Yksikkö puolijohteessa: Angstrom

Mikä on Angstrom?

Angstrom (symboli: Å) on hyvin pieni pituusyksikkö, jota käytetään ensisijaisesti kuvaamaan mikroskooppisten ilmiöiden mittakaavaa, kuten atomien ja molekyylien välisiä etäisyyksiä tai ohuiden kalvojen paksuutta kiekkojen valmistuksessa. Yksi angstrom on yhtä suuri kuin \(10^{-10}\) metriä, mikä vastaa 0,1 nanometriä (nm).

Havainnollistaaksesi tätä käsitettä intuitiivisemmin, harkitse seuraavaa analogiaa: Ihmisen hiuksen halkaisija on noin 70 000 nanometriä, mikä tarkoittaa 700 000 Å. Jos kuvittelemme maan halkaisijaksi 1 metrin, niin 1 Å verrataan pienen hiekkajyvän halkaisijaan maan pinnalla.

Integroitujen piirien valmistuksessa angstrom on erityisen hyödyllinen, koska se tarjoaa tarkan ja kätevän tavan kuvata erittäin ohuiden kalvokerrosten, kuten piioksidin, piinitridin ja seostettujen kerrosten, paksuutta. Puolijohdeprosessitekniikan edistymisen myötä kyky hallita paksuutta on saavuttanut yksittäisten atomikerrosten tason, mikä tekee angströmistä välttämättömän yksikön alalla.

Integroitujen piirien valmistuksessa angströmien käyttö on laajaa ja ratkaisevaa. Tällä mittauksella on merkittävä rooli avainprosesseissa, kuten ohutkalvopinnoituksessa, syövytyksessä ja ioni-istutuksissa. Alla on useita tyypillisiä skenaarioita:

1. Ohutkalvon paksuuden säätö

Ohutkalvomateriaaleja, kuten piioksidia (SiO2) ja piinitridiä (Si3N4), käytetään yleisesti eristekerroksina, maskikerroksina tai dielektrisinä kerroksina puolijohteiden valmistuksessa. Näiden kalvojen paksuudella on ratkaiseva vaikutus laitteen suorituskykyyn.  

Esimerkiksi MOSFETin (metal oxide semiconductor field-effect transistor) hilaoksidikerros on tyypillisesti muutaman nanometrin tai jopa muutaman angströmin paksuinen. Jos kerros on liian paksu, se voi heikentää laitteen suorituskykyä. jos se on liian ohut, se voi johtaa hajoamiseen. Kemiallinen höyrypinnoitus (CVD) ja atomikerrospinnoitus (ALD) mahdollistavat ohuiden kalvojen pinnoittamisen angstrom-tason tarkkuudella, mikä varmistaa, että paksuus täyttää suunnitteluvaatimukset.

2. Dopingvalvonta  

Ioni-implantaatioteknologiassa istutettujen ionien tunkeutumissyvyys ja annos vaikuttavat merkittävästi puolijohdelaitteen suorituskykyyn. Angströmejä käytetään usein kuvaamaan implantaatiosyvyyden jakautumista. Esimerkiksi matalissa liitosprosesseissa implantaatiosyvyys voi olla jopa kymmeniä angströmejä.

3. Etsaustarkkuus

Kuivaetsauksessa etsausnopeuden ja pysäytysajan tarkka hallinta angstrom-tasolle asti on välttämätöntä, jotta alla oleva materiaali ei vahingoitu. Esimerkiksi transistorin porttietsauksen aikana liiallinen etsaus voi johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen.

4. Atomic Layer Deposition (ALD) -tekniikka

ALD on tekniikka, joka mahdollistaa materiaalien kerrostamisen atomikerros kerrallaan, jolloin jokainen sykli muodostaa tyypillisesti vain 0,5 - 1 Å kalvon paksuuden. Tämä tekniikka on erityisen hyödyllinen rakennettaessa erittäin ohuita kalvoja, kuten hilaeristeitä, joita käytetään korkean dielektrisyysvakion (High-K) materiaalien kanssa.

Semicorex tarjoaa korkealaatuistapuolijohdekiekot. Jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Puhelinnumero +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com