殺人不見血的痛，百年化骨水給南韓半導(dǎo)體的領(lǐng)悟

氟化氫(HF)又被稱為蝕骨水或化骨水，為半導(dǎo)體制造不可或缺的材料。日本政府日前宣布強(qiáng)化包含HF等3項(xiàng)材料出口南韓的管理，使三星電子(Samsung Electronics)、SK海力士(SK Hynix)采購(gòu)部門大感緊張，開始規(guī)劃各種替代方案。南韓雖是記憶體及OLED強(qiáng)國(guó)，但生產(chǎn)材料、設(shè)備多仰賴國(guó)外。長(zhǎng)期以來(lái)，南韓材料產(chǎn)業(yè)缺乏天時(shí)、地利及人和，HF等材料國(guó)產(chǎn)化發(fā)展異常緩慢，這次日本強(qiáng)化出口管理措施，是否讓南韓產(chǎn)業(yè)從根本解決過(guò)度依賴日本窘境？值得持續(xù)關(guān)注。

日本強(qiáng)化管理HF出口，南韓半導(dǎo)體生產(chǎn)慘遭鎖喉

日本政府7月4日開始對(duì)包含HF在內(nèi)的3項(xiàng)材料，強(qiáng)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(duì)策。目前南韓業(yè)者雖有HF精煉技術(shù)，與日本企業(yè)仍有差距，日本企業(yè)掌握HF關(guān)鍵精煉技術(shù)，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(dǎo)體脖子上，就算南韓半導(dǎo)體業(yè)者現(xiàn)在開始積極與南韓中小企業(yè)合作，短期內(nèi)也無(wú)法逐一調(diào)整所有半導(dǎo)體制程。

事實(shí)上，HF在到達(dá)三星、SK海力士半導(dǎo)體工廠，投入蝕刻或洗凈制程前，還得經(jīng)過(guò)許多過(guò)程。半導(dǎo)體制造使用液體與氣體HF，液狀產(chǎn)品為蝕刻液，氣狀產(chǎn)品為蝕刻氣體，HF主要扮演去除氧化膜物質(zhì)功能，使堆疊層保持乾凈平滑，如果不使用HF進(jìn)行清潔，每次制程皆可能發(fā)生污染，影響晶片功能。

傳統(tǒng)制造HF方式，是利用螢石與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，之後再經(jīng)過(guò)蒸餾、降溫等方式取得液態(tài)HF。螢石又被稱為氟石，算是一種「類稀土」，中國(guó)大陸螢石開采量約達(dá)全球的6成，由於采礦屬高污染產(chǎn)業(yè)，因此許多國(guó)家如美國(guó)、加拿大與歐洲等，雖有螢石礦藏卻未進(jìn)行開采，沒有螢石礦源的臺(tái)灣也得仰賴進(jìn)口。

一般而言，石油化學(xué)制造使用99.9%的HF，但半導(dǎo)體制造須使用99.999%以上的HF。南韓業(yè)者多從日本進(jìn)口高純度HF。使用超高純度HF可提升半導(dǎo)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(chǎn)品價(jià)格可能相差30%。

全球各大化工廠積極研發(fā)各種方法，制造符合工業(yè)級(jí)需求的高純度HF。目前高純度HF多由日本企業(yè)供應(yīng)，液體及氣體HF主要由Stella Chemifa、森田化學(xué)(Morita Chemical)及昭和電工主宰市場(chǎng)。

缺乏大企業(yè)及政府奧援，南韓HF國(guó)產(chǎn)化原地踏步

南韓部分業(yè)者雖具有HF制造技術(shù)，但是無(wú)法大量生產(chǎn)，這是因?yàn)槿狈π枨笏隆ｉL(zhǎng)期以來(lái)，南韓大企業(yè)多與日本企業(yè)進(jìn)行交易，南韓中小型業(yè)者如想搶單，須在價(jià)格或品質(zhì)上下功夫。然而，身為後方追兵的南韓中小企業(yè)，在提升品質(zhì)與壓低價(jià)格上屢屢遭遇挫敗，徒有技術(shù)卻遲遲無(wú)法將其事業(yè)化。

身為買方的南韓大企業(yè)，考量日本技術(shù)較佳、價(jià)格便宜，因此長(zhǎng)期以來(lái)多喜愛采購(gòu)日本產(chǎn)品。過(guò)去這種采購(gòu)方式，卻造成今日HF供應(yīng)主導(dǎo)權(quán)掌握日本手中，成為日本箝制南韓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的利器。

韓媒國(guó)民日?qǐng)?bào)日前報(bào)導(dǎo)，早在2011年7月曾有某間南韓中小企業(yè)，提出超高純度HF生產(chǎn)技術(shù)專利，其運(yùn)用超音波震動(dòng)器，可精煉出半導(dǎo)體蝕刻制程用超高純度HF，純度達(dá)99.999999999%以上。

南韓中小企業(yè)與大企業(yè)合作不成的部分原因，也與南韓政府加強(qiáng)化學(xué)物質(zhì)工廠設(shè)置管理有關(guān)。2012年南韓龜尾市發(fā)生8公噸氫氟酸外泄事件，之後南韓政府大幅提高化學(xué)工廠設(shè)置條件及標(biāo)準(zhǔn)。

2015年南韓修正《化學(xué)物質(zhì)管理法》及《化學(xué)物質(zhì)登錄及評(píng)價(jià)法》，不但有害化學(xué)物的登錄與管理趨於嚴(yán)格，相關(guān)設(shè)施的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，也從原本的79項(xiàng)增至413項(xiàng)，測(cè)試不同化學(xué)品程序變得繁瑣，采用新化學(xué)物質(zhì)時(shí)須向主管單位進(jìn)行報(bào)備，業(yè)者除擔(dān)心業(yè)務(wù)機(jī)密外流，也影響相關(guān)業(yè)者投資意愿。南韓業(yè)界因此認(rèn)為從日本進(jìn)口，不但便宜、品質(zhì)好，又可省下不少麻煩，故未積極投入HF國(guó)產(chǎn)化。

不過(guò)就在日本對(duì)南韓施行出口管理後，南韓大企業(yè)與政府的態(tài)度，開始出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)變；南韓政府開始接受業(yè)界建議，推動(dòng)HF新技術(shù)開發(fā)，計(jì)劃給予大企業(yè)20~30%、中型企業(yè)20~40%、中小企業(yè)30~40%研發(fā)費(fèi)用稅制減免，也考慮將半導(dǎo)體產(chǎn)相關(guān)業(yè)，從1周52小時(shí)工時(shí)制中排除。

南韓政府目前計(jì)劃，縮短化學(xué)物質(zhì)許可時(shí)間，支援新化學(xué)物質(zhì)上市。透過(guò)政府政策支援、大企業(yè)增加投資，以及中小企業(yè)投入研發(fā)生產(chǎn)等，南韓正在加速建構(gòu)價(jià)值鏈與實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，也許最快半年~1年，南韓去日本化成果將會(huì)逐漸浮現(xiàn)。

掌握關(guān)鍵原料與技術(shù)，日百年企業(yè)優(yōu)勢(shì)短期難撼動(dòng)

所謂君子報(bào)仇3年不晚，像Stella Chemifa、森田化學(xué)，成立至今已有百年歷史，投入研發(fā)HF時(shí)間少說(shuō)也有數(shù)十年，三星、SK海力士近日雖傳出大力推動(dòng)HF國(guó)產(chǎn)化，預(yù)料韓廠與日廠間的技術(shù)差距短期難以克服，盡管如此，南韓HF等關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行。

1916年Stella Chemifa創(chuàng)立於大阪，1994年與南韓業(yè)者Soulbrain等，於南韓忠清南道公州設(shè)立生產(chǎn)公司FECT，制造半導(dǎo)體生產(chǎn)用高純度氟化學(xué)物質(zhì)(HF、NH4F等)。Stella Chemifa官網(wǎng)表示，由於具有業(yè)界最獨(dú)家的優(yōu)異精煉技術(shù)，成功精煉出12N (99.9999999999%)純度HF，獲得全球半導(dǎo)體業(yè)者極高評(píng)價(jià)。

創(chuàng)立於1917年森田化學(xué)，在南韓也設(shè)有生產(chǎn)工廠。森田化學(xué)為日本第一家將HF商用化的業(yè)者，2010年與ENF Technology、三星物產(chǎn)及KAI等，在忠清南道牙山合資設(shè)立FEM Technology，主要從森田化學(xué)進(jìn)口原料再加工，成品供應(yīng)南韓業(yè)者。

生產(chǎn)HF的日本材料企業(yè)，雖然在南韓設(shè)有合資或子公司，但原料卻得從日本進(jìn)口，因日本企業(yè)對(duì)核心技術(shù)外流高度警戒。目前已有不少南韓業(yè)者投入國(guó)產(chǎn)化研發(fā)，打算從中國(guó)大陸進(jìn)口原料加以精煉，例如Soulbrain等致力國(guó)產(chǎn)化蝕刻液，SK Materials擬采自行研發(fā)技術(shù)生產(chǎn)蝕刻氣體，但想追上日本的技術(shù)、品質(zhì)與產(chǎn)量，仍然需一段時(shí)間，南韓政府與企業(yè)須有制定中長(zhǎng)期計(jì)畫與長(zhǎng)期抗戰(zhàn)的心理準(zhǔn)備。

長(zhǎng)期以來(lái)，南韓大企業(yè)與中小企業(yè)合作并不密切，加上南韓HF設(shè)廠屢遭民間團(tuán)體反對(duì)，HF國(guó)產(chǎn)化陷入停滯。這次日本政府對(duì)出口南韓關(guān)鍵材料拉高管理，或許是出於國(guó)際及國(guó)內(nèi)政治情勢(shì)的必然，但南韓關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化水準(zhǔn)低落，關(guān)鍵技術(shù)掌握外國(guó)企業(yè)之手，則是無(wú)法與之爭(zhēng)辯的實(shí)然。

有監(jiān)於保護(hù)貿(mào)易主義臺(tái)頭，三星、SK海力士等已開始多元化供應(yīng)鏈，重新審視如何分散供應(yīng)鏈的風(fēng)險(xiǎn)。如同HF殺人不見血，日本這次出招可說(shuō)是刀刀見骨，正中南韓產(chǎn)業(yè)要害，百年化骨水帶給南韓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的痛，不知能否讓南韓真正有所領(lǐng)悟與改變，大企業(yè)開始與中小企業(yè)合作，攜手走上HF國(guó)產(chǎn)化的長(zhǎng)征之路。