알루미늄은 반도체 제조에 많은 이점을 제공하지만 칩 공정 크기가 계속해서 축소됨에 따라 여러 가지 과제에 직면해 있습니다.
저항 증가: 금속 와이어의 폭이 감소함에 따라 알루미늄의 저항이 더 강해지며, 특히 알루미늄이 필요만큼 성능을 발휘하지 못할 수 있는 고주파 회로에서 신호 전송 속도가 느려집니다.
일렉트로마이그레이션 효과: 알루미늄은 높은 전류 밀도 조건에서 전류에 반응하여 금속 원자가 이동하는 일렉트로마이그레이션에 취약하여 와이어가 파손되거나 단락될 수 있습니다.
저유전율 재료를 구리로 대체: 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 최신 집적 회로에서는 구리가 알루미늄보다 저항률이 낮고 전자 이동 특성이 더 우수하기 때문에 구리를 금속 상호 연결 재료로 사용합니다. 또한 용량성 효과를 줄이고 신호 전달 속도를 향상시키기 위해 low-k 유전체 재료가 널리 사용됩니다.
그럼에도 불구하고 알루미늄은 여전히 많은 성숙한 프로세스, 특히 일부 저전력, 저주파 또는 보다 성숙한 프로세스 노드에서 널리 사용되고 있어 여전히 이상적인 선택입니다.