日本半導(dǎo)體材料和設(shè)備聞名天下,即使是同為半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)的韓國(guó),對(duì)日本半導(dǎo)體材料的依賴程度也非常高,正是因?yàn)槿绱耍瑑赡昵?,?dāng)日本發(fā)起對(duì)韓國(guó)的經(jīng)貿(mào)制裁后,以三星和SK海力士為代表的韓國(guó)芯片廠商痛苦不堪,因?yàn)樗鼈兊陌雽?dǎo)體材料“斷炊”了。在極為被動(dòng)的情況下,韓國(guó)政府和產(chǎn)業(yè)界發(fā)起了各種自救措施。
兩年后的今天,這種努力依然在韓國(guó)本土以及國(guó)外進(jìn)行著,特別是SK海力士和三星這兩家芯片巨無(wú)霸,為了保證半導(dǎo)體設(shè)備和材料的供應(yīng),采取了多種措施。本周,SK集團(tuán)計(jì)劃成立SK Japan Investment,以促進(jìn)對(duì)實(shí)力雄厚的日本半導(dǎo)體公司的投資和收購(gòu)。據(jù)悉,該集團(tuán)計(jì)劃籌集4000億韓元以啟動(dòng)日本的投資部門(mén)。為此,SK集團(tuán)旗下的四家控股公司-SK Inc.,SK Siltron,SK Materials和SKC-將各自向該公司投資1000億韓元。
SK Japan Investment計(jì)劃接管向SK附屬公司提供材料和組件的公司,SK集團(tuán)將允許SK Japan Investment接受日本公司的投資。
增加在日本投資,是韓國(guó)芯片企業(yè)增強(qiáng)半導(dǎo)體材料自主能力的一項(xiàng)重要措施,因?yàn)橹皇羌訌?qiáng)韓國(guó)本土企業(yè)的投入和研發(fā)力度是不夠的,因?yàn)榘雽?dǎo)體材料是高精尖產(chǎn)業(yè),需要長(zhǎng)期的投入和研發(fā),短時(shí)間內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)自給自足的成果。
韓國(guó)芯片企業(yè)的這些“被迫”舉措,起因還要追溯到兩年前。
日本制裁韓國(guó),半導(dǎo)體材料首當(dāng)其沖
2019年7月,日本政府啟動(dòng)了針對(duì)韓國(guó)的半導(dǎo)體材料出口管制,受到管制的分別是作為半導(dǎo)體和顯示器制造材料的光刻膠、氟化氫和氟聚酰亞胺。日本企業(yè)出口相關(guān)產(chǎn)品需要接受政府審查。這對(duì)三星、SK海力士和LG顯示等韓國(guó)科技巨頭產(chǎn)生了很大影響,這些公司因?yàn)槿狈υ牧?,一度停產(chǎn)。
據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),日本企業(yè)在全球半導(dǎo)體材料市場(chǎng)上所占的份額達(dá)到約52%。日本的半導(dǎo)體材料行業(yè)在全球占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),在硅晶圓、光刻膠、鍵合引線、模壓樹(shù)脂及引線框架等重要材料方面占有很高份額,如果沒(méi)有日本材料企業(yè),全球的半導(dǎo)體制造都要受挫。
在全球范圍內(nèi),日企在高純度氟化氫領(lǐng)域占有80%~90%的市場(chǎng)份額。氟化氫用在晶圓形成電路之后清洗多于的膜。光刻膠是感光材料,用于涂布在半導(dǎo)體基板上后通過(guò)照射特殊光線把電路圖案轉(zhuǎn)印到基板上。日本合成橡膠(JSR)和東京應(yīng)化(TOK)在這一領(lǐng)域占有90%市場(chǎng)份額。氟聚酰亞胺是OLED的關(guān)鍵材料,韓國(guó)OLED技術(shù)全球領(lǐng)先,占全球產(chǎn)能70%以上,對(duì)日本的氟聚酰亞胺高度依賴。
對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響
韓國(guó)SK、三星、LG等廠商所需的大多數(shù)氟聚酰亞胺、光刻膠和高純度氟化氫都是從日本進(jìn)口的。
日本限制對(duì)韓國(guó)的半導(dǎo)體材料供應(yīng),對(duì)三星和SK海力士等企業(yè)產(chǎn)生很大影響。即便韓國(guó)廠商能從其他國(guó)家供應(yīng)商那里獲得供應(yīng),也難以滿足自身需求。更何況,在一些高規(guī)格材料上,短時(shí)間內(nèi)很難找到替代。
據(jù)韓國(guó)媒體透露,2019年,被日本列入限制范圍的半導(dǎo)體核心材料,韓國(guó)只有1~3個(gè)月儲(chǔ)備量。日本政府的限制出口等措施,不僅韓國(guó)受到?jīng)_擊,日本自身也受影響。日本半導(dǎo)體材料廠商的高管就曾表示過(guò)擔(dān)憂,日韓的產(chǎn)業(yè)屬于水平分工關(guān)系。韓國(guó)倒下了,日本也會(huì)倒下,而且還會(huì)對(duì)全球供應(yīng)鏈造成嚴(yán)重影響。
在韓國(guó),過(guò)去是從日本公司進(jìn)口超高純度的氟化氫,但直到2020年1月,約有半年時(shí)間都拿不到日本的個(gè)別出口許可,使得進(jìn)口量驟減,2019一整年的進(jìn)口額年減45.7%。
光刻膠方面,韓國(guó)能找替代品的產(chǎn)品未達(dá)到整體的1%。由于JSR、富士、東京應(yīng)化工業(yè)、信越化學(xué)等日本廠商在全球市場(chǎng)占比高達(dá)九成,這對(duì)正在追趕臺(tái)積電的三星而言,肯定會(huì)受影響。
半導(dǎo)體設(shè)備方面,在日本出口限制后,2020年9月,韓國(guó)對(duì)日本的半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口程度不降反升,相比2019年增長(zhǎng)了近80%。2020年1月至7月,韓國(guó)從日本進(jìn)口了17億美元的半導(dǎo)體設(shè)備,同比增長(zhǎng) 77.2%。
半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口的增加與三星的大規(guī)模投資有關(guān),三星于2020年 5 月宣布在平澤建設(shè)NAND閃存生產(chǎn)線,而日本出口限制后,三星對(duì)日本半導(dǎo)體設(shè)備的依賴度仍然高達(dá)25.7%,僅比2019年下降2個(gè)百分點(diǎn)。
制裁是把雙刃劍,不僅傷害了韓國(guó)半導(dǎo)體業(yè),同時(shí)對(duì)日本產(chǎn)業(yè)也有負(fù)面影響。
由于日本具有競(jìng)爭(zhēng)力的半導(dǎo)體材料制造業(yè)對(duì)韓國(guó)三星等制造商的依賴度很高,制裁政策嚴(yán)重影響了這些日本企業(yè)的業(yè)績(jī)。
例如,受打擊較大的是氟化氫制造商Stella Chemifa和森田化學(xué)工業(yè),據(jù)統(tǒng)計(jì),這兩家日本企業(yè)全年對(duì)韓國(guó)出口減少了60億日元。Stella Chemifa的2019財(cái)年(截至2020年3月)面向半導(dǎo)體和液晶的氟化氫供貨量減少了26%,2020年4~9月也維持與上年相同的水平。森田化學(xué)表示將增加對(duì)韓國(guó)以外的供貨,以彌補(bǔ)損失。
韓國(guó)的應(yīng)對(duì)
2019年8月,韓國(guó)政府公布了旨在應(yīng)對(duì)日本制裁的“原材料、零部件、裝備領(lǐng)域研發(fā)扶持自強(qiáng)計(jì)劃”。根據(jù)計(jì)劃,韓國(guó)政府將在半導(dǎo)體、顯示器等產(chǎn)業(yè)指定100種以上的關(guān)鍵材料,從2020年至2022年投入5萬(wàn)億韓元(約合人民幣295億元),大力支持這些材料的研發(fā)。韓國(guó)政府將在直屬總統(tǒng)的國(guó)家科技顧問(wèn)會(huì)議之下組建統(tǒng)籌管理關(guān)鍵材料的官民合作組織。
韓國(guó)政府將指定緊急開(kāi)展研究的研究機(jī)構(gòu),暫名國(guó)家研究室(N-LAB);為實(shí)現(xiàn)核心材料和零部件的商用化指定試驗(yàn)研究設(shè)施,暫名國(guó)家設(shè)施(N-Facility);為每種品類都成立國(guó)家研究協(xié)商機(jī)制(N-TEAM),以及時(shí)掌握研發(fā)一線遇到的問(wèn)題和國(guó)內(nèi)外動(dòng)向。
在2020年5月召開(kāi)的韓國(guó)“第二次后疫情產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略會(huì)議”上,韓國(guó)產(chǎn)業(yè)通商資源部長(zhǎng)官成允模指出,雖然自2019年7月以來(lái),日本加強(qiáng)管控對(duì)韓國(guó)出口半導(dǎo)體、顯示屏相關(guān)的三類材料,而韓國(guó)不僅完成了實(shí)質(zhì)上的穩(wěn)定供給,且自2019年8月以來(lái)一直致力于強(qiáng)化材料、配件、設(shè)備中嚴(yán)重依賴進(jìn)口的100種產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)把庫(kù)存水準(zhǔn)提升至以往的數(shù)倍。
在以上提到的100種產(chǎn)品中,有76種可以從歐洲、美國(guó)獲得同等質(zhì)量的替代品,48種產(chǎn)品通過(guò)并購(gòu)、投資項(xiàng)目來(lái)增強(qiáng)在韓國(guó)本土的生產(chǎn)能力。
針對(duì)日本限制出口的三類半導(dǎo)體材料,韓國(guó)不僅從美國(guó)、中國(guó)、歐洲采購(gòu)替代品,且致力于實(shí)施吸引外資企業(yè)加大對(duì)韓投資、擴(kuò)大韓國(guó)企業(yè)的生產(chǎn)等措施。
就氟化氫而言,已經(jīng)有多家韓國(guó)企業(yè)正在新設(shè)或者增設(shè)量產(chǎn)工廠、確保產(chǎn)能,以充分滿足韓國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)的需求。三星實(shí)施了從多地區(qū)采購(gòu)的措施,如從歐洲采購(gòu)用于生產(chǎn)尖端邏輯、存儲(chǔ)芯片的EUV光刻膠。此外,韓國(guó)大型化學(xué)廠商SKC和另外一家韓國(guó)公司已經(jīng)開(kāi)始在韓國(guó)生產(chǎn)用于折疊智能手機(jī)的氟聚酰亞胺。
2020年,SK海力士旗下的含氟特氣公司SK Materials宣布,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高純度氟化氣體的量產(chǎn),而這也打破了日本在韓國(guó)高純度氟化氫市場(chǎng)的壟斷。2019年11月,SK Materials開(kāi)始了相關(guān)材料的研制,不久就獲得了研制突破,之后一直在進(jìn)行商業(yè)測(cè)試。按照韓國(guó)的計(jì)劃,截止到2023年,韓國(guó)將實(shí)現(xiàn)70%的高純度氟化氫國(guó)產(chǎn)化。
不過(guò),這并不意味著韓國(guó)在氟化氫的高純度化技術(shù)上已經(jīng)超越了日本,韓國(guó)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的高純度氟化氫為99.999%,而日本產(chǎn)品的純度已經(jīng)達(dá)到了99.999999999%。
2021年3月,根據(jù)韓國(guó)貿(mào)易協(xié)會(huì)的調(diào)查顯示,相較于2019年,2020年從日本進(jìn)口的氟化氫輸入量減少了75%,與日本政府對(duì)韓國(guó)輸出管理嚴(yán)格化之前相比,已減少9成,持續(xù)維持低迷狀態(tài)。此外,整體進(jìn)口量也減少了5成左右。
減少的進(jìn)口量由韓國(guó)的化學(xué)材料企業(yè)補(bǔ)足。其中,三星出資的Soulbrain公司已開(kāi)始供應(yīng)具有與日本企業(yè)同樣水平的超高純度氟化氫。
為了擺脫對(duì)日本的依賴,韓國(guó)政府將大范圍推動(dòng)半導(dǎo)體材料、設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化,預(yù)計(jì)將2021年的預(yù)算提高3成,增加至2兆2,000億韓元,用于補(bǔ)助企業(yè)的研發(fā)費(fèi)用。此外,韓國(guó)將指定開(kāi)發(fā)地區(qū),提供稅制優(yōu)惠制度,鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)外企業(yè)投入,美國(guó)杜邦計(jì)劃在韓國(guó)建設(shè)新工廠。
日本企業(yè)的應(yīng)對(duì)
2020年,由于日韓貿(mào)易關(guān)系緊張程度未減,擔(dān)心與全球供應(yīng)鏈脫軌的日本半導(dǎo)體材料廠商,紛紛在韓國(guó)設(shè)立生產(chǎn)基地。如ADEKA公司已經(jīng)將半導(dǎo)體材料的生產(chǎn)基地由日本鹿島市搬遷到韓國(guó)全州市。關(guān)東電化學(xué)工業(yè)公司向韓國(guó)半導(dǎo)體廠商供應(yīng)NF3(三氟化氮),目前在位于韓國(guó)天安市的工廠生產(chǎn)這種產(chǎn)品。
在韓國(guó)設(shè)廠,成為日本半導(dǎo)體材料廠商維持與三星和SK海力士長(zhǎng)期合作關(guān)系的一個(gè)舉措。預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)有更多日本半導(dǎo)體材料廠商在韓國(guó)建廠,防止與全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈脫軌。
JSR正在推動(dòng)在韓國(guó)生產(chǎn)ArF用光刻膠的方案。JSR在有顯示材料工廠的忠清北道青州梧倉(cāng)投資新的半導(dǎo)體材料產(chǎn)線,以便直接向三星供貨。三星是JSR的核心客戶。三星考慮到日韓糾紛擴(kuò)大的可能性,一直在探索核心材料供應(yīng)對(duì)策,推動(dòng)材料韓國(guó)本地化供應(yīng)。
進(jìn)入2021年以來(lái),日本的半導(dǎo)體材料廠商不斷在韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣增產(chǎn)半導(dǎo)體材料。東京應(yīng)化工業(yè)在韓國(guó)將光刻膠(的產(chǎn)能增加了一倍,大金工業(yè)將在韓國(guó)新建工廠來(lái)生產(chǎn)半導(dǎo)體氣體。
在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū),信越化學(xué)工業(yè)的感光材料新工廠已經(jīng)投產(chǎn)。與增強(qiáng)日本國(guó)內(nèi)工廠產(chǎn)能的投資合計(jì)計(jì)算,設(shè)備投資額達(dá)到約300億日元,將生產(chǎn)此前只在日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的極紫外感光材料。昭和電工的子公司昭和電工材料(原日立化成)也將在2023年之前投資200億日元,在韓國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)增強(qiáng)硅晶圓研磨材料和布線底板材料的產(chǎn)能。
日本光刻膠供應(yīng)商TOK擴(kuò)大了其仁川松島工廠的規(guī)模,使韓國(guó)本地的光刻膠產(chǎn)能較2018年翻了一番。TOK在全球光刻膠市場(chǎng)上的份額約為25%,三星是其大客戶。
為SK海力士提供半導(dǎo)體用蝕刻氣體的大金工業(yè)(Daikin Industries)正計(jì)劃與一家韓國(guó)半導(dǎo)體制造設(shè)備企業(yè)成立一家合資企業(yè),并在韓國(guó)投資40億日元建造工廠。
結(jié)語(yǔ)
日本對(duì)韓國(guó)的制裁,加快了日韓兩國(guó)半導(dǎo)體材料和設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)在彼此國(guó)內(nèi)投資、并購(gòu)、建廠的腳步,同時(shí)也給中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣等市場(chǎng)相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造了更多的貿(mào)易機(jī)會(huì)。在這樣的形勢(shì)下,日本的制裁政策恐怕很難長(zhǎng)久堅(jiān)持下去。