撰文/ 錢亞光
編輯/ 劉寶華
設計/ 趙昊然
吸引全球關注的俄烏戰事仍在持續。當地時間25日,聯合國安理會就關于立即停止俄羅斯在烏克蘭攻勢一事進行投票,由于俄羅斯否決,該決議未能通過。美國、歐盟同時對俄羅斯發起制裁。
在全球缺芯問題仍未解決的當下,烏克蘭和俄羅斯之間的沖突或許會加劇供應問題。氖氣和氪氣等稀有氣體是半導體光刻環節中必需的材料,钯則可以用于某些封裝工藝。目前,烏克蘭是全球氖氣等電子特氣的供應大國,而俄羅斯則是钯、鎳、鋁等金屬材料的輸出大國。
作為制造晶片的關鍵性材料,氖、氪和氙等電子特氣在這其中扮演着非常重要的角色。根據SEMI資料,2019年全球晶圓制造材料市場規模約328億美元,其中電子特氣規模約 43 億美元,占比13%,是僅次于矽片的第二大耗材。
此前2015年烏克蘭危機時,氖氣價格就曾暴漲20倍,造成供應鍊危機。本次,俄烏兩國的沖突或許同樣會造成相關材料短缺、漲價,影響全球半導體産能。
俄、烏在晶片供應鍊中的位置
2月1日,美國原材料市場調查公司Techcet釋出報告稱,由于俄羅斯和烏克蘭的戰争威脅,如全氟丁二烯、氖氣、钯等用于晶片生産的材料可能面臨中斷。
據統計,在金屬産品中,俄羅斯鎳出口占全球市場的49%,钯出口占42%、鋁出口占26%、鉑出口占13%。其中,钯是制造傳感器、記憶體等所需的重要金屬。

電子特氣是制造晶片的關鍵材料,晶片的制造、氧化、光刻、蝕刻等環節都離不開它們。其中,氖是準分子雷射氣體的原材料之一,氪用于KrF光刻工藝,氙氣則用于半導體刻蝕環節。
烏克蘭供應的氖氣約占全球70%,并且供應全球約40%氪氣,和30%的氙氣。這些電子特氣主要用于8英寸晶圓250~130nm成熟制程。250~130nm制程産品包括電源管理晶片(PMIC)、微機電系統(MEMS)及MOSFET元件、IGBT等功率半導體元件。
在供應鍊中,氖氣是俄羅斯鋼鐵制造的副産品,俄羅斯主要進行粗氣分離,而一家專業的烏克蘭公司采購這種氖氣并進行提純、精制并向全球輸出。
此外,俄羅斯全球最大的钯金屬生産國,2021年生産了260萬盎司钯,約占全球産量的40%,而世界上大約25-30%的钯是由西伯利亞的諾裡爾斯克鎳公司開采的。钯是晶片的關鍵原材料,在某些封裝工藝可以用作電鍍材料,也可以用于傳感器和存儲器的制造。
對晶片供應鍊的影響
據美國貿易委員會(ITC)的資料顯示,在2014年克裡米亞半島局勢緊張的時期,氖氣價格一度上漲了600%。許多公司開始轉向中國、美國和加拿大尋求多元化供應。
據報道,經曆過價格飙升後,半導體業界已經優化了制造技術,減少了氖氣的使用量,但氖氣仍是生産中不可缺少的氣體材料。
過去一年,相關電子特氣已經出現大幅漲價。氖氣價格從每立方米600元左右上漲到了目前的1700元左右,氪氣的市場均價則從每立方米1萬元左右漲到了3萬元左右。
據同花順金融資料顯示,2021年10月以來氖氣價格已呈上行趨勢,2022年2月俄烏事件以後整體再度上漲20%~30%。
據百川盈孚價格跟蹤資料,大陸氖氣(含量99.99%)價格已從2021年10月份的400元/立方米上漲到目前超過1600元/立方米。
凱美特氣表示:“氖氣價格最新一直在上漲,俄烏開戰前價格漲到2100元/立方米左右;自俄烏正式交戰,公司已經停止氖氣報價了。”
凱美特氣高管介紹,氦氖氪氙氣中,氙氣最貴,特别是航空氙氣,純度越高、價格更高,特别是俄羅斯與烏克蘭局勢緊張,價格會持續走高。
TrendForce分析,俄烏沖突加劇可能擾亂氖氣供應,但從短期看不會造成全球晶片生産徹底癱瘓。隻是,國際市場氖氣供應減少“可能導緻(氖氣)價格上漲,進而導緻晶片制造成本增加”。
2月24日,工業钯金價格攀升至每盎司2550美元,這是自2021年8月以來的最高價格。道明證券大宗商品政策主管巴特梅萊克認為,钯金可能會達到去年每盎司3000美元以上的創紀錄高位。
俄烏緊張局勢中最為緊張的應該是日、韓、美等國家。日本國内隻能自産非常少的稀有氣體量,絕大部分需要依賴烏克蘭和中國的進口。
“晶片制造商并未感受到任何直接影響,但為他們提供半導體制造材料的公司會從俄羅斯和烏克蘭購買氖氣和钯等氣體。這些材料的供應本來就很緊張,是以任何進一步的供應壓力都可能推高它們的價格,進而可能導緻晶片價格上漲。”日本晶片行業知情人士稱。
南韓在氖氣上過去全部進口并依賴外國技術,2022年年初剛剛實作國有化生産。而此次南韓浦項制鐵建成的裝置每年可生産約22000立方高純氖氣,預計隻可滿足南韓需求的16%。是以南韓對于俄烏局勢有可能減少氖氣供應有相當的顧慮。
對美國而言,據Techcet估計,美國90%以上的半導體級氖氣來自烏克蘭,35%的钯來自俄羅斯。而随着俄羅斯、烏克蘭兩國沖突的更新,美國氖氣相關産業鍊将面臨“斷供”的風險。
市場分析公司Hi Investment & Securities在近期一份報告中說:“由于美國高度依賴俄羅斯和烏克蘭提供钯、氖氣,一旦美國晶片生産受到幹擾,一系列(使用晶片的)工業制成品的生産進度就會相應受到幹擾。”
另外,美國會對俄羅斯的嚴厲制裁,也可能讓稀有氣體和其他半導體材料成為俄羅斯對美反制措施的籌碼。
據市場研究機構集邦咨詢稱,從短期影響來看,俄烏沖突雖可能沖擊該地區惰性氣體供應,但在半導體廠、氣體供應廠皆備有庫存,且仍有其它地區供應的情況下,短期内不至于造成産線中斷影響産出,不過氣體供應量減少仍将造成價格上漲,晶片生産成本可能是以上漲。
相關晶片企業的回應
針對俄羅斯和烏克蘭之間的緊張關系,英特爾、SK海力士、美光、ASML等廠商都對外宣稱,可能發生的稀有氣體和钯等材料短缺對于各自的産品生産影響較小。
英特爾公司發言人William Moss稱,英特爾預計氖氣的供應不會受到任何影響。
在此前南韓的“半導體投資振興會議”期間,南韓存儲晶片制造商SK海力士CEO李錫熙(Lee Seok-hee)表示:“我們有足夠的(晶片生産所需物資)庫存,作了充分準備,是以無需擔憂。” 也就是說,烏克蘭相關風險對其業務無影響。
南韓晶片制造商三星電子有限公司表示,生産照常進行,目前供應鍊方面尚未受到俄烏沖突影響,會繼續密切關注局勢,并已經積極推動原材料管道多元化。
美國晶圓代工商格芯(GlobalFoundries)表示,烏克蘭戰争預計不會産生直接風險,公司可以靈活地在俄羅斯或烏克蘭以外尋找資源。
美國存儲廠商美光科技CEO Sanjay Mehrotra稱,俄烏沖突更新凸顯出半導體供應鍊的複雜性和脆弱性,但其對惰性氣體的采購較為多元化,氖氣主要來自歐盟、美國和亞洲的各種供應商,烏克蘭占比不高,同樣庫存充足,相信其惰性氣體供應鍊處于合理狀态。
台灣晶片制造商聯華電子也認為俄烏沖突對其供應鍊沒有影響。中國台灣晶片測試和封裝公司日月光半導體表示,“目前”其材料供應保持穩定。市場研究公司TrendForce進階分析師Joanne Chiao表示:“俄羅斯目前不是台灣鑄造行業的主要市場之一。”
全球最大晶片代工商台積電拒絕在“此時”置評。中國台灣“經濟部”在一份聲明中稱,他們已檢查了台灣的半導體供應鍊,沒有發現材料或生産活動受到直接影響。
馬來西亞晶片制造商Unisem表示,從原材料的角度來看,俄烏沖突預計不會對晶片生産造成影響,因為Unisem所需的材料并非來自俄羅斯,其裝置主要來自美國、日本、南韓、新加坡和當地。馬來西亞已成為晶片生産鍊中的重要一環,占全球晶片組裝測試和封裝的13%。
據路透社報道,全球最大光刻機廠商阿斯麥(ASML)表示,盡管烏克蘭是世界上最大的氖氣生産國家,但阿斯麥使用的氣體中,隻有20%不到來自該國,其正在考慮工廠使用的氖氣替代來源,以防俄羅斯和烏克蘭之間的沖突切斷供應。
對中國相關企業的影響
從全球廠商布局來看,目前電子特氣的主要生産商包括法國液空、美國空氣化工産品、林德普萊克斯、日本昭和電工、南韓大成産業氣體、南韓SK、日本住友、中國台灣聯華實業等。
根據國金證券的分析,美國、歐洲的8英寸/12英寸晶圓廠受到影響的機率較大,中國大陸/台灣、南韓、日本等非相關國家和地區,由于半導體氣體和材料的擷取管道暢通,反而有機會受惠于短期内市場佔有率的提升。
雖然電子特氣擁有諸多壁壘,行業集中度相對較高,但目前大陸也取得了多個品種的技術突破,比如三氟化氮、超純氨、鍺烷等是目前配套半導體材料中國産替代進度最快的子行業,部分電子特氣已經逐漸實作國産化。
國金證券認為,後續如果有氖氣、氪氣和氙氣的供應風險,下遊晶圓廠的尋求替代供應商需要半年以上時間驗證,會面臨新的短料風險。
如果烏克蘭氖氣、氪氣等供應受阻,國内凱美特氣、華特氣體有望受益。此前,因為用于半導體生産的電子特種氣體品質要求較高,在這一領域存在着較高的技術壁壘和材料認證壁壘。如果氖氣等特種氣體供應收緊,國産晶片制造廠商或将引入國産氣體材料,降低行業壁壘。
國内華特氣體、凱美特氣已經可以供應光刻氣體。
華特氣體是獲阿斯麥(ASML)和GIGAPHOTON同時認證通過的國内唯一氣體供應商,與FAB客戶保持良好的溝通與戰略合作。目前公司國内光刻氣體市場占據了約60%份額市場佔有率,在國産客戶的導入期整體在加速。
受益于電子特氣銷售量增長、國内半導體市場需求增長、新增産品及客戶的增長,2021年華特氣體在淨利潤實作1.28億元,同比增長約20%。截至2月24日A股收盤,華特氣體報81.36元/股,漲幅4.64%,總市值達97億元。
據凱美特氣高管介紹,該公司正在積極推進國内、國外認證進度。據介紹,凱美特氣系A股少有可以提供電子級氖氣等特種氣體供應廠商,擁有電子特種氣體全産業鍊,上遊氣源主要來自中石化、中石油等,原料主要是從尾氣裡面回收。
最新業績預告顯示,凱美特氣2021年将實作盈利1.15億元-1.44億元,同比增長 60%-100% ;公司業績增長主要由于液化氣、戊烷産品産銷兩旺所緻。
2021年,中國已經成為全球電子特氣主要的供應國之一,60%的氖氣出口給了南韓、37%的氪氣出口到了日本、30%氙氣出口到了南韓。