SK海力士年底量產375層NAND，將首次導入鉬材料

6月11日消息，據韓國媒體The Elec引述消息人士的話報道稱，SK海力士計劃今年底開始量產375層3D NAND Flash，并首度在高層數NAND制程中導入鉬（Molybdenum，化學符號Mo）材料，以提升產品性能與堆疊密度。

SK還來已完成375層NAND的生產驗證，正準備將相關技術導入量產線。雖然SK海力士并未新建晶圓廠，但是其選擇在位于韓國清州M15廠進行產線轉換投資。該廠目前主要生產176層、238層以及321層NAND產品。

報道稱，這款375層NAND Flash產品最初在SK海力士內部被稱為“400層級”NAND Flash，但由于在超高層數堆疊制程面臨技術挑戰，包括信道孔（Channel Hole）蝕刻等關鍵制程難度大幅提高，最終將實際堆疊層數下修至375層。接下來的技術路線將延伸至480層和604層產品。

值得注意的是，這款375層NAND Flash產品有一項關鍵改變——導入“鉬”材料，取代此前制程所使用的部分“鎢”薄膜。業界認為，采用鉬有望突破現有的鎢在超高層數NAND Flash構架中的限制。

據悉，SK海力士是將部分字線（Word Line）從鎢換為鉬。字線是連接內存單位控制柵極的核心線路，負責選擇與操作特定行內存單位。

隨著NAND Flash堆疊層數增加，內部導線寬度不斷縮小，鎢材料的電阻會隨尺寸縮減而提高，導致信號傳輸速度下降。相比之下，鉬在同等尺寸下可提供更低的電阻值，有助于提升信號傳輸效率，進而提高儲存密度。

此外，鎢沉積前必須先形成阻擋層（Blocking Liner），每堆疊一層都會造成部分厚度損耗；而鉬則可直接沉積，無需額外阻擋層，可實現更高密度的堆疊構架。

但鉬制程的技術門檻相當高，由于鉬前驅物（Precursor）常溫下為固態，必須通過特殊設備持續加熱，并精準控制供料流量與供應穩定性。

SK海力士曾評價泛林集團（Lam Research）與日本TEL兩家設備廠商的解決方案，其中，科林研發的設備采單晶圓（Single Wafer）處理方式，TEL則使用爐式（Furnace-based）沉積技術，可一次處理約100片晶圓。因此，SK海力士最終選擇采用了TEL的系統。

業界也認為，爐管式設備在設備成本、安裝空間以及鉬材料消耗量等方面更具優勢。

在材料供應方面，法國液化空氣集團（Air Liquide）、Entegris與德國默克預計將成為主要供應商。

與此同時，三星也推進超過400層的第十代3D NAND，預計下半年投入商業化，并持續增加鉬材料的應用制程數量。該公司自第九代、286層3D NAND開始便將鉬應用于金屬配線制程，該產品已于2024年4月開始量產。設備方面，三星則選擇的是泛林集團的沉積設備處理鉬材料。

業界預期，隨著NAND Flash堆疊層數持續攀升，鉬材料需求預計將快速擴大。三星今年采購量預計從4噸增至10噸，2030年或達80噸；SK海力士則預計自明年起正式大量導入鉬材料，初期年需求量約為4噸。

編輯：芯智訊-林子