惰性气体在全球半导体制造工艺中有重要的应用

莫斯科国立技术大学开设了一个重要的生产设施，用于生产纯氖气，以填补全球惰性气体的短缺，给予莫斯科部分控制权，并为具有战略重要性的原材料的出口量提供巨大的出口潜力。

氖是一种稀有气体，包括氩、氙和氪。最重要的是它们的化学活性很低。在任何情况下，它们都不会与其他元素发生反应。这决定了它们对不同行业的价值。

什么是霓虹灯？

霓虹灯通常与发光标志相关联。因此，氖和其他惰性气体用于屏蔽，但今天氖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，并有助于准分子激光器和可生产现代半导体的技术的运行。全球约70%的氖气生产用于微芯片行业，每年需要约540吨氖气。工业上没有其他惰性气体的替代品，也没有预期。

为什么会出现短缺？

氖不是一种稀有矿物，在数量有限的矿床中发现。事实上，氖在全球大气中分布均匀，约占整个行星大气的0.002%。然而，它的提取极其困难，从海水中提取金也是如此。

大多数惰性气体是钢铁工业的副产品。然而，当今钢铁工业使用的大多数现代技术和工艺不会导致惰性气体的释放，但它们将在上个世纪后苏联时期建造的“过时”工厂中发挥作用。俄罗斯在其生产设施中生产了世界上大部分的氖和氩，乌克兰负责清洁。

俄罗斯和乌克兰共同为世界市场提供了约50-55%的惰性气体供应。作为这种影响的一个例子，美国90%的惰性气体总消耗量来自这些工厂。

由于新冠肺炎的供应链问题，惰性气体生产出现赤字，全球疯狂的需求远远超过供应。现在，乌克兰工厂的关闭和对俄罗斯的制裁使局势进一步恶化。

从2021中期到2022年2月，惰性气体的价格翻了四番。在对俄罗斯实施制裁后，莫斯科宣布限制原材料和纯惰性气体的出口。目前的价格大约是欧洲市场天然气当前价格的1000倍。没有立即短缺的原因是，在该领域运营的大多数半导体公司拥有大量的惰性气体工业储备。这防止了材料价格的增加立即转化为实际芯片成本的增加。但这些工业储备现在正在枯竭。

供应链中的替代方案

中国也是氖、氩和氙的主要生产国。中国的芯片制造商几乎没有受到供应危机的影响。一般而言，小生产者遭受的损失最大，无法维持大量的物质储备。但这些资源也很稀少，尽管俄罗斯资源可以维持供应。

在新场地生产惰性气体的准备工作至少需要9个月，而世界各地合适场地的可用性非常低，限制了生产的可能性。在更资本主义的社会中，这还有其他不利因素，因为建立新的惰性气体工厂需要大量投资，但随着供应形势的稳定，也有回报和投资成本，但这取决于俄罗斯取消制裁。

俄罗斯在这方面具有优势，因为它已经是世界上最大的惰性气体原材料生产国，并具备为技术目的净化这些惰性气体的必要能力。它还拥有实验室设施，莫斯科国立技术大学的开办证明了这一点。到2022年底，该实验室的氖气产量预计将达到每年70000立方米，占全球产量的10%以上。计划将该值提高2.5倍，这将使俄罗斯成为这些产品的唯一全周期全球制造商。大多数面向出口市场