Actualmente, el fotorresistente se utiliza ampliamente en el procesamiento y producción de circuitos gráficos finos en la industria de la información optoelectrónica. El costo del proceso de fotolitografía representa aproximadamente el 35% de todo el proceso de fabricación del chip, y el consumo de tiempo representa del 40% al 60% de todo el proceso del chip. Es el proceso central en la fabricación de semiconductores. Los materiales fotorresistentes representan aproximadamente el 4% del costo total de los materiales de fabricación de chips y son los materiales principales para la fabricación de circuitos integrados de semiconductores.
La tasa de crecimiento del mercado fotorresistente de China es superior al nivel internacional. Según datos del Prospective Industry Research Institute, el suministro local de fotoprotectores de mi país en 2019 fue de aproximadamente 7 mil millones de yuanes, y la tasa de crecimiento compuesto desde 2010 ha alcanzado el 11%, que es mucho más alta que la tasa de crecimiento global. Sin embargo, el suministro local representa sólo alrededor del 10% de la participación global, y la sustitución nacional se ha logrado principalmente por fotoprotectores de PCB de baja gama. La tasa de autosuficiencia de los fotoprotectores en los campos de LCD y semiconductores es extremadamente baja.
Photoresist es un medio de transferencia gráfica que utiliza diferente solubilidad después de una reacción luminosa para transferir el patrón de la máscara al sustrato. Se compone principalmente de agente fotosensible (fotoiniciador), polimerizador (resina fotosensible), disolvente y aditivo.
Las materias primas del fotorresistente son principalmente resina, disolventes y otros aditivos. Entre ellos, el disolvente representa la mayor proporción, generalmente más del 80%. Aunque otros aditivos representan menos del 5 % de la masa, son materiales clave que determinan las propiedades únicas del fotoprotector, incluidos fotosensibilizadores, tensioactivos y otros materiales. En el proceso de fotolitografía, el fotoprotector se recubre uniformemente sobre diferentes sustratos, como obleas de silicio, vidrio y metal. Después de la exposición, el revelado y el grabado, el patrón de la máscara se transfiere a la película para formar un patrón geométrico que corresponde completamente a la máscara.
El fotorresistente se puede dividir en tres categorías según sus campos de aplicación posteriores: fotorresistente de semiconductores, fotorresistente de panel y fotorresistente de PCB.
Fotorresistente semiconductor
En la actualidad, KrF/ArF sigue siendo el material de procesamiento principal. Con el desarrollo de los circuitos integrados, la tecnología de fotolitografía ha pasado por el desarrollo desde la litografía de línea G (436 nm), la litografía de línea H (405 nm), la litografía de línea I (365 nm) hasta la litografía DUV ultravioleta profunda (KrF248 nm y ArF193 nm). Inmersión de 193 nm más tecnología de imágenes múltiples (32 nm-7 nm) y luego a ultravioleta extremo También se han aplicado litografía (EUV, <13,5 nm), e incluso litografía no óptica (exposición a haz de electrones, exposición a haz de iones), y varios tipos de fotoprotectores con longitudes de onda correspondientes como longitudes de onda fotosensibles.
El mercado de fotorresistentes tiene un alto grado de concentración industrial. Las empresas japonesas tienen una ventaja absoluta en el campo de los fotoprotectores semiconductores. Los principales fabricantes de fotorresistentes semiconductores incluyen Tokyo Ohka, JSR, Sumitomo Chemical, Shin-Etsu Chemical en Japón; Dongjin Semiconductor en Corea del Sur; y DowDuPont en Estados Unidos, entre las cuales las empresas japonesas ocupan alrededor del 70% de la cuota de mercado. En términos de productos, Tokyo Ohka lidera en los campos de fotoprotectores g-line/i-line y Krf, con cuotas de mercado del 27,5% y 32,7% respectivamente. JSR tiene la mayor cuota de mercado en el campo de los fotoprotectores Arf, con un 25,6%.
Según las previsiones de Fuji Economic, se espera que la capacidad de producción mundial de colas ArF y KrF alcance 1.870 y 3.650 toneladas en 2023, con un tamaño de mercado de casi 4.900 millones y 2.800 millones de yuanes. El margen de beneficio bruto de los líderes fotorresistentes japoneses JSR y TOK, incluido el fotorresistente, es de aproximadamente el 40%, del cual el costo de las materias primas fotorresistentes representa aproximadamente el 90%.
Los fabricantes nacionales de fotoprotectores semiconductores incluyen Shanghai Xinyang, Nanjing Optoelectronics, Jingrui Co., Ltd., Beijing Kehua y Hengkun Co., Ltd. En la actualidad, solo Beijing Kehua y Jingrui Co., Ltd. tienen la capacidad de producir fotoprotectores KrF en masa. y los productos de Beijing Kehua se han suministrado a SMIC. Se espera que el proyecto fotorresistente ArF (proceso seco) de 19.000 toneladas/año que se está construyendo en Shanghai Xinyang alcance su plena producción en 2022.
Panel fotorresistente
El fotorresistente es un material clave para la fabricación de paneles LCD. Según los diferentes usuarios, se puede dividir en pegamento RGB, pegamento BM, pegamento OC, pegamento PS, pegamento TFT, etc.
Los fotorresistentes de panel incluyen principalmente cuatro categorías: fotorresistentes de cableado TFT, fotorresistentes con espaciador LCD/TP, fotorresistentes en color y fotorresistentes negros. Entre ellos, los fotorresistentes de cableado TFT se utilizan para el cableado ITO, y los fotorresistentes de precipitación LCD/TP se utilizan para mantener constante el espesor del material de cristal líquido entre los dos sustratos de vidrio de la pantalla LCD. Los fotorresistentes en color y los fotorresistentes en negro pueden proporcionar a los filtros de color funciones de reproducción cromática.
El mercado de fotorresistentes de paneles debe ser estable y la demanda de fotorresistentes en color es líder. Se espera que las ventas globales alcancen las 22.900 toneladas y las ventas alcancen los 877 millones de dólares en 2022.
Se espera que las ventas de fotorresistentes de paneles TFT, fotorresistentes espaciadores LCD/TP y fotorresistentes negros alcancen los 321 millones de dólares, 251 millones de dólares y 199 millones de dólares respectivamente en 2022. Según las estimaciones de Zhiyan Consulting, el tamaño del mercado mundial de fotorresistentes de paneles alcanzará 16.700 millones de RMB en 2020, con una tasa de crecimiento de alrededor del 4%. Según nuestras estimaciones, el mercado de fotorresistentes alcanzará los 20.300 millones de RMB en 2025. Entre ellos, con la transferencia del centro industrial de LCD, se espera que el tamaño del mercado y la tasa de localización de fotorresistentes LCD en mi país aumenten gradualmente.
Fotorresistente de PCB
El fotoprotector de PCB se puede dividir en tinta de curado UV y tinta en aerosol UV según el método de recubrimiento. En la actualidad, los proveedores nacionales de tintas para PCB han logrado gradualmente la sustitución nacional y empresas como Rongda Photosensible y Guangxin Materials han dominado las tecnologías clave de la tinta para PCB.
Los fotorresistentes TFT y semiconductores nacionales todavía se encuentran en la etapa de exploración inicial. Jingrui Co., Ltd., Yak Technology, Yongtai Technology, Rongda Photosensible, Xinyihua, China Electronics Rainbow y Feikai Materials tienen diseños en el campo de la fotoprotección TFT. Entre ellos, Feikai Materials y Beixu Electronics tienen una capacidad de producción prevista de hasta 5.000 toneladas al año. Yak Technology ha entrado en este mercado adquiriendo la división de fotorresistentes en color de LG Chem, y tiene ventajas en canales y tecnología.
Para industrias con barreras técnicas extremadamente altas, como la fotoprotectora, lograr avances a nivel técnico es la base y, en segundo lugar, se requiere una mejora continua de los procesos para satisfacer las necesidades del rápido desarrollo de la industria de los semiconductores.
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Hora de publicación: 27 de noviembre de 2024