日韩决裂 半导体谁最受伤？

日本政府于7月1日公布，要加强对韩国的出口管理，7月4日发起了“氟化聚酰亚胺（Polymide）”、“EUV Resist（光阻剂）”、“氟化氢”三种半导体材料的出口限制。根据此次出口限制，日本经济产业部对以上3种材料出口的审核最多需要3个月的时间。

6月末也是在大阪召开G20结束的时间，此次出口限制可谓是对韩国企业的一次“偷袭”！此次“偷袭”使人想起了第二次世界大战时的“日本偷袭珍珠港”。

半导体材料库存仅有1个月左右的三星电子和SK Hynix（海力士）在7月1日-3日期间强烈要求日本企业提供3个月用量的“EUV Resist（光阻剂）”、“氟化氢”，无法应对这种无理要求的日本材料厂商一度陷入了混乱。 而且，终于在8月2日，日本内阁政府决定把韩国从“白名单”上移除！为此，8月28日以后，关于对韩出口，几乎所有的产品名目都要接受日本经济产业部的单独审核。（日本经济新闻、8月3日） 为此，韩国政府在推进向世界贸易组织（WTO）提出申诉准备的同时，文在寅大总统也表示说“针对日本的不正当经济报复行为，我们会采取果断措施”！洪楠基经济副相兼企划财政相也表示说：“韩国也会把日本从‘优惠国’名单上除名，加强管理对日出口！” 可以说日韩两国已经陷入了“全面战争”阶段！此次日韩战争究竟会给两国带来什么损害呢？此外，会给电子设备、通信仪器带来什么影响呢？本文将就短期影响、长期影响进行分析。 此外，笔者对于日韩两国的政治不做任何评价，仅对由日韩两国政府发动的出口限制引起的对技术、产品、产业的影响，进行分析。

短期的影响~~半导体工厂停止稼动

7月4日以后，“氟化聚酰亚胺（Polymide）”、“EUV Resist（光阻剂）”、“氟化氢”三种材料已经成为出口限制对象！如文章开头所述，三星电子等厂商的材料库存仅有1个月左右，因此，本月内半导体工厂可能停止稼动！其影响如下表1所示。

表1：日本政府的限制对韩出口的影响。（表格出自：jbpress）

如果“氟化聚酰亚胺（Polymide）”的库存为零，LG电子就无法生产有机EL电视。而且，如果“EUV Resist（光阻剂）”没有库存，三星电子就无法生产7nm工艺（Process）的尖端逻辑（Logic）半导体，因此，三星电子的最新款智能手机“GALAXY”的生产也将被延误。对于当今量产中的尖端DRAM，几乎没有影响，新一代DRAM的开发将会受挫！ 而且，波及影响最广的材料是“氟化氢”！用于清洗半导体的药水“氟化氢”的在库为零的话，逻辑半导体、DRAM和NAND等存储半导体、有机EL 面板（Panel）等都将无法生产！ 特别是，三星电子和SK Hynix的DRAM全球合计占比为72.6%，NAND的全球合计占比为39.4%，DRAM和NAND的生产仅仅停止1-2月的话，全球电子设备、通信设备行业将会陷入巨大的混乱。 如上文所述，停止生产DRAM的影响（Impact）十分惊人！假如2个月不出货，将会对2亿3,000万部的智能手机（14多亿部）、4,300万台电脑（2亿6,000万台）、2,500万台平板、2,785个SSD（1亿6,715万个）、217万台服务器（1,300万台）、以及各种数码家电产生影响（括号内为2018年的总出货数量）。 关于此处的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，如果无法生产DRAM，也就无法生产SSD,于是，也无法生产PC、服务器（Server）。

美国企业也将“受害”

如上文所述，如果没有“氟化氢”，半导体工厂将会停工！如果无法生产DRAM、NAND，需要存储半导体的各种电子设备、通信设备都将受到影响。 在此之前，如果半导体工厂停止稼动，硅晶圆（Silicon Wafer）、EUV以外的光刻胶（Resist）（分用于i线、KrF、KrF Dry、ArF浸泡溶液）、CMP抛光液（Slurry）、氟化氢以外的药剂、用于干蚀刻（Dry Etching）和CVD的各种气体的业务也将会消失。 而且，DRAM、NAND的出货停止的话，Apple、Huawei等智能手机厂商、美国HP和Dell等PC以及服务器厂商（Server Maker）、Amazon、Microsoft、Google等云厂商（Cloud Maker）的业务也将受到影响。 简而言之，仅仅三星电子、SK Hynix的氟化氢的在库为零，就可以对全球的电子设备、通信设备造成极大的影响！

短时间内无法找到氟化氢的代替物

当前社会上有一些人说，用台湾、中国、俄罗斯等地产的氟化氢代替日本的氟化氢不就可以了吗？然而代替不是那么容易的！下面进行说明。 半导体的生产有500~1,000个工序，使用氟化氢的清洗、晶圆蚀刻（Wafer Etching）工序约占10%。比方说，有1,000个工序，其中约100个工序要用到氟化氢。且其中每个工序的中氟化氢的稀释比例都不一样，同时还添加有表面（界面）活性剂等添加剂。 一言以蔽之，关于氟化氢的使用，在半导体的每个工序中都是经过精密地计算出来的最合适的比例，也就是所谓的“秘方（Recipe）”。而且，只有氟化氢厂商知晓这个“秘方”。总之，三星电子等半导体厂商虽然了解“秘方”的效果（Performance），然而“秘方”的内容却采用了作为“黑盒子（Black Box）”的氟化氢。 因此，如果使用非日本产的氟化氢的话，三星等半导体厂商必须与材料厂商从研发最合适的“秘方”开始着手。然而，这并不是通过简单的“烧杯（Beaker）实验”就能实现的，需要用半导体的良率来验证以得到最合适的比例。 在同一个批号（Lot）的25个硅晶圆上制作半导体，需要2-3个月的时间。即使加急生产也需要好几个星期的时间，如此反复进行实验，开发出适合100道工序的最合适的“秘方”。而且这一“开发”在最佳情况（Best Case）下需要1年，一般需要2-3年。 如果在这期间，DRAM、NAND的生产停止的话，全球电子设备、通信设备的开发、生产也将停止。其经济损失无法衡量。

对生产设备厂商造成的损失

如果无法采购日本的氟化氢、且非日本产的氟化氢的“秘方”又无法开发出来的话，三星电子、SK Hynix就不得不停止设备投资。从今年（2019年）下半年开始，存储半导体的不景气开始出现好转，似乎开始出现了重新开始投资的迹象，然而按照目前的情况来看，接收到订单的多数设备厂商应该会以100位单位被取消订单。 如下图1，是半导体前段工序、检查工序、后段工序各种设备的企业占比和市场规模。很多设备被日本（红色）、美国（绿色）、欧洲（黄色）所瓜分。如果，设备投资延迟、设备投入延迟的话，所有的设备厂商都将受到“伤害”。

图1 半导体生产设备中的各家企业的占比（日本占比）&市场规模（2018年）。 红色&粉色： 日本； 绿色： 美国； 黄色： 欧洲； 蓝色： 韩国。 （图片出自： 笔者根据野村证券所的数据编制的此表。 ）

日本的全球占比如下：Coater Developer（93.6%）、热处理设备（48.7%）、Batch式（90.5%）和枚叶式清洗设备（即单个清洗设备，67.3%）、测长电子显微镜（SEM，74.1%）、Probe（94.0%）、Dicing Machine（89.4%）、Grinder（99.3%）、测试仪（49.6%）（括号内的数字为2018年日本设备销售额占比）。这些日本企业遭受取消订单的可能很高！ 此外，美国、欧洲产的设备中也有很多零部件是日本制造的，这些日本企业也有可能受到影响。

中长期的影响~~日本对韩国的大经济（Big Business）将不复存在

韩国政府于7月3日发布，为支援半导体材料、设备的国产化，计划每年提供1兆韩元的预算（约人民币55.8亿元）。（日本经济新闻，7月4日） 此外，韩国政府于8月3日召开临时内阁会议，针对日本政府的把韩国从“白名单”除名一事，决定立即执行2,723亿韩元（约人民币14.4亿元）的预算。韩国预测到从日本的进口会停滞，所以加快实施原从日本进口的零件、材料的多元化进口、国产化。（日本经济新闻，8月3日） 三星电子、SK Hynix等正在考虑尽可能迅速地排除成为“瓶颈（Bottle Neck）”的日本产的材料、设备、零件、装置等的进口。 比方说，如图1 所示的生产设备中，韩国应该会逐步改变设备的采购，Coater Developer的采购由东京电子转向韩国的SEMES、Dry Etching设备由TEL转向美国的Lam Research（Lam）和美国的AMAT（应用材料公司）、热处理设备由TEL转向AMAT、CMP由荏原制作所转为AMAT、清洗设备由SCREEN和TEL转向SEMES、测长SEM由日立High Technologize转向AMAT、Probe由东京电子和东京精密转向SEMES、测试仪由Advantest（爱德万测试）转向美国的Teradyne（泰瑞达）。 此外，韩国应该会考虑在国内开发被日本占大头的Coater Developer、Batch清洗设备、Probe、Dicing Machine、Grinder等。 其结果就是，5年后，日本产的硅晶圆（Silicon Wafer）、包括用于EUV的所有光刻胶（Resist）、用于CMP的抛光液（Slurry）、包括氟化氢在内的所有药水、用于Dry Etching 和CVD的所有其他气体材料、所有的生产设备及其零部件、设备等的对韩国的大经济（Big Business）很有可能不复存在。

韩国可能无法向日本销售DRAM、SSD

一方面，韩国的半导体厂商依存于很多日本产的材料、设备；另一方面，日本的电子设备、通信设备也依存于韩国的存储半导体！而且，据说，韩国媒体也报道了政府相关人士的意见：“如果韩国政府认为存储半导体可作为韩国反攻的武器的话，也可以归为韩国出口的限制对象”。（日本经济新闻，8月3日） 如果韩国政府限制对日出口DRAM的话，日本的电子设备厂商将束手无策！韩国的三星电子、SK Hynix合计占据全球的72.6%（如图2）。其次，日本连一家DRAM 厂商也没有！

图2：DRAM的每个季度的各个企业的占比。（图片出自：笔者基于DRAM eXchange、IHS、Trend Focus的数据制作了此图。） 智能手机、PC、SSD、服务器、各种数码家电、甚至巨型计算机(Supercomputer)如果没有DRAM的话，什么产品都无法生产！日本唯一可以进口DRAM的对象可能是美国的Micro Technologize， 不过应该无法填补韩国产的DRAM量，而且尖端DRAM的研发远远落后于三星电子。 而且，如上所述，由于最近的SSD也采用了DRAM，因此，NAND厂商Kioxia（原东芝存储半导体）将无法生产SSD。 此外，韩国的SSD出货数量占据全球的43.3%。其中，三星电子以绝对优势占据33.4%，而且其SSD具有容量大、速度快、性能卓越的优势。

图3：SSD的每个季度的各家企业的出货数量。（图片出自: 笔者基于Storage Newsletter、Trend Focus; Business Wire的数据制作了此图。）

如果韩国政府把这样的高性能的SSD设为出口限制对象的话，日本的很多电子设备厂商应该会陷入困境。