惰性气体在全球半导体制造过程中具有重要用途

 

俄罗斯莫斯科国立技术大学开设了一个重要的生产设施，生产纯氖气，填补了全球惰性气体的短缺，为莫斯科提供了部分控制权，并为具有重要战略意义的商品的出口量提供了巨大的出口潜力。

 

氖属于稀有气体，其中还包括氩气、氙气、氪气等。它们的主要意义在于它们的化学活性非常低。在任何情况下，它们都不会与其他元素发生反应。这决定了它们对各个行业的价值。

 

什么是氖气？

 

氖气通常与发光的标志有关。因此，氖气和其他惰性气体用于标牌，但氖气今天的主要用途是用于半导体生产。氖的使用有助于深紫外光的光刻能力和准分子激光器的运行——这些技术可以生产现代半导体。全球约 70% 的氖气产量用于微芯片行业，每年需要约 540 吨氖气。该行业没有惰性气体的其他替代品，预计也没有。

 

为什么会出现短缺？

 

氖不是在有限数量的矿床中发现的稀有矿物，事实上，氖均匀分布在全球大气中，约占行星大气总量的 0.002%。然而，它的提取却极其困难，就像从海水中提取黄金一样。

 

大多数惰性气体是作为钢铁工业的副产品生产的。然而，当今钢铁工业中使用的大多数现代技术工艺都不会导致惰性气体的释放，但它们会在上个世纪在后苏联时期建造的现在“过时”的工厂中产生作用，俄罗斯生产了全球大部分氖气和氩在其生产设施中，乌克兰从事提纯。

 

俄罗斯和乌克兰共同为世界市场提供约 50-55% 的惰性气体供应。举一个这种影响力的例子，美国从这些设施进口的惰性气体占其总惰性气体消耗量的 90%。

 

由于covid供应链问题，惰性气体生产出现了赤字，全球疯狂的需求远远超过供应。现在，乌克兰工厂停产和对俄罗斯实施制裁使情况更加复杂。

 

从 2021 年年中到 2022 年 2 月，惰性气体价格翻了两番。在对俄罗斯实施制裁后，莫斯科宣布限制原料和纯惰性气体的出口。现在价格大约是欧洲市场当前天然气价格的 1,000 倍。没有立即出现短缺的原因是，在该领域经营的大多数半导体公司都拥有大量的惰性气体工业储备。这使得避免将材料价格的上涨立即转化为实际芯片成本的增加成为可能。但这些产业储备现在正在枯竭。

 

供应链替代方案

 

中国也是氖气、氩气和氙气的主要生产国，中国的微芯片制造商几乎没有受到供应危机的影响。一般来说，小生产者遭受的损失最大，他们无力保留大量的材料储备。但是这些现在也很短缺，尽管供应可以由俄罗斯来源维持。

在新地点生产惰性气体需要至少 9 个月的准备时间，而且全球合适地点的可用性很小，限制了生产选择。在更加资本主义的社会中这样做还有其他不利因素，因为创建新的惰性气体设施需要大量投资，但随着供应情况稳定，投资回报和投资成本问题也存在 - 但是这取决于俄罗斯取消制裁。

 

俄罗斯在这方面有优势——它已经是世界上最大的惰性气体原料生产国，并且拥有清洁这些惰性气体以供技术使用的必要能力。它还拥有实验室设施，莫斯科国立技术大学设施的启用就说明了这一点。到2022年底，该实验室的氖气产量预计将达到每年7万立方米，占全球产量的10%以上。正在计划将这一数字提高 2.5 倍，这将使俄罗斯成为这些产品的唯一全球全周期生产国。大多数将针对出口市场，因为俄罗斯生产的惰性气体中只有 5% 在俄罗斯消费。这种情况再次表明，俄罗斯在知道西方无论如何都会对其实施制裁的情况下，如何预测和研究全球所需供应链的非常具体的部分。它还表明，随着时间的推移，对俄罗斯的制裁政策将不得不改变，因为该国在全球供应链的许多领域占据主导地位，包括石油、天然气、水，以及贵金属、稀土和许多其他工业矿物质。