2017年底 ,由微电子研究所三维存储器研发中心与紫光集团旗下长江存储科技有限责任公司联合研发的国内首款32层三维(3D)NAND存储器芯片成功流片并通过产品级测试,数据读写性能达到当前业界主流指标,存储容量为64Gb,可用于手机存储卡、固态硬盘、U盘等市场主流电子设备中。 32层64G 三维 NAND产品芯片的成功研制,打破了国外企业在大容量闪存芯片领域的垄断局面,标志着国家存储器基地项目取得突破性进展,向产业化迈出了关键一步,具有深远的经济和技术发展意义。
3D NAND存储器是近年来迅速发展的新型高密度大容量半导体存储技术,通过增加存储叠层实现存储密度的大幅度提升,可解决传统平面NAND所面临的物理极限瓶颈问题,是未来十年大容量存储器产品的主攻方向。为响应国家存储器产业发展战略,微电子研究所与长江存储(原武汉新芯公司)研发团队于2014年启动3D NAND技术联合研发,连续攻克众多技术难关。2015年,9层工艺样片研发成功,标志核心工艺问题解决;2016年,32层测试芯片成功流片,成功验证存储阵列的电学读写性能;2017年,基于测试芯片的数据反馈,研发团队在工艺、器件、芯片设计等方面进行性能及量产优化,成功研发出国内首款32层 3D NAND芯片产品;2018年,长江存储将实现32层 64G 三维 NAND芯片的量产出货,同时下一代64层三维 NAND存储芯片研发正在按计划展开。 这是我国存储器产业目前取得的距离世界水平最近的成果,使我国闪存存储技术直接跨越到最前沿的三维(3D)存储。
2018年3月1日,集成电路产业技术创新战略联盟在北京举行联盟大会暨成果交流会。由长江存储科技有限责任公司和微电子研究所联合完成的“64Gb 32层三维存储器集成工艺及芯片设计技术”荣获联盟技术创新奖。2018年4月,在深圳举办的第六届中国电子产品博览会(CITE 2018)上,该产品获得博览会金奖。
32层三维存储器产品芯片的研发成功,为国家存储器基地实现存储芯片量产提供了技术保障,也将对我国集成电路产业链产生牵引和推动作用。目前微电子研究所和长江存储科技有限责任公司正在联合研发下一代64层三维存储器。相比于第一代32层三维存储器,64层三维存储器具有更高的存储密度和更低的制造成本,因此具有更强的市场竞争力。下一代64层 3D NAND存储芯片研发进展迅速,进一步拉近了国内在高端芯片领域与少数先进国家并跑的距离。标志着国内存储器芯片向大规模产业化又迈出了重要一步。该项目同时创造了国内企业和科研院所联合创新、突破关键技术的成功案例,为集成电路产研合作模式提供了新的样板。
中科新芯三维存储器研发中心