三星供應危機暫解,但道阻且長,日本限供材料恐將持續
G20峰會在中美領導人友好對話中結束,似乎讓這一年多以來,圍繞中美兩大經濟體的全球貿易緊張形勢似乎有了些許緩和的跡象。
不曾料想一波未平一波又起,日本經濟產業省7月1日宣布,日本將自7月4日起限制對韓國出口「氟聚醯亞胺(fluorine polyimide)」、「光刻膠(photoresist)」和「高純度氟化氫(hydrogen fluoride)」3種半導體材料。緊接著,日本將韓國從白名單的27國中移出,韓國不再享有出口審核優惠,表示今後日本半導體材料供應商出口韓國時需申請得到許可(一般為90天)方能通行。
為此,三星電子副會長李在鎔在7日緊急赴日尋求解決之道。回韓後在13日會議上表示三種關鍵半導體材料已經獲得緊急供應,避免生產線停產的危機。雖然具體並不知曉獲得貨源的供應方以及供應量的多少,但結合原庫存加上本次確保的新貨源,至少在短期內不會影響到三星的生產問題。
在政府方面,7月12日日本與韓國進行貿易問題事務層級首次會談,但對於近日日本出口韓國三項半導體材料加強審查的問題,雙方並無交集。此外,日本政府在徵集各界意見後,預計將從8月1日起採取出口管制新政策,其它超過1100項的出口戰略物資,可能部分或全部納入嚴格管制的範圍內。
一、
材料是半導體產業的重要支撐
日本為何會專挑半導體材料下手呢?在此梳理下半導體材料市場的全貌。
對半導體產業來說,材料是基礎,設備是關鍵。材料與設備同時也是技術壁壘最高的領域。
半導體材料處於整個半導體產業鏈的上游環節,對半導體產業發展起著重要支撐作用,具有產業規模大、細分行業多、技術門檻高、更新速度快等特點。
半導體材料分為晶圓製造材料和封裝材料,根據SEMI資料2018年全球半導體材料銷售額達到519億美元,增長10.6%,超過2011年的471億美元歷史高位。
來源:SEMI,中國快閃記憶體市場整理
其中晶圓製造材料和封裝材料分別佔62%和38%。封裝材料技術壁壘較低,高技術壁壘的晶圓製造材料是核心,大體可分為:矽片,光罩(光掩模),光刻膠,濕電子化學品(主要是高純試劑和光刻膠輔助材料),CMP拋光材料(主要是拋光墊和拋光液),靶材,電子特種氣體,以及其他。
來源:SEMI
而在半導體材料的供應上,由於超高的純度要求和精細複雜的製造過程,所涉及半導體材料需要對應下游產線進行批量測試,同時工藝製程的不斷演進又需要半導體材料的更新匹配,面對高端產品技術壁壘更高,沒有一定的研發基礎是難以突破的。而在這其中,日本企業憑藉多年的技術積累和匠人精神,佔據了材料的半壁江山。
此次日本針對韓國出口三種半導體材料進行管制,不可謂不精準,重點打擊到韓國的支柱型產業半導體。光刻膠和聚醯亞胺位列半導體製造材料中最昂貴的化學品前兩位。
氟聚醯亞胺是PI膜的一種,可用於OLED柔性面板、半導體封裝,以及3D列印等。聚醯亞胺的生產美日韓的企業均有參與,如美國杜邦、日本宇部和韓國科隆等。但日本制氟聚醯亞胺的品質優良,幾乎壟斷了全球供應,是三星Galaxy Fold手機搭載的可摺疊OLED面板所不可或缺的材料之一。
光刻膠是光刻中採用的感光物質,其利用光照反應後溶解度不同將掩膜版圖形轉移至襯底上。根據波長不同可分為g線(436nm)、i線(365)、KrF(248nm)、ArF(193nm)、F2(157nm)以及極紫外光等,分別對應不同的光刻膠。半導體市場上主要是g線、i線、KrF和ArF四類光刻膠,高端KrF和ArF光刻膠核心技術被日本和美國企業所壟斷。三星先進位程所用光刻膠(ArF)幾乎100%進口於日本,此次光刻膠嚴重影響到三星EUV生產線。
高純度氟化氫可用作刻蝕液,是生產3D NAND必備材料之一。韓企Soulbrain與ENF Technology兩家生產的刻蝕液均需向Stella-Chemifa與森田化學工業兩家日企進口高純度氫氟酸使用。韓國也可向台灣企業進口高純度氟化氫作為部分替代。
二、
韓國對日本材料的依賴度高
2018年日本對韓國出口5.8萬億日元(約合3500億人民幣)商品,約佔總出口的7.1%,其中出口最多的是佔比23.5%的化學製品。
來源:日本海關,中國快閃記憶體市場整理
據韓媒報道,韓國貿易協會資料顯示,2019年1-5月期間,三星電子、SK 海力士等韓企從海外進口的半導體材料中,日本制材料比重達43.9%(刻蝕氣體氟化氫)、91.9%(光刻膠)、93.7%(氟聚醯亞胺)。韓國本是出口型經濟體,其中半導體又是出口大類,這三類材料的限制嚴重影響到韓國OLED面板與存儲晶元的生產,即影響到三星和SK海力士等的生產。
韓國首爾大學教授Park Hee-Jae表示,日本握有許多籌碼,日前宣布管制的三種原料只是其中小部分。例如,日本在三醋酸纖維素薄膜(用於液晶顯示器的化合物)有將近100%的市佔率,其它材料包括鋰電池的陰極材料和陽極材料,蓄電池電容器、化合物半導體,以及半導體封裝材料市佔率約為80%。
三、
如何破局?
對產業鏈的影響
由於半導體原材料的保質期較短,不可能提前大量備貨。三星有一定原料庫存加上新貨源的確保,暫可應付出口限制,而SK海力士是在有需求時才進行採購,受出口限制影響較大。但若長時間無法確保原料供應的話,企業都將面臨工廠缺料無法運行的風險。韓國業界表示,若日本政府的原料出口限制時間拉長,不排除改在中國大陸、美國、歐洲進行原料加工後,再迂迴進口到韓國。只是如此一來,勢必使原物料成本上升。
尋找其他替代供應。據SEMI估算,韓國半導體材料資產率為50.3%左右。韓國產業通商資源部在去年2月訂立目標,計劃在2022年將自產率提高至70%。韓國自主供應有限。日本在上述三類半導體材料的供應上都佔據70%~90%的產量,短時間難以找到其他合適的替代廠商。況且對半導體製造來說,半導體設備更換容易,但更換材料供應商就意味著要重新鋪設生產線,還需進行大量的測試。
根據中國快閃記憶體市場數據顯示,三星電子和SK海力士兩家合計,在DRAM全球市佔約73.7%,在NAND Flash全球市佔約40%,中國有48%的半導體進口於韓國,韓廠若供應不穩,勢必影響到全球半導體產業鏈。雖然7月4日起日對韓三項半導體原料的輸出審查趨嚴之後對生產不利,但現階段半導體和顯示面板市場仍處於供給過剩的局面,可利用此次管制出清庫存。不過,這也會讓三星與SK海力士的固定費用的負擔增加,對廠商影響仍是負面。
加大研發投入力度
庫存有限,替代不足,為了保證將來持續穩定的原料供應,韓國擬投入352億元研發零部件材料以應對日本限供。
日本由於地理條件特殊、資源匱乏,數十年來投入相當多的時間和資金開發基本原料。韓國企業早期開發晶元和面板技術時,即使用來自於日本的基本零件、材料和設備,長期下來零件和材料供應管道幾乎沒有改變。由於材料占生產成本的小部分,一直以來也缺乏改變的動力,供應鏈難以多元化,本土替代嚴重不足。
為此,韓國產業通商資源部3日決定自2020年起十年內對半導體材料、零部件、設備研發投入6萬億韓元(約合人民幣352.9億元)的預算,以應對日本限制對韓出口。產業部長官成允模當天表示,政府每年將投入1萬億韓元,積極推進支柱產業所需材料進口渠道的多邊化,提高國內生產競爭力。產業部計劃在本月內提出加強國內零部件材料競爭力的具體方案。
半導體產業鏈龐大而又複雜,需要合作分工,而這其中設備與材料無疑是最高的兩座山峰。歐美企業近乎統治了半導體設備市場,日本企業又佔據了半導體材料市場的半壁江山。韓國憑藉半導體的突圍成功實現產業升級,尤其在存儲晶元的發展上已經成為絕對的壟斷地位,卻依然受制於材料。此番出口管制警醒加速「去日本化」,同時中國半導體產業也應看到並快速發展中國芯力量。


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