北上工厂的洁净室里,机械臂正将第八代218层3D闪存晶圆轻轻取下,这些比头发丝还薄的结构即将成为某台人工智能服务器的记忆核心。
日本岩手县北上工厂的Fab2在2025年9月正式投产,这座工厂能生产第八代218层3D闪存,并支持未来更先进的3D闪存节点-1。

这里的生产线已经开始运转,预计2026年上半年就能实现规模化产出-1。

当今世界,3D NAND生产已形成多极格局。东北亚地区尤其集中了全球主要的生产力量,每个基地都在这个技术密集型的产业中扮演着不同角色。
日本铠侠与闪迪合资的北上工厂是最新加入战局的重要生产基地。这座工厂拥有生产第八代218层3D闪存以及未来更先进产品的能力-1。
该工厂采用创新的CBA架构,将外围电路直接键合到存储阵列,大大提高了生产效率-1。
韩国三星和SK海力士则是这个领域的传统强者。特别值得注意的是,SK海力士在中国大连建立了生产基地,生产非易失性存储器3D NAND芯片产品-10。
这个基地是从英特尔接手后继续扩大投资建设的,显示出全球巨头对中国市场的重视。
中国本土力量也在迅速崛起。长江存储开发的晶栈(Xtacking)架构已成为全球3D NAND技术的重要创新-6。
这种架构通过独特的设计提高了存储密度和生产效率,代表着中国在半导体存储领域的技术突破。
北上工厂的Fab2不仅仅是又一座半导体工厂,它代表了3D NAND生产的最新发展方向。这座工厂从设计之初就瞄准了人工智能时代的需求。
工厂采用抗震建筑结构,并配备了先进的节能生产设备-1。有意思的是,它还利用AI技术来提高自身的生产效率-1,可谓是“用AI生产AI所需的存储”。
这里生产的不是普通闪存,而是采用革命性CBA技术的第八代3D闪存-1。CBA代表“CMOS直接键合阵列”,它改变了传统制造流程。
这种技术能显著提升性能,同时降低功耗,特别适合数据中心和人工智能应用-1。
谈到3d nand哪里生产,北上工厂的Fab2提供了未来生产的蓝图。它采用节省空间的设计,为洁净室内的生产设备提供更多安装空间-1。
根据计划,Fab2的产能将根据市场趋势分阶段逐步提升-1,这种灵活的生产策略能更好地应对快速变化的市场需求。
3D NAND生产的竞争已经演变成一场“层数竞赛”。从早期的24层,到今天超过300层,这场竞赛不断推动着存储技术的边界。
铠侠计划在2026年启动下一代BiCS10 3D NAND闪存的量产,这款产品采用332层堆叠技术-5。相比于现有的218层产品,它的位密度提升了59%-5。
这不仅仅是数字游戏,高层数意味着在同样大小的芯片上能存储更多数据,直接降低每比特存储成本。
随着层数不断增加,制造工艺面临巨大挑战。蚀刻技术成为关键中的关键,当堆叠层数朝着1000层迈进时-3,需要在极小的空间内精准蚀刻出深而细的通道。
Lam Research开发的低温电介质蚀刻技术使3D NAND蚀刻速度翻倍,精度也得到提高-3。这项创新为实现更密集、更高容量的内存存储奠定了基础-3。
应用材料公司则专注于解决3D NAND微缩中的各种挑战,无论是横向微缩还是垂直微缩-9。随着堆叠层数增加,金属填充、阶梯形成等各种工艺都变得更加复杂。
在全球3D NAND生产格局中,中国力量正成为不可忽视的一极。长江存储的晶栈架构技术突破,为中国在这个高端制造领域赢得了话语权。
晶栈架构的核心创新在于将存储阵列和外围电路分别在两片晶圆上制造,然后通过键合技术连接-6。这种方法大大提高了生产灵活性和存储密度。
与需要在同一晶圆上制造所有元件的传统方法相比,这种架构能更快地迭代技术。
霍宗亮在《中国科学》上的文章指出,3D NAND技术使制造工艺从以光刻为主导的平面缩微技术,转向以刻蚀为核心的三维集成技术-6。
这种转变给了后来者追赶的机会,因为蚀刻技术的创新路径与光刻技术有所不同。
中国不仅在国内推进3D NAND生产,也吸引了国际巨头加大投资。SK海力士在大连建设新的存储晶圆厂,生产3D NAND芯片产品-10。
这种国际技术与本地制造能力的结合,正逐渐改变全球3D NAND生产的版图。
3D NAND生产的未来指向更高的层数、更低的成本和更强的AI适配性。行业正朝着1000层甚至更高层数的目标迈进-3,这不仅是技术挑战,也是经济考量。
随着层数增加,每个芯片能存储的数据量呈线性增长,但成本不会同比增加。这使得高层数3D NAND在数据中心和人工智能应用中特别有吸引力。
铠侠的BiCS10就是一个典型例子,它支持4.8Gbps的I/O接口速率-5,这对于处理大量数据的AI应用至关重要。
能源效率也成为3D NAND生产的重要考量。北上工厂Fab2采用先进的节能生产设备-1,而Lam Research的低温蚀刻技术可将每片晶圆的能耗降低40%-3。
这些创新不仅降低生产成本,也减少环境影响,符合全球可持续发展的趋势。
3d nand哪里生产的未来地理分布可能会更加分散。虽然目前集中在东亚地区,但全球供应链的重塑可能会推动生产地向更多元化的区域分布。
当夜幕降临日本岩手县,北上工厂的灯光依然明亮。厂区内,机械臂持续运转,在硅片上堆叠起数百层存储单元。
这些微小结构即将踏上旅程,嵌入智能手机、数据中心或是自动驾驶系统。远在千里之外,Lam Research的工程师正调试新一代蚀刻设备,准备迎接1000层堆叠的挑战。
而在长江存储的实验室里,晶栈架构的下一代原型已初具雏形。全球3D NAND生产的竞赛,正在这三地同时进行。
说实话,您这个问题可问到点子上了!层数高确实能提高存储密度,但事情没那么简单。
首先,技术难度是呈指数级增长的。层数翻倍,意味着要在同样面积上蚀刻出更深更精细的通道孔。就像盖楼,盖100层和盖300层需要的建筑技术完全不同。目前最先进的蚀刻技术如Lam Research的低温蚀刻,也才刚能较好应对几百层的挑战-3。
良品率问题很关键。层数越高,生产过程中出现缺陷的概率就越大。一块晶圆上如果有几个存储单元失效,可能整个芯片就报废了。厂商需要平衡层数增加和良品率下降之间的关系,找到最佳经济效益点。
另外,不同应用需求不同。手机存储可能用200层左右的产品就够了,成本也更低;而数据中心则需要更高层数的产品来降低每比特存储成本。市场需求是分层的,厂商自然会提供不同层级的产品。
这是个很热的话题!差距是存在的,但中国在3D NAND领域确实有独特优势。
长江存储的晶栈架构就是个很好的例子-6。这种架构把存储阵列和外围电路分开制造,然后再键合在一起,这样的设计灵活性更高。传统架构必须在同一晶圆上完成所有工艺,而晶栈架构可以让两部分并行优化。
从技术路线看,3D NAND从以光刻为主导转向以蚀刻为核心-6,这给了后来者不同的竞争路径。中国在蚀刻等关键工艺设备上正在加快研发步伐。
市场优势也很明显。中国是全球最大的电子产品生产国和消费国,本土市场需求巨大。这种市场优势能支撑技术迭代,就像高铁技术在中国快速发展一样。
当然,半导体是长周期、高投入的产业,需要持续投入和耐心。但中国在3D NAND领域已经有一定基础,完全有可能在全球产业链中占据更重要位置。
咱们普通用户确实能实实在在感受到技术进步带来的好处!最直接的就是手机容量变大了,价格却没涨多少。
五年前512GB手机还是旗舰配置,现在都已经普及了。这背后就是3D NAND层数增加,单位面积能存储更多数据-5。而且数据传输速度也快了,文件复制、应用加载都更迅速。
电脑固态硬盘也越来越便宜。以前1TB SSD要上千元,现在几百块就能买到。这让我们能用更低成本获得更好的使用体验,比如游戏加载更快,视频编辑更流畅。
设备续航也会受益。新一代3D NAND功耗更低-5,意味着手机、笔记本电池能撑更久。特别是那些采用节能工艺生产的产品-1,对提升续航有帮助。
未来随着AI功能普及到更多设备,本地AI处理需要更快更大的存储,3D NAND进步会让这些智能功能响应更迅速。不知不觉中,技术升级已经深刻改变了我们的数字生活。