Werkstoffe der Mikrosystemtechnik

Entsprechend der Anwendungsbreite der Mikrosystemtechnik sind die verwendeten Materialien sehr vielfältig. Neben Silizium und seinen Verbindungen werden auch andere Halbleiter, Dielektrika und Metalle verwendet. Daß Silizium in der Mikrosystemtechnik häufig eingesetzt wird, gründet sich einerseits auf die aus der Mikroelektronik übernommenen ausgereiften Prozesse aber auch auf die sehr guten mechanischen und thermischen Eigenschaften sowie auf die für die monolithische Integration erforderliche Kompatibilität zur Schaltkreisherstellung. Der Elastizitätsmodul von Silizium liegt mit 150 GPa im Bereich von Stählen, und die thermische Leitfähigkeit liegt im Bereich der Metalle und hochwärmeleitfähigen Keramiken. Siliziumverbindungen werden als Passivierung, Maskierung oder als Funktionsmaterialien eingesetzt. Von besonderer Bedeutung ist für viele Prozesse die Verfügbarkeit und relativ leichte Herstellbarkeit von Siliziumoxid Si O₂ und Siliziumnitrid Si₃N₄. Siliziumoxid ist ein hervorragendes Dielektrikum. Siliziumnitrid (Si₃N₄) weist zudem eine hohe Festigkeit bei guten dielektrischen Eigenschaften auf.