Was ist ein Barrieretall?

Ein Barrieretall ist eine dünne Metallschicht, entweder in der Überbeziehung oder in der Filmform, die zwischen zwei Objekten platziert wird, um zu verhindern, dass weiche Metalle andere Objekte kontaminieren.Beispielsweise umfassen die Kupfer- und Messingkomponenten in modernen Chips und Schaltungen immer eine dünne Metallschicht um sie herum, um zu vermeiden, dass die kristallinen Halbleiter selbst korrumpiert werden.Manchmal bestehen Barrieretalle aus Keramik wie Wolframnitrid und nicht aus tatsächlichen Metallen, aber sie gelten immer noch als Barrieretalle.

Barrieretalle erfordern spezifische physikalische Eigenschaften, um für die Halbleiterindustrie nützlich zu sein.Offensichtlich muss das Barrieretall inert genug sein, um die umgebenden Materialien selbst zu kontaminieren.Die Herstellung von Halbleiter ist jedoch um den Stromfluss im gesamten Gerät aufgebaut.Daher muss das Barrieretall so leitend sein, dass es vermieden wird, den elektrischen Fluss zu stoppen.

Nur sehr wenige Metalle erfüllen diese beiden Kriterien, was bedeutet, dass nur eine kleine Handvoll Materialien als Barrieretall in Halbleitern fungieren.Titannitrid ist das am häufigsten in Halbleitern vorkommende Barrieretall.Chrom, Tantal, Tantalnitrid und Wolframnitrid werden ebenfalls verwendet.Die Dicke des Barriere -Metalls spielt auch eine entscheidende Rolle bei seiner Wirksamkeit.Weiche Metalle wie Kupfer können in eine zu dünne Barriere eindringen.Jedes weiche Metall, das in eine dünne Barriere eindringt, kann das gefährdete Objekt auf der anderen Seite kontaminieren.Andererseits beeinflusst die Metallbeschichtung, die zu dick ist, den Stromfluss im Stromkreis erheblich.Halbleiteringenieure verbringen viel Zeit damit, Labors zu testen, um das Gleichgewicht genau richtig zu machen.

Nicht alle Barriere -Metalle -Schild -Kristallin -Halbleiter.Weiche Metalle beschädigen härtere Metalloberflächen genauso einfach, und diese Kontamination kann zu Produktversagen in High-Tech-Geräten führen.Eine dünne Inertmetallschicht, die den Kontakt von zwei anderen Metallen verhindert, wird als Diffusionsbarriere bezeichnet.Diffusionsbarrieren werden häufig zwischen Schichten von Plattenmetallen gefunden und schützen metallische Komponenten vor dem Löten.

Die für eine Diffusionsbarriere verwendeten Metalle sind nicht immer die gleichen Metalle, die zum Schutz von Halbleitern verwendet werden, obwohl Geräte, die auf den Stromfluss zwischen ihren Metallkomponenten angewiesen sindKann dieselben Barrieretalle wie Halbleiter -Geräte verwenden.Im Allgemeinen erfordern Plattenmetalldiffusionsbarrieren die gleichen Inerteigenschaften wie Halbleiterbarrieren, müssen jedoch auch in der Lage sein, die verschiedenen Metalle auf beiden Seiten davon zu halten.Gold, Nickel und Aluminium sind drei übliche Metalle, die für Diffusionsbarrieren verwendet werden.