兄弟阋墙，芯片遭殃：俄乌冲突或将导致芯片行业「有力无气」
编辑 | 包永刚
近年来，受新冠疫情持续影响，世界范围内持续出现缺芯潮，由于供应有限导致了消费端价格上涨，严重影响了其他工业活动和供应链安全。2022年以来，随着疫情放缓和中国芯片代工厂的“补位”，芯片供应短缺问题一度有解决的趋势。但随着乌克兰这一氖气供应大国的态势发生变化，芯片短缺问题的阴云也许仍将萦绕在半导体行业上空更多年头。
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缺芯潮“最后一年”又生变故
自新冠疫情在全球发生大流行以来，全球产业链就不断受到冲击。
而芯片的代工产业产能过度集中：根据英特尔2022年投资者大会上其CEO Pat的报告，如今的芯片代工产业有大约80%的产能集中在亚洲。在全球对芯片需求大大增加的大背景下，使得这条亚洲—美欧的芯片供应链车马鼎沸。最终造成了“运输瓶颈”。
另据NIKKEIAsia近日报道，由于美国西海岸港口持续面临货物长期积压的问题，中国台湾、日本的部分产品不得不花上两倍的价格改道墨西哥从陆路进入美国。这些产品中最为重要的就是为美国企业代工的芯片。
这些因素叠加起来，最终导致了全球范围内的缺芯问题。
Natixis亚太区首席经济学家Alicia Garcia-Herrero指出，过去两年间，芯片的短缺存在着周期性和结构性的二重原因。由于大量的工作和学习场所被迫向线上转移，人们对电子产品的需求空前旺盛，造成了周期性的芯片短缺。而由于近年来自动驾驶、电动汽车、AI等领域的蓬勃发展，这些新兴产业会与旧有的消费电子产品争夺已有的产能，最终导致结构性的芯片短缺。
为了应对这种供不应求的情况，半导体的老牌企业纷纷出招应对。
最简单的招数就是增加在半导体领域的投资。根据台积电的报告，其在2022年的投资将达到440亿美元以扩大产能，这一数字远超其2021年的300亿投资。
而在国内，芯片代工行业龙头中芯国际2月公布的2021年第四季度财报中也显示将大幅增加在半导体代工上的投资，扩大产能来应对缺芯危机。
国内的芯片行业虽然在先进制程上的发展仍然需要时间，但其产能的增长相当迅猛。再加上美欧各国都在加紧建设新的芯片产能，部分业内人士一度预测，随着亚洲的芯片产量迅速增加和欧美的芯片产能从疫情中恢复，2022年全球缺芯的问题有望解决。
Alicia Garcia-Herrero认为，全球范围内芯片产能的野蛮生长最终也许会导致产能过剩。而只有如台积电这样掌握了先进制程的公司，最终才能在这场“大逃杀”中笑到最后。
但随着俄乌冲突的不断加剧，甚至刀兵相见。这一情况又出现了戏剧性的变化。
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电子特气：半导体行业
不可缺少的“稻草”
氖是一种惰性气体，无色无味。在空气中含量仅为万分之0.2，属于稀有气体。由于氖在通电时会发出橙红色亮眼光芒，常用于照明和展示用途。我们生活中常常见到的橙红色霓虹灯牌就使用了氖气。
但除去霓虹灯牌外，氖其实还有一项比较罕见的用途：用于半导体制造行业中的电子特气。
电子特气指的是工业气体中附加值比较高的特殊用途气体。与传统工业气体在纯度和用途上有所区分。特种气体的生产过程中涉及合成、纯化、混合配制、充装、分析检测、气瓶处理等多项工艺技术，流程较为复杂。而半导体行业则对电子特气提出了更高的要求：为了保证半导体产品的良率，特种气体必须满足“超纯”和“超净”要求，即严格控制粒子和金属杂质的含量。同时在混合配比时，最高要求十亿级精度，这使得电子特气的制备具有较高的技术门槛。
而作为本次军事冲突主角之一的乌克兰，就是全世界范围内氖气的最大生产国。早在苏联时期，乌克兰就是苏联的稀有气体生产基地，在那时其生产的氖气主要用于辉光管的制造。其Gazotron军工厂在70年代生产的IN-16辉光管甚至时至今日仍可使用，是不少蒸汽朋克爱好者钟爱的桌面摆件。这足可见乌克兰在稀有气体制造领域的先进工艺。
如今，氖气在半导体领域找到了更大的舞台。在半导体行业中的准分子激光光刻领域，在使用深紫外激光光刻技术进行芯片刻蚀时，需要在模式化器件的关键层中填充混合气体。该激光气体的成分通常是98%以上的氖气与其他稀有气体（氩气、氪气、氙气）和氯气的混合物。
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战火来临，缺芯危机仍将持续
据资料统计，乌克兰约供应了全球70%的氖气、40%的氪气、30%的氙气。这些稀有气体都是半导体生产中不可缺少的材料。
随着俄罗斯对乌克兰的全面进攻，乌克兰局势陷入了动荡。如果战争持续，全球的稀有气体供应都可能受此影响。
好消息是，鉴于一段时间以来俄乌的持续紧张局面，许多大型芯片代工厂已经提前开始应对这一可能到来的危机。据路透社2月23日报道，全球光刻机的主要生产厂商ASML日前已经开始寻求可以代替乌克兰的稀有气体供应商。ASML公司的光刻机技术是全球几乎所有半导体代工企业无法避开的话题。其“极深紫外线”技术是目前先进制程芯片制造的唯一技术途径。目前只有依赖于这一技术，才能够完成10nm以下先进制程芯片的制造。根据ASML一位发言人的说法，尽管乌克兰是世界上最大的氖气生产国，但ASML使用的氖气中只有不到20%来自于乌克兰。
另外，美光CEO在接受彭博社采访时也表示目前来自乌克兰的稀有气体并不是美光的主要货源，美光在亚洲、欧洲、北美均可获得稳定的稀有气体供应。并且美光已经拥有了大量库存。
我国目前的特种气体市场还处于外国龙头企业的垄断之中。根据报告显示，我国目前国内气体公司份额仅占该市场的12%。随着我国芯片制造行业的需求不断增加和目前供应链的不稳定因素增多，特种气体国产化代替进口是大势所趋。
目前，我国虽然并不是稀有气体制造大国，但已经具备足够的生产条件。中国特种气体市场资深分析师任路表示，中国是全球钢铁大国，对于这些稀有气体的纯化技术已经实现了突破，生产工艺也比较成熟，稀有气体的短缺不会造成技术上的“卡脖子”问题。
但随着俄军对乌克兰全面进攻的展开，这场战争的烈度很可能超乎预料。据最新消息显示，俄罗斯军队已从卢甘斯克、哈尔科夫、切尔尼戈夫越过国境进入乌克兰，敖德萨，基辅等地也皆有战事，整个乌克兰处于俄军的全面打击之下。并且据俄罗斯卫星社消息，俄军发起了对乌克兰海、空军的精确打击，目前已完全摧毁其海空军事力量。这场战争的态势目前正在向一场高烈度的全面战争走去。
在这样的态势下，虽然各主要生产商都准备了相当库存，但短期的库存供应并不能解决长期的短缺。如果乌克兰长期处于战争的阴云之下，那么长期来看，全球半导体供应链将不得不面临由于稀有气体的短缺引起的缺芯问题。雷峰网(公众号：雷峰网)
早在俄罗斯和乌克兰2014年那次冲突时，氖气的价格就曾经暴涨10倍，而本次两方冲突的范围和烈度都远超当年，会对稀有气体的供应和半导体产业造成怎样的影响还犹未可知。
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