সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে সিলিকন নাইট্রাইড

সিলিকন নাইট্রাইড ( $এস{আমি}_3{এন}_4$ ) এমন একটি উপাদান যা সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তির অগ্রগতিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। প্রায়শই সিলিকন ডাই অক্সাইড দ্বারা ওভারশেড করা অবস্থায় ( $এসআমি{ও}_2$ ), এর অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি প্যাসিভ ডিভাইস উপাদান থেকে শুরু করে সক্রিয় ট্রানজিস্টর উপাদানগুলিতে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এটি অপরিহার্য করে তোলে।

সিলিকন নাইট্রাইডের অনন্য বৈশিষ্ট্য

সিলিকন নাইট্রাইডের এমন বৈশিষ্ট্যগুলির সংমিশ্রণ রয়েছে যা এটি নির্দিষ্ট অর্ধপরিবাহী অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি উচ্চতর পছন্দ করে তোলে:

• উচ্চ ডাইলেট্রিক ধ্রুবক ( $কে$ ): তুলনায় $এসআমি{ও}_2$ (সাথে ক $কে$ প্রায় 3.9 এর), $এস{আমি}_3{এন}_4$ একটি উচ্চতর ডাইলেট্রিক ধ্রুবক রয়েছে (সাধারণত 7.5 থেকে 8 অবধি)। এই সম্পত্তিটি কোনও প্রদত্ত অঞ্চলে আরও চার্জের সঞ্চয় করার অনুমতি দেয়, যা ক্যাপাসিটার এবং মেমরি কোষগুলির আকার হ্রাস করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। গতিশীল এলোমেলো-অ্যাক্সেস মেমরি (ডিআরএএম) এ উদাহরণস্বরূপ, একটি উচ্চতর $কে$ উপাদান মত $এস{আমি}_3{এন}_4$ কোষের মাত্রা সঙ্কুচিত হওয়ার সাথে সাথে ডেটা ক্ষতি রোধ করে পর্যাপ্ত ক্যাপাসিট্যান্স বজায় রাখতে সহায়তা করে।

• দুর্দান্ত বিস্তার বাধা: এর অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কাজ $এস{আমি}_3{এন}_4$ সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিং হ'ল তার পরমাণুর বিস্তারের বিরুদ্ধে বিশেষত জলের অণু এবং সোডিয়ামের মতো ক্ষারীয় আয়নগুলির বিরুদ্ধে অত্যন্ত কার্যকর বাধা হিসাবে কাজ করার ক্ষমতা। এই সম্পত্তি এটি একটি আদর্শ উপাদান হিসাবে তৈরি করে প্যাসিভেশন স্তর এবং এনক্যাপসুলেশন ফিল্ম , পরিবেশগত দূষণ থেকে একটি চিপের সূক্ষ্ম সক্রিয় অঞ্চলগুলি রক্ষা করা যা ডিভাইসের কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা হ্রাস করতে পারে।

• উচ্চ যান্ত্রিক কঠোরতা: উপাদানের অন্তর্নিহিত কঠোরতা এবং যান্ত্রিক শক্তি এটি একটি হিসাবে ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে হার্ড মাস্ক লিথোগ্রাফি এবং এচিং প্রক্রিয়াতে। নরম উপকরণগুলির বিপরীতে, $এস{আমি}_3{এন}_4$ আক্রমণাত্মক প্লাজমা এচিং প্রতিরোধ করতে পারে, ন্যূনতম ক্ষয়ের সাথে অন্তর্নিহিত স্তরগুলিতে জটিল প্যাটার্নগুলির সুনির্দিষ্ট স্থানান্তর করার অনুমতি দেয়। এটি উচ্চ-দিকনির্দেশ-অনুপাতের কাঠামোগুলিকে বানোয়াট করার জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

• কম তাপীয় প্রসারণ সহগ: তাপীয় প্রসারণ সহগ $এস{আমি}_3{এন}_4$ তুলনামূলকভাবে কম এবং ঘনিষ্ঠভাবে সিলিকনের সাথে মেলে। এই মিলটি তাপীয় চক্র চলাকালীন ডিভাইসে যান্ত্রিক চাপকে হ্রাস করে, যেমন অ্যানিলিং এবং জবানবন্দির মতো প্রক্রিয়াজাতকরণ পদক্ষেপের সময় মুখোমুখি হয়। হ্রাস করা স্ট্রেস ক্র্যাকিং এবং ডিলেমিনেশন রোধ করতে সহায়তা করে, সামগ্রিক ডিভাইসের ফলন এবং দীর্ঘায়ু উন্নতি করে।

সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসে মূল অ্যাপ্লিকেশনগুলি

সিলিকন নাইট্রাইড একটি অর্ধপরিবাহী চিপের মধ্যে বিভিন্ন সমালোচনামূলক ভূমিকাতে নিযুক্ত করা হয়:

• ডাইলেট্রিক স্পেসার: ফিনফেটস এবং অন্যান্য উন্নত ট্রানজিস্টর আর্কিটেকচারের বানোয়াটে, $এস{আমি}_3{এন}_4$ স্পেসার উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই স্পেসারগুলি বৈদ্যুতিনভাবে উত্স এবং ড্রেন টার্মিনালগুলি থেকে গেটটি বিচ্ছিন্ন করে দেয়, শর্ট সার্কিটগুলি প্রতিরোধ এবং চ্যানেলের দৈর্ঘ্য নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ কাজ।

• গেট ডাইলেট্রিক: যখন $এসআমি{ও}_2$ Tradআমিtআমিonal তিহ্যবাহী এমওএস ট্রানজিস্টরগুলির জন্য স্ট্যান্ডার্ড হিসাবে রয়ে গেছে, $এস{আমি}_3{এন}_4$ উচ্চতর ক্যাপাসিট্যান্স এবং নিম্ন ফুটো স্রোত অর্জনের জন্য গেট ডাইলেট্রিক স্ট্যাকগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি বিশেষত অ-উদ্বায়ী মেমরি প্রযুক্তিগুলিতে যেমন ভাসমান-গেট ফ্ল্যাশ মেমরির ক্ষেত্রে প্রাসঙ্গিক, যেখানে এটি চার্জ-ট্র্যাপিং স্তর হিসাবে বা মাল্টি-লেয়ার গেট ডাইলেট্রিক স্ট্যাকের অংশ হিসাবে পরিবেশন করতে পারে (উদাঃ, $ওNO$ স্ট্যাক: $এসআমি{ও}_2$ / $এস{আমি}_3{এন}_4$ / $এসআমি{ও}_2$ )।

• প্যাসিভেশন এবং এনক্যাপসুলেশন: চূড়ান্ত প্রতিরক্ষামূলক স্তর হিসাবে, একটি চলচ্চিত্র $এস{আমি}_3{এন}_4$ পুরো চিপ পৃষ্ঠের উপরে জমা দেওয়া যেতে পারে। এই প্যাসিভেশন স্তর আর্দ্রতা, রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক ক্ষতি থেকে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলি সরবরাহ করে, ডিভাইসের দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে তোলে।

• ইন্টারলেয়ার ডাইলেট্রিক (আইএলডি): কিছু অ্যাপ্লিকেশন, $এস{আমি}_3{এন}_4$ বিভিন্ন পরিবাহী আন্তঃসংযোগ পৃথক করতে আন্তঃ ধাতব ডাইলেট্রিক স্তরগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এর উচ্চ ঘনত্ব এবং বাধা বৈশিষ্ট্যগুলি পার্শ্ববর্তী ডাইলেট্রিক্টে ধাতব পরমাণুগুলির (তামাটির মতো) বিস্তারকে প্রতিরোধ করে, যা উন্নত আন্তঃসংযোগগুলির একটি সাধারণ ব্যর্থতা প্রক্রিয়া।

সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিকের ভূমিকা

এটি ওয়েফারগুলিতে পাতলা-ফিল্ম জমা দেওয়ার বাইরে সিলিকন নাইট্রাইডের বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিও লক্ষণীয়। উচ্চ-বিশুদ্ধতা সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিক অর্ধপরিবাহী উত্পাদন সরঞ্জাম নিজেই উপাদান তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এর ব্যতিক্রমী কঠোরতা, তাপীয় শক প্রতিরোধের এবং রাসায়নিক জড়তা এটিকে ওয়েফার হ্যান্ডলিং সরঞ্জাম, চুল্লি টিউব এবং কঠোর, উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে পরিচালিত বিভিন্ন ফিক্সচারের মতো অংশগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে। এই দ্বৈত ভূমিকা - চিপ এবং যন্ত্রগুলিতে এমন একটি উপাদান হিসাবে যা চিপকে তৈরি করে - পুরো শিল্পের জন্য হাইটলাইট করে।

উপসংহারে, সিলিকন নাইট্রাইডের বৈদ্যুতিক, যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির অনন্য সংমিশ্রণটি আধুনিক অর্ধপরিবাহী বানোয়াটে একটি সমালোচনামূলক উপাদান হিসাবে তার স্থানটিকে আরও দৃ ified ় করেছে। একটি কার্যকর প্রসারণ বাধা হিসাবে পরিবেশন করার ক্ষমতা, একটি উচ্চ- $কে$ ডাইলেট্রিক, এবং একটি যান্ত্রিকভাবে শক্তিশালী হার্ড মাস্ক তার ক্রমাগত প্রাসঙ্গিকতা নিশ্চিত করে যেহেতু চিপ প্রযুক্তি সর্বদা ছোট এবং আরও জটিল স্কেলগুলিতে অগ্রসর হয়