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国产32层nand 首批“中国造”32层三维NAND闪存芯片年内量产

发布时间 : 2024-10-06

作者 : 小编

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首批“中国造”32层三维NAND闪存芯片年内量产

11日，由紫光集团联合国家集成电路产业投资基金、湖北集成电路产业投资基金、湖北科投共同投资建设的国家存储器基地项目芯片生产机台正式进场安装。

这标志着国家存储器基地从厂房建设阶段进入量产准备阶段，中国首批拥有完全自主知识产权的32层三维NAND闪存芯片将于年内量产。这亦为武汉市以及东湖高新区打造以芯片-显示-智能终端为核心的万亿级高端消费电子产业集群目标迈出的关键性一步。

据悉，国家存储器基地于去年成功研发中国首颗32层三维NAND闪存芯片，并荣获中国电子信息博览会（CITE2018）金奖。这颗耗资10亿美元、由1000人团队历时2年自主研发的芯片，是我国在制造工艺上最接近国际高端水平的主流芯片，将有望使中国进入全球存储芯片第一梯队，有力提升“中国芯”在国际市场的地位。

为填补国内主流存储器领域空白，保障国家信息安全，国家存储器基地项目于2016年12月30日在武汉未来科技城正式开工建设。

该项目一期规划投资240亿美元，占地面积1968亩，将建设3座全球单座洁净面积最大的三维NAND Flash生产厂房，其核心生产厂房和设备每平方米的投资强度超过3万美元。其中一号生产及动力厂房已于去年9月提前封顶，年内即将投入使用。项目（一期）达产后，总产能将达到30万片/月，年产值将超过100亿美元，有望解决我国受制于他人的“工业粮食”痛点问题，并带动国产设备等产业链上下游企业迅猛发展。

据了解，目前东湖高新区已聚集以长江存储、武汉新芯为龙头的集成电路企业百余家，2017年实现主营业务收入135亿元，专业从业人员近万人。未来，在加快实现存储器芯片量产的同时，东湖高新区还将加大设计、设备、材料、封测、存储控制等企业的招引力度，打造存储器全产业链。

在发展集成电路产业的同时，武汉东湖高新区还以武汉天马、武汉华星光电为龙头，推动新型显示领域发展，以华为、联想 MOTO、小米为龙头，推动智能终端领域发展，目标是在“芯片-显示-终端”核心领域，聚集一批龙头企业和优质中小企业，形成产业创新发展策源地，打造完整产业生态，形成万亿产业集群。

32层堆栈，国产3D NAND闪存性能、功能、可靠性已达标

闪存芯片是国家大基金确立的半导体芯片产业最优先的方向之一，也是目前最紧迫的产业，因为全球的NAND闪存主要掌握在三星、东芝、美光、SK Hynix等公司手中，基本上没有中国公司能染指NAND生产，更影响不了定价和技术发展。紫光公司主导的长江存储科技在武汉投资240亿美元建设国家存储芯片基地，他们的主要产品就是国产3D NAND闪存。来自中科院的消息称，长江存储研发的3D NAND闪存已经取得标志性进展，堆栈层数达到了32层，性能、功能、可靠性等关键指标已经达到了预期要求。

在IC咖啡首届国际智慧科技产业峰会（ICTech Summit 2017）上，长江存储CEO杨士宁表示国产32层3D NAND芯片顺利通过电学特性等各项指标测试，达到预期要求。该款存储器芯片由长江存储与（中科院）微电子所三维存储器研发中心联合开发，在微电子所三维存储器研发中心主任、长江存储NAND技术研发部项目资深技术总监霍宗亮的带领下，成功实现了工艺器件和电路设计的整套技术验证，向产业化道路迈出具有标志性意义的关键一步。

相比传统的平面闪存，3D NAND闪存的优势多多，我们之前的超能课堂：3D NAND闪存是什么，引中国厂商竞折腰？一文中已经做过介绍，不论性能还是可靠性，亦或者是容量、成本，3D NAND闪存都比普通NAND更有优势，将是各大闪存厂商未来的主力产品，主流堆栈层数也从前两年的24层、32层提升到48层、64层甚至72层。

可靠性也是影响闪存的关键，根据杨士宁所说，他们的器件团队通过大量的实验和数据分析，寻找影响各种可靠性特性的关键因素，并和工艺团队紧密协作，完成了器件各项可靠性指标的优化，最终成功实现了全部可靠性参数达标。

在电路设计层面，堆叠三维阵列的集成研发面临比平面型NAND更复杂的技术问题，需要结合三维器件及阵列结构特点进行分析和优化。设计团队对三维存储结构进行建模，采用根据层数可调制的编程、读取电压配置，补偿了器件特性随阵列物理结构的分布差异，降低了单元串扰影响。并且，应用了诸多创新性的先进设计技术，保证了芯片达到产品级的功能和性能指标。