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韩国半导体行业向极紫外线(EUV)工艺转换过程中,遭到日本政府出口限制,而此时晶圆代工领域第一的台积电正扩大投资。
三星电子本月推出的Galaxy Note 10上搭载了7nm EUV工艺制造的应用处理器,三星电子从今年4月开始就采用7nm工艺进行量产,计划从2020年将正式启动华城工厂EUV专用产线。SK海力士也正准备导入EUV工艺,去年底宣布了EUV专用工厂M16的施工计划,计划在2020年10月完工。
EUV光线波长是现有ArF工艺的1/14,能形成非常精细的电路,通过微细工艺提升晶圆生产效率和产品性能。但是日本政府突然对高纯度氟化氢、氟聚酰亚胺(Fluorine Polyimide)、光刻胶等往韩国出口的产品加强了限制,尤其是光刻胶,不是普通光刻胶而是EUV专用光刻胶。EUV专用光刻胶需要超高的纯度,由日本Shin Etsu、JSR、TOK工业等企业供应,没有其他厂商能生产。虽然韩国企业东进世美肯、SK材料、锦湖石化等企业也正在研发,但相关专家表示这是需要尖端技术的产品,研发出来需要好几年的时间。
日本政府的出口白名单中将韩国排出在外,意味着日本企业向韩国出口前必须一一向政府申请,与EUV相关的产品有Blank Mask、硅晶圆、Pellicle、半导体设备等。
EUV专用Blank Mask被日本HOYO公司垄断了市场,Blank Mask是曝光工艺中使用的Photomask的原材料,虽然韩国SNS Tech也生产Blank Mask,但是不能用于EUV。
硅晶圆领域日本也占据了大部分市场,去年国际半导体设备材料协会(SEMI)统计,日本Shin Etsu和SUMCO的全球市占率分别为第一(27%)和第二(26%),韩国SK Siltron为第五(9%),生产微细工艺最尖端产品时需使用日本的晶圆。
Pellicle防止Photomask受到污染并延长其使用寿命,目前还没有其他企业能生产EUV专用Pellicle,韩国还处在研发中。荷兰ASML和日本三井化学签订了EUV专用Pellicle的授权,ASML是唯一的EUV设备生产商。
半导体设备也包含在限制对象内。日本生产的化学机械抛光设备(CMP)、提升感光液贴附力的Baker设备占据了全球88%、99%的市场,韩国KC Tech等企业虽能生产但技术水平还有一定差距。
相关专家表示,EUV核心材料目前除了日本企业,没有其他合适的供货商,目前正在研究采用ArF设备进行Multi Patterning工艺高度化的方案。
与此同时,台积电正在强化EUV工艺发展,今年110亿美元的投资额中,80%会用于超微细工艺,计划在台湾台南园区新建EUV产线,并大量招聘员工,计划今年内招聘3000人以上,为有史以来最大的招聘规模。
韩国相关专家表示,如日本持续进行出口限制,将会对韩国企业EUV工艺转化造成较大影响,如果不能尽快解决该问题,韩国将落后于其他企业。
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