NAND迎关键转型 钨逼近物理极限 钼材势在必行

研究机构SemiAnalysis于23日发文指出，3D闪存（NAND）堆栈层数突破300层，传统钨制字符线（word line）已在三方面逼近物理极限，让「钼」从制程优化材料，变成必要的替代材料，意味着NAND制造正迎来关键材料转型。

SemiAnalysis在X上表示，「对300层以上的NAND而言，钼不是优化选项，而是必要材料」。3D NAND大约十年前就停止横向微缩，改以垂直堆栈提高保存密度，但当堆栈层数超过约300层后，连接各记忆单元的钨制字符线便面临三大物理瓶颈：电阻过高、含氟化学制程导致漏电，以及超深孔难以有效填充。

相较下，钼在纳米维度互连接的电阻较低，可提升读写速度，且不需要使用含氟化学制程，可避免漏电问题，在高深宽比结构中的填充能力也更好。这三项优势正好对应钨在高层数堆栈中面临的内核缺陷，因此，从钨转向钼是技术上的必要转变。

根据NAND供应商铠侠和威腾电子公开的测试结果，无氟钼制程可将漏电失效率降至钨制程的百分之一，并在相同硅体积下，将比特密度提高逾16.3%。但可靠度仍取决于填充品质。

SemiAnalysis指出，业界目前量产NAND的堆栈层数多为200-300层，铠侠和SanDisk目前采用218层，美光采276层，三星电子为286层，SK海力士则以321层领先。如今，300层以上至400层以上的技术升级已全面展开。SK海力士计划在年底前推出375层产品，预料进一步拉开领先距离。

SemiAnalysis估计，到了2027年，钼制程占NAND总产能的比率，将从去年的中个位数升至约30%。钼沉积设备的销量也预估在明年突破10亿美元，并在2030年增至每年约20亿美元。科林研发可望率先受惠；东京威力科创紧随其后，应材、ASMI以及北方华创，则将从随后的DRAM及逻辑芯片转型浪潮中获益。

这波转型正值内存产业景气高峰。TrendForce数据显示，全球前五大NAND品牌厂今年第2季合计营收达688.7亿美元，季增77%。高获利环境也为内存业者推动制程转型与采购设备提供资金。

同时，中国长江存储也蓄势待发，但该公司NAND堆栈层数尚未进入300层以上的竞争领域。