ตัวต้านทานแสง: วัสดุหลักที่มีอุปสรรคสูงในการเข้าสู่เซมิคอนดักเตอร์

ตัวต้านทานแสง (1)

 

 

ปัจจุบัน Photoresist ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลและการผลิตวงจรกราฟิกที่ดีในอุตสาหกรรมข้อมูลออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ต้นทุนของกระบวนการถ่ายภาพหินคิดเป็นประมาณ 35% ของกระบวนการผลิตชิปทั้งหมด และการใช้เวลาคิดเป็น 40% ถึง 60% ของกระบวนการชิปทั้งหมด เป็นกระบวนการหลักในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ วัสดุไวแสงคิดเป็นประมาณ 4% ของต้นทุนรวมของวัสดุการผลิตชิป และเป็นวัสดุหลักสำหรับการผลิตวงจรรวมเซมิคอนดักเตอร์

 

อัตราการเติบโตของตลาดโฟโตรีซิสของจีนนั้นสูงกว่าระดับสากล จากข้อมูลจาก Prospective Industry Research Institute พบว่าอุปทาน photoresist ในประเทศของฉันในปี 2019 มีมูลค่าประมาณ 7 พันล้านหยวน และอัตราการเติบโตแบบทบต้นตั้งแต่ปี 2010 สูงถึง 11% ซึ่งสูงกว่าอัตราการเติบโตทั่วโลกมาก อย่างไรก็ตาม อุปทานในท้องถิ่นมีสัดส่วนเพียงประมาณ 10% ของส่วนแบ่งทั่วโลก และการทดแทนในประเทศนั้นทำได้สำเร็จโดยส่วนใหญ่เป็นเครื่องรับแสง PCB ระดับล่าง อัตราการพึ่งพาตนเองของโฟโตรีซิสต์ในจอ LCD และเซมิคอนดักเตอร์นั้นต่ำมาก

 

โฟโตรีซิสต์เป็นสื่อการถ่ายโอนกราฟิกที่ใช้ความสามารถในการละลายที่แตกต่างกันหลังปฏิกิริยาแสงเพื่อถ่ายโอนรูปแบบมาส์กไปยังซับสเตรต ประกอบด้วยสารไวแสง (photoinitiator), พอลิเมอร์ไรเซอร์ (เรซินไวแสง), ตัวทำละลายและสารเติมแต่ง

 

วัตถุดิบของโฟโตรีซิสต์ส่วนใหญ่เป็นเรซิน ตัวทำละลาย และสารเติมแต่งอื่นๆ ในหมู่พวกเขา ตัวทำละลายมีสัดส่วนที่ใหญ่ที่สุด โดยทั่วไปมากกว่า 80% แม้ว่าสารเติมแต่งอื่นๆ จะมีสัดส่วนน้อยกว่า 5% ของมวล แต่ก็เป็นวัสดุหลักที่กำหนดคุณสมบัติเฉพาะของสารต้านทานแสง รวมถึงสารไวแสง สารลดแรงตึงผิว และวัสดุอื่นๆ ในกระบวนการโฟโตลิโทกราฟี โฟโตรีซิสต์จะถูกเคลือบอย่างสม่ำเสมอบนพื้นผิวต่างๆ เช่น เวเฟอร์ซิลิคอน แก้ว และโลหะ หลังจากการฉายแสง การพัฒนา และการแกะสลัก ลวดลายบนหน้ากากจะถูกถ่ายโอนไปยังฟิล์มเพื่อสร้างลวดลายเรขาคณิตที่สอดคล้องกับหน้ากากโดยสมบูรณ์

 

 ตัวต้านทานแสง (4)

โฟโตรีซิสต์สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทตามสาขาการใช้งานขั้นปลาย ได้แก่ โฟโตรีซิสต์แบบเซมิคอนดักเตอร์ โฟโตรีซิสต์แบบแผง และโฟโตรีซิสต์ PCB

 

สารกึ่งตัวนำไวแสง

 

ปัจจุบัน KrF/ArF ยังคงเป็นวัสดุการประมวลผลหลัก ด้วยการพัฒนาวงจรรวม เทคโนโลยีการพิมพ์ด้วยแสงได้ผ่านการพัฒนาตั้งแต่การพิมพ์หิน G-line (436nm), การพิมพ์หิน H-line (405nm), การพิมพ์หิน I-line (365nm) ไปจนถึงการพิมพ์หิน DUV อัลตราไวโอเลตระดับลึก (KrF248nm และ ArF193nm) การแช่ขนาด 193 นาโนเมตร บวกกับเทคโนโลยีการถ่ายภาพหลายรูปแบบ (32 นาโนเมตร-7 นาโนเมตร) จากนั้นไปจนถึงรังสีอัลตราไวโอเลตระดับรุนแรง (EUV, การพิมพ์หิน <13.5 นาโนเมตร) และแม้กระทั่งการพิมพ์หินแบบไม่ใช้แสง (การเปิดรับลำแสงอิเล็กตรอน การเปิดรับแสงไอออน) และช่างภาพแสงประเภทต่างๆ ที่มีความยาวคลื่นที่สอดคล้องกันตามความยาวคลื่นไวแสงก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน

 

ตลาดโฟโตรีซิสมีความเข้มข้นของอุตสาหกรรมในระดับสูง บริษัทญี่ปุ่นมีข้อได้เปรียบอย่างแน่นอนในด้านโฟโตรีซิสต์แบบเซมิคอนดักเตอร์ ผู้ผลิตโฟโตรีซิสต์เซมิคอนดักเตอร์หลัก ได้แก่ Tokyo Ohka, JSR, Sumitomo Chemical, Shin-Etsu Chemical ในญี่ปุ่น; Dongjin Semiconductor ในเกาหลีใต้; และดาวดูปองท์ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งบริษัทญี่ปุ่นครองส่วนแบ่งตลาดประมาณ 70% ในแง่ของผลิตภัณฑ์ Tokyo Ohka เป็นผู้นำในด้าน g-line/i-line และ Krf photoresists โดยมีส่วนแบ่งการตลาด 27.5% และ 32.7% ตามลำดับ JSR มีส่วนแบ่งการตลาดสูงสุดในด้าน Arf photoresist ที่ 25.6%

 

ตามการคาดการณ์ของ Fuji Economic คาดว่ากำลังการผลิตกาว ArF และ KrF ทั่วโลกจะสูงถึง 1,870 และ 3,650 ตันในปี 2566 โดยมีขนาดตลาดเกือบ 4.9 พันล้านและ 2.8 พันล้านหยวน อัตรากำไรขั้นต้นของผู้นำด้านโฟโตรีซิสต์ของญี่ปุ่น JSR และ TOK รวมถึงโฟโตรีซิสต์นั้นอยู่ที่ประมาณ 40% ซึ่งต้นทุนวัตถุดิบของโฟโตรีซิสต์คิดเป็นประมาณ 90%

 

ผู้ผลิตโฟโตรีซีสต์เซมิคอนดักเตอร์ในประเทศ ได้แก่ Shanghai Xinyang, Nanjing Optoelectronics, Jingrui Co., Ltd., Beijing Kehua และ Hengkun Co., Ltd. ปัจจุบัน มีเพียง Beijing Kehua และ Jingrui Co., Ltd. เท่านั้นที่มีความสามารถในการผลิตโฟโตรีซิส KrF ในปริมาณมาก และผลิตภัณฑ์ของ Beijing Kehua ได้ถูกส่งมอบให้กับ SMIC แล้ว โครงการโฟโตรีซิสต์ ArF (กระบวนการแห้ง) กำลังการผลิต 19,000 ตัน/ปี ซึ่งอยู่ระหว่างการก่อสร้างในเซี่ยงไฮ้ซินหยาง คาดว่าจะสามารถผลิตเต็มรูปแบบได้ในปี 2565

 

 ตัวต้านทานแสง (3)

  

แผง photoresist

 

ตัวต้านทานแสงเป็นวัสดุหลักสำหรับการผลิตแผง LCD ตามผู้ใช้ที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นกาว RGB, กาว BM, กาว OC, กาว PS, กาว TFT ฯลฯ

 

โฟโตรีซิสต์แบบแผงส่วนใหญ่ประกอบด้วยสี่ประเภท: โฟโตรีซิสต์แบบสายไฟ TFT, โฟโตรีซิสต์แบบแบ่งช่อง LCD/TP, โฟโตรีซิสต์แบบสี และโฟโตรีซีสต์สีดำ ในบรรดาผลิตภัณฑ์เหล่านี้ โฟโตรีซีสต์แบบสายไฟ TFT ใช้สำหรับสายไฟ ITO และใช้โฟโตรีซีสต์แบบตกตะกอนของ LCD/TP เพื่อรักษาความหนาของวัสดุผลึกเหลวระหว่างพื้นผิวกระจกทั้งสองของค่าคงที่ของ LCD ตัวต้านทานแสงสีและตัวต้านทานแสงสีดำสามารถให้ฟังก์ชันการแสดงสีของฟิลเตอร์สีได้

 

ตลาดโฟโตรีซิสแบบแผงจะต้องมีเสถียรภาพ และความต้องการโฟโตรีซิสแบบสีก็เป็นผู้นำ คาดว่ายอดขายทั่วโลกจะสูงถึง 22,900 ตัน และยอดขายจะสูงถึง 877 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2565

 

ยอดขายของโฟโตรีซีสต์แผง TFT, โฟโตรีซีสต์แบบแบ่งช่อง LCD/TP และโฟโตรีซีสต์สีดำ คาดว่าจะสูงถึง 321 ล้านดอลลาร์สหรัฐ 251 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และ 199 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ตามลำดับในปี 2565 ตามการคาดการณ์ของ Zhiyan Consulting ขนาดของตลาดโฟโตรีซิสแบบแผงทั่วโลกจะสูงถึง 16.7 พันล้านหยวนในปี 2563 โดยมีอัตราการเติบโตประมาณ 4% ตามการประมาณการของเรา ตลาดโฟโตรีซีสต์จะมีมูลค่าถึง 20.3 พันล้านหยวนภายในปี 2568 ในบรรดาตลาดเหล่านี้ ด้วยการโอนศูนย์อุตสาหกรรม LCD คาดว่าขนาดตลาดและอัตราการแปลของโฟโตรีซิสต์ LCD ในประเทศของฉันจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น

 ตัวต้านทานแสง (5)

 

 

ตัวต้านทานแสง PCB

 

photoresist PCB สามารถแบ่งออกเป็นหมึกบ่ม UV และหมึกสเปรย์ UV ตามวิธีการเคลือบ ในปัจจุบัน ซัพพลายเออร์หมึก PCB ในประเทศค่อยๆ ประสบความสำเร็จในการทดแทนในประเทศ และบริษัทต่างๆ เช่น Rongda Photosensitive และ Guangxin Materials ได้เชี่ยวชาญเทคโนโลยีที่สำคัญของหมึก PCB

 

โฟโตรีซิสแบบ TFT และเซมิคอนดักเตอร์ในประเทศยังอยู่ในขั้นตอนการสำรวจเบื้องต้น Jingrui Co., Ltd., Yak Technology, Yongtai Technology, Rongda Photosensitive, Xinyihua, China Electronics Rainbow และ Feikai Materials ต่างก็มีเลย์เอาต์ในสาขา photoresist แบบ TFT หนึ่งในนั้นคือ Feikai Materials และ Beixu Electronics ได้วางแผนกำลังการผลิตสูงถึง 5,000 ตันต่อปี Yak Technology เข้าสู่ตลาดนี้ด้วยการเข้าซื้อแผนกโฟโตรีซิสต์สีของ LG Chem และมีข้อได้เปรียบในด้านช่องทางและเทคโนโลยี

 

สำหรับอุตสาหกรรมที่มีอุปสรรคด้านเทคนิคสูงมาก เช่น โฟโตรีซิสต์ การบรรลุความก้าวหน้าในระดับเทคนิคเป็นรากฐาน และประการที่สอง การปรับปรุงกระบวนการอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อตอบสนองความต้องการของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

ยินดีต้อนรับสู่เว็บไซต์ของเราสำหรับข้อมูลผลิตภัณฑ์และคำปรึกษา

https://www.semi-cera.com/


เวลาโพสต์: 27 พ.ย.-2024