日韓決裂 半導體誰最受傷?

日韓決裂 半導體誰最受傷?

日本政府于7月1日公布,要加強對韓國的出口管理,7月4日發起了“氟化聚酰亞胺(Polymide)”、“EUV Resist(光阻劑)”、“氟化氫”三種半導體材料的出口限制。根據此次出口限制,日本經濟産業部對以上3種材料出口的審核最多需要3個月的時間。lE5顯卡之家

6月末也是在大阪召開G20結束的時間,此次出口限制可謂是對韓國企業的一次“偷襲”!此次“偷襲”使人想起了第二次世界大戰時的“日本偷襲珍珠港”。 lE5顯卡之家

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半導體材料庫存僅有1個月左右的三星電子和SK Hynix(海力士)在7月1日-3日期間強烈要求日本企業提供3個月用量的“EUV Resist(光阻劑)”、“氟化氫”,無法應對這種無理要求的日本材料廠商一度陷入了混亂。 而且,終于在8月2日,日本內閣政府決定把韓國從“白名單”上移除!爲此,8月28日以後,關于對韓出口,幾乎所有的産品名目都要接受日本經濟産業部的單獨審核。(日本經濟新聞、8月3日) 爲此,韓國政府在推進向世界貿易組織(WTO)提出申訴准備的同時,文在寅大總統也表示說“針對日本的不正當經濟報複行爲,我們會采取果斷措施”!洪楠基經濟副相兼企劃財政相也表示說:“韓國也會把日本從‘優惠國’名單上除名,加強管理對日出口!” 可以說日韓兩國已經陷入了“全面戰爭”階段!此次日韓戰爭究竟會給兩國帶來什麽損害呢?此外,會給電子設備、通信儀器帶來什麽影響呢?本文將就短期影響、長期影響進行分析。 此外,筆者對于日韓兩國的政治不做任何評價,僅對由日韓兩國政府發動的出口限制引起的對技術、産品、産業的影響,進行分析。lE5顯卡之家

短期的影響~~半導體工廠停止稼動lE5顯卡之家

7月4日以後,“氟化聚酰亞胺(Polymide)”、“EUV Resist(光阻劑)”、“氟化氫”三種材料已經成爲出口限制對象!如文章開頭所述,三星電子等廠商的材料庫存僅有1個月左右,因此,本月內半導體工廠可能停止稼動!其影響如下表1所示。 lE5顯卡之家

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表1:日本政府的限制對韓出口的影響。(表格出自:jbpress)lE5顯卡之家

如果“氟化聚酰亞胺(Polymide)”的庫存爲零,LG電子就無法生産有機EL電視。而且,如果“EUV Resist(光阻劑)”沒有庫存,三星電子就無法生産7nm工藝(Process)的尖端邏輯(Logic)半導體,因此,三星電子的最新款智能手機“GALAXY”的生産也將被延誤。對于當今量産中的尖端DRAM,幾乎沒有影響,新一代DRAM的開發將會受挫! 而且,波及影響最廣的材料是“氟化氫”!用于清洗半導體的藥水“氟化氫”的在庫爲零的話,邏輯半導體、DRAM和NAND等存儲半導體、有機EL 面板(Panel)等都將無法生産! 特別是,三星電子和SK Hynix的DRAM全球合計占比爲72.6%,NAND的全球合計占比爲39.4%,DRAM和NAND的生産僅僅停止1-2月的話,全球電子設備、通信設備行業將會陷入巨大的混亂。 如上文所述,停止生産DRAM的影響(Impact)十分驚人!假如2個月不出貨,將會對2億3,000萬部的智能手機(14多億部)、4,300萬台電腦(2億6,000萬台)、2,500萬台平板、2,785個SSD(1億6,715萬個)、217萬台服務器(1,300萬台)、以及各種數碼家電産生影響(括號內爲2018年的總出貨數量)。 關于此處的SSD(Solid State Drive),一言以蔽之,最近的SSD都采用了NAND、控制器(Controller)、DRAM。因此,如果無法生産DRAM,也就無法生産SSD,于是,也無法生産PC、服務器(Server)。 lE5顯卡之家

美國企業也將“受害”lE5顯卡之家

如上文所述,如果沒有“氟化氫”,半導體工廠將會停工!如果無法生産DRAM、NAND,需要存儲半導體的各種電子設備、通信設備都將受到影響。 在此之前,如果半導體工廠停止稼動,硅晶圓(Silicon Wafer)、EUV以外的光刻膠(Resist)(分用于i線、KrF、KrF Dry、ArF浸泡溶液)、CMP抛光液(Slurry)、氟化氫以外的藥劑、用于幹蝕刻(Dry Etching)和CVD的各種氣體的業務也將會消失。 而且,DRAM、NAND的出貨停止的話,Apple、Huawei等智能手機廠商、美國HP和Dell等PC以及服務器廠商(Server Maker)、Amazon、Microsoft、Google等雲廠商(Cloud Maker)的業務也將受到影響。 簡而言之,僅僅三星電子、SK Hynix的氟化氫的在庫爲零,就可以對全球的電子設備、通信設備造成極大的影響!lE5顯卡之家

短時間內無法找到氟化氫的代替物lE5顯卡之家

當前社會上有一些人說,用台灣、中國、俄羅斯等地産的氟化氫代替日本的氟化氫不就可以了嗎?然而代替不是那麽容易的!下面進行說明。 半導體的生産有500~1,000個工序,使用氟化氫的清洗、晶圓蝕刻(Wafer Etching)工序約占10%。比方說,有1,000個工序,其中約100個工序要用到氟化氫。且其中每個工序的中氟化氫的稀釋比例都不一樣,同時還添加有表面(界面)活性劑等添加劑。 一言以蔽之,關于氟化氫的使用,在半導體的每個工序中都是經過精密地計算出來的最合適的比例,也就是所謂的“秘方(Recipe)”。而且,只有氟化氫廠商知曉這個“秘方”。總之,三星電子等半導體廠商雖然了解“秘方”的效果(Performance),然而“秘方”的內容卻采用了作爲“黑盒子(Black Box)”的氟化氫。 因此,如果使用非日本産的氟化氫的話,三星等半導體廠商必須與材料廠商從研發最合適的“秘方”開始著手。然而,這並不是通過簡單的“燒杯(Beaker)實驗”就能實現的,需要用半導體的良率來驗證以得到最合適的比例。 在同一個批號(Lot)的25個硅晶圓上制作半導體,需要2-3個月的時間。即使加急生産也需要好幾個星期的時間,如此反複進行實驗,開發出適合100道工序的最合適的“秘方”。而且這一“開發”在最佳情況(Best Case)下需要1年,一般需要2-3年。 如果在這期間,DRAM、NAND的生産停止的話,全球電子設備、通信設備的開發、生産也將停止。其經濟損失無法衡量。lE5顯卡之家

對生産設備廠商造成的損失lE5顯卡之家

 如果無法采購日本的氟化氫、且非日本産的氟化氫的“秘方”又無法開發出來的話,三星電子、SK Hynix就不得不停止設備投資。從今年(2019年)下半年開始,存儲半導體的不景氣開始出現好轉,似乎開始出現了重新開始投資的迹象,然而按照目前的情況來看,接收到訂單的多數設備廠商應該會以100位單位被取消訂單。 如下圖1,是半導體前段工序、檢查工序、後段工序各種設備的企業占比和市場規模。很多設備被日本(紅色)、美國(綠色)、歐洲(黃色)所瓜分。如果,設備投資延遲、設備投入延遲的話,所有的設備廠商都將受到“傷害”。 lE5顯卡之家

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圖1 半導體生産設備中的各家企業的占比(日本占比)&市場規模(2018年)。 紅色&粉色: 日本; 綠色: 美國; 黃色: 歐洲; 藍色: 韓國。 (圖片出自: 筆者根據野村證券所的數據編制的此表。 ) lE5顯卡之家

日本的全球占比如下:Coater Developer(93.6%)、熱處理設備(48.7%)、Batch式(90.5%)和枚葉式清洗設備(即單個清洗設備,67.3%)、測長電子顯微鏡(SEM,74.1%)、Probe(94.0%)、Dicing Machine(89.4%)、Grinder(99.3%)、測試儀(49.6%)(括號內的數字爲2018年日本設備銷售額占比)。這些日本企業遭受取消訂單的可能很高! 此外,美國、歐洲産的設備中也有很多零部件是日本制造的,這些日本企業也有可能受到影響。lE5顯卡之家

中長期的影響~~日本對韓國的大經濟(Big Business)將不複存在lE5顯卡之家

韓國政府于7月3日發布,爲支援半導體材料、設備的國産化,計劃每年提供1兆韓元的預算(約人民幣55.8億元)。(日本經濟新聞,7月4日) 此外,韓國政府于8月3日召開臨時內閣會議,針對日本政府的把韓國從“白名單”除名一事,決定立即執行2,723億韓元(約人民幣14.4億元)的預算。韓國預測到從日本的進口會停滯,所以加快實施原從日本進口的零件、材料的多元化進口、國産化。(日本經濟新聞,8月3日) 三星電子、SK Hynix等正在考慮盡可能迅速地排除成爲“瓶頸(Bottle Neck)”的日本産的材料、設備、零件、裝置等的進口。 比方說,如圖1 所示的生産設備中,韓國應該會逐步改變設備的采購,Coater Developer的采購由東京電子轉向韓國的SEMES、Dry Etching設備由TEL轉向美國的Lam Research(Lam)和美國的AMAT(應用材料公司)、熱處理設備由TEL轉向AMAT、CMP由荏原制作所轉爲AMAT、清洗設備由SCREEN和TEL轉向SEMES、測長SEM由日立High Technologize轉向AMAT、Probe由東京電子和東京精密轉向SEMES、測試儀由Advantest(愛德萬測試)轉向美國的Teradyne(泰瑞達)。 此外,韓國應該會考慮在國內開發被日本占大頭的Coater Developer、Batch清洗設備、Probe、Dicing Machine、Grinder等。 其結果就是,5年後,日本産的硅晶圓(Silicon Wafer)、包括用于EUV的所有光刻膠(Resist)、用于CMP的抛光液(Slurry)、包括氟化氫在內的所有藥水、用于Dry Etching 和CVD的所有其他氣體材料、所有的生産設備及其零部件、設備等的對韓國的大經濟(Big Business)很有可能不複存在。lE5顯卡之家

韓國可能無法向日本銷售DRAM、SSDlE5顯卡之家

 一方面,韓國的半導體廠商依存于很多日本産的材料、設備;另一方面,日本的電子設備、通信設備也依存于韓國的存儲半導體!而且,據說,韓國媒體也報道了政府相關人士的意見:“如果韓國政府認爲存儲半導體可作爲韓國反攻的武器的話,也可以歸爲韓國出口的限制對象”。(日本經濟新聞,8月3日) 如果韓國政府限制對日出口DRAM的話,日本的電子設備廠商將束手無策!韓國的三星電子、SK Hynix合計占據全球的72.6%(如圖2)。其次,日本連一家DRAM 廠商也沒有! lE5顯卡之家

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圖2:DRAM的每個季度的各個企業的占比。(圖片出自:筆者基于DRAM eXchange、IHS、Trend Focus的數據制作了此圖。)  智能手機、PC、SSD、服務器、各種數碼家電、甚至巨型計算機(Supercomputer)如果沒有DRAM的話,什麽産品都無法生産!日本唯一可以進口DRAM的對象可能是美國的Micro Technologize, 不過應該無法填補韓國産的DRAM量,而且尖端DRAM的研發遠遠落後于三星電子。 而且,如上所述,由于最近的SSD也采用了DRAM,因此,NAND廠商Kioxia(原東芝存儲半導體)將無法生産SSD。 此外,韓國的SSD出貨數量占據全球的43.3%。其中,三星電子以絕對優勢占據33.4%,而且其SSD具有容量大、速度快、性能卓越的優勢。 lE5顯卡之家

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圖3:SSD的每個季度的各家企業的出貨數量。(圖片出自: 筆者基于Storage Newsletter、Trend Focus; Business Wire的數據制作了此圖。) lE5顯卡之家

如果韓國政府把這樣的高性能的SSD設爲出口限制對象的話,日本的很多電子設備廠商應該會陷入困境。lE5顯卡之家

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