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您所在的位置:w88优德 > 电子圈 > 电子资讯 > 杀人不见血的痛 百年化骨水给南韩半导体的领悟

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出处 : 科技网 发布时间 : 2019/09/02 关键词: 韩国 半导体 阅读 : 22

摘要:氟化氢(HF)又被称为蚀骨水或化骨水,为半导体制造不可或缺的材料。日本政府日前宣布强化包含HF等3项材料出口南韩的管理,使三星电子(Samsung Electronics)、SK海力士(SK Hynix)采购部门大感紧张,开始规划各种替代方案。


氟化氢(HF)又被称为蚀骨水或化骨水,为半导体制造不可或缺的材料。日本政府日前宣布强化包含HF等3项材料出口南韩的管理,使三星电子(Samsung Electronics)、SK海力士(SK Hynix)采购部门大感紧张,开始规划各种替代方案。南韩虽是存储器及OLED强国,但生产材料、设备多仰赖国外。长期以来,南韩材料产业缺乏天时、地利及人和,HF等材料国产化发展异常缓慢,这次日本强化出口管理措施,是否让南韩产业从根本解决过度依赖日本窘境?值得持续关注。


日本强化管理HF出口 南韩半导体生产惨遭锁喉

日本政府7月4日开始对包含HF在内的3项材料,强化出口南韩的管理措施,三星、SK海力士得知后,便开始四处寻找替代对策。目前南韩业者虽有HF精炼技术,与日本企业仍有差距,日本企业掌握HF关键精炼技术,宣布拉高HF出口南韩的管理后,宛如拿了一把刀架在南韩半导体脖子上,就算南韩半导体业者现在开始积极与南韩中小企业合作,短期内也无法逐一调整所有半导体制程。


事实上,HF在到达三星、SK海力士半导体工厂,投入蚀刻或洗净制程前,还得经过许多过程。半导体制造使用液体与气体HF,液状产品为蚀刻液,气状产品为蚀刻气体,HF主要扮演去除氧化膜物质功能,使堆栈层保持干净平滑,如果不使用HF进行清洁,每次制程皆可能发生污染,影响芯片功能。


传统制造HF方式,是利用萤石与硫酸反应产生气体,之后再经过蒸馏、降温等方式取得液态HF。萤石又被称为氟石,算是一种「类稀土」,中国大陆萤石开采量约达全球的6成,由于采矿属高污染产业,因此许多国家如美国、加拿大与欧洲等,虽有萤石矿藏却未进行开采,没有萤石矿源的台湾也得仰赖进口。


一般而言,石油化学制造使用99.9%的HF,但半导体制造须使用99.999%以上的HF。南韩业者多从日本进口高纯度HF。使用超高纯度HF可提升半导体良率,但超高纯度HF并不便宜,相同容量的HF纯度从99.9%提升至99.99%,产品价格可能相差30%。
全球各大化工厂积极研发各种方法,制造符合工业级需求的高纯度HF。目前高纯度HF多由日本企业供应,液体及气体HF主要由Stella Chemifa、森田化学(Morita Chemical)及昭和电工主宰市场。


缺乏大企业及政府奥援 南韩HF国产化原地踏步


南韩部分业者虽具有HF制造技术,但是无法大量生产,这是因为缺乏需求所致。长期以来,南韩大企业多与日本企业进行交易,南韩中小型业者如想抢单,须在价格或质量上下功夫。然而,身为后方追兵的南韩中小企业,在提升质量与压低价格上屡屡遭遇挫败,徒有技术却迟迟无法将其事业化。


身为买方的南韩大企业,考量日本技术较佳、价格便宜,因此长期以来多喜爱采购日本产品。过去这种采购方式,却造成今日HF供应主导权掌握日本手中,成为日本箝制南韩半导体产业的利器。


韩媒国民日报日前报导,早在2011年7月曾有某间南韩中小企业,提出超高纯度HF生产技术专利,其运用超音波震动器,可精炼出半导体蚀刻制程用超高纯度HF,纯度达99.999999999%以上。


南韩中小企业与大企业合作不成的部分原因,也与南韩政府加强化学物质工厂设置管理有关。2012年南韩龟尾市发生8公吨氢氟酸外泄事件,之后南韩政府大幅提高化学工厂设置条件及标准。


2015年南韩修正《化学物质管理法》及《化学物质登录及评价法》,不但有害化学物的登录与管理趋于严格,相关设施的设置标准,也从原本的79项增至413项,测试不同化学品程序变得繁琐,采用新化学物质时须向主管单位进行报备,业者除担心业务机密外流,也影响相关业者投资意愿。南韩业界因此认为从日本进口,不但便宜、质量好,又可省下不少麻烦,故未积极投入HF国产化。


不过就在日本对南韩施行出口管理后,南韩大企业与政府的态度,开始出现明显转变;南韩政府开始接受业界建议,推动HF新技术开发,计划给予大企业20~30%、中型企业20~40%、中小企业30~40%研发费用税制减免,也考虑将半导体产相关业,从1周52小时工时制中排除。


南韩政府目前计划,缩短化学物质许可时间,支援新化学物质上市。透过政府政策支援、大企业增加投资,以及中小企业投入研发生产等,南韩正在加速建构价值链与实现国产化,也许最快半年~1年,南韩去日本化成果将会逐渐浮现。


掌握关键原料与技术 日百年企业优势短期难撼动


所谓君子报仇3年不晚,像Stella Chemifa、森田化学,成立至今已有百年历史,投入研发HF时间少说也有数十年,三星、SK海力士近日虽传出大力推动HF国产化,预料韩厂与日厂间的技术差距短期难以克服,尽管如此,南韩HF等关键材料国产化势在必行。


1916年Stella Chemifa创立于大阪,1994年与南韩业者Soulbrain等,于南韩忠清南道公州设立生产公司FECT,制造半导体生产用高纯度氟化学物质(HF、NH4F等)。Stella Chemifa官网表示,由于具有业界最独家的优异精炼技术,成功精炼出12N (99.9999999999%)纯度HF,获得全球半导体业者极高评价。


创立于1917年森田化学,在南韩也设有生产工厂。森田化学为日本第一家将HF商用化的业者,2010年与ENF Technology、三星物产及KAI等,在忠清南道牙山合资设立FEM Technology,主要从森田化学进口原料再加工,成品供应南韩业者。


生产HF的日本材料企业,虽然在南韩设有合资或子公司,但原料却得从日本进口,因日本企业对核心技术外流高度警戒。目前已有不少南韩业者投入国产化研发,打算从中国大陆进口原料加以精炼,例如Soulbrain等致力国产化蚀刻液,SK Materials拟采自行研发技术生产蚀刻气体,但想追上日本的技术、质量与产量,仍然需一段时间,南韩政府与企业须有制定中长期计划与长期抗战的心理准备。


长期以来,南韩大企业与中小企业合作并不密切,加上南韩HF设厂屡遭民间团体反对,HF国产化陷入停滞。这次日本政府对出口南韩关键材料拉高管理,或许是出于国际及国内政治情势的必然,但南韩关键材料国产化水平低落,关键技术掌握外国企业之手,则是无法与之争辩的实然。


有鉴于保护贸易主义台头,三星、SK海力士等已开始多元化供应链,重新审视如何分散供应链的风险。如同HF杀人不见血,日本这次出招可说是刀刀见骨,正中南韩产业要害,百年化骨水带给南韩半导体产业的痛,不知能否让南韩真正有所领悟与改变,大企业开始与中小企业合作,携手走上HF国产化的长征之路。

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