في حين أن الألومنيوم يقدم العديد من المزايا في تصنيع أشباه الموصلات، فإنه يواجه عددًا من التحديات مع استمرار تقلص أحجام معالجة الرقائق:
زيادة المقاومة: مع انخفاض عرض السلك المعدني، يصبح الألومنيوم أكثر مقاومة، مما يؤدي إلى انخفاض سرعات نقل الإشارة، خاصة في الدوائر عالية التردد، حيث قد لا يكون الألومنيوم قادرًا على الأداء بالشكل المطلوب.
تأثيرات الهجرة الكهربائية: الألومنيوم عرضة للهجرة الكهربائية، وهي هجرة ذرات المعدن استجابة للتيار الكهربائي، في ظل ظروف كثافة التيار العالية، مما يؤدي إلى كسر الأسلاك أو دوائر قصيرة.
استبدال المواد ذات معامل العزل المنخفض بالنحاس: لمواجهة هذه التحديات، تستخدم العديد من الدوائر المتكاملة الحديثة النحاس كمادة ربط معدنية لأن النحاس يتمتع بمقاومة أقل وخصائص هجرة كهربية أفضل من الألومنيوم. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المواد العازلة منخفضة k على نطاق واسع لتقليل التأثيرات السعوية وتحسين سرعة الإشارة.
ومع ذلك، لا يزال الألومنيوم يستخدم على نطاق واسع في العديد من العمليات الناضجة، خاصة في بعض عقد العمليات منخفضة الطاقة أو التردد المنخفض أو الأكثر نضجًا، حيث لا يزال خيارًا مثاليًا.