三星电子近期已与中国存储芯片厂商长江存储缔结了斥地堆叠400多层NAND Flash所需的“同化键合”（Hybrid Bonding）手艺的专利许可公约，以便从其第10代（V10）NAND Flash产物（430层）开首运用该专利手艺来举办缔造。

　　报道称，三星之于是选取向长江存储获取“同化键合”专利授权，合键因为目前长江存储正在“同化键合”手艺方面处于环球当先身分。而且三星经历评估以为，从下一代V10 NAND开首，其仍然无法再避免长江存储专利的影响。

　　正在古板3D NAND架构中，表围电道约占芯单方积的20~30%。而跟着3D NAND手艺堆叠到128层以至更高，表围电道所吞噬的芯单方积或将到达50%以上，这也形成了存储密度的下降。同时，这种手法最多可容纳300多层的NAND，不然施加于底部电道上的压力或许会对电道形成损坏。

　　为清楚决这一题目，长江存储早正在2018年推出了全新的Xtacking手艺，饱励了高堆叠层数的3D NAND缔造开首转向了CBA（CMOS 键合阵列）架构。

　　CBA 架构则是通过将两块独立的晶圆不同缔造NAND阵列和表围CMOS逻辑电道，然后将CMOS逻辑电道堆叠正在NAND阵列之上。

　　因为NAND晶圆和CMOS电道晶圆能够正在差其余临盆线上缔造，是以能够运用各自优化的工艺节点不同临盆，不但能够缩短临盆周期，还能够降造纷乱度和本钱。同时，CBA 架构也能够使得NAND芯片的每平方毫米的存储密度、机能和可扩展机能够进一步提升。

　　而对付采用CBA架构的NAND厂商来说，要思将不同用于缔造NAND阵列和表围CMOS逻辑电道的两片晶圆举办完善的笔直互连，就必须要用到同化键合手艺。

　　CBA架构的NAND恰是基于W2W的同化键合手艺，省去了古板芯片相连中所需的“凸点”（Bump），造成间距为10m 及以下的互连，使得电道途径变得更短、I/O密度大幅擢升，从而明显提升了传输速度，并下降了功耗，同时还删除芯片内部的刻板应力，提升产物的合座牢靠性。

　　同时，因为堆叠层数越来越高，另日NAND Flash前端的集成也由从来的NAND阵列（Array）+CMOS电道层堆叠，转向NAND阵列+NAND阵列+CMOS电道层堆叠，是以也带来更多的“同化键合”需求。

　　能够说，对付3D NAND厂商来说，要思发达400层以上的NAND堆叠，同化键合手艺仍然成为了一项中央手艺。

　　举动率先转向CBA架构的3D NAND厂商，长江存储正在2018年推出自研的Xtacking手艺之后，正在CBA架构目标上仍然举办了豪爽的投资。2021年，长江存储还与Xperi实现DBI同化键合手艺等合系专利组合许可。这些方面的踊跃加入都成为了长江存储或许急速正在数年时期内正在NAND Flash手艺上追平国际一线厂商的合头。

　　目前，长江存储自研的Xtacking手艺仍然进步到了4.x版本，而且告捷量产了160层、192层、232层产物。最新商量申诉显示，长江存储本年早些功夫还告捷完毕了2yy（预估270层）3D TLC（三级单位）NAND 贸易化。

　　固然目前头部的3D NAND大厂都仍然量产了200层以上的3D NAND，并踊跃量产300层3D NAND，以至开首向400层以上迈进。

　　比方，2024年11月，SK海力士发布即将开首量产环球最高的321层3D NAND。三星随后也发布将正在国际固态电道集会（ISSCC）上浮现了新的突出400层3D NAND，接口速率为5.6 GT/s。然而，长江存储2yy 3D NAND还是是目前仍然商用的3D NAND产物当中堆叠层数最高、存储密度最高的。

　　TechInsights展现：“长江存储的2yy 3D NAND是咱们正在市集上涌现的密度最高的NAND”，“最紧张的是，它是业内第一个完毕突出20Gb/mm?位密度的3D NAND”。

　　鲜明，固然长江存储近年来发达受到了表部的种种束缚，其还是依附自研的Xtacking手艺居于行业当先身分。这个中的合头正在于，长江存储率先转向CBA架构，并完毕了同化键合的手艺良率巩固。正在这进程当中，长江存储正在Xperi同化键合手艺根柢上，也仍然堆集了很是多自研的同化键合手艺和其他3D NAND缔造手艺专利。

　　值得一提的是，正在2023年11月，长江存储正在美国告状3D NAND芯片大厂美国侵略其8项3D NAND专利。

　　随后正在2024年7月，长江存储又正在美国告状美光侵略其11项专利。这也从侧面凸显了长江存储近年来正在3D NAND周围丰盛的手艺专利堆集。

　　对付三星、SK海力士等古板3D NAND大厂来说，其正在古板的单片晶圆临盆方面拥有很大的手艺上风和产能上风。然而即使从古板的单片晶圆临盆，转换到CBA 架构两片晶圆临盆，无疑须要增补对新的明净室空间和开发的异常投资，同时还将面对同化键合手艺所带来的良率寻事，这也使得他们转向CBA架构的愿望并不踊跃。

　　举动从东芝半导体独立出来的铠侠，其是继长江存储之后首批采用CBA 架构手艺大周围临盆3D NAND产物的合键缔造商，然而他们的基于CBA架构的第八代手艺（BiCS8）的218层3D NAND直到2024年下半年才量产。

　　SK海力士和美光固然不同正在2020年和2022年向Xperi（子公司Adeia）拿到了同化键合手艺的授权。然而，SK海力士、美光都规划2025年才量产基于CBA 架构的300层以上的3D NAND。三星则规划于2026年（最疾2025岁暮）才量产基于CBA架构的第10代堆叠层数突出400层的V-NAND。

　　TechInsights 的 Jeongdong Choi 博士正在近来回收记者采访时展现，“长江存储正在如斯短的时期内执行了突出 16 层和 232 层的层数，这令人诧异。虽然面对开发采购上的束缚，但好像蚀刻、ALD（原子层重积）工艺和翘曲防守工艺都取得了很好的优化。”

　　比拟之下，“三星从V10开首，采用三重栈房，总共运用两个晶圆的同化键合。因为工艺转换和新办法投资等很多转折，缔形本钱必定比永远运用同化键合的长江存储高得多。”Jeongdong Choi声明道。

　　正由于三星、SK海力士等大厂转向CBA架构的慢慢，使得它们正在面临仍然正在CBA架构3D NAND和配套的同化键合手艺上已接续加入多年的长江存储时，将会不成不避免的面对专利方面的麻烦。

　　原料显示，目前同化键合手艺专利合键被Xperi、长江存储和台积电所掌控。然而，Xperi这家公司合键是做手艺许可，而台积电也合键是做逻辑芯片缔造，鲜明长江存储正在3D NAND研发缔造进程当中所堆集的同化键合手艺专利对付其他3D NAND缔造商来说，思要规避或许将面对更大的寻事。

　　ZDNet Korea报道称，多位知爱人士展现，三星与长江存储缔结“同化键合”手艺专利许可公约，是由于三星的剖断是“斥地 V10、V11 和 V12 等下一代 NAND Flash，险些不或许规避长江存储的专利”。

　　按照三星的规划，其倾向是最疾正在本年岁暮开首量产V10，是以须要正在此之前尽疾治理合系专利题目。

　　于是，三星与长江存储缔结了与同化键合专利合系许可公约的手脚，被以为是一种通过友谊配合，来加快手艺斥地的计谋。只是，目前尚不懂得三星是否也得到了Xperi 等其他公司的专利许可。

　　对付长江存储来说，此次向三星如许的头部存储手艺大厂供给专利许可，属于是中国存储物业史籍上的初次，充实凸显了长江存储正在3D NAND周围的手艺改进气力。

　　值得一提的是，正在取得了三星的承认之后，SK海力士等尚未量产CBA架构产物的3D NAND厂商后续或许也将会寻求向长江存储获取“同化键合”专利许可授权。

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