'無懼日本封殺,韓國半導體的快速突圍'

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氟化氫又被叫做化骨水,是半導體制造中不可或缺的材料。而早前日本政府宣佈對氟化氫在內的三種材料出口韓國進行管制,讓三星、SK海力士、LGD等企業陷入窘境,大家都在尋找其他可替代的方案。

韓國雖然是存儲器和OLED強國,但是生產材料、設備大多也依賴國外。尤其是韓國的原材料產業,天時、地利、人和都不具備,氟化氫等原材料的國產化進展緩慢。這次日本的出口管控,給韓國半導體產業敲響了警鐘,窘迫之後,韓國半導體企業迅速開啟了突圍之路。

日本限制氟化氫出口 韓國半導體生產慘遭鎖喉


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氟化氫又被叫做化骨水,是半導體制造中不可或缺的材料。而早前日本政府宣佈對氟化氫在內的三種材料出口韓國進行管制,讓三星、SK海力士、LGD等企業陷入窘境,大家都在尋找其他可替代的方案。

韓國雖然是存儲器和OLED強國,但是生產材料、設備大多也依賴國外。尤其是韓國的原材料產業,天時、地利、人和都不具備,氟化氫等原材料的國產化進展緩慢。這次日本的出口管控,給韓國半導體產業敲響了警鐘,窘迫之後,韓國半導體企業迅速開啟了突圍之路。

日本限制氟化氫出口 韓國半導體生產慘遭鎖喉


無懼日本封殺,韓國半導體的快速突圍

7月4日,日本政府開始對包含氟化氫在內的3項材料進行出口管制,隨後三星、SK海力士開始四處尋找替代對策。目前韓國相關企業雖有氟化氫精煉技術,但和日本企業相比仍有差距,日本企業掌握了氟化氫的關鍵精煉技術,一限制出口,就好像一把刀架在韓國半導體的脖子上,就算韓國半導體企業現在開始積極與韓國中小企業合作,短期內也無法逐一調整所有半導體制程。

事實上,氟化氫在到達三星、SK海力士半導體工廠,投入蝕刻或洗淨製程前,還得經過許多過程。半導體制造使用液體與氣體氟化氫,液狀產品為蝕刻液,氣狀產品為蝕刻氣體,氟化氫主要扮演去除氧化膜物質功能,使堆疊層保持乾淨平滑,如果不使用氟化氫進行清潔,每次製程皆可能發生汙染,影響芯片功能。

傳統制造氟化氫方式,是利用螢石與硫酸反應產生氣體,之後再經過蒸餾、降溫等方式取得液態氟化氫。螢石又被稱為氟石,算是一種「類稀土」,中國大陸螢石開採量約達全球的6成。

一般而言,石油化學制造使用99.9%的氟化氫,但半導體制造須使用99.999%以上的氟化氫。韓國企業多從日本進口高純度氟化氫。使用超高純度氟化氫可提升半導體良率,但超高純度氟化氫並不便宜,相同容量的氟化氫純度從99.9%提升至99.99%,產品價格可能相差30%。

目前,全球各大化工廠積極研發各種方法,製造符合工業級需求的高純度氟化氫。目前高純度氟化氫多由日本企業供應,液體及氣體氟化氫主要由Stella Chemifa、森田化學(Morita Chemical)及昭和電工主宰市場。

缺少大企業及政府支持 韓國氟化氫原地踏步

韓國有部分企業雖然有氟化氫製造技術,但是無法大量生產,主要原因就是需求匱乏。長期以來,韓國大企業多與日本企業進行交易,中小型企業如想搶單,須在價格或品質上下功夫。然而,身為後方追兵的韓國中小企業,在提升品質與壓低價格上屢屢遭遇挫敗,徒有技術卻遲遲無法將其規模化。

身為買方的韓國大企業,認為日本的技術更好、價格更便宜,長期以來都採購日本產品。而這種採購方式,也導致了氟化氫供應主導權掌握日本手中,成為日本鉗制韓國半導體產業的利器。

韓媒國民日報日前報導,早在2011年7月曾有一家韓國中小企業,提出超高純度氟化氫生產技術專利,其運用超音波震動器,可精煉出半導體蝕刻製程用超高純度氟化氫,純度達99.999999999%以上。

韓國中小企業與大企業合作不成的部分原因,也與韓國政府加強化學物質工廠設置管理有關。2012年韓國龜尾市發生8公噸氫氟酸外洩事件,之後韓國政府大幅提高化學工廠設置條件及標準。

2015年韓國修正《化學物質管理法》及《化學物質登錄及評價法》,不但有害化學物的登錄與管理趨於嚴格,相關設施的設置標準,也從原本的79項增至413項,測試不同化學品程序變得繁瑣,採用新化學物質時須向主管單位進行報備,這樣就有了業務機密外洩的風險,也影響相關投資者投資的意願。韓國業界因此認為從日本進口,不但便宜、品質好,又可省下不少麻煩,因此沒有積極投入氟化氫國產化。

不過就在日本對韓國施行出口管制後,韓國大企業和政府的態度,開始出現明顯轉變。韓國政府開始接受業界建議,推動氟化氫新技術開發,計劃給予大企業20~30%、中型企業20~ 40%、中小企業30~40%研發費用稅制減免,也考慮將半導體產相關業,從1周52小時工時制中排除。

韓國政府目前計劃,縮短化學物質許可時間,扶持新化學物質上市。透過政府政策扶持、大企業增加投資,以及中小企業投入研發生產等,韓國正在加速建構價值鏈與實現國產化,也許最快半年~1年,韓國去日本化成果將會逐漸浮現。

掌握關鍵原料與技術 日企業優勢短期難撼動

所謂君子報仇3年不晚,像Stella Chemifa、森田化學,成立至今已有百年曆史,投入研發氟化氫時間少說也有數十年,三星、SK海力士、LGD近日雖傳出大力推動氟化氫國產化,但韓廠與日廠間的技術差距短期難以克服,儘管如此,韓國氟化氫等關鍵材料國產化勢在必行。


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氟化氫又被叫做化骨水,是半導體制造中不可或缺的材料。而早前日本政府宣佈對氟化氫在內的三種材料出口韓國進行管制,讓三星、SK海力士、LGD等企業陷入窘境,大家都在尋找其他可替代的方案。

韓國雖然是存儲器和OLED強國,但是生產材料、設備大多也依賴國外。尤其是韓國的原材料產業,天時、地利、人和都不具備,氟化氫等原材料的國產化進展緩慢。這次日本的出口管控,給韓國半導體產業敲響了警鐘,窘迫之後,韓國半導體企業迅速開啟了突圍之路。

日本限制氟化氫出口 韓國半導體生產慘遭鎖喉


無懼日本封殺,韓國半導體的快速突圍

7月4日,日本政府開始對包含氟化氫在內的3項材料進行出口管制,隨後三星、SK海力士開始四處尋找替代對策。目前韓國相關企業雖有氟化氫精煉技術,但和日本企業相比仍有差距,日本企業掌握了氟化氫的關鍵精煉技術,一限制出口,就好像一把刀架在韓國半導體的脖子上,就算韓國半導體企業現在開始積極與韓國中小企業合作,短期內也無法逐一調整所有半導體制程。

事實上,氟化氫在到達三星、SK海力士半導體工廠,投入蝕刻或洗淨製程前,還得經過許多過程。半導體制造使用液體與氣體氟化氫,液狀產品為蝕刻液,氣狀產品為蝕刻氣體,氟化氫主要扮演去除氧化膜物質功能,使堆疊層保持乾淨平滑,如果不使用氟化氫進行清潔,每次製程皆可能發生汙染,影響芯片功能。

傳統制造氟化氫方式,是利用螢石與硫酸反應產生氣體,之後再經過蒸餾、降溫等方式取得液態氟化氫。螢石又被稱為氟石,算是一種「類稀土」,中國大陸螢石開採量約達全球的6成。

一般而言,石油化學制造使用99.9%的氟化氫,但半導體制造須使用99.999%以上的氟化氫。韓國企業多從日本進口高純度氟化氫。使用超高純度氟化氫可提升半導體良率,但超高純度氟化氫並不便宜,相同容量的氟化氫純度從99.9%提升至99.99%,產品價格可能相差30%。

目前,全球各大化工廠積極研發各種方法,製造符合工業級需求的高純度氟化氫。目前高純度氟化氫多由日本企業供應,液體及氣體氟化氫主要由Stella Chemifa、森田化學(Morita Chemical)及昭和電工主宰市場。

缺少大企業及政府支持 韓國氟化氫原地踏步

韓國有部分企業雖然有氟化氫製造技術,但是無法大量生產,主要原因就是需求匱乏。長期以來,韓國大企業多與日本企業進行交易,中小型企業如想搶單,須在價格或品質上下功夫。然而,身為後方追兵的韓國中小企業,在提升品質與壓低價格上屢屢遭遇挫敗,徒有技術卻遲遲無法將其規模化。

身為買方的韓國大企業,認為日本的技術更好、價格更便宜,長期以來都採購日本產品。而這種採購方式,也導致了氟化氫供應主導權掌握日本手中,成為日本鉗制韓國半導體產業的利器。

韓媒國民日報日前報導,早在2011年7月曾有一家韓國中小企業,提出超高純度氟化氫生產技術專利,其運用超音波震動器,可精煉出半導體蝕刻製程用超高純度氟化氫,純度達99.999999999%以上。

韓國中小企業與大企業合作不成的部分原因,也與韓國政府加強化學物質工廠設置管理有關。2012年韓國龜尾市發生8公噸氫氟酸外洩事件,之後韓國政府大幅提高化學工廠設置條件及標準。

2015年韓國修正《化學物質管理法》及《化學物質登錄及評價法》,不但有害化學物的登錄與管理趨於嚴格,相關設施的設置標準,也從原本的79項增至413項,測試不同化學品程序變得繁瑣,採用新化學物質時須向主管單位進行報備,這樣就有了業務機密外洩的風險,也影響相關投資者投資的意願。韓國業界因此認為從日本進口,不但便宜、品質好,又可省下不少麻煩,因此沒有積極投入氟化氫國產化。

不過就在日本對韓國施行出口管制後,韓國大企業和政府的態度,開始出現明顯轉變。韓國政府開始接受業界建議,推動氟化氫新技術開發,計劃給予大企業20~30%、中型企業20~ 40%、中小企業30~40%研發費用稅制減免,也考慮將半導體產相關業,從1周52小時工時制中排除。

韓國政府目前計劃,縮短化學物質許可時間,扶持新化學物質上市。透過政府政策扶持、大企業增加投資,以及中小企業投入研發生產等,韓國正在加速建構價值鏈與實現國產化,也許最快半年~1年,韓國去日本化成果將會逐漸浮現。

掌握關鍵原料與技術 日企業優勢短期難撼動

所謂君子報仇3年不晚,像Stella Chemifa、森田化學,成立至今已有百年曆史,投入研發氟化氫時間少說也有數十年,三星、SK海力士、LGD近日雖傳出大力推動氟化氫國產化,但韓廠與日廠間的技術差距短期難以克服,儘管如此,韓國氟化氫等關鍵材料國產化勢在必行。


無懼日本封殺,韓國半導體的快速突圍

1916年Stella Chemifa創立於大阪,1994年與韓國Soulbrain等企業,於韓國忠清南道公州設立生產公司FECT,製造半導體生產用高純度氟化學物質(氟化氫、NH4F等)。Stella Chemifa官網顯示,由於具有業界最獨家的優異精煉技術,成功精煉出12N (99.9999999999%)純度氟化氫,獲得全球半導體業者極高評價。

創立於1917年森田化學,在韓國也設有生產工廠。森田化學為日本第一家將氟化氫商用化的企業,2010年與ENF Technology、三星物產及KAI等,在忠清南道牙山合資設立FEM Technology,主要從森田化學進口原料再加工,成品供應韓國企業。

生產氟化氫的日本材料企業,雖然在韓國設有合資或子公司,但原料卻要從日本進口,因日本企業對核心技術外流高度警戒。目前已有不少韓國企業投入國產化研發,打算從中國大陸進口原料加以精煉,例如Soulbrain等致力國產化蝕刻液,SK Materials擬採自行研發技術生產蝕刻氣體,但想追上日本的技術、品質與產量,仍然需一段時間,韓國政府與企業須有制定中長期計劃與長期抗戰的心理準備。

開始突圍 三星、LG Display已開始採用國產氟化氫

在受到日本的限制後,韓國各界採用各種方法開始了自救,不得不說韓國企業的執行力真的強。據消息透露,韓國面板大廠LG Display已完成採用國產高純度氟化氫的測試,並開始應用於製程,比該公司原先預期提前一個月。

《BusinessKorea》9月2日報導,據業界消息人士1日透露,LG Display最近完成國產高純度氟化氫的最終測試流程,已開始用於產線之中,且產量和成本均符合該公司的需求。

此外,三星旗下面板事業Samsung Display也預計在9月完成國產高純氟化氫的測試,並很可能在最終測試完成後,立即用於量產面板。

另據一位韓國政府官員表示,國產氟化氫的成功將使得韓國大大降低對日本氟化氫的依賴,目前需要解決的就是後續量產的問題。

結語

長期以來,韓國大企業與中小企業合作並不密切,加上韓國氟化氫設廠屢遭民間團體反對,氟化氫國產化陷入停滯。但這次日本政府對出口韓國關鍵材料進行管制卻直接推動了這一進程。

從日韓的對立情況來看,兩國的關係不太可能在短時間內修復,日本還會繼續通過管制措施制裁韓國,但是韓國已經選擇了要突出重圍,決定在重要材料上轉向國產自主,預計在未來5年裡投入5萬億韓元(約合295億人民幣)實現100多種重要材料及裝備的國產化,氟化氫只是這突圍戰中的一小步。

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