存储巨头加紧采购！又有芯片气体缺货！

从人工智能席卷全球芯片产能以来，不仅存储芯片频繁缺货，连上游原料也因过高的需求和极其不稳定的供应导致多种半导体气体时常陷入供应紧张的局面。以三星、SK海力士为代表的存储芯片厂商在上半年就在加紧采购各种气体。

据韩国The Elec近日报道，受炼油厂及石化厂开工率降低影响，半导体先进制程所需的高纯度二氧化碳（CO₂）供应趋紧，产业已拉响短缺警报。目前，行业整体库存已跌破常规的一个月安全水平（制造商与供应商通常各维持两周库存）。

数据显示，三星电子每月高纯CO₂消耗量约1800至2000吨，SK海力士则需600至700吨。尽管目前两大巨头尚未出现生产中断，但随着库存持续萎缩，企业正全力加紧采购。然而，即便提高采购单价，短期内也难以获取额外供货量。

工业气体行业人士坦言：“由于原材料短缺，我们无法满足按需供应。从实际操作层面来看，短期内根本没有办法提高产量。”液化二氧化碳（CO2）价格较年初已上涨约20%。业界普遍认为，这种供需紧张的局面很可能会一直持续到年底。

高纯度二氧化碳主要用于半导体超临界清洗工艺。所谓超临界，是指物质超过临界温度和临界压力时所呈现的物理状态。液态二氧化碳进入超临界状态后，液态与气态的界限消失，可以同时具备两者的特性：既拥有接近液体的密度，能有效溶解晶圆表面的残留物和污染物；又兼具气体的流动性，可以深入微细电路图案内部清除杂质。由于先进制程芯片的线路间距极窄、结构高低落差较大，因此需要采用超临界清洗工艺。

二氧化碳原料主要是炼油、石油化工以及制氢等生产过程中产生的副产品。业内分析认为，中东局势导致原油供应不稳，进而使韩国国内石油化工企业开工率下降，是造成二氧化碳原料短缺的重要原因。

稀缺的也不止是高纯度二氧化碳。

今年5月份，韩国化工企业PKC宣布将半导体用高纯度氯气(Cl₂)产能提升50%，年产能由1400–1500吨增至2100–2200吨，投资规模达数百亿韩元。扩建的驱动因素是高密度NAND闪存堆叠所需的蚀刻气体需求激增，以及三星电子要求扩大氯化氢的供应。 

一方面，氯气是半导体刻蚀工艺的关键特种气体，主要用于铝、铜等金属互联层刻蚀，要求纯度达到5N（99.999%）以上的超高纯等级。当前NAND闪存厂商已突破200层，并向300层以上竞争。NAND通道孔刻蚀对氯气的消耗量，显著高于DRAM；在GAA环绕栅极、FinFET等先进代工工艺中，氯气用量同样巨大。 

另一方面，氯化氢需求快速增长。氯化氢由氯与氢合成，以氯气为原料，扩产氯化氢必须先提升氯气产能。氯化氢用于晶圆清洗、刻蚀及外延层沉积，可将晶圆表面残留金属离子与氧化物转化为挥发性氯化物去除，逻辑代工需求高于存储器。行业消息称，三星近期要求PKC增加氯化氢供应，并将其应用范围从仅DRAM扩大至全部NAND与代工工艺。

今年3月份，三星还在紧盯氦气的供应，当时氦气现货价格飙升，上涨超过50%。三星电子、SK海力士、东部高科等半导体制造商的采购部门当时每天检查关键材料的供应情况和价格波动，以防止生产中断——韩国64%的氦气进口此前完全依赖卡塔尔。氦气是液化天然气（LNG）的副产品，全球约三分之一的供应量严重依赖卡塔尔。

从下游应用来看，氦气是多个行业的重要原料，用途广泛。比如，氦气在半导体、液晶面板和光纤线制造中可实现零部件的快速冷却，还能控制热传递速率，以改善生产效率并减少缺陷。而晶圆厂每天仍需补充约 25% 的氦气损耗。

随着全球半导体产业快速复苏、AI芯片与先进制程需求集中爆发，叠加国际局势持续紧张，今年以来电子级气体供应紧张的消息不断。其中，高纯氦气、六氟化钨、高纯氯化氢、氖气、三氟化氮等关键电子特气供需矛盾尤为突出，价格大幅上涨，部分品种甚至出现现货断供风险，已成为制约先进制程产能释放的重要瓶颈。