半導(dǎo)體制造流程的“隱形漏洞”
稀土在半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,從材料、設(shè)備到工藝等多個(gè)環(huán)節(jié)都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
在半導(dǎo)體設(shè)備中,光刻機(jī)的晶圓臺、掩模臺需實(shí)現(xiàn)納米級精度的高速運(yùn)動,核心依賴無摩擦直線電機(jī)與磁懸浮系統(tǒng),這些系統(tǒng)的驅(qū)動力與強(qiáng)磁場均來自以釹、鐵、硼為主的稀土永磁體。單臺EUV光刻機(jī)需搭載數(shù)十公斤NdFeB磁鋼。
芯片制造中的晶圓拋光環(huán)節(jié)離不開稀土鈰,而鎵、鍺等稀土關(guān)聯(lián)材料更是高端芯片的關(guān)鍵襯底。中國將鎵、鍺納入管制后,國際價(jià)格單日暴漲42%,美國商務(wù)部僅找到兩噸戰(zhàn)略儲備,不足兩周芯片襯底用量。更嚴(yán)峻的是,美國本土缺乏稀土拋光材料產(chǎn)能,臺積電亞利桑那工廠仍需從中國進(jìn)口高純度氧化鈰,供應(yīng)鏈穩(wěn)定性岌岌可危。
二、美國誓言能否破局?
特朗普深感稀土被卡脖子的疼痛,下決心要讓明年稀土“遍地都是”。美國正通過三重路徑推動稀土自主,但多重瓶頸難以逾越。
路徑一:本土產(chǎn)能重建。MP材料公司獲國防部4億美元扶持,目標(biāo)2030年實(shí)現(xiàn)50%進(jìn)口替代。美國ReElement科技公司的模塊化工廠已投產(chǎn),但3000噸產(chǎn)能利用率不足30%,且未通過軍方認(rèn)證。
路徑二:“友岸外包”。10月,美澳簽署85億美元合作協(xié)議,計(jì)劃在澳大利亞建設(shè)年處理20萬噸的冶煉廠,采用美國“無酸萃取技術(shù)”,目標(biāo)2030年滿足美國60%的磁材需求。同時(shí),美國還與加拿大、烏克蘭簽署礦產(chǎn)協(xié)議,試圖構(gòu)建多元供應(yīng)體系。
路徑三:技術(shù)研發(fā)突破。加州大學(xué)研發(fā)的海藻提取法、美國稀土公司的雜質(zhì)去除技術(shù)取得進(jìn)展,但前者仍處實(shí)驗(yàn)室階段,后者未觸及分離核心環(huán)節(jié)。且中國持有全球67%的稀土專利,溶劑萃取技術(shù)回收率超98%,形成難以繞過的技術(shù)壁壘。