一块拇指大小的芯片,里面藏着几十亿条导线。这些导线比头发丝还要细几十倍。用什么金属来做这些导线,直接决定了芯片跑得快不快,耗不耗电。过去二十多年,钨与铜一直充当芯片内部的"主干道"。但现在,钨快撑不住了。
工艺越做越小,钨的电阻越来越大,信号跑不动了。整个半导体行业都在找替代品。就在这个节骨眼上,一种很多人没听说过的金属——钼,被推到了台前。变化来得太快,很多人还没反应过来,一场围绕"芯片该拿什么金属修路"的全球竞赛,已经开打了。
钼凭什么能上位?说白了,就俩字:省,快。

比利时微电子研究中心(imec)有位专家叫Tőkei,他的说法很直白:钼比钨电阻率更低,不需要阻挡层,跟电介质贴合得更紧,价格还比钌便宜一大截。
什么叫"不需要阻挡层"?以前用钨做导线,得先在旁边铺一层"隔离带",防止金属原子到处乱窜。这层隔离带本身占地方,还增加电阻。等于路修窄了,车还跑不起来。钼不用这层东西,直接上阵,通道全留给电流。
美国Lam Research的工程师团队做过测试。他们发现,用无阻挡层的混合钼方案,总电阻比传统铜方案降低了大约56%。啥概念?原来信号从芯片一头跑到另一头要1秒,换了钼只要不到半秒。到了7纳米甚至更先进的制程,这种差距足以拉开一整代产品的距离。

还有一点很关键。钼在微缩导线中的抗电迁移能力非常强,高电流密度下照样稳得住。芯片工作时温度很高,电流像洪水一样冲刷金属原子,扛不住的金属,线路就断了。钼在这方面,确实比钨强了一截。金钼集团死磕了12年
中国是全球钼资源最丰富的国家。截至2024年末,中国钼金属储量达到590万吨,占全球39%。钼矿产量约11万吨,占全球42%。储量第一,产量也第一。但很长一段时间里,高端钼靶材要从国外买。坐在金山上啃窝头,说起来真有点憋屈。

转折出现在2025年8月。陕西省公布2024年度科学技术奖,金钼集团的"大规格高性能钼基靶材制备关键技术及应用"项目,拿下了科技进步一等奖。
这个项目攻克了大规格高性能钼基靶材的生产难题,实现了国产化替代,把中国钼靶材加工技术推进到世界先进行列。这不是天上掉下来的。项目团队整整干了12年。从钼粉制备,到靶材成型,再到精密加工,三个关键环节全部拿下。
他们首创了"协同还原"全流程智能控制钼粉生产技术,又搞出了"粉末充填—杂质分步逸出"技术,制备出超大单重细晶高致密均质化钼靶坯。听起来很拗口,干起来更难。他们还建立了大规格钼靶坯塑性变形预测模型,开发出精确轧制均匀细晶化控制技术。

12年,从2013年前后立项,一路磨到2025年拿奖。多少次实验推倒重来,多少个通宵熬过去了,外人看不见。但结果摆在那里——目前这个项目已经建成全球最大的高纯钼粉及钼基靶材生产线。
53项发明专利,2项国家标准,49篇SCI论文。整体技术被评价为"国际领先水平"。同一年,金钼集团另一个项目"极端环境用特种钼合金制备关键技术与应用"还拿了国家科技进步二等奖。
2025年全年,金钼集团在研项目84项,研发投入强度2.92%,主导承担了5项国家级以及省部级重大科技专项。这家陕西企业,正在一点一点把资源优势"熬"成技术护城河。
再说说美国那边热炒的钌。

钌确实有两把刷子。它的平均自由程只有6到8纳米,在极小尺寸下电阻率增幅远低于铜。Intel曾经在研发测试中展示过减法蚀刻钌工艺,配合空气隙技术,在25纳米及以下节距实现了最高25%的线间电容降低。
但问题来了。钌太贵了。半导体成本建模公司IC Knowledge做过测算,钨与钼的前驱体成本大约是每片晶圆10到20美元。钌呢?贵出一个数量级以上。一个数量级,就是十倍打底。芯片工厂一条产线投资动辄几百亿,换材料不是换一种金属那么简单,整套工艺流程、设备配套全得跟着变。
钌的供应也有硬伤。它主要作为铂与镍冶炼的副产品被回收,目前全球没有任何勘探活动专门针对钌矿。精炼基础设施的投资,也一直集中在更高价值的铂族金属上。说白了,钌的供应链天生脆弱。想大规模用,原料都不一定跟得上。

imec的Tőkei把话挑明了:跟钌相比,钼更便宜,跟电介质的粘附性也更好。而且钼能兼容现有的大马士革工艺流程,可能只需要更换金属沉积模块就行。这对已经砸了巨资建厂的芯片制造商来说,是眼下最务实的选择。
概念炒作与技术落地之间隔着什么?
美国半导体圈有个老毛病。一种新材料还在实验室阶段,资本市场就把故事讲完了。钌的叙事逻辑其实很清楚——"未来芯片需要钌,所以现在就该押注钌概念股。"但技术从来不按PPT往前走。
实际情况是,材料与架构的更替,只有在现有方案完全顶不住的时候才会发生。铜双大马士革以及钨金属化已经砸进去了巨额投入,设备、材料、配方全绑在一起。任何金属替代都只能是一个渐进的、分步走的过程。

中国选了另一条路。2025年2月,商务部与海关总署联合发布公告,将钼相关物项纳入出口管制范围,出口经营者需要申请许可。这一步意味深长。中国手握全球近四成钼储量、超四成产量,现在连出口都开始收紧了。这是从"卖矿石"向"卖技术、卖标准"转型的信号。
2025年全年,金钼集团实现营业收入261亿元,利润总额38亿元,创下18年来盈利新高。钼金属销量连续两年稳居全球第一。国内首条钼合金薄壁管材生产线已经在金钼集团投产,超细钼粉完成了产业化产线建设,高性能钼靶材等新产品正快速转化为市场增量。
这场"金属战争"到底谁占上风?

钼与钌各有各的赛道。钌长远来看,可能在更微小的逻辑芯片互连层有一席之地。但眼下能量产、能落地、能赚钱的,是钼。
中国企业的打法很朴素。有矿,就把矿炼成材料。有材料,就把材料做成产品。有产品,就把标准握在自己手里。金钼集团没有跑去资本市场讲什么"颠覆性概念"的故事,而是一头扎进实验室,把"粉末充填—杂质分步逸出"这种外人听都听不懂的技术啃了下来。

2025年还有一件事值得关注。复旦大学与绍兴实验室联合报道了基于二硫化钼场效应晶体管的RISC-V 32位处理器,使用了5900个MoS₂ FET。
这被认为是"迄今最复杂的基于二维半导体的功能电路之一"。钼不仅在芯片内部"修路"这件事上站稳了脚,还在晶体管材料本身的革命中露出了头角。
有人喜欢炒概念,有人选择闷头干活。芯片这种东西,最终看的是谁的技术能上产线,进产品,变成真金白银。钼靶材这一仗,中国企业已经亮出了底牌。
更新时间:2026-04-10
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