丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)——芯片光刻工序中鮮為人知卻不可或缺的化學(xué)溶劑——因伊朗戰(zhàn)爭(zhēng)引發(fā)的霍爾木茲海峽封鎖而陷入供應(yīng)危機(jī),正成為觀察半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈壓力的早期預(yù)警信號(hào)。
據(jù)媒體援引多位韓國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)消息人士透露,日本主要光刻材料供應(yīng)商已相繼通過(guò)在韓子公司,就 PGME 和 PGMEA 原材料采購(gòu)受阻情況正式通知三星電子和 SK 海力士。日本最大化工企業(yè)信越化學(xué)工業(yè)已撤回本財(cái)年全年盈利預(yù)測(cè),其最新季度營(yíng)業(yè)利潤(rùn)約 8.6 億美元,同比下降 13%,低于市場(chǎng)預(yù)期,并將原因直接歸咎于石腦油衍生產(chǎn)品的供應(yīng)約束。
霍爾木茲海峽于今年 3 月初遭到實(shí)際封鎖,切斷了日本超過(guò) 40% 的石腦油進(jìn)口來(lái)源。日本國(guó)內(nèi)石腦油現(xiàn)貨價(jià)格隨即從此前約每噸 600 美元飆升至 4 月初的約 1190 美元,漲幅約 92%。這一沖擊沿石腦油→丙烯→環(huán)氧丙烷→ PGMEA →光刻膠的完整產(chǎn)業(yè)鏈向下傳導(dǎo),覆蓋光刻膠、稀釋劑、底部抗反射涂層(BARC)、旋涂硬掩膜(SOH)及高帶寬存儲(chǔ)器(HBM)臨時(shí)鍵合膠等幾乎所有光刻工藝材料。
據(jù)彭博報(bào)道,追蹤芯片供應(yīng)鏈相關(guān)企業(yè)的彭博指數(shù)目前依然堅(jiān)挺,市場(chǎng)尚未將上述供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)入定價(jià)。但業(yè)界警告,從石腦油斷供到半導(dǎo)體產(chǎn)能受損,中間隔著數(shù)月時(shí)間與數(shù)十個(gè)中間工序,傳導(dǎo)周期長(zhǎng)且難以逆轉(zhuǎn),當(dāng)前的平靜可能掩蓋了尚未充分顯現(xiàn)的下行風(fēng)險(xiǎn)。A 股市場(chǎng)已有所反應(yīng),PGME/PGMEA 相關(guān)概念股近期錄得顯著漲幅。
霍爾木茲傳導(dǎo):一條從原油到光刻車間的斷裂鏈
PGMEA 的供應(yīng)危機(jī),根源在于原油產(chǎn)業(yè)鏈的上游斷裂。石腦油是原油精煉的輕質(zhì)餾分,是生產(chǎn)丙烯、乙烯等石化中間體的關(guān)鍵原料,而日本超過(guò) 40% 的石腦油進(jìn)口來(lái)自中東。霍爾木茲海峽封鎖后,日本 12 座石腦油裂解中心已有 6 座被迫削減產(chǎn)能。丙烯產(chǎn)量下降導(dǎo)致環(huán)氧丙烷供應(yīng)收縮,PGME 和 PGMEA 正是以環(huán)氧丙烷為原料衍生而來(lái)。
據(jù)韓國(guó)行業(yè)媒體報(bào)道,日本化工企業(yè) Daicel 擁有從環(huán)氧丙烷到 PGMEA 的完整一體化生產(chǎn)流程,東亞合成(Toagosei)則利用陶氏(Dow)提供的原料精煉 PGMEA。上述溶劑隨后供應(yīng)至 JSR、東京應(yīng)化工業(yè)(Tokyo Ohka Kogyo)、信越化學(xué)工業(yè)、富士膠片(Fujifilm)等企業(yè),用于生產(chǎn)光刻膠等成品材料并出口至韓國(guó)。
一位行業(yè)人士將當(dāng)前局面比喻為 " 有咖啡粉卻沒(méi)有水 " ——光刻材料成品的生產(chǎn)無(wú)從啟動(dòng)。日本半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期依賴國(guó)內(nèi)原料自給,這一特點(diǎn)在正常情況下被視為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但當(dāng)單一上游原料受阻時(shí),整條供應(yīng)鏈可能同時(shí)遭到?jīng)_擊。
Shin-Etsu 率先告警:日本化工龍頭首當(dāng)其沖
在受影響的日本化工企業(yè)中,Shin-Etsu Chemical 是目前最早以財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)壓力的公司。據(jù)彭博報(bào)道,該公司已撤回本財(cái)年全年業(yè)績(jī)展望,稱石腦油衍生產(chǎn)品的供應(yīng)約束使公司難以 " 合理預(yù)測(cè) " 全年業(yè)績(jī)表現(xiàn)。其最新季度營(yíng)業(yè)利潤(rùn)約 8.6 億美元,同比下降 13%,低于市場(chǎng)預(yù)期。Shin-Etsu 同時(shí)也是半導(dǎo)體硅晶圓的主要供應(yīng)商,其業(yè)績(jī)告警對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)具有一定的風(fēng)向標(biāo)意義。
向三星電子和 SK 海力士供應(yīng)光刻材料的日本企業(yè),還包括 Tokyo Ohka Kogyo、JSR、富士膠片(Fujifilm)和日產(chǎn)化學(xué)(Nissan Chemical Corporation)。部分企業(yè)已于 4 月 21 日完成對(duì)韓國(guó)客戶的正式通知,另有企業(yè)計(jì)劃于 4 月 23 日完成內(nèi)部會(huì)議后再行溝通。
下游告急:三星、SK 海力士收到供應(yīng)預(yù)警
PGME/PGMEA 短缺直接威脅的,是芯片制造光刻工藝中的幾乎所有關(guān)鍵材料:光刻膠、稀釋劑、BARC、SOH,以及 HBM 生產(chǎn)所用的臨時(shí)鍵合膠。據(jù)報(bào)道,一旦日本光刻膠或 BARC 供應(yīng)中斷,三星、SK 海力士的半導(dǎo)體生產(chǎn)線將面臨停產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
更關(guān)鍵的瓶頸在于替代材料的切換周期。任何原材料的變更均需經(jīng)過(guò)下游客戶重新資格認(rèn)證,該流程通常耗時(shí)約一年,先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)所需時(shí)間可能更長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道,日本光刻材料廠商正在評(píng)估從韓國(guó)或中國(guó)采購(gòu) PGME/PGMEA 的可行性,但若采購(gòu)受阻局面持續(xù)加劇,相關(guān)企業(yè)可能被迫壓縮認(rèn)證評(píng)估周期。
此輪危機(jī)也為韓國(guó)本土供應(yīng)商創(chuàng)造了潛在機(jī)遇。Chemtronics 和 Jaewon Industrial 已建立 PGMEA 量產(chǎn)體系,并直接向日本企業(yè)和三星電子供貨。Jaewon Industrial 一位高管表示,韓國(guó)企業(yè)的供應(yīng)鏈來(lái)源相對(duì)多元,涵蓋美國(guó)和中國(guó)渠道,但整體采購(gòu)形勢(shì)仍面臨挑戰(zhàn)。此外,HanWool Materials Science 計(jì)劃通過(guò)子公司 JK Materials 進(jìn)口中國(guó)產(chǎn) PGME/PGMEA,目前正與日本主要光刻材料廠商就供應(yīng)合作事宜進(jìn)行洽談。
風(fēng)險(xiǎn)幾何:沖擊可控,但或被市場(chǎng)低估
對(duì)于 PGMEA 短缺對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的實(shí)質(zhì)影響,業(yè)界評(píng)估存在明顯分歧。波士頓咨詢集團(tuán)(Boston Consulting Group)的 Ramiro Palma 指出,光刻材料在芯片生產(chǎn)總成本中約占 15%,整體價(jià)值鏈具備相當(dāng)?shù)膬r(jià)格上漲吸收能力;同時(shí)光刻材料用量相對(duì)有限,他傾向于認(rèn)為短缺不會(huì)對(duì)產(chǎn)能造成實(shí)質(zhì)性沖擊。晨星(Morningstar)分析師 Brian Colello 則以氦氣為例進(jìn)行類比——同樣是芯片制造不可或缺的材料,約三分之一來(lái)自卡塔爾,但由于企業(yè)備貨充足且存在替代來(lái)源,供應(yīng)沖擊目前仍屬可控。Colello 表示,隨著沖突持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng),氦氣供應(yīng)壓力仍值得持續(xù)關(guān)注。
然而,據(jù)彭博報(bào)道,從石腦油斷供到最終體現(xiàn)在芯片產(chǎn)能上,傳導(dǎo)鏈條長(zhǎng)達(dá)數(shù)月且涉及數(shù)十個(gè)中間工序,這一滯后效應(yīng)使市場(chǎng)往往低估早期信號(hào)的警示意義。目前,彭博芯片供應(yīng)鏈相關(guān)企業(yè)指數(shù)并未反映任何下行風(fēng)險(xiǎn)——這或許正是最值得警惕之處。" 金絲雀 " 的價(jià)值,在于它比礦工更早感知危險(xiǎn);而當(dāng)危險(xiǎn)真正顯現(xiàn)時(shí),往往已難以迅速逆轉(zhuǎn)。
PGME/PGMEA 供應(yīng)緊張的消息已在 A 股市場(chǎng)激起波瀾。市場(chǎng)討論顯示,怡達(dá)股份在短短三個(gè)交易日內(nèi)漲幅已達(dá)約 60%;華特氣體憑借多重題材疊加同樣錄得強(qiáng)勁漲勢(shì);百川股份則因遭遇拋壓以及市場(chǎng)對(duì)其一季度業(yè)績(jī)的擔(dān)憂,短期走勢(shì)相對(duì)落后。
