日本半導體材料和設備聞名天下,即使是同為半導體強國的韓國,對日本半導體材料的依賴程度也非常高,正是因為如此,兩年前,當日本發(fā)起對韓國的經(jīng)貿(mào)制裁后,以三星和SK海力士為代表的韓國芯片廠商痛苦不堪,因為它們的半導體材料“斷炊”了。在極為被動的情況下,韓國政府和產(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本土以及國外進行著,特別是SK海力士和三星這兩家芯片巨無霸,為了保證半導體設備和材料的供應,采取了多種措施。本周,SK集團計劃成立SK Japan Investment,以促進對實力雄厚的日本半導體公司的投資和收購。據(jù)悉,該集團計劃籌集4000億韓元以啟動日本的投資部門。為此,SK集團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計劃接管向SK附屬公司提供材料和組件的公司,SK集團將允許SK Japan Investment接受日本公司的投資。
增加在日本投資,是韓國芯片企業(yè)增強半導體材料自主能力的一項重要措施,因為只是加強韓國本土企業(yè)的投入和研發(fā)力度是不夠的,因為半導體材料是高精尖產(chǎn)業(yè),需要長期的投入和研發(fā),短時間內(nèi)很難實現(xiàn)自給自足的成果。
韓國芯片企業(yè)的這些“被迫”舉措,起因還要追溯到兩年前。
日本制裁韓國,半導體材料首當其沖
2019年7月,日本政府啟動了針對韓國的半導體材料出口管制,受到管制的分別是作為半導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。這對三星、SK海力士和LG顯示等韓國科技巨頭產(chǎn)生了很大影響,這些公司因為缺乏原材料,一度停產(chǎn)。
據(jù)SEMI統(tǒng)計,日本企業(yè)在全球半導體材料市場上所占的份額達到約52%。日本的半導體材料行業(yè)在全球占有絕對優(yōu)勢,在硅晶圓、光刻膠、鍵合引線、模壓樹脂及引線框架等重要材料方面占有很高份額,如果沒有日本材料企業(yè),全球的半導體制造都要受挫。
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,用于涂布在半導體基板上后通過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)和東京應化(TOK)在這一領(lǐng)域占有90%市場份額。氟聚酰亞胺是OLED的關(guān)鍵材料,韓國OLED技術(shù)全球領(lǐng)先,占全球產(chǎn)能70%以上,對日本的氟聚酰亞胺高度依賴。
對產(chǎn)業(yè)的影響
韓國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口的。
日本限制對韓國的半導體材料供應,對三星和SK海力士等企業(yè)產(chǎn)生很大影響。即便韓國廠商能從其他國家供應商那里獲得供應,也難以滿足自身需求。更何況,在一些高規(guī)格材料上,短時間內(nèi)很難找到替代。
據(jù)韓國媒體透露,2019年,被日本列入限制范圍的半導體核心材料,韓國只有1~3個月儲備量。日本政府的限制出口等措施,不僅韓國受到?jīng)_擊,日本自身也受影響。日本半導體材料廠商的高管就曾表示過擔憂,日韓的產(chǎn)業(yè)屬于水平分工關(guān)系。韓國倒下了,日本也會倒下,而且還會對全球供應鏈造成嚴重影響。
在韓國,過去是從日本公司進口超高純度的氟化氫,但直到2020年1月,約有半年時間都拿不到日本的個別出口許可,使得進口量驟減,2019一整年的進口額年減45.7%。
光刻膠方面,韓國能找替代品的產(chǎn)品未達到整體的1%。由于JSR、富士、東京應化工業(yè)、信越化學等日本廠商在全球市場占比高達九成,這對正在追趕臺積電的三星而言,肯定會受影響。
半導體設備方面,在日本出口限制后,2020年9月,韓國對日本的半導體設備進口程度不降反升,相比2019年增長了近80%。2020年1月至7月,韓國從日本進口了17億美元的半導體設備,同比增長 77.2%。
半導體設備進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NAND閃存生產(chǎn)線,而日本出口限制后,三星對日本半導體設備的依賴度仍然高達25.7%,僅比2019年下降2個百分點。
制裁是把雙刃劍,不僅傷害了韓國半導體業(yè),同時對日本產(chǎn)業(yè)也有負面影響。
由于日本具有競爭力的半導體材料制造業(yè)對韓國三星等制造商的依賴度很高,制裁政策嚴重影響了這些日本企業(yè)的業(yè)績。
例如,受打擊較大的是氟化氫制造商Stella Chemifa和森田化學工業(yè),據(jù)統(tǒng)計,這兩家日本企業(yè)全年對韓國出口減少了60億日元。Stella Chemifa的2019財年(截至2020年3月)面向半導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。森田化學表示將增加對韓國以外的供貨,以彌補損失。
韓國的應對
2019年8月,韓國政府公布了旨在應對日本制裁的“原材料、零部件、裝備領(lǐng)域研發(fā)扶持自強計劃”。根據(jù)計劃,韓國政府將在半導體、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)。韓國政府將在直屬總統(tǒng)的國家科技顧問會議之下組建統(tǒng)籌管理關(guān)鍵材料的官民合作組織。
韓國政府將指定緊急開展研究的研究機構(gòu),暫名國家研究室(N-LAB);為實現(xiàn)核心材料和零部件的商用化指定試驗研究設施,暫名國家設施(N-Facility);為每種品類都成立國家研究協(xié)商機制(N-TEAM),以及時掌握研發(fā)一線遇到的問題和國內(nèi)外動向。
在2020年5月召開的韓國“第二次后疫情產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略會議”上,韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部長官成允模指出,雖然自2019年7月以來,日本加強管控對韓國出口半導體、顯示屏相關(guān)的三類材料,而韓國不僅完成了實質(zhì)上的穩(wěn)定供給,且自2019年8月以來一直致力于強化材料、配件、設備中嚴重依賴進口的100種產(chǎn)品的競爭力,同時把庫存水準提升至以往的數(shù)倍。
在以上提到的100種產(chǎn)品中,有76種可以從歐洲、美國獲得同等質(zhì)量的替代品,48種產(chǎn)品通過并購、投資項目來增強在韓國本土的生產(chǎn)能力。
針對日本限制出口的三類半導體材料,韓國不僅從美國、中國、歐洲采購替代品,且致力于實施吸引外資企業(yè)加大對韓投資、擴大韓國企業(yè)的生產(chǎn)等措施。
就氟化氫而言,已經(jīng)有多家韓國企業(yè)正在新設或者增設量產(chǎn)工廠、確保產(chǎn)能,以充分滿足韓國國內(nèi)企業(yè)的需求。三星實施了從多地區(qū)采購的措施,如從歐洲采購用于生產(chǎn)尖端邏輯、存儲芯片的EUV光刻膠。此外,韓國大型化學廠商SKC和另外一家韓國公司已經(jīng)開始在韓國生產(chǎn)用于折疊智能手機的氟聚酰亞胺。
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高純度氟化氫市場的壟斷。2019年11月,SK Materials開始了相關(guān)材料的研制,不久就獲得了研制突破,之后一直在進行商業(yè)測試。按照韓國的計劃,截止到2023年,韓國將實現(xiàn)70%的高純度氟化氫國產(chǎn)化。
不過,這并不意味著韓國在氟化氫的高純度化技術(shù)上已經(jīng)超越了日本,韓國已實現(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)達到了99.999999999%。
2021年3月,根據(jù)韓國貿(mào)易協(xié)會的調(diào)查顯示,相較于2019年,2020年從日本進口的氟化氫輸入量減少了75%,與日本政府對韓國輸出管理嚴格化之前相比,已減少9成,持續(xù)維持低迷狀態(tài)。此外,整體進口量也減少了5成左右。
減少的進口量由韓國的化學材料企業(yè)補足。其中,三星出資的Soulbrain公司已開始供應具有與日本企業(yè)同樣水平的超高純度氟化氫。
為了擺脫對日本的依賴,韓國政府將大范圍推動半導體材料、設備的國產(chǎn)化,預計將2021年的預算提高3成,增加至2兆2,000億韓元,用于補助企業(yè)的研發(fā)費用。此外,韓國將指定開發(fā)地區(qū),提供稅制優(yōu)惠制度,鼓勵國內(nèi)外企業(yè)投入,美國杜邦計劃在韓國建設新工廠。
日本企業(yè)的應對
2020年,由于日韓貿(mào)易關(guān)系緊張程度未減,擔心與全球供應鏈脫軌的日本半導體材料廠商,紛紛在韓國設立生產(chǎn)基地。如ADEKA公司已經(jīng)將半導體材料的生產(chǎn)基地由日本鹿島市搬遷到韓國全州市。關(guān)東電化學工業(yè)公司向韓國半導體廠商供應NF3(三氟化氮),目前在位于韓國天安市的工廠生產(chǎn)這種產(chǎn)品。
在韓國設廠,成為日本半導體材料廠商維持與三星和SK海力士長期合作關(guān)系的一個舉措。預計未來會有更多日本半導體材料廠商在韓國建廠,防止與全球半導體供應鏈脫軌。
JSR正在推動在韓國生產(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投資新的半導體材料產(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大的可能性,一直在探索核心材料供應對策,推動材料韓國本地化供應。
進入2021年以來,日本的半導體材料廠商不斷在韓國和中國臺灣增產(chǎn)半導體材料。東京應化工業(yè)在韓國將光刻膠(的產(chǎn)能增加了一倍,大金工業(yè)將在韓國新建工廠來生產(chǎn)半導體氣體。
在中國臺灣地區(qū),信越化學工業(yè)的感光材料新工廠已經(jīng)投產(chǎn)。與增強日本國內(nèi)工廠產(chǎn)能的投資合計計算,設備投資額達到約300億日元,將生產(chǎn)此前只在日本國內(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,在韓國和臺灣地區(qū)增強硅晶圓研磨材料和布線底板材料的產(chǎn)能。
日本光刻膠供應商TOK擴大了其仁川松島工廠的規(guī)模,使韓國本地的光刻膠產(chǎn)能較2018年翻了一番。TOK在全球光刻膠市場上的份額約為25%,三星是其大客戶。
為SK海力士提供半導體用蝕刻氣體的大金工業(yè)(Daikin Industries)正計劃與一家韓國半導體制造設備企業(yè)成立一家合資企業(yè),并在韓國投資40億日元建造工廠。
結(jié)語
日本對韓國的制裁,加快了日韓兩國半導體材料和設備產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)在彼此國內(nèi)投資、并購、建廠的腳步,同時也給中國大陸、中國臺灣等市場相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造了更多的貿(mào)易機會。在這樣的形勢下,日本的制裁政策恐怕很難長久堅持下去。