日韩半导体的相爱相杀

对于韩国半导体行业来说，2019年7月1日是一个难以忘记的日子。

在这一天，日本政府宣布对出口韩国的半导体工业材料加强审查和管控，并将韩国排除在贸易“白色清单”以外，其中包括了氟聚酰亚胺、光刻胶、氟化氢这三样在半导体生产中至关重要的原料。

这一单方面的制裁一经推出，就引发了韩国半导体产业的地震，尤其是三星和海力士这两位巨头，三星甚至表示，库存中高纯度氟化氢的余量仅够维持几周时间，如果不能及时解决供应问题，只能采取减产，甚至停产措施进行应对。

在经历了短暂的阵痛期后，韩国企业开始自寻出路，如何摆脱日本在半导体材料方面的影响，成为了那几年韩国最热议的话题之一。

但直到2024年的今天，韩国和日本依旧是一对相爱相杀的冤家。

韩国，存储偏科生

韩国的半导体产业始于朴正熙时代。

1966年，随着美国半导体制造商仙童半导体（Fairchild）投资建厂，韩国开始正式发展半导体产业，接下来几年时间当中，摩托罗拉（Motorola）、Signetics、AMI和东芝（Toshiba）也相继来到韩国建厂，构建出了韩国半导体产业的雏形。

20世纪70年代，随着全球电子产业的发展，韩国政府开始有意识地培育半导体产业，1969年，《电子产业振兴法》颁布，韩国据此制定了8年电子产业振兴计划，计划包括支持半导体行业发展的各种措施，例如半导体产品开发、出口促进以及筹集必要的资金等。

1981年，韩国产业通商资源部（现产业通商资源部）制定了《半导体产业振兴详细计划》，提出了大力发展半导体产业的政策，鼓励国内半导体企业进军全球半导体市场。

对于韩国来说，在经济改革中发展迅速的财团成了进军半导体产业的主力军。由韩国电子技术研究院牵头，联合财团以及韩国的六所大学，共同对DRAM进行技术攻关，项目持续三年，研发费用达1.1亿美元，韩国政府承担了57%，在1983年至1987年间实施的“半导体工业振兴计划”中，韩国政府共投入了3.46亿美元的贷款，并激发了20亿美元的私人投资，成为了韩国半导体产业发展的最大动力之一。

这套发展路线与日本的官产学模式颇为相似，同样是政府牵头，同样是DRAM，区别只是一个在韩国，一个在日本，一个发生在80年代，一个发生在70年代。

官产学的好处是立竿见影的，但也有其弊端，其本身是针对某一项技术的重点攻关，着重于点而非面，要想全面发展半导体产业，官方的引导只是一个引子，最终还是需要企业自己去攻克难关，最终实现更多方向更多维度的发展。

1983年，三星集团一边向当时遇到资金问题的美光（Micron）公司购买64K DRAM技术，一边和日本夏普签下了“互补金属氧化物半导体工艺”的许可协议，开始正式进军半导体业务。1983年12月1日，三星宣布成功开发64K DRAM，将和日美十多年的半导体技术差距缩小到四年左右。

1983年2月，现代集团在现代重工旗下成立了电子业务团队，并宣布有意进军以半导体为主的电子行业，其制定了避开DRAM的战略，专注于SRAM，这是一种与DRAM非常不同的存储芯片。1984年12月，现代电子成功开发16K级别的SRAM。

乐喜金星集团（即今天的LG）于1979年收购了大韩半导体，成立了金星半导体，开始扩大半导体生产规模。1984年，金星半导体收购了韩国产业研究院的半导体生产设施，同年成功生产微处理器，1985年11月，金星半导体完成1M级ROM，并交付给美国IBM。

三大财团各自侧重存储的不同领域，其中尤以三星主攻的DRAM最为成功。现在来看，存储半导体与系统半导体或逻辑半导体相比，产品线相对简单，工艺已经实现了标准化，对于拥有制造业良率和工艺管理经验的大型集团来说，具有更大的吸引力，尽管需要和美日企业展开竞争，但这一市场的广阔前景毋庸置疑。

1993年5月，也就是三星宣布进军半导体产业的10年后，三星正式超越日本东芝，成为全球最大的DRAM厂商，同年6月，成功研发世界上第一个64Mb DRAM，从技术和市场两个维度确立了自己的霸主地位。

从某种意义上来说，三星在DRAM上后发先至的这场胜利，也被很多人当成了韩国存储的胜利，但事实真的如此吗？

三星凭着雄厚的财力玩起反周期投资的时候，其余两家财团却有点玩不起了，在两次下行周期后，现代和LG先后拆分了自己的半导体部门，最后组成了海力士，而与三星不同的是，海力士从诞生那天起就面临着破产的风险，直到另一个大财团——SK的出手，才总算走上了稳定发展的道路。

这也导致了一个问题，韩国半导体产业自始自终都没有出现过日本半导体产业那样百花齐放百家争鸣的局面，三星一家独大成为了韩国半导体产业的常态，以2002年为例，尽管此时日本半导体已经在走下坡路，但全球半导体销售额TOP 20中，依旧有9家日企，而韩国半导体仅有三星和海力士两家，海力士还处在第18名的位置，尽管三星已经成为DRAM老大多年，但并未带动整个韩国半导体行业的发展。

这一点反映在了韩国的半导体设备和材料行业当中，2006年左右，一篇《韩国半导体设备及原材料产业中长期发展战略》论文提到，在韩国半导体设备的国产化率上，以2004年为基准，停留在18%左右。而半导体设备技术培训中心资料显示，2021年韩国半导体设备国产化率仍为20%，清洗领域（材料、零件、设备）的技术相对薄弱。这意味着，经过了快20年的发展，韩国半导体设备国产化率仅提升了2%，

而在2015年的《韩国半导体产业现状及提高竞争力的措施》中指出，韩国半导体行业的问题在于，三星、SK海力士占据了全球存储器市场的60%，因此大部分利润都归属于这两家公司，以制造业为主导的产业结构最终导致了核心设备/材料/零部件对外依存度较高，韩国半导体材料对外依存度达到50%，设备对外依存度达到80%，其中70%以上的设备都需要从美国、日本、欧盟进口。

但值得一提的是，尽管由于在存储方面的偏科，而导致韩国国内设备材料厂商难以发展起来，但在2019年韩国政府公布了《加强材料、零部件和设备竞争力的措施》后，部分韩国半导体设备厂商已经抓住了属于自己的机会，其中部分厂商甚至已经处于国际领先地位。

PSK和PSK Holdings就是一个最明显的例子。PSK负责前端工艺设备，而PSK Holdings负责后端工艺设备，其主要生产的设备包括干法剥离设备、回流焊设备和等离子清洗设备等，在光刻胶剥离应用领域，PSK持续占据全球第一的市场份额，除了台积电和铠侠，PSK的客户几乎包括全球所有主要芯片制造商。

目前内存厂商三星、SK海力士和美光的资本支出大部分集中在高带宽内存（HBM）市场。预计到2024年底，HBM的产能将至少比目前扩大两倍。在HBM制造工艺中，最重要的过程之一是TSV工艺。PSK表示，未来等离子清洗设备的比重预计将持续增加，目前已增长至PSK Holdings销售额的30%左右。随着Flip-Chip的增加，用于平整化的回流焊设备的需求也在增加。随着三星宣布将于2025年将推出3D DRAM，PSK也会因内存堆叠的增加而受益。

另外，韩国的EO Technics作为一家激光设备厂，也有不俗的表现，其主要开发和生产用于半导体、显示器、印刷电路板（PCB）和电池制造工艺的激光设备，该公司在激光打标（Marking）领域拥有韩国95%、海外60%~70%的市场份额，是这一行业的领先者之一。

据韩媒报道，EO Technics正在与美国大型半导体公司一起进行玻璃基板UV钻孔设备的性能验证测试。目前EO Technics正在讨论供应的玻璃基板设备，利用UV激光在玻璃基板上形成微米（um）级别的微孔，使3D结构芯片之间的电信号得以顺畅传输。其开发的UV钻孔机据说比日本公司主导的CO2钻孔机精度更高。业内认为，随着半导体微细工艺的复杂化和3D结构的发展，UV钻孔机将成为新的行业标准。专家预计，对于线宽小于10um的超精密基板，UV钻孔机将成为必不可少的工具。

EO Technics在最近举行的股东大会上对其在UV钻孔领域的技术表现出了自信。公司相关人士表示，“在钻孔机领域，我们拥有全球领先的竞争力，在10um设备逐渐商业化的趋势下，EO Technics的样机已经供应给客户。虽然一些半导体公司希望签订独家合同，但由于我们拥有独特的技术，我们考虑向多家公司供应设备。”

此外，在HBMjiao位关键的热压键合机领域，韩国厂商也正在崛起，生产HBM和3D封装需要大量的键合，而热压键合机利用热压技术将处理完成的晶圆上的芯片进行键合和堆叠，除了主要供应商日本以外，还有新加坡的ASMPT和荷兰的BESI。

韩国厂商此前主要依赖进口键合机，从去年开始，它们也将Semes（三星子公司）和韩美半导体纳入其供应商名单。据韩媒报道，三星正从东丽（Toray）、新川（Shinkawa）及其子公司Semes采购热压键合机，而SK海力士则从新加坡的ASMPT和国内公司汉美半导体采购这些设备。

今年6月，韩国的韩华精密机械也已与SK海力士达成协议，为其供应用于HBM的热压键合机。据消息人士透露，韩华精密机械与SK海力士签署协议，将向后者供应两台TC键合机，双方合作开发了全新的热压键合机，并在最近通过了质量测试。

对于韩国这位偏科生来说，它正在不断补齐自身的短板，力图不再遇到2019年日本断供半导体材料那样的窘境，但就目前来说，它依旧对日本有很高的依赖性。

日本，昔日优等生

与韩国相比，日本半导体产业显得更全面一些，即使在尔必达彻底退出DRAM市场之后，其在半导体设备和材料领域的实力依旧保持在天花板级别。事实上，过去30年，日本半导体行业的市占率从曾经的50%以上下滑至10%，但半导体设备的市占率却一直保持30%以上，且一直保持极高竞争力。

2022年，四家日本公司跻身销售额排名前十的半导体设备制造商行列。分别是排名第四的东京电子（TEL）、排名第六的爱德万测试、排名第七的Screen和排名第九的Kokusai Electric，日立高科技、尼康、佳能等公司紧随其后。

日本公司在前段工艺中使用的主要制造设备中，其中份额最大就是光刻胶涂