💡 Việc JSR mở rộng sản xuất tại Đài Loan là một bước đi chiến lược và cần thiết để duy trì vị thế dẫn đầu trong thị trường vật liệu bán dẫn EUV vốn đang cạnh tranh khốc liệt. Đội ngũ RetroLab nhận thấy, sự hiện diện gần gũi hơn với các khách hàng lớn như TSMC sẽ giúp JSR nhanh chóng thích ứng với các yêu cầu công nghệ thay đổi liên tục và giữ vững lợi thế trước các đối thủ tiềm năng.
Tập đoàn hóa chất khổng lồ của Nhật Bản, JSR, đang thực hiện một bước đi chiến lược bằng cách mở rộng hoạt động sang Đài Loan với nhà máy sản xuất chất quang cản quang (photoresist) sử dụng công nghệ EUV (Extreme Ultraviolet Lithography). Động thái này nhằm mục đích lấp đầy khoảng trống trong chuỗi cung ứng vật liệu bán dẫn tiên tiến, đặc biệt là khi các nhà sản xuất chip đang đẩy giới hạn của công nghệ EUV xuống dưới ngưỡng 2nm.
Nhà máy mới, đặt tại Huyện Yunlin, là kết quả của một liên doanh giữa JSR và các đối tác Đài Loan là Wah Lee Industrial cùng LCY Chemical. Dự kiến đi vào hoạt động từ năm 2028, cơ sở này sẽ tập trung vào việc đồng phát triển các loại chất quang cản quang EUV tiên tiến với TSMC, xưởng đúc chip lớn nhất thế giới. Điều này đánh dấu việc JSR, một trong ba nhà cung cấp chất quang cản quang EUV hàng đầu Nhật Bản, cuối cùng cũng có cơ sở sản xuất tại Đài Loan, một động thái mà các đối thủ cạnh tranh đã thực hiện từ nhiều năm trước.
Sự mở rộng này diễn ra song song với việc JSR đang đẩy mạnh sản xuất nhà máy quy mô công nghiệp đầu tiên trên thế giới cho loại metal oxide resist (MOR) tại Hàn Quốc. MOR là một hóa chất EUV thế hệ mới mà JSR đã mua lại thông qua thương vụ 514 triệu USD với Inpria vào năm 2021. Hai nhà máy mới này cho thấy JSR đang nỗ lực củng cố vị thế trong chuỗi phát triển của các nhà sản xuất chip hàng đầu, trước khi các đối thủ Trung Quốc có thể thu hẹp khoảng cách.
JSR dưới quyền sở hữu mới
Kể từ tháng 4 năm 2024, JSR không còn là công ty đại chúng sau khi Japan Investment Corporation (JIC), một quỹ do chính phủ hậu thuẫn, hoàn tất việc mua lại hơn 84% cổ phần. Công ty đã chính thức hủy niêm yết khỏi Sở Giao dịch Chứng khoán Tokyo vào tháng 6 năm 2024. Dưới sự quản lý của JIC, JSR đã tập trung mạnh mẽ vào vật liệu bán dẫn, thoái vốn khỏi các mảng kinh doanh không cốt lõi và mua lại Yamanaka Hutech để bổ sung chuyên môn về tiền chất cho chemical vapor deposition (CVD) và atomic layer deposition (ALD).
Quyết định xây dựng nhà máy tại Đài Loan được thúc đẩy bởi yêu cầu trực tiếp từ TSMC, theo CommonWealth Magazine. Ông Tetsuro Hori, CEO mới của JSR, nhấn mạnh tầm quan trọng của tốc độ và việc sản xuất tại địa phương sẽ loại bỏ thời gian chờ đợi khi vận chuyển wafer ra nước ngoài trong các chu kỳ đồng phát triển. Trước đây, JSR phải vận chuyển mẫu chất quang cản quang từ các cơ sở ở Nhật Bản, Mỹ và Bỉ, mỗi chu kỳ phát triển có thể kéo dài nhiều tuần chỉ riêng cho việc vận chuyển khứ hồi.
Địa điểm chiến lược
Chất quang cản quang là vật liệu nhạy sáng, đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển các mẫu mạch lên tấm wafer silicon trong quá trình quang khắc. Ở các nút công nghệ tiên tiến, công thức của chất quang cản quang cần được tinh chỉnh chính xác để tương thích với bước sóng phơi sáng, cấu hình liều lượng, hóa chất khắc và quy trình tích hợp cụ thể. Mỗi nút công nghệ mới đòi hỏi hàng trăm chu kỳ thử nghiệm lặp đi lặp lại giữa nhà cung cấp và xưởng đúc.
Hai đối thủ lớn của JSR tại Nhật Bản là Tokyo Ohka Kogyo (TOK) và Shin-Etsu Chemical đã có cơ sở đồng phát triển tại Đài Loan từ lâu. Cả hai đều vận hành các nhà máy sản xuất trên đảo, nơi kỹ sư của họ làm việc trực tiếp với các nhóm quy trình của TSMC. Điều này có nghĩa là tất cả các nhà cung cấp vật liệu lớn của Nhật Bản hiện đều đang sản xuất tại Đài Loan hoặc tích cực xây dựng năng lực để làm điều đó.
Nhà máy JSR tại Đài Loan ban đầu sẽ sản xuất chất quang cản quang cho TSMC, nhưng về lâu dài, công ty sẽ tập trung vào metal oxide resist (MOR). MOR sử dụng hóa học gốc oxit thiếc, khác với các polymer hữu cơ và chất tạo axit quang hóa trong CARs (Chemical Amplification Resists), vốn dựa vào sự khuếch đại hóa học để bù đắp cho số lượng photon năng lượng cao ít ỏi từ nguồn sáng EUV 13.5nm. Tuy nhiên, sự khuếch đại này lại gây ra hiện tượng mờ do khuếch tán axit và làm xấu đi độ nhám của cạnh đường kẻ khi kích thước hình dạng thu nhỏ lại.
Theo Inpria, MOR gốc thiếc hấp thụ photon EUV hiệu quả gấp khoảng năm lần so với CARs hữu cơ, sử dụng các khối xây dựng phân tử nhỏ hơn khoảng năm lần và có khả năng chống khắc cao hơn từ 10 đến 100 lần. Tại hội nghị SPIE Advanced Lithography 2025, Inpria đã báo cáo khả năng tạo mẫu MOR với bước sóng pitch-18 và truyền khắc đầy đủ. Imec cũng trình diễn cải thiện phản ứng liều lượng bằng cách điều chỉnh nồng độ oxy trong bước nung sau phơi nhiễm.
Nhà máy sản xuất MOR của JSR tại Cheongju, Hàn Quốc, dự kiến bắt đầu sản xuất hàng loạt trong năm nay, cung cấp cho Samsung Electronics và SK hynix loại MOR gốc thiếc cho các lớp EUV trong DRAM thế hệ mới. Cả hai nhà sản xuất bộ nhớ này được cho là đang lên kế hoạch áp dụng MOR trên một số lớp nhất định cho các nút DRAM 1c (thế hệ thứ sáu, lớp 10nm).
JSR cũng có kế hoạch cung cấp MOR cho TSMC. TSMC đã nhiều lần tuyên bố sẽ không áp dụng EUV độ mở số cao (high-NA EUV) cho đến nút A14 (lớp 1.4nm) vào năm 2028, thay vào đó sẽ kéo dài việc sử dụng low-NA với đa mẫu (multi-patterning). Điều này đẩy cơ hội lớn nhất cho MOR tại các xưởng đúc logic của TSMC ra xa hơn, hướng tới các quy trình lớp 1.0nm trở lên.
Cạnh tranh từ Trung Quốc ở phân khúc thấp hơn
Các công ty Nhật Bản chiếm khoảng 80% thị phần chất quang cản quang toàn cầu, và sự thống trị ở cấp độ EUV còn tập trung hơn nữa: JSR, TOK và Shin-Etsu chiếm gần 85% sản lượng chất quang cản quang EUV. Các công ty Trung Quốc đã có tiến bộ ở các cấp độ KrF và i-line, nhưng sự thâm nhập ở ArF trở lên vẫn còn rất hạn chế, với nguồn cung nội địa chỉ dưới 5%.
Các tên tuổi đáng chú ý ở Trung Quốc bao gồm Hubei Dinglong, Xuzhou B&C Chemical (được hậu thuẫn bởi Hubble Investment của Huawei), Jiangsu Nata Optoelectronic và Shanghai Sinyang. Xuzhou B&C tuyên bố đã đạt được bước đột phá về chất quang cản quang quy trình ướt 14nm vào năm 2024 và nhắm đến sản xuất hàng loạt tiên tiến trong vòng 5 năm, theo TrendForce. Tuy nhiên, các nhà phân tích cho rằng mốc thời gian này là lạc quan, xét đến các chu kỳ phê duyệt khách hàng kéo dài nhiều năm mà việc áp dụng chất quang cản quang đòi hỏi.
"Các công ty Trung Quốc là một mối đe dọa, nhưng sẽ còn một thời gian nữa trước khi họ có thể bắt kịp chúng tôi và giành thị phần", ông Toru Kimura, một cán bộ cấp cao tại JSR phụ trách mảng vật liệu điện tử, cho biết trên Nikkei. Các số liệu cụ thể về năng lực sản xuất, tỷ lệ sản phẩm giữa MOR và chất quang cản quang thông thường, cũng như phạm vi chính xác của nhà máy Yunlin vẫn chưa được tiết lộ.
Nguồn: Tom's Hardware - https://www.tomshardware.com/tech-industry/jsr-builds-first-taiwan-photoresist-plant-as-japanese-materials-makers-race-to-embed-next-to-tsmc
