全球半导体制造正面临一场制冷剂停产引发的危机

半导体已经和我们的生活息息相关，它是智能手机、电脑、通信基站、数据中心、电器、发电站、变电站、火车、飞机、自动取款机等设备当中的基础核心部件。毫不夸张地说，如果没有半导体，现代生活和工作就不可能存在，甚至人类文明也不可能维持。

现在，半导体行业面临一场危机，这场危机可能导致半导体生产在2026年停止。全球市场占有率达80%的美国3M公司宣布，将在2025年底前停止生产干式蚀刻设备的制冷剂-“多氟烷基物质”（简称PFAS），包括全氟己烷（Fluorinert）和全氟己酮（Novec）电子氟化液。这些制冷剂用于芯片制造的干式蚀刻过程中：来自等离子体的热量流入晶圆，但如果不控制温度，晶圆温度就会上升，蚀刻也会产生波动。循环使用的制冷剂和氦气在冷却器中负责将晶圆控制在适宜的温度，这些温度范围非常广泛，从近100℃的高温到最冷的低温-70℃，每个所需的温度都需要一种优化的制冷剂。虽然制冷剂是可以循环使用的，但会有一点点泄露，所以在芯片制造的过程中需要定期补充PFAS制冷剂。

3M公司在上个世纪50年代率先生产出全氟己烷冷却剂，主要用于军用航空电子设备。1996年，该公司又研制出不含有臭氧层物质的全氟己酮冷却剂。全氟己烷冷却剂具有透明、无色无味、不易燃、优良介电性能、高沸点和与许多材料兼容的优点，缺点是这种液体蒸发会长时间留在大气中，间接导致全球变暖，并且会分解释放出剧毒的全氟异丁烷。而全氟己酮的优点是高效冷却效率、对电子产品和不可燃液体安全，无有害物质排放，但缺点是成本高、必须密封。

对人的健康来说多氟烷基物质实在不是什么好东西，它在大自然中会永远存在，而且会在土壤、水里和人体里残留。如果长时间接触这种东西，就会得各种各样的癌症。3M公司目前正应对众多由于PFAS引发的污染诉讼，面临3亿美元的索赔，而该公司的PFAS业务每季度只产生约1000万美元的销售额，因此，3M已经决定停止生产多氟烷基物质。然而，很多半导体制造商都严重依赖这种物质，而他们的库存一般只有3个月。如果3M公司停止生产这种东西，将产生一个大问题：半导体工厂无法买到替代制冷剂，他们的干式蚀刻设备就无法运行，这意味着停产。

当前，半导体制造商们都在竞相抢购PFAS制冷剂，从去年初开始，半导体冷却剂价格一直在上涨。而其他化学公司则希望在三年内开发出一种新的制冷剂，并申请批准建造化学工厂，但是，时间显然有些紧迫。