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自 2013 年 8 月三星首先宣布它的 3D NAND 成功推出，之后的每年它都会前进一步，由 24 层，32 层，48 层，到今年第四代的 64 层，以及 2017 年可能是 80 层。
三星存储器的领军人物金永南说，它有近 1000 名的研发人员，一起共同工作己有约 20 年之久，共有 480 篇文章在 Sciences and Nature 等杂志发表,及拥有 130 项专利。
有分析师预测在 2018 年中期时全球 NAND 闪存在 3D 堆叠技术的推动下，价格可能低到每 Gb 约 3 美分。
3D NAND 制造关键工艺
3D NAND 的制造工艺十分复杂，以下把关键部分列出：
High aspect ratio trenches
高深宽比的沟开挖
No doping on source or drain
在源与漏中不掺杂
Perfectly parallel walls
完全平行的侧壁
Tens of stairsteps
众多级的楼梯(台阶)
Uniform layer across wafer
在整个硅片面上均匀的淀积层
Single-Litho stairstep
一步光刻楼梯成形
Hard mask etching
硬掩模付蚀
Processing inside of hole
通孔工艺
Deposition on hole sides
孔内壁淀积工艺
Polysilicon channels
多晶硅沟道
Charge trap storage
电荷俘获型存储
Etch through varying materials
各种不同材料的付蚀
Deposition of tens of layers
淀积众多层材料
3DNAND 制造中的关键工艺如下图所示；
3D NAND 的竞争加剧
近期全球 3D NAND 的发展迎来少见的红火，之前认为仅三星独家领先的态势，可能需要重新来思考，至少各方之间的差距正逐步缩小,因为谁都不愿落后，从 3DNAND 的技术与产能方面都在积极的进行突破,近期它们的战况分别如下：
英特尔
英特尔大连厂带来震惊的消息,经过仅 8 个多月的努力，英特尔大连非易失性存储制造新项目于今年 7 月初实现提前投产。
去年 10 月，英特尔公司宣布投资 55 亿美元将大连工厂建设为世界上最先进的非易失性存储器制造工厂。
东芝在 2016 年春季开始量产 48 层 3D NAND,紧接着 7 月 15 日在它的三重县四日市的半导体二厂中举行启动仪式，未来该厂将量产 64 层 3D NAND 闪存。此举表示东芝可能领先于三星，因为三星原先的计划是 2017 年下半年在韩国京畿道平泽市厂量产它的 64 层 3D NAND 闪存。
东芝在 3D NAND 闪存方面的决心很大,计划 2017 年它的 3D NAND 占它的 NAND 出货量的 50%,至 2018 财年增加到占 80%。
另外,由于 2016 年 5 月威腾(WD,western digital)并购新帝(Sandisk)之后，现在决定延续与东芝的合作关系。东芝与威腾双方各自出资 50%,在未来 2016 to 2018 的三年内总投资 1.5 兆日园,相当于 147 亿美元。
美光
美光(Micron)在新加坡与英特尔合资的 12 英寸厂于 2016 年 Q1 开始量产 3D NAND,月产 3,000 片，并计划于今年底扩充产能至 40,000 片。
8 月 9 日美光正式推出了首款面向中高端智能手机市场的 32GB 3D NAND 存储产品。
该款 3D NAND 芯片是业内首款基于浮栅技术的移动产品，也是业内最小的 3D NAND 存储芯片，面积只有 60.217 mm2，同时采用 UFS 2.1 标准的存储设备，让移动设备实现一流的顺序读取性能；基于 3D NAND 的多芯片封装 (MCP) 技术和低功耗 LPDDR4X，使得该闪存芯片比标准的 LPDDR4 存储的能效多出 20%。此外，与相同容量的平面 NAND 芯片相比，美光 3D NAND 芯片的尺寸可以缩小 30%。
海力士
海力士也不甘示弱,它的利川 M14 厂近期改造完毕。SK 海力士进一步表示，2016 年底将建立 2 万~3 万片的 3D NAND Flash 产能，以因应市场需求。第 3 季之前的 3D NAND Flash 投资与生产重心会放在 36 层产品，预计今年的第 4 季将计划扩大 48 层产品的投资与生产能力。另外海力士也计划投资 15.5 兆韩元,约 134 亿美元,新建一座存储器制造厂。
三星
显然,三星的优势尚在,据 J.P. 摩根发表研究报告指出，三星应该会在 2016 年底将 3D NAND 的月产能拉高至接近 16 万片晶圆(西安厂 12 万片、及 Line 16 厂接近 4 万片)。三星的西安厂目前已接近(100,000 片)产能全开，且该公司还计划把 Line 16 厂的部分 2D NAND 产能转换为 3D。
另外，三星也将调用 Line 17 厂在二楼的空间，于明年投产 3D NAND。依据上述假设，J.P. 摩根估计三星明年底的 3D NAND 月产能将攀升至 22 万片(西安厂 12 万片、Line 16 厂近 6 万片、Line 17 厂近 4 万片)，等于是比今年底的月产能(16 万片)再扩充 37.5%。
在近四个月以来发生最大变化的是东芝及英特尔。因为现阶段三星在 NAND 方面领先，估计平均领先两年左右,而目前它的 3D NAND 产出己经占它 NAND 的比重达 40%。但是东芝正后续赶上来，因为它的 64 层提前量产，可能与三星几乎同步，但是它的目标更为诱人，它的 3D NAND 在 2017 年目标要占它的 NAND 产出 50%,(目前仅 5.4%)以及 2018 年的 80%。
另外，英特尔大连厂仅用 8 个月时间完成 NAND 闪存生产线的改造。目前尚不清楚英特尔大连厂将在今年下半年量产的是 3D NAND,或是它的 Xpoint 新型存储器。非常可能 2017 年东芝和英特尔的 3D NAND 产能将是三星西安厂的 2~3 倍，将直接威胁到三星的霸者地位。
结语
由于平面 NAND 闪存的量产己经达 15 纳米，几乎接近它的物理极限，因此为了提高存储器的容量及带宽，向 3DNAND 技术迈进是必然趋势。
但是 3DNAND 技术很复杂，相比较而言由于成品率低，导致成本高。据目前的水平，依三星的技术作例，它的平面 NAND，2015 年采用 16 纳米制程，容量为 64Gb，芯片面积为 86.4 平方毫米，折算每平方毫米为 740Mb，而与三星的 48 层 3DNAND 相比较，2016 年采用 21 纳米制程，容量达 256Gb，芯片面积为 99 平方毫米，折算每平方毫米可达 2，600Mb。
依三星的技术水平，据估计它的 48 层 3DNAND 的成本己经接近 2D NAND，未来 64 层时可能会占优势。而其它的各家，不知东芝怎么样？反正如果成本优势不足，它们也不可能去积极的扩充产能。
不管如何，到 2018 年武汉”新芯”实现诺言量产 3DNAND 时，它的 32 层与三星可能己经达 100 层相比己经落后四代左右，可能更为严峻的是制造成本方面的差距，因此”新芯”的产能扩充不可能盲目地马上扩大到月产 100，000 片。但是历来存储器业就是象一场赌局,对于中国半导体业是没有退路，只有迎头努力往前赶。“新芯”上马的意义，它不能完全用市场经济的概念来注释，其中技术方面的突破是首位，其次是降低制造成本，逐渐缩小差距。争取在未来全球半导体业的大势处于上升周期时，存储器价格有所回升，那时武汉”新芯”才有可能实现突围成功的希望。
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