SemiAnalysis: Виробництво флеш-пам'яті переходить з вольфраму на молібден

23 серпня дослідницька установа напівпровідникової промисловості SemiAnalysis опублікувала серію дописів на платформі X, де роз'яснила технічну логіку переходу у виробництві 3D NAND флеш-пам’яті від вольфраму (Tungsten, W) до молібдену (Molybdenum, Mo).

3D NAND припинили зменшувати розмір у горизонтальному напрямку приблизно десять років тому, натомість збільшували щільність зберігання, нарощуючи кількість вертикальних шарів. Але коли кількість шарів перевищує близько 300, вольфрамові word lines, що з'єднують кожну комірку пам’яті, зіштовхуються з фізичними обмеженнями: надто високий опір, хімічні процеси на основі фтору спричиняють витік струму, а також неможливість ефективно заповнювати надглибокі отвори.

SemiAnalysis у своїх дописах зазначає: “Молібден — це не оптимізація, це обов’язковий вибір для NAND понад 300 шарів.”

Молібден має три ключові переваги над вольфрамом: нижчий опір (що забезпечує швидше читання і запис), не потребує хімічних процесів на основі фтору, і краще заповнює структури з великим співвідношенням глибини до ширини. Ці характеристики відповідають трьом головним недолікам вольфраму у глибоких стекових конструкціях, що робить заміну матеріалу технічно необхідною, а не просто інженерним удосконаленням.

Стан галузі: масове виробництво лишається на 2xx шарах, переломний момент настав

SemiAnalysis проаналізувала поточні показники за кількістю шарів у провідних виробників: Kioxia/SanDisk — 218 шарів, Micron — 276 шарів, Samsung — 286 шарів, SK Hynix знаходиться на передовій з 321 шаром.

Перехід до 3xx–4xx шарів вже розпочався. SemiAnalysis оцінює, що частка молібдену в загальній NAND потужності зросте із середньої однозначної частки у 2025 році до приблизно 30% у 2027 році.

Три великі виробники повністю роблять ставку на зміну

Основні виробники NAND вже підтвердили перехід до молібденових технологій та мають чіткий графік:

Samsung є першопрохідцем — молібденові word lines вже перебувають на етапі масового виробництва з 2024 року.

Micron у 2025 році почне великомасштабне виробництво на обладнанні ALTUS Halo від Lam Research.

SK Hynix планує у кінці 2026 року випустити NAND на 375 шарах із застосуванням молібденової технології.

Виробники обладнання: новий ринок понад 1 мільярд доларів США

Кожен перехід від вольфраму до молібдену означає потребу у новому обладнанні для осадження. SemiAnalysis оцінює, що тільки у 2027 році продажі обладнання для осадження молібдену для NAND перевищать 1 мільярд доларів, і з переходом DRAM і логічних мікросхем до 2030 року зростуть приблизно до 2 мільярдів доларів на рік.

Що стосується вигоди: першою отримує Lam Research, TEL (Tokyo Electron) невідкладно слідує; AMAT (Applied Materials), ASMI і китайський виробник Naura сповна скористаються хвилею переходу у DRAM і логічних мікросхемах. SemiAnalysis зазначає, що повна деталізація розрахунків на рівні сегментів ринку вже врахована у їхній моделі обладнання для фронт-енду (WFE).