殺人不見血的痛,百年化骨水給南韓半導體的領悟
氟化氫(HF)又被稱為蝕骨水或化骨水,為半導體制造不可或缺的材料。日本政府日前宣布強化包含HF等3項材料出口南韓的管理,使三星電子(Samsung Electronics)、SK海力士(SK Hynix)采購部門大感緊張,開始規劃各種替代方案。南韓雖是記憶體及OLED強國,但生產材料、設備多仰賴國外。長期以來,南韓材料產業缺乏天時、地利及人和,HF等材料國產化發展異常緩慢,這次日本強化出口管理措施,是否讓南韓產業從根本解決過度依賴日本窘境?值得持續關注。
本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201909/404383.htm日本強化管理HF出口,南韓半導體生產慘遭鎖喉
日本政府7月4日開始對包含HF在內的3項材料,強化出口南韓的管理措施,三星、SK海力士得知後,便開始四處尋找替代對策。目前南韓業者雖有HF精煉技術,與日本企業仍有差距,日本企業掌握HF關鍵精煉技術,宣布拉高HF出口南韓的管理後,宛如拿了一把刀架在南韓半導體脖子上,就算南韓半導體業者現在開始積極與南韓中小企業合作,短期內也無法逐一調整所有半導體制程。

事實上,HF在到達三星、SK海力士半導體工廠,投入蝕刻或洗凈制程前,還得經過許多過程。半導體制造使用液體與氣體HF,液狀產品為蝕刻液,氣狀產品為蝕刻氣體,HF主要扮演去除氧化膜物質功能,使堆疊層保持乾凈平滑,如果不使用HF進行清潔,每次制程皆可能發生污染,影響晶片功能。
傳統制造HF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HF。螢石又被稱為氟石,算是一種「類稀土」,中國大陸螢石開采量約達全球的6成,由於采礦屬高污染產業,因此許多國家如美國、加拿大與歐洲等,雖有螢石礦藏卻未進行開采,沒有螢石礦源的臺灣也得仰賴進口。
一般而言,石油化學制造使用99.9%的HF,但半導體制造須使用99.999%以上的HF。南韓業者多從日本進口高純度HF。使用超高純度HF可提升半導體良率,但超高純度HF并不便宜,相同容量的HF純度從99.9%提升至99.99%,產品價格可能相差30%。
全球各大化工廠積極研發各種方法,制造符合工業級需求的高純度HF。目前高純度HF多由日本企業供應,液體及氣體HF主要由Stella Chemifa、森田化學(Morita Chemical)及昭和電工主宰市場。
缺乏大企業及政府奧援,南韓HF國產化原地踏步
南韓部分業者雖具有HF制造技術,但是無法大量生產,這是因為缺乏需求所致。長期以來,南韓大企業多與日本企業進行交易,南韓中小型業者如想搶單,須在價格或品質上下功夫。然而,身為後方追兵的南韓中小企業,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事業化。
身為買方的南韓大企業,考量日本技術較佳、價格便宜,因此長期以來多喜愛采購日本產品。過去這種采購方式,卻造成今日HF供應主導權掌握日本手中,成為日本箝制南韓半導體產業的利器。
韓媒國民日報日前報導,早在2011年7月曾有某間南韓中小企業,提出超高純度HF生產技術專利,其運用超音波震動器,可精煉出半導體蝕刻制程用超高純度HF,純度達99.999999999%以上。
南韓中小企業與大企業合作不成的部分原因,也與南韓政府加強化學物質工廠設置管理有關。2012年南韓龜尾市發生8公噸氫氟酸外泄事件,之後南韓政府大幅提高化學工廠設置條件及標準。
2015年南韓修正《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,采用新化學物質時須向主管單位進行報備,業者除擔心業務機密外流,也影響相關業者投資意愿。南韓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,故未積極投入HF國產化。
不過就在日本對南韓施行出口管理後,南韓大企業與政府的態度,開始出現明顯轉變;南韓政府開始接受業界建議,推動HF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。
南韓政府目前計劃,縮短化學物質許可時間,支援新化學物質上市。透過政府政策支援、大企業增加投資,以及中小企業投入研發生產等,南韓正在加速建構價值鏈與實現國產化,也許最快半年~1年,南韓去日本化成果將會逐漸浮現。
掌握關鍵原料與技術,日百年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,成立至今已有百年歷史,投入研發HF時間少說也有數十年,三星、SK海力士近日雖傳出大力推動HF國產化,預料韓廠與日廠間的技術差距短期難以克服,盡管如此,南韓HF等關鍵材料國產化勢在必行。
1916年Stella Chemifa創立於大阪,1994年與南韓業者Soulbrain等,於南韓忠清南道公州設立生產公司FECT,制造半導體生產用高純度氟化學物質(HF、NH4F等)。Stella Chemifa官網表示,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HF,獲得全球半導體業者極高評價。
創立於1917年森田化學,在南韓也設有生產工廠。森田化學為日本第一家將HF商用化的業者,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,成品供應南韓業者。
生產HF的日本材料企業,雖然在南韓設有合資或子公司,但原料卻得從日本進口,因日本企業對核心技術外流高度警戒。目前已有不少南韓業者投入國產化研發,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擬采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,南韓政府與企業須有制定中長期計畫與長期抗戰的心理準備。
長期以來,南韓大企業與中小企業合作并不密切,加上南韓HF設廠屢遭民間團體反對,HF國產化陷入停滯。這次日本政府對出口南韓關鍵材料拉高管理,或許是出於國際及國內政治情勢的必然,但南韓關鍵材料國產化水準低落,關鍵技術掌握外國企業之手,則是無法與之爭辯的實然。
有監於保護貿易主義臺頭,三星、SK海力士等已開始多元化供應鏈,重新審視如何分散供應鏈的風險。如同HF殺人不見血,日本這次出招可說是刀刀見骨,正中南韓產業要害,百年化骨水帶給南韓半導體產業的痛,不知能否讓南韓真正有所領悟與改變,大企業開始與中小企業合作,攜手走上HF國產化的長征之路。












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