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来源 ：内容 编译自 semiengineering 。
经过近三十年的发展，铜互连时代或许即将终结。某种程度上来说。在10纳米以下的互连关键尺寸（CD）下，铜不再是最佳的金属化选择。然而，对于更大的特征尺寸，它仍然是无与伦比的。
铜持续微缩面临的最严峻挑战是，在低于其相对较大的平均自由程长度（40纳米）的尺寸下，金属电阻率会急剧上升。三星材料科学家Jun Hwan Moon及其同事表示，当线宽小于10纳米时，电子散射会导致线电阻相对于块体材料增加约10倍。
此外，由于铜需要扩散阻挡层，实际的铜线总是比光掩模上的图案要小。扩散阻挡层的厚度至少要达到 3 到 4 纳米，否则不会有效，这意味着 10 纳米的铜线厚度只有 2 到 4 纳米。
阻挡层的需求也使极小特征的制造变得复杂。目前尚无可制造的铜蚀刻工艺。相反，即使是最窄的线路，也是通过在电介质中蚀刻线路、沉积阻挡层和种子层，然后用铜填充来实现的。有效的阻挡层沉积需要均匀的侧壁覆盖，并能够抑制通孔底部的沉积。有效的铜沉积需要调节电镀槽的化学性质，以确保自下而上、无空洞的填充。
虽然选择性沉积是一个活跃的研究领域，但显然尺寸越小，抑制剂分子的空间就越小。Moon 表示，线越小意味着电流密度越高，而电阻越高则会导致发热。这两个因素都会增加电迁移的风险。
因此，任何替代导体都需要具备铜所不具备的特性。它需要具有低电阻和短平均自由程，需要抗电迁移，并且能够抵抗向Si
