摘要：

本報告詳細介紹了長江存儲殺手锏技術Xtracking技術在3D NAND的突破，讀完本篇介紹，可以了解如下四個問題。

1）傳統2D NAND遇到的問題，為什么采用3D NAND？

2）3D NAND傳統工藝遇到的問題，為什么要研發Xtracking 架構？

3）Xtracking 架構必須要解決的三個問題是什么？

4）Xtracking架構下的3D NAND加工，對傳輸速度、存儲密度、研發周期的提升作用如何？

正文部分：

NAND實際是串聯式的存儲方式，之前是2D NAND，隨著線寬微縮，成本提高，并且信號有干擾風險。

3D NAND：利用了立體空間提高存儲密度，提高性能，降低成本，減少光刻難度和成本，降低信號干擾的風險。

3D NAND的三大核心競爭力：傳輸速度、存儲密度、和上市周期。

大數據時代：存儲容量成線性增長趨勢。數據增長已進入萬億GB時代，NAND帶寬增速之后。

中間紅色的是存儲電路陣列去，外圍綠色的是外圍邏輯電路，負責驅動、和傳輸的功能。

一般加工時，先生產外圍電路，之后加工陣列部分，會涉及高溫高壓的工藝，此工藝會影響之前已經加工好的邏輯電路。

所以出現矛盾：邏輯電路的線寬無法持續減少，到目前0.13um水平。

存儲密度：芯片利用率低，外圍電路占整個芯片面積無法減少。所以芯片上總有部分面積無法實現存儲作用。

外圍電路的研發、制造周期很長。因為需要把外圍電路制造好，之后把陣列做好。如果出現問題才能發現，然后進行工藝調整。

Xtracking：通過將外圍電路和陣列電路分開加工。外圍電路不需要收到陣列加工時的高溫、高壓的影響，所以可以跟隨邏輯電路的進步發展，未來可以進一步40nm，28nm發展。

傳統結構NAND的面積利用率65%，Xtacking提高存儲面積90%。

Xtacking工藝性能會明顯提高，成本略有提高。國外廠商會采用將外圍電路放置在陣列單元的下方，也能提高存儲密度，但是Xtacking提高更多。

Xtacking模塊化工藝將產品研發周期縮短3個月。

Xtacking面臨的重要問題：

1）硅片的平整度；

2）對孔的對準精度，整個晶片所有通孔都對準；

3）接口材料的選擇。

良率和可靠性測試效果令人滿意。

64層TLC產品已經驗證成功，電壓分布圖令人滿意。

可靠性目前看來令人滿意。

公司從第二代開始持續迭代。第二代正在路上，第三代正在研發。未來隨著第四、第五代，Xtacking的優勢更加明顯，作用更加體現。

長江存儲公司的介紹：

1）前身武漢新芯2006年成立，2008年第一片晶圓出貨，2010年生產NOR Flash，2013年從IBM得到專利授權，2015年合作開發3D NAND。

2014年開始做3D NAND，2015年研發9層芯片，2016年開始32層測試芯片，2017年32層產品芯片。

2年時間，1000工程師，投資10億美金，做出32層3D NAND芯片。目前已經投入小規模量產，基本達到企業級水平。同時64層芯片采用Xtacking進展也不錯。

2018年8月長江存儲的一號工廠，年產10萬片產能；之后會新增2個工廠，最終達到年產30萬片。

來源：內容來自「中銀機械」，謝謝。