俄乌冲突对半导体行业影响如何

半导体工程师 2022-02-25 11:23

昨夜俄乌局势再陷危急，交火声不断，今日凌晨俄总统普京承认乌东两国独立，资本市场恐慌蔓延，引起全球主要金融指数大跌。

由于乌克兰为半导体原料气体供应大国，主要生产氖气、氪气和氙气，它们是半导体行业曝光和蚀刻工艺的关键材料。

根据国际半导体产业 （SEMI）资料显示，乌克兰供应了全球70%的氖气的需求，氪气的40%以及氙气的30%。俄乌冲突可能冲击该地区惰性气体供应，气体供应量减少将造成价格上涨，晶片生产成本可能因此上涨。

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。氖、氙、氪是半导体制造业不可缺少的工艺气体，供应链的稳定性极其重要。

俄罗斯生产氖气，然后由一家专业的乌克兰公司提纯，以及全氟丁二烯、氖气、钯，氦气、钪的供应均来自俄乌两国，许多半导体制造商依赖来自俄罗斯和乌克兰的材料。

一旦乌克兰与俄罗斯发生冲突，氖气、氪气出货将受不同程度影响。目前全球缺芯仍在持续中，如果这些气体发生断供，将进一步加剧缺芯危机。以终端产品看，需大量电源管理晶片、功率半导体的汽车业，又将面临新缺料危机。

供应链周期问题和新冠疫情等因素，导致了全球芯片供应链危机，虽然在全球产业链各个环节的共同努力下有所缓解，但供应链的问题有可能因为俄乌冲突而进一步恶化。

惰性气体主要应用于半导体微影制程，制程当中需要氖气的制程主要为深紫外光(DUV)曝光，制程节点涵盖自8寸晶圆180nm至12寸晶圆1Xnm。晶圆代工方面，全球180-1Xnm产能占整体约75%，除有提供极紫外光(EUV)先进制程的台积电及三星外，多数晶圆厂180-1Xnm营收占比超过九成。

俄乌冲突引发A股半导体板块今日拉升走强，新洁能涨停，天岳先进、士兰微、宏微科技、东微半导等跟涨。

NO.01

电子特气等稀有气体持续涨价

氖气是光刻气中主要成分，在半导体制程当中，氖气可用于氟化氪（KrF）、光致抗蚀剂（ArF）镭射曝光，在ArF准分子激光器中使用的氩/氟/氖气体中，氖气占激光气体混合物的96%以上。

根据生意社大宗商品工业气体价格跟踪数据，氖气（含量99.99%）价格已从2021年10月份的400元/立方米上涨到目前超过1600元/立方米。

氪气与氙气也持续上涨，根据生意社数据，2月18氪气出厂价/市场价分别为2.975万元/立方米和3.3万元/立方米，氙气出厂价/市场价分别为29.6万元/立方米和32.25万元/立方米。

氪气、氙气近一年走势

氖气、氪气、氙气这三种稀有气体是钢铁行业的副产品，与钢铁行业深度绑定，但提纯这些稀有气体需要一定的技术门槛。

相对来说，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，中国电子气体技术已成熟，生产工艺也比较成熟，不再是能够“卡中国脖“”的技术了，极端情况下，俄乌供应链若中断，中国国内企业宝钢、武钢等企业完全可以组织紧急生产，以保障国内的供应。

目前国内半导体厂、气体供应厂皆备有库存，且仍有其它地区供应的情况下，短期内不至于造成产线中断而影响产出。

如果有氖气、氪气和氙气的供应风险，国际上稀有气体供应如受阻，传导到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。

相应国内厂商迎来国产替代的机会，目前国内凯美特气供应相关稀有气体，氖、氪、氙及混合气体等，华特气体供应光刻用的氪氖混合气、氟氖混合气等气体。

除了凯美特气、华特气体外，南大光电、金宏气体等主营业务也包括电子气体。其他工业气体个股还有金帆科技、和远气体等。工业气体概念股2022年以来多数下跌，豪华科技、雅克科技、中泰股份、华特气体等年内跌幅均超20%。

电子/工业气体概念股表现

随着俄罗斯乌克兰冲突愈演愈烈，相关的氖气、氪气等工业气体，后续如果供应受阻，上述A股公司有望受益。

NO.02

不可小觑的电子特气

在电子半导体领域中，电子特种气体（电子特气），是大规模集成电路、平面显示器件、化合物半导体器件、太阳能电池、光纤等电子工业生产中不可或缺的基础和支撑性材料之一。

电子特气在工业气体中属于附加值较高的品种，与传统工业气体的区别在于纯度更高（如高纯气体）或者具有特殊用途（如参与化学反应）。

电子特气涉及集成电路、面板、光伏和光纤制造的多个环节，是制造过程中的关键材料，其质量直接影响电子器件的良率和性能。

电子气体在多个集成电路制造环节具有重要作用，尤其在半导体薄膜沉积环节发挥不可取代的作用，是形成薄膜的主要原材料之一。目前应用于半导体产业的各个环节的特种气体有110余种，常用的有20-30种。

电子特气在集成电路领域应用

液晶显示器中TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）的反应时间快、成像质量高、且成本逐渐降低，是目前应用最广泛的LCD技术。

TFT-LCD面板的制造过程可分为三大阶段：前段阵列工(Array)、中段成盒工序(Cell)以及后段模块组装工序(Module)。电子特气主要应用于前段阵列工序的成膜和干刻阶段，经过多次成膜工艺分别在基板上沉积SiNx非金属膜以及栅极、源极、漏极和ITO等金属膜。

LED（发光二极管）主要生产流程包括：外延片生长、芯片加工以及封装应用，电子特气主要应用于外延片生长和芯片加工。

太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，由于太阳能是可再生的清洁能源，太阳能电池具有广阔的发展前景，电池片是太阳能电池的核心组件。电子特气在太阳能电池片的多项生产环节中发挥重要作用，包括扩散、刻蚀、沉积等工序。

电子特气在液晶面板、LED、太阳能电池片领域应用

电子特气应用广泛，对技术要求很高，对于气源及其供应系统有着苛刻的要求，属于典型的技术密集型行业，其最难的行业壁垒体现在两点：技术和资质，还有客户认证，市场服务等。

气体纯化和气体精度是气体制造的两个主要技术壁垒。在气体纯化方面，芯片加工过程中，电子气体纯度往往要求5N以上级别，随着技术的进步，电子气体经常需要达到6N级甚至更高的纯度，气体纯度每提高一个层次对纯化技术就提出了更高的要求，技术难度也将显著上升。