电子发烧友网报道（文/梁浩斌）2019年7月，日本经济产业省宣布，将对用于智能手机及电视机的半导体等制造过程中需要的3种材料加强面向韩国的出口管制。这3种材料包括用于半导体清洗的高纯度氟化氢、用于柔性OLED显示面板的氟聚酰亚胺、以及光刻胶。
但日本的出口管制，反而是促进了韩国本土半导体材料产业的发展。近日韩媒报道，截至2021年12月，韩国在包含半导体、显示器、汽车、电器电子、机械金属和基础化学共六大领域的100个核心战略项目上，对日本的依赖度持续降低，从2019年12月的30.9%，下降至2021年12月的24.9%。
如今距离日本宣布实施对韩国的半导体材料出口管制，已经过去将近三年。在这三年间，韩国的半导体材料国产替代进度到底如何了？他们又做出了哪些行动？
对日依赖难以摆脱，上游设备、材料受制约
根据韩国贸易协会在2019年的报告，日本实施出口管制的三种半导体材料氟化氢、氟聚酰亚胺、光刻胶，韩国对其的依赖度分别为93.7%、91.9%、43.9%。而其中依赖度较低的光刻胶，实际上韩国大量从比利时进口的光刻胶，是由日本公司JSR的比利时子公司生产的，因此当时韩国光刻胶对日本公司依赖度其实超过80%。
很快，就在日本宣布出口限制的一个月后，韩国政府宣布了一项计划，短期内政府以供需风险较大的20个项目为主，争取在1年内实现自主生产以及实现进口来源多元化。同时在中长期计划中，未来7年内对其余80个核心战略项目投入7.8万亿韩元（约400亿人民币）以上研发资金，支持韩国本土企业并购、引进海外技术等，目标在5年内实现相关战略项目产品稳定供应。
而经过这些措施，韩国政府表示，100个战略项目对日本的依赖度从2019年12月的30.9%下降了6%，至2021年12月的为24.9%。同期，韩国氟化氢进口量从3630万美元缩减至1250万美元，对日本氟化聚酰亚胺的依赖甚至接近于零。
不过，这只是一面之词，因为韩国政府所提到的100个战略项目产品，一直没有公开过具体名单，而实际情况可能并没有对外宣称的看起来那么美好。根据日媒援引的数据显示，2021年前6个月，韩国从日本进口的氟化聚酰亚胺反而同比增长15%，达到4430万美元。
同时，韩国国际经济政策研究所在去年的报告中也表示，韩国半导体产业依然严重依赖日本。2020年韩国从日本进口的半导体材料占总进口量的38.5%，而第二大半导体材料进口来源是中国（20.5%）、其余分别为美国（11.3%）、中国台湾（8.3%）、越南（4.1%）。
除了半导体材料之外，日本还是韩国最大半导体设备进口国。同期韩国从日本进口的半导体设备金额为30.1亿美元，其次是美国的16.9亿美元、新加坡的15.3亿美元。
无论如何，如今日本依然是全球最大的半导体材料出口国，光掩膜版、光刻胶、高纯度氟化氢等在全球市场中占比都超过70%。虽然目前韩国企业在半导体材料国产替代上都开始大量投入，但要完全摆脱对日本的依赖恐怕在短期内依然不太可能实现。
韩国国产替代稳步推进
在2019年7月日本实施对韩国的出口管制后，主要的影响是韩国不再享有日本出口战略物资和重要技术时简化手续的优待措施，也就是出口审查时间被延长至约3个月。由于高纯度氟化氢具有强腐蚀性，保存时间很短，且韩国企业对于上游半导体材料的库存一般是1-2个月，所以在当时日本半导体材料出口限制对韩国半导体行业造成了很大影响。
于是寻找氟化氢的替代供应商成为了当时韩国半导体行业的重点工作。很快，他们将目光投向中国、俄罗斯等，LG显示、SK海力士等都传出正在测试中国产氟化氢的消息。仅2个月后，在2019年9月SK海力士宣布其位于中国无锡的半导体工厂已经完全使用中国生产、韩国提纯的氟化氢取代日本产品。
而LG显示也在同时间宣布完成对韩国本土生产的高纯度氟化氢测试，符合产量和成本要求，并开始在OLED面板产线上使用。不过相比于半导体芯片，显示面板生产中所使用的氟化氢纯度要求相对较低，也更容易完成替代。
SK Materials在2020年6月，宣布实现99.999%（5N）高纯度的氟化氢气体量产，这个时间节点刚好是日本对韩实施出口管制一周年。另一家韩国化工企业SoulBrain在更早前就宣布，将在韩国国内设立高纯度氟化氢工厂，生产纯度达到99.99999999%（10N）的氟化氢，并将杂质降低至万亿分之一。据了解，Soul Brain是国内氟化氢供应商多氟多的长期客户，在今年双方刚签订了新的长期采购协议，并预付了2.37亿元的预付款。但SoulBrain具体现在有没有实现10N级氟化氢量产，目前还未找到相关公开资料。
不过，单从纯度来看，韩国依然无法产出与日本相同品质的氟化氢产品，以森田化学为例，他们所供应的氟化氢纯度可以高达99.9999999999%（12N）。据业内人士介绍，氟化氢的纯度每高万分之一，对于DRAM芯片而言在制造过程中的精准度就会提高0.1%，可以提高良率和降低生产成本。
除了氟化氢之外，去年年底韩国光刻胶供应商Dongjin Semichem宣布，与三星电子合作研发的EUV光刻胶，通过了三星电子的可靠性测试。三星电子在近两年时间中投资了9家半导体材料和设备相关公司，包括半导体测试设备、晶圆清洗设备、氟化氢、封装用陶瓷、掩膜版等，总投资金额近2800亿韩元（约14.5亿人民币）。其中，近日有消息称，三星显示开始尝试导入韩国国产的OLED金属掩膜，而此前OLED用的精细金属掩膜（FMM）是由日企DNP（大日本印刷）占据垄断地位。
今年2月，韩国石化和电子材料制造商Jaewon Industrial宣布实现了丙二醇甲基醚乙酸酯（PGMEA）的商业化，PGMEA是半导体制造中常用的溶剂，比如在EUV曝光过程中，清洗没有光敏反应的部件上的光刻胶，而EUV工艺需要纯度为99.999%以上的PGMEA。Jaewon Industrial预计在今年上半年，自产PGMEA可以被用于EUV工艺中，未来每年可以减少约1000亿韩元（约5亿人民币）的进口溶剂。
另外，由于俄乌冲突造成的氖气等电子特种气体供应紧张，韩国电子特气厂商TEMC表示近期完成了高纯度氖气生产设备的安装，设计年产能约22000标准立方米，相当于韩国需求的16%，下半年开始供应。
写在最后
面对其他国家的出口管制，中国可能是最有发言权的了，近几年海外针对我国高科技行业的制裁、出口管制等层出不穷。与韩国类似的是，中国并不缺芯片设计技术的能力，而是上游材料、设备、设计软件等对外的严重依赖。而整个半导体产业链是高度垂直分工的，因此整体发展需要全产业链的协同，上游材料和设备等发展，需要下游制造企业的支持。比如像三星电子与Dongjin Semichem合作研发光刻胶的模式，就是由三星电子提供测试环境。
好消息是，中国拥有足够大的市场需求，经过近10年的发展，在半导体材料部分细分领域上，比如中国唯一通过ASML认证的气体公司华特气体、靶材供应商江丰电子等等，已经能够跟上国际同期领先水平。当然，这距离半导体全产业链国产替代，依然有很长的路要走。