沒(méi)想到,疫情之下本就脆弱的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈,這回因?yàn)槎頌蹰_(kāi)火雪上加霜了。
不是美日等要制裁俄羅斯,限制半導(dǎo)體出口的問(wèn)題,而是——
原材料恐將斷供,價(jià)格危險(xiǎn)了。
關(guān)鍵詞是氖氣。
這種惰性氣體,對(duì)于半導(dǎo)體光刻環(huán)節(jié)至關(guān)重要,是大部分主流光刻機(jī)“光源”不可或缺的原料之一。
而烏克蘭,正是全球最大的氖氣出口國(guó),其出口的氖氣約占全球市場(chǎng)的70%。
據(jù)《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》報(bào)道,國(guó)內(nèi)光刻氣體標(biāo)桿廠商凱美特氣表示,氖氣目前已漲價(jià):
現(xiàn)在兩三天一個(gè)價(jià)格,價(jià)格波動(dòng)很大。我們通過(guò)經(jīng)銷商銷售,主要銷往國(guó)外。且國(guó)外企業(yè)的報(bào)價(jià)高于國(guó)內(nèi)。
而面對(duì)供應(yīng)中斷風(fēng)險(xiǎn),光刻機(jī)巨頭ASML已經(jīng)表示在尋找“備胎”。
此前,克里米亞局勢(shì)緊張時(shí)期,氖氣的價(jià)格就曾一度上漲600%。
主流光刻技術(shù)重要原料之一
所以,氖氣究竟在芯片制造環(huán)節(jié)起到什么作用?
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它是光刻機(jī)中產(chǎn)生“光源”的一種重要原材料,而光刻機(jī)對(duì)于光源的波長(zhǎng)要求非常高。
波長(zhǎng)越短,雕刻出來(lái)的電路越細(xì)致,芯片制程就越小。
利用稀有氣體,不僅能獲得波長(zhǎng)較短的激光,波長(zhǎng)也相對(duì)更加穩(wěn)定。
其中,尤以目前大規(guī)模應(yīng)用的、而且仍占主流地位的DUV深紫外光刻機(jī)需要大量氖氣。
具體來(lái)說(shuō),DUV光刻機(jī)利用光刻氣體來(lái)制造光源,這是一種稀有氣體與氟的混合氣。
常見(jiàn)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。
制造時(shí),需要利用高壓激發(fā)這些稀有混合氣體,產(chǎn)生電子躍遷,從而產(chǎn)生波長(zhǎng)穩(wěn)定的光線,經(jīng)過(guò)聚合濾波等過(guò)程形成光源。
原子核外的電子在發(fā)生躍遷的時(shí)候,如果是躍遷至低能級(jí),就會(huì)釋放出光子,將它在增益介質(zhì)中反復(fù)放大能量后,發(fā)射出去就形成了一個(gè)波長(zhǎng)穩(wěn)定的激光。
△圖源維基百科
也就是說(shuō),作為緩沖氣體,氖氣普遍存在于各種激光氣體中,用于提供高效的能量。
如在目前DUV光刻機(jī)主要采用的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(yōu)質(zhì)的光源之后,光刻機(jī)才能進(jìn)一步制造芯片。
具體原理有點(diǎn)類似于我們“投影”的效果,利用光對(duì)涂在晶圓表面的“保護(hù)膜”(光刻膠)進(jìn)行去除,這樣失去光刻膠的部分就能被化學(xué)液體腐蝕并形成電路。
當(dāng)然,目前光刻機(jī)也在進(jìn)一步發(fā)展中。
從最早用汞燈作為光源,到深紫外(DUV)光刻機(jī)、再到下一代極紫外(EUV)光刻機(jī),EUV主要通過(guò)錫等離子來(lái)產(chǎn)生光源,而ASML等廠商也在盡力發(fā)展這項(xiàng)新技術(shù)。
ASML尋找備胎,三星英特爾:暫無(wú)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(yīng)份額的40%和30%。
而另一種重要半導(dǎo)體材料鈀,則有40%來(lái)自俄羅斯。
美國(guó)芯片制造商美光就表示:俄烏沖突升級(jí)凸顯出半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的復(fù)雜性和脆弱性。
(p.s. 日本首相已宣布,因?yàn)蹩颂m問(wèn)題將制裁俄羅斯金融機(jī)構(gòu),并限制半導(dǎo)體和其他敏感技術(shù)出口)
面對(duì)市場(chǎng)擔(dān)憂,多家芯片廠商已經(jīng)公開(kāi)對(duì)此事做出回應(yīng)。
目前,三星、SK海力士、英特爾等廠商均表示,受益于多元化材料來(lái)源,其芯片生產(chǎn)暫未受到影響。
而全球最大芯片代工廠臺(tái)積電拒絕在“此時(shí)”置評(píng)。
這些芯片廠商背后的關(guān)鍵供應(yīng)商——光刻機(jī)巨頭ASML則表示:公司正在研究氖氣的替代來(lái)源。
實(shí)際上,2014年克里米亞事件之后,氖氣價(jià)格就經(jīng)歷過(guò)一波大幅上漲。許多公司開(kāi)始轉(zhuǎn)向中國(guó)、美國(guó)和加拿大尋求多元化供應(yīng)。
比如ASML,目前所使用的的氖氣中只有不到20%來(lái)自沖突地區(qū)。
但市場(chǎng)分析仍擔(dān)憂,俄烏局勢(shì)對(duì)芯片生產(chǎn)的影響將在長(zhǎng)期顯現(xiàn)。
有來(lái)自日本芯片行業(yè)的知情人士稱:
芯片制造商尚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(huì)從俄羅斯和烏克蘭購(gòu)買氖氣和鈀等。這些材料的供應(yīng)本來(lái)就很緊張,所以任 何進(jìn)一步的供應(yīng)壓力都可能推高他們的價(jià)格,進(jìn)而可能導(dǎo)致芯片價(jià)格上漲。
另外,數(shù)據(jù)顯示,國(guó)內(nèi)光刻氣體標(biāo)桿廠商華特氣體和凱美特氣昨日盤中逆市沖高。
One More Thing
實(shí)際上,俄烏局勢(shì)對(duì)科技領(lǐng)域的影響,還不止于芯片。
例如早在物理開(kāi)火之前,各種DDoS攻擊就已經(jīng)在烏克蘭的網(wǎng)絡(luò)上“先發(fā)制人”了。
DDoS是一種網(wǎng)絡(luò)攻擊手段,利用生成大量數(shù)據(jù)包或請(qǐng)求,導(dǎo)致目標(biāo)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)資源耗盡,從而使得正常用戶無(wú)法訪問(wèn)。
一方面,據(jù)ZDNet表示,烏克蘭的政府網(wǎng)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(wèn)題。
據(jù)路透社表示,早在2015年,俄羅斯黑客就被認(rèn)為對(duì)烏克蘭進(jìn)行過(guò)網(wǎng)絡(luò)攻擊了,當(dāng)時(shí)大約有22.5萬(wàn)人受到斷電影響。
另一方面,網(wǎng)絡(luò)安全公司ESET發(fā)現(xiàn),烏克蘭數(shù)百臺(tái)機(jī)器被裝上了一種“數(shù)據(jù)清除病毒”,而且早在過(guò)去幾個(gè)月前就已經(jīng)存在。
目前,烏克蘭政府正在征集黑客志愿者,幫助保護(hù)關(guān)鍵的一些基礎(chǔ)設(shè)施,并對(duì)俄羅斯軍隊(duì)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)間諜任務(wù)。
對(duì)此有網(wǎng)友表示,即使有意愿對(duì)俄羅斯進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊,需要考慮的事情也太多了,估計(jì)最后也沒(méi)人愿意參與做這事兒。
另外,還有網(wǎng)友總結(jié)出了一系列與烏克蘭有關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。
比如WhatsApp、Paypal的創(chuàng)始人都是烏克蘭裔,而Snapchat蒙版技術(shù)背后的團(tuán)隊(duì),base敖德薩……