Mikä on piinitridin käyttö puolijohdelaitteessa?

Piinitridi (Si3N4)on yhdiste, jota käytetään yleisesti puolijohdelaitteessa sen ainutlaatuisten sähköisten, termisten ja mekaanisten ominaisuuksiensa vuoksi. Tässä on joitain piinitridin tärkeimmistä käyttötavoista puolijohdeteknologiassa:

1. Portin eriste:Piinitridikäytetään usein portin eristemateriaalina metallioksidipuolijohde- (MOS) -laitteissa. Se toimii dielektrisenä kerroksena metallisen hilaelektrodin ja alla olevan piisubstraatin välillä ja tarjoaa sähköisen eristyksen. Piinitridillä on korkea dielektrisyysvakio (suhteellinen permittiivisyys) ja se estää tehokkaasti sähkövirran kulkua. Sen erinomaiset eristävät ominaisuudet auttavat säilyttämään laitteen sisäisen latausvirran hallinnan.

2. Passivointi: Piinitridia käytetään usein passivointikerroksena puolijohteissa suojaamaan aktiivisen laitteen rakennetta ulkoisilta epäpuhtauksilta, kosteudelta ja fyysisiltä vaurioilta. Se auttaa parantamaan laitteen pitkäaikaista luotettavuutta ja vakautta estämällä epäpuhtauksien diffuusion, vähentämällä virtavuotoa ja tarjoamalla suojaavan esteen ionien kulkeutumista vastaan.

3. Diffuusioeste: Piinitridi voi toimia sulkukerroksena estämään lisäaineiden tai epäpuhtauksien ei-toivottua leviämistä viereisistä kerroksista. Sitä voidaan käyttää eristämään puolijohdelaitteen eri alueita, mikä estää ei-toivotut vuorovaikutukset ja varmistaa oikean toiminnan.

4. Etch Mask: Piinitridi kestää monia puolijohteiden valmistusprosesseissa yleisesti käytettyjä etsausaineita. Se voidaan kuvioida ja valikoivasti syövyttää monimutkaisten laiterakenteiden luomiseksi tai kuvioiden määrittämiseksi myöhempiä käsittelyvaiheita varten. Sen etsauskestävyys tekee siitä ihanteellisen materiaalin käytettäväksi etsausmaskina tai kovanaamiona erilaisissa litografiassa ja etsausprosesseissa.

5. MEMS ja anturit: Piinitridillä on laajaa käyttöä mikroelektromekaanisissa järjestelmissä (MEMS) ja anturisovelluksissa. Sen erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, mukaan lukien korkea kovuus, lujuus ja kulutuskestävyys, tekevät siitä sopivan käytettäväksi rakennemateriaalina mikrosensoreissa ja mikrotoimilaitteissa.

Yleensä ottaen,piinitridiSillä on ratkaiseva rooli puolijohdelaitteiden suunnittelussa, valmistuksessa ja suorituskyvyssä, mikä edistää niiden sähköistä eristämistä, suojaa ja laitteiden ominaisuuksien parantamista. Ominaisuuksiensa ansiosta se on puolijohdeteollisuudessa monipuolinen ja laajalti käytetty materiaali.