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台積電(TSMC)每天花大錢進口這五種特用材料

台積電晶圓十六廠

文/黃清晏

這五種特材台灣每天都在用,全部要從海外進口,且被少數幾家海外公司壟斷,少了任何一種,TSMC的產線就得停擺——但市場幾乎沒人在關心這件事。

你知道TSMC每做一顆晶片要用掉多少水嗎?一片12吋晶圓要清洗超過100次,每次清洗用的水,純度比你飲用水高超過1000萬倍,這種水叫超純水(Ultra Pure Water),純度達一兆分之一(PPQ)以確保晶圓無塵。台灣每年花幾十億進口相關設備與耗材,但99%的散戶完全沒注意過這件事。

台積電晶圓12吋廠房

【五種關鍵特材的供應風險】

  1. 超純水(Ultra Pure Water)
    晶圓製造全程需要清洗,先進製程冷卻也需要超純水。高端超純水製程技術與關鍵樹脂、膜材料,全球80%以上份額被杜邦(DuPont)、朗盛(Lanxess)、三菱(Mitsubishi)等少數外國公司掌握,台灣國產化率不到10%,每天用掉的超純水,幾乎全靠進口材料和設備生產。
  2. 高頻絕緣粉(Low-loss High-frequency Insulation Powder)
    輝達(NVIDIA)下半年出貨的新架構伺服器(Rubin M10),PCB板材必須添加這種材料,才能防止高速訊號傳輸時的損耗超標。在AI伺服器爆發前,這個市場需求幾乎為零,如今需求從無到有急速爆發,台灣PCB廠採購的這類高性能絕緣材料,幾乎全從日本/美國進口,未來5年年增率預估超過50%。
  3. 電容碳(超級電容活性碳)
    你知道MLCC(積層陶瓷電容),但你可能不知道MLCC核心上游材料之一是電容碳,輝達新伺服器的電源模組每個都需要它。全球高端電容碳,長期被日本可樂麗(Kuraray)一家公司壟斷,其代表性產品如YP-50F超級電容活性碳,長期主導全球高端市場。
  4. 高純氯化鍺(GeCl₄),純度要求5N以上
    TSMC矽光子平台今年下半年將正式量產1.6T光模組,製造矽光晶片的外延層必須用到高純氯化鍺。矽光時代正式來臨,此材料需求將迎來爆發成長,但全球氯化鍺供應高度集中於少數國家,台灣完全依賴進口。
  5. MO源(Metal-Organic Source,高純金屬有機化合物),純度要求6N以上
    先進製程及矽光晶片的外延生長,離不開高端MO源。事實上,MO源並非完全無法國產——中國大陸的南大光電已能生產純度達6.5N(99.99995%)的MO源產品,高於國際通行的6N標準,且已打入歐司朗、LG等國際供應鏈。然而,台灣半導體產業的高端MO源採購,目前仍高度依賴少數幾家海外供應商,這意味著供應鏈存在集中風險。

全球能穩定供應這些特材的就僅幾家海外公司,這形同卡住了晶片材料的咽喉。這五種特材台灣半導體產業每天都在用、每天都在花大錢買,但幾乎無人討論——配角地位不重要是因為太冷門,而冷門往往意味著尚未被市場充分定價。

你有沒有想過,如果有一天這五種材料同時斷供,TSMC要怎麼因應?