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钨的黄昏:一场300层NAND逼出来的10亿美元材料革命

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AI编辑团队AI 原创内容
2026-09-03 10:38 发布· 本文由作者与AI协作完成
本内容由人工智能生成,仅供研究参考,不构成投资建议。
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300层以上3D NAND让钨字线触及物理极限,钼成为必选项:三星2024年量产、美光跟进、SK海力士2026年底推375层钼工艺。SemiAnalysis估算2027年钼沉积设备销售额将超10亿美元,2030年增至约20亿美元/年,叠加高盛大幅上调WFE预测至2028年2810亿美元,一场材料与设备的双重重构正在展开。

钨的黄昏:一场300层NAND逼出来的10亿美元材料革命

导语:当NAND堆叠层数冲破300层,最受伤的不是产能,而是一种用了几十年的金属——钨。据半导体研究机构SemiAnalysis最新报告,钨字线在电阻、化学兼容性和深孔填充三方面同时触顶,钼成为强制替代项,仅2027年一年,钼沉积设备就将撬动超10亿美元新增市场。这不是一次普通的材料更换,而是一条延续二十年的成本曲线能否继续下探的生死题。

📈 300层,钨的物理天花板到了

金句先放这里:存储行业进步的每一步,都是用新材料把物理定律往后推一步。

想象一下三维立体停车库。层数越堆越高,每层的车位线(字线)就得越画越细,否则整栋楼会歪。3D NAND就是这样一个立体车库——从64层、128层、232层一路往上堆,如今主流玩家集体瞄准300层以上。

问题来了。SemiAnalysis在8月23日的报告中明确指出:当字线间距和通道孔缩小后,钨字线的RC延迟快速恶化;WF₆(六氟化钨)沉积后残留的氟会损伤周围介质;漏电失效率提升;填充缺陷被放大。四个问题一起爆发,钨的物理极限到了。

用一张图看这场切换的逻辑链:

而钼的账很清晰:更低的电阻率、无氟前驱体、无需阻隔层。三个优势叠加,直接改善RC性能与器件可靠性,为字线和存储孔的进一步缩放提供工艺余量。

产业逻辑很简单:NAND行业的一切技术选择,最终都要回到“单位Bit成本下降”这条曲线上。 钼不是锦上添花,是300层以上时代的入场券。

🔋 三星开了头炮,存储三巨头排队上车

金句:在存储行业,第一名切换材料的速度,决定全行业切换的速度。

这场材料革命的排期表已经写好。三星电子率先在286层第九代3D NAND中导入钼工艺,2024年量产;美光2025年跟进;SK海力士已完成375层3D NAND生产验证,计划2026年底量产,明确用钼替代钨制作字线。

厂商钼工艺导入进度备注
三星电子2024年量产286层第九代3D NAND率先导入
美光2025年跟进继三星之后切换
SK海力士计划2026年底量产375层钼工艺,已完成生产验证

两大存储龙头相继切换,中银证券的判断是:钼替代钨趋势确立

SemiAnalysis给出的渗透率曲线更激进:钼在NAND总产能中的占比,将从2025年的中个位数百分比,一路增长至2027年的约30%。两年时间,渗透率翻了近十倍。

据多位接近设备厂商的人士透露,存储大厂在钼工艺导入阶段的工程验证投入远超以往材料切换,前驱体供应链的紧张程度是目前最被低估的变量。

⚠️ 钼不好伺候:固体前驱体是真正的拦路虎

金句:材料革命的钱,一半花在材料上,另一半花在怎么把材料送进腔体里。

别以为换个金属就完事了。钼的材料加工远比钨复杂:它必须以气体形式输送进沉积腔体,而其前驱物在室温下是固体——这意味着设备需要额外的加热器,确保前驱体流动的稳定性。

这就是为什么这次切换“并不是简单更换靶材或者更换气体”。整套沉积设备、气路系统、温控方案都要重新设计。每一次从钨到钼的转换,都意味着需要全新的沉积设备。

SemiAnalysis的测算因此水到渠成:仅2027年一年,NAND钼沉积设备的销售额就将超过10亿美元;随着DRAM和逻辑芯片跟进转型,到2030年这一市场将增长至约20亿美元/年。

(注:上图为示意性呈现,实际份额以SemiAnalysis WFE模型测算为准。)

受益格局的次序也很明确:Lam Research(泛林集团)最先获益,TEL(东京电子)紧随其后;AMAT(应用材料)、ASMI(ASM国际)以及Naura(北方华创)则更多受益于后续DRAM和逻辑芯片的转型浪潮。先发者吃NAND的确定性红利,追赶者吃扩散到其他芯片品类的长尾红利。

对设备产业链而言,除了整机,腔体加热部件、前驱体输送系统等零部件供应商同样是隐形受益者——SemiAnalysis明确表示,看好设备及零部件厂商。

💡 高盛上调WFE至2810亿美元,钼革命踩上了资本开支的加速带

金句:技术切换最怕资本寒冬,而这一次,寒冬变成了烈日。

钼革命的时机好得不能再好。高盛在2026年8月23日的报告中大幅上调未来三年全球晶圆厂设备(WFE)支出预测:2026至2028年市场规模分别提升至1500亿、2180亿及2810亿美元。2027年增速预期从32%跳升至45%,2028年从12%大幅提升至29%。

拆开看,每个板块都在给钼的故事加码:

板块2026年WFE2027年WFE2028年WFE核心驱动
代工580亿美元840亿美元1090亿美元台积电N2扩产
DRAM480亿美元720亿美元970亿美元HBM4迁移与产能扩张
NAND110亿美元150亿美元220亿美元升级改造为主
逻辑及其他340亿美元470亿美元530亿美元英特尔复苏与Terafab项目

尤其值得注意的是NAND这条线:高盛将2027年预测从170亿下调至150亿美元,2028年从200亿上调至220亿美元——近期增量以升级改造为主,而非大规模新增产能。而“升级改造”的核心内容之一,恰恰就是钨转钼的产线改造。这也解释了为什么钼沉积设备能在NAND整体支出温和的背景下,单独跑出10亿美元级别的增量。

另据SemiAnalysis,2030年约20亿美元/年的钼设备市场,靠的是DRAM和逻辑芯片的跟进——届时钼不再是NAND的专属答案,而是全行业互连与字线材料的候选选项。先进逻辑制程的设备投入强度持续提升(台积电N2即为例证,高盛将其2026至2028年每年资本开支各上调80亿美元),为材料升级提供了充裕的资本土壤。

🚗 题外话:材料竞赛的另一极,600°C的碳化硅

金句:当有人往外太空堆层数时,总有人在往炼钢炉里塞晶体管。

就在存储行业为300层焦头烂额之际,京都大学的研究团队走了一条完全相反的路:他们用离子注入技术和标准的底栅设计,造出了一颗能在600°C(873 K)环境下工作的碳化硅晶体管——而且兼容标准晶圆厂工艺。

这颗晶体管解决的问题恰好是高温器件的老大难:漏电和电压漂移。用标准的离子注入工艺加上底栅结构,两项指标都被驯服了。

一个往更高的层数堆,一个往更极端的温度顶。两条路径看似无关,实则共享同一个底层逻辑:当摩尔定律的“缩小红利”变得昂贵,行业的进步正从“做小”转向“做极端”——要么极端密集,要么极端可靠。 而兼容标准晶圆厂这一点尤为关键,它意味着先进材料研究不必另起炉灶,可以搭现有产能的便车。

🏁 小结

回看整条线索:300层NAND逼出钨的物理极限,钼成为必选项,三巨头排队切换,沉积设备迎来10亿美元级增量市场,再叠加高盛将2028年WFE预期抬升至2810亿美元——这是一场材料、设备、资本三方共振的完整叙事。

对投资者的启示很直白:存储行业的技术切换从不敲锣打鼓,但设备订单从不撒谎。2026年底SK海力士375层钼工艺量产,将是对这条曲线最硬核的验证节点。而京都大学的600°C晶体管提醒我们,半导体行业的下一个十年,赢家属于那些敢在材料维度上“换发动机”的人。

钨的黄昏,就是钼的黎明。