俄烏戰火導致「晶片荒」加劇?連 ASML 都緊張了,危機有多嚴重?
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俄烏戰火導致「晶片荒」加劇?連 ASML 都緊張了,危機有多嚴重?

2022 年 3 月 1 日

 
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沒想到,疫情之下本就脆弱的半導體供應鏈,這回因為「俄烏開火」更是雪上加霜了。不是美日等要制裁俄羅斯,限制半導體出口的問題,而是——原材料恐將斷供,價格危險了。

關鍵詞是氖氣。這種惰性氣體,對於半導體光刻環節至關重要,是大部分主流光刻機「光源」不可或缺的原料之一。

烏克蘭正是全球最大的氖氣出口國,其出口的氖氣約佔全球市場的 70%。

據《科創板日報》報導,中國光刻氣體標杆廠商凱美特氣表示,氖氣目前已漲價:

現在兩三天一個價格,價格波動很大。我們通過經銷商銷售,主要銷往國外。且國外企業的報價高於中國。

而面對供應中斷風險,光刻機巨頭 ASML 已經表示在尋找「備胎」。

先前,克里米亞局勢緊張時期,氖氣的價格就曾一度上漲 600%。

主流光刻技術重要原料之一

所以,氖氣究竟在晶片製造環節起到什麼作用?簡單來說,它是光刻機中產生「光源」的一種重要原材料,而光刻機對於光源的波長要求非常高。

波長越短,雕刻出來的電路越細緻,晶片製程就越小。利用稀有氣體,不僅能獲得波長較短的激光,波長也相對更加穩定。其中,尤以目前大規模應用的而且仍占主流地位的 DUV 深紫外光刻機,需要大量的氖氣。

具體來說,DUV 光刻機利用光刻氣體來製造光源,這是一種稀有氣體與氟的混合氣。常見的光刻氣體有氬氟氖混合氣、氪氖混合氣、氬氖混合氣、氬氙氖混合氣等等。

製造時,需要利用高壓激發這些稀有混合氣體,產生電子躍遷,從而產生波長穩定的光線,經過聚合濾波等過程形成光源。原子核外的電子在發生躍遷的時候,如果是躍遷至低能級,就會釋放出光子,將它在增益介質中反复放大能量後,發射出去就形成了一個波長穩定的激光。

▲圖源維基百科

也就是說,作為緩沖氣體,氖氣普遍存在於各種激光氣體中,用於提供高效的能量。

如在目前 DUV 光刻機主要採用的 ArF(氟化氬)激光器中,氖氣就占到了氣體混合物的 96% 以上。

有了優質的光源之後,光刻機才能進一步製造晶片。

具體原理有點類似於我們「投影」的效果,利用光對塗在晶圓表面的「保護膜」(光刻膠)進行去除,這樣失去光刻膠的部分就能被化學液體腐蝕並形成電路。

▲光刻膠對黃光不敏感,光刻間通常用黃光

當然,目前光刻機也在進一步發展中。

從最早用汞燈作為光源,到深紫外(DUV)光刻機、再到下一代極紫外(EUV)光刻機,EUV 主要通過錫等離子來產生光源,而 ASML 等廠商也在盡力發展這項新技術。

ASML 尋找備胎,三星、英特爾:暫無影響

不僅是氖氣,烏克蘭出口的氪氣和氙氣也分別占到了全球供應比例的 40% 和 30%。而另一種重要半導體材料鈀,則有 40% 來自俄羅斯。

美國晶片製造商美光就表示:俄烏衝突升級凸顯出半導體供應鏈的複雜性和脆弱性。(ps 日本首相已宣布,因烏克蘭問題將制裁俄羅斯金融機構,並限制半導體和其他敏感技術出口)

面對市場擔憂,多家晶片廠商已經公開對此事做出回應。目前,三星、SK 海力士、英特爾(Intel, INTC-US)等廠商均表示,受益於多元化材料來源,其晶片生產暫未受到影響。而全球最大晶片代工廠台積電( 2330-TW )拒絕在「此時」置評。而這些晶片廠商背後的關鍵供應商——光刻機巨頭 ASML 則表示:公司正在研究氖氣的替代來源

實際上, 2014 年克里米亞事件之後,氖氣價格就經歷過一波大幅上漲。許多公司開始轉向中國、美國和加拿大尋求多元化供應。比如 ASML,目前所使用的的氖氣中只有不到 20% 來自衝突地區。

但市場分析仍擔憂,俄烏局勢對晶片生產的影響將在長期顯現。有來自日本晶片產業的知情人士稱:

晶片製造商尚未感受到任何直接影響,但為他們提供半導體製造材料的公司會從俄羅斯和烏克蘭購買氖氣和鈀等。這些材料的供應本來就很緊張,所以任何進一步的供應壓力都可能推高他們的價格,進而可能導致晶片價格上漲。

另外,數據顯示,中國光刻氣體標杆廠商華特氣體和凱美特氣,昨日盤中最高漲幅分別達到 28.93% 和 14.8%。

One More Thing

實際上,俄烏局勢對科技領域的影響,還不止於晶片。例如:早在物理開火之前,各種 DDoS 攻擊就已經在烏克蘭的網路上「先發製人」了。

DDoS 是一種網路攻擊手段,利用產生大量數據包或請求,導致目標電腦網路或系統資源耗盡,從而使得正常用戶無法訪問。

一方面,據 ZDNet 表示,烏克蘭的政府網站和銀行正在面臨 DDoS 的攻擊,包括 PrivatBank 和 Oschadbank 等大型銀行也都遭遇了停電問題。據路透社表示,早在 2015 年,俄羅斯駭客就被認為對烏克蘭進行過網路攻擊了,當時大約有 22.5 萬人受到斷電影響。

另一方面,網路安全公司 ESET 發現,烏克蘭數百台機器被裝上了一種「數據清除病毒」,而且早在過去幾個月前就已經存在。目前,烏克蘭政府正在徵集駭客志願者,幫助保護關鍵的一些基礎設施,並對俄羅斯軍隊實施網路間諜任務。

對此,有網友表示,即使有意願對俄羅斯進行網路攻擊,需要考慮的事情也太多了,估計最後也沒人願意參與做這事兒。

另外,還有網友總結出了一系列與烏克蘭有關的網路產品。

比如 WhatsApp、Paypal(PYPL-US)的創辦人都是烏克蘭裔,而 Snapchat(Sna, SNAP-US)蒙版技術背後的團隊,base 敖德薩……

參考鏈接:

[1] https://www.reuters.com/breakingviews/ukraine-war-flashes-neon-warning-lights-chips-2022-02-24/
[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Extreme_ultraviolet_lithography
[3] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%88%BB%E6%9C%BA
[4]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BF%80%E5%85%89
[5] https://www.reuters.com/world/exclusive-ukraine-calls-hacker-underground-defend-against-russia-2022-02-24/
[6]https://twitter.com/sapitonmix/status/1496797920812843015

虎嗅網》授權轉載

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