[From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan]
Bên trong nhà máy bán dẫn của Đài Loan Sản xuất vi mạch xếp chồng (TSMC)
Quá trình tiếp xúc của quá trình in mạch trên tấm bán dẫn (bo mạch) là một trong những quá trình quan trọng nhất trong sản xuất chất bán dẫn. ASML, có trụ sở tại Hà Lan, chiếm thị phần áp đảo về bản thân thiết bị phơi nhiễm, nhưng việc sản xuất chất bán dẫn sẽ không thể thực hiện được nếu không có các công nghệ tiền xử lý và hậu xử lý liên quan đến quá trình phơi nhiễm. Dựa trên khảo sát xu hướng ứng dụng "Công nghệ xử lý trước và sau khi tiếp xúc chất bán dẫn" do Văn phòng Sáng chế Nhật Bản công bố vào tháng 4, các xu hướng của công nghệ ngoại vi tiếp xúc được tổng kết.
[Last TechMAP] Công nghệ MaaS, hợp tác với Nhật Bản, Hoa Kỳ và Trung Quốc cạnh tranh
Quá trình sản xuất chất bán dẫn được chia thành quá trình tiền chế tạo một số lượng lớn mạch trên đế hình tròn và quá trình sau cắt và lắp ráp từng mạch được tạo trên đế thành chip. Quá trình tiếp xúc là cốt lõi của quá trình trước đó. Chip bán dẫn được hoàn thiện bằng cách cạo và đấu dây chất nền dựa trên sơ đồ mạch được in bởi thiết bị tiếp xúc. Cuộc điều tra của JPO nhắm vào các quá trình như ứng dụng, phát triển và bóc lớp kháng (nhựa cảm quang), những thứ không thể thiếu trước và sau thiết bị phơi nhiễm.
■ Hầu hết các ứng dụng để xử lý trước và sau phơi sáng
Các nhà sản xuất thiết bị sản xuất chất bán dẫn của Nhật Bản đang thể hiện thế mạnh ổn định của mình trong lĩnh vực này. Trong số các bằng sáng chế được nộp vào năm 2006-18, số lượng người nộp đơn có quốc tịch Nhật Bản chiếm khoảng 40% mỗi năm, đây là con số lớn nhất. Trong tổng số tích lũy từ năm 2006 đến 2018, 43,5% trong số 42.646 người nộp đơn, 18.531 người mang quốc tịch Nhật Bản, vượt xa con số 7.000 người ở Hàn Quốc và Hoa Kỳ.
Mặt khác, nhìn vào các quốc gia / khu vực của các điểm đến nộp đơn, số lượng đơn đăng ký ở Nhật Bản là cao nhất trong năm 2009-11, nhưng giảm dần và số lượng đơn đăng ký ở Hoa Kỳ đã vượt quá số lượng đơn đăng ký của Nhật Bản trong năm 2012, và vẫn đứng đầu kể từ đó. Năm 2018, số lượng đơn đăng ký ở Nhật Bản giảm xuống dưới mức này, tiếp theo là Hoa Kỳ, Trung Quốc, Hàn Quốc và Đài Loan. Nó dường như phản ánh sự sụt giảm thị phần sản xuất chất bán dẫn toàn cầu của Nhật Bản.
Đặc biệt, Tokyo Electron không chỉ bao gồm lớp phủ và nhà phát triển, mà còn bao gồm thiết bị cho các quá trình tiền xử lý khác với quá trình tiếp xúc, chẳng hạn như thiết bị khắc khắc các mạch trên chất nền. Trong các nhà máy sản xuất chất bán dẫn hiện đại, điều quan trọng là phải có một hệ thống có thể vận hành không chỉ thiết bị phơi nhiễm mà còn có thể làm sạch xe tải và thiết bị khắc, duy trì môi trường sạch để bụi mịn không xâm nhập vào phía trước và phía sau. . Junichi Kitano, Phó Tổng Giám đốc Bộ phận Đổi mới Doanh nghiệp, giải thích về thế mạnh của công ty: “Chúng tôi có tất cả các thiết bị khác ngoài thiết bị phơi sáng và chúng tôi có thể đáp ứng nhu cầu đảm bảo nhất quán cho quy trình.
Ngoài thiết bị phơi sáng hiện đại mang tên EUV (tia cực tím), công ty cũng đang tập trung phát triển công nghệ liên quan đến xử lý trước và sau liên quan đến thiết bị phơi sáng thông thường. Bằng cách sử dụng điện trở có độ nhớt cao để đáp ứng với sự phân hóa ba chiều của chất bán dẫn, nó được yêu cầu để xử lý xu hướng vẫn còn vết bẩn khi loại bỏ. "Chúng tôi đang nộp đơn xin cấp bằng sáng chế từ cả quan điểm (hiện đại và thông thường)" (Mr. Kitano), điều này cũng góp phần vào số lượng lớn các bằng sáng chế.
Bên trong nhà máy TSMC
Mặc dù công nghệ xử lý trước và sau phơi nhiễm là một trong những thế mạnh của các công ty Nhật Bản, nhưng công ty này đang bắt kịp Đài Loan và Hoa Kỳ. Số lượng đơn đăng ký bằng sáng chế cho TSMC, công ty sản xuất theo hợp đồng lớn nhất cho chất bán dẫn, đã tăng mạnh trong những năm gần đây. Số lượng người nộp đơn đã tăng từ 21 người vào năm 2006 lên 466 người vào năm 2017, vượt qua Tokyo Electron để trở thành người nộp đơn lớn nhất. TSMC là công ty đầu tiên giới thiệu EUV, một thiết bị phơi sáng hiện đại, vào dây chuyền sản xuất và có vẻ như nó phản ánh trình độ công nghệ sản xuất cao.
Các công ty Mỹ chiếm gần một nửa trong số 10 công ty hàng đầu về số lượng đơn đăng ký được nộp trong 5 năm qua từ 2014 đến 2018. Trong 5 năm trước đó (2009-13), nó đã tăng lên từ một công ty duy nhất là Vật liệu ứng dụng, nhà sản xuất thiết bị sản xuất chất bán dẫn lớn nhất thế giới. Đáng chú ý là các nhà sản xuất chất bán dẫn lâu đời như IBM và Intel đều nằm trong số 10 công ty hàng đầu.
Trong số các công ty Trung Quốc, đáng chú ý là Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), một công ty sản xuất hợp đồng bán dẫn lớn, đã nhận được 250 đơn đăng ký trong 5 năm qua và xuất hiện ở vị trí thứ 10. Samsung Electronics của Hàn Quốc cũng đã tăng số lượng đơn đăng ký tích lũy trong 5 năm từ 403 trong năm 2009 đến 2013 lên 714 trong năm 2014 đến 2018, tăng từ thứ 6 lên thứ 4. Mặt khác, trong số các nhà sản xuất chất bán dẫn Nhật Bản, tổng số 539 trường hợp tích lũy từ năm 2009 đến năm 2013 là 539 trường hợp và Toshiba, hãng đứng thứ 4, đã lùi bước đáng kể và năm 2018 chỉ còn 7 trường hợp.
Hiệp hội thiết bị bán dẫn Nhật Bản (SEMI) dự đoán thị trường thiết bị sản xuất bán dẫn năm 2009 sẽ tăng 34% so với 20 năm trước lên 95,3 tỷ đô la (khoảng 10,5 nghìn tỷ yên), và năm 2010 sẽ đạt 100 tỷ đô la (khoảng 11). Nó dự kiến sẽ vượt quá nghìn tỷ yên).
Mặc dù bản thân thiết bị tiếp xúc đứng sau ASML, các nhà sản xuất thiết bị sản xuất chất bán dẫn Nhật Bản với công nghệ xử lý trước và sau vẫn duy trì sự hiện diện mạnh mẽ trên toàn thế giới. Nhật Bản có thế mạnh không chỉ về sản xuất thiết bị mà còn về vật liệu như điện trở. Có ý kiến cho rằng, ngành công nghiệp bán dẫn sẽ được củng cố từ góc độ an ninh, nhưng cần có biện pháp để phát triển hơn nữa các lĩnh vực thiết bị và vật liệu có sức mạnh đẳng cấp thế giới, chứ không chỉ đơn thuần là hồi sinh các nhà máy bán dẫn.
