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LTN經濟通》氖氣恐斷供 半導體剉咧等

2022/03/18 10:55

全球供應鏈原本已因疫情遭遇晶片荒,如今又面臨更大壓力。(彭博)

超過50%的半導體級氖氣 由烏克蘭生產

〔財經頻道/綜合報導〕全球供應鏈原本已因疫情遭遇晶片荒,如今又面臨更大壓力。烏克蘭是全球最大的氖氣供應國,氖氣是製造晶片不可或缺的關鍵原料之一。因俄羅斯入侵,傳出烏克蘭兩大氖氣供應商已被迫暫停運作。氖氣為何對晶片業如此重要?一旦斷供會發生什麼危機?

烏克蘭是半導體行業所需的氖、氪、氙等惰性氣體的主要生產國。一般估計,烏克蘭為全球供應大約70%的高純度氖氣、40%的氪氣和30%的氙氣。早在2022年2月初,就有機構和分析師警告,如果烏克蘭遭入侵,氖氣供應鏈恐遭到破壞,將引發漲價和供應鏈的混亂。

根據市場研究公司Techcet估計,2021年全球用於晶片生產的氖氣消費量約為540公噸。其中,約有45%-54%的半導體級氖氣,仰賴烏克蘭Ingas和Cryoin兩家公司供應。也就是說,現階段這兩間公司停產,代表市面上半導體所需的高純度氖氣的產量直接減半。

Ingas與Cryoin的兩間公司總部,分別設在烏克蘭東南部黑海港市馬立波(Mariupol),以及敖德薩(Odessa),馬立波已遭俄軍圍困多日。路透引述2家公司員工報導,因俄羅斯軍隊升級對烏克蘭各地城市的襲擊,造成平民死亡並摧毀了關鍵基礎設施,兩家公司考慮到員工的安危,都已暫停營運。

烏克蘭是半導體行業所需的氖、氪、氙等惰性氣體的主要生產國。(路透)

氖氣是DUV曝光機 必須使用的耗材

氖氣對半導體製造到底有多重要?微影製程是晶片生產過程中的重要環節,而氖氣是DUV(深紫外光)曝光機必須使用的耗材,全球大約75%的晶片產能都會用到。氖通常是混合氪、氙、氬或氟等其他氣體,成為幾種混合氣體來使用,氖在其中佔的比例超過95%。雖然現時的DUV曝光機,能將9成以上的氣體重新利用,然而氖氣在半導體耗材中所佔的比重僅次於矽晶片,難以取代。

Ingas商務長阿維德基(Nikolay Avdzhy)指出,在俄軍入侵之前,Ingas每月為台灣、南韓、中國、美國及德國的客戶,生產1.5萬到2萬立方公尺的氖氣,其中約75%用於晶片業。Cryoin業務開發總監邦達連科(Larissa Bondarenko)也指出,除非停止戰爭,否則將無法在3月完成1.3萬立方公尺的氖氣訂單,也不確定公司能否獲得足以復工的原料。

美國投資研究機構CFRA Research分析師齊諾(Angelo Zino)指出,雖然估計各晶片製造商手中的氖氣庫存數量差異很大,但如果衝突持續下去,整體產量都將受影響。如果庫存在4月前耗盡,而晶片製造商在全球其他地區找不到替代來源,供應鏈將進一步受限,無法持續為客戶生產產品。

4月恐耗盡庫存 難尋替代來源

然而氖氣短缺,短時間恐怕無法很快找到替代來源。首先,烏克蘭的氖氣純度高達99.99%,純化過程十分複雜,只有少數公司能做到。其次,烏克蘭以外的國家,也有廠商可能開始生產氖氣,但至少需要9個月到2年的時間,才能大幅拉高產能。而且如果這些廠商普遍認為,氖氣短缺只是暫時性的,也可能不願砸大錢投資。

Techcet執行長Lita Shon-Roy指出,大型的晶圓廠如英特爾、台積電和三星有更強的採購能力和獲得其他庫存的機會,可以撐過2個月或更長的時間。但很多小型的晶片廠沒有這種實力能夠緩衝,業界甚至開始傳出,有公司要開始建立庫存,這將加劇供應鏈的問題。

全球約有45%-54%的半導體級氖氣,仰賴烏克蘭Ingas和Cryoin兩家公司供應。(截自Ingas官網)

高純度氖氣 3個月來價格已漲5倍

先前白宮已警告晶片產業分散供應鏈,荷蘭半導體設備商艾司摩爾(ASML)先前表示,正在研究氖氣替代來源;日本瑞薩電子、ROHM則表示,已有提早儲備,或者會從其他國家如中國等取得供應;南韓三星及SK海力士則因在中國設有工廠,可以輕鬆獲得所需氣體。

雖然相關企業皆表示,還有剩餘的庫存可使用,但各廠家急於尋找替代來源,或擔心未來產量不足提早下訂等,已讓氖氣的價格直線攀升。根據Cryoin公司的說法,高純度氖氣的價格已經較2021年12月大漲了5倍,這對於個人電腦、智慧型手機等各種消費性電子產品,甚至是電動車等產業來說,並非好消息,也令人擔心,電動車產業會否再次被迫減產。

回顧氖價飆漲的歷史,美國國際貿易委員會(ITC)的數據顯示,2014年俄羅斯自烏克蘭吞併克里米亞半島之前,氖氣的價格一度在短時間內上漲了6倍。同樣也因為克里米亞緊張情勢,2015年中國的氖氣價格從年初時的每立方公尺750人民幣,7月中一路狂飆到2.5萬人民幣。

在2014年的危機後,許多供應鏈的廠商開始開發新技術,或使氖氣供應來源多樣化、增加儲備等,也為這次的危機提供了不少喘息的空間。例如,由於客戶希望能有不同的來源,2016年全球最大的工業氣體廠商林德集團投資2.5億美元,在德州設氖氣製造設施。

短缺和漲價的現象,還不只發生在氖氣。根據金融時報,其他工業氣體如氪氣和氙氣也面臨一樣的情況。由於供應鏈中斷,上述氣體早在戰爭前就已開始漲價,但俄羅斯入侵烏克蘭使情況變得更糟,氣體廠商甚至不得不拒絕來自新客戶的訂單。

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