Aliuminis daugiausia naudojamas kaip metalinio sujungimo sluoksnio medžiaga integrinių grandynų gamyboje. Metalinis sujungimo sluoksnis yra elektros jungties tiltas tarp skirtingų lusto sričių, o tai yra svarbi dalis, užtikrinanti lusto funkciją ir veikimą.
1. Metalinių sujungimo sluoksnių sudėtis ir vaidmuo
Metalinis sujungimo sluoksnis integriniuose grandynuose naudojamas puslaidininkiniams įrenginiams, tokiems kaip tranzistoriai, diodai, rezistoriai ir kt., sujungti, kad būtų galima perduoti signalus ir sroves. Kadangi integrinių grandynų dydis ir toliau mažėja, vis svarbesnis tampa metalinio sujungimo sluoksnio dizainas ir medžiagų pasirinkimas.
Jungiamųjų sluoksnių struktūra: tipinę metalinę sujungimo struktūrą paprastai sudaro keli metaliniai sluoksniai, atskirti izoliacinėmis medžiagomis (pvz., silicio dioksidu, silicio nitridu ir kt.). Kiekvienas metalo sluoksnis nusodinamas skirtingais proceso etapais (pvz., litografija, purškimas, galvanizavimas ir kt.) ir išlyginamas tokiais procesais kaip cheminis mechaninis poliravimas (CMP).
Aliuminio pritaikymas: Aliuminis naudojamas kaip metalinė jungiamoji medžiaga, paprastai kaip lusto vielos sluoksnis, norint sujungti skirtingus grandinės elementus. Ant lusto paviršiaus plonų laidų pavidalu padengiamos plonos aliuminio plėvelės, o ėsdinimo būdu suformuojamas norimas grandinės raštas.
2. Aliuminio laidumas ir signalo perdavimas
Dėl mažos varžos ir gero elektros laidumo aliuminis idealiai tinka metalinėms jungtims gaminti. Jis efektyviai perduoda sroves ir signalus, užtikrindamas, kad įvairios lusto dalys būtų sklandžiai sujungtos elektra. Be to, dėl lengvo aliuminio pobūdžio jis ypač svarbus mikroelektronikoje, sumažinant grandinės laidų fizinį dydį ir padidinant grandinės tankį.
3. Išorinės jungtys iš aliuminio
Aliuminis taip pat naudojamas kaip medžiaga lustams prijungti prie išorinių grandinių pakuojant integrinius grandynus. Ypač senesniuose integrinių grandynų paketuose lusto kaiščiams prijungti prie išorinių laidų dažnai buvo naudojami aliuminio laidai. Šie aliuminio laidai sujungia vidines ir išorines IC grandines metaliniu sujungimu, litavimu ir pan., kad užbaigtų lusto funkciją.