算力「芯」动向 | AI存储:当NAND闪存的层数竞赛逼近400层大关,SK海力士选择了一条比堆层数更狠的路


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当NAND闪存的层数竞赛逼近400层大关,SK海力士选择了一条比堆层数更狠的路

从400层到375层,看似是一次技术妥协,实则是存储行业对物理极限的清醒认知。真正值得关注的不是层数本身,而是字线金属栅极里那块被替换掉的材料。


SK海力士年底量产375层NAND的消息背后,钼对钨的替代正在重新定义3D NAND的制造工艺。这不是一次简单的材料替代,而是存储巨头在纳米尺度上重新计算成本与性能的平衡点。当层数堆叠的空间被沟道孔蚀刻和电阻率锁死,材料端的革命就成了唯一的出口。


01
400层下修375层,物理极限倒逼行业换道

SK海力士最初为这款产品定下的内部目标是400层,最终却将量产层数下修至375层。沟道孔蚀刻难度的指数级上升,让纯粹的层数堆叠不再是免费午餐。每增加一层,刻蚀的深宽比就逼近一次物理极限,良率风险与工艺成本同步攀升

这种下修不是技术失败,而是行业从野蛮生长转向精算时代的标志。未来480层与604层的路线图依然清晰,但前提是每一步都必须建立在可量产的工艺窗口之内。


02
以钼代钨,存储微缩进入材料革命深水区

375层NAND最本质的突破,在于字线金属栅极首次引入钼材料替代传统钨。随着导线宽度不断缩小,钨的电阻率飙升和阻挡层厚度损耗,已经成为垂直空间里的致命瓶颈。钼在同等微缩尺寸下电阻更低,且无需阻挡层即可直接填充,这意味着同样的物理空间可以塞进更多存储单元。

从钨到钼的切换,表面是材料清单的变更,实质是存储芯片从几何微缩转向材料微缩的范式转移。

三星 

2025年钼采购量预计从4吨增至10吨,2030年或飙升至80吨

SK海力士 

明年起大规模导入,初期年需求量约4吨

核心供应商 

法液空、英特格、默克已占据先机,SK Specialty正谋求入局

一条围绕钼材料的新供应链正在快速成型。


03
设备选型暗战,TEL炉式方案为何胜出

钼在常温下呈固态,这对沉积设备提出了严苛的高温加热与精准输送要求。SK海力士在评估泛林集团的单晶圆处理方案后,最终选定了东京电子的炉式沉积系统。后者可一次性处理约100片晶圆,在设备采购成本、厂房占地面积和物料消耗上展现出更高的性价比。

这一选择的背后,是存储巨头在资本开支上的极致克制。SK海力士并未新建晶圆厂,而是对清州M15工厂现有产线进行改造升级。在NAND价格尚未完全复苏的周期里,用更少的资本撬动更高的层数,是比单纯扩产更理性的商业决策。


04
双雄并进,三星先行与SK海力士的反超逻辑

竞争对手三星电子在2024年4月量产的286层第九代V-NAND中已率先应用钼工艺,计划下半年推出的400层以上第十代产品也将延续这一路线。表面上看,三星在钼工艺上领先一步,但SK海力士的375层产品一旦年底量产,将在层数上实现反超

两家巨头的技术路线正在形成微妙错位:三星以先发优势巩固高端市场,SK海力士则以更高层数争夺技术话语权。这种双雄并进的格局,正在将钼材料的需求推入快速增长通道。而SK海力士推动本土企业SK Specialty入局,则暴露出韩国在关键材料领域强化自主可控的意图。


05
从拼产能到拼盈利,NAND行业进入精算时代

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。这一策略与行业周期高度吻合。

当层数竞赛进入400层区间,每一层新增的成本都在侵蚀利润,唯有通过材料革新和工艺优化来维持摩尔定律的经济学意义。375层NAND的量产,本质上是SK海力士用技术升级替代产能扩张的一次精算。


存储战争,已经从光刻机延伸到了元素周期表

存储行业的竞争从未像今天这样逼近物理极限。当层数堆叠的空间被沟道孔蚀刻和电阻率锁死,材料端的革命就成了唯一的出口。钼对钨的替代,看似只是一张元素周期表的平移,实则是整个NAND产业从几何驱动转向材料驱动的分水岭。

对于国产存储而言,这一趋势同样值得警惕。在长江存储凭借Xtacking架构走出差异化路径的同时,传统垂直堆叠路线上的材料革命正在加速。谁能在钼供应链和高温沉积工艺上提前卡位,谁就能在下一阶段的层数竞赛中掌握真正的主动权。


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今日阅读文章分享:

(1)SK海力士年底量产375层NAND闪存,“以钼代钨”攻克性能瓶颈

(链接:https://www.seccw.com/Document/detail/id/46240.html

(2)SK海力士尝试“以钼代钨” 或助力NAND性能提升

(链接:https://www.cls.cn/detail/2396712

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