Co je to bariérový kov?

Bariérový kov je tenká vrstva kovu, ať už ve formě pokovování nebo filmu, která je umístěna mezi dvěma objekty, aby se zabránilo kontaminování jiných objektů měkkých kovů.Například komponenty mědi a mosazů v moderních hranolkách a obvodech vždy zahrnují tenkou vrstvu kovového pokovování kolem nich, aby se zabránilo zkažení samotných krystalických polovodičů.Někdy jsou bariérové kovy vyrobeny z keramiky, jako je nitrid wolframu, spíše než skutečné kovy, ale stále jsou považovány za bariérové kovy.

Bariérové kovy vyžadují specifické fyzikální vlastnosti, aby byly užitečné pro polovodičový průmysl.Je zřejmé, že bariérový kov musí být dostatečně inertní, aby se zabránilo kontaminování samotných okolních materiálů;Avšak polovodičová výroba je postavena kolem toku elektřiny v celém zařízení.Bariérový kov proto musí být natolik vodivý, aby se zabránilo zastavení elektrického toku.

Velmi málo kovů splňuje obě tato kritéria, což znamená, že pouze malá hrst materiálů působí jako bariérový kov v polovodičích.Nitrid titanu je bariérový kov nejčastěji vyskytující se v polovodičích.Používají se také chrom, tantalum, nitrid nitridu tantalu a wolframu.Tloušťka bariérového kovu také hraje klíčovou roli v jeho účinnosti.Měkké kovy, jako je měď, mohou proniknout bariérou, která je příliš tenká.Jakýkoli měkký kov, který proniká do tenké bariéry, může kontaminovat zranitelný objekt na druhé straně.Na druhé straně, kovové pokovování, které je příliš silné, výrazně ovlivňuje tok elektřiny v obvodu.Polovodičové inženýři tráví spoustu času v testování laboratoří a snaží se však vyrovnat rovnováhu správně.

Ne všechny bariérové kovy štít krystalické polovodiče.Měkké kovy zkorumpované tvrdší kovové povrchy stejně snadno a tato kontaminace může vést k selhání produktu ve špičkových zařízeních.Tenká vrstva inertního kovu zabraňující kontaktu dvou dalších kovů je známá jako difúzní bariéra.Difúzní bariéry se často vyskytují mezi vrstvami kovů destiček a budou chránit kovové komponenty před pájením.může použít stejné bariérové kovy jako polovodičová zařízení.Obecně platí, že bariéry difúze kovů destiček vyžadují stejné inertní vlastnosti jako polovodičové bariéry, ale také musí být schopny dodržovat různé kovy na obou stranách.Zlato, nikl a hliník jsou tři běžné kovy používané pro difúzní bariéry.