Enheten i halvledare: Ångström

Vad är Ångström?

Ångström (symbol: Å) är en mycket liten längdenhet som i första hand används för att beskriva skalan av mikroskopiska fenomen, såsom avstånden mellan atomer och molekyler eller tjockleken på tunna filmer vid wafertillverkning. En ångström är lika med \(10^{-10}\) meter, vilket motsvarar 0,1 nanometer (nm).

För att illustrera detta koncept mer intuitivt, överväg följande analogi: Diametern på ett människohår är cirka 70 000 nanometer, vilket översätts till 700 000 Å. Om vi ​​föreställer oss 1 meter som jordens diameter, så kan 1 Å jämföras med diametern av ett litet sandkorn på jordens yta.

Vid tillverkning av integrerade kretsar är ångström särskilt användbart eftersom det ger ett exakt och bekvämt sätt att beskriva tjockleken på extremt tunna filmskikt, såsom kiseloxid, kiselnitrid och dopade skikt. Med framsteg inom halvledarprocessteknologi har förmågan att kontrollera tjockleken nått nivån för enskilda atomlager, vilket gör ångström till en oumbärlig enhet i fältet.

Vid tillverkning av integrerade kretsar är användningen av ångström omfattande och avgörande. Denna mätning spelar en betydande roll i nyckelprocesser som tunnfilmsavsättning, etsning och jonimplantation. Nedan följer flera typiska scenarier:

1. Kontroll av tunnfilmstjocklek

Tunnfilmsmaterial, såsom kiseloxid (SiO2) och kiselnitrid (Si3N4), används vanligtvis som isolerande skikt, maskskikt eller dielektriska skikt vid halvledartillverkning. Tjockleken på dessa filmer har en avgörande inverkan på enhetens prestanda.  

Till exempel är grindoxidskiktet i en MOSFET (metalloxidhalvledarfälteffekttransistor) vanligtvis några nanometer eller till och med några ångström tjockt. Om lagret är för tjockt kan det försämra enhetens prestanda; om det är för tunt kan det leda till sammanbrott. Teknikerna för kemisk ångavsättning (CVD) och atomskiktsavsättning (ALD) möjliggör avsättning av tunna filmer med noggrannhet på ångströmsnivå, vilket säkerställer att tjockleken uppfyller designkraven.

2. Dopingkontroll  

I jonimplantationsteknik påverkar penetrationsdjupet och dosen av de implanterade jonerna avsevärt halvledarenhetens prestanda. Ångström används ofta för att beskriva fördelningen av implantationsdjupet. Till exempel, i grunda korsningsprocesser, kan implantationsdjupet vara så litet som tiotals ångström.

3. Etsningsnoggrannhet

Vid torretsning är exakt kontroll över etsningshastigheten och stopptiden ner till ångströmsnivån avgörande för att undvika skador på det underliggande materialet. Till exempel, under gateetsning av en transistor, kan överdriven etsning resultera i försämrad prestanda.

4. Atomic Layer Deposition (ALD) Teknik

ALD är en teknik som möjliggör avsättning av material ett atomlager åt gången, där varje cykel vanligtvis bildar en filmtjocklek på endast 0,5 till 1 Å. Denna teknik är särskilt fördelaktig för att konstruera ultratunna filmer, såsom grinddielektrik som används med material med hög dielektrisk konstant (High-K).

Semicorex erbjuder hög kvalitethalvledarskivor. Om du har några frågor eller behöver ytterligare information, tveka inte att kontakta oss.

Kontakta telefonnummer +86-13567891907

E-post: sales@semicorex.com