俄烏戰火下，烏克蘭幾間主要氖氣（Neon）供應商被迫停工，晶片生產商可能要面對氖氣供應不穩。氖氣對晶片生產有什麼重要作用？當新冠肺炎疫情已引發了全球晶片荒，俄烏氖氣斷供會否令全球晶片荒惡化？「斷氖」對各國未來原材料供應鏈部署又有何啟示？

2月24日，俄羅斯入侵烏克蘭，多個城市發生爆炸。黑海沿海港口城市熬德薩（Odesa）是俄軍首批攻擊目標之一。Larissa Bondarenko在家中地下室中躲避戰火。她在當地一間名為Cryoin的公司任職業務發展總監。這間公司生產氖氣出口至美國、中國大陸、台灣、歐洲、日本、韓國等地。她向科技媒體《Wired》說，隨着俄烏戰爭爆發，公司考慮到員工安全，決定工場停工。

Cryoin並非唯一一間在戰爭下停產的氣體供應商。另一業者Ingas位於遭受俄軍連番轟炸的東部工業城市馬里烏波爾（Mariupol），它和同樣位於熬德薩的Iceblick最近均停止生產氖氣。

依賴烏克蘭氖氣

根據資產管理公司Bernstein分析師Stacy Rasgon，晶片製造商佔了全球氖氣需求75%，其餘為工業用激光或雷射（laser），和激光矯視手術（Lasik）之類。氖氣是半導體生產的重要原材料。把圓柱狀的矽錠（ingots）切割成一片片的晶圓（wafer）後，晶片生產商在光刻或微影（lithography）的步驟中，利用激光把電路圖刻在晶圓上，從而製成晶片。由於晶片電路細微精密，廠商需要準確控制激光的波長，這就是氖氣的功能所在。

氖是一種惰性氣體（inert gas）或緩衝氣體（buffer gas）。據晶片業市場調查公司TrendForce解釋，在深紫外光（DUV）準分子雷射中，惰性混合氣體與鹵素（halogen）分子混合，經由電子束能量激發產生深紫外光的波長。DUV準分子雷射中所需要的惰性混合氣體中，氖氣是必要氣體。

要取得氖氣，可以利用空氣分離技術把液態氖從空氣中與其他元素分開。然而，氖在空氣中佔比不多，需要極大量空氣才能製成要滿足半導體生產所需的量。因此，比較方便和實際地生產氖氣的途徑，就是本來已經為了其他用途而使用了這種技術的設施，也就是鋼鐵廠。

氖氣在俄羅斯的製鋼中作為副產品產生，烏克蘭再以此建立氖產業。半導體供應鏈顧問公司Techcet行政總裁Lita Shon-Roy解釋：「俄羅斯擁有捕集氖氣設施的鋼鐵廠，會將氖氣裝瓶並作為一種原初產品出售。然後需要Cryoin之類的業者進一步淨化，移除其他氣體。」半導體所用氖氣的純度需要達到99.99%。

現時，烏、俄是晶片生產所需氣體的重要產地，例如烏克蘭的氖、氬（Argon）、氙（Xenon）和氪（Krypton），以及俄羅斯的六氟丁二烯（C4F6）。雖然數字有所差異，但烏克蘭似乎是全球氖氣生產重地。根據Bernstein、顧問公司Bain & Co.、Techcet和TrendForce分別估算，烏克蘭佔全球半導體級氖氣產量25%、四成、一半至近七成不等；路透社以企業公開數字及Techcet的數字推算，全球有45%至54%半導體級氖氣由Ingas和Cryoin兩間烏克蘭公司供應。

氖氣產地之所以集中於烏克蘭，據德國原材料局（DERA）在2018年有關惰性氣體的白皮書中解釋，當年蘇聯投放了大量資源到氖氣捕集過程，因為它預計在生產用於導彈和衛星防禦的激光武器中必須要用到。之後，隨着世界各地的製鋼廠空氣分離裝置關閉，烏克蘭和俄羅斯佔據了氖氣出口市場更大份額。

因此，當俄烏戰爭下這些工廠停產，半導體業的氖氣供應可能會大幅減少。Bain & Co.的半導體業分析師Peter Hanbury認為，「可能由烏克蘭衝突引致供應受到衝擊的晶片生產原材料中，氖氣潛在挑戰最大。」烏克蘭氖氣供應商Cryoin的業務發展總監Bondarenko說，除非戰爭停止，否則公司無法履行3月份的13,000立米方氖氣訂單。雖然她說在工廠停工下公司至少可以撐三個月，但萬一設備損毀，將對公司財務構成更大壓力，也會拖慢生產線重啟。

克里米亞的教訓

半導體業對於是次可能斷氖的隱憂並非毫無準備，畢竟過去他們已經歷過類似的供應危機。首先是2014年俄羅斯吞併烏克蘭克里米亞半島後。據美國國際貿易委員會，因為戰事，氖氣價格一度暴升了600%。

當時半導體業者以一系列方法應對。Hanbury回想：「在吞併克里米亞事件後，晶片行業開始設法減少製造過程中的氖氣用量。同時，他們採取了措施增加供應鏈中的氖氣庫存，因此氖氣供應商和半導體製造商，現在通常都有3至12個月的供應量在手。」此外，半導體業者也開始在烏、俄以外尋找新的供應商。例如光刻機龍頭荷蘭公司阿斯麥（ASML），從烏克蘭輸入氖氣量已比過往減少了20%。半導體研究機構Semianalysis首席分析師Dylan Patel補充，有些業者也研發了回收氖氣再用的方法。

再者，在過去一年多，全球各行各業已經在面對晶片荒。新冠肺炎疫情爆發下的需求誤判和供應鏈阻斷、日本瑞薩電子（Renesas）工廠火災、美國德州暴雪下停電令晶片廠停工、加上台灣旱災，結果從汽車、iPhone、PlayStation 5到一些健康和保安裝置，生產幾乎無一不受拖累。電子材料顧問 Linx Consulting合夥人Mark Thirsk說，這也令相關業者增加晶片材料庫存。

因此，俄烏戰爭下的氖氣阻斷，至少短期內對於財力和規模較雄厚的大廠而言，未必有太大影響。英特爾（Intel）發言人說，公司在全球分散的供應鏈已把風險減至最低；車用晶片商英飛凌（Infineon）表示「不預期影響生產」，「已增加原材料和惰性氣體庫存。」全球第二大記憶體製造商韓國SK海力士（SK Hynix）行政總裁李錫熙說，公司「已及早預備，無必要過分擔心」。台灣晶片商力積電說，公司內部庫存以及與供應商的合約，已可確保公司有至少六個月的氖氣。

不過，中小型業者就未必有這種能力。諮詢公司Gartner分析師Alan Priestley說：「一些供應比較有限的小型代工廠，可能會較早受到影響。」半導體供應鏈顧問公司TechCet行政總裁Lita Shon-Roy也同意：「最大的晶片製造商如Intel、三星（Samsung）和台積電（TSMC），擁有更大的購買力和庫存應付兩個月或以上，但是很多其他晶片商沒有這種緩衝。」她補充，增加庫存的謠言已經在晶片業者之間開始流傳，可能會加劇供應緊張狀況。

Bernstein分析師Rasgon也同意，他在3月初一份研究報告中寫道：「此外，半導體行業有能力支付並承擔高價以確保供應，畢竟氖氣只佔成本結構相對小部份，但是工業用激光或矯視手術之類可能會最先要面對斷供。」

然而，萬一俄烏戰爭持續，晶片大廠的存庫也有用完的一天。這樣，本來預計明年年尾有望結束的全球晶片荒，可能會延長或加劇，繼續導致價格上漲、延遲交付等情況。投資研究公司CFRA分析師Angelo Zino認為：「如果氖氣庫存在4月耗盡，而晶片製造商在其他地區未能鎖定訂單，這可能意味着供應鏈將受到進一步限制，令他們無法向很多重要客戶交付產品。」

全球化供應鏈終結

不過，晶片業者暫時似乎仍未太擔心烏克蘭斷氖的後果。一方面，有些業者如日本的瑞薩電子和羅姆半導體（ROHM）強調，可以從其他市場如中國採購。韓國SK證券的分析師指出，三星和SK海力士在中國皆有設廠，要取得足夠氖氣應該沒有困難。廣東華特氣體也向內媒《證券時報》說，公司現時有向烏克蘭採購氖氣，萬一烏克蘭完全斷供，國内也有氣源供應作為補充。

難怪有中國氣體供應商認為可從俄烏戰爭中受惠。智庫「氣體圈子」總經理任路指出，中國的製鋼業發達，有條件發展成熟的氖氣及其他氣體生產技術。江蘇常州納新特種氣體董事總經理陳治納向《南華早報》預期，若國外買家轉向中國購買氖氣以維持供應穩定，中國在全球氖氣市場份額能從30%增加至50%。

另一方面，有業者認為，考慮到氖氣雖然關鍵但用量不多，只要能找到供應，即使氖價上漲也影響有限。根據中國大宗原料市場分析商百川盈孚，中國氖氣（含量99.99%）每立方米價格從去年10月400元人民幣上漲到2月時逾1,600元。然而，據《遠見雜誌》報道，台灣特殊氣體供應商晶呈科技董事長陳亞理在3月中記者會上，雖然說俄烏戰爭下氖氣「百分之三百機率」會漲價，但是半導體客戶不會有太大負擔。他以一座月產四萬片300毫米晶圓的工廠為例，每月所有氣體用量約15至20瓶，以2014至2015年價格高位一瓶148萬新台幣計算，每月成本仍不足3,000萬新台幣；若果因氖氣中斷而停產，一天的損失已遠超這數字。

要更長遠和更根本地降低斷供風險，一定程度上減輕對外國依賴將無可避免。根據Techcet，2016年時烏克蘭佔了全球氖氣產量70%。但自從克里米亞事件後，更多新的氖氣供應選擇出現，美、中、韓等多國陸續發展本土生產氖氣。例如美國林德工業氣體（Linde）在2016年投資了2.5億美元在德州興建氖氣生產設施以分散供應；本年1月，韓國浦項鋼鐵在位於光陽的工廠成功生產氖氣，是為本土首例，本年產量預計可應付國內16%需求量。

新冠肺炎疫情爆發引致晶片荒，美、中、歐、日、韓等都己經計劃或開始了重新投資本土晶片生產。是次俄烏戰爭下的半導體氖氣供應問題，既再一次反映了現時科技產品全球供應鏈在突發危機之下何等脆弱，也折射了一個更宏觀的全球供應鏈修正轉型。

Techcet行政總裁Lita Shon-Roy指出：「目前正在發生的變化，亦即從較傾向全球化的經濟轉較為本土化的經濟，這場戰爭確實往這個方向再推了一把。每個地區都必須有所部署，讓他們在各種材料上更加自給自足。」台灣國防戰略與資源研究所所長蘇紫雲也有類似觀察：「現在愈來愈多國家明白到，對供應鏈取得更多控制的重要性，供應商也對於新冠肺炎或地緣政治不確定性可能造成的阻斷更加謹慎。這是與過往不同的思維改變。」

全球最大規模資產管理公司貝萊德（BlackRock）行政總裁Larry Fink，在最近的年度致股東函中甚至形容「全球化已終結」：「俄羅斯入侵烏克蘭以及隨後與全球經濟的脫鈎，將促使世界各地企業和政府重新評估他們對其他國家的依賴，並重新分析他們的製造和組裝足迹——這一點在新冠肺炎爆發後已經有很多人開始這樣做。」