氖、六氟丁二烯等氣體被譽為半導體機台裡的「血液」、工業用的「刻刀」，在半導體製程上扮演關鍵角色，但鮮少受到關注。俄烏皆是這些特用氣體大國，隨著俄烏戰火延燒、俄國將台灣列為不友善國家，究竟台灣的半導體產業會不會因此「被斷氣」？
生產、銷售半導體特殊氣體的晶呈科技上櫃前記者會上，法人與媒體圍著董事長陳亞理，他們最關心的不是晶呈前一年業績有多好，而是憂心俄烏戰爭延燒，半導體製程中必備的氖氣（Neon）到底會不會因此「被斷氣」，波及台灣的晶圓大廠？
「如果要問烏、俄供應的氖氣會不會斷，我覺得機會不是很大。但你如果問我價錢會不會漲，我會說百分之三百的機率，漲定了！」陳亞理斬釘截鐵地說。
俄國自2月24日出兵烏克蘭後，戰事延長至今已邁入第三週，即使兩國遠在地球的另一端，台商在俄、烏設廠的少，與兩國直接貿易也占比不大，但國內半導體業者卻緊盯戰事發展。
原因之一，便在於不少半導體製程上所需的氣體，來自於兩國。
陳亞理坦言，晶呈供應用於3D NAND Flash蝕刻製程的六氟丁二烯（C4F6）、四氟化矽（SiF4）等氣體來源，目前泰半來自於其與俄羅斯合資的公司。
產氣大城戰事吃緊，廠商已停工
又以氖氣為例，烏克蘭擁有全球七成以上的市占率，烏俄合計更是超過九成。路透社獨家報導揭露，烏克蘭兩家擁有世界半數半導體客戶的氖氣大廠Ingas與Cryoin已在近期停工。
路透社報導，據Ingas公司的發言窗口Nikolay Avdzhy表示，Ingas的氖氣年產量約1,500萬至2,000萬升，有約75%進入到晶片產業，客戶名單中也包含台灣。Ingas所在的城市位於烏克蘭南部鄰近黑海的港都、馬立波（Mariupol）如今已被俄方包圍。
烏克蘭總統府幕僚阿列斯托維奇於3月14日在電視上宣稱，馬立波從戰爭以來，有超過2,500位平民死於戰火。雖然此一數字尚未被核實，但可以肯定的是，在不久前馬立波一座婦幼醫院被轟炸，讓俄軍遭到各國撻伐。如今馬立波連對外的網路、電話都成問題，遑論生產。
敵軍兵臨城下，對烏克蘭公司而言，保住員工的性命，或許遠比供應另一個遠在他國的產業來得重要。
為什麼烏克蘭是氖氣大國？
俄羅斯長期以來金屬工業發達，冶煉金屬時，鋼鐵工廠會將氧氣從空氣中純化出來，分離出來的氮氣、氖氣，成為鋼鐵業的副產品，也因此，地緣之便的烏克蘭，成為世界上最大的氖氣供應國。其他國家不是不做，而是沒有規模龐大的金屬工業，如果單純投資這樣一套空氣分離的設備，根本不划算。
而對正要從晶片荒中復甦的世界而言，這無疑是個噩耗。
氖氣是一種惰性氣體（noble gas），能在大氣中找到，但含量非常低，僅有18.2ppm（百萬分之一）。在濃度高時，氖氣無色、無味，也不容易發生化合反應，但在通電後能發出橘紅色光，是霓虹燈管內最主要的氣體，也用於製冷、醫療等工業場景。
半導體機台的「血液」
但真正讓氖氣地位不凡的，是它在半導體製程中的重要性。
半導體製程中最重要的工序，是晶片製造商透過微影系統，以紫外光線將電路圖刻在晶片上，仰賴的技術是準分子雷射之中的氟化氬雷射（ArF laser）。這種雷射的原材料是氟化氬（ArF），以及做為緩衝氣體的氖氣。
設備運作時，一種混合氟化氬、氖氣的混合物，會充斥在微影設備中。隨著製程持續，氟化氬會耗用、氖氣也會因為暴露在大量的離子中而摻入雜質，純度下降、每一、兩週的時間，半導體廠就必須更換或補充機台裡的氖氣。
「你想想看，晶圓片如果減供三成，那造成的影響就是客戶少了三成的營收，但氣體減供三成，那造成的影響，是全面的、處在完全不同的層次，」陳亞理解釋，這也就是為什麼特用氣體會被譽為半導體的「血液」。
對台灣半導體產業的三大影響
隨著區域衝突，俄烏戰爭凸顯的，是這些稀有氣體產地距離市場遙遠所帶來的長鏈危機，總結來看，對台灣產業可能有三大影響，值得關注。
首先是價格飆漲。
經歷過2014年克里米亞戰爭的陳亞理回憶，當時晶呈已經以代理特用氣體為業，如今俄烏對峙對產業的影響與當時相去不遠。陳亞理認為，在戰爭時期，「重賞之下必有勇夫」的現象特別明顯，只要肯花錢，貨物供給、運輸都不至於完全停止，但必然反映在取得氣體的成本。
至於到底漲了多少？
「跟去年比起來我只能說市面上兜售的牌價，大概已經漲了十幾倍跑不掉，十幾倍買得到也算是滿厲害的，」陳亞理瞇起眼睛直說問題敏感，但進價飆漲已是不爭的事實。
戰爭帶來不確定性，也顯現在氣體供應商對客戶改變計價模式。
陳亞理坦言，不只晶呈，許多特用雷射氣體的業者，都已將報價的模式從過去的逐季改為逐月，或依照每一批到貨的價格跟客戶反應。
「至於成本能不能轉嫁出去，我不能說每個客戶都完完全全欣然接受，但是在他們整體考量下，客戶都會做出最明智的抉擇，」陳亞理說。
不過陳亞理也解釋，從價錢的角度看工業用氣體，對產業實際的影響，或許外界不必太擔心。特用氣體的價格雖然飆漲，但對半導體客戶而言，並不至於造成太大的負擔，原因在於氣體雖然關鍵，只要供需穩定，實際上的用量並不大。
陳亞理分析，以一座月產4萬片、300mm的晶圓廠為例，所用的氟化氬等氣體相加，每月用量大約15至20瓶，就算漲到2014、2015年歷史高點的一瓶148萬元，對於一個日夜趕工的晶圓廠而言，成本也不到3,000萬元，但若因「斷氣」而停產，一天損失的都遠不只這個數字。
▲ 供應半導體製程氣體的晶呈科技將在近期掛牌上櫃，圖左至右為晶呈科技董事長兼總經理陳亞理、行政支援處處長張永宏、研發處處長馮祥銨。
其次是推升在地廠商「調和」技術升級。
當氖氣從原料國運送達台灣，為了讓稀有氣體符合工業用的標準，還需要經過「純化」與「混合」兩道工序，廠商須將氖氣與氬、氪混合後，才能輸氣到機台，過去台灣沒有類似的後段製程，如今晶呈都已具備。
陳亞理認為，晶呈專攻特用氣體，與供應如氧、氮氣等大氣為主的氣體大廠不同，雖然特用氣體用量少，但晶呈發展出一套獨特的純化、檢測技術，面對不同國家的氣源，有能力均值化生產，讓台灣能有更多的氣體來源。
以氖氣為例，陳亞理分析，俄烏以外的氣源尚有南韓跟中國，至於六氟丁二烯則有比利時與中國，從最根本的原料來源，降低斷料風險。
國內氣體市場的霸主，亞東工業氣體（Air Liquide Far Eastern）也有著分散供應鏈的思惟，亞東工業氣體企業溝通暨行政管理處協理林采煖解釋，亞東在半導體化合物、氣體市場有專責的子公司，便於大宗採購與集中製程。
「從台灣供應鏈的角度來看，短期還沒有真正太大的影響。過去兩年新冠疫情，讓集團在策略上，早已增加氣體庫存的水準，以此刻來說，或許航運塞港，對我們的影響還比俄烏戰爭來得大些，」林采煖在接受《遠見》電訪時說。
林采煖也分析，氣體廠多半會提先向半導體廠調查需求，以便提前向總公司調貨。亞東不少用於台灣半導體廠的氣體，便是從美國運送到台灣來，意味著台灣不會直接向烏克蘭採購氣源。
氣體運到台灣後，還得進行混合與填裝，供應鏈長，也意味著氣源一時震盪，危機並不會立刻展現。
最後，「氣體回收」議題浮上台面。
除了各半導體大廠多半已建立一季到半年的氣體安全庫存，晶呈透露，氣體廠也多半會為客戶預留一些氣體，以達成先前談好的交貨量。
更長遠來看，自從克里米亞戰爭以來，半導體廠意識到氣體產地的局勢不穩，ASML等大廠多年前也已陸續提出減用氖氣的計畫，透過演算法，在不影響設備效能的前提下，延長補充氣體的時間。
至於從設備中回收氖氣，目前技術上已經可行，但半導體廠間尚未普及。
在2016年氖氣危機時，ASML曾表示，在當時超過2,500座生產基地中，僅有16%採用回收氖氣的系統。原因在於回收系統需停機改造，對半導體廠而言機會成本太高，且過去氣體多半已經是規格化的產品，投資成本改造設備，不太實際。
特殊氣體市場走過兩回戰爭洗禮，從價格調整、在地生產到工廠節約使用，毫無疑問地供應鏈已變得更有韌性，戰火也迫使產業思考並落實，「氣體回收」這件過去無足輕重的「小事」變成關鍵大事。
（本文由 遠見雜誌 授權轉載；首圖來源：shutterstock）
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