한국 정유소의 생산 감축(중동 원유 불확실성)으로 CO2 부족이 첨단 반도체 공급 위협

고도 반도체 제조 산업은 칩 생산에 필수적인 화합물인 고순도 이산화탄소(CO2)의 심각한 부족 상황에 직면해 있다.

지난달 HBM 및 3D NAND 기술에 필요한 고급 패키징 공정에 필수적인 가스인 텅스텐 헥사플루오라이드(WF6) 부족으로 제조사들이 고전했다. 이 부족 사태는 중국이 일본 가스 생산업체들에게 텅스텐 공급을 차단하면서 발생했다. 이제 두 번째 화학 화합물이 잠재적 희소성에 직면하고 있다.

CO2 부족 현상은 지난 6월 2일 처음 보고되었다. 더 일렉(The Elec)에 따르면, 주요 정유소 및 석유화학 공장에서의 원료 CO2 생산량이 크게 감소했다. CO2는 웨이퍼 잔여물과 오염 물질을 용해하는 액체 역할과 반도체 구조 깊숙이 박힌 입자를 제거하는 기체 역할을 하는 등 세정 공정에서 이중적인 기능을 수행하므로 고급 반도체 제조에 필수적이다. 원료 CO2는 정유소, 석유화학 시설, 수소 제조 공장에서 부산물로 생산된다.

부족 사태의 원인은 중동 위기로 인한 원유 공급 불확실성이 겹치며 한국 내 석유화학 공장의 가동률이 낮아졌기 때문이다. 한 가스 공급 업체 관계자는 "원자재가 충분하지 않아 고객들의 요구만큼 공급할 수 없다"며 "단기적으로 생산량을 늘릴 실용적인 방법이 없다"고 밝혔다.

주요 제조사인 삼성과 SK하이닉스는 일반적으로 최소 2주분의 재고를 유지하지만, 현재의 부족 상황으로 인해 양사의 합산 재고가 1개월 분 미만으로 감소했다. 삼성은 월간 고순도 CO2를 1,800~2,000톤 소비하며, SK하이닉스는 월 600~700톤을 사용한다. 양사는 현재 안정적인 생산 속도를 유지하고 있지만, 장기화된 CO2 부족은 고급 패키징 칩의 공급 차질을 초래할 수 있다. 현재 AI 컴퓨팅 수요가 높은 상황에서 추가적인 희소성은 급격한 가격 상승을 유발할 수 있으며, 이는 글로벌 기술 전반에 파급 효과를 미칠 것이다.