釔鈧短缺！美半導體晶片產業供應鏈正被中國資源「鎖喉」

最近，美國兩家公司因釔和鈧庫存耗盡而拒接訂單的消息引發關注，這不僅是原物料短缺的信號，更標誌著全球半導體產業正從「軟硬博弈」轉向「物理資源博弈」的關鍵轉折。

釔和鈧雖非大宗金屬，也不直接參與晶體管製造，卻在兩個關鍵領域至關重要；釔用於先進製造設備的可靠性與潔淨度，鈧則決定高端射頻濾波器的性能上限。

根據中國海關數據顯示，在去年 4 月 4 日後的八個月內，美國僅進口 17 噸釔產品，較先前八個月的 333 噸驟降，釔價也因此自去年 11 月飆漲 60%，達 2024 年同期 69 倍。

釔在半導體製造中扮演「環境守護者」角色。先進製程的乾蝕腔體需承受高能量等離子與強腐蝕氣體，氧化釔塗層可抗侵蝕、防污染，保障良率與穩定性。一旦供應受限，設備維護週期縮短、備件更換頻繁，將直接衝擊產線運作。

此外，釔鋇銅氧 (YBCO) 是高溫超導材料，供應波動也會波及量子工程等高端領域。

鈧的價值則體現在材料體系優化中。在氮化鋁 (AlN) 中摻雜鈧形成的 AlScN，可顯著提升壓電性能，使 5G BAW 濾波器實現更低功耗、更小尺寸和更高頻寬。

研究顯示，35% 原子百分比的鈧摻雜能將壓電性能提升至純 AlN 的 2.6 倍，帶外衰減更優。

美國半導體公司 Qorvo 的 5G 白皮書已明確將鈧摻雜 AlN 列為關鍵技術，但鈧供應受限將拖慢高規格零件量產。更關鍵的是，AlScN 的鐵電特性使其成為非揮發性記憶體晶片的潛力材料，鈧的稀缺直接鎖死美國在該領域「彎道超車」的可能。

材料短缺已引發美國工業界「搶料大戰」。北美塗層巨頭對客戶分級，至少兩家因釔庫存枯竭停產，優先保障波音、通用電氣等核心客戶。刻蝕作為基礎工藝，釔問題更成美國《晶片法案》本土擴產的隱性風險－建廠可補貼，但材料與備品體系難靠資金速成。

知名半導體產業機構 SemiAnalysis 警告，鈧庫存恐僅能維持數月，5G 晶片生產正面臨中斷困境。

為了避險，美國啟動 120 億美元的「Project Vault」關鍵礦產儲備計劃，國防後勤局 (DLA) 也打算 5 年採購 6.4 噸鈧氧化物，但首年 2 噸的規模杯水車薪。全球鈧年產量僅數十噸，美國幾乎無實際產量，而中國憑藉鈦白粉廢液回收等循環技術，掌握 60% 以上鈧供應，更以串聯萃取理論實現 5N/6N 級高純度提煉，形成「從礦到靶材」的全產業鏈壁壘。

長久以來，矽谷聚焦軟體與架構創新，卻忽略支撐技術的實體資源。釔鈧之困，既是美系半導體的「利劍」，更揭開全球供應鏈脆性的隱憂。

當「產業維生素」被卡住，再先進的晶片藍圖，也難逃「無米之炊」的困境。