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芯闻简讯:3D NAND制程材料正“由钨转钼”,供应链有望受惠 半导体产业研究

芯闻简讯:3D NAND制程材料正“由钨转钼”,供应链有望受惠

半导体产业研究机构SemiAnalysis周日(23日)在X平台发布文章指出,当3D NAND堆叠层数突破约300层后,传统以钨(Tungsten,W)制作的字线(word line)逐渐面临物理与制程限制,钼(Molybdenum,Mo)可能成为高层数NAND不可避免的材料选择。

SemiAnalysis认为,从钨转向钼并非单纯的制程优化,而是300层以上NAND发展下的必要转型。
3D NAND约在10年前逐渐停止通过水平微缩提升密度,转而依靠垂直堆叠更多存储器层数增加单位面积的存储容量。

然而,当堆叠层数持续攀升,连接各个存储器单元的钨字线也开始成为制程瓶颈。其中包括电阻过高、氟基化学制程可能造成漏电问题,以及在超高深宽比结构中难以有效完成材料填充等限制。

分析指出,相较于钨,钼在高层数3D NAND结构中具有三项关键优势:

首先,钼的电阻较低,有助于提升存储器读写速度;

其次,钼制程不需要使用氟基化学工艺;

第三,钼在高深宽比结构中的填充能力较佳。这些特性分别对应钨在超高层数NAND中面临的主要限制,也使材料转换逐渐从制程选项转变为高层数NAND的必要条件。

SemiAnalysis整理显示,铠侠(Kioxia)与SanDisk目前约为218层,美光科技达276层,三星电子为286层,而SK海力士则以321层处于产业前段。

SemiAnalysis预估,钼在全球NAND总产能中的占比,将从2025年的个位数中段百分比,提升至2027年约30%。

主要NAND制造商均已明确承诺转向钼工艺:其中,三星是较早采用钼字线的厂商,相关产品自2024年起已进入量产;美光则在2025年利用泛林(Lam Research)的ALTUS Halo设备启动大规模量产;SK海力士则计划在2026年底推出采用钼制程的375层NAND。