반도체 장치에서 질화규소의 용도는 무엇입니까?

질화규소(Si3N4)독특한 전기적, 열적, 기계적 특성으로 인해 반도체 장치에 일반적으로 사용되는 화합물입니다. 반도체 기술에서 질화규소의 주요 용도는 다음과 같습니다.

1. 게이트 절연체:질화규소금속 산화물 반도체(MOS) 장치의 게이트 절연 재료로 자주 사용됩니다. 이는 금속 게이트 전극과 밑에 있는 실리콘 기판 사이의 유전층 역할을 하여 전기적 절연을 제공합니다. 질화규소는 유전율(비유전율)이 높아 전류의 흐름을 효과적으로 차단합니다. 뛰어난 절연 특성은 장치 내 전하 흐름에 대한 제어를 유지하는 데 도움이 됩니다.

2. 패시베이션: 질화규소는 능동 소자 구조를 외부 오염물질, 습기 및 물리적 손상으로부터 보호하기 위해 반도체의 패시베이션 층으로 자주 사용됩니다. 불순물의 확산을 방지하고 전류 누출을 줄이며 이온 이동에 대한 보호 장벽을 제공하여 장치의 장기적인 신뢰성과 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

3. 확산 장벽: 질화규소는 장벽층 역할을 하여 인접 층에서 불순물이나 도펀트가 원치 않게 확산되는 것을 방지합니다. 이는 반도체 장치의 서로 다른 영역을 격리하여 원치 않는 상호 작용을 방지하고 적절한 기능을 보장하는 데 사용할 수 있습니다.

4. 식각 마스크: 질화규소는 반도체 제조 공정에서 일반적으로 사용되는 많은 식각액에 대한 내성이 있습니다. 복잡한 장치 구조를 생성하거나 후속 처리 단계를 위한 패턴을 정의하기 위해 패턴화하고 선택적으로 에칭할 수 있습니다. 식각 저항성이 뛰어나 다양한 리소그래피 및 식각 공정에서 식각 마스크 또는 하드 마스크로 사용하기에 이상적인 소재입니다.

5. MEMS 및 센서: 질화규소는 MEMS(미세 전자 기계 시스템) 및 센서 응용 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 높은 경도, 강도, 내마모성을 포함한 우수한 기계적 특성으로 인해 마이크로 센서 및 마이크로 액츄에이터의 구조 재료로 사용하기에 적합합니다.

전반적인,질화규소반도체 소자의 설계, 제조 및 성능에 중요한 역할을 하며 전기적 절연, 보호 및 소자 특성 향상에 기여합니다. 그 특성으로 인해 반도체 산업에서 다재다능하고 널리 활용되는 재료입니다.