バリアメタル（Barrier Metal）とは、銅（Cu）配線の周囲に形成する極薄の金属層で、銅の拡散をSiO₂層間絶縁膜やシリコンへ防止するとともに、銅と絶縁膜の密着性を確保する役割を持ちます。銅はシリコン中への拡散速度が非常に速く、トランジスタ特性を著しく劣化させるため、バリアメタルは銅配線（ダマシン構造）の信頼性を担保する不可欠な要素です。
従来の標準バリアメタルはTaN/Ta（窒化タンタル上にタンタル）の2層構造が広く使われてきました。TaN層は拡散バリアとして機能し、Ta層は銅のシード膜との密着性を向上させます。スパッタリング（PVD）で成膜されますが、先端ロジック（7nm以下）では配線幅が10nm未満に縮小し、PVDのカバレッジ限界（高アスペクト比配線への入射不足）からALD（原子層堆積）バリアへの移行が進んでいます。
先端プロセスではTaN/Taに代わるバリアメタル候補として「コバルト（Co）」「ルテニウム（Ru）」が注目されています。特にRuは拡散バリア特性・低抵抗率・CVD/ALDでの優れた共形成膜性を兼ね備え、IntelやTSMCが先端配線に採用しています。Ruバリア＋Ruライナーを使うことでCuシード層を省略（ライナーをシード兼用化）でき、実効配線抵抗の低減が可能です。
バリアメタル形成装置の市場はApplied Materials（PVDと、新世代ALDバリア）、Lam Research（CVD/ALD）、ULVAC（PVDスパッタ）などが主要プレイヤーです。配線の微細化に伴い、バリアメタルの厚みを極限まで薄くしながら（目標1〜2nm）バリア特性を維持する技術開発が各社の重要課題となっています。
バリアメタルの次の技術トレンドとして「バリアレス配線（Barrier-Free Interconnect）」の研究が進んでいます。Ruのような自己バリア特性を持つ金属で完全にバリア層を省略し、配線抵抗を削減する方向性です。また、「モリブデン（Mo）」配線も低抵抗・ライン抵抗スケーリング性の高さから有望視されており、Intel 18AやTSMC N2以降の先端ノードで採用が検討されています。
