「タングステン退き、モリブデン進む」：SKハイニックス375層NANDの背後で、本当の勝者はこの2種類の上流米国株

原文著者：Ada，深潮 TechFlow

業界調査機関 TrendForce の情報によると、SK ハイニックスは 375 層 NAND の設計検証を完了し、量産計画は 2026 年末に開始される予定で、同社は既存の生産能力を転換して生産を開始する。SK ハイニックスの 375 層 NAND の検証完了により、長年酝酿されてきた産業の転換点が表面化した。チップ内で約四半世紀にわたって使用されてきたタングステンが、モリブデンに置き換えられようとしている。この材料置換の真の勝者は、ストレージメーカーではなく、装置や消耗品を販売する上流セクターにある。

タングステンは約 25 年間支えてきたが、微細化が物理的限界を露呈させている

特筆すべきは、金属配線に初めてモリブデンを導入したのはサムスンであり、SK ハイニックスではない点である。サムスンは既に 286 層の第 9 世代 NAND でモリブデンを採用しており、この製品は 2024 年 4 月に量産を開始し、現在ではさらに多くのプロセス工程へモリブデンの使用を拡大している。SK ハイニックスにとっては自社製品ラインで初めてのモリブデン使用であり、業界の座標軸上では追従であり、革新ではない。

この 375 層製品自体にも、下方修正の経緯がある。TheElec によると、SK ハイニックスは当初 400 層を目標としていたが、高層積層の製造複雑性から最終的に 375 層に下方修正した。それでも、これは SK ハイニックスの NAND ロードマップにおける重要な飛躍であり、さらに先の 480 層および 604 層製品は、より徹底的にモリブデンに依存することになると考えられている。

モリブデンによるタングステンの代替はストレージに限った話ではないが、業界規模の転換点をもたらした。報告によると、タングステンは接続金属として NAND、DRAM、ロジック/ファウンドリの中間工程で約 25 年間使用されてきたが、微細化の要求が今、タングステンの限界を突破しつつあり、モリブデンが最も有力な代替候補となっている。

モリブデンの利点は低抵抗だけではない。タングステンや銅とは異なり、モリブデンは拡散を防ぐためのバリア層が不要であり、工程を省き歩留まりを向上させる。その高融点と耐酸化特性は直接堆積を可能にし、3D NAND やロジック向け GAA（ゲートオールアラウンド）などの高アスペクト比構造により適している。言い換えれば、層数が増え、ノードが微細化するほど、タングステンは苦しくなり、モリブデンの浸透余地は大きくなる。これこそが「ショベルを売る人（インフラ提供者）」のロジックが成立する基盤であり、代替が普及すれば、道具と材料を提供するセクターが恩恵を受ける。

Lam Research：量産可能な唯一の ALD モリブデン成膜装置を提供するショベル販売者

この流れの中で最も直接的で、明確なストーリーを持つのは Lam Research（LRCX）である。同社が 2025 年 2 月に発表した ALTUS Halo は、業界初のモリブデンを量産に用いる原子層堆積（ALD）装置と称され、多くの場合において従来のタングステン金属化と比較して抵抗を 50% 以上改善する。Lam 社は、韓国およびシンガポールの高生産能力 3D NAND 工場と先端ロジック工場で初期採用が進んでいると述べており、韓国はサムスンと SK ハイニックス、シンガポールはマイクロンに対応する。

ビジネスの弾力性は、工程の複雑化に内在している。Zacks の調査によると、Lam は現在、ALD モリブデン成膜装置を量産に投入している唯一のサプライヤーであり、ファウンドリおよび NAND 顧客にサービスを提供している。モリブデン堆積はより遅く、より複雑ではあるが、Lam にとってこれらの先端ノードにおけるウェーハ当たりの金属成膜のアドレス可能市場（SAM）を 3 倍に拡大する。工程が難しくなることは、装置メーカーにとってはむしろ増分となる。

Entegris は消耗品を販売、マイクロンは米国株市場における唯一の純粋なストレージ銘柄

アプライド マテリアルズ（AMAT）は別の道を進んでいる。今年 2 月、同社は Spectral ALD システムを発表し、現在のトランジスタコンタクトにおけるタングステンをモリブデンで置き換え、トランジスタと銅配線ネットワーク間の重要な接続部での抵抗を低減する。これは現在、複数の大手ロジックファウンドリで採用されている。区別すべき点は、Lam のモリブデンストーリーは NAND/DRAM のワード線寄りであり、AMAT のモリブデンストーリーは 2nm GAA ロジックコンタクト寄りであることだ。両者の下流は異なり、同一の受益ロジックとして扱うことはできない。

材料側の代表格は Entegris（ENTG）である。同社は、DRAM および 3D NAND 向けにカスタマイズされたモリブデンの固体前駆体である二塩化二酸化モリブデン（MoO₂Cl₂）を供給し、ProE-Vap 供給システムを組み合わせている。そのロジックは材料切り替えの連鎖効果にある。Entegris によれば、銅やタングステンからモリブデンへの移行は、前駆体の選択、研磨パッドの設計、スラリー配合、エッチング材料、フィルターなど、複数の工程に波及する。工程はより分散化するが、複数の工程にわたる。

ストレージメーカー自体については、サムスンと SK ハイニックスはいずれも米国株式市場のメインボードには上場しておらず、マイクロン（MU）が米国株市場で唯一の純粋なストレージ銘柄であり、モリブデンにおいても先行している。Lam 社は、マイクロンの NAND 開発担当バイスプレジデントである Mark Kiehlbauch 氏の言葉を引用し、モリブデン金属化によりマイクロンが最新世代の NAND 製品において、業界をリードする I/O 帯域幅とストレージ容量を実現したと述べている。ただし、マイクロンは「モリブデンを使う人」であり「モリブデン販売で恩恵を受ける人」ではない。その株価の主な原動力は依然としてストレージサイクルと HBM であり、モリブデンはパフォーマンス上の付加価値に過ぎない。

モリブデン鉱山会社も恩恵を受けるのか？半導体需要は微々たるもの

理論的には、モリブデン金属の鉱山会社もこのストーリーの周辺的な受益者と見なせる。米国株では、モリブデンを銅の副産物として産出する Freeport-McMoRan（FCX）が該当する。しかし、半導体におけるモリブデンの使用量は極めて微量である。TheElec および業界関係者の試算によると、サムスンは昨年約 4 トンのモリブデンを購入し、今年は約 10 トン、SK ハイニックスは開始時点で約 4 トンであり、業界全体でも 2030 年までに約 80 トン程度と見込まれている。主に鉄鋼合金として年間数十万トン単位で消費される世界のモリブデン市場と比較すれば、半導体需要はほんの一部に過ぎない。鉱山会社の株価を NAND ストーリーに結びつけるのは、因果関係として成り立たない。

このことは、「タングステンからモリブデンへの移行」というストーリーの真の着地点を明確にしている。SK ハイニックスの 375 層は単なる出発点であり、本当の射程は NAND、DRAM、材料の 3 つのカテゴリーに及ぶ。この金属の世代交代において、工具と消耗品を販売するセクターの確実性はより高く、モリブデンを使用するストレージメーカーはパフォーマンス上の受益者であってバリュエーション上の受益者ではなく、金属供給側は基本的に恩恵を受けない。

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