從鎢到鉬，SK海力士下一代NAND盯上“更低電阻”
SK海力士正在把下一代NAND的競爭焦點，從單純“堆得更高”推進到“材料換代”。
6月11日，韓國半導體媒體TheElec報道稱，SK海力士計劃在今年年底前開始量產375層3D NAND閃存，並已完成該產品的生產驗證，正準備將技術轉移至量產線。此次量產不會新建工廠，而是通過改造韓國清州M15工廠現有NAND產線推進，這些產線目前生產176層、238層和321層NAND產品。
這款產品此前在公司內部被稱爲“400層級”NAND，但最終層數調整爲375層。原因並不難理解：NAND層數越高，溝道孔蝕刻等製造環節難度越大，堆疊高度、良率和工藝穩定性都會成爲限制條件。
TheElec援引產業人士稱，SK海力士後續路線圖還包括480層和604層產品。
材料變化比層數更關鍵
這次最值得注意的變化，是SK海力士計劃在375層產品中引入鉬，替代部分原本用於金屬柵極電極、也就是字線中的鎢薄膜。
NAND通過垂直堆疊大量存儲單元和控制這些單元的字線來提升容量，層數越高，字線結構越細，傳統鎢材料的電阻問題越突出。
鉬被視爲解決這一問題的候選材料。泛林集團此前介紹，鉬原子層沉積方案在多數情況下可比傳統鎢金屬化實現超過50%的電阻改善；半導體工程網站也指出，隨著字線層變薄，鎢電阻上升會損害性能，鉬和釕等低電阻材料因此成爲研究方向。
對NAND來說，低電阻意味著信號傳輸更快，程序寫入和讀取延遲有望改善，也有助於降低功耗。這並不等於單顆芯片性能會立刻出現跨代飛躍，但它說明高層數NAND的瓶頸已不只是“能不能堆上去”，還包括堆上去之後能否保持速度、功耗和可靠性。
三星已先一步導入鉬
SK海力士並不是唯一嘗試鉬材料的廠商。TheElec報道稱，三星電子已從2024年4月量產的第九代286層3D NAND開始，在金屬佈線工藝中引入鉬；其超過400層的第十代3D NAND正準備在今年下半年商業化，並擴大鉬應用的工藝步驟。
這使得375層NAND不僅是SK海力士自身產品路線的升級，也是在三星、鎧俠、美光等廠商繼續推進高層數NAND時的一次材料追趕。過去兩年，SK海力士在高層堆疊上動作較快，2024年已宣佈全球首個321層NAND量產，並計劃從2025年上半年向客戶供貨。
隨後，SK海力士又在2025年啓動321層2Tb QLC NAND量產，產品面向更高密度存儲，計劃在客戶驗證後於2026年上半年推出。該產品通過把芯片內部獨立運行單元從4個增加到6個，來緩解大容量QLC可能帶來的性能下降。
AI存儲需求正在推高NAND門檻
這輪NAND升級發生在AI存儲需求快速擴張的背景下。SK海力士去年在OCP Global Summit上提出AI-NAND產品線，覆蓋面向性能、帶寬和密度的不同方向，並稱AI推理市場增長正在顯著提高對快速、高效處理大規模數據的NAND存儲需求。
路透社近期也報道稱，英偉達與SK集團達成多年合作，SK海力士將爲全球AI數據中心開發先進存儲，並擴大晶圓產能；黃仁勳表示，現有擴產仍不足以滿足未來AI需求。
375層NAND能否按計劃在年底進入量產，接下來要看M15產線改造、良率爬坡以及客戶驗證進度。真正的看點不只是SK海力士能把NAND堆到多少層，而是鉬材料能否在高層數產品中穩定放大。
