閃存芯片是國(guó)家大基金確立的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)最優(yōu)先的方向之一，也是目前最緊迫的產(chǎn)業(yè)，因?yàn)槿虻腘AND閃存主要掌握在三星、東芝、美光、SK Hynix等公司手中，基本上沒有中國(guó)公司能染指NAND生產(chǎn)，更影響不了定價(jià)和技術(shù)發(fā)展。紫光公司主導(dǎo)的長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技在武漢投資240億美元建設(shè)國(guó)家存儲(chǔ)芯片基地，他們的主要產(chǎn)品就是國(guó)產(chǎn)3D NAND閃存。來(lái)自中科院的消息稱，長(zhǎng)江存儲(chǔ)研發(fā)的3D NAND閃存已經(jīng)取得標(biāo)志性進(jìn)展，堆棧層數(shù)達(dá)到了32層，性能、功能、可靠性等關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期要求。

在IC咖啡首屆國(guó)際智慧科技產(chǎn)業(yè)峰會(huì)（ICTech Summit 2017）上，長(zhǎng)江存儲(chǔ)CEO楊士寧表示國(guó)產(chǎn)32層3D NAND芯片順利通過(guò)電學(xué)特性等各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試，達(dá)到預(yù)期要求。該款存儲(chǔ)器芯片由長(zhǎng)江存儲(chǔ)與（中科院）微電子所三維存儲(chǔ)器研發(fā)中心聯(lián)合開發(fā)，在微電子所三維存儲(chǔ)器研發(fā)中心主任、長(zhǎng)江存儲(chǔ)NAND技術(shù)研發(fā)部項(xiàng)目資深技術(shù)總監(jiān)霍宗亮的帶領(lǐng)下，成功實(shí)現(xiàn)了工藝器件和電路設(shè)計(jì)的整套技術(shù)驗(yàn)證，向產(chǎn)業(yè)化道路邁出具有標(biāo)志性意義的關(guān)鍵一步。

相比傳統(tǒng)的平面閃存，3D NAND閃存的優(yōu)勢(shì)多多，我們之前的超能課堂：3D NAND閃存是什么，引中國(guó)廠商競(jìng)折腰？一文中已經(jīng)做過(guò)介紹，不論性能還是可靠性，亦或者是容量、成本，3D NAND閃存都比普通NAND更有優(yōu)勢(shì)，將是各大閃存廠商未來(lái)的主力產(chǎn)品，主流堆棧層數(shù)也從前兩年的24層、32層提升到48層、64層甚至72層。

可靠性也是影響閃存的關(guān)鍵，根據(jù)楊士寧所說(shuō)，他們的器件團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，尋找影響各種可靠性特性的關(guān)鍵因素，并和工藝團(tuán)隊(duì)緊密協(xié)作，完成了器件各項(xiàng)可靠性指標(biāo)的優(yōu)化，最終成功實(shí)現(xiàn)了全部可靠性參數(shù)達(dá)標(biāo)。

在電路設(shè)計(jì)層面，堆疊三維陣列的集成研發(fā)面臨比平面型NAND更復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，需要結(jié)合三維器件及陣列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析和優(yōu)化。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)三維存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，采用根據(jù)層數(shù)可調(diào)制的編程、讀取電壓配置，補(bǔ)償了器件特性隨陣列物理結(jié)構(gòu)的分布差異，降低了單元串?dāng)_影響。并且，應(yīng)用了諸多創(chuàng)新性的先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)，保證了芯片達(dá)到產(chǎn)品級(jí)的功能和性能指標(biāo)。

3D NAND陣列TEM照片

芯片版圖布局（左），擦除操作測(cè)試波形（右）

不過(guò)長(zhǎng)江存儲(chǔ)的3D NAND閃存現(xiàn)在還只是完成了技術(shù)驗(yàn)證，距離實(shí)際生產(chǎn)還有段距離，不僅是因?yàn)槲錆h的生產(chǎn)工廠還沒有竣工，更重要的是技術(shù)驗(yàn)證跟大規(guī)模量產(chǎn)并不一樣，實(shí)驗(yàn)室作出性能、可靠性穩(wěn)定的產(chǎn)品并不代表工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品就是如此，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)之所以門檻高也是因?yàn)槠鋸?fù)雜性。

根據(jù)紫光之前的公告，武漢存儲(chǔ)器國(guó)家基地主要有三期建設(shè)工程，首先是NAND工廠，2018年完工，而2018年還會(huì)開工建設(shè)DRAM工廠，2019年則會(huì)上馬三期工程，主要目標(biāo)是代工服務(wù)，基地的產(chǎn)能也會(huì)越來(lái)越大，2020年目標(biāo)是30萬(wàn)片晶圓/月，2030年則是100萬(wàn)片晶圓/月。

考慮到國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距，國(guó)產(chǎn)3D NAND閃存量產(chǎn)之后我們對(duì)它的性能期待就不要太高，但國(guó)產(chǎn)閃存的加入對(duì)三星、東芝、美光等公司來(lái)說(shuō)是個(gè)壓力，也多了競(jìng)爭(zhēng)的可能性，至少可以推動(dòng)閃存降價(jià)，對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)也是好事一件。

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