纳米制程遇瓶颈 业者纷纷投入3D存储器的开发

随著存储器容量越来越大，NAND Flash产业制程在进入20纳米制程后，也开始遇到瓶颈，业界在未来制作更大容量存储器上，面临是否继续发展纳米的抉择。日本方面尽管在微缩的技术上些微领先最大竞争对手公司韩国三星电子(Samsung Electronics)，但短期内该技术也将可能面临瓶颈，因此如东芝(Toshiba)及尔必达(Elpida)等公司，均已决定投入3D存储器的开发。

东芝将在2013年推出3D NAND Flash。此新技术将纪录单元发展从平面改为3D垂直堆积，透过叠合多层纪录单元的方式，在运用目前纳米技术的情况下做出大容量存储器，且因可利用现有半导体制造设备，而节省不少成本。在众多3D存储器技术中，东芝表明将利用可形成多层纪录单元的BiCS(Bit Cost Scalable)。

在NAND Flash市场中，三星市占率一直处于领先地位，东芝则依靠其微缩技术紧追在后。但是过于微缩带来的后果将是电流容易外漏，使得业界一般认为，2015年微缩技术的发展将达到极限。

目前东芝正同时进行微缩技术及3D NAND Flash开发，并对微缩技术仍进行大规模投资。对此东芝表示，由目前的19纳米到15纳米间的制程微缩技术仍然可行，但10纳米上下的制程将成为难关。纳米制程将来的不确定性，将可能使东芝提早转向3D NAND Flash。

另一方面，由尔必达(Elpida)与夏普(Sharp)共同研发的次世代存储器ReRAM(Resistive Random-Access Memory)也即将上市。ReRAM拥有纪录单元构造简单，耗电量低的特性，理论上资料写入速度可较NAND Flash快上数千倍，未来可能于2013年推出，并成为NAND Flash的后继者。此外，美国美光科技(Micron)也已着手开发ReRAM，最快将在2013~2014年间开始量产。

韩国半导体大厂海力士(Hynix)在东芝的协助下，加紧开发写入速度快速且耗电量低的磁阻式随机存取存储器(Magnetic RAM;MRAM)，计划赶在2014年达到量产目标。

而实力雄厚的三星则利用其丰富的资源，同时开发3D NAND Flash、MRAM、ReRAM等多种技术，并将于2013年推出第1阶段以东芝BiCS技术为基础的3D NAND Flash产品。为巩固全球市占率龙头宝座，三星在研发上可说是下足功夫，以多方面同时推进的战术兼顾各种技术。

对于存储器产业的未来，东芝高层认为，群雄割据的时代将再度来临。尽管目前仍无法确定制程微缩的极限，也无法得知究竟何种存储器技术将胜出，但各家厂商目前所下的决策将确实影响10年后的存储器产业。