三星、美光争夺NAND霸主地位

三星电子和美光科技继续争夺NAND市场的霸主地位，这两家公司最近都宣布了更高密度的3D NAND解决方案——尽管名称不同。三星(Samsung)选择专注于3D NAND位元密度，推出其1Tb三级单元第八代垂直NAND (V-NAND)，该公司声称这是业界最高的位元密度。与此同时，美光(Micron)选择在层数方面展示其最新的3D NAND，并于2022年中发布其232层3D NAND。

三星第八代V-NAND
三星快闪记忆体产品暨技术执行副总裁SungHoi Hur在接受《EE Times》采访时表示，该公司在上一代透过Cell-on-Peri (COP)结构实现了高位元密度。
对于COP结构，单元阵列区域位于周边设备上方。但即使采用COP结构，部分周边设备仍位于单元外部，Hur表示，这意味着必须减少单元阵列以及单元阵列下方和旁边的周边区域，以缩小晶片尺寸。
三星在2013年首次推出垂直堆叠V-NAND快闪记忆体。“从那时起，我们一直在开发颠覆性技术以减小单元的面积和高度，并积累了大量三星专利技术，”Hur说。该专利技术包括三星的高纵横比接触蚀刻技术，该公司使用该技术来减小单元阵列的面积。Hur补充，对于第八代V-NAND，三星成功地将上一代的所有三个部分的面积最小化，以实现更高的密度。
三星的1Tb 3D NAND第八代V-NAND透过COP结构获得更高的位元密度。
三星旨在解决的一个具体挑战是避免单元之间的干扰，如果储存单元的模具因缩放而变得更薄，通常会在缩小时发生。“为了抵消这种干扰，我们首先确定了可能的性能权衡；然后我们着手解决根本问题，”Hur说。
他还指出，三星解决方案的目的是开发一种最佳化的操作方案，以最大限度地减少写入过程中的干扰，将新材料应用于单元中的阻挡层，以防止电子因电压而从电荷陷阱层(CTL)弹回完善CTL的结构。

Hur表示，达到这一里程碑意味着要克服各种障碍。从结构的角度来看，随着总堆叠高度的不断增加，模具可能更容易向一侧倾斜。“随着储存单元变得越来越小，我们必须应对单元电流的降低，以及储存单元之间的干扰，”他说。三星正在努力透过利用其第七代V-NAND中使用的支撑结构和多孔技术来降低总堆叠高度，同时也在探索新的解决方案，包括使用新材料的创新单元结构。

美光232层3D NAND
近年来，美光引领了3D NAND的发展步伐，凭藉2020年11月推出的176层产品领先其他专注128层3D NAND的厂商。其CMOS阵列下(CUA)架构，除了更高的层数外，晶片尺寸也缩小了30%。
2022年7月下旬，美光宣布了其232层3D NAND，随后于2022年12月初推出与232层解决方案配套的最新用户端SSD。
Objective Analysis资深分析师Jim Handy表示，三星达到1Tb 并没有什么“惊天动地”。“更重要的是，他们已经达到了新的层数，而且他们的介面速度非常快。”这意味着应用程式将需要一半的NAND晶片来获得相同的频宽，他补充。最终，三星和美光都在缩小晶片尺寸，但都有自己的命名法——无论是COP还是CUA。