惰性氣體在全球半導體制造工藝中有重要的應用

莫斯科國立技術大學開設了一個重要的生產設施，用于生產純氖氣，以填補全球惰性氣體的短缺，給予莫斯科部分控制權，并為具有戰略重要性的原材料的出口量提供巨大的出口潛力。

氖是一種稀有氣體，包括氬、氙和氪。最重要的是它們的化學活性很低。在任何情況下，它們都不會與其他元素發生反應。這決定了它們對不同行業的價值。

什么是霓虹燈？

霓虹燈通常與發光標志相關聯。因此，氖和其他惰性氣體用于屏蔽，但今天氖的主要用途是用于半導體生產。氖的使用有助于深紫外光的光刻，并有助于準分子激光器和可生產現代半導體的技術的運行。全球約70%的氖氣生產用于微芯片行業，每年需要約540噸氖氣。工業上沒有其他惰性氣體的替代品，也沒有預期。

為什么會出現短缺？

氖不是一種稀有礦物，在數量有限的礦床中發現。事實上，氖在全球大氣中分布均勻，約占整個行星大氣的0.002%。然而，它的提取極其困難，從海水中提取金也是如此。

大多數惰性氣體是鋼鐵工業的副產品。然而，當今鋼鐵工業使用的大多數現代技術和工藝不會導致惰性氣體的釋放，但它們將在上個世紀后蘇聯時期建造的“過時”工廠中發揮作用。俄羅斯在其生產設施中生產了世界上大部分的氖和氬，烏克蘭負責清潔。

俄羅斯和烏克蘭共同為世界市場提供了約50-55%的惰性氣體供應。作為這種影響的一個例子，美國90%的惰性氣體總消耗量來自這些工廠。

由于新冠肺炎的供應鏈問題，惰性氣體生產出現赤字，全球瘋狂的需求遠遠超過供應。現在，烏克蘭工廠的關閉和對俄羅斯的制裁使局勢進一步惡化。

從2021中期到2022年2月，惰性氣體的價格翻了四番。在對俄羅斯實施制裁后，莫斯科宣布限制原材料和純惰性氣體的出口。目前的價格大約是歐洲市場天然氣當前價格的1000倍。沒有立即短缺的原因是，在該領域運營的大多數半導體公司擁有大量的惰性氣體工業儲備。這防止了材料價格的增加立即轉化為實際芯片成本的增加。但這些工業儲備現在正在枯竭。

供應鏈中的替代方案

中國也是氖、氬和氙的主要生產國。中國的芯片制造商幾乎沒有受到供應危機的影響。一般而言，小生產者遭受的損失最大，無法維持大量的物質儲備。但這些資源也很稀少，盡管俄羅斯資源可以維持供應。

在新場地生產惰性氣體的準備工作至少需要9個月，而世界各地合適場地的可用性非常低，限制了生產的可能性。在更資本主義的社會中，這還有其他不利因素，因為建立新的惰性氣體工廠需要大量投資，但隨著供應形勢的穩定，也有回報和投資成本，但這取決于俄羅斯取消制裁。

俄羅斯在這方面具有優勢，因為它已經是世界上最大的惰性氣體原材料生產國，并具備為技術目的凈化這些惰性氣體的必要能力。它還擁有實驗室設施，莫斯科國立技術大學的開辦證明了這一點。到2022年底，該實驗室的氖氣產量預計將達到每年70000立方米，占全球產量的10%以上。計劃將該值提高2.5倍，這將使俄羅斯成為這些產品的唯一全周期全球制造商。大多數面向出口市場