Jednostka w półprzewodniku: Angstrem

Co to jest Angstrom?

Angstrem (symbol: Å) to bardzo mała jednostka długości, używana głównie do opisu skali zjawisk mikroskopowych, takich jak odległości między atomami i cząsteczkami lub grubość cienkich warstw podczas produkcji płytek. Jeden angstrem równa się \(10^{-10}\) metrów, co odpowiada 0,1 nanometra (nm).

Aby zilustrować tę koncepcję w bardziej intuicyjny sposób, rozważmy następującą analogię: średnica ludzkiego włosa wynosi około 70 000 nanometrów, co przekłada się na 700 000 Å. Jeśli wyobrazimy sobie 1 metr jako średnicę Ziemi, wówczas 1 Å można porównać do średnicy małego ziarenka piasku na powierzchni Ziemi.

W produkcji układów scalonych angstrem jest szczególnie przydatny, ponieważ zapewnia dokładny i wygodny sposób opisania grubości niezwykle cienkich warstw folii, takich jak tlenek krzemu, azotek krzemu i warstwy domieszkowane. Wraz z rozwojem technologii procesów półprzewodnikowych możliwość kontrolowania grubości osiągnęła poziom poszczególnych warstw atomowych, czyniąc angstrem niezastąpioną jednostką w terenie.

W produkcji układów scalonych zastosowanie angstremów jest szerokie i kluczowe. Pomiar ten odgrywa znaczącą rolę w kluczowych procesach, takich jak osadzanie cienkiej warstwy, trawienie i implantacja jonów. Poniżej znajduje się kilka typowych scenariuszy:

1. Kontrola grubości cienkiej warstwy

Materiały cienkowarstwowe, takie jak tlenek krzemu (SiO₂) i azotek krzemu (Si₃N₄), są powszechnie stosowane jako warstwy izolacyjne, warstwy maskujące lub warstwy dielektryczne w produkcji półprzewodników. Grubość tych folii ma istotny wpływ na wydajność urządzenia.  

Na przykład warstwa tlenku bramki tranzystora MOSFET (tranzystor polowy z półprzewodnikiem z tlenkiem metalu) ma zazwyczaj grubość kilku nanometrów, a nawet kilku angstremów. Jeśli warstwa jest zbyt gruba, może obniżyć wydajność urządzenia; jeśli jest zbyt cienki, może to doprowadzić do awarii. Technologie chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) i osadzania warstwy atomowej (ALD) umożliwiają osadzanie cienkich warstw z dokładnością na poziomie angstremów, zapewniając, że grubość spełnia wymagania projektowe.

2. Kontrola antydopingowa  

W technologii implantacji jonów głębokość penetracji i dawka implantowanych jonów znacząco wpływają na działanie urządzenia półprzewodnikowego. Do opisu rozkładu głębokości implantacji często używa się angstremów. Na przykład w procesach płytkich połączeń głębokość implantacji może wynosić zaledwie dziesiątki angstremów.

3. Dokładność trawienia

W przypadku trawienia na sucho precyzyjna kontrola szybkości trawienia i czasu zatrzymania aż do poziomu angstremów jest niezbędna, aby uniknąć uszkodzenia materiału znajdującego się pod spodem. Na przykład podczas trawienia bramkowego tranzystora nadmierne trawienie może skutkować pogorszeniem wydajności.

4. Technologia osadzania warstwy atomowej (ALD).

ALD to technika umożliwiająca osadzanie materiałów po jednej warstwie atomowej na raz, przy czym w każdym cyklu zazwyczaj tworzy się warstwa o grubości od 0,5 do 1 Å. Technologia ta jest szczególnie korzystna przy konstruowaniu ultracienkich folii, takich jak dielektryki bramkowe stosowane z materiałami o wysokiej stałej dielektrycznej (High-K).

Semicorex oferuje wysoką jakośćpłytki półprzewodnikowe. Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Numer telefonu kontaktowego +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com