Verdict結論
銅導線與鋁導線最大的差異在於「形成製程」。鋁導線是全面沉積後以乾式蝕刻形成圖形的傳統做法，電阻率約2.7μΩ·cm，且不易擴散，基本上不需要阻障金屬。銅導線則以鑲嵌法製作：先形成溝槽，再依序進行阻障層/晶種層沉積→ECD電鍍→CMP填入，電阻率約1.7μΩ·cm，可抑制RC延遲且抗電遷移能力高，但必須使用TaN/Ta等阻障金屬。
主要差異
| 比較項目 | 銅（Cu）導線 | 鋁（Al）導線 |
|---|---|---|
| 電阻率 | 低（約1.7μΩ·cm），可抑制RC延遲 | 偏高（約2.7μΩ·cm） |
| 抗電遷移能力 | 高，耐高電流密度 | 相對較弱 |
| 形成製程 | 鑲嵌（溝槽形成→阻障層/晶種層→ECD電鍍→CMP） | 全面沉積→以乾式蝕刻形成圖形 |
| 阻障金屬 | 為防止擴散至Si/絕緣膜，必須使用TaN/Ta等 | 基本上不需要（不易擴散） |
| 可蝕刻性 | 乾式蝕刻困難，因此採用鑲嵌 | 以乾式蝕刻即可輕易圖案化 |
| 主要應用 | 先進邏輯的BEOL多層內連線 | 成熟節點・功率元件・部分最上層/焊墊 |
為什麼轉向銅導線
隨著微縮使導線變細，電阻增加，導線延遲（RC延遲）逐漸成為限制電晶體效能的因素。銅的電阻率比鋁低、抗電遷移能力也高，因此IBM等公司於1990年代後期將銅鑲嵌實用化，支撐了之後先進邏輯的高速化。
需要鑲嵌製程的原因
銅的反應生成物不易揮發，難以用乾式蝕刻進行圖案化。因此採用鑲嵌（及雙鑲嵌）方式：先在絕緣膜上形成溝槽，沉積阻障金屬（TaN/Ta）與銅晶種層後，以ECD（電鍍）填入，再以CMP去除多餘的銅。阻障金屬是防止銅擴散至Si/絕緣膜所不可或缺的。
鋁導線至今仍使用的場合
鋁在沉積後可輕易以乾式蝕刻形成圖形，基本上也不需要阻障金屬，因此在成熟節點、功率半導體、最上層導線與打線焊墊等處仍在使用。在微縮需求較寬鬆的領域，基於成本與實績會選擇鋁。
常見問題
為什麼銅導線不用蝕刻而用鑲嵌製作？
銅在乾式蝕刻時的反應生成物不易揮發，難以像鋁一樣直接圖案化。因此採用鑲嵌方式：在絕緣膜上挖出溝槽，以電鍍（ECD）填入銅後，再以CMP平坦化。
銅導線為什麼需要阻障金屬？
銅容易擴散至矽或絕緣膜中，擴散後會使元件特性劣化。為防止此現象，以TaN/Ta等阻障金屬包覆銅來抑制擴散。鋁導線基本上不需要。
鋁導線已經不再使用了嗎？
不是。在成熟節點、功率半導體、最上層導線與打線焊墊等處，可輕易以乾式蝕刻形成且成本低的鋁導線至今仍廣泛使用。