首次探秘三星48層3D閃存工藝如何精湛
從CPU到GPU，從內(nèi)存到顯存再到閃存，各種芯片都在搞3D堆疊工藝，而堆疊最狠的，絕對(duì)是三星電子的3D V-NAND閃存。TechInsights最近拆解了三星最新的48層3D V-NAND，被其精湛的工藝徹底征服了。拆解對(duì)象是三星最新的移動(dòng)固態(tài)硬盤T3 2TB，應(yīng)用了2015年8月份發(fā)布的3D V-NAND TLC閃存顆粒，每個(gè)晶粒(Die)的容量為256Gb(32GB)，編號(hào)“K9AFGY8S0M”。
這塊硬盤PCB的正反面安裝了四顆閃存芯片，編號(hào)“K9DUB8S7M”，每顆容量512GB，內(nèi)部封裝了16個(gè)我們想要探索的48層堆疊3D V-NAND晶粒。
16顆晶粒相互堆疊以及采用傳統(tǒng)線鍵合技術(shù)連接的封裝橫截面。這些晶粒的厚度只有40微米，是迄今所見(jiàn)封裝中最薄的，相比之下三星上代32層堆疊3D V-NAND中的晶粒厚度約為110微米。
另外，AMD R9 Fury X顯卡所用海力士HBM顯存的晶粒厚度約為50微米，三星TSV DDR4 DRAM晶粒的厚度約為55微米。
40微米，可能已經(jīng)逼近300毫米晶圓無(wú)需使用承載晶圓(carrier wafer)所能實(shí)現(xiàn)的最薄極限了。
單獨(dú)的一個(gè)256Gb晶粒，包括兩個(gè)5.9×5.9毫米的閃存Bank，存儲(chǔ)密度約為每平方毫米2600MB，而這還是21nm工藝實(shí)現(xiàn)的，相比之下三星16nm工藝平面型NAND閃存的密度只有每平方毫米740MB。
這是閃存陣列部分的SEM(掃描式電子顯微鏡)橫截面，可以看到其中有55個(gè)閘極層，包括48個(gè)NAND單元層、4個(gè)虛擬閘極、2個(gè)SSL、1個(gè)GSL。
這是V-NAND頂部的更高倍數(shù)放大圖。
作為對(duì)比的三星32層V-NAND TEM(隧道電子掃描顯微鏡)橫截面
V-NAND串聯(lián)TEM平面圖，可看到多個(gè)環(huán)形的分層
三星16nm平面型NAND閃存陣列
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