相信很多人都已習慣了叫這顆藍色星球為“地球村”,也適應了“拇指一族”的時尚稱謂,更熟知了“掌上”多媒體的簡易生活,毫無疑問,我們的世界正在一天天的變小,容納的東西卻在一天天的擴張,而這諸多跡象也正在印證著一種時代的趨勢,那就是信息的膨脹化,更新的高速化,效率的飛升化,外物的精簡化。可人們往往只能看到生活變化之表象特征,卻對其發展之原理和技術知之甚少,廖有問津。今天筆者就以Kingmax最新推出的microSDHC 4G產品為例,解構一下我們所熟悉的數碼世界日益迷你化的因由原尾,要問為何選中Kingmax,只因其著實有著潮流的代表性和過人之處吧。 解術一:足之所履——制程技術
晶圓的制造是整個電子資訊產業中最上游的部份,晶圓產業的發展優劣,直接影響半導體工業,晶圓的原始材料是硅,二氧化硅礦石經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,并經蒸餾后,制成高純度多晶硅,其純度高達 0.99999999999。晶圓制造廠再將此多晶硅融解,再于融液內摻入一小粒的硅晶體晶種,然后將其慢慢拉出,以形成圓柱狀的單晶硅晶棒,再經過研磨、拋光、切片后,即成為了集成電路的基本原料----硅晶圓片,即我們所稱的晶圓。
在IC制造過程中,通常被分為前、后工序,晶圓光刻的工藝(即所謂的流片),被稱為前工序,指用光技術在晶圓上刻蝕電路,通常由晶圓廠商來完成此工序,這是IC制造的最要害技術;晶圓流片后,其切割、封裝等工序則被稱為后工序。而影響單位晶圓容量以至成品存儲設備容量的因素中,制程技術首當其沖。所謂制程,代表了做工能達到的精密程度,即IC生產工藝可達到的最小導線寬度,是IC工藝先進水平的主要指標。也就是說線寬越小,集成度就高,在單位面積的晶圓片上就集成更多的電路單元,從而提高產品的存儲容量。
三星半導體擁有的全球最小的63納米制程技術,該制程下生產出的4Gbit的晶圓可以擁有更小的體積以便對應未來存儲卡高容量設計的需求。而1Byte=8bit,此次容量達4GB的microSDHC卡正是采用了8顆厚度僅25微米的4G bit晶圓堆疊而成。而隨著未來制程技術的發展,50nm(16Gb)、40nm(32Gb)也將漸漸走進我們的視野。有了先進的制程技術作后盾,Kingmax也將會為我們帶來更大容量上的突破。
解術二:肩之所倚——晶圓堆疊
生活節奏的日益加快,人們日常處理的信息也越來越多,大容量存儲設備的需求無形當中促進了電子技術推陳出新的頻率提升。在晶圓擴容技術上的革新,新一代的閃存晶圓堆疊技術應運而生,于是生產大容量微型存儲卡(如microSD等)成為可能。采用堆疊技術,可以在一張存儲卡上至少放置二個以上的閃存芯片。目前Kingmax已經可以達到8層的堆疊。也就是說,沒有堆疊技術的普通卡片最大容量只能達到單個4G bit的標準,即512MB,而采用堆疊技術(目前最多8層)的卡片最大容量可達其八倍,即4GB。
八層堆疊結構示意圖