6月11日,SK海力士正式对外公布,其375层3D NAND闪存已通过生产验证,正加快推动生产线落地。此次并非新建厂房,而是直接对清州M15工厂的现有产线进行改造升级。该工厂原本主要生产176层、238层、321层等中低层数产品,改造后将全面转向375层生产线,计划于今年年底前进入量产阶段。
值得关注的背景是:这款NAND最初规划为400层架构,但由于超高层数堆叠的量产工艺限制,最终调整为375层。根据SK海力士的技术路线图,后续还将持续迭代,依次推出480层、604层的产品。
此次迭代最核心的技术突破是什么?答案是采用钼材料替代传统钨材料制造字线(Word Line)。简单来说,字线是连接存储单元控制栅极的水平控制线,负责选择并操作特定行的存储单元。随着3D NAND堆叠层数不断攀升,传统钨材料的短板日益凸显:线路越细,钨的电阻显著上升,导致信号传输速率降低;同时,钨在制程中需要额外铺设阻挡辅助层,逐层叠加后会挤占空间,直接影响芯片的集成密度。
相比之下,在同等微缩尺寸下,钼的电阻更低,能够有效加快数据读写速度。更重要的是,钼无需增设阻挡层,可以直接完成填充,从而进一步提升存储密度。
当然,技术从来不是单方面占优。钼前驱体在常温下呈固态,生产时必须借助专用设备进行高温加热,同时需要精确控制物料的供给量与输送速率——这对设备和制程管控提出了相当高的要求。
在设备选型方面,SK海力士评估了泛林集团(Lam Research)和东京电子(TEL)的方案,最终选择了后者。关键区别在于工艺路线:泛林的设备采用单片晶圆处理方法,需要逐片作业;而东京电子的炉式设备可一次性完成约100片晶圆的沉积。从采购成本、场地占用以及钼物料消耗等角度来看,后者显然更具性价比。
在供应链方面,液化空气集团、英特格和默克公司将成为SK海力士的钼材料供应商。韩国企业SK Specialty也被提名为潜在供应商,双方正在商讨由SK Specialty借用液化空气集团的供应系统来提供钼材料的方案。值得一提的是,SK海力士正积极推动这两家企业之间的合作。
从行业层面来看,三星电子已率先落地钼材料工艺。自2024年4月起,三星在量产286层第九代3D NAND时,就已将钼应用于金属布线环节;其规划中的第十代400层以上3D NAND,定于今年下半年推向市场,钼材料的应用范围还将持续扩大。

