晶圆厂新战役打响？半导体需求旺，三星等大集团将进军后段制程

在过去几年里，“缺芯”是半导体行业的老大难，“扩产”则成了晶圆代工厂的常态。面对供应不足的行业现状，扩大产能、抢占市场成为了全球晶圆代工企业共同的选择。

先前半导体的技术竞赛，指的都是前段制程如何缩小尺寸，但现在几乎已达技术极限。据悉，半导体行业 游戏 规则正在改变，原本后段制程认为附加价值低，现在却和前段制程一样跻身热门领域；主要战场已移到后段制程，而不再是一味比线路的微细化了。

半导体若要功能更强、成本更低，就要另辟战场。这时候脱颖而出的就是后段工程的晶片3D封装技术，因可减少多余能源耗损，提高效率。例如讲究轻巧的智慧型手机、AR或VR用头盔等，都适合用到这种技术。此外，去年开始大家都在讲碳中和，也使这项技术高度受重视。日本半导体业者指出，原本节省能源就是非做不可的事，但3D封装技术现在变成最重要课题。

日本有多家企业拥有3D封装技术。材料方面包括昭和电工材料（前日立化成）、JSR、揖斐电（Ibiden）、新光电气工业等；制造设备有牛尾电机、佳能、迪斯科（Disco）、东京精密等，迪斯科和东京精密就独占半导体切割设备市场。这些企业及一些研究所和大学，都在台积电合作开发的名单内。

事实上，2020年秋季全球半导体大缺货时，电脑、 游戏 机等设备的后段工程材料就供不应求。当时揖斐电还为此决定投资1,800亿日圆增产高性能IC封装基板，预定2023年开始量产。业界人士透露，由于日本基板不足，曾导致部分外国半导体厂无法量产。

封装是指将完成前端工艺的晶圆切割成半导体的形状或对其进行布线。在业界，它也被称为“后段制程”。

尤其是英特尔和台积电等全球半导体巨头正在大举投资先进封装设备。根据市场研究公司 Yole Development 的数据，英特尔和台积电分别占据 2022 全球先进封装投资的公司 32% 和 27%。三星电子排名第四，仅次于台湾后端工艺公司 ASE。

英特尔已经在 2018 年推出了名为“Foveros”的 3D 封装品牌，并宣布将把这项技术应用到各种新产品中。它还设计了一种将每个区域组装成产品的方法，将其制作成tiles。2020 年发布的一款名为“Lakefield”的芯片就是采用这种方式制成的，并安装在三星电子的笔记本电脑中。

台积电最近也决定使用这项技术生产其最大客户 AMD 的最新产品。英特尔和台积电非常积极地在日本建立了一个 3D 封装研究中心，并从 6 月 24 日开始运营。

三星也在这个市场发力，在 2020 年推出了 3D 堆叠技术“X-Cube”。三星电子晶圆代工事业部总裁 Choi Si-young 在 Hot Chips 2021 上表示正在开发“3.5D 封装”去年六月。半导体行业的注意力为零，三星的这个工作组是否能够找到一种方法，使得三星与该领域的竞争对手保持领先。

随着前端节点越来越小，设计成本变得越来越重要。高级封装 (AP) 解决方案通过降低成本、提高系统性能、降低延迟、增加带宽和电源效率来帮助解决这些问题。

数据中心网络、高性能计算机和自动驾驶 汽车 正在推动高端性能封装的采用，以及从技术角度来看的演变。今天的趋势是在云、边缘计算和设备级别拥有更大的计算资源。因此，不断增长的需求正在推动高端高性能封装设备的采用。

被经产省列为出口管制的对象为使用于OLED面板制造的氟化聚醯亚胺 ( PI、Polyimide)以及半导体制造过程所不可或缺的光阻剂 (resist)和蚀刻气体(氟化氢)等3项半导体关键材料。目前上述3项产品要出口至南韩时，企业可以一次性向日本 政府 申请多项产品的出口许可，不过自7月4日起上述3项产品输韩时、将不再适用该优惠制度，将改成每件契约(每项产品)皆须进行审查/许可，如此一来，出口许可的申请、审查时间恐费时约90天。

共同通信2日报导，日本 政府 正进行评估、有意扩大对南韩的出口管制措施，计划将列为管制的品项数量自现行的3项进行扩大，而可转用于军事用途的电子零件、相关材料可能将成为追加的对象。

报导指出，因关于二战强制征工问题、南韩端迟迟未针对日本 政府 的要求做出具体回应，因此日本 政府 计划藉由采取更为强硬的措施、迫使南韩当局有所表示。只不过若真扩大出口管制的话、势将引起南韩端的强大反d，恐让双方关系进一步恶化，因此日本 政府 内部也有应「谨慎应对」的声音。

关于二战时的强制征工问题，日本 政府 要求南韩 政府 应基于1965年日韩建交时签订的「日韩请求权协定」设置仲裁委员会，只不过南韩 政府 迄今仍未就解决上述问题一事做出任何具体回应。

韩媒朝鲜日报日文版2日报导，在材料产业上、日本是全球最强国，日本于上述3项半导体关键材料的全球市占率达70-90%，而管制出口，势将冲击南韩的半导体、面板产业。2019年1-5月期间，三星电子、SK 海力士 (SK Hynix )等韩企从海外进口的半导体材料中、日本制材料比重达43.9%(蚀刻气体)～93.7%(氟化聚醯亚胺)，其中日本制氟化聚醯亚胺品质超优，是生产三星新机种「Galaxy Fold」搭载的可折叠式OLED面板所不可或缺的材料。

报导指出，若因日本祭出的出口管制、导致韩企无法取得上述3项半导体关键材料的话，三星等南韩半导体大厂能够坚持的时间仅有3-4个月。据报导，三星、SK Hynix等半导体厂目前已确保的3项材料库存量仅约1个月左右，若包含3个月份的DRAM等完成品库存，韩半导体厂能坚持的时间为3-4个月。

全球DRAM、NAND芯片又会加价了吗?!

在日韩的这种纠纷下，影响最大的应该就是存储芯片了。NAND Flash 及DRAM 市场真系「一波未平一波又起」，在上月15 日全球第二大储存记忆体制造商Toshiba 发生的停电事故仍未解决，在7 月1 日日本 政府 突然宣布将对韩国执行经济制裁，限制日本半导体材料、OLED 显示面板材料出口韩国，并于7 月4 日起正式施行，是次日本执行的经济制裁对于Samsung、SK-Hynix 两大韩国半导体厂商在NAND Flash 及DRAM 生产不免会受到影响。

日本限制出口韩国的材料主要有三大品类，分别是电视和手机OLED 面板上使用的Fluorine Polyimide 氟聚酰亚胺、半导体制造中使用的Resist 光刻胶及Eatching Gas 高纯度氟化氢。据了解，日本当前基本上已垄断全球的氟聚酰亚胺、氟化氢材料市场，分别占全球份额的90%、70% 之多。

除了Samsung 及LG 制作电视、智能手机的材料会受影响之外，Resist 光刻胶及Eatching Gas 高纯度氟化氢更会在半导体制造中大量使用，光阻层材料基本上是用于集成电路和芯片制造，这种材料是用来将电路的构造转移到半导体基底。

半导体和显示面板正正是韩国的两大高 科技 支柱产业，日本对韩国执行经济制裁无疑对韩国的经济造成重创，首当其冲的将会是Samsung、LG、 SK-Hynix 等巨头，至于Apple、Google、 SONY、华为、OPPO、vivo 等等相关客户亦将会遭受影响。

据《日本经济新闻》介绍，韩国企业在储存半导体方面具备很强的优势，在DRAM 领域拥有全球7 成的市场份额，NAND Flash 则拥有5 成的份额，DRAM 及NAND Flash 产品都会搭载到智能手机、电视、个人电脑等电子设备上。

不过在双方解决问题之前，韩国公司面临的问题就是如果没有日本厂商的半导体材料，生产可能就会受到影响，目前消息称SK-Hynix 表态其库存不足三个月，未来如果无法获得充足的材料供应将会停产，Samsung 则表示目前尚未发表报告，正在评估影响。

若果韩国半导体出货延迟的话，预期全球的DRAM 及NAND Flash 市场又会受到冲击了。

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