半导体材料短缺

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这一关键材料,或将对芯片供应造成威胁
半导体行业观察· 2025-06-10 09:18
半导体行业中的铜材料挑战 - 随着半导体行业向3纳米及以下工艺发展,铜互连线面临物理极限挑战,包括电阻增大、热量积聚和结构脆弱性 [2] - 铜在芯片中承担关键信号传输功能,其优异的导电性和抗电迁移性能使其成为首选材料,但纳米级需求下性能可靠性问题凸显 [2][5] - 钴和钌等替代材料处于研究中,但铜仍是当前标准材料,超纯铜需求已超过现有精炼能力 [2][7] 铜供应对半导体行业的影响 - 高纯度铜的供应压力可能增加芯片生产成本,并推迟英伟达、AMD和台积电等公司的交付时间表 [6][12] - 铜价在2025年出现反弹,需求增长与供应链脆弱性并存,地缘政治因素(如亚洲精炼集中度)加剧波动风险 [6][9][13] - 半导体行业对铜的需求不仅关注数量,更强调质量,超纯铜需满足纳米级杂质控制标准 [16][17] 技术与竞争格局 - 阻挡层减薄和低k电介质等技术用于缓解铜线问题,但增加了制造复杂性和成本 [7] - 英特尔、AMD等芯片公司与自由港麦克莫兰、南方铜业等矿业公司形成供应链依赖,台积电等制造商依赖少数精炼厂 [9] - 科技公司如苹果、微软正通过垂直整合策略保障供应链安全,材料采购成为战略规划核心 [9] 未来趋势与瓶颈 - 2025年半导体材料可能面临瓶颈,3纳米以下工艺中铜的性能极限将制约芯片性能扩展 [14] - 新采矿项目因ESG监管和长周期难以快速响应需求,高纯度铜的供需不匹配问题将持续 [16] - 铜从工业投入演变为战略资产,其供应链稳定性直接影响芯片行业技术迭代速度 [10]