Les entreprises japonaises monopolisent le marché de l'approvisionnement en résine photosensible EUV
Actuellement, seuls deux fabricants de puces maîtrisent la lithographie des semi-conducteurs par rayonnement ultraviolet extrême (EUV), mais il ne fait aucun doute que cette technologie représente l'avenir de la lithographie. Comme tout avenir, elle offre aux pionniers du marché des matériaux lithographiques l'opportunité de s'implanter sur de nouveaux marchés. En particulier, la technologie utilisée en lithographie EUV est actuellement produite par deux entreprises japonaises, dont la célèbre Fujifilm.
Fujifilm Holdings et Sumitomo Chemical commenceront à fournir des matériaux lithographiques pour la prochaine génération de puces en 2021, ce qui pourrait permettre de réduire la taille des puces dans les smartphones et autres appareils et d'améliorer leur efficacité énergétique. Ce matériau est principalement utilisé comme source de photorésine et joue un rôle majeur dans la gravure des cristaux de silicium.
Les entreprises japonaises ont déjà accaparé l'approvisionnement en résine photosensible. Par exemple, deux sociétés japonaises, JSR et Shin-etsu Chemical, fournissent principalement la résine photosensible utilisée pour le contrôle des machines de lithographie EUV, qui représentent 90 % du marché des machines de lithographie. Ce quasi-monopole permet même au Japon de limiter l'approvisionnement de la Corée du Sud en ce matériau, comme cela s'est déjà produit sur le marché des semi-conducteurs il y a un an. Heureusement, tout s'est bien terminé.
Ainsi, le fait que Fujifilm et Sumitomo Chemical proposent des résines photosensibles pour la lithographie EUV contribuera à améliorer la situation, même s'il s'agit également d'entreprises japonaises.
Fujifilm investit 4,5 milliards de yens (42,6 millions de dollars) pour équiper une usine de fabrication dans la préfecture de Shizuoka, au sud-ouest de Tokyo, afin de lancer la production en série de photorésine l'année prochaine. Selon des représentants de l'entreprise, cette photorésine laisse une quantité minimale de résidus sur le silicium, réduisant considérablement le risque de défauts sur les puces.
Sumitomo Chemical achèvera la totalité de sa capacité de production de photorésine (de la conception à la production) dans son usine d'Osaka d'ici le début de l'exercice 2022. Cependant, en tant que fournisseur de photorésine pour scanners de 193 nm, elle a signé à l'avance un contrat avec un fabricant renommé pour de futurs produits, possiblement pour TSMC.
À l'avenir, la production de résine photosensible pour les procédés de gravure de 3 nm deviendra cruciale, car les résines photosensibles actuelles ne sont pas adaptées pour de nombreuses raisons. La technologie EUV requiert une résine photosensible spécifique, et plus la finesse de gravure est grande, plus les exigences relatives à cette résine sont élevées.
En octobre 2020 : face à la demande croissante de semi-conducteurs pour la 5G et les centres de données, le groupe japonais Shin-Etsu Chemical Industry (Shin-Etsu Chemical) a annoncé la construction d’une nouvelle usine à Taïwan afin d’augmenter de 5 % sa capacité de production de résine photosensible pour semi-conducteurs. Par ailleurs, en raison de l’augmentation des commandes de TSMC, Shin-Etsu Chemical utilisera également cette usine taïwanaise pour produire de la résine photosensible pour la lumière ultraviolette extrême (EUV).
Shin-etsu Chemical prévoit de construire de nouvelles usines de photorésine à Yunlin (Taïwan) et à Zhijiangjin (Japon). La production devrait démarrer respectivement vers février 2021 et février 2022, augmentant ainsi la capacité de production de 50 % à Taïwan et de 20 % au Japon, pour un investissement total estimé à environ 30 milliards de yens. Selon le rapport, Shin-etsu Chemical utilisera également l'usine taïwanaise pour produire des photorésines destinées à la technologie de lithographie par ultraviolets extrêmes (EUV). Actuellement, Shin-etsu Chemical produit ces photorésines EUV uniquement dans son usine japonaise, mais face à la demande croissante de clients tels que TSMC, l'entreprise étendra son réseau de production à son usine taïwanaise.
Selon l'agence d'études de marché japonaise Fujifilm Economy, le marché mondial des résines photosensibles devrait atteindre environ 250 milliards de yens en 2024, soit une augmentation de 60 % par rapport à 2019. Sur ce marché, les fabricants japonais contrôlent environ 80 % des parts de marché, dont 2 à 3 % pour Shin-etsu Chemical. Fujifilm et Sumitomo Chemical ont également annoncé leur intention de se lancer sur le marché des résines photosensibles EUV.
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