半导体行业的“粮食”——稀有电子气体氖、氪、氙紧缺

近期乌克兰两家电子气工厂因战争停运,供应不足,气价暴涨;乌供应世界消费70%的氖、40%氪、30%氙气,占有美国市场90%的氖,两厂氖产量为世界的50%。电子气是俄钢铁业的副产品,乌是提纯环节,用在芯片曝光、蚀刻工艺,从生产到最后器件封装每一步都离不开,决定着产品性能好坏,被称为半导体业的“粮食”。

它是芯片的关键原料,所占比重14%,仅次于硅,如果供应链中断,雪上加霜的半导体业将再次“芯慌”。

氖是无色气体,放电时为橙红,用于霓虹灯、电视屏、激光、冷却液;氪无色、味,适于紫外线、X射线遮光、荧光灯、机场透雾弧光灯、战车夜视灯、无电能的原子灯、矿灯、血流量仪、容器查漏、材料厚度测定等,比同功率氩气灯节电25%,寿命长3倍,高光,体积小;氙是惰性气体中较重的,无色、味,宜于麻醉、造影剂、电子、广场灯、导航灯、日光汽车灯,氙灯聚光2500度可高温焊、切钛、钼,无腐蚀性;这三种气体都要深冷储运。

电子气纯度极高,是普通气的1000倍,半导体级要再提高1000倍;乌克兰在空气分离方面有基础,具大型装置,早就配套提氖设备,以利抢占市场。

国内现有装备不提氖,需花时间改造;去年工业气销售1700亿元,增长10%,但种类少,精密、纯化、工艺简单,产量较大,国产化为40%;高纯气被美、法、日垄断,占80%;纯度越高,价更大,供方惜售,坐等涨价;壁垒有纯度、配比精度、认证慢、客户挑剔、资质严,荷兰光刻机巨头阿斯麦认证需3年,有背景、文件、样本、现场、评价等;国内电子气多数纯度需提升,出口韩国的气体,对方要重新纯化、分析检测后再供货半导体厂。

囯内氖价每立方米从600涨到2000元,氪1万调到3万元,氙12万升到32万元;去年主要出口东南亚、欧美,其中氖6.5万立方,60%给韩国,氪2.5万立方,37%供日本,氙900立方,30%为韩国;韩电子气年进口总量112万立方,增长600%,多用于半导体,自产只有16%;日本大部分依靠乌、中的进口,电子气供不应求;2015年乌克兰危机时氖从750元/立方涨到2.5万元,成为当年最火爆气体。

去年世界工业气销售9400亿元,增长7%;如今日、英都无氖可卖,美国芯片巨头美光在寻找新供应商,有价无市;电子气提炼技术难,制程复杂,半导体级纯度需>99.99%,这种水平世界上仅有几家公司,乌克兰占多数,所以企业竞争要有核心技术才行。

面对这场气体危机,国内看法各异,乐观的认为气体供应自给充足,还能外贸,无需顾虑;担忧的说低端量大,但高端大多进口,中断时间一长就严重受限;综合而论,我国有世界电子气唯一全产业链,可以升级设备、技术,多做高纯度、附加值,国产替代,扩大出口,美国又是主要消费方,这是一个重要机遇。

A股氖、氪、氙气相关上市公司有:

1.华特气体:巨头,光刻气占国内的60%,氖、氪、氟气,特种气体设备,荷兰阿斯麦、日本光刻机巨头GGP已认证,出口英特尔、美光、德州仪器等;

2.凯美特气:氖、氪、氙、氦气,全产业链,有出口,正在做荷兰阿斯麦认证;

3.杭氧股份:氖、氪、氙、氦气,空气分离设备;

4.金宏气体:氖、氪、氙、氩气;

5.正帆科技:高纯电子气,设备。

乌克兰危机令国际市场电子气体有断供风险,我国在氖、氪、氙这三种稀有气体已实现技术突破。

近期,俄乌局势持续紧张。美电子材料市场调查公司Techcet指出,美90%以上的半导体级氖气供应来自乌克兰,存在相关半导体材料供应链安全问题。白宫警告芯片行业要分散供应链,以防俄罗斯以限制关键原材料供应的方式来报复美威胁要采取的制裁行动。部分芯片制造商已经在检视供应链,以了解乌克兰冲突可能带来的后果。一名不愿具名的芯片制造公司人士承认,已经开始调查氖气和其他气体的供应情况,其中有部分气体的来源是乌克兰。乌克兰主要生产氖气、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。

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%。稀有气体持续涨价,我国电子气体技术已成熟,氖气是光刻气中主要成分,在半导体制程当中,氖气可用于KrF、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。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。有分析指出,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。受芯片行业旺盛需求影响,工业电子气体价格也持续走高。根据百川盈孚价格跟踪数据,我国氖气(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,

根据浙商证券研报,2月11日,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。氖、氪、氙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。

      我国特种气体市场资深分析师任路表示,我国是全球钢铁大国,对于这些稀有气体的纯化技术已经实现了突破,生产工艺也比较成熟,不再是能够‘卡中国脖子’的技术了。极端情况下,俄乌供应链若中断,我国完全可以组织紧急生产以保障国内的供应。国际稀有气体供应如受阻,国内存替代机会我认为,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。国内凯美特气、华特气体可供应光刻气体。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。如果乌克兰氖气、氪气等供应受阻,国内凯美特气、华特气体有望受益。据统计,除了凯美特气、华特气体外,A股中南大光电、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%

来自:石远杉财经和雪球创作者中心@老叶,江苏激光联盟陈长军转载

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创建时间:2022-04-04 21:51
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