Mire használható a szilícium-nitrid a félvezető eszközökben?

Szilícium-nitrid (Si3N4)egy olyan vegyület, amelyet egyedülálló elektromos, termikus és mechanikai tulajdonságai miatt gyakran használnak félvezető eszközökben. Íme néhány a szilícium-nitrid fő felhasználási területei közül a félvezető technológiában:

1. Kapu szigetelő:Szilícium-nitridgyakran használják kapuszigetelő anyagként fém-oxid-félvezető (MOS) eszközökben. Dielektromos rétegként működik a fém kapuelektróda és az alatta lévő szilíciumhordozó között, elektromos szigetelést biztosítva. A szilícium-nitrid nagy dielektromos állandóval (relatív permittivitással) rendelkezik, és hatékonyan blokkolja az elektromos áram áramlását. Kiváló szigetelő tulajdonságai segítenek fenntartani a töltés áramlását a készüléken belül.

2. Passziválás: A szilícium-nitridet gyakran használják passziváló rétegként a félvezetőkben, hogy megvédjék az aktív eszköz szerkezetét a külső szennyeződésektől, nedvességtől és fizikai sérülésektől. Hozzájárul a készülék hosszú távú megbízhatóságának és stabilitásának javításához azáltal, hogy megakadályozza a szennyeződések diffúzióját, csökkenti az áramszivárgást, és védőgátat biztosít az ionvándorlás ellen.

3. Diffúziós gát: A szilícium-nitrid zárórétegként működhet, hogy megakadályozza az adalékanyagok vagy szennyeződések nem kívánt diffúzióját a szomszédos rétegekből. Alkalmazható a félvezető eszköz különböző régióinak elkülönítésére, megakadályozva a nem kívánt kölcsönhatásokat és biztosítva a megfelelő működést.

4. Maratási maszk: A szilícium-nitrid ellenáll számos, a félvezetőgyártási folyamatokban általánosan használt maratóanyagnak. Mintázható és szelektíven maratható, így összetett eszközstruktúrákat hozhat létre, vagy mintákat határozhat meg a következő feldolgozási lépésekhez. Maratással szembeni ellenálló képessége ideális anyaggá teszi maratási maszkként vagy keménymaszkként való használatra különféle litográfiás és maratási eljárásokban.

5. MEMS és érzékelők: A szilícium-nitridet széles körben használják mikroelektromechanikai rendszerekben (MEMS) és érzékelőalkalmazásokban. Kiváló mechanikai tulajdonságai, beleértve a nagy keménységet, szilárdságot és kopásállóságot, alkalmassá teszik mikroszenzorok és mikroaktuátorok szerkezeti anyagaként való felhasználásra.

Átfogó,szilícium-nitriddöntő szerepet játszik a félvezető eszközök tervezésében, gyártásában és teljesítményében, hozzájárulva azok elektromos leválasztásához, védelméhez és az eszközök jellemzőinek javításához. Tulajdonságai miatt sokoldalú és széles körben felhasználható anyag a félvezetőiparban.