Hliník sa používa hlavne ako materiál pre kovovú prepojovaciu vrstvu pri výrobe integrovaných obvodov. Kovová prepojovacia vrstva je mostom elektrického spojenia medzi rôznymi oblasťami v čipe, čo je dôležitá súčasť na zabezpečenie funkcie a výkonu čipu.
1. Zloženie a úloha kovových prepojovacích vrstiev
Kovová prepojovacia vrstva v integrovaných obvodoch sa používa na pripojenie polovodičových zariadení, ako sú tranzistory, diódy, odpory atď., na realizáciu prenosu signálov a prúdov. Ako sa veľkosť integrovaných obvodov stále zmenšuje, dizajn kovovej prepojovacej vrstvy a výber materiálov sa stávajú čoraz dôležitejšími.
Štruktúra prepojovacích vrstiev: Typická kovová prepojovacia štruktúra zvyčajne pozostáva z viacerých kovových vrstiev oddelených izolačnými materiálmi (napr. oxid kremičitý, nitrid kremíka atď.). Každá kovová vrstva sa nanáša rôznymi procesnými krokmi (napr. litografia, naprašovanie, galvanické pokovovanie atď.) a vyrovnáva procesmi, ako je chemicko-mechanické leštenie (CMP).
Aplikácie hliníka: Hliník sa používa ako kovový spojovací materiál, zvyčajne ako drôtená vrstva čipu, na spojenie rôznych prvkov obvodu. Na povrchu čipu sú pokovované tenké hliníkové vrstvy v tvare jemných drôtikov a procesom leptania sa vytvorí požadovaný vzor obvodu.
2. Vodivosť hliníka a prenos signálu
Hliník je ideálny na výrobu kovových prepojení vďaka svojmu nízkemu odporu a dobrej elektrickej vodivosti. Efektívne prenáša prúdy a signály, čím zaisťuje, že rôzne časti čipu môžu byť hladko elektricky prepojené. Navyše, ľahká povaha hliníka ho robí obzvlášť dôležitým v mikroelektronike, pretože znižuje fyzickú veľkosť vodičov v obvode a zvyšuje hustotu obvodu.
3. Vonkajšie spoje z hliníka
Hliník sa používa aj ako materiál na pripojenie čipov k externým obvodom pri balení integrovaných obvodov. Najmä v starších obaloch integrovaných obvodov sa často používali hliníkové vodiče na pripojenie kolíkov čipu k externým vodičom. Tieto hliníkové vodiče spájajú vnútorné a vonkajšie obvody integrovaného obvodu kovovým spájaním, spájkovaním atď., aby sa dokončila funkcia čipu.