韩国半导体的反击

半导体行业观察·2021-05-27
在极为被动的情况下,韩国政府和产业界发起了各种自救措施。

编者按:本文来自微信公众号“半导体行业观察”(ID:icbank),作者:畅秋,36氪经授权发布。

日本半导体材料和设备闻名天下,即使是同为半导体强国的韩国,对日本半导体材料的依赖程度也非常高,正是因为如此,两年前,当日本发起对韩国的经贸制裁后,以三星和SK海力士为代表的韩国芯片厂商痛苦不堪,因为它们的半导体材料“断炊”了。在极为被动的情况下,韩国政府和产业界发起了各种自救措施。

两年后的今天,这种努力依然在韩国本土以及国外进行着,特别是SK海力士和三星这两家芯片巨无霸,为了保证半导体设备和材料的供应,采取了多种措施。本周,SK集团计划成立SK Japan Investment,以促进对实力雄厚的日本半导体公司的投资和收购。据悉,该集团计划筹集4000亿韩元以启动日本的投资部门。为此,SK集团旗下的四家控股公司-SK Inc.,SK Siltron,SK Materials和SKC-将各自向该公司投资1000亿韩元。

SK Japan Investment计划接管向SK附属公司提供材料和组件的公司,SK集团将允许SK Japan Investment接受日本公司的投资。

增加在日本投资,是韩国芯片企业增强半导体材料自主能力的一项重要措施,因为只是加强韩国本土企业的投入和研发力度是不够的,因为半导体材料是高精尖产业,需要长期的投入和研发,短时间内很难实现自给自足的成果。

韩国芯片企业的这些“被迫”举措,起因还要追溯到两年前。

日本制裁韩国,半导体材料首当其冲

2019年7月,日本政府启动了针对韩国的半导体材料出口管制,受到管制的分别是作为半导体和显示器制造材料的光刻胶、氟化氢和氟聚酰亚胺。日本企业出口相关产品需要接受政府审查。这对三星、SK海力士和LG显示等韩国科技巨头产生了很大影响,这些公司因为缺乏原材料,一度停产。

据SEMI统计,日本企业在全球半导体材料市场上所占的份额达到约52%。日本的半导体材料行业在全球占有绝对优势,在硅晶圆、光刻胶、键合引线、模压树脂及引线框架等重要材料方面占有很高份额,如果没有日本材料企业,全球的半导体制造都要受挫。

在全球范围内,日企在高纯度氟化氢领域占有80%~90%的市场份额。氟化氢用在晶圆形成电路之后清洗多于的膜。光刻胶是感光材料,用于涂布在半导体基板上后通过照射特殊光线把电路图案转印到基板上。日本合成橡胶(JSR)和东京应化(TOK)在这一领域占有90%市场份额。氟聚酰亚胺是OLED的关键材料,韩国OLED技术全球领先,占全球产能70%以上,对日本的氟聚酰亚胺高度依赖。

对产业的影响

韩国SK、三星、LG等厂商所需的大多数氟聚酰亚胺、光刻胶和高纯度氟化氢都是从日本进口的。

日本限制对韩国的半导体材料供应,对三星和SK海力士等企业产生很大影响。即便韩国厂商能从其他国家供应商那里获得供应,也难以满足自身需求。更何况,在一些高规格材料上,短时间内很难找到替代。

据韩国媒体透露,2019年,被日本列入限制范围的半导体核心材料,韩国只有1~3个月储备量。日本政府的限制出口等措施,不仅韩国受到冲击,日本自身也受影响。日本半导体材料厂商的高管就曾表示过担忧,日韩的产业属于水平分工关系。韩国倒下了,日本也会倒下,而且还会对全球供应链造成严重影响。

在韩国,过去是从日本公司进口超高纯度的氟化氢,但直到2020年1月,约有半年时间都拿不到日本的个别出口许可,使得进口量骤减,2019一整年的进口额年减45.7%。

光刻胶方面,韩国能找替代品的产品未达到整体的1%。由于JSR、富士、东京应化工业、信越化学等日本厂商在全球市场占比高达九成,这对正在追赶台积电的三星而言,肯定会受影响。

半导体设备方面,在日本出口限制后,2020年9月,韩国对日本的半导体设备进口程度不降反升,相比2019年增长了近80%。2020年1月至7月,韩国从日本进口了17亿美元的半导体设备,同比增长 77.2%。

半导体设备进口的增加与三星的大规模投资有关,三星于2020年 5 月宣布在平泽建设NAND闪存生产线,而日本出口限制后,三星对日本半导体设备的依赖度仍然高达25.7%,仅比2019年下降2个百分点

制裁是把双刃剑,不仅伤害了韩国半导体业,同时对日本产业也有负面影响。

由于日本具有竞争力的半导体材料制造业对韩国三星等制造商的依赖度很高,制裁政策严重影响了这些日本企业的业绩。

例如,受打击较大的是氟化氢制造商Stella Chemifa和森田化学工业,据统计,这两家日本企业全年对韩国出口减少了60亿日元。Stella Chemifa的2019财年(截至2020年3月)面向半导体和液晶的氟化氢供货量减少了26%,2020年4~9月也维持与上年相同的水平。森田化学表示将增加对韩国以外的供货,以弥补损失。

韩国的应对

2019年8月,韩国政府公布了旨在应对日本制裁的“原材料、零部件、装备领域研发扶持自强计划”。根据计划,韩国政府将在半导体、显示器等产业指定100种以上的关键材料,从2020年至2022年投入5万亿韩元(约合人民币295亿元),大力支持这些材料的研发。韩国政府将在直属总统的国家科技顾问会议之下组建统筹管理关键材料的官民合作组织。

韩国政府将指定紧急开展研究的研究机构,暂名国家研究室(N-LAB);为实现核心材料和零部件的商用化指定试验研究设施,暂名国家设施(N-Facility);为每种品类都成立国家研究协商机制(N-TEAM),以及时掌握研发一线遇到的问题和国内外动向。

在2020年5月召开的韩国“第二次后疫情产业战略会议”上,韩国产业通商资源部长官成允模指出,虽然自2019年7月以来,日本加强管控对韩国出口半导体、显示屏相关的三类材料,而韩国不仅完成了实质上的稳定供给,且自2019年8月以来一直致力于强化材料、配件、设备中严重依赖进口的100种产品的竞争力,同时把库存水准提升至以往的数倍。

在以上提到的100种产品中,有76种可以从欧洲、美国获得同等质量的替代品,48种产品通过并购、投资项目来增强在韩国本土的生产能力。

针对日本限制出口的三类半导体材料,韩国不仅从美国、中国、欧洲采购替代品,且致力于实施吸引外资企业加大对韩投资、扩大韩国企业的生产等措施。

就氟化氢而言,已经有多家韩国企业正在新设或者增设量产工厂、确保产能,以充分满足韩国国内企业的需求。三星实施了从多地区采购的措施,如从欧洲采购用于生产尖端逻辑、存储芯片的EUV光刻胶。此外,韩国大型化学厂商SKC和另外一家韩国公司已经开始在韩国生产用于折叠智能手机的氟聚酰亚胺。

2020年,SK海力士旗下的含氟特气公司SK Materials宣布,已经实现了高纯度氟化气体的量产,而这也打破了日本在韩国高纯度氟化氢市场的垄断。2019年11月,SK Materials开始了相关材料的研制,不久就获得了研制突破,之后一直在进行商业测试。按照韩国的计划,截止到2023年,韩国将实现70%的高纯度氟化氢国产化。

不过,这并不意味着韩国在氟化氢的高纯度化技术上已经超越了日本,韩国已实现量产的高纯度氟化氢为99.999%,而日本产品的纯度已经达到了99.999999999%。

2021年3月,根据韩国贸易协会的调查显示,相较于2019年,2020年从日本进口的氟化氢输入量减少了75%,与日本政府对韩国输出管理严格化之前相比,已减少9成,持续维持低迷状态。此外,整体进口量也减少了5成左右。

减少的进口量由韩国的化学材料企业补足。其中,三星出资的Soulbrain公司已开始供应具有与日本企业同样水平的超高纯度氟化氢。

为了摆脱对日本的依赖,韩国政府将大范围推动半导体材料、设备的国产化,预计将2021年的预算提高3成,增加至2兆2,000亿韩元,用于补助企业的研发费用。此外,韩国将指定开发地区,提供税制优惠制度,鼓励国内外企业投入,美国杜邦计划在韩国建设新工厂。

日本企业的应对

2020年,由于日韩贸易关系紧张程度未减,担心与全球供应链脱轨的日本半导体材料厂商,纷纷在韩国设立生产基地。如ADEKA公司已经将半导体材料的生产基地由日本鹿岛市搬迁到韩国全州市。关东电化学工业公司向韩国半导体厂商供应NF3(三氟化氮),目前在位于韩国天安市的工厂生产这种产品。

在韩国设厂,成为日本半导体材料厂商维持与三星和SK海力士长期合作关系的一个举措。预计未来会有更多日本半导体材料厂商在韩国建厂,防止与全球半导体供应链脱轨。

JSR正在推动在韩国生产ArF用光刻胶的方案。JSR在有显示材料工厂的忠清北道青州梧仓投资新的半导体材料产线,以便直接向三星供货。三星是JSR的核心客户。三星考虑到日韩纠纷扩大的可能性,一直在探索核心材料供应对策,推动材料韩国本地化供应。

进入2021年以来,日本的半导体材料厂商不断在韩国和中国台湾增产半导体材料。东京应化工业在韩国将光刻胶(的产能增加了一倍,大金工业将在韩国新建工厂来生产半导体气体。

在中国台湾地区,信越化学工业的感光材料新工厂已经投产。与增强日本国内工厂产能的投资合计计算,设备投资额达到约300亿日元,将生产此前只在日本国内生产的极紫外感光材料。昭和电工的子公司昭和电工材料(原日立化成)也将在2023年之前投资200亿日元,在韩国和台湾地区增强硅晶圆研磨材料和布线底板材料的产能。

日本光刻胶供应商TOK扩大了其仁川松岛工厂的规模,使韩国本地的光刻胶产能较2018年翻了一番。TOK在全球光刻胶市场上的份额约为25%,三星是其大客户。

为SK海力士提供半导体用蚀刻气体的大金工业(Daikin Industries)正计划与一家韩国半导体制造设备企业成立一家合资企业,并在韩国投资40亿日元建造工厂。

结语

日本对韩国的制裁,加快了日韩两国半导体材料和设备产业链相关企业在彼此国内投资、并购、建厂的脚步,同时也给中国大陆、中国台湾等市场相关企业创造了更多的贸易机会。在这样的形势下,日本的制裁政策恐怕很难长久坚持下去。

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