最後階段。
此外，三星電子的NAND快閃記憶體還將採用該公司此前未曾使用過的“晶圓對晶圓（W2W）”鍵合技術。該技術將資料儲存單元區域和驅動電路的“外圍”區域分別放置在不同的晶圓上，然後將它們鍵合在一起。
據悉，三星電子還將引入用於精確切割晶圓的雷射加工技術。這項技術旨在通過一種能夠最大限度減少異物產生且不影響微電路的切割方法，來提高NAND快閃記憶體的性能和良率。
另一位業內人士評論道：“目前，三星電子已完成其位於中國西安工廠向V8（236層）NAND快閃記憶體的過渡，並正著手於今年向V9過渡，這使得現在成為中國工廠投資V10裝置的良機。”他們補充道：“人工智慧的普及推動了對高性能NAND快閃記憶體（下一代儲存裝置）的需求不斷增長，這也是一個積極因素。” (半導體行業觀察)