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半导体材料的“粮食”居然是它们?


乌克兰是全球半导体原料气体供应大国,据万联证券研报,乌克兰供应的氖气约占全球70%,并且供应全球约40%氪气,以及30%的氙气。其中,氖气和氪气都可用于KrF镭射,该工艺主要用于8吋晶圆250~130nm成熟制程。虽短期内不至于造成产线中断,但气体供应量减少仍将可能造成价格上涨,半导体生产成本可能因此上涨,而且特种气体价格过去一年几乎普遍走升,其中稀有气体的价格从2021年下半年以来一直上涨,氖气从每立方米600元左右上涨到了目前的1700元左右,而氪气涨得更加离谱,市场均价从1万元左右飙到了3万元左右。

光大证券分析师认为,在微电子、光电子器件生产过程中,从芯片生产到最后器件的封装,几乎每一步、每一个环节都离不开稀有气体,因此稀有气体被称为半导体材料的粮食。这些电子气体成本占IC材料总成本的5%~6%,占比并不大,但是很大程度上决定了半导体器件性能的好坏。

俄乌局势紧张提醒了全球半导体主要生产国家供应链的风险,除准备预案之外,整个行业还要防备因为市场炒作而带来的氖、氙、氪等稀有气体价格暴涨的可能。根据美国贸易委员会(ITC)的数据,在2014年克里米亚半岛局势紧张的时期,氖气价格一度上涨了600%

日本、韩国、美国等作为半导体先进制程出口国,在日本国内只能自产非常少的稀有气体量,绝大部分需要依赖乌克兰和中国的进口。韩国过去在氖气上全部进口并依赖外国技术,2022年年初刚刚实现国有化生产。而此次韩国浦项制铁建成的装置每年可生产约2.2万立方高纯氖气,预计可满足韩国需求的16%,但仍不能满足绝大多数产能,因此韩国对于俄乌局势有可能减少氖气供应有一定的顾虑。对美国而言,若美俄冲突升级,美国或许会对俄罗斯施加更多制裁,稀有气体和其他半导体材料很可能会成为俄罗斯对美反制措施的筹码。

国际稀有气体供应如受阻,国内存替代机会,后续如果有氖气、氪气和氙气的供应风险,下游晶圆厂的寻求替代供应商需要半年以上时间验证,会面临新的短料风险。稀有气体目前在光刻胶的应用较为广泛,全球面板光刻胶市场规模在逐步抬升。


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