高端半导体制造领域正面临高纯度二氧化碳(CO2)短缺压力,这是一种在芯片生产中不可或缺的关键化学品。此前,行业刚经历钨六氟化物(WF6)供应收缩的冲击,如今第二种关键材料CO2也出现潜在供应危机,引发市场对未来数月先进制程产能收紧的担忧。

报道援引韩国媒体《The Elec》消息称,CO2原料产量在主要炼油厂和石化装置中出现下滑,原因在于韩国石化企业开工率降低以及中东地区原油供应前景持续不明朗。原始CO2通常作为副产品在炼油厂、石化工厂及制氢产业中生成,因此上游原油和化工生产的波动,直接影响下游高纯度CO2的供给。
在先进半导体制造中,高纯度CO2主要用于关键的清洗工序。它既可以以液体形态溶解晶圆表面残留物和污染物,也可以以气体形态吹除深嵌在芯片结构内部的微小颗粒。这种兼具溶解与剥离效果的特性,使CO2成为确保晶圆表面与结构洁净度、提高良率及可靠性的关键介质。
一位气体供应商负责人对《The Elec》直言,目前的原料状况无法满足所有客户的需求:“我们无法按客户希望的量进行供货,因为原料本身就不够。”他同时表示,短期内几乎不存在现实可行的办法来迅速提升CO2产量。在这一背景下,下游半导体厂商开始消耗库存,供应链各环节的安全冗余被不断压缩。

报道指出,三星电子和SK海力士等韩国头部芯片制造商通常会维持至少两周的CO2库存,但在此次供应趋紧的情况下,其高纯度CO2库存已跌破合计约一个月的安全线。目前,三星每月消耗高纯度CO2约1800至2000吨,SK海力士则为每月600至700吨,在全球高带宽内存(HBM)和3D NAND需求旺盛的趋势下,这些用量很难轻易压缩。
尽管目前两家公司晶圆生产线仍维持稳定运转,但业内人士警告,如果CO2短缺持续时间过长,可能会对高端封装芯片的产能造成实质性冲击。在全球人工智能算力需求急剧攀升的背景下,一旦先进封装和存储芯片供应被迫收缩,芯片价格可能进一步上涨,从而通过服务器、PC、移动设备等终端传导至整个科技行业。
这次CO2供应紧张,与此前WF6气体因中国削减钨原料出口而导致日本相关气体生产一度接近停摆的情况一脉相承。接连出现的关键材料供应波动,凸显了先进半导体制造高度依赖复杂化工及能源上游的现实,也暴露出全球芯片供应链在原料来源多元化和区域风险对冲方面仍存在薄弱环节。业内预计,如果中东原油局势无法尽快明朗、韩国炼化开工率难以恢复,高纯度CO2的紧缺可能从局部问题演变为影响全球先进制程和封装产能的系统性风险。

