从晶圆到颗粒 东芝教你造闪存

一元

走进东芝存储位于日本四日市的闪存制造工厂，这里是全球规模最大的半导体工厂之一，自创立以来一直从事半导体存储产品的生产，目前已建成Fab1至Fab6共六个制造车间，全球三成以上的闪存芯片从这里诞生。

东芝的闪存制造车间分为上下两层结构，生产线融汇人工智能等技术，实现了高度自动化。

闪存的生产在无尘环境当中进行，位于屋顶的自动化传送装置负责将闪存送往不同工序进行加工。

晶圆首先进行加热，形成氧化膜。这层氧化膜在闪存单元中起到了隧道氧化层的作用，用于保持上方浮栅结构中电子，并允许在特定电压下电子能够从中穿透，从而完成闪存的数据读写功能。

注入特殊气体形成多晶硅。多晶硅在闪存单元中起到浮栅结构的作用，其中可以储存电子并表达数据信息。

通过光刻工艺制成精细的电路图形：

去除已感光部分的光刻胶：

使用等离子体腐蚀没有被光刻胶覆盖的部分：

将离子注入经过腐蚀处理的部分，形成储存信息的存储单元：

接下来在上面加入绝缘膜，制作线路层，然后经过化学机械研磨，磨平绝缘层上的凸起，然后进行接触孔蚀刻。

热处理使部分金属蒸发，形成连接存储单元的线路：

各工序通过自动传输带相连，在制造过程中晶圆一边移动一边接受各工序的加工：

制造完成的晶圆经过各种检测之后进入封装工序，晶圆在这里首先被切割成芯片：

此时的芯片还缺少外部引脚，需要将它封装到基板上。在机械手的工作下芯片被精准的固定在基板的指定位置：

再通过引线键合技术使芯片与基板相连。引线键合是封装中的主要互联技术之一，像高科技缝纫机一样利用极细的线将芯片缝到基板之上。在大容量的闪存颗粒当中，东芝还会使用更高端的TSV硅通孔技术完成多层芯片的高级封装。

接着用树脂封装位于基板上的芯片：我们平时看到的闪存颗粒黑色外观就源自封装所用的树脂材料。

在通过了极端温度、极端电压等重重检测之后，性能与质量达到要求的产品才会被打上东芝存储器的商标并出货，即东芝原厂闪存。

1987年，东芝发明NAND闪存，从而开启了一个全新的时代，几乎每一台智能数码产品都包含有记忆信息的闪存元件。东芝于1991年量产闪存，2007年宣布世界上首个3D闪存技术，始终推动信息化社会迭代，影响了全球每一个人的生活。今年东芝宣布搭载QLC技术的BiCS4（96层堆叠）闪存，单颗就能实现1.33TB的存储容量，使得每个消费者都有机会用上容量更大、价格更便宜的固态硬盘。