一粒普通的沙子 是如何蛻變成一顆快閃記憶體顆粒?

2021-01-12 快科技

SSD主要由主控和快閃記憶體構成,而佔據了SSD 70%成本的快閃記憶體顆粒,毫無疑問是最受關注的焦點之一。作為存儲單元,快閃記憶體顆粒是如何被鍛造出來的呢?

快閃記憶體晶片同各類晶片一樣,儘管用途與性能大有不同,但在材料上同宗同源,是的,它們都來源於沙子。

晶片的基礎是矽晶圓,而矽元素普遍存在於我們日常所見的沙子中,尤其是石英砂,所以石英砂通常被用作晶片製造的原材料。雖然原料來源豐富,但把平凡的事物變成不凡總要經歷磨練,從普通的沙子變成昂貴的晶圓,得經歷三個過程:矽提煉及提純、單晶矽生長、晶圓成型。

首先是矽提煉。被選用的石英砂會被放入一個高達2000℃的電弧熔爐進行提煉,得到純度約為 98% 的純矽。

但98%的純度還無法達到晶片級晶圓的生產要求,還需要進一步提純。經蒸餾與化學作用後,最終提煉出純度高達 99.999999999% 的多晶矽。

第二步就是單晶矽生長。單晶矽生長通常採用直拉法,就是將已提煉好的高純度多晶矽放在石英坩堝中,通過高溫將其融化,然後提供一個籽晶即過冷度,邊旋轉邊提拉,冷卻後就生長成了與籽晶內部晶格方向相同的單晶矽棒。

單晶矽棒生產出後,將其按照適當的尺寸進行切割、研磨、拋光,晶圓片就成型了。

以上三步的完成,只是宣告沙子完成了向晶圓的華麗蛻變,但真正要變成晶片或者具備存儲功能,還需要進行塗膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入等精密操作。因為工藝難度極高,需要非常高精尖的光刻機才能完成。

完成上面的幾道工藝,晶圓上就形成了一個個格狀的晶粒。通過針測的方式對每個晶粒進行功能性檢測,合格的晶粒就被組裝進電路板中。

因為晶粒厚度薄,硬度小,為了防止受到損壞,廠商通常會在上面加封保護罩並列印上廠商名字和編碼。例如影馳ONE 240 SSD,採用的是東芝原廠3D NAND Falsh,我們直接就可以從封裝上可以得到這些信息。

所以,快閃記憶體晶片可以說是沙子歷經千錘百鍊之後,加以先進的製造工藝技術才形成並具備存儲功能。

影馳ONE系列SSD,堅定採用東芝 3D NAND一種原廠快閃記憶體,嚴選優質顆粒,從源頭保證顆粒的純淨性,始終如一為用戶提供上佳的使用體驗。

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