300層NAND逼近物理極限 鉬取代鎢成關鍵材料

NAND產業正迎來關鍵材料轉型。（歐新社資料照）

〔財經頻道／綜合報導〕研究機構SemiAnalysis指出，隨著3D NAND快閃記憶體堆疊突破300層，長期使用的鎢製字元線（word line）逐漸逼近物理極限，「鉬」已從製程優化選項轉變為必要替代材料，NAND產業正迎來關鍵材料轉型。

SemiAnalysis 23日在X發文表示，3D NAND約10年前便停止橫向微縮，改以垂直堆疊提升儲存密度，但當層數突破約300層，鎢製字元線開始面臨電阻過高、含氟製程造成漏電，以及超深孔填充困難等三大瓶頸。

相較之下，鉬在奈米尺度下具有較低電阻，有助提升讀寫速度，且可採用無氟製程降低漏電，在高深寬比結構中的填充表現也較佳。鎧俠與威騰電子（WD）測試顯示，無氟鉬製程可將漏電失效率降至鎢製程的百分之一，並在相同矽體積下提高逾16.3%的位元密度。

目前主要NAND廠商正加速挑戰300層以上製程。SemiAnalysis指出，鎧俠與SanDisk目前採218層，美光276層、三星286層，SK海力士則以321層領先，並計畫年底前推出375層產品，產業也開始朝400層以上推進。

材料轉型同時帶動設備需求。SemiAnalysis預估，鉬製程占NAND總產能比重，將從去年的中個位數快速升至2027年的約30%；相關沉積設備市場明年可望突破10億美元，2030年進一步增至每年約20億美元。科林研發因率先推出可量產的鉬原子層沉積設備，有望搶得先機，東京威力科創、應材、ASMI及北方華創也可能受惠後續DRAM與邏輯晶片材料轉型。

這波升級恰逢記憶體景氣高峰。集邦科技（TrendForce）統計，全球前五大NAND品牌廠今年第2季合計營收達688.7億美元，季增77%，充裕獲利也讓業者更有能力投入新製程及設備。另一方面，長江存儲母公司長存集團科創板IPO申請已獲受理，擬募資人民幣330億元，但其NAND堆疊技術尚未進入300層以上競爭，在技術與產能方面仍面臨追趕壓力。