Каква е употребата на силициев нитрид в полупроводникови устройства?

Силициев нитрид (Si3N4)е съединение, което обикновено се използва в полупроводникови устройства поради своите уникални електрически, термични и механични свойства. Ето някои от основните приложения на силициевия нитрид в полупроводниковата технология:

1. Изолатор на вратата:Силициев нитридчесто се използва като изолационен материал на затвора в металооксидно-полупроводникови (MOS) устройства. Той действа като диелектричен слой между металния затворен електрод и подлежащия силиконов субстрат, осигурявайки електрическа изолация. Силициевият нитрид има висока диелектрична константа (относителна диелектрична проницаемост) и ефективно блокира потока на електрически ток. Неговите отлични изолационни свойства помагат да се поддържа контрол върху потока на заряд в устройството.

2. Пасивация: Силициевият нитрид често се използва като пасивиращ слой в полупроводниците за защита на структурата на активното устройство от външни замърсители, влага и физическо увреждане. Помага за подобряване на дългосрочната надеждност и стабилност на устройството чрез предотвратяване на дифузията на примеси, намаляване на изтичането на ток и осигуряване на защитна бариера срещу йонна миграция.

3. Дифузионна бариера: Силициевият нитрид може да действа като бариерен слой, за да предотврати нежеланата дифузия на добавки или примеси от съседни слоеве. Може да се използва за изолиране на различни области на полупроводниково устройство, предотвратяване на нежелани взаимодействия и осигуряване на правилна функционалност.

4. Маска за ецване: Силициевият нитрид е устойчив на много ецващи вещества, които обикновено се използват в процесите на производство на полупроводници. Той може да бъде шарен и селективно гравиран, за да създаде сложни структури на устройството или да дефинира шаблони за последващи стъпки на обработка. Неговата устойчивост на ецване го прави идеален материал за използване като маска за ецване или твърда маска в различни процеси на литография и ецване.

5. MEMS и сензори: Силициевият нитрид намира широко приложение в микроелектромеханични системи (MEMS) и сензорни приложения. Неговите отлични механични свойства, включително висока твърдост, здравина и устойчивост на износване, го правят подходящ за използване като структурен материал в микросензори и микрозадвижки.

като цяло,силициев нитридиграе решаваща роля в проектирането, производството и производителността на полупроводникови устройства, като допринася за тяхната електрическа изолация, защита и подобряване на характеристиките на устройството. Свойствата му го правят универсален и широко използван материал в полупроводниковата индустрия.