低調崛起的韓國半導體設備

半導體產業觀察

全球四大設備廠商加速進駐。

「科技,國之重器」。 近些年，在疫情以及地緣政治等多種因素的影響下，越來越多的國家和地區開始意識到半導體的重要性，就連美國也於7月28日正式通過了「晶片和科學法案 」。 除此之外，日本、中國、印度、馬來西來、越南等亞洲國家也紛紛增加了晶片產業佈局，當然也包括了儲存大國——韓國。

世人皆知，三星和SK海力士兩大存儲頭部企業扛起了韓國半導體產業，亦知韓國半導體在設備和材料領域的薄弱，卻不知如今韓國半導體設備產業發展如何？ 本篇文章，筆者就來盤點下韓國半導體設備產業的發展，以及所擁有的那些設備廠商。

從18%到20%，韓國設備發展史

設備和材料一向是韓國半導體產業的痛點和弱點。 韓國仁荷大學材料科學與工程教授曾發表一篇《國內半導體材料與設備產業現況及分析》文章，對於韓國材料設備難以發展，其認為最大原因在於缺乏人才與經驗。

有別於其他領域，材料裝備產業技術密集度更高、融合性強，目前設備大國像美國、日本都已經過了所謂的「成套」產業（組裝電視機和洗衣機等）的初級階段，中國、越南 、韓國等由於發展較晚，除非充分培養出具備物理、化學、化學工程、材料、電子等多種知識、經驗豐富的專業勞動力，否則很難發展。

還有一個原因是韓國半導體產業的結構性問題，高度集中在內存，但與其他國家隔絕。 曾有一位不願透露姓名的半導體設備製造商的負責人說：「應該說，除了三星電子和SK海力士合作夥伴之外，幾乎沒有什麼地方可以盈利。這在一定程度上也阻礙了韓國半導體 設備產業的發展。

韓國設備產業的發展難，從國產化率就反映出來的淋漓盡致。 2006年一篇《韓國半導體設備及原料產業中長期發展策略》論文提到，在韓國半導體設備的國產化率上，以2004年為基準，停留在18%線。 而半導體設備技術訓練中心資料顯示，2021年韓國半導體設備國產化率仍為20%，清洗領域（材料、零件、設備）的技術相對薄弱。 這意味著，經過了快20年的發展，韓國半導體設備國產化率僅提升了2%，可見設備領域發展之艱辛。

要說刺激韓國發力半導體設備的“導火線”，當屬2019年的“日韓半導體之爭”，被設備強國日本扼住半導體發展的咽喉，使得韓國意識到了設備國產化的重要性。 根據韓媒joongang 2018年報道，韓國半導體設備產業的國產化率僅18.2%，與上述數據進行對比，不難發現，韓國半導體設備產業在經過2019年日韓半導體之爭，終於開始有了新 進展。

最直觀的就是政策上的支持，2019年8月，韓國政府公佈了《強化材料、零件和設備競爭力的措施》，以擺脫依賴外部的產業結構。 該措施包含注入國家資源和能力的措施，如預算、財政、稅收、區域和特殊法規，以解決國內材料、零件和設備行業的結構性短板。 此外，措施中也包含了多項扶持政策，但最重要的是支持建立供需企業與需求企業強強合作模式，增強材料、零件和裝備產業的整體競爭力。

而就在近日，韓國政府又表示，在未來五年內向晶片產業投資340 兆韓元（2,590 億美元）鋪路，並在該領域培養超過15 萬名技術工人，計畫在2030年實現晶片產業 50%的關鍵材料、零件和設備國產化。

根據SEMI去年數據顯示，預計韓國今年將在半導體晶圓廠設備上投資300億美元（35.106兆韓元），成為全球最大的逐國投資。

與政策相對應的是企業的大幅投資。 根據韓媒asiatoday報道，以三星電子總裁桂京鉉為首的半導體業務的設施投資額今年有望達到50萬億韓元，而其去年半導體設施投資數額則超過43萬億韓元。

三星電子設備投資年趨勢 

此外，根據日經中文網去年9月通報，三星電子和出資對象企業提交給韓國證券交易所的業務報告書顯示，2020年7月至2021年9月，三星電子至少已對8家韓國上市企業 和1家上市企業的子公司出資，共達到9家，其中設備廠商包括半導體測試設備廠商YIK Corporation、晶圓研磨設備廠商KC Tech、真空幫浦設備廠商LOT Vacuum、晶圓清洗相關設備廠商New Power Plasma。

同時，SK海力士也維持保守的投資立場，2018年在半導體設施上投資17.38兆韓元，2019年減少至12.747兆韓元，2020年減少至9.89兆韓元，2021年增加至13.4 萬億韓元。 據 Kiwoom Securities 稱，SK 海力士今年的設施投資預計將比上年增加 47%，達到 17 兆韓元。

根據韓國經濟新聞網報道，SK集團決定在半導體、電動車電池、綠色能源、生物技術等4大領域向美國投資290億美元。 其中，150億美元將用於半導體領域，SK集團的半導體子公司SK海力士計劃在美國建造記憶體半導體尖端封裝製造設備和研發(R&D)中心。

嶄露頭角的韓國半導體設備廠商

經過3年的研發和投入，今年第一季韓國設備銷售額以 51.5 億美元（約 64.452 億韓元）排名全球第二。

從半導體設備製程發展來說，目前在前道設備方面，韓國設備廠商的技術處於生產核心的蝕刻、清洗和沈積過程的60-80%水平，用於沉積製程的熱處理設備在全球市場上具有競爭 力，但曝光設備、離子注入設備和測量分析設備技術基礎薄弱。 而在後道設備領域，韓國設備廠商整體處於競爭水準。 韓國產業技術評估與企劃院表示，這是因為由於技術差距和投資成本負擔，韓國公司已將注意力集中在進入門檻相對較低的工藝上。

這一點，可以從日前半導體綜研整理的韓國半導體前道設備供應商名單，以及韓國產業技術評估與企劃院韓國半導體材料技術水平及國產化率窺知一二。

依主要半導體製程、國內技術水準、國產化率劃分的設備製造商（單位：%） 譯自：韓國產業技術評估與規劃研究所 製圖：半導體產業觀察

從上述兩張圖可以看出，韓國半導體前道設備廠商主要集中在沉積、熱處理領域，相對於光刻曝光、離子注入，以及測量、分析設備，沉積、熱處理和平整化設備國產化率較高 。

在半導體狂熱的2021年，韓國設備廠商也取得不斐的成績，根據韓媒The Elec 去年8月對韓國國內31家半導體設備公司第二季業績的分析，季度銷售額超過1000億韓元的設備廠商 從2020年的5家增加到2021年的9家，包括SEMES、Wonik IPS、SFA、KC、AP Systems、PSK、EO Technics、Hanmi Semiconductor 和TES。 銷售額成長超過三位數的五家公司是 YIK、New Power Plasma、Jusung Engineering、Intek Plus 和 Exicon。 這裡筆者簡單介紹幾家韓國設備廠商：

SEMES成立於1993年，是三星電子旗下的半導體設備供應商，同時也是韓國最大的設備製造商，生產核心半導體和顯示器設備，連續6年進入世界裝備產業TOP 10，目標是到2030年銷售額 達到5兆韓元，進入全球TOP 5。 目前，Semes的產品主要包括半導體前道工序領域的清洗（LOTUS、BLUEICE PRIME）、Phototrack（OMEGA-S、OMEGA-K）、蝕刻（Michelan O3、Michelan C4）設備，還有後道工序的Bonder、 Probe、Test Handler等設備。

根據TheElec報道，三星電子的晶片製造設備子公司Semes週五表示，其2021年全年的收入為3.12兆韓元，營業利潤為3,533億韓元。 根據BusinessKorea去年4月報道，SEMES正計劃建造一座新的研發中心，旨在幫助三星在半導體設備領域獨立。

Wonik IPS成立於1991年，主要提供等離子化學氣相沉積（PECVD）設備。 2020年10月，Wonik IPS 首次量產了新型金屬CVD 設備“NOA”，並向SK 海力士青州M15 供應，Wonik IPS 的此次量產實現了韓國裝備行業以往從未商業化的金屬CVD 設備的 韓國國產化。 2021年9月，Wonik IPS用於QD顯示的乾式蝕刻設備獲得了三星顯示認可。

PSK是一家半導體設備公司，主要生產用於半導體蝕刻製程的光阻去除設備(PRStrip)和氧化膜去除設備(乾洗)。 在半導體設備類別中，PSK主要適用的產品是Wafer Fabrication Equipment:Dry Strip、Dry Cleaning、New Hard Mask Strip、Wafer edge clean、Etch Back、Power Device Etch。 在半導體製造製程等離子dry strip (光阻剝離系統領域) 中始終保持世界第一的市場佔有率。

去年下旬，PSK 完成了「Bevel Etcher（斜面蝕刻設備）」的開發。 從2020年開始，PSK為美國半導體公司的系統半導體製程供應帶材設備。 CEO Lee 表示：「在半導體領域，我們計劃將我們的業務從記憶體擴展到系統半導體，並將我們的設備產品組合從剝離設備擴展到清潔和蝕刻設備。

除此之外，Jusung Engineering 早在2017 年的時候就開發了原子層沉積設備 (ALD)，並提供給系統半導體製造商，2021年銷售額為3772億韓元，年增218.3%。 ；Tes是一家製造半導體製造設備的公司，生產用於在半導體製程過程中透過處理晶圓來製造晶片的預處理核心設備，其主要客戶是三星電子和SK海力士，並有望進軍氣體蝕刻設備的 代工，為DRAM 提供新的薄膜級PECVD 設備。

在後道設備領域，除了SEMES外，HANMI也是較大的後道設備廠商。 HANMI成立於1980年，在「視覺貼裝設備」市場中排名第一，在後工序中切割和檢查晶圓，並專注於「EMI屏蔽設備」。 去年第二季度，HANMI成功實現了EMI屏蔽設備「微鋸設備」的國產化，獲得了三星電機、Chip Packing Technology、UTAC等客戶，並首次投產。

此外，EO Technics成立於1989年，主要從事開發和生產用於半導體、顯示器和PCB製造工程的雷射和設備；Intek Plus 是一家半導體後端製程視覺檢測設備製造商，2020年贏得了京瓷和伊比登 等日本新客戶的設備訂單，今年大田新廠投產時，設備產能可望翻倍；Genesem 是一家後處理設備製造商，2016年開發了EMI屏蔽設備，據了解新設備16並行非內存測試處理器也在 去年第二季供應給韓國OSAT公司。

全球四大設備廠商加速進駐

除了本地設備廠商崛起，近年來AMAT、ASML、Lam Research，以及東京電子等全球半導體設備廠商也在加速入住韓國，韓媒分析原因，主要有以下兩大面向：

一是設備廠商意識到加強與主要半導體廠商合作的重要性。 2020年這場疫情讓人們感受到了格局的多變性，以及「綁定」的重要性，汽車廠商開始與晶片企業綁定，晶片企業開始與晶圓代工廠綁定，似乎只有「綁定」才能 給他們在這動盪的局面下帶來安全感。

更重要的是，儲存半導體產業本身就是一個高度依賴設備的領域，記憶體半導體廠70%的投資都用於設備，然而像三星電子、SK海力士等韓國半導體製造商生產線上安裝的設備60%以上 依賴進口。 這意味著，如果您花費 30 兆韓元建造工廠，那麼您將花費 21 兆韓元購買設備，其中近13兆韓元是由外國公司賺取的。 對設備廠商來說，儲存強國韓國自然就成為了需要維護合作關係的大國。

二是設備廠商普遍認為三星電子和SK海力士在全球儲存半導體市場的領導地位不會改變。 韓國是當之無愧的儲存大國，佔據全球近70%的記憶體半導體市場份額，即便當下儲存整體市場屬於下行週期，但三星和SK海力士作為響當之無愧的儲存頭部企業，擁有技術領先優勢和強大的定價能力 ，因此比中小企業擁有更強大的抗風險能力，可以迎接下一波儲存產業的熱潮。 這點從三星和SK海力士財報也能看出，即便儲存處於下行週期，但兩家企業第二季的財報依舊再創新紀錄。

此外，韓國在晶圓代工領域也在快馬加鞭追趕，目前以18%的份額在晶圓代工市場居世界第二。

上述兩點，其實在四大設備廠商的選址中也可以得到很好的體現。

全球最大的半導體設備製造商應用材料公司（AMAT）7月6日正式宣布，將與韓國產業通商資源部和京畿道共同在韓國設立研發（R&D）中心。 招商引資的具體地點、規模和時機尚未確定，但預計將在擁有龍仁、平澤、華城、利川等半導體中心的京畿道建設高科技研發中心。 根據韓媒ddaily報道，Applied Korea 執行長Mark Lee 強調：「我們在韓國建立了研發中心，以加強我們的技術領先地位並支持半導體產業的未來發展。」據悉，新研發中心投入營運後，有望 輕鬆為韓國半導體企業生產客製化產品。

Lam Research 則於今年4 月在京畿道龍仁市開設了韓國技術中心，在美國和歐洲研究機構的水平上建造的，負責開發最先進的設備。 Lam Research 於 2011 年成立了 Lam Research Manufacturing Korea Production Corporation，並於 2003 年開始將主要零件供應商在地化給韓國公司。 2018年，林研技術訓練中心成立。 Lam Research Manufacturing Korea 繼烏山和龍仁之後運營華城工廠，將其在韓國的設備生產能力提高了一倍。 今年2月，Lam Research也宣布將在韓國生產用於下一代電晶體結構柵環（GAA）製程的高選擇性精密蝕刻設備。

東京電子（TEL）於 2020 年在京畿道平澤市設立了平澤技術支援中心，並計劃從今年4月起投資1,000億韓元，大規模擴建華城的研發設施。

ASML也開始了全面的韓國投資，其在2021年11月宣布，到2024年將在京畿道華城投資2400億韓元，打造一個高科技半導體集群。 今年4月，ASML執行長Peter Wennink也拜訪韓國，根據韓聯社報道，韓國京畿道華城引述Wennink的話表示，「ASML華城半導體集群進展順利」。

結合四大半導體廠商的選址，可以看出基本上都在京畿道華城，靠近三星電子和SK海力士的半導體生產設施，因此有望縮短合作距離，和設備技術開發時間，最大限度提高效率。

隨著全球材料和設備公司在韓國建立基地，即使在全球物流困難等不可預測的風險的情況下，韓國半導體製造商也有望避免對材料和設備的供需造成致命打擊，從而促進供應鏈穩定性。 尤其在這設備緊縮的當下，核心半導體設備的交付延遲，在某種程度上也影響了三星電子和 SK 海力士的工廠擴建計畫。 TrendForce曾表示，（由於設備交付延遲），半導體擴張計畫將延後約2至9個月。