Zaczyna brakować dwutlenku węgla. Cichy kryzys, który może podnieść ceny chipów

Najbardziej zaawansowane chipy świata mogą zdrożeć z powodu gazu, który kojarzymy z bąbelkami w wodzie mineralnej. Zaczyna brakować dwutlenku węgla — i to nie byle jakiego.

Gaz, którego nie widać w specyfikacji

→ Czytaj też: Drony i lasery na tropie wulkanów. Nowa metoda pomiaru groźnych gazów

Problem nie leży na sklepowej półce ani w danych technicznych telefonu. Według informacji branżowych opisywanych przez serwis The Elec, na rynku zaczyna brakować specjalnie oczyszczonego dwutlenku węgla (CO₂), kluczowego w produkcji nowoczesnych układów scalonych.

To nie zwykły gaz przemysłowy. Chodzi o CO₂ o ekstremalnej czystości, wykorzystywany w procesach czyszczenia superkrytycznego przy produkcji najbardziej zaawansowanych półprzewodników. Bez niego linie produkcyjne tracą wydajność.

Ciecz i gaz jednocześnie

→ Czytaj też: IBM przekroczył granicę 1 nm. Układ do pionu i nanostos zamiast krzemowej płytki

W nowoczesnych fabrykach CO₂ odgrywa nietypową rolę. W stanie nadkrytycznym zachowuje się zarazem jak ciecz i gaz. Dzięki temu wciska się tam, gdzie zwykłe rozpuszczalniki nie sięgają.

To istotne przy układach, w których odstępy między strukturami są mikroskopijne. Nadkrytyczny dwutlenek węgla potrafi:

• rozpuszczać pozostałości chemiczne z powierzchni wafli krzemowych,
• przenikać w mikroskopijne struktury układów,
• usuwać zanieczyszczenia z bardzo wąskich i głębokich struktur chipów.

Im mniejsze i gęściej upakowane tranzystory, tym trudniej wyczyścić wafel. A najczystszy CO₂ radzi sobie z tym najlepiej.

Skąd wziął się niedobór

Winowajcą nie jest nagły skok popytu, lecz spadek podaży. CO₂ dla przemysłu półprzewodników powstaje jako produkt uboczny rafinerii ropy naftowej, zakładów petrochemicznych oraz produkcji wodoru. Gdy te instalacje zwalniają, ubywa też surowca.

Sytuację pogłębia niższe tempo pracy południowokoreańskich zakładów petrochemicznych, wynikające z niepewności co do dostaw ropy w związku z napięciami między USA, Iranem i Bliskim Wschodem. Instalacje pracują na niższych obrotach, a razem z nimi kurczy się strumień produktu ubocznego.

Efekt? Zapasy w łańcuchu dostaw stopniały poniżej bezpiecznego poziomu, który wcześniej wynosił około miesiąca. Ten bufor był standardem branżowym. Teraz go brakuje.

Giganci pod presją

Wśród największych odbiorców ultraczystego CO₂ znajdują się Samsung Electronics oraz SK hynix — czołowi producenci pamięci RAM. Szacuje się, że Samsung zużywa nawet około 1800–2000 ton gazu wysokiej czystości miesięcznie, a SK hynix kolejne kilkaset ton.

Produkcja na razie nie stanęła. Firmy zwiększają zakupy i próbują zabezpieczyć dostawy. Kłopot w tym, że — jak zauważają dostawcy — nawet przy wyższych cenach zdobycie dodatkowych ilości staje się coraz trudniejsze.

Ceny w górę, bez szybkich rozwiązań

Cena ciekłego CO₂ wzrosła od początku roku o około 20 procent. Eksperci nie liczą na szybką poprawę — analiza serwisu Benchmark.pl wskazuje, że ograniczenia mogą utrzymać się do końca roku.

Nie istnieje prosty sposób na zwiększenie produkcji. Problem tkwi w rafineriach i zakładach chemicznych, a nie w samym procesie oczyszczania gazu. To nie pierwszy raz, gdy przemysł chipów obrywa rykoszetem od sektora energetycznego — podobne zakłócenia dotyczyły wcześniej helu i innych specjalistycznych gazów.

Morał jest prozaiczny. Nawet najbardziej zaawansowane technologie świata wciąż zależą od bardzo przyziemnych procesów przemysłowych. A te bywają podatne na globalne wahania.