Di recente, un importante notizia emerso dall'industria dei semiconduttori. Il gigante giapponese AGC (ex Asahi Glass Co., Ltd.), produttore di fanghi CMP (Chemical Mechanical Polishing), ha annunciato l'interruzione delle forniture. È stato riportato che il suo impasto Fab1 DSTI (codice materiale: M2701505, AGC-TW) è stato sospeso. Questo improvviso sviluppo ha attirato l'attenzione degli addetti ai lavori del settore.
Gli analisti sottolineano che la causa diretta dell'interruzione dell'approvvigionamento è la nuova politica di Taiwan in materia di controllo delle esportazioni di prodotti chimici semiconduttori chiave. La politica impone controlli più severi sull'esportazione di specifici materiali di alta gamma. Ciò riguarda diversi modelli di prodotto necessari per processi di produzione avanzati.
AGC ha una base produttiva a Taiwan, che rifornisce principalmente il mercato asiatico. Di conseguenza, diverse fabbriche di wafer a valle nella Cina continentale stanno valutando urgentemente soluzioni alternative. Alcune hanno iniziato ad aumentare gli acquisti da altri fornitori esteri e da marchi nazionali. Tuttavia, la scarsità di offerta potrebbe persistere nel breve termine.
CMP: il palcoscenico ultrapiatto per wafer
Con il progresso della tecnologia dei circuiti integrati, in particolare nell'era sub-micrometrica, la riduzione delle dimensioni delle caratteristiche e la spinta verso una maggiore densità dei dispositivi hanno reso la planarità degli interstrati sempre più critica. Di conseguenza, la domanda di trattamenti superficiali ad altissima precisione e di elevata qualità superficiale dei substrati semiconduttori continua a crescere.
Attualmente, la lucidatura chimica meccanica (CMP) è l'unica tecnologia chiave in grado di raggiungere la planarizzazione globale. Con la riduzione delle dimensioni minime delle caratteristiche dei componenti dei circuiti integrati a 7 nm e persino a 5 nm, la tecnologia CMP ha registrato rapidi progressi negli ultimi decenni. La sua precisione di lucidatura raggiunge ora il livello nanometrico ed è ampiamente adottata nella produzione di semiconduttori.
La CMP è diventata un processo standard nella produzione di circuiti integrati su scala nanometrica, supportando il continuo sviluppo della Legge di Moore. Nella lavorazione dei semiconduttori, la CMP garantisce una superficie estremamente piatta del wafer, fornendo una solida base per le fasi successive come la litografia e l'incisione. È un processo fondamentale nella produzione avanzata di chip.
Urgente necessità di innovazioni nei materiali chiave per fanghi
La CMP rimuove il materiale e raggiunge la planarità globale della superficie attraverso una combinazione di reazioni chimiche tra il liquido lucidante e il materiale da lucidare. L'azione meccanica delle particelle abrasive all'interno della sospensione.
Pertanto, il liquido lucidante è uno dei materiali di consumo principali nel processo CMP. Le sue prestazioni influiscono direttamente sull'efficienza della lucidatura e sulla qualità della superficie del truciolo.
Attualmente, il mercato globale dei fanghi CMP è altamente concentrato, con produttori americani e giapponesi che ne controllano oltre l'80%, mentre le aziende giapponesi dominano il segmento di fascia alta.
Sebbene alcune aziende cinesi siano riuscite a sostituire i prodotti di fascia bassa e media, il tasso di autosufficienza per i prodotti di fascia media e alta resta al di sotto di 20%, evidenziando l'urgente necessità di alternative nazionali.
Uno dei motivi principali della mancanza di autosufficienza nei liquidi lucidanti di fascia media e alta è la localizzazione incompleta delle materie prime essenziali.
Prendiamo ad esempio gli abrasivi: nel CMP, i tre abrasivi più comunemente utilizzati sono Al₂O₃, SiO₂ e CeO₂. Questi forniscono la forza meccanica necessaria per rimuovere il materiale dalle superfici dei wafer e sono materie prime essenziali per la miscela CMP.
Riepilogo
È stato segnalato che le linee di produzione a 14 nm e inferiori di aziende come SMIC e Huahong Semiconductor consumano più di 1.000 tonnellate di fanghi di lucidatura al mese. Un'interruzione della fornitura potrebbe portare all'arresto delle linee di produzione.
Un importante produttore di wafer ha rivelato che le scorte di fanghi di lucidatura durano in genere solo 1-2 mesi. Se l'interruzione della fornitura dovesse persistere, la capacità produttiva del terzo trimestre potrebbe ridursi di 101 tonnellate e 3 tonnellate di peso, rendendo la situazione estremamente urgente.
Questo incidente serve da monito: la sicurezza della supply chain non si limita ad apparecchiature e chip, ma include anche materiali di consumo critici come la poltiglia di lucidatura e materiali upstream come l'allumina ad alta purezza, che rimangono entrambi colli di bottiglia vulnerabili.
Il settore cinese dei materiali semiconduttori deve accelerare gli sforzi per ridurre la dipendenza esterna. In caso contrario, crisi simili potrebbero ripetersi, minacciando lo sviluppo a lungo termine dell'industria dei semiconduttori del Paese.
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