Hvad er et barriere metal?

Et barriere metal er et tyndt lag metal, enten i plettering eller filmform, der er placeret mellem to objekter for at forhindre, at bløde metaller forurener andre genstande.For eksempel inkluderer kobber- og messingkomponenterne i moderne chips og kredsløb altid et tyndt lag metalbelægning omkring dem for at undgå at ødelægge de krystallinske halvledere selv.Nogle gange er barriere -metaller lavet af keramik såsom wolframnitrid snarere end faktiske metaller, men de betragtes stadig som barriere -metaller.

Barriermetaller kræver specifikke fysiske egenskaber for at være nyttige for halvlederindustrien.Det er klart, at barriere metal skal være inert nok til at undgå at forurene de omgivende materialer selv;Dog er halvlederfremstilling bygget omkring strømmen af elektricitet i hele enheden.Som sådan skal barriere metal være ledende nok til, at det undgår at stoppe elektrisk strømning.

Meget få metaller opfylder begge disse kriterier, hvilket betyder, at kun en lille håndfuld materialer fungerer som et barriere metal i halvledere.Titaniumnitrid er det barriere metal, der oftest findes i halvledere.Krom, tantal, tantalnitrid og wolframnitrid anvendes også.

Konduktivitet og hårdhed er ikke de eneste to egenskaber, der er taget i betragtning med et barriere metal;Tykkelsen af barrieren metal spiller også en afgørende rolle i dens effektivitet.Bløde metaller såsom kobber kan trænge ind i en barriere, der er for tynd.Ethvert blødt metal, der trænger ind i en tynd barriere, kan forurene det sårbare objekt på den anden side.På den anden side påvirker metalbelægning, der er for tyk markant strømmen af elektricitet i kredsløbet.Halvlederingeniører bruger meget tid på at teste laboratorier på at prøve at få balancen helt rigtigt.

Ikke alle barriere Metals Shield Crystalline Semiconductors.Bløde metaller korrupte hårdere metaloverflader lige så let, og denne forurening kan resultere i produktfejl i højteknologiske enheder.Et tyndt lag af inert metal, der forhindrer kontakten mellem to andre metaller, er kendt som en diffusionsbarriere.Diffusionsbarrierer findes ofte mellem lag af plademetaller og vil beskytte metalliske komponenter mod lodning.

De metaller, der bruges til en diffusionsbarriere, er altid de samme metaller, der bruges til at beskytte halvledere, skønt enheder, der er afhængige af strømmen af elektricitet mellem deres metalkomponenterkan bruge de samme barriere metaller som halvlederenheder.Generelt kræver plademetaldiffusionsbarrierer de samme inerte egenskaber som halvlederbarrierer, men de er også nødt til at være i stand til at overholde de forskellige metaller på hver side af dem.Guld, nikkel og aluminium er tre almindelige metaller, der bruges til diffusionsbarrierer.