
「タングステン撤退、モリブデン進出」:SKハイニックスの375層NANDが検証完了、米国株式市場における3段階の恩恵を受ける銘柄が浮上
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「タングステン撤退、モリブデン進出」:SKハイニックスの375層NANDが検証完了、米国株式市場における3段階の恩恵を受ける銘柄が浮上
この材料置換の真の勝者は、ストレージ工場ではなく、設備や消耗品を販売する上流企業である。
著者:Ada、TechFlow
業界調査機関TrendForceの報道によると、SKハイニックスは375層NANDの設計検証を完了し、量産を2026年末から開始する予定で、既存の生産能力を転換してこの製品の生産に充てる。SKハイニックスによる375層NANDの検証完了は、長年にわたり議論されてきた半導体産業の転換点を現実のものにした。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(W)が、今やモリブデン(Mo)に取って代わられようとしている。この材料置換の真の受益者はメモリメーカーではなく、設備および消耗材を供給する上流企業である。
タングステンは約25年間を支えたが、微細化がその物理的限界を押し出している
注目に値するのは、金属配線においてモリブデンを初めて採用したのがSKハイニックスではなくサムスンであるという点だ。サムスンはすでに286層の第9世代NANDでモリブデンを採用しており、同製品は2024年4月から量産を開始している。現在、サムスンはモリブデンの適用範囲をさらに多くの工程へと拡大している。一方、SKハイニックスは今回、自社製品ラインにおいて初めてモリブデンを採用しており、業界全体の座標軸で見れば「追随」であり、「先駆け」ではない。
この375層製品自身にも、開発過程における目標値引き下げの歴史がある。韓国メディアTheElecによると、SKハイニックスは当初、400層級を目標としていたが、高層積層の製造難易度を理由に最終的に375層へと目標を下方修正した。しかしそれでも、本製品はSKハイニックスのNANDロードマップ上で重要な飛躍となる。さらに先の480層および604層製品では、モリブデンへの依存度がさらに高まると見られている。
モリブデンによるタングステン置換は、ストレージ分野に限定されるものではないが、それでも業界全体の転換点をもたらすものとなっている。報道によれば、タングステンはNAND、DRAMおよびロジック/ファウンドリの中段工程(MEOL)におけるインターコネクト金属として約25年間にわたり使用されてきたが、現在の微細化要請によりその物理的限界に達しつつあり、モリブデンが最も有望な代替候補として注目されている。
モリブデンの優位性は低抵抗性だけにとどまらない。タングステンや銅とは異なり、モリブデンは拡散防止のためのバリア層を必要としないため、工程を簡素化し、歩留まり向上にも寄与する。また、その高い融点と優れた酸化耐性により、直接成膜が可能となり、3D NANDやロジック向けGAA(全周囲ゲート)構造など、高アスペクト比(縦横比)のデバイス構造に最適化されている。言い換えれば、積層数が増えるほど、ノードが微細化するほど、タングステンの負担は大きくなり、モリブデンの浸透余地は広がる。まさにこの点が「シャベルを売る者」(=設備・材料メーカー)のビジネスロジックが成立する根幹である。この代替が本格的に展開すれば、恩恵を受けるのはツールと材料を提供する上流セグメントとなるのだ。
Lam Research:唯一、ALDモリブデン装置を量産投入済みの「シャベル売り」
この流れの中で最も直截的かつ物語の説得力が高いのはLam Research(LRCX)である。同社が2025年2月に発表したALD(原子層堆積)装置「ALTUS Halo」は、業界初の量産向けモリブデン対応ALD装置と位置づけられており、従来のタングステン金属化と比較して、通常50%以上も抵抗値を改善できるという。Lam Researchによると、早期採用は韓国およびシンガポールの高生産能力3D NAND工場ならびに最先端ロジック工場で始まっており、韓国側にはサムスンとSKハイニックス、シンガポール側にはマイクロンが該当する。
事業の柔軟性は工程の複雑化の中に隠されている。Zacks Researchの分析によると、Lam Researchは現時点でALDモリブデン装置を量産投入済みの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、より複雑であるものの、こうした最先端ノードにおける単ウェハー金属堆積市場(SAM)を、従来の3倍規模まで拡大できるという。つまり、工程が難しくなるほど、設備メーカーにとってはむしろ成長機会となるのである。
Entegrisは消耗材を販売、米国株式市場における純粋なメモリ銘柄はマイクロンのみ
アプリケーション・マテリアルズ(AMAT)は異なる戦略を取っている。今年2月、同社は「Spectral ALD」システムを発表し、トランジスタ接触部におけるタングステンをモリブデンに置き換えることで、トランジスタと銅配線ネットワーク間の重要な接続部における抵抗を低減することを目指している。現在、複数の主要ロジックファウンドリがこのシステムを採用している。ここで注意すべきは、Lam Researchのモリブデンストーリーが主にNAND/DRAMのワードライン(WL)向けであるのに対し、AMATのモリブデンストーリーは2nm GAAロジックのコンタクト部向けであり、それぞれ下流用途が異なり、同じ受益ロジックとして一括りにはできない点である。
材料分野の代表的な企業はEntegris(ENTG)である。同社はDRAMおよび3D NAND向けに最適化されたモリブデン固相前駆体「二塩化二酸化モリブデン(MoO₂Cl₂)」を供給しており、これに併せてProE-Vap供給システムも提供している。そのビジネスロジックは材料切り替えに伴う連鎖効果にある。Entegrisによると、銅およびタングステンからモリブデンへの切り替えは、前駆体選択、ポリッシングパッド設計、研磨液配合、エッチング材、フィルターなど多様な工程に波及し、プロセスはより分散化するが、その影響は複数工程にわたって継続する。
一方、メモリメーカー自体については、サムスンおよびSKハイニックスは米国株式市場の主要市場(NYSE/NASDAQ)に上場していない。米国市場における唯一の純粋なメモリ関連銘柄はマイクロン(MU)であり、モリブデン採用においても先行している。Lam Researchが引用したマイクロンNAND開発担当バイスプレジデントMark Kiehlbauch氏の談話によると、モリブデン金属化によってマイクロンは最新世代NAND製品において業界トップクラスのI/O帯域幅およびストレージ容量を率先実現したという。ただし、マイクロンは「モリブデンを使う側」であって「モリブデンで利益を得る側」ではないため、同社株価の主なドライバーは依然としてメモリサイクルおよびHBM需要であり、モリブデンはあくまで性能面でのプラス要素にすぎない。
モリブデン鉱山会社も恩恵を受ける?半導体需要はごくわずか
理論的には、モリブデン鉱山会社もこのストーリーの周辺受益者に含まれるが、米国市場ではモリブデンを銅鉱の副産物として生産するFreeport-McMoRan(FCX)が該当する。しかし、半導体産業におけるモリブデン需要量は極めて小さい。TheElecおよび業界推計によると、サムスンは昨年約4トン、今年は約10トンのモリブデンを調達したとされ、SKハイニックスも初期段階で約4トン程度の調達を始めたばかりである。業界全体の2030年までの需要見通しは、わずか約80トン程度と見積もられている。一方、世界のモリブデン市場は鋼鉄合金用途が主体であり、年間消費量は数十万トン規模であることを考えると、半導体向け需要はごく一部にすぎない。したがって、モリブデン鉱山会社の株価をNAND関連ストーリーに結びつける因果関係は、根拠が薄弱である。
この点が、「タングステン退場・モリブデン進出」ストーリーの真の着地点を明確に示している。SKハイニックスの375層NANDは単なる出発点に過ぎず、この金属置換の真正な影響範囲はNAND、DRAM、そして材料の3つのカテゴリーにまたがる。この金属の世代交代において、ツールおよび消耗材を販売するセグメントが最も確実な受益者であり、モリブデンを実際に使うメモリメーカーは性能面での恩恵を受けるにとどまり、評価面での恩恵は限定的である。また、金属原料供給側はほぼ恩恵を受けることがない。
免責事項:本稿はいかなる投資勧誘を意図したものでもありません。
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