日韓決裂，半導體誰最受傷？

日本政府於7月1日公佈，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，日本經濟產業部對以上3種材料出口的審核最多需要3個月的時間。

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”。

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，終於在8月2日，日本內閣政府決定把韓國從“白名單”上移除！為此，8月28日以後，關於對韓出口，幾乎所有的產品名目都要接受日本經濟產業部的單獨審核。（日本經濟新聞、8月3日）

為此，韓國政府在推進向世界貿易組織（WTO）提出申訴準備的同時，文在寅大總統也表示說“針對日本的不正當經濟報復行為，我們會採取果斷措施”！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麼損害呢？此外，會給電子設備、通信儀器帶來什麼影響呢？本文將就短期影響、長期影響進行分析。

此外，筆者對於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、產品、產業的影響，進行分析。

短期的影響~~半導體工廠停止稼動

7月4日以後，“氟化聚酰亞胺（Polymide）”、“EUV Resist（光阻劑）”、“氟化氫”三種材料已經成為出口限制對象！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。

表1：日本政府的限制對韓出口的影響。（表格出自：jbpress）

如果“氟化聚酰亞胺（Polymide）”的庫存為零，LG電子就無法生產有機EL電視。而且，如果“EUV Resist（光阻劑）”沒有庫存，三星電子就無法生產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”的生產也將被延誤。對於當今量產中的尖端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”！用於清洗半導體的藥水“氟化氫”的在庫為零的話，邏輯半導體、DRAM和NAND等存儲半導體、有機EL 面板（Panel）等都將無法生產！

特別是，三星電子和SK Hynix的DRAM全球合計占比為72.6%，NAND的全球合計占比為39.4%，DRAM和NAND的生產僅僅停止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，停止生產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）、以及各種數碼家電產生影響（括弧內為2018年的總出貨數量）。

關於此處的SSD（Solid State Drive），一言以蔽之，最近的SSD都採用了NAND、控制器（Controller）、DRAM。因此，如果無法生產DRAM，也就無法生產SSD,於是，也無法生產PC、服務器（Server）。

美國企業也將“受害”

如上文所述，如果沒有“氟化氫”，半導體工廠將會停工！如果無法生產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，矽晶圓（Silicon Wafer）、EUV以外的光刻膠（Resist）（分用於i線、KrF、KrF Dry、ArF浸泡溶液）、CMP拋光液（Slurry）、氟化氫以外的藥劑、用於干蝕刻（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的氟化氫的在庫為零，就可以對全球的電子設備、通信設備造成極大的影響！

短時間內無法找到氟化氫的代替物

當前社會上有一些人說，用台灣、中國、俄羅斯等地產的氟化氫代替日本的氟化氫不就可以了嗎？然而代替不是那麼容易的！下面進行說明。

半導體的生產有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，關於氟化氫的使用，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瞭解“秘方”的效果（Performance），然而“秘方”的內容卻採用了作為“黑盒子（Black Box）”的氟化氫。

因此，如果使用非日本產的氟化氫的話，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個矽晶圓上製作半導體，需要2-3個月的時間。即使加急生產也需要好幾個星期的時間，如此反覆進行實驗，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的生產停止的話，全球電子設備、通信設備的開發、生產也將停止。其經濟損失無法衡量。

對生產設備廠商造成的損失

如果無法採購日本的氟化氫、且非日本產的氟化氫的“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跡象，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”。

圖1 半導體生產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製的此表。）

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%）（括弧內的數字為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、歐洲產的設備中也有很多零部件是日本製造的，這些日本企業也有可能受到影響。

中長期的影響~~日本對韓國的大經濟（Big Business）將不復存在

韓國政府於7月3日發佈，為支援半導體材料、設備的國產化，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，韓國政府於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、國產化。（日本經濟新聞，8月3日）

三星電子、SK Hynix等正在考慮儘可能迅速地排除成為“瓶頸（Bottle Neck）”的日本產的材料、設備、零件、裝置等的進口。

比方說，如圖1 所示的生產設備中，韓國應該會逐步改變設備的採購，Coater Developer的採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由荏原製作所轉為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，日本產的矽晶圓（Silicon Wafer）、包括用於EUV的所有光刻膠（Resist）、用於CMP的拋光液（Slurry）、包括氟化氫在內的所有藥水、用於Dry Etching 和CVD的所有其他氣體材料、所有的生產設備及其零部件、設備等的對韓國的大經濟（Big Business）很有可能不復存在。

韓國可能無法向日本銷售DRAM、SSD

一方面，韓國的半導體廠商依存於很多日本產的材料、設備；另一方面，日本的電子設備、通信設備也依存於韓國的存儲半導體！而且，據說，韓國媒體也報導了政府相關人士的意見：“如果韓國政府認為存儲半導體可作為韓國反攻的武器的話，也可以歸為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合計佔據全球的72.6%（如圖2）。其次，日本連一家DRAM 廠商也沒有！

圖2：DRAM的每個季度的各個企業的占比。（圖片出自：筆者基於DRAM eXchange、IHS、Trend Focus的數據製作了此圖。）

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，什麼產品都無法生產！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產的DRAM量，而且尖端DRAM的研發遠遠落後於三星電子。

而且，如上所述，由於最近的SSD也採用了DRAM，因此，NAND廠商Kioxia（原東芝存儲半導體）將無法生產SSD。

此外，韓國的SSD出貨數量佔據全球的43.3%。其中，三星電子以絶對優勢佔據33.4%，而且其SSD具有容量大、速度快、性能卓越的優勢。

圖3：SSD的每個季度的各家企業的出貨數量。（圖片出自: 筆者基於Storage Newsletter、Trend Focus; Business Wire的數據製作了此圖。）

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

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