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三星V-NAND技术解析.docx
资料介绍
三星V-NAND技术解析
一、三星V-NAND的诞生背景
传统平面NAND闪存（Planar NAND）在摩尔定律的推进下，不断缩小单元尺寸来提升存储容量，但当工艺节点推进到1xnm级别后，遇到了难以突破的物理瓶颈：当存储单元体积不断缩小，相邻单元之间的电荷干扰会显著增强，数据保留能力下降，可靠性随之降低，同时进一步缩小尺寸的成本也急剧攀升。为了解决平面NAND的容量天花板和可靠性问题，三星电子率先推出了三维堆叠的V-NAND（Vertical NAND，垂直NAND）闪存技术，改变了闪存行业的发展路径。
三星在2013年正式发布了全球首款量产的V-NAND闪存产品，采用24层堆叠设计，单颗芯片容量达到128Gb，相比同容量的平面NAND，不仅容量密度更高，而且性能和可靠性都有明显提升，正式开启了闪存的三维堆叠时代。
二、三星V-NAND的核心技术原理
1. 垂直沟道电荷俘获型存储架构
和传统平面NAND将存储单元平铺在硅片表面不同，三星V-NAND采用垂直堆叠的方式，将存储单元沿垂直方向堆叠起来，通过在硅基底上蚀刻深沟道，再在沟道侧壁依次沉积栅极绝缘层、电荷俘获层、阻挡层和栅极，最终形成垂直排列的存储单元串。三星V-NAND采用电荷俘获型（Charge Trap Flash, CTF）存储结构取代传统的浮动栅极结构，电荷俘获层采用氮化硅材料，能够将电荷限制在俘获层中，相比浮动栅极，相邻单元之间的干扰更小，即使堆叠层数提升，也能保持较好的数据可靠性。
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