Tác động của chi phí hafnium tăng cao đối với sản xuất bán dẫn

Hafnium là kim loại màu trắng bạc đa dụng, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ các tính chất độc đáo. Kim loại này rất được ưa chuộng trong các ứng dụng ngành hàng không vũ trụ và hợp kim công nghiệp, bán dẫn, thiết bị lưu trữ dữ liệu, lò phản ứng hạt nhân và linh kiện quốc phòng.

Tác động của chi phí hafnium tăng cao đối với sản xuất bán dẫn

Hafnium là một kim loại màu trắng bạc linh hoạt, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ vào các đặc tính độc đáo của nó. Kim loại này được săn đón vì ứng dụng trong hợp kim công nghiệp và hàng không vũ trụ, linh kiện bán dẫn, thiết bị lưu trữ dữ liệu, lò phản ứng hạt nhân và các bộ phận quốc phòng.

Tính chất có hằng số điện môi cao khiến Hafnium trở thành vật liệu thiết yếu để duy trì điện dung và giảm rò rỉ điện năng trong sản xuất chip. Do đó, Hafnium được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất bán dẫn nanochip và sản xuất DRAM.

Nhu cầu mạnh mẽ từ ngành hàng không vũ trụ và điện tử đã đẩy giá Hafnium tăng 400%, đạt mức cao kỷ lục. Hiện tại, giá Hafnium dao động trong khoảng 4.500-5.000 USD/kg, tăng từ mức 1.200-1.400 USD/kg cùng kỳ năm trước.

"Với sự phục hồi của sản xuất máy bay và nhu cầu gia tăng đối với lớp phủ Hafnium tetrachloride từ các nhà sản xuất bán dẫn cho thế hệ nanochip tiếp theo, thị trường Hafnium hiện đang trải qua giai đoạn mất cân bằng cung cầu nghiêm trọng," bà Rowena Smith, giám đốc điều hành của Australian Strategic Materials cho biết.

Thị trường Hafnium

Nhu cầu Hafnium dự kiến sẽ tiếp tục tăng nhờ ứng dụng ngày càng nhiều trong các ngành như hàng không, hàng không vũ trụ, tua bin công nghiệp, sản xuất bán dẫn, lớp phủ quang học và lò phản ứng hạt nhân, chiếm gần 50% tổng nhu cầu toàn cầu.

Xu hướng tăng này được dự báo sẽ tiếp tục, đặc biệt là tại Trung Quốc, nơi dự kiến sẽ có tốc độ tăng trưởng kép hàng năm cao nhất về mức tiêu thụ Hafnium từ 2023 đến 2028, với kế hoạch xây dựng từ sáu đến tám lò phản ứng hạt nhân mỗi năm trong giai đoạn này, cùng với các dự án sản xuất bán dẫn và điện khí hóa.

Tuy nhiên, nguồn cung Hafnium toàn cầu hiện còn hạn chế vì không thể sản xuất trực tiếp mà chỉ thu được như sản phẩm phụ của quá trình tinh chế zirconium. Hạn chế này bị gia tăng do tỉ lệ sản xuất zirconium/Hafnium là 50:1, tức cần gần 50 tấn zirconium để sản xuất 1 tấn Hafnium. Do đó, quá trình sản xuất Hafnium vừa đắt đỏ vừa tốn nhiều thời gian.

Hơn nữa, sản xuất Hafnium hiện tập trung chủ yếu ở Pháp và Hoa Kỳ, dẫn đến tình trạng thiếu hụt nguồn cung. Việc Nga cấm xuất khẩu vật liệu lưỡng dụng và hạn chế xuất khẩu của Trung Quốc cũng đã làm trầm trọng thêm sự thiếu hụt nguồn cung Hafnium.

Những hạn chế hiện tại trong sản xuất và cung ứng Hafnium, cùng với nhu cầu ngày càng tăng, đã dẫn đến hiện tượng khan hiếm và giá Hafnium ngày càng cao.

Global Hafnium Market
*nguồn MMR

Ý nghĩa đối với ngành bán dẫn

Khi chi phí Hafnium tăng cao, chi phí sản xuất của các nhà sản xuất bán dẫn và các công ty bộ nhớ lớn như Samsung Electronics và SK Hynix — các doanh nghiệp dùng Hafnium nhiều nhất — cũng tăng theo.

Một lớp Hafnium mỏng được lắng đọng lên đầu các tụ điện trong các lớp cấu trúc DRAM, giúp cách điện và ngăn dòng rò giữa các tụ điện, khiến Hafnium trở nên quan trọng trong sản xuất DRAM.

Hiện tại, Samsung Electronics nhận toàn bộ nguồn cung Hafnium từ Adeca Korea. Trong khi đó, SK Hynix lấy Hafnium từ SK Trichem, doanh nghiệp này nhận vật liệu từ Lake Materials, UP Chemical và các nhà cung cấp khác với ước tính 100 tấn/năm mỗi bên. Vì vậy, đợt tăng giá mạnh của Hafnium càng làm tăng chi phí sản xuất của các doanh nghiệp này.
Theo một nhà phân tích ngành, việc giá nguyên liệu đầu vào tăng là đáng kể, nên Samsung Electronics, SK Hynix và các nhà sản xuất khác sẽ khó tránh tác động về chi phí trong tương lai, kéo theo việc tăng giá DRAM.

Mặc dù tình trạng gián đoạn chuỗi cung ứng do đại dịch và thiếu hụt bán dẫn đã dịu lại, các yếu tố như thiếu hụt nguyên liệu thô vẫn tiếp tục tác động đến nguồn cung và giá chip. Khám phá cách Z2Data giúp doanh nghiệp của bạn kiểm soát rủi ro thị trường và đứt gãy chuỗi cung ứng nhằm xây dựng khả năng chống chịu cho hoạt động từ kỹ thuật, tuân thủ, chuỗi cung ứngthu mua thông qua dữ liệu nhà cung cấp, linh kiện và thị trường toàn diện nhất thế giới.