電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李彎彎）過去幾年，深陷DRAM與HBM市場的激烈競爭之中，三星電子旗下眾多新型半導體業(yè)務一度被擱置。而隨著主要存儲器業(yè)務趨于穩(wěn)定，這家韓國巨頭終于騰出了手，開始重啟針對下一代半導體的全布局。

據(jù)外媒報道，三星電子DS事業(yè)部正在內部商討恢復對下一代半導體的研發(fā)和投資。此次商討的核心議題涵蓋研發(fā)方向與設施投資的時間安排，重點鎖定三大領域：下一代NAND閃存、化合物半導體（氮化鎵與碳化硅）以及玻璃基板。知情人士透露，三星認為其在存儲器領域的基本競爭力已恢復到一定水平，因此開始重新啟動未來增長引擎的創(chuàng)新，預計一些新業(yè)務的關鍵計劃將在近期陸續(xù)敲定。

而其中最受業(yè)界矚目的，無疑是第十代NAND——"V10"，即400層以上堆疊閃存據(jù)悉投資已經(jīng)正式重啟。

V10 NAND：400層堆疊，一場代際跨越

早在去年，三星便計劃于今年上半年建立V10生產(chǎn)線，下半年啟動量產(chǎn)。然而截至目前，采購訂單尚未正式下達。隨著投資重啟，這一時間表有望重回正軌。

由于堆疊層數(shù)從約286層躍升至400層以上，垂直堆疊存儲單元之間用于信號交換的通道孔必須打得更深。為此，三星將全面采用低溫蝕刻技術，目前正處于低溫蝕刻設備供應商選擇的最后階段。與此同時，V10還將引入晶圓間鍵合（W2W）技術，并配合用于精確切割晶圓的激光加工工藝，以最大限度減少異物產(chǎn)生、提高良率。

從核心指標來看，V10相比上一代V9實現(xiàn)了全方位飛躍：堆疊層數(shù)超400層，單Die存儲容量達1Tb，接口速度高達5.6 Gb/s（前代為3.2 Gb/s），存儲密度達28 Gb/mm2。5.6 GT/s的接口速度使V10能更好適配PCIe 5.0甚至未來PCIe 6.0主控，單設備約700 MB/s的傳輸速率將極大緩解AI數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸。

回顧V9的表現(xiàn)：2024年三星推出V9 TLC NAND并量產(chǎn)V9 QLC V-NAND，采用280層堆疊，成為業(yè)內量產(chǎn)NAND中層數(shù)最高的產(chǎn)品。V9 QLC密度比上一代高出約86%，耐久度提高約20%，數(shù)據(jù)傳輸速度提高60%，讀取和寫入功耗分別降低30%和50%，最大傳輸速率達3.2 Gbps。

V9的關鍵在于采用串疊生產(chǎn)工藝——先構建CMOS邏輯層，再疊加兩層各145層的3D NAND陣列。雖然工藝復雜，但構建兩個145層陣列比直接構建290層陣列更容易，可以顯著提高數(shù)百層產(chǎn)品的產(chǎn)量。

除了啟動400層以上堆疊閃存的投資，三星此前還宣布，計劃到2030年通過"Multi-BV NAND"結構設計實現(xiàn)1000層NAND，將通過堆疊四片晶圓來克服單晶圓約500層的物理極限。

關鍵技術：W2W混合鍵合與低溫蝕刻

W2W混合鍵合是V10能夠實現(xiàn)數(shù)百層堆疊的底層工藝基礎。其核心是徹底拋棄傳統(tǒng)焊料凸塊，在原子尺度實現(xiàn)金屬與絕緣層的直接融合：先對兩片300mm晶圓表面進行化學機械拋光使其極度平整，室溫下高精度對準壓合，氧化層間先形成分子間鍵合，再經(jīng)300–400°C高溫退火使銅焊盤膨脹融合。一次鍵合即可完成數(shù)十億接點的連接，互連間距可壓縮至0.5μm以下。但其致命短板在于良率風險——整片對整片鍵合意味著一個壞芯片就可能導致整對報廢。

低溫蝕刻則是向1000層沖刺的另一關鍵。隨著堆疊層數(shù)邁向400層以上，通道孔深寬比急劇增大。低溫蝕刻（工作溫度0℃至-150℃）通過在超低溫下于孔洞側壁形成堅固鈍化層，有效抑制橫向腐蝕，確?？锥磸纳系较卤３止P直。目前全球低溫蝕刻設備由泛林集團和東京電子兩大巨頭主導。

在氣體層面，行業(yè)正發(fā)生重大變革：氟化氫（HF）正在取代傳統(tǒng)含碳氟化物，東京電子新工藝用HF取代了91%的CF氣體，碳足跡減少超80%；添加三氟化磷（PF?）作為催化劑后，SiO?蝕刻速率可提高四倍。

此外，三星還為字線材料引入鉬（Mo）元素取代鎢（W）和氮化鈦（TiN），可使晶體管內電阻顯著降低，進一步提升性能與能效。

三巨頭競速：誰在領先？

在高層數(shù)NAND的賽道上，全球三巨頭的競爭已進入白熱化階段。

SK海力士：穩(wěn)扎穩(wěn)打，已量產(chǎn)321層。SK海力士目前處于"量產(chǎn)一代、研發(fā)下一代"的穩(wěn)健狀態(tài)，已正式量產(chǎn)321層QLC和TLC NAND。2025年上半年完成321層QLC研發(fā)，首款客戶端產(chǎn)品PQC21于2025年8月亮相，2026年4月8日宣布啟動供應，4月9日開始批量出貨，首個大客戶為戴爾新一代AI PC筆記本。

目前，SK海力士尚未像三星那樣明確公布400層以上產(chǎn)品的具體量產(chǎn)時間表。不過，他們正在積極布局AI時代的專屬NAND戰(zhàn)略（AI-NAND），計劃在2026年底推出針對AI推理優(yōu)化的樣品，通過全新架構來提升帶寬和性能，以應對AI數(shù)據(jù)中心對海量數(shù)據(jù)吞吐的需求。

美光：公布500+層路線圖，已量產(chǎn)200+層。2026年5月6日，美光正式交付全球容量最大的商用固態(tài)硬盤——6600 ION系列245TB版本，采用276層3D QLC技術，順序讀取速度達13.7GB/s，隨機讀取178萬IOPS。同時，美光也已公開研發(fā)500層以上芯片的計劃，采用"雙堆疊技術"克服工藝難題。不過，美光目前尚未披露這款500+層產(chǎn)品的具體量產(chǎn)時間表。

三星：下一代最激進，V10投資已重啟。在已量產(chǎn)層數(shù)上，三星（約286層）暫時落后于SK海力士（321層）和美光在產(chǎn)線效率上的實際表現(xiàn)。但在下一代技術儲備上，三星（400+層V10）和美光（500+層）最為激進。

為何巨頭拼命"卷"高層數(shù)？本質上，這是一場圍繞成本、性能與未來市場話語權的生死角逐。
成本是最直接的驅動力。晶圓加工基礎成本相對固定，堆疊層數(shù)越高，單片晶圓產(chǎn)出的總容量越大，每GB成本越低。更低的成本底線意味著更強的抗風險能力和定價權。

AI與數(shù)據(jù)中心是最大增量市場。AI訓練不僅需要HBM，還需要海量NAND存儲龐大數(shù)據(jù)集。64TB甚至128TB企業(yè)級SSD的需求激增，只有400層以上堆疊才能在有限空間內提供如此恐怖的存儲密度。高層數(shù)NAND帶來的成本下降，使大容量SSD性價比開始逼近甚至超越傳統(tǒng)機械硬盤，加速數(shù)據(jù)中心從HDD向SSD的全面轉型。

性能與能效同步提升。比如V10的5.6 GT/s接口速度適配PCIe 5.0/6.0，COP（Cell-on-Periphery）結構和混合鍵合技術結合大幅降低功耗，這對能耗極其敏感的數(shù)據(jù)中心至關重要。

不止NAND：化合物半導體、玻璃基板、SoCAMM同步推進

除V10 NAND外，三星還在多條戰(zhàn)線上全面出擊：
氮化鎵（GaN）與碳化硅（SiC）：三星已與合作伙伴討論SiC生產(chǎn)設備規(guī)模，預計今年建立供應鏈，2027年建成原型產(chǎn)線，2028年量產(chǎn)SiC，視其為重要戰(zhàn)略方向。早在2023年，三星便已開始向GaN和SiC生產(chǎn)線轉型，以最大化8英寸代工線效率。
玻璃基板：三星正與多家基板供應商合作，比較分析玻璃基板性能，推進供應鏈多元化。玻璃基板在高密度互連、高頻信號傳輸?shù)葢弥姓宫F(xiàn)出獨特優(yōu)勢，有望成為下一代先進封裝的關鍵材料。
SoCAMM：三星正為英偉達等AI客戶大規(guī)模生產(chǎn)SoCAM 2，并計劃增加供應量以滿足未來需求。SoCAMM作為一種迅速崛起的低功耗內存模塊，正在成為AI服務器內存架構的重要選項。

總而言之，三星重啟V10投資只是一個信號。在主業(yè)企穩(wěn)后，這家韓國巨頭正同時在NAND閃存、化合物半導體、先進封裝、新型內存模塊等多條戰(zhàn)線上全面出擊。這不僅是技術的比拼，更是關乎企業(yè)未來十年生存與發(fā)展的戰(zhàn)略豪賭——誰能在下一個技術制高點上率先落地，誰就將掌握下一個十年半導體競爭的主動權。