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美光3D NAND,技术路线图

美光第九代3D NAND闪存技术 - 第九代(G9)3D NAND闪存每硅片存储容量为1Tbit,与第八代(G8)相同,但存储单元阵列密度提升40%,硅片存储密度提高30%,最大数据传输速度提升1.5倍[1] - G9字线层数为276层,比G8的232层增加19%,但通过其他创新实现存储密度40%提升[1] - 存储单元阵列密度从G7的17Gbit/平方毫米增至G8的25Gbit/平方毫米,再到G9的35Gbit/平方毫米[3] - 水平尺寸创新包括移除虚拟柱使区块高度降低14%,页面缓冲器数量从G8的16个减至G9的6个,硅片面积缩小至G8一半[3] 存储密度提升技术 - 采用气隙绝缘和局部氮化膜(Confined SN)技术,减少相邻存储单元间干扰[5][7] - Confined SN技术使编程时间缩短10%,相邻单元耦合电容减少约50%,在10,000次重写循环后性能几乎无下降[9] - 存储单元堆栈高度超13μm,由两层组成,每层高度6.5μm,存储孔直径150nm,纵横比超43[7] 未来技术路线 - 第十代(G10)及后续技术将继续增加层数,面临更高纵横比蚀刻挑战[6] - 晶圆键合技术将成为解决方案,可分别优化外围电路和存储单元阵列性能,预计成本将低于单片CuA技术[12][14] - 可能采用铁电薄膜替代传统氮氧化物薄膜,降低介质击穿风险,反转极化所需电压显著低于NAND闪存[16] 行业趋势 - 机器学习/人工智能发展推动对更高密度3D NAND闪存需求[16] - 各大厂商在最新产品中采用阵列下CMOS(CuA)技术减少硅片面积[12] - 未来可能同时开发多种基础技术并进行选择,持续改进3D NAND闪存[16]