반도체 업계가 또 다른 핵심 소재 공급 불안에 직면했다. 고순도 이산화탄소(CO₂) 생산이 감소하면서 AI 반도체와 첨단 패키징 생산에 영향을 줄 수 있다. 앞서 반도체 업계는 HBM과 3D 낸드 생산에 사용되는 육불화텅스텐(WF6) 공급 부족 문제를 겪은 바 있다. 최근에는 첨단 반도체 제조 공정에 사용되는 고순도 CO₂ 공급까지 줄어들면서 공급망 리스크가 확대되는 분위기다.
관련 업계에 따르면 국내 주요 정유사와 석유화학 공장의 가동률이 낮아지면서 CO₂ 원료 생산도 감소하고 있다. CO₂는 원유 정제와 석유화학, 수소 생산 과정에서 부산물 형태로 생성된다. 이후 정제 과정을 거쳐 반도체 제조에 사용되는 고순도 CO₂로 공급된다.
반도체 생산에서 CO₂는 웨이퍼 세정 공정에 사용되는 핵심 소재다. 액체 상태에서는 웨이퍼 표면의 오염물질과 잔여물을 제거하며, 기체 상태에서는 미세 구조 내부 입자를 제거할 때 필요하다.
문제는 중동 정세 불안에 따른 원유 공급 불확실성과 국내 정유·석유화학 공장 가동률 감소가 공급 부족으로 비롯됐다. 가스 공급업체 관계자는 "원료 자체가 부족해 고객이 원하는 만큼 공급하기 어렵다"며 "단기간에 생산량을 늘릴 방법도 마땅치 않다"고 설명했다.
삼성전자와 SK하이닉스는 현재 일정 수준의 재고를 확보하고 있지만 이 또한 안심할 수 없다. 삼성전자는 월 1800~2000톤, SK하이닉스는 월 600~700톤의 고순도 CO₂를 사용한다. 현제까지는 문제 없지만 공급 부족이 장기화될 경우 HBM과 첨단 패키징, AI 반도체 생산에 차질이 발생할 가능성을 배제하기 어렵다.
결정적으로 AI 반도체 수요가 급증하는 상황에서 핵심 공정 소재 공급까지 불안해질 경우 반도체 가격 상승으로 이어질 가능성이 있다다. 특히 HBM과 첨단 패키징 시장의 공급 부족이 심화될 경우 글로벌 AI 인프라 구축에도 영향을 줄 수 있다.
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