SK海力士NAND用钼代钨工艺升级提升存储性能
SK海力士完成375层3DNAND闪存生产验证，年底量产。采用钼材料替代钨制作字线，降低电阻、提升集成密度。改造清州M15工厂产线，选用东京电子炉式设备，由液化空气、英特格、默克供应钼材料。三星亦已应用钼工艺，钼替代钨成为主流技术路径。
在3D NAND闪存技术竞争日趋白热化的背景下，关键材料的创新正成为突破性能瓶颈的核心。SK海力士近日宣布，其已完成375层3D NAND闪存的制程验证，预计年底前进入量产阶段。此次技术迭代的核心，在于创新性地采用钼材料替代传统钨材料来制造字线（Word Line），此举旨在解决高层数堆叠带来的电阻升高与集成密度受限问题。
这款3D NAND产品最初规划为400层架构，但由于超高堆叠层数的量产工艺限制，最终调整为375层。SK海力士并未为此新建厂房，而是通过对清州M15工厂现有产线进行升级改造来实现。该工厂原有产品涵盖176层、238层、321层等，改造后将全面转向375层生产线。根据其技术路线图，未来还将陆续推出480层、604层产品。
钼材料如何打破3D NAND性能瓶颈
字线是连接存储单元控制栅极的水平控制线，负责选择并操作指定行的存储单元。随着3D NAND堆叠层数不断攀升至数百层，传统钨材料的短板日益突出。线路持续细化后，钨的电阻显著增大，导致信号传输速度下降。此外，钨在制造过程中需要额外增加阻挡辅助层，逐层累积后会占用宝贵空间，直接影响芯片集成密度。相比之下，钼材料展现出明显优势。在相同微缩尺寸下，钼的电阻更低，可有效提升数据读写速度。更关键的是，钼无需增设阻挡层即可直接完成填充，从而在有限空间内为提升存储密度创造了可能。不过，钼前驱体在常温下呈固态，生产时需借助专用设备进行高温加热，并精确控制物料供给量与输送速率，这对设备和制程管控提出了极高要求。
设备选型与供应链策略
面对新工艺带来的挑战，SK海力士在设备选型上进行了审慎评估。公司考察了泛林集团（Lam Research）与东京电子（TEL）的方案，最终选择了后者。泛林的设备采用单片晶圆处理方法，逐片作业；而东京电子的炉式设备可一次性完成约100片晶圆的沉积，在采购成本、场地占用以及钼物料消耗方面更具性价比。供应链方面，SK海力士已确定由液化空气集团、英特格和默克公司负责供应钼材料。此外，韩国企业SK Specialty也被列为潜在供应商，目前各方正商讨由SK Specialty借用液化空气集团的供应系统来提供钼材料的方案，SK海力士亦积极推动相关企业间的合作。
行业趋势与竞争格局分析
SK海力士并非唯一押注钼材料的厂商。三星电子已率先将钼材料工艺落地，自2024年4月起量产286层第九代3D NAND时，就已将其应用于金属布线环节。三星计划中的第十代400层以上3D NAND，也将在今年下半年推出，预计钼材料的应用范围还将持续扩大。这标志着钼替代钨已成为3D NAND向更高层数演进的主流技术路径，材料层面的创新正驱动存储芯片性能的又一次飞跃。
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