消息称三星电子完成900层超高堆叠3D NAND闪存原型开发

 行业新闻    |      2026-05-27


据韩媒ETNews 5月25日报道,三星电子已成功研制出全球首个900层超高堆叠3D NAND闪存原型,验证了存储单元的正常工作特性。这项突破不靠蛮力一层层往上堆,而是依靠革命性的单元多层键合(CMB,Cell Multi Bonding)技术,将两片各450层的单元晶圆精妙键合,直接将堆叠层数翻倍至900层,彻底颠覆了NAND闪存微缩演进的底层逻辑。这意味着,在3D NAND这场没有天花板的竞速赛中,三星已抢先在实验室层面敲开了千层时代的大门。该样品已在器件特性测试中验证了芯片可正常工作。


当物理极限撞上“双晶圆叠加术”

在传统3D NAND工艺中,存储单元的堆叠采用单次连续刻蚀工艺,就好比在同一块地基上不断向上加盖楼层。然而随着层数突破三四百层,底层晶圆承受的压力急剧增大,晶圆翘曲和对准偏差等物理瓶颈日益凸显,良率持续承压。三星此次使用的CMB技术,相当于将两座450层的高楼各自修好后“平移对接”,合二为一成为一座900层的超高层建筑。这种“先分开造、再合起来”的思路,彻底绕开了传统单次堆叠的物理天花板。这一概念验证级突破,折射出的不仅是一组闪存参数数字,更是存储制造业底层方法论的一次范式迁移。


为攻克CMB工艺中晶圆键合的核心工程难题,三星还同步祭出了一整套精密辅助技术:采用上部卡盘设计,在物理层面抑制高层堆叠引发的晶圆翘曲;投入新型套刻校正技术,将键合时的对准误差控制在纳米尺度;通过优化位线与字线结构,在提升存储密度的同时进一步压低芯片功耗与物理尺寸。


量产市场虽未登顶,研发端已甩开一个时代

聚焦当下商用量产格局,三星当前的主力产品是第九代V-NAND(286层),在层数指标上已被SK海力士已量产的321层4D NAND反超--6。三星自己也在紧锣密鼓地推进第十代V10 NAND的投资与量产,目标层数突破400层,计划2026年下半年实现量产-。然而900层原型的横空出世,意味着三星在研发储备上已与竞争对手拉开了一个身位的代差。业内人士预计,900层3D NAND理论上可在同等芯片尺寸下实现近3倍于当前主流产品的存储容量,同时能效比大幅提升,有望有效压缩AI数据中心的机柜空间占用与电力消耗。


900层是跳板,1000层才是终点线

值得注意的是,三星此次研发行动背后还有更宏大的技术节点在酝酿——900层是为千层NAND时代打下的基石。三星早已明示,其长期目标是到2030年开发出1000层NAND闪存。为实现这一更具野心的时间表,三星正在积极引入名为“多BV”的全新NAND结构,通过堆叠四片晶圆进一步突破结构限制,并计划采用低温刻蚀与引入钼材料替代钨等新工艺,从材料学维度同步压缩电阻延迟。CMB技术及其衍生的多层晶圆键合能力,将成为三星冲刺千层大关的核心引擎-34-35。不过,千层赛道上的竞争者并非只有三星一家。铠侠与闪迪已宣布将于2026年6月展示其多层堆叠单元架构的QLC NAND闪存,目标同样直指1000层,预计到2027年实现千字线3D NAND量产,存储密度有望达到100Gbit/mm²-。存储三巨头的千层争夺战已然拉开帷幕。


AI数据洪流倒逼存储密度飙升

驱动三星在NAND堆叠竞赛中疾驰的深层动力,来自AI算力产业链对高密度、低功耗存储介质的持续性饥渴。无论是训练大模型所需的企业级固态硬盘,还是支撑边缘推理及云数据中心冷热分层存储的规模化需求,存储密度都是决定系统总拥有成本的核心变量。如果能以更小的物理空间承载同一规模的数据阵列,不仅意味着数据中心的机架级存储密度跃升,更意味着连带空调、散热设施等一系列基础设施的总体碳消耗与成本开支均可压缩。正是在这种产业利益的深层次牵引之下,闪存巨头们才不遗余力地在堆叠层数上展开军备竞速。


量产时间悬而未决,但格局已然重塑

尽管三星此次完成的900层NAND原型仍停留在实验室验证阶段,目前尚未公布任何具体量产时间表,但这一突破的意义已经不在于它何时上市,而在于其本身已向全球存储产业释放了一个极为清晰的信号:当单次堆叠的物理极限日趋逼近,层数的下一步跨越在于范式创新。三星凭借“量产+研发”双线并进的策略,正在用CMB技术修筑一道竞争对手难以翻越的技术高墙,进而在闪存市场份额、定价权和产品迭代节奏上占据有利位置。而这一举措的直接目标,正在于在AI时代的高性能存储市场争夺中掌握不可撼动的话语权。


对于整个半导体行业而言,900层是一个里程碑式的起点。随着中国长江存储等后起之秀持续产能扩张与堆叠层数快速逼近300层大关,全球NAND竞争格局正加速从原有的美日韩三极体系演变为更加复杂的新势力博弈。三星此次将800层、900层乃至1000层的技术底座提前锁定,实质是为即将到来的AI时代存储密度需求设置了最高的竞争准入门槛。这一先发优势能否在未来的量产竞争中充分兑现,将决定下一个十年全球闪存行业的话语权归属。随着CMB技术的成熟与向3D堆叠更广阔架构的渗透,闪存的物理极限这一话题,正在告别“天花板”的叙事,转而进入“再造地基”的崭新篇章。