发布日期:2024-06-30 21:50 点击次数:79 |
关于韩国半导体行业来说,2019年7月1日是一个难以健忘的日子。
在这一天,日本政府秘书对出口韩国的半导体工业材料加强审查和管控,并将韩国摒除在贸易“白色清单”除外,其中包括了氟聚酰亚胺、光刻胶、氟化氢这三样在半导体坐褥中至关遑急的原料。
这一派面的制裁已经推出,就引发了韩国半导体产业的地震,尤其是三星和海力士这两位巨头,三星以至暗意,库存中高纯度氟化氢的余量仅够守护几周时刻,若是不可实时惩处供应问题,只可摄取减产、以至停产门径进行搪塞。
在阅历了少顷的阵痛期后,韩国企业驱动自寻长进,若何开脱日本在半导体材料方面的影响,成为了那几年韩国最热议的话题之一。
但直到2024年的今天,韩国和日本依旧是一双相爱相杀的党羽。
韩国,存储偏科生
韩国的半导体产业始于朴正熙时期。
1966年,跟着好意思国半导体制造商仙童半导体(Fairchild)投资建厂,韩国驱动崇敬发展半导体产业,接下来几年时刻当中,摩托罗拉(Motorola)、Signetics、AMI 和东芝(Toshiba)也接踵来到韩国建厂,构建出了韩国半导体产业的雏形。
20世纪70年代,跟着各人电子产业的发展,韩国政府驱动有涌现地种植半导体产业, 1969年,《电子产业振兴法》颁布,韩国据此制定了8年电子产业振兴规划,规划包括因循半导体行业发展的多样门径,举例半导体产品开发、出口促进以及筹集必要的资金等。
1981年,韩国产业互市资源部(现产业互市资源部)制定了《半导体产业振兴详备规划》,提倡了苟且发展半导体产业的政策,饱读舞国内半导体企业进犯各人半导体商场。
关于韩国来说,在经济矫正中发展连忙的财团成了进犯半导体产业的主力军。由韩国电子技艺商酌院牵头,麇集财团以及韩国的六所大学,同对DRAM进行技艺攻关,步地捏续三年,研发用度达1.1亿好意思元,韩国政府承担了57%,在1983年至1987年间推行的“半导体工业振兴规划”中,韩国政府共参预了3.46亿好意思元的贷款,并激勉了20亿好意思元的私东说念主投资,成为了韩国半导体产业发展的最大能源之一。
这套发展阶梯与日本的官产学模式颇为相似,相通是政府牵头,相通是DRAM,区别仅仅一个在韩国,一个在日本,一个发生在80年代,一个发生在70年代。
官产学的平允是立竿见影的,但也有其缺点,其自己是针对某一项技艺的重心攻关,贯注于点而非面,要思全面发展半导体产业,官方的指挥仅仅一个绪论,最终照旧需要企业我方去攻克难关,最终已毕更多标的更多维度的发展。
1983年,三星集团一边向其时际遇资金问题的好意思光(Micron)公司购买64K DRAM技艺,一边和日本夏普签下了“互补金属氧化物半导体工艺”的许可左券,驱动崇敬进犯半导体业务。1983 年 12 月 1 日,三星秘书奏效开发64K DRAM,将和日好意思十多年的半导体技艺差距收缩到四年左右。
1983年2月,当代集团在当代重工旗下缔造了电子业务团队,并秘书有益进犯以半导体为主的电子行业,其制定了避让 DRAM 的政策,专注于 SRAM,这是一种与 DRAM 特殊不同的存储芯片。1984年12月,当代电子奏效开发16K级别的SRAM。
乐喜金星集团(即今天的LG)于1979年收购了大韩半导体,缔造了金星半导体,驱动扩泰半导体坐褥边界。1984年,金星半导体收购了韩国产业商酌院的半导体坐褥要津,同庚奏效坐褥微处理器,1985年11月,金星半导体完成1M级ROM,并寄托给好意思国IBM。
三大财团各自侧重存储的不同领域,其中尤以三星主攻的DRAM最为奏效。当今来看,存储半导体与系统半导体或逻辑半导体相比,产品线相对浅近,工艺已经已毕了法度化,关于领有制造业良率和工艺管束教学的大型集团来说,具有更大的诱惑力,尽管需要和好意思日企业张开竞争,但这一商场的遍及远景无须置疑。
1993 年 5 月,也即是三星秘书进犯半导体产业的10 年后,三星崇敬越过日本东芝,成为各人最大的DRAM厂商,同庚6月,奏效研发天下上第一个 64Mb DRAM,从技艺和商场两个维度开发了我方的霸主地位。
从某种真理上来说,三星在DRAM上后来居上的这场得手,也被好多东说念主当成了韩国存储的得手,但事实真是如斯吗?
三星凭着淳朴的财力玩起反周期投资的时候,其余两家财团却有点玩不起了,在两次下行周期后,当代和LG先后拆分了我方的半导体部门,临了构成了海力士,而与三星不同的是,海力士从出生那天起就濒临着歇业的风险,直到另一个大财团——SK的着手,才总算走上了富厚发展的说念路。
这也导致了一个问题,韩国半导体产业自始自终都莫得出现过日本半导体产业那样百花都放知无不言的方位,三星一家独大成为了韩国半导体产业的常态,以2002年为例,尽管此时日本半导体已经在走下坡路,但各人半导体销售额TOP 20中,依旧有9家日企,而韩国半导体仅有三星和海力士两家,海力士还处在第18名的位置,尽管三星已经成为DRAM衰老多年,但并未带动整个韩国半导体行业的发展。
这少量反应在了韩国的半导体开发和材料行业当中,2006年左右,一篇《韩国半导体开发及原材料产业中遥远发展政策》论文提到,在韩国半导体开发的国产化率上,以2004年为基准,停留在18%左右。而半导体开发技艺培训中心贵府娇傲,2021年韩国半导体开发国产化率仍为20%,清洗领域(材料、零件、开发)的技艺相对薄弱。这意味着,经过了快20年的发展,韩国半导体开发国产化率仅擢升了2%,
而在2015年的《韩国半导体产业近况及提高竞争力的门径》中指出,韩国半导体行业的问题在于,三星、SK海力士占据了各人存储器商场的60%,因此大部分利润都包摄于这两家公司,以制造业为主导的产业结构最终导致了中枢开发/材料/零部件对外依存度较高,韩国半导体材料对外依存度达到50%,开发对外依存度达到80%,其中70%以上的开发都需要从好意思国、日本、欧盟入口。
但值得一提的是,尽管由于在存储方面的偏科,而导致韩国国内开发材料厂商难以发展起来,但在2019年韩国政府公布了《加强材料、零部件和开发竞争力的门径》后,部分韩国半导体开发厂商已经收拢了属于我方的契机,其中部分厂商以至已经处于国际早先地位。
PSK和PSK Holdings即是一个最显著的例子。PSK负责前端工艺开发,而PSK Holdings负责后端工艺开发,其主要坐褥的开发包括干法剥离开发、回流焊开发和等离子清洗开发等,在光刻胶剥离应用领域,PSK捏续占据各人第一的商场份额,除了台积电和铠侠,PSK的客户险些包括各人统统主要芯片制造商。
现时内存厂商三星、SK海力士和好意思光的本钱开销大部分辘集在高带宽内存(HBM)商场。预测到2024年底,HBM的产能将至少比现时扩大两倍以上。在HBM制造工艺中,最遑急的经过之一是TSV工艺。PSK暗意,将来等离子清洗开发的比重预测将捏续增多,现时已增长至PSK Holdings销售额的30%左右。跟着Flip-Chip的增多,用于平整化的回流焊开发的需求也在增多。跟着三星秘书将于2025年将推出3D DRAM,PSK也会因内存堆叠的增多而受益。
另外,韩国的EO Technics作为一家激光开发厂,也有不俗的表现,其主要开发和坐褥用于半导体、娇傲器、印刷电路板(PCB)和电板制造工艺的激光开发,该公司在激光打标(Marking)领域领有韩国95%、国际60~70%的商场份额,是这一滑业的早先者之一。
据韩媒报说念, EO Technics正在与好意思国大型半导体公司通盘进行玻璃基板UV钻孔开发的性能考据测试。现时EO Technics正在照顾供应的玻璃基板开发,诈欺UV激光在玻璃基板上造成微米(um)级别的微孔,使3D结构芯片之间的电信号得以顺畅传输。其开发的UV钻孔机传奇比日本公司主导的CO2钻孔机精度更高。业内合计,跟着半导体细小工艺的复杂化和3D结构的发展,UV钻孔机将成为新的行业法度。巨匠预测,关于线宽小于10um的超精密基板,UV钻孔机将成为必不可少的用具。
EO Technics在最近举行的鼓动大会上对其在UV钻孔领域的技艺表现出了自信。公司筹商东说念主士暗意,“在钻孔机领域,咱们领有各人早先的竞争力,在10um开发自由贸易化的趋势下,EO Technics的样机已经供应给客户。固然一些半导体公司但愿缔结独家合同,但由于咱们领有专有的技艺,咱们研讨向多家公司供应开发。”
此外,在HBMjiao位要害的热压键合机领域,韩国厂商也正在崛起,坐褥HBM和3D封装需要普遍的键合,而热压键合调皮欺热压技艺将处理完成的晶圆上的芯片进行键合和堆叠, 除了主要供应商日本除外,还有新加坡的ASMPT和荷兰的BESI。
韩国厂商此前主要依赖入口键合机,从旧年驱动,它们也将Semes(三星子公司)和韩好意思半导体纳入其供应商名单。据韩媒报说念,三星正从东丽(Toray)、新川(Shinkawa)至极子公司Semes采购热压键合机,而SK海力士则从新加坡的ASMPT和国内公司汉好意思半导体采购这些开发。
本年6月,韩国的韩华精密机械也已与 SK 海力士达成左券,为其供应用于HBM的热压键合机。据讯息东说念主士显现,韩华精密机械与 SK 海力士签署左券,将向后者供应两台 TC 键合机,两边互助开发了全新的热压键合机,并在最近通过了质料测试。
关于韩国这位偏科生来说,它正在束缚补都自身的短板,力求不再际遇2019年日本断供半导体材料那样的逆境,但就现时来说,它依旧对日本有很高的依赖性。
日本,昔日优等生
与韩国相比,日本半导体产业显得更全面一些,即使在尔必达绝对退出DRAM商场之后,其在半导体开发和材料领域的实力依旧保捏在天花板级别。事实上,往常30年,日本半导体行业的市占率从也曾的50%以高下滑至10%,但半导体开发的市占率却一直保捏30%以上,且一直保捏极高竞争力。
2022 年,四家日本公司置身销售额名次前十的半导体开发制造商行列。折柳是名轮番四的东京电子(TEL)、名轮番六的爱德万测试、名轮番七的 Screen 和名轮番九的 Kokusai Electric,日立高技术、尼康、佳能等公司紧随后来。
日本公司在前段工艺中使用的主要制造开发中,其中份额最大即是光刻胶涂布显影开发(92%)、热处理开发(也称为垂直扩散炉)(93%)、片式清洗开发(63%)和批量型清洗开发(86%)以及测长电子显微镜(CD-SEM)(80%)。除此除外,CMP 开发的占有率并不高,但 EBARA 在逻辑半导体中占有很大份额(约 30%),因此也被当作占有率较高的开发。
另一方面,固然日本在曝光开发、干蚀刻开发、CVD、溅射等薄膜千里积开发以及多样检讨开发的占有率较低,但这部分开发也使用了许多日本制造的零件和开发,其中绝大多数石英和陶瓷部件都是日本制造的。
日企在后段开发也具有极高的存在感,举例,DISCO的晶圆切割开发(Dicer,把晶圆切割成芯片)在大居品有极高市占率。在具体的后端开发商场中,日本把持了划片机商场90%的份额,固然贴片机商场份额仅为10%,但成型商场占有率达到65%,测试商场占有率达到55%,两者均跳跃一半。
而在上游的材料领域,日本企业的影响力也特殊大。日本的野村证券拜访了2022年度不同材料按销售额运筹帷幄的份额:在电路细小化所需要的“EUV光掩模坯料”领域,HOYA和AGC两家企业占有100%的商场份额;在造成电路时使用的“光刻胶”(感光材料)领域,JSR及东京应化工业等5家日本企业占有91%的商场份额。主要用于前工序的研磨液“CMP抛光液”48%的商场份额被富士胶片控股等3家日本企业占据;在半导体晶圆的各人产能中,信越化学工业和SUMCO两家日企约占50%。固然韩国等国际企业实力增强,但用于坐褥半导体(在电子产品中表现着“头脑”的作用)高端产品的晶圆被合计唯一这2家企业大略坐褥。
英国拜访公司Omida运筹帷幄了6种主要产品(硅晶圆、光掩模、光掩模坯料、光刻胶、CMP抛光液、靶材)的销售金额占比。2022年日本占约莫5成,位居首位,远远早先于第二名的台湾(17%)和第三名韩国(13%)等国度和地区。
尽管每种材料的商场边界都很小,但为何日本企业总能成为不可或缺的存在?日本业内东说念主士合计:“在日本处于主导半导体遐想开发和制造的时期,聚积了技艺教学”。出奇是在化学领域,除特定企业外其他企业都不知说念制造方法和提高性能的方法,这种“隐性常识”很遑急,因此涉足门槛很高。此外,日本企业擅长“磨合”,通过与客户疏浚来温和功能和成本的条件,越是高端产品,越需要这种智力。
关于日本半导体产业来说,开发和材料无疑是最大的底牌,包括台积电翌日本设厂,也恰是垂青了它在这方面的上风,其通过三四十年的聚积,已经在这一领域造成了其他国度企业难以比较的上风,这亦然它面对韩国半导体的底气,不论是三星照旧海力士,最终都离不开日本,要思在开发和材料上都备脱钩,险些是离奇乖癖。
但出口遏抑无疑是一把双刃剑。2023年3月,日本政府决定淹没遏抑向韩出口三种要害半导体材料的门径,将韩日出口贸易规复至2019年7月之前的气象。但据日本媒体报说念,在淹没遏抑一年后,日本公司仍未能夺回在韩国商场失去的份额。氟化氢在出口禁令推行前的 2018 年日本占韩国入口的 40% 以上,在禁令推行期间降至 10% 左右,旧年禁令淹没后则盘桓在 20% 左右,在这一非要害材料上,韩国材料企业已经侵蚀了部分商场,在可料思的将来也难以规复。
而在要害材料方面,即使到2020年以后,日本依旧占据了90%左右的韩国氟聚酰亚胺商场的,占据70%至80%左右的光刻胶商场,在短时刻内,韩国很难已毕这两种材料的替代或国产化,不外若是遏抑捏续下去,这一份额也可能会出现下滑的方位。
日本的这位也曾的优等生,思要靠开发和材料去卡其他国度的脖子,固然听上去很利害,但也会对国内企业产生负面影响,更况兼韩国占据了存储领域的泰半壁山河,跟着HBM的火热,日本开发材料企业也不可能坐视这一契机的流失。
合则两利?
在韩国和日本的带领东说念主更换后,两国之间的联系驱动精辟,半导体行业可能是首先感受到这一变化的产业,旧年5月,韩国总统尹锡悦在与日本首相岸田文雄举行的麇集记者会上暗意:“韩国半导体制造商与日本优秀的材料和开发制造商将互助构建半导体供应链。”
旧年12月,韩国三星阐述将在日本横滨设立坐褥研发基地,聚焦后端坐褥,规划2025年投运,投资边界超300亿日元(约合2.22亿好意思元),预测日本政府将提供逾100亿日元补贴。
本年5月,SK集团董事长崔泰源在接受采访时暗意,若有国际投资必要,会研讨在日本及好意思国建晶圆厂,其还暗意,SK集团会进一步强化与日本半导体制造开发厂商、半导体材料供应商的互助联系,并研讨加码投资日本。
韩国擅长存储半导体的坐褥制造,日本的所长则是半导体开发材料,两国半导体产业本色上接近互补联系,但在更宏不雅的角度来说,两国半导体产业却并不可能一家无二,举例SK海力士固然要在日本投资,却屡次否决了日本铠侠与西数的归并提议,主要原因即是后者合体会影响到我方在NAND商场的发展,肖似的例子满坑满谷。
韩国和日本这种相爱相杀的党羽联系,惟恐会一直捏续下去。