当前，金属钼市场正经历着“传统供需缺口扩大”和“新兴半导体材料突破”的双重推动。在传统领域，油气、造船、军工等行业的需求快速增长，同时全球供应端在2028年前面临刚性限制，预计供需缺口将从2026年的0.68万吨金属钼增加到2028年的2.10万吨。在新兴领域，SK海力士的375层3D NAND技术采用钼替代钨，已进入量产验证阶段，这标志着“钼代钨”从实验室阶段转向商业化，为钼的需求开辟了长期增长的新空间。
1. “钼代钨”是如何实现的？——钨在高密度3D NAND中的物理限制
随着3D NAND堆叠层数超过300层，传统的钨作为字线（Word Line）金属栅极材料遭遇了三个主要的物理挑战：
电阻率随着线宽的缩小而增加，导致信号延迟和过热问题；
钨与介电材料的粘附性不佳，需要额外的粘结层，这占用了有限的导电空间；
钨依赖于CVD工艺，在高深宽比的通孔中容易产生填充空洞，影响产品的良率和可靠性。
这些挑战在400层以上的结构中将更加明显，材料替代成为产业发展的必然趋势。
2、钼的优势——为何选择钼？
钼作为替代材料，在理论上具有三大优势：
在相同的线宽条件下，钼的电阻率更低，能够提高信号传输速度和读写擦除性能；
钼与介电材料的粘附性更强，在某些工艺方案中可以省略粘结层，有助于实现更高密度的堆叠结构；
钼与原子层沉积（ALD）工艺的兼容性更好，在高深宽比通孔中的台阶覆盖率和填充均匀性方面具有明显优势。
3、时间线：从概念探索到商业化量产（2018-2026年）
“钼代钨”的产业发展经历了四个阶段：
2018-2020年为概念探索期，学术界开始研究钼薄膜与ALD工艺的兼容性；
2021-2023年为小规模试验期，三星、SK海力士在200层以上NAND的研发中测试其可行性；
2024-2025年为部分应用期，三星在部分高层数工艺中有限度地使用钼；
2026年5-6月进入商业化验证阶段——5月韩国战略材料会议将钼定位为AI时代半导体材料的核心议题，6月SK海力士完成375层3D NAND的量产验证，并计划年内量产，在部分字线中用钼替代钨。
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