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2月13日消息，美國呼吁本國公民盡快撤離烏克蘭，而繼美國之后，英國、德國、澳大利亞、加拿大和日本等多國紛紛效仿。俄羅斯與烏克蘭地區(qū)緊張局勢進一步升級！烏克蘭作為半導體用電子氣體的主要生產國之一，俄烏戰(zhàn)爭戰(zhàn)爭爆發(fā)，將對半導體供應鏈產生沖擊！
1.電子氣體：晶圓制造中第二大耗材！
在眾多晶圓制造材料當中，電子氣體由于在制造過程中使用的步驟較多，所以消耗量遠遠高于其他材料。根據 SEMI 數據，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13.2%，是僅次于硅片的第二大耗材，并有望于2021年規(guī)模達到近46億美元。
2.電子工業(yè)的“血液”-電子氣體
半導體生產制造中使用超過 110 種氣體產品，幾乎覆蓋所有常見的電子氣體。半導體器件制作過程中對特種氣體存在多樣化、個性化需求，不同工藝會用到特定或多種電子氣體，其生產用量大、使用范圍廣、純度要求高，因此電子氣體被喻為電子工業(yè)的“血液”。根據工藝環(huán)節(jié)作用的不同，電子氣體通常可以分為“電子特種氣體”和“電子大宗氣體”，狹義的“電子氣體”特指可用于電子半導體領域生產的特種氣體。電子特氣行業(yè)的下游應用領域主要包括集成電路、液晶面板和光伏等行業(yè)。其中半導體晶圓制造是電子特氣最主要的應用領域，據 Linx 統計，2019 年全球電子特氣約 73%用于半導體行業(yè)。
3.半導體電子氣體產品分類
根據半導體工藝流程用途不同，可以將電子特氣大致分為六種：沉積、光刻、刻蝕、摻雜、熱處理、清洗。
4.光刻氣體：光刻機產生光源的關鍵
光刻機通過激光器激發(fā)光刻氣體原子，光刻氣體原子被激發(fā)到亞穩(wěn)激發(fā)態(tài)，在能級躍遷的過程中，能量以特定波長的光線釋放。所以，光刻氣體是光刻機產生光源的關鍵。光刻氣體包含Ar/F/Ne混合氣、Kr/Ne 混合氣、Ar/Ne 混合氣、Kr/F/Ne 混合氣等，是由氖（Ne）/氪（Kr）/氬（Ar）/氟（F）/氙按照精確比例混合而成。
5.俄烏沖突對電子氣體供應影響
2021年，全球70%氖氣、40%氪氣、30%氙氣由烏克蘭供應，單就美國而言，烏克蘭氖氣供應比例更是高達90%。盡管，晶圓制造過程中氖氣用量較小，但俄烏沖突勢必對其供應產生影響。
1）影響一：缺貨或斷供！烏克蘭在全球氖氣、氪氣、氙氣全球供應占比過高，而這些氣體原料主要來自俄羅斯鋼鐵行業(yè)副產物，烏克蘭對其進行提純加工。若俄烏沖突進一步升級，俄烏氖氣等相關產業(yè)鏈或將面臨“停擺”。全球晶圓制造產業(yè)將面臨氖氣等缺貨或斷供風險！
2）影響二：漲價！過去三個月氖氣價格快速上漲，根據百川盈孚價格跟蹤數據，我國氖氣（4N: 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。隨著產業(yè)鏈逐級傳導，氖氣價格上漲將從電子氣體向“晶圓制造”等下游產業(yè)鏈傳導，而“晶圓制造”價格上漲勢必帶動電源管理、顯示驅動等芯片價格上漲。
6.半導體電子特氣行業(yè)壁壘高！
電子氣體半導體生產制造中廣泛應用，其對純度與精度要求極高，對于氣源及其供應系統有著苛刻的要求，屬于典型的技術密集型行業(yè)。而除了技術要求高以外，電子氣體的客戶認證審核標準也極為嚴格?？偨Y起來，其行業(yè)壁壘體現在兩個維度，即：技術與資質。
技術壁壘：電子氣體的技術壁壘可以分為氣體純度壁壘與氣體精度壁壘。就氣體純度而言，特種氣體純化是氣體制造的主要技術壁壘。在普通工業(yè)領域中，對于特種氣體的純度要求在 99.99%以內。但是在電子級，特別是在半導體芯片制造領域，由于芯片制造技術已經發(fā)展到納米級別，所以氣體純度也必須在 ppt 級別以上。氣體中的雜質含量過多，就會嚴重影響芯片良率和可靠性。
電子氣體的純度要求也越來越高，經常需要 6N 級(99.9999%)甚至更高的純度，并且對電子氣體質量的穩(wěn)定性要求也越來越苛刻。10納米以下的先進制程對于雜質過濾的要求也越來越高，晶圓廠生產環(huán)境純凈度必須再度提升，才能確保半導體晶圓不受污染，提升生產良率。
就氣體精度壁壘而言，準確控制不同氣體的配比精度是另一壁壘。對于混配氣體而言，配比的精度是核心參數。氣體混配是指根據不同需求，運用重量法、分壓法、動態(tài)體積法等方法，將兩種或兩種以上組分的氣體按照特定比例混合，對配制過程的累計誤差控制、配制精度、配制過程的雜質控制等均有極高要求。
隨著產品組分的增加、配比精度的上升，常要求氣體供應商能夠對多種 ppm 乃至 ppb 級濃度的氣體組分進行精細操作，其配置過程難度與復雜程度也顯著增大。特別是對于光刻氣體而言，混合氣體的精度控制更加重要。
資質壁壘：企業(yè)客戶的資質認證較難，且時間很長。客戶對氣體供應商的選擇均需經過審廠、產品認證兩輪嚴格的審核認證，其中光伏能源、光纖光纜領域的審核認證周期通常為 0.5-1.0年，顯示面板通常為1-2年，集成電路領域的審核認證周期長達2-3年；另一方面，電子特氣在下游制造過程中的成本占比相對較低，但對電子產品性能影響較大，一旦質量出現問題，下游客戶將會產生較大損失。為了保持氣體供應穩(wěn)定，客戶在與氣體供應商建立合作關系后不會輕易更換氣體供應商。
7.多寡頭壟斷格局顯著，國產化亟待突破！
電子特氣產業(yè)寡頭壟斷格局顯著，國內高端電子氣體主要依賴進口。產業(yè)經過多年的發(fā)展和兼并收購，形成了“美國空氣化工集團、德國林德集團、法國液化空氣集團和日本太陽日酸株式會社”四大工業(yè)氣體巨頭為首的壟斷格局。據前瞻產業(yè)研究院數據，2019 年四大巨頭在全球與我國市場份額合計占比分別達 91%和 88%，寡頭壟斷格局顯著。
國內電子特種氣體起步于 20世紀 80 年代，與國外成熟氣體集團相比，大部分國內氣體公司的供應產品仍較為單一，用氣級別不高，尤其在集成電路、顯示面板、光伏能源、光纖光纜等高端領域仍主要依賴國外進口，國產化亟待突破。
國內半導體電子氣體領域，華特氣體、雅克科技、昊華科技、巨化股份、派瑞特氣（中船重工718所）等企業(yè)在高純硅烷、高純氨、高純笑氣、氖氣等產品上均取得突破。其中，華特氣體的Ar/F/Ne混合氣、Kr/Ne 混合氣、Ar/Ne 混合氣、Kr/F/Ne混合氣四種光刻氣體產品通過光刻機巨頭ASML認證。
