为什么选碳作为3D NAND的硬掩模？

上期，我们多次提到用无定形碳膜作为刻蚀的硬掩模，详见:

<3D NAND的主要工艺流程>

那么碳膜到底具有哪些优秀的性质，才赢得了芯片设计师们的青睐？

什么是无定形碳膜？

无定形碳膜（Amorphous Carbon Film），即非晶碳膜，指的是一种由碳原子构成但没有长程有序结构的薄膜材料。这种材料的碳原子排列不像金刚石或石墨具有一定的规则性，因此被称为“无定形”。

可能大家对无定形碳膜还是有些陌生，如果我说出它的另一个名字，大家就恍然大悟了。无定形碳膜，又可以被叫做类金刚石碳膜（DLC, Diamond-Like Carbon），该膜层能够为几乎任何材料的表面实现类似于金刚石的一些特性。

无定形碳膜的种类？

DLC一共有9种不同的形式，分别为：aC，aC:H，aC:Me，aC:H:Me，aC:X，aC:H:X，ta-C，ta-C:H，ta-C:X等，并且每种形式都有大量的sp3杂化轨道。其中ta-C最硬，它未掺入任何其他元素，而其他种类的无定形碳则使用了氢、石墨和金属等填料以改变其结构与性能。

无定形碳膜有哪些优秀品质？

硬度极高：DLC膜的硬度可以达到70 GPa，接近天然金刚石的硬度（约为80-120 GPa）。

润滑性好：sp³杂化轨道越多，润滑性越好。在干燥条件下的摩擦系数很低（0.1-0.2）

耐磨性极佳。

化学惰性强：能够抵抗酸、碱和一些有机溶剂的侵蚀。

电绝缘性好：电阻率很高，适用于需要电绝缘保护的应用场景。

在3D NAND中，主要看中了DLC的硬度，这样在进行沟道通孔刻蚀时，可以保护下层的堆叠层不受伤害。

无定形碳膜如何制得？

可以采用PVD或CVD的方法制得。

PVD使用石墨形式的固体碳作为其碳源。包括电弧、溅射和激光等方法。

CVD则使用烃类气体（如甲烷）作为其碳源。包括射频(RF)、直流(DC)，自放电等方法。

硬掩模如何刻蚀？

蚀刻气体以O2为主，可加入一些N2与H2。

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新增NAND写入算法：跳过坏块并重建坏块表

宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来；

博观而约取，厚积而薄发。

有心的小伙伴可能在最新的软件版本里会看到，写入NAND时增加了一个新的算法：跳过坏块并重建坏块表 。

以海信5079板，MSD6A801芯片方案为例，先给大家演示RT809H写入NAND新算法。

先找一片坏块较多的Nand芯片，按方向放入RT809H编程器，锁好锁紧座。

点智能识别，选择NAND Falsh，稍等会自动识别到相同ID的芯片型号。

识别出两个芯片型号，选择跟芯片型号一致的K9K8G08U0D@TSOP48。

我们先点一下坏块检测，看看此芯片的坏块分布（坏块检测会破坏NAND芯片内数据，谨慎使用）。

检测到23个坏块，严格来说，基本算是残次品。

点设置，出现三个选项，硬拷贝；跳过坏块并重组数据；跳过坏块并重建坏块表。此板请选择“跳过坏块并重建坏块表 ”。

点写入，选择备份文件，开始自动写入。

可以看到界面上已经显示算法为“跳过坏块并重建坏块表”。

开始写入，耐心等待。。。

写入完成，接下来对写入后的NAND芯片进行验证，先把NAND芯片装回电视板卡。

连接上串口，同时监控打印信息。

通电，看到正常进入系统。同时监控显示画面，直到启动完成。

操作遥控，各项功能正常！

由于NAND使用领域的多样性和NAND自身的特殊性，坏块管理都不尽相同，就拿电视主板来说，我们通过大量板卡测试，和大量时间做了深入研究，发现不同的电视厂家，使用的坏块管理算法都不同，我们特此汇总了三种不同的算法，经过测试已经解决了目前在中国能够见到的电视主板NAND写入问题 。

NAND_AUTO读写芯片时，符合ONFI标准的芯片，读写成功率较高，比如海力士、镁光、ST、华邦等，而三星、东芝等厂商未加入此标准化组织，所以有可能参数识别错误导致读写后不能用，请提交NAND_AUTO读取得到的ID给我们，添加对应的芯片型号即可解决问题 。

国外用户如果遇到NAND读写问题，请提供好的板卡给我们测试。

没有哪种算法可以解决所有NAND复制问题，只能是遇到问题再研究新算法来解决问题。iFix爱修一直致力于为维修行业解决难题。

最近发现大家都在问一个比较实际的问题：RT809H以后会不会想其他编程器厂家一样，相同封装、不同型号的NAND芯片，使用不同的转接座？转接座的写入次数是多少？

这里是正式回答：RT809H编程器写入所有TSOP48封装的NAND芯片，只需要TSOP48通用座就可以了，永远不会限制写入次数！

视频演示，腾讯视频网址： https://v.qq.com/x/page/h0737szc7xu.html

学习课程已更新，欢迎大家进入学习。

入口：公众号首页-精选-案例直播；

目前课程观看已使用专属APP，

支持苹果、安卓手机以及电脑，

微信授权登录即可，

详见微信及QQ通知。

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