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【科普贴】从沙子到颗粒的蜕变

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刘骁奖|  楼主 | 2013-12-12 13:39 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
第一阶段:沙子熔炼单晶硅

沙子:脱氧后的沙子(尤其是石英)最多包含25%的硅元素,以二氧化硅SiO2的形式存在,这也是半导体制造产业的基础。

硅熔炼:硅净化熔炼成大晶体。通过多次净化后达到半导体制造需求的电子级硅,平均每一百万个硅原子中最多只有一个杂质原子。

单晶硅锭:最后得到纯度99.9999%的单晶硅锭。

第二阶段:硅锭切割成晶圆

硅锭切割:将硅锭横向切割成单个硅片,也就是我们常说的晶圆(Wafer)。因为是类圆柱体切割,横截面自然就是圆形了。

晶圆:切割出来的晶圆经过抛光后表面像镜面一样完美。现在的晶圆多为300毫米(12英寸)。

第三阶段:光刻


IMFT内的光刻室


操作间的无尘控制标准比医院手术室还要干净100倍!


晶圆光刻时做掩膜



在300mm晶圆上采用25nm技术光刻出的NAND闪存芯片



25nm制程NAND闪存芯片,单个长方形为2GB,单个Die是8GB

第四阶段:检测与封装

晶圆光刻完成之后,需要进行测试后进行封装,封装成为颗粒才能使用在SSD等各种设备上。

一片晶圆在出厂之前经由测试分类出好的晶粒(Good Die)和不良品(Ink Die)。

关于Ink Die的起源是这样的,以往封装设备还没有自动化的时候,需要人工在不良品上点上墨点作为标记,所以后来不良品就被成为Ink Die。

封装设备和技术进步以后,晶圆的测试会以坐标的方式区分Good Die和Ink Die,记录下来的资料就叫Mapping。



封测厂根据Mapping把Good Die取下来封装成颗粒,对于Flash来说有以下几种封装类型:
TSOP II:类似于DRAM 4Mx16,2001年以前的小容量多是这种封装
TSOP I:Thin Small Out-line Package,48脚封装
BGA:Ball Grid Array,常见有100/132/136/152 Ball
LGA:Land Grid Array,Apple产品应用倡导的封装形式。

DBG(DICING BEFORE GRINDING)晶圆封装工艺流程示意图:


通过了测试的颗粒使用激光蚀刻打上原厂标:



采用了Intel ME2颗粒的金士顿HyperX 120G


从沙子熔炼到单晶硅,切割成晶圆,再通过光刻、测试封装成颗粒,一道道工序后留下的良好品质的颗粒,再搭配设计合理的主控,才能成为最终到达我们手中的值得信赖的SSD。

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沙发
黄小俊| | 2013-12-12 14:07 | 只看该作者
太酷了。。

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板凳
maxianhui120| | 2013-12-12 14:32 | 只看该作者
原来如此

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地板
善水盈渊| | 2013-12-12 15:35 | 只看该作者
涨姿势了……

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5
pichen| | 2013-12-13 17:15 | 只看该作者
这,学习了~!

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6
sdnumcu| | 2013-12-13 20:30 | 只看该作者
刘哥,这科普贴靠谱

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287651380| | 2014-1-23 15:18 | 只看该作者

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