2024 年全球生產超過一兆個半導體晶片，相當於地球上每人擁有約 100 顆晶片。這項驚人數據背後，揭示了人工智慧、高效邊緣運算和智慧裝置迅速普及，推動晶片設計與製程面臨前所未有的挑戰與突破。其中，影響晶片效能最核心的製程之一「金屬化」，正在經歷一場材料上的革新。
Counterpoint Research 副總裁 Neil Shah 表示：隨著摩爾定律放緩，半導體結構日益複雜，材料創新成為下一個競爭前沿。鉬金屬不僅是材料的轉變，更代表效能與經濟效益上的重大突破。」
過去二十多年，鎢材料在晶片互連結構中扮演關鍵角色，但隨著記憶體堆疊層數增加、線寬持續縮小，鎢的物理極限逐漸浮現。現在，鉬金屬（Molybdenum）以其更低的電阻、更高的擴展性與製程簡化潛力，正在逐步取代鎢，成為 AI 晶片世代的新選擇。
鉬是一種過渡金屬元素，化學符號為 Mo，原子序 42，屬於第六週期、VIB 族。它呈銀白色，有金屬光澤，密度約為 10.28 g/cm³，熔點高達 2,623°C，沸點則超過 4,600°C，是僅次於鎢等少數金屬的超高溫材料。這些特性讓它在高溫、高壓與高導熱應用中表現出色，非常適合用於先進晶片製程。
鉬在奈米尺度下的電阻明顯低於鎢，讓晶片在資料傳輸上更快速、更穩定。更重要的是，它可以在無需障礙層的情況下完成沉積，讓整個製程流程更簡化，不但節省時間與資源，也有助於良率提升與成本控制。這些優勢轉化為更小、更快、效能更好的晶片，滿足從智慧手機到資料中心的多元應用。
鉬還具備良好的導電與導熱性，抗腐蝕能力也不俗，在高溫環境下會自然形成穩定的氧化膜，保護材料不受破壞。由於熱膨脹係數低，它受熱變形極小，對需長時間穩定運作的晶片來說特別重要。
除了半導體用途，鉬在其他產業中也佔有一席之地。例如，鉬鋼常用於汽車、飛機與建築結構中，可強化硬度與耐腐蝕性。在電子領域，它被用作 OLED 與 LCD 薄膜電極，也可見於真空管元件與熱電偶。在航空與軍工領域，鉬甚至是火箭引擎與爐管等高溫零件的首選材料。而鉬的化合物如鉬二硫化物（MoS₂）則可作為固體潤滑劑，應用於極端溫度與真空環境。
然而，鉬金屬的應用並非沒有門檻。其原子層沉積（ALD）技術過去受限於前驅物為固態，難以實現穩定的大面積沉積。為突破這些障礙，半導體設備商 Lam Research 推出 ALTUS Halo 系列設備，成功實現鉬金屬的無障礙層沉積，不僅簡化製程、降低成本，更將字線電阻降低超過一半。
這項技術目前已被應用於高產能的 3D NAND 與先進邏輯晶片工廠，並積極拓展至 DRAM 領域。Micron 等業界領導品牌已將鉬導入其 NAND 產品，顯示鉬正在從實驗室邁向實際生產，成為推動下一世代晶片的重要材料。
