L'aluminium est principalement utilisé comme matériau pour la couche d'interconnexion métallique dans la fabrication de circuits intégrés. La couche d'interconnexion métallique est le pont de connexion électrique entre les différentes zones de la puce, ce qui constitue un élément important pour garantir le fonctionnement et les performances de la puce.
1. Composition et rôle des couches d'interconnexion métalliques
La couche d'interconnexion métallique dans les circuits intégrés est utilisée pour connecter des dispositifs semi-conducteurs tels que des transistors, des diodes, des résistances, etc. afin de réaliser la transmission de signaux et de courants. À mesure que la taille des circuits intégrés continue de diminuer, la conception de la couche d’interconnexion métallique et le choix des matériaux deviennent de plus en plus importants.
Structure des couches d'interconnexion : une structure d'interconnexion métallique typique se compose généralement de plusieurs couches métalliques séparées par des matériaux isolants (par exemple, dioxyde de silicium, nitrure de silicium, etc.). Chaque couche métallique est déposée par différentes étapes de processus (par exemple, lithographie, pulvérisation, galvanoplastie, etc.) et aplatie par des processus tels que le polissage chimico-mécanique (CMP).
Applications de l'aluminium : L'aluminium est utilisé comme matériau d'interconnexion métallique, généralement comme couche de fil d'une puce, pour connecter différents éléments de circuit. De minces films d'aluminium sont plaqués sur la surface de la puce sous la forme de fils fins, et le motif de circuit souhaité est formé par un processus de gravure.
2. Conductivité de l'aluminium et transmission du signal
L'aluminium est idéal pour fabriquer des interconnexions métalliques en raison de sa faible résistivité et de sa bonne conductivité électrique. Il transmet efficacement les courants et les signaux, garantissant que les différentes parties de la puce peuvent être connectées électriquement en douceur. De plus, la légèreté de l'aluminium le rend particulièrement important en microélectronique, réduisant la taille physique des fils dans un circuit et augmentant la densité du circuit.
3. Connexions externes en aluminium
L'aluminium est également utilisé comme matériau pour connecter les puces aux circuits externes lors du packaging des circuits intégrés. Surtout dans les anciens boîtiers de circuits intégrés, des fils d'aluminium étaient souvent utilisés pour connecter les broches de la puce aux fils externes. Ces fils d'aluminium connectent les circuits internes et externes du circuit intégré par liaison métallique, soudure, etc. pour compléter la fonction de la puce.