SK 海力士今年底量產 375 層 NAND，首導入「鉬材料」提升堆疊密度
SK 海力士計劃今年底開始量產下一代375 層3D NAND 快閃記憶體，並首度在高層數NAND 製程中導入鉬（Molybdenum，化學符號Mo）材料，以提升產品性能與堆疊密度。
韓媒The Elec 引述消息人士的話表示，SK 海力士已完成375 層NAND 的生產驗證，正準備將相關技術導入量產線。公司並未新建晶圓廠，而是在位於韓國清州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。
據報導，這款375 層產品最初在公司內部被稱為「400 層級」NAND 快閃記憶體，但由於在超高層數堆疊製程面臨技術挑戰，包括通道孔（Channel Hole）蝕刻等關鍵製程難度大幅提高，最終將實際堆疊層數下修至375 層。
業界人士透露，原先被稱為400 層級NAND 的產品後來調整為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，375 層產品有一項關鍵改變是導入「鉬」材料，取代先前製程所使用的部分「鎢」（Tungsten，化學符號為W）薄膜。業界認為，鉬有望突破鎢在超高層數NAND 架構中的限制。
據悉，SK 海力士是將部分字線（Word Line）從鎢換為鉬。字線是連接記憶體單位控制柵極的核心線路，負責選擇與操作特定行記憶體單位。
隨著NAND 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，導致訊號傳輸速度下降。由於鉬在同等尺寸下可提供更低的電阻值，有助於提升訊號傳輸效率，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架構。但鉬製程的技術門檻相當高，由於鉬前驅物（Precursor）常溫下為固態，必須透過特殊設備持續加熱，並精準控制供料流量與供應穩定性。
SK 海力士曾評估科林研發（Lam Research）與東京威力科創兩家設備方案，最終選擇採用TEL 的系統。科林研發的設備採單晶圓（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。
業界認為，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。
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，並持續增加鉬材料的應用製程數量。該公司自第九代、286 層3D NAND 開始便將鉬應用於金屬配線製程，該產品已於2024 年4 月開始量產。設備部分，則選擇科林研發的沉積設備處理鉬材料。
業界預期，隨著NAND 堆疊層數持續攀升，鉬材料需求預計將快速擴大。三星今年採購量預計從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。
（首圖來源：科技新報）