Chất quang dẫn: vật liệu cốt lõi có rào cản gia nhập cao đối với chất bán dẫn

Chất quang dẫn (1)

 

 

Photoresist hiện được sử dụng rộng rãi trong xử lý và sản xuất các mạch đồ họa tinh xảo trong ngành thông tin quang điện tử. Chi phí của quá trình quang khắc chiếm khoảng 35% trong toàn bộ quá trình sản xuất chip và mức tiêu thụ thời gian chiếm 40% đến 60% trong toàn bộ quá trình sản xuất chip. Đây là quá trình cốt lõi trong sản xuất chất bán dẫn. Vật liệu cản quang chiếm khoảng 4% tổng chi phí vật liệu sản xuất chip và là vật liệu cốt lõi để sản xuất mạch tích hợp bán dẫn.

 

Tốc độ tăng trưởng của thị trường chất quang học của Trung Quốc cao hơn mức quốc tế. Theo dữ liệu từ Viện Nghiên cứu Công nghiệp Triển vọng, nguồn cung chất quang dẫn nội địa của nước tôi vào năm 2019 là khoảng 7 tỷ nhân dân tệ, và tốc độ tăng trưởng kép kể từ năm 2010 đã đạt 11%, cao hơn nhiều so với tốc độ tăng trưởng toàn cầu. Tuy nhiên, nguồn cung trong nước chỉ chiếm khoảng 10% thị phần toàn cầu và sự thay thế trong nước chủ yếu đạt được đối với các chất quang dẫn PCB cấp thấp. Tỷ lệ tự cung cấp của chất quang dẫn trong lĩnh vực LCD và bán dẫn là cực kỳ thấp.

 

Photoresist là một phương tiện truyền đồ họa sử dụng độ hòa tan khác nhau sau phản ứng ánh sáng để chuyển mẫu mặt nạ sang chất nền. Nó chủ yếu bao gồm chất cảm quang (chất xúc tác quang), chất trùng hợp (nhựa cảm quang), dung môi và phụ gia.

 

Nguyên liệu thô của chất quang dẫn chủ yếu là nhựa, dung môi và các chất phụ gia khác. Trong đó dung môi chiếm tỷ trọng lớn nhất, thường trên 80%. Mặc dù các chất phụ gia khác chiếm ít hơn 5% khối lượng nhưng chúng là nguyên liệu chính quyết định các tính chất độc đáo của chất quang dẫn, bao gồm chất cảm quang, chất hoạt động bề mặt và các vật liệu khác. Trong quá trình quang khắc, chất quang dẫn được phủ đều trên các chất nền khác nhau như tấm silicon, thủy tinh và kim loại. Sau khi phơi sáng, phát triển và khắc, hoa văn trên mặt nạ được chuyển sang phim để tạo thành hoa văn hình học hoàn toàn tương ứng với mặt nạ.

 

 Chất quang dẫn (4)

Chất quang dẫn có thể được chia thành ba loại theo các lĩnh vực ứng dụng tiếp theo của nó: chất quang dẫn bán dẫn, chất quang dẫn bảng và chất quang dẫn PCB.

 

Chất quang dẫn bán dẫn

 

Hiện nay, KrF/ArF vẫn là vật liệu xử lý chủ đạo. Với sự phát triển của các mạch tích hợp, công nghệ quang khắc đã trải qua các bước phát triển từ quang khắc G-line (436nm), quang khắc H-line (405nm), quang khắc I-line (365nm), đến quang khắc DUV tia cực tím sâu (KrF248nm và ArF193nm), Ngâm 193nm cộng với nhiều công nghệ hình ảnh (32nm-7nm), sau đó đến tia cực tím (EUV, <13,5nm) kỹ thuật in thạch bản, và thậm chí cả kỹ thuật in thạch bản phi quang học (tiếp xúc với chùm tia điện tử, tiếp xúc với chùm tia ion) và nhiều loại chất quang dẫn khác nhau có bước sóng tương ứng như bước sóng cảm quang cũng đã được áp dụng.

 

Thị trường chất quang học có mức độ tập trung ngành cao. Các công ty Nhật Bản có lợi thế tuyệt đối trong lĩnh vực chất bán dẫn quang điện. Các nhà sản xuất chất quang dẫn bán dẫn chính bao gồm Tokyo Ohka, JSR, Sumitomo Chemical, Shin-Etsu Chemical tại Nhật Bản; Chất bán dẫn Dongjin ở Hàn Quốc; và DowDuPont của Mỹ, trong đó các công ty Nhật Bản chiếm khoảng 70% thị phần. Về sản phẩm, Tokyo Ohka dẫn đầu trong lĩnh vực chất quang dẫn g-line/i-line và Krf, với thị phần lần lượt là 27,5% và 32,7%. JSR có thị phần cao nhất trong lĩnh vực quang điện Arf, ở mức 25,6%.

 

Theo dự báo của Fuji Economic, năng lực sản xuất keo ArF và KrF toàn cầu dự kiến ​​sẽ đạt 1.870 và 3.650 tấn vào năm 2023, với quy mô thị trường đạt gần 4,9 tỷ và 2,8 tỷ nhân dân tệ. Tỷ suất lợi nhuận gộp của các công ty dẫn đầu về chất cảm quang Nhật Bản là JSR và TOK, bao gồm cả chất cảm quang, là khoảng 40%, trong đó chi phí nguyên liệu chất cảm quang chiếm khoảng 90%.

 

Các nhà sản xuất chất quang dẫn bán dẫn trong nước bao gồm Shanghai Xinyang, Nanjing Optoelectronics, Jingrui Co., Ltd., Beijing Kehua và Hengkun Co., Ltd. Hiện tại, chỉ có Beijing Kehua và Jingrui Co., Ltd. có khả năng sản xuất hàng loạt chất quang dẫn KrF và các sản phẩm của Kehua Bắc Kinh đã được cung cấp cho SMIC. Dự án quang điện ArF (quy trình khô) công suất 19.000 tấn/năm đang được xây dựng ở Thượng Hải Xinyang dự kiến ​​sẽ đạt sản lượng tối đa vào năm 2022.

 

 Chất quang dẫn (3)

  

Chất quang dẫn bảng điều khiển

 

Photoresist là vật liệu chính để sản xuất màn hình LCD. Theo những người dùng khác nhau, nó có thể được chia thành keo RGB, keo BM, keo OC, keo PS, keo TFT, v.v.

 

Các chất quang dẫn bảng điều khiển chủ yếu bao gồm bốn loại: chất cảm quang nối dây TFT, chất cảm quang tấm đệm LCD/TP, chất cảm quang màu và chất cảm quang đen. Trong số đó, chất quang dẫn nối dây TFT được sử dụng để nối dây ITO và chất quang dẫn kết tủa LCD/TP được sử dụng để giữ độ dày của vật liệu tinh thể lỏng giữa hai đế thủy tinh của màn hình LCD không đổi. Chất cản quang màu và chất cản quang màu đen có thể cung cấp cho các bộ lọc màu các chức năng hiển thị màu.

 

Thị trường chất quang dẫn bảng điều khiển cần phải ổn định và nhu cầu về chất quang dẫn màu đang dẫn đầu. Dự kiến ​​doanh số toàn cầu sẽ đạt 22.900 tấn và doanh thu sẽ đạt 877 triệu USD vào năm 2022.

 

Doanh số của chất quang dẫn bảng điều khiển TFT, chất cảm quang tấm đệm LCD/TP và chất cảm quang màu đen dự kiến ​​sẽ lần lượt đạt 321 triệu USD, 251 triệu USD và 199 triệu USD vào năm 2022. Theo ước tính của Zhiyan Consulting, quy mô thị trường chất cảm quang bảng điều khiển toàn cầu sẽ đạt tới 16,7 tỷ RMB vào năm 2020, với tốc độ tăng trưởng khoảng 4%. Theo ước tính của chúng tôi, thị trường chất quang dẫn sẽ đạt 20,3 tỷ RMB vào năm 2025. Trong số đó, với việc chuyển giao trung tâm công nghiệp LCD, quy mô thị trường và tỷ lệ nội địa hóa của chất quang dẫn LCD ở nước ta dự kiến ​​sẽ tăng dần.

 Chất quang dẫn (5)

 

 

Chất quang dẫn PCB

 

Chất quang dẫn PCB có thể được chia thành mực đóng rắn UV và mực phun UV theo phương pháp phủ. Hiện nay, các nhà cung cấp mực PCB trong nước đã dần đạt được sự thay thế trong nước và các công ty như Rongda Photosensitive và Guanxin Materials đã làm chủ được các công nghệ chủ chốt của mực PCB.

 

Chất quang dẫn TFT và chất quang bán dẫn trong nước vẫn đang trong giai đoạn thăm dò ban đầu. Jingrui Co., Ltd., Yak Technology, Yongtai Technology, Rongda Photosensitive, Xinyihua, China Electronics Rainbow và Feikai Materials đều có bố cục trong lĩnh vực chất quang dẫn TFT. Trong số đó, Feikai Materials và Beixu Electronics đã lên kế hoạch công suất sản xuất lên tới 5.000 tấn/năm. Yak Technology đã thâm nhập thị trường này bằng cách mua lại bộ phận quang điện màu của LG Chem và có lợi thế về kênh và công nghệ.

 

Đối với những ngành có rào cản kỹ thuật cực cao như photoresist, việc đạt được những đột phá ở trình độ kỹ thuật là nền tảng, thứ hai là cần phải cải tiến liên tục các quy trình để đáp ứng nhu cầu phát triển nhanh chóng của ngành bán dẫn.

Chào mừng bạn đến với trang web của chúng tôi để biết thông tin và tư vấn về sản phẩm.

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


Thời gian đăng: 27-11-2024