SK海力士年底量产375层NAND闪存，“以钼代钨”攻克性能瓶颈

6月12日消息，据韩国媒体及业内人士透露，全球存储巨头SK海力士已完成下一代375层3D NAND闪存的生产验证，并计划在今年年底前正式实现量产。此次技术迭代并未新建晶圆厂，而是对位于清州的M15工厂现有生产线进行改造升级。

据悉，这款备受瞩目的375层产品最初在SK海力士内部被规划为“400层级”NAND闪存。然而，随着垂直堆叠层数的不断增加，诸如沟道孔（Channel Hole）蚀刻等核心工艺的难度呈指数级上升。

受限于当前超高层堆叠工艺的量产瓶颈，SK海力士最终将实际量产层数下修至375层。尽管做出了妥协，但公司依然公布了清晰的长期技术路线图，未来将依次推出480层和604层的更高阶产品。

本次375层NAND闪存最核心的技术亮点，在于首次在字线（Word Line）金属栅极中引入钼（Mo）材料，部分取代了传统的钨（W）薄膜。字线是连接存储单元控制栅极、负责选择与操作特定行内存单元的核心线路。

随着NAND Flash堆叠层数逼近400层大关，内部导线宽度不断缩小，传统钨材料的短板彻底暴露：一方面，钨的电阻会随尺寸缩减而急剧升高，导致信号传输速度下降；另一方面，钨在沉积前必须铺设阻挡辅助层，逐层叠加造成的厚度损耗严重挤占了芯片的垂直空间。相比之下，钼在同等微缩尺寸下具备更低的电阻率，不仅能大幅提升数据读写与擦除速度，还能省去阻挡层直接完成填充，从而实现更高的存储密度。

尽管钼材料优势显著，但其常温下呈固态的物理特性，要求生产设备必须具备精准的高温加热与物料输送能力。SK海力士在评估了泛林集团（Lam Research）的单晶圆处理方案后，最终选定了东京电子（TEL）的炉式沉积系统。该设备可一次性处理约100片晶圆，在设备采购成本、厂房占地面积以及钼物料消耗上均展现出极高的性价比。

在材料供应端，法国液化空气集团（Air Liquide）、美国英特格（Entegris）与德国默克（Merck KGaA）预计将成为主要供应商。同时，SK海力士正积极推动本土企业SK Specialty入局，商讨其借用液化空气集团的配送基础设施来完善供应链的方案。

SK海力士的这一技术转向，印证了存储行业“以钼代钨”已成为不可逆转的趋势。竞争对手三星电子已率先在2024年4月量产的286层第九代3D NAND中应用钼工艺，其规划的超过400层第十代产品也将于今年下半年推向市场。

伴随两大巨头的相继发力，NAND闪存的钼材料需求正步入快速增长通道。行业测算数据显示，三星今年的钼采购量预计将从去年的4吨增至10吨，到2030年或将飙升至80吨。SK海力士也将自明年起大规模导入钼工艺，初期年需求量约为4吨。

业内专家指出，NAND行业当前的驱动力是盈利能力而非单纯的出货量。SK海力士通过减少低层NAND产量、扩大375层高端产能的方式，旨在提升单位比特盈利并降低成本，而非盲目扩张整体产能。