Apa itu penghalang logam?

Logam penghalang adalah lapisan tipis logam, baik dalam bentuk pelapisan atau film, yang ditempatkan di antara dua objek untuk mencegah logam lunak dari mencemari benda lain.Misalnya, komponen tembaga dan kuningan dalam keripik dan sirkuit modern selalu mencakup lapisan tipis pelapisan logam di sekitarnya untuk menghindari merusak semikonduktor kristal itu sendiri.Kadang -kadang, logam penghalang terbuat dari keramik seperti tungsten nitrida daripada logam yang sebenarnya, tetapi mereka masih dianggap sebagai penghalang logam.

Logam penghalang memerlukan sifat fisik spesifik agar berguna bagi industri semikonduktor.Jelas, logam penghalang harus cukup lembam untuk menghindari mencemari bahan di sekitarnya sendiri;Namun, fabrikasi semikonduktor dibangun di sekitar aliran listrik di seluruh perangkat.Dengan demikian, logam penghalang harus cukup konduktif sehingga menghindari menghentikan aliran listrik.

Sangat sedikit logam yang memenuhi kedua kriteria tersebut, yang berarti bahwa hanya segelintir bahan yang bertindak sebagai logam penghalang dalam semikonduktor.Titanium nitrida adalah logam penghalang yang paling sering ditemukan di semikonduktor.Chromium, tantalum, tantalum nitride dan tungsten nitride juga digunakan.

Konduktivitas dan kekerasan tidak hanya dua sifat yang diperhitungkan dengan logam penghalang;Ketebalan logam penghalang juga memainkan peran penting dalam keefektifannya.Logam lunak seperti tembaga dapat menembus penghalang yang terlalu tipis.Logam lunak apa pun yang menembus penghalang tipis mungkin mencemari benda rentan di sisi lain.Di sisi lain, pelapisan logam yang terlalu tebal mempengaruhi aliran listrik di sirkuit.Namun, insinyur semikonduktor menghabiskan banyak waktu dalam menguji laboratorium mencoba mendapatkan keseimbangan dengan tepat.

Namun, tidak semua penghalang logam perisai semikonduktor kristal.Logam lunak yang merusak permukaan logam yang lebih keras dengan mudah, dan kontaminasi itu dapat mengakibatkan kegagalan produk pada perangkat berteknologi tinggi.Lapisan tipis logam inert yang mencegah kontak dua logam lainnya dikenal sebagai penghalang difusi.Hambatan difusi sering ditemukan di antara lapisan logam pelat dan akan melindungi komponen logam dari penyolderan.mungkin menggunakan logam penghalang yang sama dengan perangkat semikonduktor.Secara umum, hambatan difusi logam pelat membutuhkan sifat inert yang sama dengan hambatan semikonduktor, tetapi mereka juga harus dapat mematuhi logam yang berbeda di kedua sisi mereka.Emas, nikel dan aluminium adalah tiga logam umum yang digunakan untuk hambatan difusi.