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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