文｜半导体产业纵横

闪存的突破可能有助于增强SSD、存储卡的NAND产量。

3D NAND 闪存不同于传统的单层 NAND，因为它垂直堆叠存储单元，从而将更多的存储空间塞进更小的空间。该过程涉及在氧化硅和氮化硅的交替层上雕刻精确、深的孔，到目前为止，该过程一直有点慢。

据《真空科学与技术 A 杂志》发表的一篇论文称，来自泛林集团、科罗拉多大学博尔德分校和美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL) 的研究团队开发出一种基于等离子体的技术，可以以更快的速度蚀刻 3D NAND 存储器所需的深而窄的孔。

该团队的方法采用的是利用氟化氢等离子体的低温蚀刻工艺，而不是传统方法。

Lam Research 的 Thorsten Lill 表示：“与之前使用单独氟源和氢源的低温蚀刻工艺相比，使用氟化氢等离子体的低温蚀刻显著提高了蚀刻速率。”使用新方法后，各层的蚀刻速率从每分钟 310 纳米飙升至每分钟 640 纳米，效率提高了一倍多。

“蚀刻的质量似乎也有所提高，这是很有意义的，”利尔补充道。

研究人员还研究了三氟化磷的影响。在蚀刻过程中添加三氟化磷可以使二氧化硅的蚀刻速度提高四倍，但对氮化硅层的影响却微乎其微。他们还研究了氟硅酸铵，这是一种在蚀刻过程中氮化硅与氟化氢发生反应时形成的化学物质。这会减慢蚀刻过程，但发现添加水可以抵消这种影响。

虽然这项技术成就值得称赞，但其实际意义尚不明确。更快、更好的蚀刻速率可能会简化和加快生产速度，但这些节省的成本是否会转化为更好或更便宜的存储设备仍有待观察。

“大多数人都熟悉 NAND 闪存，因为它是数码相机和 U 盘存储卡中的一种。它也用于计算机和手机。随着人工智能的使用导致我们的数据存储需求不断增长，使这种类型的内存更加密集（以便可以在相同的占用空间中装入更多数据）将变得越来越重要，”PPPL 首席研究物理学家 Igor Kaganovich 解释道。

NAND技术的发展重点在于提高存储密度和降低生产成本。由于QLC技术能够提供更高的存储密度，它正逐渐成为数据中心存储的首选方案。

随着AI需求的增长，供应商正加快研发1Tb以上高密度NAND芯片，以满足市场对高容量SSD的需求。

CXL-PNM（Compute Express Link-Processing Near Memory）技术的出现为NAND和DRAM的集成应用提供了新机遇，增强了内存技术在AI和边缘计算领域的应用潜力。

值得注意的是，当前3D NAND的市场竞争态势并不火热。

这几年NAND行业处于寒冬之中，闪存报价也是一跌再跌，甚至已经出现了亏损的情况，可以说产的越多，亏损就越严重，因此减产成为了2025年开年的头等大事，各大芯片巨头已经有减产的意向，根据最新的消息，三星以及海力士将会在第一季度减少大约10%的NAND产能，以扭转如今的NAND闪存供过于求的局面。

作为目前存储领域最重要的部分，NAND闪存已经进入到了一个供大于求的阶段，业界普遍认为2025年对于NAND闪存的需求将会是十分萎靡的，例如不断下降的NAND闪存报价就是其中很好的一个体现，从而让部分晶圆制造厂的利润不断减少。因此作为闪存上游的重要组成部分，三星以及SK海力士就已经表示将会在2025年第一季度减少至少10%的产能，其中就包括三星在西安的半导体制造厂，以减少运营成本，提升集团的总利润。

不过，高端NAND闪存市场的表现态势要优于整体市场的平均水平，这在一定程度上能够缓解今年第一季度市场所面临的供应过剩压力。在NAND市场，AI驱动的大容量SSD需求成为了市场复苏的关键。2025年，30TB和60TB的高容量SSD因其低能耗和高效的存储能力，正迅速替代传统的机械硬盘。这促使NAND供应商更加关注QLC技术，以提高存储密度并降低成本。

市场复苏明显，但内存市场依然面临供应紧张和投资不足的问题。DRAM的投资主要集中在HBM生产上，而NAND领域的投资不足可能导致未来供应短缺。同时，随着边缘AI设备的普及，对DRAM和NAND的需求将进一步增加，预计2025年整个内存市场的收入将超过2500亿美元。