Kam naudojamas silicio nitridas puslaidininkiniuose įrenginiuose?

Silicio nitridas (Si3N4)yra junginys, kuris dėl savo unikalių elektrinių, šiluminių ir mechaninių savybių dažniausiai naudojamas puslaidininkiniuose įrenginiuose. Štai keletas pagrindinių silicio nitrido panaudojimo būdų puslaidininkių technologijoje:

1. Vartų izoliatorius:Silicio nitridasdažnai naudojama kaip vartų izoliacinė medžiaga metalo oksido puslaidininkiniuose (MOS) įrenginiuose. Jis veikia kaip dielektrinis sluoksnis tarp metalinio užtvaro elektrodo ir apatinio silicio pagrindo, užtikrindamas elektros izoliaciją. Silicio nitridas turi didelę dielektrinę konstantą (santykinį laidumą) ir efektyviai blokuoja elektros srovės tekėjimą. Puikios izoliacinės savybės padeda išlaikyti įkrovos srauto kontrolę įrenginyje.

2. Pasyvavimas: Silicio nitridas dažnai naudojamas kaip pasyvavimo sluoksnis puslaidininkiuose, siekiant apsaugoti aktyvaus įrenginio struktūrą nuo išorinių teršalų, drėgmės ir fizinių pažeidimų. Jis padeda pagerinti ilgalaikį prietaiso patikimumą ir stabilumą, užkertant kelią priemaišų difuzijai, sumažinant srovės nuotėkį ir sukuriant apsauginę barjerą nuo jonų migracijos.

3. Difuzijos barjeras: Silicio nitridas gali veikti kaip barjerinis sluoksnis, neleidžiantis nepageidaujamai priemaišų ar priemaišų sklaidai iš gretimų sluoksnių. Jis gali būti naudojamas atskirti skirtingas puslaidininkinio įtaiso sritis, užkertant kelią nepageidaujamai sąveikai ir užtikrinant tinkamą funkcionalumą.

4. Odinimo kaukė: Silicio nitridas yra atsparus daugeliui ėsdinimo medžiagų, dažniausiai naudojamų puslaidininkių gamybos procesuose. Jis gali būti raštuotas ir pasirinktinai išgraviruotas, kad būtų sukurtos sudėtingos įrenginio struktūros arba apibrėžtų šablonus tolesniems apdorojimo etapams. Dėl atsparumo ėsdinimui ji yra ideali medžiaga naudoti kaip ėsdinimo kaukė arba kieta kaukė įvairiuose litografijos ir ėsdinimo procesuose.

5. MEMS ir jutikliai: silicio nitridas plačiai naudojamas mikroelektromechaninėse sistemose (MEMS) ir jutikliuose. Dėl puikių mechaninių savybių, įskaitant didelį kietumą, stiprumą ir atsparumą dilimui, jis tinkamas naudoti kaip konstrukcinė medžiaga mikrojutikliuose ir mikropavarose.

Apskritaisilicio nitridasvaidina lemiamą vaidmenį projektuojant, gaminant ir atliekant puslaidininkinius įtaisus, prisidedant prie jų elektros izoliacijos, apsaugos ir prietaiso charakteristikų gerinimo. Dėl savo savybių ji yra universali ir plačiai naudojama medžiaga puslaidininkių pramonėje.