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钨老了,钼上桌:NAND的十亿美元换血

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📋 总体概括

3D NAND冲上300层后,钨字线在电阻、残氟与深孔填充三面触顶,钼成为必选项:三星已量产、美光跟进、SK海力士押注375层。SemiAnalysis测算,2027年仅钼沉积设备就将开出超10亿美元订单,Lam Research与东京电子先吃蛋糕,国产设备在后续浪潮中蓄势。

📄 正文

在半导体行业,没有永远的「主料」,只有还没到期的极限。

8月23日,半导体研究机构SemiAnalysis扔出一篇重磅文章,结论干脆利落:当3D NAND堆叠层数突破300层,钨字线在电阻、化学兼容性和深孔填充三个维度同时触顶,钼不是可选项,是必选项。更妙的是,每一次材料切换,都意味着一整套新沉积设备的采购潮——该机构测算,仅2027年一年,NAND钼沉积设备销售额就将超过10亿美元,到2030年随DRAM和逻辑芯片跟进,增至约20亿美元/年。

一颗金属元素的替换,正在撬动一条从材料、前驱体到设备、零部件的完整产业链。这篇文章,我们把这笔账算清楚。

🧱 钨的三重极限:300层是道物理墙

先说结论:300层以上的NAND,钨真的撑不住了。

3D NAND的堆叠逻辑很朴素——层数越多,单位Bit成本越低,这是存储厂赖以生存的成本下降曲线。但要让这条曲线延续,300层这个坎躲不过去。300层主要靠结构升级硬扛:超高深宽比通道孔刻蚀、多次Stack堆叠、晶圆翘曲控制、Overlay精度控制,每一项都是工程硬仗。

真正的分水岭在375层乃至400层以后。此时字线间距和通道孔同步缩小,钨的问题集中爆发:

其一,RC延迟快速恶化。字线电阻太高,信号传输变慢,读写性能直接受损;其二,WF₆残氟导致介质损伤。钨的沉积离不开六氟化钨,残留的氟会侵蚀周围介质层,漏电失效率随之提升;其三,填充缺陷放大。深孔越深越窄,钨越填不满。

钼的三张牌恰好对应这三个痛点:电阻率更低、前驱体不含氟、无需阻隔层。三招下去,RC性能和器件可靠性同时改善,字线和存储孔的缩放空间被重新打开——中银证券的评价是,这为高层数NAND的成本下降曲线「提供了工艺余量」。

一句话:钨不是不好,是物理定律不给面子。

🔄 三大存储厂换血时间表:趋势已确立

材料界的换代,最怕「只有一家押注」。而这次,三大存储厂已经排好了队。

时间厂商动作
2024年三星286层第九代3D NAND率先导入钼工艺,实现量产
2025年美光跟进量产钼工艺
2026年底SK海力士计划推出375层钼工艺产品,已完成生产验证
2027年行业整体钼在NAND总产能中占比升至约30%

三星在286层第九代产品中的先行导入,本质是一次带风险的工艺验证;美光2025年跟进,说明验证结果可用;SK海力士直接把钼绑在375层产品上,等于把下一代产品的成败押在了这个元素上。

2024

三星286层导入钼工艺量产

2025

美光跟进量产钼工艺

2026年底

SK海力士375层钼产品

2027

钼占NAND产能约三成

SemiAnalysis给出的渗透率曲线更直观:钼在NAND总产能中的占比,将从2025年的中个位数百分比,跃升至2027年的约30%。两年翻近十倍的渗透速度,在成熟工艺体系里极为罕见。

据多位接近存储厂的产业人士私下透露,头部厂商内部早已把「钨还是钼」当作375层平台定义的第一个决策项,而非后置的材料替换——材料选型前置,说明这不是优化,是架构级转向。

当然,钼不是「换个靶材」那么简单。它的材料加工更复杂:必须以气体形式输送,而前驱物在室温下是固体,需要加热器保证流动稳定性。气体输送、温控、管路,每一个环节都是新的工程命题,也是新的供应商机会。

💰 十亿美元设备订单,谁先入席?

材料切换的真正赢家,往往是设备厂。逻辑很简单:从钨到钼的每一次转换,都意味着全新沉积设备的采购。

SemiAnalysis给出的受益排序颇具看点:

  • 第一梯队:Lam Research(泛林集团)最先获益,TEL(东京电子)紧随其后。这两家深耕存储刻蚀与沉积多年,在NAND客户处的工艺绑定最深,NAND转型潮的第一波订单天然流向它们;
  • 第二梯队:AMAT(应用材料)、ASMI(ASM国际)及Naura(北方华创),更多受益于后续DRAM和逻辑芯片的转型浪潮。也就是说,当钼从NAND外溢到其他芯片类型时,牌桌上的座位会重新洗牌。

国产侧并非只看热闹。拓荆科技刚刚发布的2026年半年报就是注脚:上半年营收29.13亿元,同比增长49.06%;归母净利润13.43亿元,同比增长1324.1%——其中含约9.60亿元的公允价值变动收益,扣除口径后仍属高增长;Q2净利润7.72亿元,环比再增35%。公司在公告里点明了增长引擎:PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD、Flowable CVD等薄膜沉积设备及三维集成设备的技术突破与规模化量产。

薄膜沉积正是钨转钼故事的核心工序。国产设备在PECVD/ALD上的持续放量,为后续切入新材料体系积累了客户信任与工程数据——这部分的家底,才是参与第二梯队竞争的入场券。

SemiAnalysis还特别提示,完整的细分市场测算已纳入其前道设备(WFE)模型。翻译成人话:这不是一次性红利,是会被反复计价的长期变量。

📈 放进大周期看:WFE三年冲上2810亿

钨转钼不是孤立事件,它嵌在一场更大的资本开支上行周期里。

高盛在8月23日的报告中大幅上调了2026-2028年全球晶圆厂设备(WFE)支出预测,三年规模分别升至1500亿、2180亿和2810亿美元,同比增速预期从32%/32%/12%大幅上修至36%/45%/29%。核心依据有二:二季度财报季披露的半导体资本开支普遍超预期,设备商前景展望更乐观。

细分领域2026年2027年2028年核心驱动
代工580亿美元840亿美元1090亿美元台积电N2制程设备投入强度超预期
DRAM480亿美元720亿美元970亿美元HBM4迁移与节点升级
Logic/Other340亿美元470亿美元530亿美元英特尔需求回暖、尾端制程与模拟复苏
NAND110亿美元150亿美元220亿美元以升级改造为主,2028年再启动扩产

注意NAND那一行——它恰恰是理解钼故事的钥匙。高盛将NAND的2027年WFE预测从170亿下调至150亿美元,判断是:近期增量支出将以升级改造为主,而非大规模新建产能,供给偏紧格局将延续至2027年。

升级改造是什么?正是375层平台导入、字线材料切换这类「老厂新芯」的技改投入。换言之,NAND的设备市场短期内不靠新晶圆厂,靠的是像钨转钼这样的单点工艺革命——单位投资的含金量反而更高。这也解释了为什么一笔「仅10亿美元」的钼沉积设备市场,能让机构专门发文测算:在总量受限的NAND设备盘子里,它是增速最陡峭的那条曲线。

至于更远的变量,高盛还提到英特尔需求好于预期、SpaceX与特斯拉已就Terafab项目初始阶段作出合计承诺——逻辑芯片端的钼化浪潮,可能比想象中来得更早。

小结

钨转钼的本质,是一场为延续成本下降曲线而发的材料远征:三星验证、美光跟进、SK海力士押注,渗透率两年冲向30%,Lam Research与东京电子先收订单,国产设备厂在薄膜沉积上持续夯实地基、等待第二波浪潮。放到高盛上修后的WFE大周期里看,2027年那10亿美元的钼沉积设备市场,只是整个2810亿美元盘子中一个切口,却是含金量最高的切口之一。下一次再听到「材料替代」,别只盯着元素周期表——真正埋单的,永远是设备采购清单。

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