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為提升NAND Flash性能而將Cell垂直堆疊的3D堆疊技術競爭逐漸升溫。目前三星電子(Samsung Electronics)已具備生產系統獨大市場，SK海力士(SK Hynix)、東芝(Toshiba)、美光(Micron)等半導體大廠也正加速展開相關技術研發和生產作業。

據ET News報導，NAND Flash的2D平面微細製程，因Cell間易發生訊號干擾現像等問題，已進入瓶頸。主要半導體大廠轉而致力確保將Cell垂直堆疊的3D技術。半導體業界的技術競爭焦點從製程微細化，轉變為垂直堆疊能力。

在3D NAND的發展方面，目前三星暫時領先。2014年三星完成32層Cell堆疊並投入量產，2015年下半將生產48層堆疊產品。同時，三星也計劃在2016年上半投入64層堆疊產品量產。三星的技術發展較其他競爭業者更快，在3D領域確保獨步全球的技術競爭力。

三星利用大陸西安工廠生產3D NAND，未來大容量固態硬碟(SSD)也將大部分以3D NAND製造。南韓業界認為，三星的3D NAND比重將從2015年的15%，在2016年提升到35%水準。

SK海力士2014年研發出24層堆疊的NAND Flash，並對部分客戶提供樣品，目前正在研發36、40層堆疊的產品。2015年將完成實驗產線生產及生產性驗證，並於2016年初選定主力產品投入量產。

東芝和美光最快將在2015年底投入量產。兩大廠都已確保24層堆疊技術。2015年底或2016年初實際生產的產品，堆疊層數預估會是30~40層。3D NAND的核心競爭力在於面積相同Cell的堆疊層數。因在裝置上佔的面積最小化，並確保更大的儲存容量。

即使採用同樣的製程技術，3D堆疊的芯片較2D在理論上寫入速度快2倍、寫入次數最大可提升到10倍，集成度也可提升2倍以上，而耗電量則減少一半耐用度也較2D產品優越。

南韓業者表示，目前尚未知存儲器芯片堆疊技術的瓶頸，未來也有可能出現堆疊100層以上的設計。惟3D製程在蝕刻和蒸鍍的難易度較高，確保尖端設備變得非常重要。