De productie van hoogwaardige halfgeleiders wordt geconfronteerd met een tekort aan hoogzuiver koolstofdioxide (CO2), een belangrijke chemische stof die onmisbaar is bij de productie van chips. Voorheen had de industrie net de impact ervaren van de inkrimping van het aanbod van wolfraamhexafluoride (WF6). Nu heeft het tweede belangrijke materiaal CO2 ook te kampen gehad met een potentiële aanbodcrisis, waardoor de markt zich zorgen maakte over de aanscherping van de productiecapaciteit voor geavanceerde processen in de komende maanden.
Het rapport citeerde de Zuid-Koreaanse media 'The Elec' die zeiden dat de productie van CO2-grondstoffen in grote raffinaderijen en petrochemische eenheden is afgenomen als gevolg van lagere bedrijfscijfers van Koreaanse petrochemische bedrijven en aanhoudende onzekerheid over de vooruitzichten voor het aanbod van ruwe olie in het Midden-Oosten. Ruwe CO2 wordt doorgaans als bijproduct gegenereerd in raffinaderijen, petrochemische fabrieken en waterstofproductie-industrieën. Daarom hebben schommelingen in de stroomopwaartse productie van ruwe olie en chemicaliën rechtstreeks invloed op het stroomafwaartse aanbod van hoogzuiver CO2.
Bij de geavanceerde productie van halfgeleiders wordt hoogzuiver CO2 voornamelijk gebruikt in kritische reinigingsprocessen. Het kan resten en verontreinigingen op het wafeloppervlak in vloeibare vorm oplossen, of kleine deeltjes die diep in de chipstructuur zijn ingebed in gasvorm wegblazen. Deze eigenschap van zowel oplossende als strippende effecten maakt CO2 tot een belangrijk medium om de zuiverheid van het waferoppervlak en de structuur te garanderen, en om de opbrengst en betrouwbaarheid te verbeteren.
Een verantwoordelijke van een gasleverancier zei botweg tegen 'The Elec' dat de huidige grondstoffensituatie niet aan de behoeften van alle klanten kan voldoen: 'We kunnen niet de hoeveelheid leveren die klanten willen, omdat de grondstoffen zelf niet genoeg zijn.' Ook zei hij dat er vrijwel geen realistische en haalbare manieren zijn om de CO2-productie op korte termijn snel te verhogen. Tegen deze achtergrond begonnen downstream-fabrikanten van halfgeleiders voorraden op te verbruiken, en werd de beveiligingsredundantie in elke schakel van de toeleveringsketen voortdurend gecomprimeerd.
Het rapport wijst erop dat toonaangevende Koreaanse chipfabrikanten zoals Samsung Electronics en SK Hynix hun CO2-voorraden doorgaans minstens twee weken aanhouden, maar dat door dit krappe aanbod hun CO2-voorraden met een hoge zuiverheidsgraad onder de veiligheidsgrens van in totaal ongeveer een maand zijn gezakt. Momenteel verbruikt Samsung ongeveer 1.800 tot 2.000 ton hoogzuiver CO2 per maand, terwijl SK Hynix 600 tot 700 ton per maand verbruikt. Gezien de sterke mondiale vraag naar geheugen met hoge bandbreedte (HBM) en 3D NAND zijn deze consumpties moeilijk eenvoudig te comprimeren.
Hoewel de wafelproductielijnen van de twee bedrijven nog steeds stabiel functioneren, waarschuwen insiders uit de industrie dat als het CO2-tekort te lang aanhoudt, dit een substantiële impact kan hebben op de productiecapaciteit van hoogwaardige verpakkingschips. Tegen de achtergrond van een scherpe toename van de mondiale vraag naar rekenkracht op het gebied van kunstmatige intelligentie, kunnen de chipprijzen, zodra het aanbod van geavanceerde verpakkings- en geheugenchips gedwongen wordt te krimpen, verder stijgen, wat via terminals zoals servers, pc's en mobiele apparaten naar de hele technologie-industrie zal worden doorgegeven.
Het krappe aanbod van CO2 komt deze keer overeen met de eerdere situatie van WF6-gas, die ervoor zorgde dat de Japanse gasproductie bijna stilviel als gevolg van China's vermindering van de export van wolfraamgrondstoffen. De opeenvolgende aanbodfluctuaties van belangrijke materialen hebben de realiteit benadrukt dat geavanceerde halfgeleiderproductie in hoge mate afhankelijk is van complexe chemicaliën en energie upstream. Het heeft ook de zwakke schakels in de mondiale toeleveringsketen van chips blootgelegd in termen van diversificatie van grondstoffenbronnen en regionale risicoafdekking. De industrie voorspelt dat als de situatie van ruwe olie in het Midden-Oosten niet zo snel mogelijk kan worden opgehelderd en de raffinage- en chemische activiteiten van Zuid-Korea moeilijk te herstellen zijn, het tekort aan hoogzuiver CO2 kan evolueren van een lokaal probleem naar een systeemrisico dat de geavanceerde productie- en verpakkingsproductiecapaciteit van de wereld aantast.