在全球缺芯問題仍未解決的當(dāng)下,烏克蘭和俄羅斯之間的沖突或許會加劇供應(yīng)問題。氖氣和氪氣等稀有氣體是半導(dǎo)體光刻環(huán)節(jié)中必需的材料,鈀則可以用于某些封裝工藝。目前,烏克蘭是全球氖氣等電子特氣的供應(yīng)大國,而俄羅斯則是鈀、鎳、鋁等金屬材料的輸出大國。
作為制造芯片的關(guān)鍵性材料,氖、氪和氙等電子特氣在這其中扮演著非常重要的角色。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),2019年全球晶圓制造材料市場規(guī)模約328億美元,其中電子特氣規(guī)模約 43 億美元,占比13%,是僅次于硅片的第二大耗材。
此前2015年烏克蘭危機(jī)時,氖氣價格就曾暴漲20倍,造成供應(yīng)鏈危機(jī)。本次,俄烏兩國的沖突或許同樣會造成相關(guān)材料短缺、漲價,影響全球半導(dǎo)體產(chǎn)能。
俄、烏在芯片供應(yīng)鏈中的位置
2月1日,美國原材料市場調(diào)查公司Techcet發(fā)布報告稱,由于俄羅斯和烏克蘭的戰(zhàn)爭威脅,如全氟丁二烯、氖氣、鈀等用于芯片生產(chǎn)的材料可能面臨中斷。
據(jù)統(tǒng)計,在金屬產(chǎn)品中,俄羅斯鎳出口占全球市場的49%,鈀出口占42%、鋁出口占26%、鉑出口占13%。其中,鈀是制造傳感器、內(nèi)存等所需的重要金屬。
電子特氣是制造芯片的關(guān)鍵材料,芯片的制造、氧化、光刻、蝕刻等環(huán)節(jié)都離不開它們。其中,氖是準(zhǔn)分子激光氣體的原材料之一,氪用于KrF光刻工藝,氙氣則用于半導(dǎo)體刻蝕環(huán)節(jié)。
烏克蘭供應(yīng)的氖氣約占全球70%,并且供應(yīng)全球約40%氪氣,和30%的氙氣。這些電子特氣主要用于8英寸晶圓250~130nm成熟制程。250~130nm制程產(chǎn)品包括電源管理芯片(PMIC)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)及MOSFET組件、IGBT等功率半導(dǎo)體組件。
在供應(yīng)鏈中,氖氣是俄羅斯鋼鐵制造的副產(chǎn)品,俄羅斯主要進(jìn)行粗氣分離,而一家專業(yè)的烏克蘭公司采購這種氖氣并進(jìn)行提純、精制并向全球輸出。
此外,俄羅斯全球最大的鈀金屬生產(chǎn)國,2021年生產(chǎn)了260萬盎司鈀,約占全球產(chǎn)量的40%,而世界上大約25-30%的鈀是由西伯利亞的諾里爾斯克鎳公司開采的。鈀是芯片的關(guān)鍵原材料,在某些封裝工藝可以用作電鍍材料,也可以用于傳感器和存儲器的制造。
對芯片供應(yīng)鏈的影響
據(jù)美國貿(mào)易委員會(ITC)的數(shù)據(jù)顯示,在2014年克里米亞半島局勢緊張的時期,氖氣價格一度上漲了600%。許多公司開始轉(zhuǎn)向中國、美國和加拿大尋求多元化供應(yīng)。
據(jù)報道,經(jīng)歷過價格飆升后,半導(dǎo)體業(yè)界已經(jīng)優(yōu)化了制造工藝,減少了氖氣的使用量,但氖氣仍是生產(chǎn)中不可缺少的氣體材料。
過去一年,相關(guān)電子特氣已經(jīng)出現(xiàn)大幅漲價。氖氣價格從每立方米600元左右上漲到了目前的1700元左右,氪氣的市場均價則從每立方米1萬元左右漲到了3萬元左右。
據(jù)同花順金融數(shù)據(jù)顯示,2021年10月以來氖氣價格已呈上行趨勢,2022年2月俄烏事件以后整體再度上漲20%~30%。
據(jù)百川盈孚價格跟蹤數(shù)據(jù),我國氖氣(含量99.99%)價格已從2021年10月份的400元/立方米上漲到目前超過1600元/立方米。
凱美特氣表示:“氖氣價格最新一直在上漲,俄烏開戰(zhàn)前價格漲到2100元/立方米左右;自俄烏正式交戰(zhàn),公司已經(jīng)停止氖氣報價了。”
凱美特氣高管介紹,氦氖氪氙氣中,氙氣最貴,特別是航空氙氣,純度越高、價格更高,特別是俄羅斯與烏克蘭局勢緊張,價格會持續(xù)走高。
TrendForce分析,俄烏沖突加劇可能擾亂氖氣供應(yīng),但從短期看不會造成全球芯片生產(chǎn)徹底癱瘓。只是,國際市場氖氣供應(yīng)減少“可能導(dǎo)致(氖氣)價格上漲,進(jìn)而導(dǎo)致芯片制造成本增加”。
2月24日,工業(yè)鈀金價格攀升至每盎司2550美元,這是自2021年8月以來的最高價格。道明證券大宗商品策略主管巴特梅萊克認(rèn)為,鈀金可能會達(dá)到去年每盎司3000美元以上的創(chuàng)紀(jì)錄高位。
俄烏緊張局勢中最為緊張的應(yīng)該是日、韓、美等國家。日本國內(nèi)只能自產(chǎn)非常少的稀有氣體量,絕大部分需要依賴烏克蘭和中國的進(jìn)口。
“芯片制造商并未感受到任何直接影響,但為他們提供半導(dǎo)體制造材料的公司會從俄羅斯和烏克蘭購買氖氣和鈀等氣體。這些材料的供應(yīng)本來就很緊張,所以任何進(jìn)一步的供應(yīng)壓力都可能推高它們的價格,進(jìn)而可能導(dǎo)致芯片價格上漲。”日本芯片行業(yè)知情人士稱。
韓國在氖氣上過去全部進(jìn)口并依賴外國技術(shù),2022年年初剛剛實現(xiàn)國有化生產(chǎn)。而此次韓國浦項制鐵建成的裝置每年可生產(chǎn)約22000立方高純氖氣,預(yù)計只可滿足韓國需求的16%。因此韓國對于俄烏局勢有可能減少氖氣供應(yīng)有相當(dāng)?shù)念檻]。
對美國而言,據(jù)Techcet估計,美國90%以上的半導(dǎo)體級氖氣來自烏克蘭,35%的鈀來自俄羅斯。而隨著俄羅斯、烏克蘭兩國沖突的升級,美國氖氣相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈將面臨“斷供”的風(fēng)險。
市場分析公司Hi Investment & Securities在近期一份報告中說:“由于美國高度依賴俄羅斯和烏克蘭提供鈀、氖氣,一旦美國芯片生產(chǎn)受到干擾,一系列(使用芯片的)工業(yè)制成品的生產(chǎn)進(jìn)度就會相應(yīng)受到干擾。”
另外,美國會對俄羅斯的嚴(yán)厲制裁,也可能讓稀有氣體和其他半導(dǎo)體材料成為俄羅斯對美反制措施的籌碼。
據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)集邦咨詢稱,從短期影響來看,俄烏沖突雖可能沖擊該地區(qū)惰性氣體供應(yīng),但在半導(dǎo)體廠、氣體供應(yīng)廠皆備有庫存,且仍有其它地區(qū)供應(yīng)的情況下,短期內(nèi)不至于造成產(chǎn)線中斷影響產(chǎn)出,不過氣體供應(yīng)量減少仍將造成價格上漲,芯片生產(chǎn)成本可能因此上漲。
相關(guān)芯片企業(yè)的回應(yīng)
針對俄羅斯和烏克蘭之間的緊張關(guān)系,英特爾、SK海力士、美光、ASML等廠商都對外宣稱,可能發(fā)生的稀有氣體和鈀等材料短缺對于各自的產(chǎn)品生產(chǎn)影響較小。
英特爾公司發(fā)言人William Moss稱,英特爾預(yù)計氖氣的供應(yīng)不會受到任何影響。
在此前韓國的“半導(dǎo)體投資振興會議”期間,韓國存儲芯片制造商SK海力士CEO李錫熙(Lee Seok-hee)表示:“我們有足夠的(芯片生產(chǎn)所需物資)庫存,作了充分準(zhǔn)備,所以無需擔(dān)憂。” 也就是說,烏克蘭相關(guān)風(fēng)險對其業(yè)務(wù)無影響。
韓國芯片制造商三星電子有限公司表示,生產(chǎn)照常進(jìn)行,目前供應(yīng)鏈方面尚未受到俄烏沖突影響,會繼續(xù)密切關(guān)注局勢,并已經(jīng)積極推動原材料渠道多元化。
美國晶圓代工商格芯(GlobalFoundries)表示,烏克蘭戰(zhàn)爭預(yù)計不會產(chǎn)生直接風(fēng)險,公司可以靈活地在俄羅斯或烏克蘭以外尋找資源。
美國存儲廠商美光科技CEO Sanjay Mehrotra稱,俄烏沖突升級凸顯出半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的復(fù)雜性和脆弱性,但其對惰性氣體的采購較為多元化,氖氣主要來自歐盟、美國和亞洲的各種供應(yīng)商,烏克蘭占比不高,同樣庫存充足,相信其惰性氣體供應(yīng)鏈處于合理狀態(tài)。
臺灣芯片制造商聯(lián)華電子也認(rèn)為俄烏沖突對其供應(yīng)鏈沒有影響。中國臺灣芯片測試和封裝公司日月光半導(dǎo)體表示,“目前”其材料供應(yīng)保持穩(wěn)定。市場研究公司TrendForce高級分析師Joanne Chiao表示:“俄羅斯目前不是臺灣鑄造行業(yè)的主要市場之一。”
全球最大芯片代工商臺積電拒絕在“此時”置評。中國臺灣“經(jīng)濟(jì)部”在一份聲明中稱,他們已檢查了臺灣的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈,沒有發(fā)現(xiàn)材料或生產(chǎn)活動受到直接影響。
馬來西亞芯片制造商Unisem表示,從原材料的角度來看,俄烏沖突預(yù)計不會對芯片生產(chǎn)造成影響,因為Unisem所需的材料并非來自俄羅斯,其設(shè)備主要來自美國、日本、韓國、新加坡和當(dāng)?shù)亍qR來西亞已成為芯片生產(chǎn)鏈中的重要一環(huán),占全球芯片組裝測試和封裝的13%。
據(jù)路透社報道,全球最大光刻機(jī)廠商阿斯麥(ASML)表示,盡管烏克蘭是世界上最大的氖氣生產(chǎn)國家,但阿斯麥?zhǔn)褂玫臍怏w中,只有20%不到來自該國,其正在考慮工廠使用的氖氣替代來源,以防俄羅斯和烏克蘭之間的沖突切斷供應(yīng)。
對中國相關(guān)企業(yè)的影響
從全球廠商布局來看,目前電子特氣的主要生產(chǎn)商包括法國液空、美國空氣化工產(chǎn)品、林德普萊克斯、日本昭和電工、韓國大成產(chǎn)業(yè)氣體、韓國SK、日本住友、中國臺灣聯(lián)華實業(yè)等。
根據(jù)國金證券的分析,美國、歐洲的8英寸/12英寸晶圓廠受到影響的概率較大,中國大陸/臺灣、韓國、日本等非相關(guān)國家和地區(qū),由于半導(dǎo)體氣體和材料的獲取渠道暢通,反而有機(jī)會受惠于短期內(nèi)市場份額的提升。
雖然電子特氣擁有諸多壁壘,行業(yè)集中度相對較高,但目前我國也取得了多個品種的技術(shù)突破,比如三氟化氮、超純氨、鍺烷等是目前配套半導(dǎo)體材料中國產(chǎn)替代進(jìn)度最快的子行業(yè),部分電子特氣已經(jīng)逐漸實現(xiàn)國產(chǎn)化。
國金證券認(rèn)為,后續(xù)如果有氖氣、氪氣和氙氣的供應(yīng)風(fēng)險,下游晶圓廠的尋求替代供應(yīng)商需要半年以上時間驗證,會面臨新的短料風(fēng)險。
如果烏克蘭氖氣、氪氣等供應(yīng)受阻,國內(nèi)凱美特氣、華特氣體有望受益。此前,因為用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的電子特種氣體品質(zhì)要求較高,在這一領(lǐng)域存在著較高的技術(shù)壁壘和材料認(rèn)證壁壘。如果氖氣等特種氣體供應(yīng)收緊,國產(chǎn)芯片制造廠商或?qū)⒁雵a(chǎn)氣體材料,降低行業(yè)壁壘。
國內(nèi)華特氣體、凱美特氣已經(jīng)可以供應(yīng)光刻氣體。
華特氣體是獲阿斯麥(ASML)和GIGAPHOTON同時認(rèn)證通過的國內(nèi)唯一氣體供應(yīng)商,與FAB客戶保持良好的溝通與戰(zhàn)略合作。目前公司國內(nèi)光刻氣體市場占據(jù)了約60%份額市場份額,在國產(chǎn)客戶的導(dǎo)入期整體在加速。
受益于電子特氣銷售量增長、國內(nèi)半導(dǎo)體市場需求增長、新增產(chǎn)品及客戶的增長,2021年華特氣體在凈利潤實現(xiàn)1.28億元,同比增長約20%。截至2月24日A股收盤,華特氣體報81.36元/股,漲幅4.64%,總市值達(dá)97億元。
據(jù)凱美特氣高管介紹,該公司正在積極推進(jìn)國內(nèi)、國外認(rèn)證進(jìn)度。據(jù)介紹,凱美特氣系A(chǔ)股少有可以提供電子級氖氣等特種氣體供應(yīng)廠商,擁有電子特種氣體全產(chǎn)業(yè)鏈,上游氣源主要來自中石化、中石油等,原料主要是從尾氣里面回收。
最新業(yè)績預(yù)告顯示,凱美特氣2021年將實現(xiàn)盈利1.15億元-1.44億元,同比增長 60%-100% ;公司業(yè)績增長主要由于液化氣、戊烷產(chǎn)品產(chǎn)銷兩旺所致。
2021年,中國已經(jīng)成為全球電子特氣主要的供應(yīng)國之一,60%的氖氣出口給了韓國、37%的氪氣出口到了日本、30%氙氣出口到了韓國。