3D NAND快閃記憶體的層數競賽，已經來到一個尷尬的關卡。研究機構SemiAnalysis最新的報告點出了一個產業界心照不宣的事實：當堆疊層數突破300層大關，長期被視為字元線（word line）標準材料的鎢，正在從「堪用」變成「不堪用」。而接替它的，是一種過去在半導體製程中相對低調的金屬——鉬（Molybdenum）。

鎢的三大瓶頸：電阻、漏電、填充

大約十年前，3D NAND的技術競賽就不再依賴橫向微縮，轉而往垂直方向發展，靠著把儲存單元一層一層往上疊，來換取更高的儲存密度。這個策略一路從32層、64層、128層推進到現在，眼看就要跨過300層的門檻。

但SemiAnalysis指出，鎢製程的字元線在超過300層之後，會同時踩到三條紅線：電阻過高導致訊號延遲、含氟製程引發漏電問題，以及超深孔填充困難。換句話說，繼續用鎢去堆更高層，邊際效益會急速遞減，甚至可能讓良率直接崩盤。

鉬的勝出：無氟製程與漏電降至百分之一

鉬的優勢，正好打在鎢的痛點上。它在奈米尺度下的電阻比鎢更低，能讓讀寫速度更快；更重要的是，鉬可以採用無氟製程，從根源降低漏電風險。在高深寬比的深孔結構中，鉬的填充表現也比鎢來得穩定。

鎧俠與威騰電子（WD）的測試數據就很能說明問題：採用無氟鉬製程後，漏電失效率降到鎢製程的百分之一，而且在相同的矽體積下，位元密度提升了超過16.3%。這不是小幅優化，是數量級的差距。

各大廠的技術卡位：SK海力士暫居領先

目前主要NAND廠商的層數進度，呈現出一種微妙的階梯狀分佈。根據SemiAnalysis的整理，鎧俠與SanDisk目前停留在218層，美光276層，三星286層，而SK海力士則以321層暫時領先，並計畫在年底前推出375層的產品。產業整體的技術路線圖，已經明確指向400層以上的方向。

這條路不好走，但非走不可。因為儲存密度和單位成本的競爭，從來沒有因為物理極限而暫停過。

設備市場的連鎖反應：沉積設備成下一個戰場

材料轉型從來不只是材料本身的問題，它會牽動整個設備供應鏈。鉬製程的導入，直接帶動了原子層沉積（ALD）設備的需求。SemiAnalysis預估，鉬製程占NAND總產能比重，將從去年的中個位數，快速攀升到2027年的約30%。

這也意味著相關的沉積設備市場將迎來一波明確的成長曲線：明年可望突破10億美元，到了2030年更可能進一步增加到每年約20億美元的規模。

在這波設備競賽中，科林研發（Lam Research）因為率先推出可量產的鉬ALD設備，被視為最有機會搶得先機的業者。而東京威力科創、應用材料（Applied Materials）、ASMI以及中國的北方華創，也有可能隨著DRAM與邏輯晶片材料轉型而陸續受惠。

產業景氣與中國追趕者的雙重變數

這波材料升級的時間點，正好碰上記憶體產業的景氣高峰。根據集邦科技（TrendForce）的統計，全球前五大NAND品牌廠在今年第2季合計營收達到688.7億美元，季增率高達77%。充裕的獲利，讓業者更有本錢投入新製程的設備採購與研發。

但並不是所有玩家都站在同一個起跑點上。長江存儲的母公司長存集團，科創板IPO申請已獲受理，擬募資人民幣330億元，但以目前的技術進度來看，其NAND堆疊技術尚未進入300層以上的競爭行列。在技術與產能上，追趕的壓力依然相當明確。

編輯觀點：鉬取代鎢這件事，短期內不會直接反映在消費者的SSD價格上，但中長期來看，它決定了NAND產業還能繼續往哪個方向走。真正值得關注的不是「誰先導入」，而是「誰能最快把良率拉上來」。製程轉換期往往是廠商排名洗牌的關鍵時刻，SK海力士目前在層數上領先，但設備供應鏈的穩定度與量產能力，才是最後的勝負關鍵。

這波材料革命，表面上是一場金屬元素的替換，骨子裡其實是對物理極限的再一次試探。從鎢到鉬，不會是最後一次，也不會是最難的一次。

你手上的SSD，說不定比你自己更早知道技術的下一步往哪裡走。

本文改寫整理自公開新聞來源，原始報導由自由時報發布。

常見問題 FAQ

為什麼NAND快閃記憶體堆疊超過300層後，鎢會不夠用？

因為鎢在超高層數下會面臨電阻過高、含氟製程漏電，以及超深孔填充困難三大物理瓶頸，導致效能與良率同步下滑。

鉬取代鎢之後，SSD的速度會變快嗎？

理論上會。鉬的電阻比鎢低，有助於提升讀寫速度，同時無氟製程能降低漏電，對整體效能與穩定性都有正面幫助。

現在哪些NAND廠商已經導入鉬製程？

目前產業正處於導入初期，SemiAnalysis預估鉬製程占NAND總產能比重將從去年的中個位數快速攀升，主要大廠都在加速驗證中，但具體量產時程尚未公開。

鉬製程會讓NAND變得更貴嗎？

短期內設備轉換成本確實會增加，但中長期來看，更高的儲存密度與更低的漏電失效率，反而有助於降低單位成本。

中國的長江儲存跟得上這波技術轉型嗎？

長江儲存目前的NAND堆疊技術尚未進入300層以上競爭，在鉬製程的導入進度上與領先廠商仍有明確差距，追趕壓力不小。

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