Фоторезист: материал на сърцевината с високи бариери за навлизане на полупроводници

Фоторезист (1)

 

 

Фоторезистът в момента се използва широко в обработката и производството на фини графични схеми в оптоелектронната информационна индустрия. Цената на процеса на фотолитография представлява около 35% от целия процес на производство на чипове, а потреблението на време възлиза на 40% до 60% от целия процес на чипове. Това е основният процес в производството на полупроводници. Фоторезистните материали съставляват около 4% от общата цена на материалите за производство на чипове и са основните материали за производството на полупроводникови интегрални схеми.

 

Темпът на растеж на китайския пазар на фоторезисти е по-висок от международното ниво. Според данни от Prospective Industry Research Institute, местното предлагане на фоторезист в моята страна през 2019 г. е било около 7 милиарда юана, а темпът на растеж на съединението от 2010 г. насам е достигнал 11%, което е много по-високо от глобалния темп на растеж. Въпреки това, местното предлагане представлява само около 10% от глобалния дял, а местното заместване е постигнато главно за фоторезисти от нисък клас PCB. Степента на самодостатъчност на фоторезистите в LCD и полупроводниковите полета е изключително ниска.

 

Фоторезистът е среда за графичен трансфер, която използва различна разтворимост след светлинна реакция, за да прехвърли шаблона на маската върху субстрата. Състои се главно от фоточувствителен агент (фотоинициатор), полимеризатор (фоточувствителна смола), разтворител и добавка.

 

Суровините за фоторезист са главно смола, разтворител и други добавки. Сред тях платежоспособните съставляват най-голям дял, обикновено повече от 80%. Въпреки че другите добавки представляват по-малко от 5% от масата, те са ключови материали, които определят уникалните свойства на фоторезиста, включително фотосенсибилизатори, повърхностно активни вещества и други материали. В процеса на фотолитография фоторезистът е равномерно покрит върху различни субстрати като силициеви пластини, стъкло и метал. След експониране, проявяване и ецване, шаблонът върху маската се прехвърля върху филма, за да се образува геометричен модел, който напълно съответства на маската.

 

 Фоторезист (4)

Фоторезистът може да бъде разделен на три категории според неговите области на приложение надолу по веригата: полупроводников фоторезист, панелен фоторезист и фоторезист за печатни платки.

 

Полупроводников фоторезист

 

Понастоящем KrF/ArF все още е основният материал за обработка. С развитието на интегралните схеми фотолитографската технология премина през развитие от G-линия (436nm) литография, H-линия (405nm) литография, I-линия (365nm) литография до дълбока ултравиолетова DUV литография (KrF248nm и ArF193nm), 193nm потапяне плюс технология за множество изображения (32nm-7nm) и след това до екстремна ултравиолетова (EUV, <13,5 nm) литография и дори неоптична литография (излагане на електронен лъч, излагане на йонен лъч), както и различни видове фоторезисти със съответните дължини на вълната като фоточувствителни дължини на вълната също са приложени.

 

Пазарът на фоторезисти има висока степен на индустриална концентрация. Японските компании имат абсолютно предимство в областта на полупроводниковите фоторезисти. Основните производители на полупроводникови фоторезисти включват Tokyo Ohka, JSR, Sumitomo Chemical, Shin-Etsu Chemical в Япония; Dongjin Semiconductor в Южна Корея; и DowDuPont в САЩ, сред които японски компании заемат около 70% от пазарния дял. По отношение на продуктите, Tokyo Ohka води в областта на фоторезистите g-line/i-line и Krf, с пазарни дялове съответно от 27,5% и 32,7%. JSR има най-висок пазарен дял в областта на фоторезистите Arf, 25,6%.

 

Според прогнозите на Fuji Economic, глобалният капацитет за производство на ArF и KrF лепило се очаква да достигне 1870 и 3650 тона през 2023 г., с пазарен размер от близо 4,9 милиарда и 2,8 милиарда юана. Брутният марж на печалбата на японските лидери в производството на фоторезист JSR и TOK, включително фоторезист, е около 40%, от които цената на суровините за фоторезист е около 90%.

 

Вътрешните производители на полупроводникови фоторезисти включват Shanghai Xinyang, Nanjing Optoelectronics, Jingrui Co., Ltd., Beijing Kehua и Hengkun Co., Ltd. В момента само Beijing Kehua и Jingrui Co., Ltd. имат способността да произвеждат масово KrF фоторезисти , а продуктите на Beijing Kehua са доставени на SMIC. Проектът за фоторезист ArF (сух процес) с капацитет 19 000 тона/година, който се изгражда в Шанхай Синянг, се очаква да достигне пълно производство през 2022 г.

 

 Фоторезист (3)

  

Панел фоторезист

 

Фоторезистът е ключов материал за производството на LCD панели. Според различните потребители може да се раздели на RGB лепило, BM лепило, OC лепило, PS лепило, TFT лепило и др.

 

Фоторезистите за панели включват основно четири категории: фоторезисти за TFT кабели, фоторезисти за LCD/TP разделители, цветни фоторезисти и черни фоторезисти. Сред тях фоторезистите за окабеляване на TFT се използват за ITO окабеляване, а фоторезистите за утаяване на LCD/TP се използват за поддържане на постоянна дебелина на течнокристалния материал между двата стъклени субстрата на LCD. Цветните фоторезисти и черните фоторезисти могат да дадат на цветните филтри функции за цветопредаване.

 

Пазарът на панелни фоторезисти трябва да бъде стабилен, а търсенето на цветни фоторезисти е водещо. Очаква се глобалните продажби да достигнат 22 900 тона, а продажбите да достигнат 877 милиона щатски долара през 2022 г.

 

Продажбите на фоторезисти за TFT панели, фоторезисти за LCD/TP и черни фоторезисти се очаква да достигнат съответно 321 милиона щатски долара, 251 милиона щатски долара и 199 милиона щатски долара през 2022 г. Според оценките на Zhiyan Consulting размерът на глобалния пазар на фоторезисти за панели ще достигне 16,7 милиарда RMB през 2020 г., с темп на растеж от около 4%. Според нашите оценки пазарът на фоторезист ще достигне 20,3 милиарда RMB до 2025 г. Сред тях, с прехвърлянето на центъра на LCD индустрията, размерът на пазара и степента на локализация на LCD фоторезист в моята страна се очаква постепенно да нарастват.

 Фоторезист (5)

 

 

PCB фоторезист

 

PCB фоторезистът може да бъде разделен на мастило с UV втвърдяване и мастило с UV спрей според метода на нанасяне на покритие. Понастоящем местните доставчици на PCB мастило постепенно са постигнали местна замяна и компании като Rongda Photosensitive и Guangxin Materials са усвоили ключовите технологии на PCB мастилото.

 

Вътрешният TFT фоторезист и полупроводниковият фоторезист все още са в начален етап на проучване. Jingrui Co., Ltd., Yak Technology, Yongtai Technology, Rongda Photosensitive, Xinyihua, China Electronics Rainbow и Feikai Materials имат оформления в областта на TFT фоторезиста. Сред тях Feikai Materials и Beixu Electronics са планирали производствен капацитет до 5000 тона/година. Yak Technology навлезе на този пазар, като придоби подразделението за цветни фоторезисти на LG Chem и има предимства в каналите и технологиите.

 

За индустрии с изключително високи технически бариери като фоторезистите, постигането на пробиви на техническо ниво е основата, и второ, необходимо е непрекъснато подобряване на процесите, за да се отговори на нуждите на бързото развитие на полупроводниковата индустрия.

Добре дошли на нашия уебсайт за продуктова информация и консултация.

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


Време на публикуване: 27 ноември 2024 г