俄烏沖突引發(fā)氖氣供應(yīng)緊張，半導(dǎo)體行業(yè)會(huì)被“卡脖子”嗎？

烏克蘭作為目前氖氣生產(chǎn)量最大的國家，俄烏戰(zhàn)局也牽動(dòng)著全球半導(dǎo)體行業(yè)的神經(jīng)。氖氣是什么？作用有多大？國內(nèi)能生產(chǎn)嗎？帶你了解。

整理/新媒體編輯 賴天瑩

俄羅斯烏克蘭沖突加劇，作為氖氣（Ne）全球供應(yīng)份額達(dá)70%的烏克蘭引發(fā)了全行業(yè)的恐慌。

據(jù)路透社報(bào)道稱，荷蘭光刻機(jī)巨頭阿斯麥（ASML）正在尋找其他氖氣的供應(yīng)來源，以防俄烏沖突導(dǎo)致氖氣供應(yīng)中斷。對(duì)此，阿斯麥一位發(fā)言人表示，該公司使用的氖氣約有20%來自烏克蘭。

在真空管中能發(fā)出深紅色強(qiáng)光的氖氣，絢麗奪目，看過它的人將終生難忘。不僅是絢麗，這種讓霓虹燈發(fā)出紅光的“鈍氣”-氖氣，在交通、電子工業(yè)、航空航海及科學(xué)研究等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。

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氖氣

點(diǎn)亮了城市的黑暗

夜幕降臨，美麗的都市霓虹燈隨處可見，五光十色?？赡悴恢赖氖?，這些繽紛炫目的光，都是“鈍氣”家族通電時(shí)所散發(fā)的，它們?cè)诔叵聼o色無味，不易與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，空氣中含量非常低。

科學(xué)家們花了很多精力才發(fā)現(xiàn)這些懶惰的家伙。其中有一種讓霓虹燈發(fā)出紅光的“鈍氣”-氖氣，更是從零下兩百多度的液態(tài)空氣里提取出來的。

英國倫敦化學(xué)教授威廉?拉姆塞在一位叫特拉弗斯的同行啟發(fā)下把空氣中的惰性氣體變?yōu)橐簯B(tài)氣體，再進(jìn)行分鎦得到了未知元素，命名為Neon，簡(jiǎn)稱Ne。后來中國科學(xué)家引入西方化學(xué)，將此元素翻譯成“氖”。

▲氖氣在通電時(shí)發(fā)光（來源：蝌蚪五線譜）

拉姆塞教授生前沒有料到，氖氣通電時(shí)發(fā)光的特性，會(huì)決定它們?cè)诙际幸咕把b飾中扮演極重要角色。制作霓虹燈時(shí)，在玻璃管里填充氖氣可做成深紅色的氖燈，填充氬氣是淡藍(lán)色的氬燈，填充氦氣則是橙色的氦燈。把氖、氬、氦等氣體按不同比例進(jìn)行混合，再裝入密閉燈管中，這樣就制成了五光十色的霓虹燈。很長(zhǎng)一段時(shí)間里，人們都認(rèn)為是氖氣“點(diǎn)”亮了霓虹燈。

除了霓虹燈外，氖氣在交通、電子工業(yè)、航空航海及科學(xué)研究等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。此外，氖氣還是半導(dǎo)體行業(yè)曝光和蝕刻工藝的關(guān)鍵材料，在微電子、光電子器件生產(chǎn)過程中，從芯片生產(chǎn)到最后器件的封裝，幾乎每一步、每一個(gè)環(huán)節(jié)都離不開它們。

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多種半導(dǎo)體原材料短期或受沖擊

作為全球半導(dǎo)體原料氣體供應(yīng)大國，烏克蘭是氖、氬、氪、氙等氣體的供應(yīng)地，其中氖氣的供應(yīng)更是全球市場(chǎng)主導(dǎo)者。

在業(yè)內(nèi)看來，如后續(xù)俄烏沖突進(jìn)一步升級(jí)，很有可能造成相關(guān)稀有氣體的供應(yīng)緊張。

美國市場(chǎng)調(diào)查公司Techcet于2月初發(fā)布的報(bào)告中指出，氖氣對(duì)半導(dǎo)體制造至關(guān)重要，是俄羅斯鋼鐵制造業(yè)的副產(chǎn)品，而烏克蘭企業(yè)則負(fù)責(zé)氖氣的純化環(huán)節(jié)。

研究發(fā)現(xiàn)，烏克蘭主要生產(chǎn)氖、氪和氙，它們是半導(dǎo)體行業(yè)曝光和蝕刻工藝的關(guān)鍵材料。集邦資訊向《環(huán)球時(shí)報(bào)》提供的資料顯示，烏克蘭供應(yīng)了全球70%的氖氣的需求，氪氣的40%以及氙氣的 30%。

光大證券分析師認(rèn)為，在微電子、光電子器件生產(chǎn)過程中氖氣不可或缺。因此被稱為半導(dǎo)體材料的“糧食”和“源”。這些“鈍性氣體”（尤其是氖氣）成本占 IC材料總成本的 5%-6%，占比并不大，但是很大程度上決定了半導(dǎo)體器件性能的好壞。

中國特種氣體市場(chǎng)資深分析師任路接受媒體采訪時(shí)表示，氖、氙、氪是半導(dǎo)體制造業(yè)不可缺少的工藝氣體，供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性極其重要，因?yàn)檫@將會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性。他表示，目前，烏克蘭是全球氖氣的主要生產(chǎn)國，由于俄烏局勢(shì)不斷升級(jí)，氖氣供應(yīng)鏈穩(wěn)定性不免引起了全行業(yè)的恐慌。

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我國已取得了多種氣體的技術(shù)突破

在俄烏局勢(shì)影響下，氖氣價(jià)格正強(qiáng)勢(shì)走高。市場(chǎng)機(jī)構(gòu)iFind數(shù)據(jù)顯示，目前，國內(nèi)市場(chǎng)氖氣價(jià)格報(bào)1650元/立方米，較年初漲幅達(dá)65%，較2021年10月低點(diǎn)已經(jīng)翻了四倍。而半導(dǎo)體行業(yè)上一次出現(xiàn)嚴(yán)重的氖氣短缺也與俄烏局勢(shì)有關(guān)，根據(jù)美國貿(mào)易委員會(huì)（ITC）數(shù)據(jù)，2014年克里米亞半島局勢(shì)緊張時(shí)期，氖氣價(jià)格一度上漲600%。另一方面，氪氣和氙氣等鈍性氣體年內(nèi)的漲幅也較為可觀，截至2月23日，氪氣價(jià)格年內(nèi)累計(jì)上漲39.24%，氙氣的價(jià)格年內(nèi)漲幅達(dá)27.27%。

▲氖氣國內(nèi)市場(chǎng)價(jià)（來源：觀察者網(wǎng)）

從全球布局來看，在極大規(guī)模集成電路、新型顯示面板等尖端領(lǐng)域，特種氣體市場(chǎng)主要由法國液化空氣集團(tuán)、美國林德集團(tuán)、美國空氣化工集團(tuán)、美國普萊克斯集團(tuán)、日本大陽日酸集團(tuán)、日本昭和電工等國外氣體公司寡頭壟斷。

▲中國特種氣體市場(chǎng)份額分布（來源：億渡數(shù)據(jù)）

不過，目前我國也取得了多個(gè)品種的技術(shù)突破。科創(chuàng)板上市的華特氣體披露，該公司成為國內(nèi)首家打破高純六氟乙烷、高純?nèi)淄?、高純八氟丙烷、高純二氧化碳、高純一氧化碳、高純一氧化氮、光刻氣（Ar/F/Ne 混合氣、Kr/Ne 混合氣、Ar/Ne 混合氣、Kr/F/Ne 混合氣）等產(chǎn)品進(jìn)口制約的氣體公司，并率先實(shí)現(xiàn)了近20個(gè)產(chǎn)品的進(jìn)口替代。

中國特種氣體市場(chǎng)資深分析師任路日前也曾表示，雖然氖、氪、氙為半導(dǎo)體行業(yè)生產(chǎn)所必需，但是其絕對(duì)使用量并不高，作為鋼鐵行業(yè)的副產(chǎn)品，全球市場(chǎng)體量不是很大。“中國是全球鋼鐵大國，對(duì)于這些稀有氣體的純化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了突破，生產(chǎn)工藝也比較成熟，不再是能夠‘卡中國脖子’的技術(shù)了?！?/p>

（資料綜合自：第一財(cái)經(jīng)、新浪財(cái)經(jīng)、新浪科技、蝌蚪五線譜、 中國新聞網(wǎng)、搜狐網(wǎng)、中國青年網(wǎng)、航天信息港、觀察者網(wǎng)、全球TMT、新浪財(cái)經(jīng)等）

出品：科普中央廚房

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