Bien que l'aluminium offre de nombreux avantages dans la fabrication de semi-conducteurs, il est confronté à un certain nombre de défis à mesure que la taille des puces continue de diminuer :
Résistance accrue : à mesure que la largeur du fil métallique diminue, l'aluminium devient plus résistif, ce qui entraîne des vitesses de transmission du signal plus faibles, en particulier dans les circuits haute fréquence, où l'aluminium peut ne pas être en mesure de fonctionner aussi bien que nécessaire.
Effets d'électromigration : L'aluminium est sensible à l'électromigration, c'est-à-dire la migration d'atomes métalliques en réponse à un courant électrique, dans des conditions de densité de courant élevée, entraînant une rupture de fil ou des courts-circuits.
Substitution des matériaux à faible k par du cuivre : pour relever ces défis, de nombreux circuits intégrés modernes utilisent le cuivre comme matériau d'interconnexion métallique, car le cuivre a une résistivité plus faible et de meilleures propriétés d'électromigration que l'aluminium. De plus, les matériaux diélectriques à faible k sont largement utilisés pour réduire les effets capacitifs et améliorer la vitesse de signalisation.
Néanmoins, l’aluminium est encore largement utilisé dans de nombreux processus matures, en particulier dans certains nœuds de processus à faible puissance, basse fréquence ou plus matures, où il constitue toujours un choix idéal.