俄烏開火引發(fā)全球關注，給芯片行業(yè)帶來巨大的風險，并加劇了當前供應鏈的緊張局面。

所謂牽一發(fā)而動全身，你可能想不到的是，這也與激光行業(yè)產(chǎn)生了一定的關聯(lián)：據(jù)調(diào)研咨詢機構(gòu)TrendForce分析，俄烏之間的沖突升級或延長，可能會對烏克蘭供應半導體生產(chǎn)所需的原材料氣體氖、氬、氪和氙的長期能力產(chǎn)生負面影響，尤其是關鍵的光刻氣體——氖氣。

氖氣(neon gas)，普遍存在于各種激光氣體中，用于提供高效的能量。這種用于光刻機的氣體，就是目前大部分主流光刻機“光源”不可或缺的一種重要原材料。

TrendForce數(shù)據(jù)顯示，烏克蘭供應了世界上近70%的氖氣產(chǎn)能。另外一家研究公司Techcet則估計，烏克蘭是全球范圍內(nèi)氖氣的最大的生產(chǎn)國，在稀有氣體制造領域的先進工藝，其供應的半導體級氖氣占美國進口總量的90%以上。

氖氣是俄羅斯鋼鐵生產(chǎn)的衍生產(chǎn)品，通常在烏克蘭進行凈化處理。2014年俄烏沖突(克里米亞危機)期間，氖氣曾一度價格飆升600%，不過最終芯片半導體行業(yè)還是扛了下來。其實除了氖氣外，另一種重要半導體材料鈀，有40%來自俄羅斯這方。

為芯片廠商提供半導體制造材料的公司，以往不少都要從俄羅斯和烏克蘭購買氖氣和鈀。由于眼下的沖突規(guī)模比之前看起來要大得多，被卷入其中的芯片制造商們勢必會密切關注這場正在不斷擴大的危機。

氖氣與光刻技術的“不解之緣”

1958年，美國兩位科學家發(fā)現(xiàn)了一種神奇的現(xiàn)象：當他們將氖光燈泡所發(fā)射的光照在一種稀土晶體上時，晶體的分子會發(fā)出鮮艷的、始終會聚在一起的強光。正是根據(jù)這一現(xiàn)象，他們提出了“激光原理”。

而氖氣等惰性氣體，除了用在較簡單的輝光管、霓虹燈泡等制作方面，也在半導體領域找到了施展拳腳的廣闊空間。

目前，氖氣主要用于半導體光刻工藝。當半導體電路尺寸減小到220納米以下時，它就開始用于DUV(深紫外)光源準分子激光器這一領域。能量束產(chǎn)生的DUV光的波長，能使電路的尺寸減小到180納米以下。

DUV準分子激光器所需的惰性氣體成分，通常是98%以上的氖氣與其他稀有氣體(氬氣、氪氣、氙氣)和氯氣的混合物。而需要氖氣的半導體光刻工藝主要是DUV曝光，包含8英寸180納米到12英寸1X納米的晶圓節(jié)點。

在制造常見的光刻混合氣體時，需要利用高壓激發(fā)這些氣體，產(chǎn)生電子躍遷，從而產(chǎn)生波長穩(wěn)定的光線，經(jīng)過聚合濾波等過程形成光源。

相比極紫外光刻技術(也稱為EUV)，DUV仍占主流地位。包括三星和半導體廠商Marvel在內(nèi)的所有NAND閃存制造商，目前采用的是DUV光刻技術。截至2020年，只有ASML和臺積電在生產(chǎn)中使用了針對5nm制程的EUV系統(tǒng)，三星也能提供先進的EUV工藝。

EUV廣泛應用于半導體器件的制造過程中，它通過將反射式掩模暴露在紫外光下產(chǎn)生圖案，而紫外光會反射到覆蓋有光刻膠的基片上。這類高端的光刻機對于光源的波長要求非常高，波長越短、越穩(wěn)定，意味著芯片尺寸與制程越小。而波長能否發(fā)揮出這些優(yōu)勢，又與上面提到的氖氣等稀有氣體混合物緊密關聯(lián)。因此，它們的供應一旦出現(xiàn)變化，也會影響到光刻機的品質(zhì)，從而進一步影響下游芯片半導體制造的環(huán)節(jié)。

原材料供應受限，哪些廠商最受影響?

TrendForce指出，烏克蘭氖氣生產(chǎn)線的中斷不會導致半導體生產(chǎn)線在短期內(nèi)停產(chǎn)。然而，這些氣供應的減少可能會抬高價格，這可能會增加晶圓生產(chǎn)成本，進而導致芯片價格上漲。

市場擔憂情緒上升之際，多家芯片與光刻機廠商紛紛公開對此事做出自己的回應：

大型存儲芯片制造商美光科技(Micron Technology)在一份聲明中稱，這種材料的潛在破壞“令半導體行業(yè)擔憂”，不過公司擁有多樣化的供應來源。

有機構(gòu)調(diào)研顯示，英特爾大約50%的氖氣是來自東歐，而非烏克蘭。

而全球最大芯片代工廠臺積電目前拒絕就事件影響置評。

為這些半導體制造商供應光刻機的ASML則表示，其使用的氣體中，來自烏克蘭的不到20%。據(jù)報道，ASML表示，該公司一直在為其工廠使用的氖氣尋找替代來源。2021年，阿斯麥85%的銷售額來自亞洲，而全球大部分芯片都產(chǎn)自這個大陸。

摩根大通稱，企業(yè)可能轉(zhuǎn)向中國、美國和加拿大以增加供應。不過，如果要替換供應來源市場，可能還得長遠規(guī)劃，逐步推進。

長期來看，全球半導體供應鏈將不得不面臨由于稀有氣體的短缺引起的缺芯問題，相關產(chǎn)品價格后續(xù)波動上漲不可避免。而對于我國芯片制造行業(yè)而言，一方面特種氣體國產(chǎn)化代替進口是大勢所趨，另一方面我們已經(jīng)具備足夠的生產(chǎn)條件，不會在技術上被“卡脖子”。受到目前環(huán)境影響，國內(nèi)特種電氣氣體供應商也可能迎來發(fā)展機遇。

(關鍵字：半導體)