「Tungsten Out, Molybdenum In」: Behind SK Hynix’s 375-Layer NAND, the Real Winners Are These Two Types of Upstream U.S. Stocks
- Key Takeaway: SK Hynix has completed verification of its 375-layer NAND, marking an industry inflection point for "Tungsten Out, Molybdenum In." However, the primary beneficiaries are not the memory makers, but upstream equipment and material suppliers such as Lam Research, Applied Materials, and Entegris.
- Key Elements:
- SK Hynix's 375-layer NAND marks the first use of molybdenum to replace tungsten, with mass production slated for the end of 2026. Samsung had already pioneered the introduction of molybdenum in its ninth-generation NAND (286 layers).
- Molybdenum's low resistance, its lack of a need for a barrier layer, and its high melting point make it more suitable for the high aspect ratio structures of 3D NAND, positioning it as a key technology scaling alternative to tungsten.
- Lam Research's ALD molybdenum tool (ALTUS Halo) is the industry's first production-ready tool, potentially tripling the metal deposition services market. It has already been deployed at Samsung, SK Hynix, and Micron facilities.
- Applied Materials has introduced its Spectral ALD system, focusing on replacing tungsten in logic chip transistor contact layers (e.g., 2nm GAA), taking a different path from Lam's focus on NAND/DRAM.
- Entegris supplies molybdenum solid-phase precursors (MoO₂Cl₂). The material switch will impact multiple processes, including polishing pads, slurries, and etching, driving additional revenue for consumables.
- Micron is the only pure-play memory stock among the U.S. companies. While it benefits from the I/O bandwidth and capacity improvements from molybdenum, its stock price is still primarily driven by the memory cycle and HBM; molybdenum is merely a performance-enhancing factor.
- Global semiconductor demand for molybdenum is only around 80 tons by 2030, negligible compared to the hundreds of thousands of tons consumed by the steel alloy market. Molybdenum miners will see little to no benefit from the semiconductor narrative.
ผู้เขียนต้นฉบับ: Ada, Deep Tide TechFlow
ตาม消息จาก TrendForce หน่วยวิจัยอุตสาหกรรม SK Hynix เสร็จสิ้นการออกแบบและ验证 NAND 375 ชั้นแล้ว โดยมีแผนเริ่มการผลิตจำนวนมากในช่วงปลายปี 2026 บริษัทจะเปลี่ยนกำลังการผลิตที่มีอยู่เพื่อผลิตสินค้าดังกล่าว การเสร็จสิ้นการ验证 NAND 375 ชั้นของ SK Hynix ได้ผลักดันจุดเปลี่ยนของอุตสาหกรรมที่酝酿อยู่นานหลายปีให้มาอยู่ตรงหน้า ทังสเตนที่ถูกใช้ในชิปมาเกือบหนึ่งในสี่ศตวรรษกำลังถูกแทนที่ด้วยโมลิบดีนัม ผู้ชนะที่แท้จริงของการเปลี่ยนแปลงวัสดุครั้งนี้ไม่ได้อยู่ในโรงงานผลิตหน่วยความจำ แต่อยู่ใน upstream ที่ขายอุปกรณ์และวัสดุสิ้นเปลือง
ทังสเตนถูกใช้มาเกือบ 25 ปี การย่อขนาดกำลังผลักดันให้ถึงขีดจำกัดทางกายภาพ
เป็นที่น่าสังเกตว่า ผู้ที่นำโมลิบดีนัมมาใช้เป็นรายแรกในการเดินสายโลหะคือ Samsung ไม่ใช่ SK Hynix Samsung ใช้โมลิบดีนัมใน NAND รุ่นที่ 9 ขนาด 286 ชั้นตั้งแต่เนิ่นๆ ซึ่งผลิตจำนวนมากในเดือนเมษายน 2024 และปัจจุบันกำลังขยายการใช้โมลิบดีนัมไปยังขั้นตอนกระบวนการผลิตเพิ่มเติม สำหรับ SK Hynix นี่เป็นครั้งแรกที่ใช้โมลิบดีนัมในสายผลิตภัณฑ์ของตนเอง ซึ่งในพิกัดอุตสาหกรรมถือเป็นการ追赶 ไม่ใช่การริเริ่ม
ผลิตภัณฑ์ 375 ชั้นนี้เองก็มีประวัติการปรับลดลงเช่นกัน ตามรายงานของ TheElec เป้าหมายภายในของ SK Hynix เดิมทีคือ 400 ชั้น แต่เนื่องจากความซับซ้อนในการผลิตของชั้นที่ซ้อนกันสูง จึงปรับลดลงเหลือ 375 ชั้น ถึงกระนั้น ก็ยังคงเป็นการก้าวกระโดดครั้งสำคัญในแผนงาน NAND ของ SK Hynix โดยผลิตภัณฑ์ 480 ชั้นและ 604 ชั้นในอนาคตคาดว่าจะพึ่งพาโมลิบดีนัมอย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น
การแทนที่โมลิบดีนัมด้วยทังสเตนแม้จะไม่เฉพาะเจาะจงกับหน่วยความจำ แต่ก็ได้นำมาซึ่งจุดเปลี่ยนระดับอุตสาหกรรม ตามรายงาน ทังสเตนถูกใช้เป็นโลหะเชื่อมต่อในกระบวนการผลิตช่วงกลางของ NAND, DRAM และ logic/foundry มาเกือบ 25 ปี แต่ข้อกำหนดในการย่อขนาดในปัจจุบันกำลัง突破ขีดจำกัดของทังสเตน ทำให้โมลิบดีนัมกลายเป็นตัวเลือกทดแทนที่ได้รับความนิยมมากที่สุด
ข้อดีของโมลิบดีนัมไม่ได้มีแค่ความต้านทานต่ำเท่านั้น แตกต่างจากทังสเตนและทองแดง โมลิบดีนัมไม่จำเป็นต้องมีชั้น阻挡层เพื่อป้องกันการแพร่กระจาย ช่วยลดขั้นตอนการผลิตและเพิ่มอัตราผลผลิต จุดหลอมเหลวสูงและคุณสมบัติต้านทานออกซิเดชันรองรับการสะสมโดยตรง เหมาะกับโครงสร้างที่มีอัตราส่วนภาพสูง เช่น 3D NAND และ GAA (Gate-All-Around) ในฝั่ง logic กล่าวคือ ยิ่งเพิ่มชั้นสูงขึ้นและ nodes เล็กลงเท่าไร ทังสเตนก็ยิ่งมีปัญหา และพื้นที่ในการ渗透ของโมลิบดีนัมก็ยิ่งมากขึ้น นี่คือรากฐานของตรรกะ "ผู้ขายพลั่ว" เมื่อการเปลี่ยนทดแทนเริ่มต้นขึ้น ผู้ที่ได้ประโยชน์คือส่วนที่จัดหาเครื่องมือและวัสดุ
Lam Research: ผู้ขายพลั่วเพียงรายเดียวที่มีเครื่องมือ ALD โมลิบดีนัมที่ผลิตในปริมาณมาก
เส้นทางที่ตรงและมี叙事ที่ชัดเจนที่สุดคือ Lam Research (LRCX) เครื่องมือ ALTUS Halo ที่เปิดตัวในเดือนกุมภาพันธ์ 2025 ได้รับการประกาศจากบริษัทว่าเป็นเครื่องมือ Atomic Layer Deposition (ALD) รายแรกของอุตสาหกรรมที่นำโมลิบดีนัมมาใช้ในการผลิตจริง ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่ช่วยปรับปรุงความต้านทานได้มากกว่า 50% เมื่อเทียบกับการใช้ทังสเตนแบบดั้งเดิม Lam เปิดเผยว่าการนำไปใช้ในระยะแรกกำลังดำเนินการในโรงงานผลิต 3D NAND ที่มีกำลังการผลิตสูงในเกาหลีใต้และสิงคโปร์ รวมถึงโรงงาน logic ขั้นสูง โดยเกาหลีใต้สอดคล้องกับ Samsung และ SK Hynix และสิงคโปร์สอดคล้องกับ Micron
ความยืดหยุ่นทางธุรกิจซ่อนอยู่ในความซับซ้อนของกระบวนการผลิต จากการศึกษาของ Zacks ปัจจุบัน Lam เป็นซัพพลายเออร์เพียงรายเดียวที่มีเครื่องมือ ALD โมลิบดีนัมที่เข้าสู่การผลิตจำนวนมาก โดยให้บริการแก่ลูกค้าด้าน foundry และ NAND แม้การสะสมโมลิบดีนัมจะช้ากว่าและซับซ้อนกว่า แต่ก็ทำให้ Total Addressable Market (SAM) สำหรับการสะสมโลหะต่อแผ่นเวเฟอร์ใน nodes ขั้นสูงเหล่านี้ของ Lam ขยายตัวได้ถึงสามเท่า เมื่อกระบวนการผลิตยากขึ้น ก็เป็นผลบวกต่อผู้ผลิตอุปกรณ์
Entegris ขายวัสดุสิ้นเปลือง, Micron เป็นหุ้นหน่วยความจำบริสุทธิ์เพียงตัวเดียวในตลาดหุ้นสหรัฐฯ
Applied Materials (AMAT) ดำเนินไปอีกเส้นทางหนึ่ง ในเดือนกุมภาพันธ์ปีนี้ ได้เปิดตัวระบบ Spectral ALD ซึ่งใช้โมลิบดีนัมแทนที่ทังสเตนในหน้าสัมผัส transistor ในปัจจุบัน เพื่อลดความต้านทานที่จุดเชื่อมต่อสำคัญระหว่าง transistor กับเครือข่ายการเดินสายทองแดง และปัจจุบันถูกนำไปใช้โดย foundry logic ชั้นนำหลายแห่ง สิ่งที่ต้องแยกแยะคือ เรื่องราวโมลิบดีนัมของ Lam เน้นไปที่ word line ของ NAND/DRAM ในขณะที่เรื่องราวโมลิบดีนัมของ AMAT เน้นไปที่หน้าสัมผัส logic ของ 2nm GAA ซึ่ง downstream ต่างกัน จึงไม่สามารถรวมเป็นตรรกะที่ได้ประโยชน์เดียวกันได้
ตัวแทนในฝั่งวัสดุคือ Entegris (ENTG) บริษัทจัดหา precursor ของแข็งโมลิบดีนัมคือ Molybdenum Dichloride Dioxide (MoO₂Cl₂) ซึ่งออกแบบมาเฉพาะสำหรับ DRAM และ 3D NAND พร้อมกับระบบส่ง ProE-Vap ตรรกะของบริษัทอยู่ที่ผลกระทบต่อเนื่องจากการเปลี่ยนวัสดุ ตามข้อมูลของ Entegris การเปลี่ยนจากทองแดงและทังสเตนเป็นโมลิบดีนัมจะส่งผลกระทบต่อหลายขั้นตอน รวมถึงการเลือก precursor, การออกแบบแผ่นขัดเงา (pad), สูตรสารขัดถู (slurry), วัสดุ蚀刻 (etch materials) และการกรอง (filtration) ทำให้กระบวนการกระจายตัวมากขึ้น แต่贯穿หลายขั้นตอนการผลิต
สำหรับโรงงานผลิตหน่วยความจำเอง Samsung และ SK Hynix ไม่อยู่ในตลาดหลักทรัพย์สหรัฐฯ ทำให้ Micron (MU) เป็นหุ้นหน่วยความจำบริสุทธิ์เพียงตัวเดียวในตลาดสหรัฐฯ และยังได้เปรียบในเรื่องโมลิบดีนัม Lam อ้างถึงคำกล่าวของ Mark Kiehlbauch รองประธานฝ่ายพัฒนา NAND ของ Micron ว่า การใช้โลหะโมลิบดีนัมทำให้ Micron สามารถบรรลุ bandwidth I/O และความจุหน่วยความจำที่领先อุตสาหกรรมในรุ่น NAND ล่าสุดได้เป็นรายแรก อย่างไรก็ตาม Micron คือ "ผู้ใช้โมลิบดีนัม" ไม่ใช่ "ผู้ที่ได้ประโยชน์จากการขายโมลิบดีนัม" ราคาหุ้นของบริษัทยังคงขับเคลื่อนโดยวงจรหน่วยความจำและ HBM เป็นหลัก โดยที่โมลิบดีนัมเป็นเพียงปัจจัยเสริมประสิทธิภาพเท่านั้น
ผู้ผลิตเหมืองโมลิบดีนัมได้รับอานิสงส์? ความต้องการจากเซมิคอนดักเตอร์เป็นเพียงเศษเสี้ยว
ในทางทฤษฎี ผู้ผลิตเหมืองโมลิบดีนัมถือเป็นผู้ได้รับประโยชน์ส่วนน้อยใน叙事นี้ โดยในตลาดสหรัฐฯ สามารถเทียบเคียงได้กับ Freeport-McMoRan (FCX) ซึ่งมีโมลิบดีนัมเป็นผลพลอยได้จากการทำเหมืองทองแดง แต่ปริมาณการใช้โมลิบดีนัมในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์นั้นน้อยมาก ตามข้อมูลของ TheElec และการประมาณการในอุตสาหกรรม Samsung ซื้อโมลิบดีนัมประมาณ 4 ตันเมื่อปีที่แล้ว ปีนี้ประมาณ 10 ตัน SK Hynix เริ่มต้นที่ประมาณ 4 ตัน และคาดว่าทั้งอุตสาหกรรมภายในปี 2030 จะอยู่ที่ระดับเพียงประมาณ 80 ตัน เมื่อเทียบกับตลาดโมลิบดีนัมทั่วโลกที่ใช้ในโลหะผสมเหล็กเป็นหลัก ซึ่งมีการบริโภคหลายแสนตันต่อปี ความต้องการจากเซมิคอนดักเตอร์เป็นเพียงเศษเสี้ยว การเชื่อมโยงราคาหุ้นของผู้ผลิตเหมืองกับ叙事 NAND นั้นเป็นความสัมพันธ์เชิงเหตุผลที่ไม่สามารถยืนหยัดได้
สิ่งนี้ยังกำหนดจุดลงที่แท้จริงของเรื่องราว "ทังสเตนถอย โมลิบดีนัมรุก" โดยที่ 375 ชั้นของ SK Hynix เป็นแค่จุดเริ่มต้น ระยะที่แท้จริงครอบคลุมสามประเภทหลัก ได้แก่ NAND, DRAM และวัสดุ ในการเปลี่ยนแปลงโลหะครั้งนี้ ส่วนที่ขายเครื่องมือและวัสดุสิ้นเปลืองมีความแน่นอนสูงกว่า ผู้ผลิตหน่วยความจำที่ใช้โมลิบดีนัมเป็นผู้ได้รับประโยชน์ด้านประสิทธิภาพ ไม่ใช่ผู้ได้รับประโยชน์ด้าน valuation ในขณะที่ฝั่งโลหะแทบไม่มีส่วนเกี่ยวข้องเลย
คำชี้แจง: บทความนี้ไม่ถือเป็นคำแนะนำในการลงทุนใดๆ
