俄乌战火引发芯片危机！光刻机一核心原料70%产自乌克兰，ASML都坐不住了

萧箫 鱼羊 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI

没想到，疫情之下本就脆弱的半导体供应链，这回因为俄乌开火雪上加霜了。

不是美日等要制裁俄罗斯，限制半导体出口的问题，而是——

原材料恐将断供，价格危险了。

关键词是氖气。

这种惰性气体，对于半导体光刻环节至关重要，是大部分主流光刻机“光源”不可或缺的原料之一。

而乌克兰，正是全球最大的氖气出口国，其出口的氖气约占全球市场的70%。

据《科创板日报》报道，国内光刻气体标杆厂商凯美特气表示，氖气目前已涨价：

现在两三天一个价格，价格波动很大。我们通过经销商销售，主要销往国外。且国外企业的报价高于国内。

而面对供应中断风险，光刻机巨头ASML已经表示在寻找“备胎”。

此前，克里米亚局势紧张时期，氖气的价格就曾一度上涨600%。

主流光刻技术重要原料之一

所以，氖气究竟在芯片制造环节起到什么作用？

简单来说，它是光刻机中产生“光源”的一种重要原材料，而光刻机对于光源的波长要求非常高。

波长越短，雕刻出来的电路越细致，芯片制程就越小。

利用稀有气体，不仅能获得波长较短的激光，波长也相对更加稳定。

其中，尤以目前大规模应用的、而且仍占主流地位的DUV深紫外光刻机需要大量氖气。

具体来说，DUV光刻机利用光刻气体来制造光源，这是一种稀有气体与氟的混合气。

常见的光刻气体有氩氟氖混合气、氪氖混合气、氩氖混合气、氩氙氖混合气等等。

制造时，需要利用高压激发这些稀有混合气体，产生电子跃迁，从而产生波长稳定的光线，经过聚合滤波等过程形成光源。

原子核外的电子在发生跃迁的时候，如果是跃迁至低能级，就会释放出光子，将它在增益介质中反复放大能量后，发射出去就形成了一个波长稳定的激光。

△图源维基百科

也就是说，作为缓冲气体，氖气普遍存在于各种激光气体中，用于提供高效的能量。

如在目前DUV光刻机主要采用的ArF（氟化氩）激光器中，氖气就占到了气体混合物的96%以上。

有了优质的光源之后，光刻机才能进一步制造芯片。

具体原理有点类似于我们“投影”的效果，利用光对涂在晶圆表面的“保护膜”（光刻胶）进行去除，这样失去光刻胶的部分就能被化学液体腐蚀并形成电路。

△光刻胶对黄光不敏感，光刻间通常用黄光

当然，目前光刻机也在进一步发展中。

从最早用汞灯作为光源，到深紫外（DUV）光刻机、再到下一代极紫外（EUV）光刻机，EUV主要通过锡等离子来产生光源，而ASML等厂商也在尽力发展这项新技术。

ASML寻找备胎，三星英特尔：暂无影响

不仅是氖气，乌克兰出口的氪气和氙气也分别占到了全球供应份额的40%和30%。

而另一种重要半导体材料钯，则有40%来自俄罗斯。

美国芯片制造商美光就表示：俄乌冲突升级凸显出半导体供应链的复杂性和脆弱性。

（p.s. 日本首相已宣布，因乌克兰问题将制裁俄罗斯金融机构，并限制半导体和其他敏感技术出口）

面对市场担忧，多家芯片厂商已经公开对此事做出回应。

目前，三星、SK海力士、英特尔等厂商均表示，受益于多元化材料来源，其芯片生产暂未受到影响。

而全球最大芯片代工厂台积电拒绝在“此时”置评。

这些芯片厂商背后的关键供应商——光刻机巨头ASML则表示：公司正在研究氖气的替代来源。

实际上，2014年克里米亚事件之后，氖气价格就经历过一波大幅上涨。许多公司开始转向中国、美国和加拿大寻求多元化供应。

比如ASML，目前所使用的的氖气中只有不到20%来自冲突地区。

但市场分析仍担忧，俄乌局势对芯片生产的影响将在长期显现。

有来自日本芯片行业的知情人士称：

芯片制造商尚未感受到任何直接影响，但为他们提供半导体制造材料的公司会从俄罗斯和乌克兰购买氖气和钯等。这些材料的供应本来就很紧张，所以任何进一步的供应压力都可能推高他们的价格，进而可能导致芯片价格上涨。

另外，数据显示，国内光刻气体标杆厂商华特气体和凯美特气昨日盘中逆市冲高。

One More Thing

实际上，俄乌局势对科技领域的影响，还不止于芯片。

例如早在物理开火之前，各种DDoS攻击就已经在乌克兰的网络上“先发制人”了。

DDoS是一种网络攻击手段，利用生成大量数据包或请求，导致目标计算机网络或系统资源耗尽，从而使得正常用户无法访问。

一方面，据ZDNet表示，乌克兰的政府网站和银行正在面临DDoS的攻击，包括PrivatBank和 Oschadbank等大型银行也都遭遇了停电问题。

据路透社表示，早在2015年，俄罗斯黑客就被认为对乌克兰进行过网络攻击了，当时大约有22.5万人受到断电影响。

另一方面，网络安全公司ESET发现，乌克兰数百台机器被装上了一种“数据清除病毒”，而且早在过去几个月前就已经存在。

目前，乌克兰政府正在征集黑客志愿者，帮助保护关键的一些基础设施，并对俄罗斯军队实施网络间谍任务。

对此有网友表示，即使有意愿对俄罗斯进行网络攻击，需要考虑的事情也太多了，估计最后也没人愿意参与做这事儿。

另外，还有网友总结出了一系列与乌克兰有关的互联网产品。

比如WhatsApp、Paypal的创始人都是乌克兰裔，而Snapchat蒙版技术背后的团队，base敖德萨……

参考链接：
[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