La résine photosensible est actuellement largement utilisée dans le traitement et la production de circuits graphiques fins dans l'industrie de l'information optoélectronique. Le coût du processus de photolithographie représente environ 35 % de l'ensemble du processus de fabrication des puces, et la consommation de temps représente 40 à 60 % de l'ensemble du processus de fabrication des puces. Il s’agit du processus central de la fabrication de semi-conducteurs. Les matériaux photorésistants représentent environ 4 % du coût total des matériaux de fabrication des puces et constituent les matériaux de base pour la fabrication de circuits intégrés à semi-conducteurs.
Le taux de croissance du marché chinois des photorésists est supérieur au niveau international. Selon les données du Prospective Industry Research Institute, l'offre locale de résine photosensible en Chine en 2019 était d'environ 7 milliards de yuans, et le taux de croissance composé depuis 2010 a atteint 11 %, ce qui est bien supérieur au taux de croissance mondial. Cependant, l'offre locale ne représente qu'environ 10 % de la part mondiale, et la substitution nationale a été réalisée principalement pour les photorésists aux PCB bas de gamme. Le taux d'autosuffisance des photorésists dans les domaines des LCD et des semi-conducteurs est extrêmement faible.
Photoresist est un support de transfert graphique qui utilise différentes solubilités après réaction lumineuse pour transférer le motif du masque sur le substrat. Il est principalement composé d'un agent photosensible (photoinitiateur), d'un polymériseur (résine photosensible), d'un solvant et d'un additif.
Les matières premières de la résine photosensible sont principalement de la résine, des solvants et d'autres additifs. Parmi eux, le solvant représente la plus grande proportion, généralement plus de 80 %. Bien que d'autres additifs représentent moins de 5 % de la masse, ce sont des matériaux clés qui déterminent les propriétés uniques de la résine photosensible, notamment les photosensibilisateurs, les tensioactifs et d'autres matériaux. Dans le processus de photolithographie, la résine photosensible est appliquée uniformément sur différents substrats tels que les plaquettes de silicium, le verre et le métal. Après exposition, développement et gravure, le motif du masque est transféré sur le film pour former un motif géométrique qui correspond entièrement au masque.
La photoréserve peut être divisée en trois catégories selon ses domaines d'application en aval : la photoréserve semi-conductrice, la photoréserve pour panneaux et la photoréserve pour PCB.
Photorésine semi-conductrice
À l'heure actuelle, KrF/ArF reste le matériau de traitement principal. Avec le développement des circuits intégrés, la technologie de photolithographie a évolué depuis la lithographie de la ligne G (436 nm), la lithographie de la ligne H (405 nm), la lithographie de la ligne I (365 nm), jusqu'à la lithographie DUV ultraviolette profonde (KrF248 nm et ArF193 nm), Immersion à 193 nm plus technologie d'imagerie multiple (32 nm-7 nm), puis dans l'ultraviolet extrême (EUV, <13,5 nm) la lithographie, et même la lithographie non optique (exposition à un faisceau d'électrons, exposition à un faisceau d'ions), et divers types de photorésists avec des longueurs d'onde correspondantes en tant que longueurs d'onde photosensibles ont également été appliqués.
Le marché des photorésists présente un degré élevé de concentration industrielle. Les entreprises japonaises ont un avantage absolu dans le domaine des photorésists semi-conducteurs. Les principaux fabricants de photorésists à semi-conducteurs comprennent Tokyo Ohka, JSR, Sumitomo Chemical, Shin-Etsu Chemical au Japon ; Dongjin Semiconductor en Corée du Sud ; et DowDuPont aux États-Unis, parmi lesquels les entreprises japonaises occupent environ 70 % des parts de marché. En termes de produits, Tokyo Ohka est leader dans les domaines des photorésists g-line/i-line et Krf, avec des parts de marché de 27,5 % et 32,7 % respectivement. JSR détient la part de marché la plus élevée dans le domaine des photorésists Arf, avec 25,6 %.
Selon les prévisions de Fuji Economic, la capacité mondiale de production de colles ArF et KrF devrait atteindre 1 870 et 3 650 tonnes en 2023, avec un marché de près de 4,9 milliards et 2,8 milliards de yuans. La marge bénéficiaire brute des leaders japonais des photorésists JSR et TOK, photorésist compris, est d'environ 40 %, dont le coût des matières premières photorésistantes représente environ 90 %.
Les fabricants nationaux de photorésists à semi-conducteurs comprennent Shanghai Xinyang, Nanjing Optoelectronics, Jingrui Co., Ltd., Beijing Kehua et Hengkun Co., Ltd. À l'heure actuelle, seules Beijing Kehua et Jingrui Co., Ltd. ont la capacité de produire en masse des photorésists KrF. , et les produits de Beijing Kehua ont été fournis au SMIC. Le projet de résine photosensible ArF (procédé sec) de 19 000 tonnes/an en construction à Shanghai Xinyang devrait atteindre sa pleine production en 2022.
Panneau photorésistant
La résine photosensible est un matériau clé pour la fabrication de panneaux LCD. Selon différents utilisateurs, il peut être divisé en colle RVB, colle BM, colle OC, colle PS, colle TFT, etc.
Les photorésists pour panneaux comprennent principalement quatre catégories : les photorésists à câblage TFT, les photorésists d'espacement LCD/TP, les photorésists couleur et les photorésists noirs. Parmi eux, les photorésists de câblage TFT sont utilisés pour le câblage ITO, et les photorésists de précipitation LCD/TP sont utilisés pour maintenir constante l'épaisseur du matériau à cristaux liquides entre les deux substrats en verre de l'écran LCD. Les photorésists couleur et les photorésists noirs peuvent donner aux filtres colorés des fonctions de rendu des couleurs.
Le marché des photorésists pour panneaux doit être stable et la demande de photorésists couleur est leader. On s'attend à ce que les ventes mondiales atteignent 22 900 tonnes et 877 millions de dollars américains en 2022.
Les ventes de photorésists pour panneaux TFT, de photorésists d'espacement LCD/TP et de photorésists noirs devraient atteindre respectivement 321 millions de dollars américains, 251 millions de dollars américains et 199 millions de dollars américains en 2022. Selon les estimations de Zhiyan Consulting, la taille du marché mondial des photorésists pour panneaux atteindra 16,7 milliards de RMB en 2020, avec un taux de croissance d'environ 4 %. Selon nos estimations, le marché des photorésists atteindra 20,3 milliards de RMB d'ici 2025. Parmi eux, avec le transfert du centre industriel LCD, la taille du marché et le taux de localisation des photorésists LCD dans mon pays devraient augmenter progressivement.
Photorésiste pour PCB
La résine photosensible pour PCB peut être divisée en encre à durcissement UV et encre en spray UV selon la méthode de revêtement. À l'heure actuelle, les fournisseurs nationaux d'encre PCB ont progressivement réalisé une substitution nationale, et des sociétés telles que Rongda Photosensitive et Guangxin Materials maîtrisent les technologies clés de l'encre PCB.
Les photorésists TFT et semi-conducteurs nationaux en sont encore au stade initial de l'exploration. Jingrui Co., Ltd., Yak Technology, Yongtai Technology, Rongda Photosensitive, Xinyihua, China Electronics Rainbow et Feikai Materials ont tous des présentations dans le domaine de la résine photosensible TFT. Parmi eux, Feikai Materials et Beixu Electronics ont prévu une capacité de production allant jusqu'à 5 000 tonnes/an. Yak Technology est entré sur ce marché en acquérant la division photorésiste couleur de LG Chem et dispose d'avantages en termes de canaux et de technologie.
Pour les industries confrontées à des barrières techniques extrêmement élevées telles que la résine photosensible, réaliser des percées au niveau technique est la base, et deuxièmement, une amélioration continue des processus est nécessaire pour répondre aux besoins du développement rapide de l'industrie des semi-conducteurs.
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Heure de publication : 27 novembre 2024