หน่วยในเซมิคอนดักเตอร์: อังสตรอม

อังสตรอมคืออะไร?

อังสตรอม (สัญลักษณ์: Å) เป็นหน่วยความยาวที่เล็กมาก ใช้เพื่ออธิบายขนาดของปรากฏการณ์ระดับจุลภาคเป็นหลัก เช่น ระยะห่างระหว่างอะตอมและโมเลกุล หรือความหนาของฟิล์มบางในการผลิตแผ่นเวเฟอร์ หนึ่งอังสตรอมเท่ากับ \(10^{-10}\) เมตร ซึ่งเทียบเท่ากับ 0.1 นาโนเมตร (nm)

เพื่ออธิบายแนวคิดนี้ให้เข้าใจได้ง่ายขึ้น ให้พิจารณาการเปรียบเทียบต่อไปนี้: เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมมนุษย์อยู่ที่ประมาณ 70,000 นาโนเมตร ซึ่งแปลว่า 700,000 Å หากเราจินตนาการว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกอยู่ที่ 1 เมตร แล้ว 1 Å จะเปรียบเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางของเม็ดทรายเล็กๆ บนพื้นผิวโลก

ในการผลิตวงจรรวม อังสตรอมมีประโยชน์อย่างยิ่ง เนื่องจากให้วิธีที่แม่นยำและสะดวกในการอธิบายความหนาของชั้นฟิล์มบางมาก เช่น ซิลิคอนออกไซด์ ซิลิคอนไนไตรด์ และชั้นที่เจือ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ ความสามารถในการควบคุมความหนาได้สูงถึงระดับของชั้นอะตอมแต่ละชั้น ทำให้อังสตรอมเป็นหน่วยที่ขาดไม่ได้ในภาคสนาม

ในการผลิตวงจรรวม การใช้อังสตรอมมีความสำคัญและกว้างขวาง การวัดนี้มีบทบาทสำคัญในกระบวนการสำคัญ เช่น การสะสมของฟิล์มบาง การกัด และการฝังไอออน ด้านล่างนี้เป็นสถานการณ์ทั่วไปหลายประการ:

1. การควบคุมความหนาของฟิล์มบาง

วัสดุฟิล์มบาง เช่น ซิลิคอนออกไซด์ (SiO₂) และซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) มักใช้เป็นชั้นฉนวน ชั้นหน้ากาก หรือชั้นอิเล็กทริกในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ความหนาของฟิล์มเหล่านี้มีผลกระทบสำคัญต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์  

ตัวอย่างเช่น ชั้นเกทออกไซด์ของ MOSFET (ทรานซิสเตอร์สนามผลเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์) โดยทั่วไปจะมีความหนาไม่กี่นาโนเมตรหรือแม้แต่อังสตรอมสองสามอังสตรอม หากชั้นหนาเกินไป ก็อาจทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลดลง ถ้ามันบางเกินไปก็อาจทำให้พังได้ เทคโนโลยีการสะสมไอสารเคมี (CVD) และเทคโนโลยีการสะสมชั้นอะตอม (ALD) ช่วยให้การสะสมของฟิล์มบางมีความแม่นยำระดับอังสตรอม ทำให้มั่นใจได้ว่าความหนาตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ

2. การควบคุมการใช้สารกระตุ้น  

ในเทคโนโลยีการปลูกฝังไอออน ความลึกและปริมาณของไอออนที่ฝังเข้าไปจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อย่างมีนัยสำคัญ อังสตรอมมักใช้เพื่ออธิบายการกระจายของความลึกของการฝัง ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการเชื่อมต่อที่ตื้น ความลึกของการฝังอาจมีน้อยถึงสิบอังสตรอม

3. ความแม่นยำในการแกะสลัก

ในการกัดแบบแห้ง การควบคุมอัตราการกัดและการหยุดเวลาอย่างแม่นยำจนถึงระดับอังสตรอมถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้วัสดุที่อยู่ด้านล่างเสียหาย ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการกัดเกตของทรานซิสเตอร์ การกัดมากเกินไปอาจส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง

4. เทคโนโลยีการสะสมชั้นอะตอม (ALD)

ALD เป็นเทคนิคที่ช่วยให้เกิดการสะสมของวัสดุได้ทีละชั้นอะตอม โดยแต่ละรอบโดยทั่วไปจะสร้างความหนาของฟิล์มเพียง 0.5 ถึง 1 Å เทคโนโลยีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการสร้างฟิล์มบางพิเศษ เช่น เกตไดอิเล็กทริกที่ใช้กับวัสดุค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูง (High-K)

Semicorex นำเสนอคุณภาพสูงเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์- หากคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา

โทรศัพท์ติดต่อ # +86-13567891907

อีเมล์: sales@semicorex.com