根據半導體研究機構 SemiAnalysis 最新發布的產業分析報告，3D NAND 快閃記憶體在突破 300 層堆疊的關鍵節點上，長期作為字元線（word line）材料的鎢（Tungsten）正逐步走向物理盡頭。取而代之的「鉬」（Molybdenum），已從過去製程微調的選項，正式躍升為下一代記憶體製造的「必要材料」。
這不是單純的材料升級，而是整個 NAND 產業供應鏈的重新洗牌。SemiAnalysis 在 8 月 23 日於社群平台 X 上指出，3D NAND 約莫在十年前就已經停止橫向微縮的競賽，轉而靠垂直堆疊來拚儲存密度。但當層數疊到 300 層左右時，鎢製程的三大瓶頸同時爆發：電阻過高導致訊號延遲、含氟化學製程引發嚴重漏電，以及超深孔填充不均勻的良率問題。
從物理特性來看，鉬在奈米尺度下的電阻值明顯低於鎢，這直接反映在讀寫速度的提升上。更關鍵的是，鉬可以採用無氟製程，從根源降低漏電風險，在高深寬比的立體結構中，它的填充表現也遠優於傳統材料。根據鎧俠（Kioxia）與威騰電子（WD）合作釋出的測試數據，採用無氟鉬製程後，漏電失效率竟然能壓低到鎢製程的 百分之一，而且在相同的矽晶圓體積下，位元密度一口氣提升了 16.3% 以上。
編輯觀點： 這組數據背後藏著一個殘酷的事實——摩爾定律在儲存領域的延伸，已經不再靠「縮小」來達成，而是靠「堆高」與「換料」。但堆高有極限，換料才是真正的解方。從產業面來看，鉬的導入不只是材料科學的勝利，更是一道昂貴的技術門檻。誰先搞定無氟鉬的原子層沉積（ALD）製程，誰就能在 400 層以上的競賽中取得先機。說穿了，這是一場資本與技術的雙重軍備競賽，小廠恐怕連參賽的門票都拿不到。
全球 NAND 大廠層數競賽：誰站上 300 層的階梯？
SemiAnalysis 的報告同步揭露了當前主要 NAND 品牌廠的技術進度。目前鎧俠與 SanDisk 仍停留在 218 層，美光（Micron）推進至 276 層，三星（Samsung）則來到 286 層。暫時領先群雄的是 SK 海力士（SK Hynix），不僅已量產 321 層產品，更計畫在年底前推出 375 層的次世代產品。整個產業的研發焦點，正快速朝 400 層以上的天際線邁進。
值得觀察的是，層數競賽背後直接牽動著設備投資的規模。SemiAnalysis 預估，鉬製程占整體 NAND 總產能比重，將從去年的「中個位數」百分比，在 2027 年快速拉高至約 30%。換句話說，三年內將有三成以上的 NAND 晶圓廠產線得換上鉬相關設備。這波需求直接推升沉積設備市場的爆發——明年可望突破 10 億美元，到了 2030 年，更將成長至每年約 20 億美元 的規模。
在這場設備軍備競賽中，科林研發（Lam Research）因為率先推出可量產的鉬原子層沉積（ALD）設備，被點名為最大的受惠者。東京威力科創（Tokyo Electron）、應用材料（Applied Materials）、ASMI 以及中國的北方華創，也被 SemiAnalysis 點名有機會在後續的 DRAM 與邏輯晶片材料轉型浪潮中分食大餅。
獲利大豐收，記憶體業者有本錢豪賭新材料
這波材料轉型來得正是時候，剛好搭上記憶體產業的景氣高峰。根據集邦科技（TrendForce）最新統計，全球前五大 NAND 品牌廠在今年第二季的合計營收達到驚人的 688.7 億美元，季增率高達 77%。充裕的現金流讓這些大廠更有底氣投入昂貴的新製程研發與設備採購，形成「賺得多、花得也兇」的良性循環。
不過，在這場 300 層以上的高端競賽中，中國的長江存儲（YMTC）處境相對尷尬。雖然其母公司長存集團在科創板的 IPO 申請已獲受理，擬募資人民幣 330 億元，但從技術層面來看，長江存儲目前的 NAND 堆疊技術仍未正式進入 300 層以上的競爭行列。在半導體設備管制與先進製程技術取得困難的雙重壓力下，長江存儲不僅要追趕層數，更要解決材料轉型帶來的設備與專利障礙。
從另一個角度來看，鉬製程的普及速度，將直接決定 2025 到 2027 年間 NAND 產業的版圖重組。誰能最快克服超高深寬比蝕刻與均勻沉積的製程難題，誰就能在下一世代 SSD 與企業級儲存市場中，掌握定價權與規格主導權。
數據背後的啟示：一場「材料替換」的寧靜革命
回到最核心的問題：為什麼鉬非換不可？從 SemiAnalysis 提供的曲線來看，鎢的物理極限不是「慢慢浮現」，而是「突然撞牆」。當層數超過 300 層，字元線的電阻值會呈現非線性飆升，這意味著即便堆得再高，若讀寫速度被電阻拖垮，高層數帶來的容量優勢將完全被效能損失抵銷。
鉬的導入，等於是為 3D NAND 的垂直發展找到第二條成長曲線。根據鎧俠與威騰的測試數據，16.3% 的位元密度提升 與 99% 的漏電失效率降幅，這兩組數字已經足以讓所有還在猶豫的 NAND 廠商下定決心。說穿了，這不是「換不換」的選擇題，而是「不換就出局」的生死題。
面對這場寧靜革命，台灣的半導體供應鏈必須有所警覺。雖然鉬製程的設備市場短期內由國際大廠把持，但相關的耗材、零組件與特殊氣體供應，仍有機會切入。過去我們見證了銅製程取代鋁製程的歷史軌跡，如今鉬取代鎢的劇本已經開演，而這一次，轉型的時程恐怕會比外界預期來得更快、更猛烈。
給產業決策者的行動建議
如果你身在記憶體相關的供應鏈或設備材料領域，現在該問自己的不是「鉬會不會成為主流」，而是「我的產品或服務，在鉬製程全面導入的 2027 年前，能卡進哪一個關鍵位置？」從設備端、材料端到檢測端，整個生態系都在重組。提前布局無氟製程的配套方案，或是針對高深寬比填充開發專用耗材，都是在這波 20 億美元設備大餅中搶食的具體路徑。別等到 2027 年市占率 30% 達標時，才發現自己連賽道都沒站上去。
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
鉬為什麼能取代鎢成為 NAND 字元線材料？
鉬在奈米尺度下具備較低的電阻值，可提升讀寫速度，且能採用無氟製程大幅降低漏電問題，在高深寬比的立體結構中填充表現也優於鎢，因此成為 300 層以上 NAND 製程的必要替代材料。
目前有哪些 NAND 大廠已經導入鉬製程？
根據 SemiAnalysis 報告，鎧俠與威騰電子已合作測試無氟鉬製程，並展現出漏電失效率降至鎢製程百分之一的優異成果。SK 海力士、美光、三星等主要廠商也正積極挑戰 300 層以上製程，設備龍頭科林研發已率先推出可量產的鉬原子層沉積設備。
鉬製程設備市場規模有多大？
SemiAnalysis 預估鉬相關沉積設備市場明年可望突破 10 億美元，2030 年將進一步成長至每年約 20 億美元。鉬製程占 NAND 總產能比重也將從去年的中個位數，在 2027 年快速攀升至約 30%。
台灣半導體產業在這波材料轉型中有機會嗎？
雖然鉬製程的關鍵設備主要由科林研發、東京威力科創、應用材料等國際大廠掌握，但台灣廠商在特殊氣體供應、耗材零組件與製程檢測等周邊領域仍有切入機會，建議提前布局無氟製程配套方案以卡位供應鏈。
※ 此篇文章由 AI 改寫或生成，內容僅供參考，可能存在錯誤或不準確之處。
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