Si bien el aluminio ofrece muchas ventajas en la fabricación de semiconductores, enfrenta una serie de desafíos a medida que los tamaños de proceso de los chips continúan reduciéndose:
Mayor resistencia: a medida que disminuye el ancho del cable metálico, el aluminio se vuelve más resistivo, lo que resulta en velocidades de transmisión de señal más bajas, especialmente en circuitos de alta frecuencia, donde es posible que el aluminio no funcione tan bien como se necesita.
Efectos de la electromigración: el aluminio es susceptible a la electromigración, que es la migración de átomos metálicos en respuesta a una corriente eléctrica, en condiciones de alta densidad de corriente, lo que provoca roturas de cables o cortocircuitos.
Sustitución de materiales de baja k por cobre: para abordar estos desafíos, muchos circuitos integrados modernos utilizan cobre como material de interconexión metálica porque el cobre tiene menor resistividad y mejores propiedades de electromigración que el aluminio. Además, los materiales dieléctricos de baja k se utilizan ampliamente para reducir los efectos capacitivos y mejorar la velocidad de señalización.
No obstante, el aluminio todavía se utiliza ampliamente en muchos procesos maduros, especialmente en algunos nodos de proceso de baja potencia, baja frecuencia o más maduros, donde sigue siendo una opción ideal.