nand工艺流程 3D NAND的主要工艺流程-行情-上海羊羽卓进出口贸易有限公司

nand工艺流程 3D NAND的主要工艺流程

发布时间 : 2024-11-28

作者 : 小编

访问数量 : 23

扫码分享至微信

3D NAND的主要工艺流程

3D NAND绝对是芯片制程的天花板，三星，海力士，英特尔，长江存储等都有3D NAND的产线，代表了一个国家的芯片制造水平。今天，我们就来剖析一下3D NAND的主要制作流程。

1，基底准备：选择12寸特定晶向的硅片。

2，SiO2与SiNx交替镀膜，每层膜层在几十纳米左右。根据产品的不同，膜层的层数也不同。图中只是示意图，只有几层。但实际有64，128，400层等层数。

3，沉积无定形硅碳膜，这个是用来做沟道刻蚀的硬掩模。

4，硬掩模刻蚀，将硬掩模开口，以便于刻蚀堆叠的SiO2与SiNx材料

5，沟道通孔刻蚀，见文章：

《 3D NAND的沟道通孔是怎么做出来的？》

6，台阶刻蚀，见文章：

《3D NAND的台阶蚀刻（刻蚀）》

7，沉积无定形硅硬掩模，图片为侧视图

8，将硬掩模开孔

9，slit etch：将SiO2与SiNx的堆叠层刻蚀为一个个沟槽，

10，将堆叠层中的SiNx刻蚀掉，填充TiN,钨（W）等,即word line fill工艺。

11，刻蚀掉多余的钨，之后需要对沟道通孔进行填充，因此需依次沉积阻挡氧化层，Charge Trap SiN (电荷陷阱氮化硅)，Tunnel Oxide (隧道氧化物)，Poly Si (多晶硅)，Core SiO2 (硅基体)。功能区主体结构完成。

12，沉积介质层，并用CCP-RIE进行接触孔蚀刻。

13，用金属填充接触孔，并制作出连接接触孔的金属导线-Bit line，3D NAND的整个制程结束。

文中精简了比较多的重复步骤，实际工艺在数百步以上。

欢迎加入我的半导体制造知识社区，答疑解惑，上千个半导体行业资料共享，内容比文章丰富很多很多，适合快速提升个人能力，介绍如下：

《欢迎加入作者的芯片知识社区！》

探访固态硬盘工厂，揭秘SSD生产过程

OCZ在固态硬盘市场的经历大体可以分为两个阶段——在没被东芝收购之前，他们在SSD市场闯出了一片天地，还坚持自主研发主控，但作为一家小公司，OCZ在NAND闪存货源上得不到支持，不得不自己想办法（你懂的），但这又导致OCZ的口碑下降。在挣扎之后，OCZ最终选择了委身于东芝，现在已经是东芝旗下的子公司了，获得了稳定的NAND货源，还卖掉了非主业的电源等业务，准备在SSD市场大干一场了。

OCZ公司CEO Ralph Schmitt，后面的牌子上写着“东芝集团旗下公司”

在产品研发和生产层面，OCZ现在已经没什么障碍了，不过SSD市场巨头环视，如何在市场上杀出一条路是个考验，OCZ还需要在营销、宣传上下功夫。最近他们邀请了Anandtech网站去参观了台湾的SSD工厂，OCZ公司的高管向他们讲解了SSD研发及生产的过程，大家可以可以了解下。

SSD固态硬盘研发过程

在介绍SSD是如何生产之前，首先看下SSD的开发过程。

SSD的研发首先源于一个想法（灵感），它可以是任何东西，比如全新型号、现有产品的NAND升级版、大容量型号、不同尺寸的或者新的软件等。之后这个想法会走向P0阶段，变成具体的概念，通常会有简短（1-2页纸）的文档描述。

概念清晰之后，营销及工程团队就会给出他们的反馈意见，这也是非常重要的，因为一个产品要想生产出来，必须要是工程角度上可以执行的。通常情况下，P1阶段会花费三周时间，然后作出更有深度的描述，如果失败的话，它就会返回到概念阶段。

在P2阶段，OCZ开始为这个工程提供更多资源，P3阶段会开始真正的产品计划，这时候会有2个关键的文档完成，也就是市场营销和工程部门的回应。

P2阶段可能是最关键的一步，因为这时候的计划及预算将决定OCZ是否投入几十甚至上百万资金，因此所有文档都必须精心制作及评估以便作出最佳决定。P2阶段的长度取决于计划的复杂度以及涉及到的团队，通常情况下需要三个月时间来制定最终计划和预算。

如果计划资金到位，OCZ就会进入P3阶段，这时候工程任务是最多的。OCZ这时当然希望具体细节如计划的那样，但此时最终的目标是制造出可工作的原型，此后团队开始测试原型。在工程团队进行的同时，其他团队也要继续自己的工作，并准备生产测试样品，这些工作包括供应链认证、确保厂研制周期、制作规格表及营销材料等。

这期间的时长取决于产品，即便使用现成的主控，新产品也可能花费长达1年的时间。如果是全新开发JetExrpess这样的主控，那可能花费数年时间。

认证阶段

P4阶段，也就是检验（validation）及认证（qualification）阶段，这部分主要包括EVT工程验证测试、DVT设计验证测试及PVT产品验证测试。其中EVT将在首个样品上验证它是否能在现实中如设计目标那样真正工作起来，主要涉及功耗、信号及接口等测试，也会有部分性能测试，但EVT阶段固件还远未完工，因此性能不是关键。

DVT阶段会进一步分为两个阶段——正常的DVT及质量/可靠性测试。之所以分为两个阶段是因为EVT及正常DVT都是工程团队负责的，而大部分DVT工作都是质量/可靠性测试，是另一个由Van Patten领导的团队完成的。

PVT是P4阶段中靠后的测试，主要集中于可靠性及制造工艺的可重复性上。PVT测试的目的是确保生产出来的每个产品都是一样的质量，这部分工作通过使用dye&pry染色及X-Ray射线检查PCB焊接中是否产生缺陷来完成的。

其他PVT测试则会评估工厂质量检验系统的准备状态以确保每个质量控制阶段都能分辨好产品与坏产品，保证流入到消费者手中的产品都是没有缺陷的。ORT持续可靠性测试也会挑选样品开始测试，以保证随着时间增长质量也没有变化。

整个质量认证过程的进度要看具体情况了，短则2个月，但也可能长达半年，如果产品比较复杂的话。在认证阶段，OCZ通常设置2-5组工程样品以便能发现问题并解决问题，但这时候不会有什么预调，它主要依赖测试中会发现什么问题，需要什么程度的修正。直到产品通过了所有质量及可靠性测试，它才会进入下一个阶段。

生产阶段

在P5阶段，硬盘将从工程及验证阶段转向操作阶段，这通常需要3-6周时间。

一旦生产方面准备就绪了，OCZ就会发布新品公告，然后开始大规模生产，并准备发货给消费者。现在我们来看下SSD到底是如何生产的吧。

OCZ在台湾的工厂位于桃源县的中坜市，与台北市中心大约有45分钟的车程。技术上讲这个工厂实际上是属于台湾力成科技（PTI），因为东芝收购OCZ的条件之一就是OCZ卖掉工厂。至于力成科技，他们在业界很知名，员工数超过1万，客户中不乏苹果这样的大公司。

除了组装之外，PTI也有晶圆针测及核心封装的业务，实际上东芝NAND闪存的封装也是PTI代工的，原文表示三星是唯一一家自己做封装的NAND公司。

PTI与OCZ的合作很亲密，毕竟在收购之前这家工厂的员工都是OCZ支付薪水的。PTI的产线中有两条SMT生产线是专门给OCZ的，每月产能大约7万单位。如果有需求的话，OCZ还会要求PTI公司其他工厂及SMT产品线来提高产能，该区域可以容纳10条SMT产线。

当然，这座工厂倒不是专门为OCZ生产硬盘的，其他厂商的SSD也在这里，采访中他们一行就见到了金士顿的SSD。

组装SSD