事件總覽：從218層到321層，3D NAND的垂直堆疊競賽正在加速，但當層數突破300層大關，過去十年來被奉為標準的鎢製字元線開始「撐不住」了——電阻飆升、漏電失控、深孔填不滿，鉬從實驗室的備選方案，一夕之間變成非換不可的救命稻草。
半導體產業有個不成文的規律：當某種材料的物理極限被逼到牆角，就是另一種材料站上舞台的時刻。這一次，輪到3D NAND快閃記憶體的字元線（word line）材料上演世代交替。
研究機構SemiAnalysis在X上拋出一個產業界已經悄悄討論好一陣子的結論：鉬不再是「可以考慮的選項」，而是「不得不換的答案」。尤其當各大NAND廠商陸續跨過300層的堆疊門檻，過去被視為可靠夥伴的鎢，反而變成拖累效能與良率的包袱。
📅 約2014年：停止橫向微縮，從平面轉向垂直
在此之前，半導體產業習慣靠著微縮線寬來擠出更多儲存密度——也就是摩爾定律那套邏輯。但3D NAND大約在十年前做出一個關鍵轉向：不再跟橫向尺寸硬拚，改往垂直方向一層一層疊上去。
這個決定當時看起來很聰明，畢竟疊層就像蓋大樓，往上長總比在平面上玩奈米級雕刻來得實際。但也因為這樣，字元線必須貫穿上百層的結構，像是大樓裡的主要管線，一旦線路本身電阻太高或填充不均，整棟大樓的效能就會跟著打折。
📅 2024年：鎢製程三大瓶頸同時浮上檯面
當層數推到大約300層左右，鎢的問題開始全面爆發。第一是電阻過高，訊號延遲變明顯，讀寫速度被拖慢；第二是含氟製程導致的漏電，氟離子在深孔中亂竄，讓儲存單元的資料穩定性大打折扣；第三是超深孔的填充困難——鎢在極高的深寬比結構中很難均勻沉積，等於越往上蓋，底部跟頂部的品質落差就越大。
說白了，這三題如果沒有解方，300層可能就是3D NAND的天花板。但市場顯然還想往上蓋，400層、500層的藍圖已經擺在桌上，材料非換不可。
📅 2025年：鉬從備選變主將，鎧俠與WD測試成果驚人
鉬的優勢在對照下變得很立體。它在奈米尺度下的電阻比鎢低，讀寫速度自然更快；而且鉬可以搭配無氟製程，直接把漏電的源頭切掉——鎧俠與威騰電子（WD）的測試數據顯示，無氟鉬製程能讓漏電失效率降到鎢製程的百分之一。這不是「改善一些」，而是兩個數量級的差距。
更關鍵的是，在相同的矽體積下，鉬製程能提高超過16.3%的位元密度。換句話說，同樣一片晶圓，換了材料就能多擠出將近六分之一的儲存容量——這對NAND廠商來說，是成本結構的全面優化，不只是規格上的小升級。
📅 2026年：堆疊競賽白熱化，SK海力士暫時領先
目前主要NAND廠商的量產進度已經拉出明顯的落差。SemiAnalysis整理的最新數據是：鎧俠與SanDisk目前停在218層，美光276層，三星286層，而SK海力士以321層暫居領先，而且計畫在年底前再推出375層產品。這個差距不只是技術能力的展現，更直接影響到每顆晶片的成本結構與市場定價權。
有趣的是，產業並沒有因為300層的瓶頸而放慢腳步，反而像是跨過一個心理門檻之後開始加速。業界已經在討論400層以上的技術路徑，鉬的導入時程也從「研究階段」變成「量產規畫」——這場堆疊競賽，短期內看不到煞車的跡象。
當然，材料轉型不可能是瞬間完成的事。SemiAnalysis預估，鉬製程占NAND總產能比重將從去年的中個位數，快速拉升到2027年的約30%。這個速度在半導體材料替換史上並不算慢，背後反映的是產業對300層以上製程的迫切需求，以及設備供應鏈的成熟度。
說到設備，這波轉型已經開始帶動沉積設備市場的明顯成長。科林研發因為率先推出可量產的鉬原子層沉積（ALD）設備，被認為最有機會搶下頭香；東京威力科創、應材、ASMI，甚至中國的北方華創，都被點名有機會在後續的DRAM與邏輯晶片材料轉型中受惠。相關設備市場明年可望突破10億美元，2030年進一步擴大到每年約20億美元——這不是小池塘，是貨真價實的新藍海。
這波升級的時間點也頗耐人尋味。集邦科技（TrendForce）的數據顯示，全球前五大NAND品牌廠今年第二季合計營收達688.7億美元，季增77%。這個獲利數字讓業者口袋夠深，也更敢投入新製程與設備採購——畢竟要換掉整條生產線的材料，沒有足夠的現金流支撐，是很難下定決心的。
編輯觀點：從產業面來看，鉬取代鎢這件事，表面上是材料科學的勝利，但更深層的意義在於——NAND產業已經正式從「微縮競賽」轉進「堆疊競賽＋材料競賽」的雙軌賽道。過去誰能先把線寬縮小，誰就是贏家；現在比的反而是誰能把材料替換的陣痛期縮到最短、把良率拉得最快。
對台灣的記憶體供應鏈來說，這既是機會也是警訊。機會在於設備與材料驗證的需求會大幅增加，台灣的半導體聚落有機會吃到這波紅利；警訊則是，如果材料轉型的腳步跟不上國際大廠的節奏，技術差距可能會在未來兩年內被進一步拉開。說句老實話，這個賽道現在不是比誰跑得快，而是比誰跌倒後能最快站起來——鉬製程的良率爬坡速度，才是真正的決勝點。
至於中國的長江存儲，目前處境相對尷尬。母公司長存集團的科創板IPO申請雖然已獲受理，擬募資人民幣330億元，但技術層面上，其NAND堆疊技術尚未進入300層以上的競爭行列。在產能與技術的雙重追趕壓力下，這筆資金能否幫助他們跳過鎢製程的瓶頸、直接導入鉬製程，將會是接下來兩年最值得關注的動向之一。
換個角度想，鉬的導入不只是NAND產業的事，它可能是一個更大趨勢的前奏。如果鉬在3D NAND上被證明可行且成本可控，接下來DRAM與邏輯晶片是否也會跟進這波材料轉型？ 這個問題的答案，可能會影響整個半導體產業未來十年的材料地圖。
至今影響與未來展望
回到起點，十年前3D NAND選擇垂直堆疊那條路，當時沒有人想到層數會疊到300層以上，更沒有人想到鎢會在這個關卡被逼退。但半導體產業就是這樣——你以為已經逼近極限的時候，其實只是下一場競賽的起跑線。
鉬的時代才剛揭開序幕，未來兩年產能比重的快速拉升、設備市場的倍數成長、以及各家廠商在400層以上製程的布局，都會是這條時間軸上的關鍵節點。而對一般消費者來說，這波材料轉型最終會反映在更快的讀寫速度、更大的儲存容量、以及更穩定的資料保存上——只是中間需要一點時間，讓產業把這條新的材料曲線跑順。
💡 行動呼籲：如果你在半導體供應鏈或記憶體相關產業，現在該問自己的不是「鉬會不會取代鎢」，而是「我的技術藍圖有沒有把鉬製程的驗證時間表排進去」。材料轉型的列車已經啟動，等到別人跑順了才想上車，票價只會更貴。趁設備市場還在成長初期，把該做的評估、該測的參數、該談的供應鏈合約都動起來——這不是跟風，是卡位。
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
鉬取代鎢對3D NAND的效能具體提升多少？
根據鎧俠與威騰電子的測試數據，無氟鉬製程可將漏電失效率降至鎢製程的百分之一，並在相同矽體積下提高超過16.3%的位元密度，代表讀寫速度與儲存容量都有顯著提升。
目前哪家NAND大廠在鉬製程導入上最領先？
設備端以科林研發率先推出可量產的鉬原子層沉積設備最受關注；NAND廠商部分，SK海力士以321層量產暫時領先，但各家在鉬製程的量產進度仍在加速競爭中。
鉬製程設備市場規模未來會有多大？
SemiAnalysis預估相關沉積設備市場2027年前可望突破10億美元，2030年進一步增至每年約20億美元，成長動能來自NAND、DRAM與邏輯晶片的材料轉型需求。
長江存儲有機會跳過鎢瓶頸直接導入鉬嗎？
長存集團科創板IPO擬募資人民幣330億元，但其NAND堆疊技術尚未進入300層以上競爭，能否跳過鎢製程直接導入鉬製程，將是未來兩年技術追趕的關鍵觀察點。
300層NAND的物理極限是什麼意思？
指的是當堆疊超過約300層時，鎢製字元線會面臨電阻過高、含氟製程漏電、超深孔填充困難三大瓶頸，導致效能與良率明顯下滑，因此需要換用電阻更低、製程更穩定的鉬來突破。
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