芯片沸騰背后鉬、鈷、銅如何主宰算力時(shí)代？

9月11日，A股芯片板塊強(qiáng)勢(shì)上漲，其中算力芯片表現(xiàn)尤為突出，多只龍頭股逼近漲停，再次凸顯全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向高算力領(lǐng)域加速轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。在這一輪技術(shù)變革中，金屬材料作為底層支撐，正逐步成為決定芯片性能與能效的關(guān)鍵因素。從銅互連的持續(xù)優(yōu)化到鉬、鈷等新材料的突破，金屬材料的創(chuàng)新正在重塑半導(dǎo)體制造的技術(shù)路徑。

【金屬材料：構(gòu)建高算力芯片的基石】
在納米級(jí)芯片中，金屬材料不僅承擔(dān)電路連接功能，還關(guān)乎散熱與信號(hào)傳輸效率。以銅為例，其低電阻特性使其成為7nm及以下制程中互連導(dǎo)線的主流選擇，但為解決銅原子擴(kuò)散問(wèn)題，業(yè)界普遍采用鉭作為阻擋層，形成銅鉭復(fù)合結(jié)構(gòu)，保障多層堆疊芯片的信號(hào)完整性。
另一方面，鈷材料在晶體管接觸層中的應(yīng)用顯著提升了器件性能。在5nm等先進(jìn)制程中，鈷硅化合物可大幅降低接觸電阻，進(jìn)而提高晶體管開(kāi)關(guān)速度，為高端AI芯片的算力躍升提供支持。

【材料創(chuàng)新：推動(dòng)半導(dǎo)體技術(shù)范式轉(zhuǎn)變】
隨著芯片制造逐漸逼近物理極限，金屬材料成為延續(xù)摩爾定律的關(guān)鍵。鉬因其較低的電阻率和可簡(jiǎn)化工藝的特性，開(kāi)始應(yīng)用于3D NAND存儲(chǔ)芯片中，有效降低電阻與生產(chǎn)成本。此外，石墨烯等二維材料與金屬的結(jié)合，展現(xiàn)出高電子遷移率和優(yōu)異散熱性能，為下一代存算一體芯片奠定基礎(chǔ)。

【國(guó)產(chǎn)替代：材料自主成為戰(zhàn)略重點(diǎn)】
中國(guó)在全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)中的占比持續(xù)擴(kuò)大，但高端材料仍依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化率亟待提升。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)技術(shù)并購(gòu)與產(chǎn)線擴(kuò)張，逐步突破在光刻膠、大尺寸硅片等領(lǐng)域的瓶頸，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料從替代走向技術(shù)引領(lǐng)。

【未來(lái)方向：新材料驅(qū)動(dòng)算力與能效突破】
面向AI和6G的需求，釕、氧化鎵、金剛石等新型材料有望進(jìn)一步突破芯片性能上限。釕可能成為下一代互連材料，而超寬禁帶半導(dǎo)體則適用于高功率場(chǎng)景，為電動(dòng)汽車、高壓器件等領(lǐng)域提供支持。通過(guò)材料組合與系統(tǒng)創(chuàng)新，芯片能效將實(shí)現(xiàn)跨越式提升，重新定義綠色計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。

總體來(lái)看，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在從依賴制程微縮轉(zhuǎn)向材料創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。金屬及其復(fù)合材料的進(jìn)步，不僅助力芯片算力提升，更將推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向更高性能、更低功耗的方向發(fā)展。隨著相關(guān)技術(shù)的逐步成熟，誰(shuí)能在材料領(lǐng)域率先突破，誰(shuí)就有望占據(jù)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的主導(dǎo)地位。

（注：

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。