« Tungstène recule, molybdène avance » : SK Hynix a terminé la validation de sa mémoire NAND à 375 couches ; trois titres cotés aux États-Unis en tirent profit
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« Tungstène recule, molybdène avance » : SK Hynix a terminé la validation de sa mémoire NAND à 375 couches ; trois titres cotés aux États-Unis en tirent profit
Les véritables gagnants de ce remplacement de matériaux ne se trouvent pas dans les usines de stockage, mais plutôt en amont, chez les fournisseurs d’équipements et de consommables.
Dédié à des analyses Web3 approfondiesAuteur : Ada, TechFlow
Selon l’institut d’études sectorielles TrendForce, SK Hynix a terminé la validation du design de sa mémoire NAND à 375 couches ; sa production en série devrait démarrer fin 2026, et l’entreprise convertira ses capacités de production existantes pour fabriquer ce nouveau produit. La validation réussie de la NAND à 375 couches de SK Hynix met en lumière un tournant industriel attendu depuis des années : le tungstène, utilisé dans les puces depuis près d’un quart de siècle, est progressivement remplacé par le molybdène. Les véritables gagnants de ce remplacement de matériaux ne sont pas les fabricants de mémoires, mais bien les fournisseurs d’équipements et de consommables situés en amont.
Le tungstène a tenu bon pendant près de 25 ans, mais la miniaturisation atteint désormais ses limites physiques
Il convient de noter que Samsung, et non SK Hynix, a été le premier à introduire le molybdène dans les interconnexions métalliques. Dès sa neuvième génération de NAND à 286 couches, lancée en avril 2024, Samsung a adopté le molybdène et étend actuellement son utilisation à davantage d’étapes de fabrication. Pour sa part, SK Hynix utilise le molybdène pour la première fois sur sa propre ligne de produits : il s’agit donc d’un mouvement de rattrapage, non d’une innovation pionnière.
Ce produit à 375 couches lui-même a connu une révision à la baisse. Selon TheElec, SK Hynix visait initialement une architecture à 400 couches, mais a finalement abaissé cet objectif à 375 couches en raison de la complexité croissante liée à l’empilement vertical. Même ainsi, ce produit constitue un saut stratégique majeur dans la feuille de route NAND de SK Hynix ; quant aux générations futures à 480 et 604 couches, elles dépendront encore plus profondément du molybdène.
Si le remplacement du tungstène par le molybdène n’est pas propre au secteur du stockage, il marque néanmoins un tournant industriel majeur. Le tungstène, utilisé comme métal interconnecté dans les technologies NAND, DRAM et logique/fabrique (« foundry ») pour les procédés intermédiaires, a été employé sans interruption pendant près de 25 ans. Toutefois, les exigences croissantes de miniaturisation commencent aujourd’hui à dépasser les limites physiques du tungstène, faisant du molybdène le candidat le plus prometteur pour le remplacer.
Les avantages du molybdène ne se limitent pas à sa faible résistivité électrique. Contrairement au tungstène et au cuivre, le molybdène ne nécessite pas de couche barrière pour empêcher la diffusion, ce qui simplifie les étapes de fabrication et améliore le taux de rendement. Son point de fusion élevé et sa résistance à l’oxydation permettent un dépôt direct, mieux adapté aux structures à fort rapport hauteur/largeur telles que les NAND 3D et les transistors logiques à grille entourante (GAA – « Gate-All-Around »). Autrement dit, plus le nombre de couches augmente et plus les nœuds technologiques se réduisent, plus le tungstène montre ses limites, et plus le molybdène gagne du terrain. C’est précisément sur cette base que repose la logique du « vendeur de pelles » : dès lors que ce remplacement s’étendra à grande échelle, les principaux bénéficiaires seront les fournisseurs d’équipements et de matériaux.
Lam Research : le seul fournisseur disposant déjà d’un outil ALD au molybdène en production
Dans cette chaîne de valeur, Lam Research (LRCX) apparaît comme le joueur le plus direct et le plus crédible. Son système ALTUS Halo, lancé en février 2025, est présenté par l’entreprise comme le premier outil de dépôt atomique en couche (ALD – « Atomic Layer Deposition ») au molybdène mis en production industrielle. Dans la plupart des cas, la résistivité électrique obtenue avec ce procédé dépasse de plus de 50 % les performances traditionnelles assurées par le tungstène. Lam Research indique que des adoptions précoces sont déjà en cours dans des usines de NAND 3D à haute capacité en Corée du Sud et à Singapour, ainsi que dans des usines avancées de circuits logiques : les sites coréens correspondent à Samsung et SK Hynix, tandis que le site singapourien correspond à Micron.
La flexibilité commerciale réside dans la complexification accrue des procédés. Selon Zacks Research, Lam Research est actuellement le seul fournisseur disposant d’un outil ALD au molybdène déjà déployé en production, au service à la fois des fonderies et des fabricants NAND. Bien que le dépôt de molybdène soit plus lent et plus complexe, il permet à Lam Research de tripler le marché adressable (SAM – « Serviceable Available Market ») pour le dépôt métallique par wafer sur ces nœuds avancés. Ainsi, plus les procédés deviennent complexes, plus cela représente une opportunité de croissance pour les fournisseurs d’équipements.
Entegris fournit les consommables ; Micron est le seul pure player du stockage coté aux États-Unis
Applied Materials (AMAT) suit une autre voie. En février dernier, elle a présenté son système Spectral ALD, qui utilise le molybdène à la place du tungstène dans les contacts des transistors actuels, afin de réduire la résistance électrique à cet endroit critique situé entre le transistor et le réseau de pistes en cuivre. Ce système est déjà adopté par plusieurs fonderies logiques de pointe. Il faut toutefois distinguer clairement les deux approches : celle de Lam Research cible principalement les lignes de mot (« word lines ») NAND/DRAM, tandis que celle d’Applied Materials se concentre sur les contacts logiques GAA de 2 nm ; leurs marchés aval sont donc différents, et leurs logiques de valorisation ne peuvent être assimilées.
Le leader côté matériaux est Entegris (ENTG), qui fournit le précurseur solide au molybdène, le dioxyde de molybdène dichlorure (MoO₂Cl₂), spécifiquement conçu pour les applications DRAM et NAND 3D, accompagné de son système de distribution ProE-Vap. Sa stratégie repose sur l’effet domino induit par le changement de matériau. Selon Entegris, le simple passage du cuivre et du tungstène au molybdène impacte plusieurs étapes critiques : choix des précurseurs, conception des plaquettes de polissage, formulation des slurries de polissage chimio-mécanique (CMP), matériaux d’attaque (« etching ») et systèmes de filtration. Ces procédés deviennent plus dispersés, mais traversent l’ensemble de la chaîne de fabrication.
En ce qui concerne les fabricants de mémoires eux-mêmes, ni Samsung ni SK Hynix ne sont cotés sur le marché boursier américain. Micron (MU) est le seul pure player du stockage coté aux États-Unis, et elle a pris une longueur d’avance sur le molybdène. Lam Research cite Mark Kiehlbauch, vice-président du développement NAND chez Micron, affirmant que la métallisation au molybdène a permis à Micron de réaliser, sur sa dernière génération de produits NAND, des performances inégalées en matière de bande passante d’entrée/sortie (I/O) et de capacité de stockage. Toutefois, Micron est un « utilisateur de molybdène », non un « bénéficiaire commercial du molybdène » : sa valorisation boursière reste essentiellement pilotée par le cycle des mémoires et par la demande de mémoires HBM, le molybdène n’étant qu’un facteur d’amélioration des performances.
Les producteurs de molybdène vont-ils en tirer profit ? La demande semi-conductrice n’est qu’une broutille
Théoriquement, les producteurs de minerai de molybdène pourraient également bénéficier indirectement de cette tendance, et l’on pourrait citer, sur le marché américain, Freeport-McMoRan (FCX), dont le molybdène est un sous-produit de l’extraction du cuivre. Or, la quantité de molybdène requise par le secteur semi-conducteur est extrêmement faible. Selon TheElec et des estimations sectorielles, Samsung aurait acheté environ 4 tonnes de molybdène l’an dernier, puis environ 10 tonnes cette année ; SK Hynix en a commencé l’usage avec environ 4 tonnes. À l’échelle mondiale, la consommation totale dans le secteur des semi-conducteurs devrait atteindre environ 80 tonnes d’ici 2030. Comparée au marché global du molybdène — dominé par les alliages pour l’acier et consommant chaque année des dizaines de milliers de tonnes — cette demande est insignifiante. L’idée de relier la valorisation des producteurs de minerai à la dynamique des NAND est donc économiquement infondée.
Cela délimite précisément le véritable champ d’impact de la substitution « tungstène → molybdène » : la NAND à 375 couches de SK Hynix n’est qu’un point de départ ; la portée réelle de ce changement traverse trois catégories majeures — NAND, DRAM et matériaux. Dans cette transition métallique, les fournisseurs d’équipements et de consommables affichent une visibilité beaucoup plus forte ; les fabricants de mémoires utilisant le molybdène en tirent un gain de performance, non une revalorisation boursière ; quant aux producteurs de métaux, ils restent pratiquement hors-circuit.
Avertissement : Ce document ne constitue en aucun cas un conseil en investissement.
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