3D NAND快閃記憶體正迎來一場關鍵材料革命！半導體研究機構SemiAnalysis指出，隨著NAND堆疊層數突破300層，傳統鎢（W）字線在電阻、化學製程與深孔填充等方面逐漸觸及物理極限，鉬（Mo）因此從「技術選項」轉變為高層數NAND的必要材料。這場由鎢轉向鉬的製程革命，不僅牽動三星、SK海力士、美光等記憶體大廠，也可能為半導體沉積設備市場帶來數十億美元的新商機。
SemiAnalysis在X平臺發佈最新系列推文指出，3D NAND約10年前便逐漸停止依靠傳統橫向微縮提升密度，產業轉而透過增加垂直堆疊層數，在相同晶片面積內塞入更多記憶體單元，然而，當NAND層數跨越300層後，負責連接每一層存儲單元的字線材料開始成為製程瓶頸。
其中，鎢面臨三大問題，首先是電阻問題，隨著字線長度及堆疊層數不斷增加，鎢本身的電阻將影響訊號傳輸效率，進而限制高層數NAND的速度與功耗表現。
第二是化學相容性，傳統鎢製程涉及氟基化學材料，在更高層數及更複雜的結構下，可能帶來漏電與可靠度問題。
第三則是深孔填充，當NAND結構越堆越高，製程中的孔洞深寬比急遽增加，傳統鎢材料在超深孔結構中的沉積與填充難度大幅提升。
SemiAnalysis因此直指，鉬並不是對鎢的單純性能優化，而可能是300層以上NAND突破製程瓶頸的「必選項」。SemiAnalysis認為，與鎢相比，鉬具有較低電阻、不需要相同的氟基化學工藝，以及更適合高深寬比結構沉積等優勢，恰好對應鎢在超高層數NAND面臨的三大問題。
從產業進度來看，鉬字線已經不是實驗室技術，SemiAnalysis指出，三星是目前最早導入鉬字線的NAND製造商，相關產品自2024年起進入量產；美光則在2025年跟進，並透過Lam Research的ALTUS Halo設備啟動大規模量產。SK海力士則進一步把目標推向更高層數，計畫在2026年底推出採用鉬工藝的375層NAND。
目前各大NAND廠商的堆疊層數已出現明顯差距，鎧俠/閃迪（Kioxia/SanDisk）約218層、美光276層、三星286層，SK海力士則已達321層。這也意味著，隨著產業從300層往375層甚至400層邁進，鉬材料的導入速度可能明顯加快。SemiAnalysis預估，鉬在全球NAND總產能中的占比，將從2025年的中個位數百分比，快速提升至2027年的約30%。
材料革命的另一個受惠者，則是半導體設備商，因為每一次從鎢轉向鉬，都不是單純更換材料，而是需要新的沉積設備與製程整合。SemiAnalysis估計，僅NAND鉬沉積設備市場，2027年銷售額就有機會突破10億美元；隨著鉬工藝進一步擴散至DRAM與邏輯晶片，整體市場規模到2030年可能進一步成長至每年約20億美元。
其中，Lam Research被視為最直接受惠者，TEL（東京電子）也可望跟進；至於AMAT（應用材料）、ASMI及中國設備商Naura（北方華創），則可能在鉬材料製程向DRAM及邏輯晶片擴散後，獲得更多成長機會。
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