传统与非闪存多属于平面闪存(Planar NAND)，也称2D NAND,而三维与非闪存(3D NAND)是立体堆叠的，可以极大地提高容量和降低成本。平面与非闪存已经微缩到十几纳米(见图5-84)以下，虽然容量更大了,但可靠性及性能却在下降。

相比之下，3D NAND采用新的思路解决这一问题， 它在相对较旧的工艺上堆叠更多的层数既提升了容量，又保证了性能和可靠性。3D NAND阵列电路示意图如图5-85所示，它将平面的存储单元串在垂直于硅片的方向堆叠起来，从而大大提高单位硅片面积内存储单元的数量。SSL 是存储单元串选择信号( String Select Line),决定连接至同一个BL上的多个单元串之一被选中；CSL 是贯穿整个存储单元阵列的共享地线(Common Source Line) ，在读操作时电流经存储单元串由BL流向CSL。GSL是地线选择信号(Ground Select Line)，决定了存储单元串与地线是否导通。

3D NAND堆叠方式可分为，简单堆叠(Simple Stack)、 垂直沟道( Vertical Channel, VC)和垂直栅极( Vertical Gate,VG)3种。存储单元采用浮栅晶体管单元( Floating Gate, FG)或者电荷俘获型单元(Charge Trap Flash, CTF)。相对于FG, CTF可靠性更高，体积更小，更适合3D NAND。常见的3D NAND闪存采用了基于CTF的垂直沟道结构，如图5-86所示，其绝缘体介质层环绕多晶硅沟道(Channel)，控制栅极又环绕着绝缘体介质层。这种设计提升了储存电荷的物理区域,消除了单元之间的耦合干扰，提高了性能和可靠性。3D NAND的堆栈层数从之前的24层提高到了目前的48层；MLC( Muli-Level Cell)类型的3DNAND的核心容量可达到128Gbit,TLC(Trinarg-Level Cell) 类型的核心容量可达到256Gbit,再结合多管芯堆叠以及引线键合技术连接，可以实现更高容量的闪存。

3D NAND是目前存储器领域的热]技术和未来的发展方向之一。随着存储需求的不断增加，以及3D NAND每位成本的不断下降，采用3D NAND的固态硬盘正在逐渐取代传统的机械硬盘。目前， 三星、东芝、SK海力士和美光等国际巨头都陆续量产了各自的3D NAND;国内的武汉新芯也开展了该技术的研发，