AI 促進晶片架構朝 3D 化升級，鉬可望繼承鎢成為新材料？

AI 帶動先進製程升級，鉬快速從研發選項躍升為下代半導體材料的焦點。SEMI 11 日在韓國水原舉行「Strategic Materials Conference Korea 2026」，科林研發（Lam Research）與默克（Merck）均指出，晶片架構朝更複雜 3D 化發展，傳統以鎢為主的金屬材料逐步面臨電阻與微縮限制，鉬有望成為接棒者。

科林副總裁Anand Murthy表示，半導體產業正由鎢轉向鉬，將成為新互連結構的重要轉折點。鎢雖有高熔點與高硬度，過去長期用於記憶體元件的金屬互連與字元線（word line），但層數增加與尺寸持續縮小後，電阻瓶頸愈發明顯。科林指出，鉬具較低電阻，並可以原子層沉積（ALD）均勻填入超細結構，同時減少襯層需求；相較鎢製程通常還要加入氮化鈦等襯層，鉬可不必使用額外材料就沉積，有助相同線寬時擴大電流通道。

不過，鉬要走向量產仍有技術門檻。鉬挑戰性包括高腐蝕性，且鉬前驅物多為固態，量產時需調整氣體輸送與管線基礎設施，製程控制也更具挑戰。默克旗下Intermolecular執行長Ganesh Panam表示正投資鉬的選擇性沉積與金屬化研究，並結合AI材料開發平台探索新鉬製程組合。默克也準備在忠清北道陰城（Eumseong）工廠推動鉬材料生產，擴大前驅物與供應系統業務，供應韓國半導體客戶結合鉬前驅物與輸送系統的整合方案。

鉬應用仍以3D NAND快閃記憶體為主。三星與SK海力士部分NAND製程已導入鉬，以降低高層數架構的電阻問題。SK海力士副總裁黃正一（Hwang Jung-il，音譯）指出，鉬主要集中NAND製造，但若能開發適合DRAM製程的前驅物，應用範圍有機會再擴大；至於3D DRAM與先進邏輯半導體，市場也持續觀察採用可能性。前驅物是沉積時形成薄膜的來源材料，物態特性會影響輸送與製程設計。

此次大會吸引約300人參加，與會者包括科林、默克、LG AI Research、SK海力士、三星與應材等業者。SEMI Korea會長車智賢（Cha Ji-hyun，音譯）表示，AI擴大正在推升半導體材料與製造流程的技術升級需求，材料供應商、設備商與晶片公司需要從整個生態系角度共同討論未來技術方向。

（首圖來源：Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) (FAL or GFDL 1.2), via Wikimedia Commons）