Kakšna je uporaba silicijevega nitrida v polprevodniških napravah?

Silicijev nitrid (Si3N4)je spojina, ki se pogosto uporablja v polprevodniških napravah zaradi svojih edinstvenih električnih, toplotnih in mehanskih lastnosti. Tukaj je nekaj glavnih uporab silicijevega nitrida v tehnologiji polprevodnikov:

1. Izolator vrat:Silicijev nitridse pogosto uporablja kot izolatorski material vrat v napravah kovinski oksid-polprevodnik (MOS). Deluje kot dielektrična plast med elektrodo kovinskih vrat in spodnjim silikonskim substratom ter zagotavlja električno izolacijo. Silicijev nitrid ima visoko dielektrično konstanto (relativno prepustnost) in učinkovito blokira pretok električnega toka. Njegove odlične izolacijske lastnosti pomagajo ohraniti nadzor nad pretokom naboja v napravi.

2. Pasivacija: Silicijev nitrid se pogosto uporablja kot pasivacijska plast v polprevodnikih za zaščito strukture aktivne naprave pred zunanjimi onesnaževalci, vlago in fizičnimi poškodbami. Pomaga izboljšati dolgoročno zanesljivost in stabilnost naprave s preprečevanjem širjenja nečistoč, zmanjšanjem uhajanja toka in zagotavljanjem zaščitne pregrade proti migraciji ionov.

3. Difuzijska pregrada: silicijev nitrid lahko deluje kot pregradna plast za preprečevanje neželene difuzije dopantov ali nečistoč iz sosednjih plasti. Uporablja se lahko za izolacijo različnih območij polprevodniške naprave, kar preprečuje neželene interakcije in zagotavlja pravilno delovanje.

4. Maska za jedkanje: Silicijev nitrid je odporen na številna jedkala, ki se običajno uporabljajo v proizvodnih procesih polprevodnikov. Lahko se oblikuje in selektivno jedka, da se ustvarijo kompleksne strukture naprave ali da se definirajo vzorci za nadaljnje korake obdelave. Zaradi njegove odpornosti proti jedkanju je idealen material za uporabo kot maska ​​za jedkanje ali trda maska ​​v različnih postopkih litografije in jedkanja.

5. MEMS in senzorji: Silicijev nitrid se široko uporablja v mikroelektromehanskih sistemih (MEMS) in senzorskih aplikacijah. Zaradi odličnih mehanskih lastnosti, vključno z visoko trdoto, trdnostjo in odpornostjo proti obrabi, je primeren za uporabo kot strukturni material v mikrosenzorjih in mikroaktuatorjih.

Na splošno,silicijev nitridigra ključno vlogo pri načrtovanju, izdelavi in ​​delovanju polprevodniških naprav, saj prispeva k njihovi električni izolaciji, zaščiti in izboljšanju lastnosti naprav. Zaradi njegovih lastnosti je vsestranski in široko uporabljen material v industriji polprevodnikov.