近日,全球半导体行业再度传出供应紧张的消息。继氖气、氦气等特种气体供应受阻后,又一关键半导体制造材料——高纯度氟化氢(HF)或面临短缺风险。据相关产业链消息,包括三星、SK海力士、美光在内的全球存储芯片巨头已紧急启动战略采购,试图锁定未来数月的稳定供应。

为何是氟化氢?

氟化氢是半导体制造环节中不可替代的“清洗剂”和“蚀刻气体”。在芯片制造过程中,尤其是在3D NAND闪存和DRAM存储芯片的精密蚀刻环节,高纯度氟化氢被广泛用于去除氧化物、清理晶圆表面杂质。一项针对先进制程的统计显示,一条月产能10万片的12英寸晶圆生产线,每月需消耗数吨高纯氟化氢。

业内人士指出,目前全球高纯氟化氢的主要产能集中在日本,约占全球供应量的70%以上。尤其是日本昭和电工、森田化学等企业长期主导市场。然而,受日本国内能源成本飙升、原材料供应波动以及部分老旧产能检修影响,近期日本氟化氢企业开工率下降明显。

“这已经不是单点问题,而是整个气体供应链的‘多米诺骨牌’正在倒下。”芯谋研究首席分析师顾文军向记者表示,“从2021年的‘芯荒’到2022年的氖气紧缺,再到如今的氟化氢告急,核心原因之一是逆向全球化导致的区域产能集中度过高。”

存储巨头紧急行动

存储芯片是半导体市场中用量最大、价格波动最敏感的板块之一。面对可能的氟化氢短缺,三大存储巨头几乎在同时采取行动。

消息人士透露,三星电子近期已与韩国本土的氟化氢供应商——包括锦湖三井化学等——签署了长期供货协议,并计划年内将本土化采购比例提升30%以上。同时,三星还在评估是否重启此前因日本出口管制而搁置的氟化氢自建产能项目。

SK海力士则在业界率先启动了“多源采购”战略。公司采购部门正在积极接触中国、欧洲的氟化氢生产商,寻求新的供应渠道。SK海力士CEO郭鲁正在最近的一次内部会议上明确提出:“任何单一来源占比超过50%的关键材料,都必须建立替代方案。”

美国存储芯片巨头美光的态度也相当明确。公司高层在近日的财报电话会议上表示,正在加速与供应商谈判长期合同,并将安全库存水平从过去的4周大幅提升至12周以上。

连锁反应已经开始

抢购潮正在推高价格。据行业咨询机构Techcet估算,自2024年四季度以来,半导体级高纯氟化氢的现货价格已上涨约25%~30%,且上涨压力仍在持续。更值得警惕的是,这种紧缺正在向下游传递——有迹象显示,部分中小型晶圆代工厂的采购周期已从此前的2周延长至6周以上。

“存储芯片是最敏感的指标。”顾文军指出,“一旦氟化氢断供,3D NAND堆叠层数的提升和DRAM线宽微缩的良率都会受影响。”

行业警钟再敲响

对于中国半导体产业而言,氟化氢的紧缺同样值得警醒。当前中国在建、拟建的数十条晶圆产线对电子特气的需求正处于爆发期,而国产高纯氟化氢在纯度稳定性和大批量供应能力上仍与日本企业存在差距。

近年来,中国已出现多氟多、巨化股份等氟化氢生产企业,但在满足7纳米以下先进制程需求方面仍面临工艺门槛。多位行业专家建议,国内半导体企业应趁此轮供应紧张的窗口期,加快国产电子特气的验证与导入节奏,避免在关键领域陷入“卡脖子”困境。

这场由氟化氢引发的半导体供应链新震荡,究竟只是短期波动,还是将演变为新一轮供应危机,市场仍在观望。但可以确定的是,“得气体者得芯片”的行业共识正在被重新验证。在半导体这场没有硝烟的竞赛中,供应链的弹性和多元化,正成为企业生存的核心竞争力。