拆解三星的移动固态硬盘T3 探秘48层3D闪存

从CPU到GPU，从内存到显存再到闪存，各种芯片都在搞3D堆叠工艺，而堆叠最狠的，绝对是三星电子的3D V-NAND闪存。TechInsights最近拆解了三星新的48层3D V-NAND，被其精湛的工艺彻底征服了。拆解对象是三星新的移动固态硬盘T3 2TB，应用了2015年8月份发布的3D V-NAND TLC闪存颗粒，每个晶粒(Die)的容量为256Gb(32GB)，编号“K9AFGY8S0M”。

这块硬盘PCB的正反面安装了四颗闪存芯片，编号“K9DUB8S7M”，每颗容量512GB，内部封装了16个我们想要探索的48层堆叠3D V-NAND晶粒。

16颗晶粒相互堆叠以及采用传统线键合技术连接的封装横截面。这些晶粒的厚度只有40微米，是迄今所见封装中最薄的，相比之下三星上代32层堆叠3D V-NAND中的晶粒厚度约为110微米。

另外，AMD R9 Fury X显卡所用海力士HBM显存的晶粒厚度约为50微米，三星TSV DDR4 DRAM晶粒的厚度约为55微米。

40微米，可能已经逼近300毫米晶圆无需使用承载晶圆(carrier wafer)所能实现的最薄极限了。

单独的一个256Gb晶粒，包括两个5.9×5.9毫米的闪存Bank，存储密度约为每平方毫米2600MB，而这还是21nm工艺实现的，相比之下三星16nm工艺平面型NAND闪存的密度只有每平方毫米740MB。

这是闪存阵列部分的SEM(扫描式电子显微镜)横截面，可以看到其中有55个闸极层，包括48个NAND单元层、4个虚拟闸极、2个SSL、1个GSL。

这是V-NAND顶部的更高倍数放大图

作为对比的三星32层V-NAND TEM(隧道电子扫描显微镜)横截面

V-NAND串联TEM平面图，可看到多个环形的分层

三星16nm平面型NAND闪存阵列