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。

