تواجه صناعة أشباه الموصلات المتطورة نقصا في ثاني أكسيد الكربون عالي النقاء (CO2)، وهو مادة كيميائية رئيسية لا غنى عنها في إنتاج الرقائق. في السابق، كانت الصناعة قد شهدت للتو تأثير انكماش العرض من سداسي فلوريد التنغستن (WF6). والآن تشهد المادة الرئيسية الثانية ثاني أكسيد الكربون أيضًا أزمة إمدادات محتملة، مما أثار مخاوف السوق بشأن تشديد الطاقة الإنتاجية للعمليات المتقدمة في الأشهر المقبلة.
ونقل التقرير عن وسائل الإعلام الكورية الجنوبية "ذا إليك" قولها إن إنتاج المواد الخام لثاني أكسيد الكربون انخفض في المصافي الكبرى ووحدات البتروكيماويات بسبب انخفاض معدلات تشغيل شركات البتروكيماويات الكورية واستمرار عدم اليقين بشأن آفاق إمدادات النفط الخام في الشرق الأوسط. عادة ما يتم توليد ثاني أكسيد الكربون الخام كمنتج ثانوي في المصافي ومصانع البتروكيماويات وصناعات إنتاج الهيدروجين. ولذلك، فإن التقلبات في إنتاج النفط الخام والمواد الكيميائية تؤثر بشكل مباشر على إمدادات ثاني أكسيد الكربون عالي النقاء في اتجاه مجرى النهر.
في صناعة أشباه الموصلات المتقدمة، يُستخدم ثاني أكسيد الكربون عالي النقاء بشكل أساسي في عمليات التنظيف الحرجة. يمكنها إما إذابة البقايا والملوثات الموجودة على سطح الرقاقة في شكل سائل، أو تفجير الجزيئات الصغيرة الموجودة عميقًا داخل هيكل الشريحة في شكل غاز. هذه الخاصية لكل من تأثيرات الذوبان والتجريد تجعل ثاني أكسيد الكربون وسيلة رئيسية لضمان نظافة سطح الرقاقة وبنيتها، ولتحسين الإنتاجية والموثوقية.
وقال أحد المسؤولين عن مورد الغاز لـ "The Elec" بصراحة إن الوضع الحالي للمواد الخام لا يمكن أن يلبي احتياجات جميع العملاء: "لا يمكننا توفير الكمية التي يريدها العملاء لأن المواد الخام نفسها ليست كافية". وقال أيضًا إنه لا توجد تقريبًا طرق واقعية وممكنة لزيادة إنتاج ثاني أكسيد الكربون بسرعة على المدى القصير. وعلى هذه الخلفية، بدأت الشركات المصنعة لأشباه الموصلات في استهلاك المخزون، وتم ضغط التكرار الأمني في كل حلقة من سلسلة التوريد بشكل مستمر.
وأشار التقرير إلى أن الشركات الكورية الرائدة في مجال تصنيع الرقائق مثل سامسونج للإلكترونيات وإس كيه هاينكس عادة ما تحتفظ بمخزونات ثاني أكسيد الكربون لمدة أسبوعين على الأقل، ولكن وسط هذا العرض الشحيح، انخفضت مخزوناتها من ثاني أكسيد الكربون عالي النقاء إلى ما دون خط الأمان البالغ حوالي شهر واحد إجمالاً. وتستهلك سامسونج حاليًا حوالي 1800 إلى 2000 طن من ثاني أكسيد الكربون عالي النقاء شهريًا، بينما تستهلك SK Hynix ما بين 600 إلى 700 طن شهريًا. نظرًا للطلب العالمي القوي على الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي (HBM) و3D NAND، يصعب ضغط هذه الاستهلاكات بسهولة.
على الرغم من أن خطوط إنتاج الرقائق الخاصة بالشركتين لا تزال تعمل بشكل مستقر، إلا أن المطلعين على الصناعة يحذرون من أنه إذا استمر نقص ثاني أكسيد الكربون لفترة طويلة جدًا، فقد يكون له تأثير كبير على القدرة الإنتاجية لرقائق التغليف المتطورة. على خلفية الزيادة الحادة في الطلب العالمي على قوة حوسبة الذكاء الاصطناعي، بمجرد اضطرار المعروض من التغليف المتقدم ورقائق الذاكرة إلى الانكماش، فقد ترتفع أسعار الرقائق بشكل أكبر، وهو ما سيتم نقله إلى صناعة التكنولوجيا بأكملها من خلال محطات مثل الخوادم وأجهزة الكمبيوتر الشخصية والأجهزة المحمولة.
ويتوافق الإمداد الشحيح من ثاني أكسيد الكربون هذه المرة مع الوضع السابق لغاز WF6، والذي تسبب في اقتراب إنتاج الغاز المرتبط باليابان من التوقف بسبب تخفيض الصين لصادرات المواد الخام التنغستن. وقد سلطت التقلبات المتتالية في العرض للمواد الرئيسية الضوء على حقيقة أن التصنيع المتقدم لأشباه الموصلات يعتمد بشكل كبير على المواد الكيميائية المعقدة والطاقة الأولية. كما كشفت عن الروابط الضعيفة في سلسلة توريد الرقائق العالمية من حيث تنويع مصادر المواد الخام والتحوط من المخاطر الإقليمية. وتتوقع الصناعة أنه إذا لم يكن من الممكن توضيح وضع النفط الخام في الشرق الأوسط في أقرب وقت ممكن، وكان من الصعب استعادة معدلات التكرير والتشغيل الكيميائي في كوريا الجنوبية، فإن النقص في ثاني أكسيد الكربون عالي النقاء قد يتطور من مشكلة محلية إلى خطر نظامي يؤثر على قدرة إنتاج التصنيع والتعبئة المتقدمة في العالم.