Яке застосування нітриду кремнію в напівпровідникових приладах?

Нітрид кремнію (Si3N4)це сполука, яка широко використовується в напівпровідникових пристроях завдяки своїм унікальним електричним, тепловим і механічним властивостям. Ось деякі з основних застосувань нітриду кремнію в напівпровідникових технологіях:

1. Ізолятор воріт:Нітрид кремніючасто використовується як матеріал ізолятора затвора в пристроях метал-оксид-напівпровідник (MOS). Він діє як діелектричний шар між металевим електродом затвора та кремнієвою підкладкою, що лежить під ним, забезпечуючи електричну ізоляцію. Нітрид кремнію має високу діелектричну проникність (відносну діелектричну проникність) і ефективно блокує потік електричного струму. Його відмінні ізоляційні властивості допомагають підтримувати контроль над потоком заряду всередині пристрою.

2. Пасивація: нітрид кремнію часто використовується як пасивуючий шар у напівпровідниках для захисту структури активного пристрою від зовнішніх забруднень, вологи та фізичного пошкодження. Це допомагає підвищити довгострокову надійність і стабільність пристрою, запобігаючи дифузії домішок, зменшуючи витік струму та створюючи захисний бар’єр проти міграції іонів.

3. Дифузійний бар’єр: нітрид кремнію може діяти як бар’єрний шар, щоб запобігти небажаній дифузії легуючих добавок або домішок із сусідніх шарів. Його можна використовувати для ізоляції різних областей напівпровідникового пристрою, запобігаючи небажаним взаємодіям і забезпечуючи належну функціональність.

4. Маска для травлення: нітрид кремнію стійкий до багатьох речовин для травлення, які зазвичай використовуються в процесах виробництва напівпровідників. На нього можна нанести візерунок і вибірково витравлювати для створення складних структур пристрою або для визначення шаблонів для наступних етапів обробки. Його стійкість до травлення робить його ідеальним матеріалом для використання як маски для травлення або твердої маски в різних процесах літографії та травлення.

5. MEMS і датчики: Нітрид кремнію широко використовується в мікроелектромеханічних системах (MEMS) і датчиках. Його відмінні механічні властивості, включаючи високу твердість, міцність і стійкість до зношування, роблять його придатним для використання в якості конструкційного матеріалу в мікросенсорах і мікроприводах.

Загалом,нітрид кремніювідіграє вирішальну роль у проектуванні, виготовленні та продуктивності напівпровідникових приладів, сприяючи їх електричній ізоляції, захисту та покращенню характеристик пристроїв. Його властивості роблять його універсальним і широко використовуваним матеріалом у напівпровідниковій промисловості.