ИИ как новый драйвер спроса: какие химикаты нужны для чипов

От фотолитографии до CMP-суспензий: как гонка за вычислительной мощностью перестраивает рынок специальной химии

Масштаб, который скрывается за цифрами

Мировая выручка контрактных производителей чипов (foundry) в 2026 году вырастет на 24,8% и достигнет примерно $218,8 млрд. За этой цифрой стоит цепочка поставок, в которой химия играет не вспомогательную, а определяющую роль.

Согласно данным Американского совета по химии (ACC), для производства одного полупроводникового чипа требуется не менее 500 высокоспециализированных химических веществ. Это не просто вспомогательные материалы — без них невозможно ни создание транзисторов, ни их соединение в работающую схему.

Откуда именно растёт спрос

Ключевой драйвер — передовые техпроцессы. Спрос на узлы 5/4 нм и ниже остаётся настолько высоким, что TSMC подняла цены на эти узлы для всех клиентов на 2026 год, а видимость заказов простирается до 2027 года. Это означает одно: объёмы производства чипов, а значит и потребление химикатов, будут расти предсказуемо и агрессивно.

Второй драйвер — память HBM (High Bandwidth Memory). По прогнозам, рынок памяти в 2026 году вырастет на 298% и достигнет $916,4 млрд — и это в основном ценовой рост, а не физический. HBM требует примерно втрое больше кремниевых пластин на единицу ёмкости, чем стандартный DDR5, и это напрямую увеличивает расход химических материалов на единицу готовой продукции.

Пять категорий химикатов, за которые стоит следить

1. Фоторезисты и материалы литографии. Это «чернила» для печати микросхем. Позитивные и негативные фоторезисты реагируют на ультрафиолетовое или EUV-излучение, формируя рисунок транзисторов. Чем тоньше техпроцесс, тем выше требования к чистоте и разрешающей способности этих материалов.

2. Влажные химикаты для очистки и травления. Классическая RCA-очистка, разработанная ещё в 1960-х, использует смеси аммиака и перекиси водорода, а затем соляной кислоты и перекиси. Плавиковая кислота (HF) удаляет оксидные слои, серная кислота с перекисью снимает фоторезист, а гидроксид аммония борется с частицами.

3. Специальные газы. Силан (SiH₄) осаждает кремниевые плёнки, гексафторид вольфрама (WF₆) — вольфрамовые контакты, трифторид азота (NF₃) очищает камеры. Это не просто «технические газы» — это газы с чистотой на уровне частей на триллион.

4. CMP-суспензии и химикаты для планаризации. Химико-механическая планаризация (CMP) — это процесс, который выравнивает поверхность пластины перед нанесением следующего слоя. Для HBM и 3D NAND критически важно достичь шероховатости ниже 0,10 нм при сохранении высокой скорости полировки. В состав суспензий входят коллоидный кремнезём, оксид церия, аминокислоты (глицин, аланин) и перекисные соединения.

5. Электронные растворители. PGMEA (пропиленгликоль метиловый эфир ацетат) используется для разбавления фоторезистов, изопропиловый спирт (IPA) — для сушки, NMP — для снятия полимерных покрытий.

Почему это важно для химической отрасли

Производство чипов — это, возможно, самый сложный промышленный процесс, известный человечеству. На каждый килограмм кремниевых пластин расходуется около 161 кг других химикатов (без учёта воды и воздуха), которые в большинстве своём не возвращаются в производство.

Когда спрос на чипы растёт двузначными темпами, спрос на эти химикаты растёт пропорционально — или даже быстрее, потому что передовые техпроцессы требуют более чистых и более дорогих материалов. Это создаёт окно возможностей для производителей специальной химии, которые способны соответствовать требованиям полупроводниковой промышленности по чистоте, стабильности и масштабируемости.