近期，随着中东地区冲突的持续，全球能源和货物的重要运输“关口”霍尔木兹海峡依然处于封锁状态，全球半导体供应链面临新的不确定性正在加剧。除了石油、液化天然气等能源供应受阻之外，半导体制程所需的氦气供应也岌岌可危。

当地时间3月18日，卡塔尔国家能源公司宣布，其全球最大的液化天然气工厂——拉斯拉凡工业城（Ras Laffan）遭遇导弹袭击，引发大火，造成了“重大损失”。

根据卡塔尔国家能源公司最新发布的公告显示，拉斯拉凡工业城的袭击事件导致卡塔尔液化天然气产能损失约为每年1200万至1300万吨，约站总产能的17%，预计每年损失 200 亿美元的收入。该公司表示，修复生产设施的损坏可能需要长达五年的时间，并补充说，这将扰乱对欧洲和亚洲的液化天然气供应。

卡塔尔能源公司也证实，拉斯拉凡工业城遭到两次导弹袭击，第一次导致天然气制液设施遭受“广泛破坏”，第二次导致其多个液化天然气设施发生“大规模火灾并遭受进一步的广泛破坏”。

半导体产业“断气”危机加剧

由于卡塔尔国家能源公司也全球最大氦气生产商之一，其位于拉斯拉凡工业城的氦气工厂生产了全球约25%的氦气。此举或将进一步加剧半导体产业所需的氦气供应危机。

半导体制程中所需要用到的气体分为大宗气体与特殊气体两类。其中，特殊气体化学性质活泼，直接参与化学反应，决定了芯片的性能。虽然用量小，但对纯度和混配精度要求极高（通常5N-6N）。

大宗气体则被视为晶圆厂的“血液”。它们虽然不像特种气体（Specialty Gases）那样具有高度反应活性，但消耗量极大，且对纯度的要求通常需达到9N（99.9999999%） 以上，以确保半导体制程的良率。

目前半导体制造中主要的大宗气体包括：

氮气(N₂) 用量最大，氮气在半导体厂的总气体消耗量中占比超过60%。主要用途为吹扫反应炉、传输管道与储存晶圆的FOUP（晶圆载具），防止元件接触氧气而氧化。另外，排放制程废气前，用氮气稀释有毒或易燃气体，降低危险。至于，液态氮也常用于需要极低温环境的设备冷却。

氢气(H₂) 在先进制程中的地位日益重要，主要还原反应，在高温退火（Annealing）制程中，用来去除晶圆表面的氧化物。还有EUV 光源维护，也就是在极紫外光（EUV）光刻设备中，氢气用于清洁反射镜上的锡沉积，是维持曝光机运作的关键。另外，在磊晶生长（Epitaxy） 中作为载气，辅助硅化物的沉积。

氩气(Ar) 用于电浆与干蚀刻的媒介。由于氩气是一种极其稳定的惰性气体，主要应用于物理反应。其中包括电浆产生，也就是在溅镀（PVD）与离子布植制程中，氩气被电离成电浆，撞击靶材或清理晶圆表面。还有隔热与保护，在高温硅晶圆拉晶过程中，作为保护气防止石墨零件被侵蚀。

氧气(O₂) 是氧化层的构建者。在热氧化（Thermal Oxidation）过程中，氧气在晶圆表面生长二氧化硅（SiO₂）绝缘层。在电浆去胶（Ashing）过程中，利用氧电浆将光阻剂（Photoresist）碳化并清除。

氦气(He) 则是卓越的导热介质由于氦气分子极小且导热性能极佳。在半导体制程中是背面冷却（Backside Cooling）。例如在蚀刻制程中，氦气被充入晶圆背面与载台之间，快速导走制程产生的热量，防止晶圆过热变形。另外，还利用氦气分子小的特性，检测真空系统是否有微小泄漏。

特殊气体包括：硅烷 (SiH₄)、磷化氢 (PH₃)、乙硼烷 (B₂H₆)、三氟化氮 (NF₃)、四氟化碳 (CF₄)、氨气 (NH₃)、笑气 (N₂O) 等。

其中，硅烷主要用于沉积薄膜；磷化氢、乙硼烷主要用于掺杂 (Doping)工艺，改变半导体导电性；三氟化氮、四氟化碳主要用于刻蚀 (Etching)工艺；含氖、氩的混合气用于产生光刻所需的激光光源。

不过，这些特殊气体主要供应来源于美国、日本和欧洲，中东地区很少。

相比之下，在大宗气体供应中，中东地区的卡塔尔则占据了全球氦气产量约三分之一。

由于氦气是天然气副产物，主要来源是天然气资源中的氦气提取，因此全球供应高度集中：全球约 80%氦气来自少数国家的大型天然气田。具体来说，美国是最大的氦气生产国，卡塔尔位居全球第二，阿尔及利亚第三，俄罗斯和加拿大也有部分供应。

需要指出的是，卡塔尔是中东地区唯一真正的氦气供应核心国家，主要是其北方气田（North Field）天然气含氦，同时也有大规模液化设施。主要供应企业是卡塔尔国家能源公司QatarEnergy（包括旗下的RasGas），该公司也是全球最大氦气生产商之一。其位于拉斯拉凡工业城（Ras Laffan）的氦气工厂生产了全球约25%的氦气。但该工业城由于遭伊朗无人机攻击，已于3月2日暂停生产，氦气生产已经受到干扰。3月18日，拉斯拉凡工业城再度遇袭，使得情况更加严峻。

此前，氦气咨询公司Kornbluth Helium Consulting曾表示，若霍尔木兹海峡持续封闭，全球超四分之一氦气供应将面临断供。现在的情况是，虽然封锁有所放开，但是生产设施受到了破坏。

根据市场调研公司IndexBox的分析，若氦气供应中断30天，价格可能上涨10%至20%，若停供60至90天，则涨幅恐达25%至50%。这也是中东地区冲突造成全球半导体供应链紧张的原因。

不过，根据中国台湾相关供应链厂商的说法，以目前卡塔尔生产的大宗气体──氦气来说，一旦真的供应持续中断，对于韩国半导体产业的影响将会更为严重。因为，韩国目前氦气供应90%都来自于卡塔尔。相比之下，中国台湾在过去分散采购的带动下，来自卡塔尔的氦气仅占总量的30%，另外美国方面也占了30%的比例，剩下的来自其他地方与中国大陆。

3月19日，中国台湾经济部门次长何晋沧在立法院经济委员会答询时指出，虽然全球约三分之一氦气供应来自卡塔尔，且为LNG生产的副产品，但中国台湾目前氦气来源多元，主要由台湾三大工业气体供应商负责调度，包括联华气体与三福气体等，经济部已与相关厂商确认供应无虞。

他进一步指出，中国台湾氦气主要来源之一为美国，在现有供应链合作架构下，美方可持续稳定供应，不会有断气的情况；即便中东冲突延长至半年以上，对中国台湾半导体供应链也绝对没有影响。

值得一提的是，除了氦气之外，半导体产业对于天然气也有着巨大的需求，而部分地区的晶圆厂所需的管道天气的供应来源则是液化天然气，比如中国台湾和韩国等地区，中东地区的冲突导致的液化天然气供应危机，可能也将影响到这些地区的晶圆制造商。

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编辑：芯智讯-浪客剑