SK海力士传出尝试以钼替代钨的消息，直接点燃了市场对于半导体新材料的炒作热情。市场意识到，芯片内部金属材料的迭代，蕴藏着不小的投资机会。
钼的应用场景十分明确，主要用作3D NAND闪存的字线，用来解决超高堆叠存储芯片的导电难题。
这条技术路线落地之后，资金又把视线投向了另一套材料替代方案。
钴、钌和钼的应用方向完全不同，二者主攻逻辑芯片的接触孔，也就是连通晶体管的导电通道，适配AI算力芯片这类先进制程。目前台积电、中芯都已经进入小规模量产阶段。
我们来拆解钴、钌替代钨这条赛道，判断其能否复刻钼代钨的行情。
如果把芯片理解成一座微型的电子城市，晶体管就是城市里的房屋，金属线路相当于城市主干道。
接触金属就是连接晶体管和上层金属线路的细小通道。芯片底层是硅材质的晶体管，晶体管上方覆盖一层绝缘二氧化硅材料，制造时会在绝缘层打出大量微小孔洞，再往孔洞内部填充金属，这部分填充金属就是接触金属，也常被业内叫做接触塞。这是芯片前段制造的必要步骤，所有算力、存储芯片都离不开它。
早年28nm、14nm这类成熟芯片生产时，行业全部使用金属钨填充孔洞，不过随着芯片工艺来到 7nm、5nm、3nm 等先进制程，孔洞尺寸变得极小，钨材料已经无法满足生产要求，钴和钌两种金属就成为了行业替代方案。
钴和钌在芯片制造里有着明确的适用场景。钴主要应用在 7nm、5nm 工艺的主流逻辑芯片，包括各类 AI 算力芯片、中端存储芯片，既可以用来填充晶体管的接触孔，也能作为铜布线的缓冲衬底，还可用于芯片底层细金属线路的制作。
钴相关生产工艺已经经过大规模验证，成本可控，台积电、英特尔以及国内中芯国际的先进产线都在批量使用，是现阶段综合性价比最高的替换材料。
钌的应用定位更高，主要匹配 3nm、2nm 以及更极致的芯片制程，同时适配高端HBM显存、背面供电架构芯片，生产时可以和钴搭配组成双层填充结构，甚至能够简化内部阻挡层结构。但钌属于贵金属，原材料价格偏高，目前仅应用在高端晶圆产品当中。
传统钨材料之所以需要被替换，核心原因来自先进制程下孔洞尺寸缩小带来的物理缺陷。
老旧工艺的孔洞尺寸偏大，阻挡层占有的空间很少，钨填充的导电区域充足，导电表现稳定。而先进芯片的孔洞大幅缩小，阻挡层没办法同步变薄，会挤占孔洞内部大量空间，钨能够用来导电的区域被严重压缩，芯片整体电阻大幅上升。芯片高速运算过程中会出现功耗升高、发热严重的问题，长期高负荷运行还容易出现线路老化、断路，完全达不到高端芯片的使用标准。
钴对比钨有着明显优势，细小孔洞内部也能完整填充金属，不会产生空洞缺陷，导电面积更大，能够有效降低芯片电阻与运行功耗，耐高温、耐电流冲击的表现更好，可以满足车规、AI 芯片的长期使用需求，对应的沉积、抛光生产设备国内也逐步完善，量产成本适中。
但钴同样存在短板，容易被酸碱腐蚀，对应的抛光液调配标准严苛，废水处理会增加额外成本，在2nm及以下极限制程里，综合性能比不上钌。
钌的导电能力、热稳定性在三种金属里处于顶尖水平，适配纳米级细小孔洞，填充过程几乎不会出现缺陷，同时抗电迁移能力突出，芯片长期高负载运行也不易损坏，还能简化部分薄膜工序。
但钌属于稀有贵金属，原材料价格高昂，沉积、刻蚀的工艺门槛很高，产线设备投入成本巨大，当下只能小规模用于顶级芯片，无法实现大范围普及。
整体行业分工十分清晰，7nm、5nm 大批量芯片优先使用钴，3nm 及以下高端算力、存储芯片搭配钌，28nm 以上老旧芯片依旧沿用钨材料。
A 股市场存在多条钴产业链相关上市公司。有研新材拥有央企背景，是国内能够量产 12 英寸半导体高纯钴靶材的企业，产品主要供应中芯国际、长鑫存储的先进产线，是 7nm、5nm 芯片接触孔材料的核心国产供应商。
江丰电子作为半导体靶材行业龙头，钴溅射靶材批量供货台积电以及国内多家头部晶圆工厂。
华友钴业是上游高纯电子级钴原料龙头，为各大靶材企业提供基础钴原材料。
阿石创布局中小尺寸半导体钴靶材产品，适配先进封装、中端逻辑芯片生产需求。西部材料主要生产高纯钴基材，给各类靶材厂商提供半成品原料。
钌产业链同样有对应的上市企业。贵研铂业拥有完整铂族金属产业链，具备 6N 高纯钌提纯能力，可量产半导体钌靶材，供货长江存储等晶圆制造企业。
浩通科技依靠电子废料回收提纯高纯钌原材料，缓解行业原料供应紧张的问题。江丰电子同步开展钌靶材的研发与量产工作，产品适配 3nm 及以下高端芯片的接触填充工序。
钴、钌填充完成后都需要抛光处理，配套 CMP 抛光耗材也有对应上市公司。安集科技是抛光液龙头企业，专门研发适配钴、钌金属的抛光液产品，是国内多家先进晶圆厂的核心耗材供应商。
鼎龙股份同时布局抛光垫与抛光液两类产品，完整覆盖钴、钌平坦化生产全流程耗材，也是长江存储的主力供货企业。
整体来看，芯片工艺持续缩小，微小接触孔带来电阻、器件可靠性的双重难题，传统钨材料已经无法适配高端芯片生产。钴兼顾性能与生产成本，是当下先进芯片的主流替换材料，钌性能更加优异，但成本偏高，仅用于下一代高端算力、存储芯片。国内中芯国际、华虹等先进产线持续扩产，叠加 AI 算力芯片需求不断提升，高纯钴、钌靶材以及配套抛光耗材的国产替代空间广阔，上游金属原料、靶材、抛光材料相关企业都会持续受益行业规模扩张带来的红利。
