銅(Copper)是原子序29、元素符號Cu的金屬,特點是導電性僅次於銀(室溫電阻率約1.7μΩ・cm)。價格低廉且容易加工,廣泛用於電線與電子設備。在半導體中,晶片內的導線、封裝的焊線與凸塊、基板線路、晶片間的接合等,幾乎所有傳輸電流的場合都以銅為核心材料。
晶片導線開始正式使用銅,大約是在1997年,在此之前以鋁為主流。銅的電阻比鋁(電阻率約2.7μΩ・cm)低,也更能抵抗電流使原子移動的電遷移現象,因此能改善導線延遲與可靠度。另一方面,銅很難以電漿蝕刻,且會擴散到矽或絕緣膜中污染元件,因此開發出一種新的製作方式——鑲嵌法:先在絕緣膜上挖出溝槽,形成防止擴散的阻障金屬與晶種層,再以電解電鍍填入銅,最後以CMP研磨去除多餘部分。為避免銅污染帶入前段製程,工廠會將設備與傳送盒分開管理。
在晶片外部,銅同樣不可或缺。在封裝中,銅用於取代金的低成本銅焊線、覆晶的銅柱、IC載板與印刷電路板的線路及其材料銅箔。在先進封裝中,將晶片之間的銅電極直接接合的混合鍵合已經實用化。另一方面,當線寬縮小到十數nm以下時,由於晶界與表面的電子散射,加上阻障金屬的厚度,銅導線的電阻會大幅上升,因此在最細的導線中,正在評估改用釕或鉬。