Aluminij se uglavnom koristi kao materijal za metalni sloj interkonekcije u proizvodnji integriranih kola. Metalni interkonektivni sloj je most električne veze između različitih područja u čipu, što je važan dio za osiguranje funkcije i performansi čipa.
1. Sastav i uloga slojeva metalne veze
Metalni interkonektivni sloj u integriranim kolima koristi se za povezivanje poluvodičkih uređaja kao što su tranzistori, diode, otpornici itd. za realizaciju prijenosa signala i struja. Kako se veličina integrisanih kola nastavlja da se smanjuje, dizajn metalnog sloja međusobnog povezivanja i izbor materijala postaju sve važniji.
Struktura slojeva međusobnog povezivanja: Tipična metalna struktura međusobnog povezivanja obično se sastoji od više metalnih slojeva razdvojenih izolacionim materijalima (npr. silicijum dioksid, silicijum nitrid, itd.). Svaki metalni sloj se nanosi različitim procesnim koracima (npr. litografija, raspršivanje, galvanizacija, itd.) i izravnava se procesima kao što je hemijsko mehaničko poliranje (CMP).
Primjena aluminija: Aluminij se koristi kao metalni materijal za međusobno povezivanje, obično kao žičani sloj čipa, za povezivanje različitih elemenata kola. Tanki slojevi aluminija su naneseni na površinu čipa u obliku finih žica, a željeni uzorak kola se formira postupkom jetkanja.
2. Aluminijska provodljivost i prijenos signala
Aluminij je idealan za izradu metalnih interkonekcija zbog svoje niske otpornosti i dobre električne provodljivosti. Efikasno prenosi struje i signale, osiguravajući da različiti dijelovi čipa mogu biti električno povezani. Osim toga, lagana priroda aluminija čini ga posebno važnim u mikroelektronici, smanjujući fizičku veličinu žica u kolu i povećavajući gustoću kola.
3. Vanjski priključci od aluminija
Aluminijum se takođe koristi kao materijal za povezivanje čipova sa eksternim kolima tokom pakovanja integrisanih kola. Posebno u starijim paketima integriranih kola, aluminijske žice su se često koristile za povezivanje pinova čipa sa vanjskim žicama. Ove aluminijske žice povezuju unutarnja i vanjska kola IC-a metalnim spajanjem, lemljenjem, itd. kako bi se završila funkcija čipa.