近年來，受新冠疫情持續(xù)影響，世界范圍內(nèi)持續(xù)出現(xiàn)缺芯潮，由于供應有限導致了消費端價格上漲，嚴重影響了其他工業(yè)活動和供應鏈安全。2022年以來，隨著疫情放緩和中國芯片代工廠的“補位”，芯片供應短缺問題一度有解決的趨勢。但隨著烏克蘭這一氖氣供應大國的態(tài)勢發(fā)生變化，芯片短缺問題的陰云也許仍將縈繞在半導體行業(yè)上空更多年頭。

缺芯潮“最后一年”又生變故

自新冠疫情在全球發(fā)生大流行以來，全球產(chǎn)業(yè)鏈就不斷受到?jīng)_擊。

而芯片的代工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過度集中：根據(jù)英特爾2022年投資者大會上其CEO Pat的報告，如今的芯片代工產(chǎn)業(yè)有大約80%的產(chǎn)能集中在亞洲。在全球?qū)π酒枨蟠蟠笤黾拥拇蟊尘跋?，使得這條亞洲—美歐的芯片供應鏈車馬鼎沸。最終造成了“運輸瓶頸”。

另據(jù)NIKKEIAsia近日報道，由于美國西海岸港口持續(xù)面臨貨物長期積壓的問題，中國臺灣、日本的部分產(chǎn)品不得不花上兩倍的價格改道墨西哥從陸路進入美國。這些產(chǎn)品中最為重要的就是為美國企業(yè)代工的芯片。

這些因素疊加起來，最終導致了全球范圍內(nèi)的缺芯問題。

Natixis亞太區(qū)首席經(jīng)濟學家Alicia Garcia-Herrero指出，過去兩年間，芯片的短缺存在著周期性和結(jié)構(gòu)性的二重原因。由于大量的工作和學習場所被迫向線上轉(zhuǎn)移，人們對電子產(chǎn)品的需求空前旺盛，造成了周期性的芯片短缺。而由于近年來自動駕駛、電動汽車、AI等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，這些新興產(chǎn)業(yè)會與舊有的消費電子產(chǎn)品爭奪已有的產(chǎn)能，最終導致結(jié)構(gòu)性的芯片短缺。

為了應對這種供不應求的情況，半導體的老牌企業(yè)紛紛出招應對。

最簡單的招數(shù)就是增加在半導體領(lǐng)域的投資。根據(jù)臺積電的報告，其在2022年的投資將達到440億美元以擴大產(chǎn)能，這一數(shù)字遠超其2021年的300億投資。

而在國內(nèi)，芯片代工行業(yè)龍頭中芯國際2月公布的2021年第四季度財報中也顯示將大幅增加在半導體代工上的投資，擴大產(chǎn)能來應對缺芯危機。

國內(nèi)的芯片行業(yè)雖然在先進制程上的發(fā)展仍然需要時間，但其產(chǎn)能的增長相當迅猛。再加上美歐各國都在加緊建設新的芯片產(chǎn)能，部分業(yè)內(nèi)人士一度預測，隨著亞洲的芯片產(chǎn)量迅速增加和歐美的芯片產(chǎn)能從疫情中恢復，2022年全球缺芯的問題有望解決。

Alicia Garcia-Herrero認為，全球范圍內(nèi)芯片產(chǎn)能的野蠻生長最終也許會導致產(chǎn)能過剩。而只有如臺積電這樣掌握了先進制程的公司，最終才能在這場“大逃殺”中笑到最后。

但隨著俄烏沖突的不斷加劇，甚至刀兵相見。這一情況又出現(xiàn)了戲劇性的變化。

電子特氣：半導體行業(yè)不可缺少的“稻草”

氖是一種惰性氣體，無色無味。在空氣中含量僅為萬分之0.2，屬于稀有氣體。由于氖在通電時會發(fā)出橙紅色亮眼光芒，常用于照明和展示用途。我們生活中常常見到的橙紅色霓虹燈牌就使用了氖氣。

但除去霓虹燈牌外，氖其實還有一項比較罕見的用途：用于半導體制造行業(yè)中的電子特氣。

電子特氣指的是工業(yè)氣體中附加值比較高的特殊用途氣體。與傳統(tǒng)工業(yè)氣體在純度和用途上有所區(qū)分。特種氣體的生產(chǎn)過程中涉及合成、純化、混合配制、充裝、分析檢測、氣瓶處理等多項工藝技術(shù)，流程較為復雜。而半導體行業(yè)則對電子特氣提出了更高的要求：為了保證半導體產(chǎn)品的良率，特種氣體必須滿足“超純”和“超凈”要求，即嚴格控制粒子和金屬雜質(zhì)的含量。同時在混合配比時，最高要求十億級精度，這使得電子特氣的制備具有較高的技術(shù)門檻。

而作為本次軍事沖突主角之一的烏克蘭，就是全世界范圍內(nèi)氖氣的最大生產(chǎn)國。早在蘇聯(lián)時期，烏克蘭就是蘇聯(lián)的稀有氣體生產(chǎn)基地，在那時其生產(chǎn)的氖氣主要用于輝光管的制造。其Gazotron軍工廠在70年代生產(chǎn)的IN-16輝光管甚至時至今日仍可使用，是不少蒸汽朋克愛好者鐘愛的桌面擺件。這足可見烏克蘭在稀有氣體制造領(lǐng)域的先進工藝。

如今，氖氣在半導體領(lǐng)域找到了更大的舞臺。在半導體行業(yè)中的準分子激光光刻領(lǐng)域，在使用深紫外激光光刻技術(shù)進行芯片刻蝕時，需要在模式化器件的關(guān)鍵層中填充混合氣體。該激光氣體的成分通常是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。

戰(zhàn)火來臨，缺芯危機仍將持續(xù)

據(jù)資料統(tǒng)計，烏克蘭約供應了全球70%的氖氣、40%的氪氣、30%的氙氣。這些稀有氣體都是半導體生產(chǎn)中不可缺少的材料。

隨著俄羅斯對烏克蘭的全面進攻，烏克蘭局勢陷入了動蕩。如果戰(zhàn)爭持續(xù)，全球的稀有氣體供應都可能受此影響。

好消息是，鑒于一段時間以來俄烏的持續(xù)緊張局面，許多大型芯片代工廠已經(jīng)提前開始應對這一可能到來的危機。據(jù)路透社2月23日報道，全球光刻機的主要生產(chǎn)廠商ASML日前已經(jīng)開始尋求可以代替烏克蘭的稀有氣體供應商。ASML公司的光刻機技術(shù)是全球幾乎所有半導體代工企業(yè)無法避開的話題。其“極深紫外線”技術(shù)是目前先進制程芯片制造的唯一技術(shù)途徑。目前只有依賴于這一技術(shù)，才能夠完成10nm以下先進制程芯片的制造。根據(jù)ASML一位發(fā)言人的說法，盡管烏克蘭是世界上最大的氖氣生產(chǎn)國，但ASML使用的氖氣中只有不到20%來自于烏克蘭。

另外，美光CEO在接受彭博社采訪時也表示目前來自烏克蘭的稀有氣體并不是美光的主要貨源，美光在亞洲、歐洲、北美均可獲得穩(wěn)定的稀有氣體供應。并且美光已經(jīng)擁有了大量庫存。

我國目前的特種氣體市場還處于外國龍頭企業(yè)的壟斷之中。根據(jù)報告顯示，我國目前國內(nèi)氣體公司份額僅占該市場的12%。隨著我國芯片制造行業(yè)的需求不斷增加和目前供應鏈的不穩(wěn)定因素增多，特種氣體國產(chǎn)化代替進口是大勢所趨。

目前，我國雖然并不是稀有氣體制造大國，但已經(jīng)具備足夠的生產(chǎn)條件。中國特種氣體市場資深分析師任路表示，中國是全球鋼鐵大國，對于這些稀有氣體的純化技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了突破，生產(chǎn)工藝也比較成熟，稀有氣體的短缺不會造成技術(shù)上的“卡脖子”問題。

但隨著俄軍對烏克蘭全面進攻的展開，這場戰(zhàn)爭的烈度很可能超乎預料。據(jù)最新消息顯示，俄羅斯軍隊已從盧甘斯克、哈爾科夫、切爾尼戈夫越過國境進入烏克蘭，敖德薩，基輔等地也皆有戰(zhàn)事，整個烏克蘭處于俄軍的全面打擊之下。并且據(jù)俄羅斯衛(wèi)星社消息，俄軍發(fā)起了對烏克蘭海、空軍的精確打擊，目前已完全摧毀其?？哲娛铝α俊＿@場戰(zhàn)爭的態(tài)勢目前正在向一場高烈度的全面戰(zhàn)爭走去。

在這樣的態(tài)勢下，雖然各主要生產(chǎn)商都準備了相當庫存，但短期的庫存供應并不能解決長期的短缺。如果烏克蘭長期處于戰(zhàn)爭的陰云之下，那么長期來看，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。雷峰網(wǎng)(公眾號：雷峰網(wǎng))

早在俄羅斯和烏克蘭2014年那次沖突時，氖氣的價格就曾經(jīng)暴漲10倍，而本次兩方?jīng)_突的范圍和烈度都遠超當年，會對稀有氣體的供應和半導體產(chǎn)業(yè)造成怎樣的影響還猶未可知。

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