[科技资讯] 小小一颗芯片存储超TB容量数据：闪存是如何制造出来的？

从电脑和手机到可穿戴设备，我们日常生活中的各种数字电子设备几乎都离不开闪存。

东芝于1987年发明了闪存，应该对闪存是如何制造的有发言权。无事可做，笔者通过东芝存储的官网搜索了一些闪存制造的相关信息，看看这款黑色小芯片是怎么制造出来的。

目前我们使用的闪存大多属于3d闪存，是闪存单元的三维堆叠，灵活解决了半导体工艺发展中遇到的瓶颈。东芝在2007年的ieee学术会议上首次展示了三维(3d)闪存技术:

东芝发明的Bics闪存，经过48层，64层，发展到96层的bics4。

下图为东芝bics4闪存(管芯尚未封装)，采用96层堆叠结构，有tlc和qlc两种类型，后者实现1.33 TB/管芯的存储密度。

为了实现逐层堆叠的效果，东芝Storage在3d闪存的制造过程中广泛使用了等离子刻蚀技术。电极和介电层交替堆叠，然后所有层被穿孔，介电膜被沉积在通孔中以形成电极柱。

为了获得理想的孔形状，东芝开发了新的掩膜材料和刻蚀气体，并通过表面和气体层控制技术增加了闪存的堆叠层数。

作为一种复杂的半导体工艺产品，制造的闪存晶片需要经过高精度的缺陷检测。东芝采用sem扫描电子显微镜(SEM)和机器学习技术，高效发现和消除制造过程中的缺陷，确保闪存质量。

由于物理限制，半导体光刻的成本正在增加。东芝正在开发纳米压印光刻技术，利用压印将模板上的纳米级图案转移到晶圆上。该技术是一种备受期待的下一代光刻方法，可以以较低的成本实现先进的存储器制造。

作为nand闪存的发明者，东芝存储自2019年10月1日起更名为kioxia(中文名甲夏)。Kioxia是日本kiodu(存储)和希腊axia(价值)的结合体:将存储和价值融为一体，通过存储推动世界进步。