Il neon e la litografia: il gas invisibile che tiene in scacco la supply chain dei semiconduttori
Diciotto parti per milione. È la concentrazione di neon nell'atmosfera terrestre, una quantità così ridotta da renderlo, in termini assoluti, una delle sostanze più rare con cui l'industria manifatturiera abbia mai dovuto fare i conti su scala globale. Eppure questo gas nobile, inerte e incolore, è il cuore pulsante di ogni macchina litografica in funzione oggi nei fab di TSMC, Samsung, Intel e SK Hynix. Senza neon ad altissima purezza, i laser a eccimeri si spengono. Senza i laser a eccimeri, non si incidono i circuiti sul silicio. La catena si interrompe qui, prima ancora di parlare di chip.
Il ruolo tecnico: laser a eccimeri e litografia DUV
Nel processo di fabbricazione dei semiconduttori, la fotolitografia è la fase in cui un pattern luminoso trasferisce il disegno del circuito su uno strato di materiale fotosensibile depositato sul wafer. Per i nodi avanzati — dai 7 nanometri in giù — i sistemi utilizzati sono macchine a deep ultraviolet (DUV) con laser a eccimeri che operano a 193 nm, prodotti in larga parte da ASML e da Canon. Le miscele di gas per laser a eccimeri, di cui il neon è componente critico, rappresentano oggi il segmento in crescita più rapida del mercato del neon per uso elettronico, che cresce sempre più con la diffusione degli strumenti di litografia a 193 nm. Per i nodi più avanzati entra in gioco la litografia EUV.
In questi sistemi, il neon è un componente essenziale delle miscele di gas utilizzate nei laser a eccimeri. Secondo analisi di settore come quelle di TECHCET, questo segmento rappresenta oggi la quota più dinamica della domanda di neon per uso elettronico.
La purezza richiesta è estrema: il neon di grado semiconductor deve raggiungere una purezza del 99,999% o superiore, con limiti sulle impurezze di elio, idrogeno e ossigeno nell'ordine di poche parti per milione per essere sicuro. Anche tracce minime di contaminanti degradano infatti le prestazioni del laser e abbassano la resa produttiva del wafer.
La geografia del problema: Ucraina, Russia, e il reinsediamento a Est
Prima del 2022, l'Ucraina forniva circa il 70% del neon mondiale e il 90% del neon di grado semiconductor importato dall'industria statunitense. Il meccanismo produttivo era specifico e difficile da replicare in tempi brevi: il neon è un sottoprodotto della produzione di acciaio, estratto come residuo dalla separazione criogenica dell'aria nei grandi impianti siderurgici. L'eredità dell'industria dell'acciaio sovietica aveva concentrato in Ucraina una capacità di raffinazione che nessun altro paese aveva sviluppato in misura comparabile.
L'invasione russa del febbraio 2022 ha interrotto questa catena di approvvigionamento, causando picchi di prezzo superiori al 500%: il neon è passato da 600 dollari per metro cubo a 3.500 dollari. La crisi ha accelerato la diversificazione, ma non l'ha risolta. La crisi del 2022 non ha eliminato la concentrazione dell'offerta, l'ha semplicemente spostata. La Cina detiene oggi una quota maggiore della produzione raffinata di neon, introducendo un rischio geopolitico proprio nel momento in cui Washington e Pechino sono impegnate nella più acuta contesa tecnologica degli ultimi decenni.
Le contromisure: riciclaggio, diversificazione, accordi pluriennali
In tema di neon l’industria non è comunque rimasta ferma. I principali produttori di memoria hanno installato unità di riciclaggio a livello di stabilimento capaci di recuperare oltre il 70% del neon di processo, con obiettivi fissati al 77% entro il 2026. Sul fronte dell'offerta, Air Liquide ha messo in servizio nel febbraio 2026 un nuovo impianto di purificazione di neon ultra-high-purity a Baton Rouge, in Louisiana, con una capacità aggiuntiva di 200.000 metri cubi l'anno. Linde ha siglato nel gennaio 2026 un accordo esclusivo pluriennale per la fornitura di neon ultra-puro a un importante produttore di semiconduttori statunitense.
Queste iniziative riducono l'esposizione ma non la azzerano. La concentrazione dell'offerta rimane una vulnerabilità critica, con un numero ristretto di produttori in Ucraina, Cina e Russia che controllano la maggior parte della capacità di neon grezzo.
Il nesso con Terafab e la nuova corsa alla capacità produttiva
Il tema torna di stretta attualità proprio oggi, mentre ASML ospita la sua conferenza tecnica annuale riservata a Eindhoven, con Elon Musk in collegamento per discutere di Terafab — l'impianto da almeno 55 miliardi di dollari che SpaceX e Tesla intendono costruire in Texas per produrre chip avanzati destinati a AI, robotica e data center spaziali. Un impianto di quel tipo, se mai dovesse operare ai nodi previsti, sarebbe un consumatore strutturale di neon di grado litografico su scala oggi difficile da stimare con precisione. La domanda di neon cresce proporzionalmente all'espansione della capacità produttiva mondiale: ogni nuova generazione di fab richiede volumi maggiori di neon ad alta purezza per la litografia a laser a eccimeri.
Così come stabilito da analisti del settore, il mercato globale del neon gas per uso industriale e semiconductor è stimato a 31 miliardi di dollari nel 2026, con una proiezione a 52,2 miliardi entro il 2035 a un tasso di crescita annuo composto del 6%. Il segmento semiconductor-grade, il più remunerativo, vale 385,6 milioni di dollari nel 2026 ed è atteso a 851 milioni entro il 2035, con un CAGR del 9,2%.
Il neon non ha sostituti funzionali nei laser a eccimeri a 193 nm. Non è sintetizzabile, non è sostituibile con altri gas nobili senza riprogettare l'intera architettura del laser. In un settore che misura la propria salute in nanometri e in yield percentuali, la dipendenza da un gas estratto come scarto siderurgico in paesi a rischio geopolitico elevato è una delle anomalie strutturali più sottovalutate dell'intera supply chain dei semiconduttori.
Una dipendenza difficile da eliminare
Il neon, nelle applicazioni DUV, non ha oggi sostituti immediati senza una riprogettazione significativa dei sistemi laser. Non è un materiale “scarso” in senso geologico, ma lo diventa nel momento in cui richiede processi di estrazione e purificazione altamente specializzati e concentrati geograficamente.
Per un’industria che misura la propria competitività in nanometri e punti percentuali di resa, la dipendenza da un gas ottenuto come sottoprodotto siderurgico in aree geopoliticamente instabili resta una fragilità strutturale. Una fragilità non sempre visibile, ma tutt’altro che secondaria.
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