銅、鈷、釕內連線的差異：電阻率、尺寸效應、阻障層、可靠度比較
在粗導線中，塊材電阻率最低的銅是最好的材料，目前大部分的導線仍是銅。然而，當線寬縮小到數十 nm 以下時，電子會在導線表面與晶界散射，使電阻率上升（尺寸效應），而銅所需的阻障層也會佔去截面的很大一部分。鈷與釕的塊材電阻率是銅的數倍，但電子的平均自由徑短，因此即使變細，電阻率也不易上升，阻障層也能做得較薄。因此正逐步應用於最細的導線、接觸窗與介層窗。
| 項目 | 銅（Cu） | 鈷（Co） | 釕（Ru） |
|---|---|---|---|
| 塊材電阻率（室溫，代表值） | 約 1.7 µΩ·cm | 約 6 µΩ·cm | 約 7 µΩ·cm |
| 電子的平均自由徑（代表值） | 約 40 nm，較長 | 10 nm 左右或更短，較短 | 10 nm 左右或更短，較短 |
| 細導線中電阻率的上升 | 大。在數十 nm 以下時表面與晶界散射增加，有時會達到塊材的數倍 | 比銅小 | 比銅小 |
| 阻障層 | 需要。以 TaN/Ta 等數 nm 包覆側面與底部 | 使用薄的襯層（TiN 等），但可比銅更薄 | 不易擴散到介電膜中，阻障層有可能做得非常薄或省略 |
| 熔點（大致） | 約 1085 ℃ | 約 1495 ℃ | 約 2334 ℃ |
| 電遷移耐受性 | 需要對策。以上表面的覆蓋層或襯層強化 | 比銅高 | 高 |
| 加工、填充 | 鑲嵌製程。在晶種層上以電鍍填充。難以乾式蝕刻 | 以 CVD 或電鍍，細孔與溝槽也容易填充 | 可用 CVD 或 ALD 成膜。先成膜再以蝕刻加工的方式也在研究中 |
| 使用的層別 | 從中間層到上層的大部分導線 | 接觸窗與介層窗的填充、最下層部分的細導線、銅導線的覆蓋層與襯層 | 正在研究、開發導入最細的導線與介層窗。也用於襯層 |
| 材料的取得性 | 豐富且便宜 | 比銅昂貴 | 屬於鉑族貴金屬，資源少且昂貴 |
數值為具代表性的大致參考值，會因世代或產品而異。