Az 1980-as évek végén Japán elsöprő fölénnyel uralta a félvezetőipart. Az NEC, a Toshiba, a Hitachi, a Fujitsu, a Mitsubishi, a Matsushita és más japán vállalatok 1988-ban a chipipar nem kevesebb mint 50%-át tették ki. Ma azonban e vállalatok egyike sem tartozik a vezető vállalatok közé egy olyan iparágban, amelyet vasököllel uralnak a tajvani, amerikai, holland, dél-koreai és német vállalatok.
Az integrált áramkörök innovációit figyelemmel kísérő legtöbb technológiai rajongónak valószínűleg a holland ASML vállalat jut eszébe, amikor a litográfiai berendezésgyártókra gondolunk. Vagy a tajvani TSMC-re, amikor a chipgyártásban mélyedünk el. Vagy az amerikai székhelyű Applied Materials, amikor a fejlett félvezető anyagokat nézzük. Japán erőssége máshol rejlik.
A japán JSR világelső a chipekhez használt fotoreziszt anyagok terén.
Azokban az integrált áramköri gyárakban, amelyeket volt alkalmam meglátogatni, mint például az Intel Kiryat Gat (Izrael) vagy Kulim (Malajzia), azt láttam, hogy az ASML litográfiai gépeihez gyakran a japán Tokyo Electron által gyártott feldolgozó berendezések is csatlakoznak. Ugyanez bizonyára igaz a TSMC, a Samsung, az SK Hynix vagy a Micron üzemeire is. A Canon a litográfiai berendezések másik vezető japán gyártója. Valójában az elmúlt évben nagy zajt csapott nanoimprint litográfiai gépeivel.
Mégis, sem a Tokyo Electron, sem a Canon nem vezeti a litográfiai berendezések iparágát. Ezt a domináns pozíciót az ASML birtokolja. Érdekes módon azonban van egy japán vállalat, amely vitathatatlanul vezető a maga területén. A félvezetőiparon kívül kevéssé ismert, mégis Japán egyik bástyája. A JSR Corporation nevet viseli, és fotoreziszt anyagok gyártására specializálódott.
A depozíció a szilícium ostyákat a geometriai minta átvitelére készíti elő azáltal, hogy egy nagyon vékony anyagréteget helyez el az ostyákon.
Az ASML által tervezett és gyártott fotolitográfiai berendezés nagyjából a maszk által leírt geometriai minta nagyon pontos átviteléért felelős a szilícium ostya felületére. Ezen a területen a mintát tekinthetjük annak a „rajznak”, amely az integrált áramkört alkotó tranzisztorok, csatlakozók és egyéb elemek eloszlását határolja.
E fontos lépés előtt azonban az ostyáknak át kell esniük egy lerakódásnak nevezett folyamaton. Ehhez általában a Tokyo Electron vagy az Applied Materials által gyártott berendezéseket használnak. Célja, hogy a szilíciumszeleteket előkészítse a geometriai minta átvitelére, egy nagyon vékony anyagréteg lerakásával. A gyártandó chip típusától függően egyik vagy másik anyagot kell használni.
Az egyik leggyakrabban használt lerakási technika az oxidálás, amely kihasználja a szilícium azon képességét, hogy vízzel reagálva nagyon vékony oxidréteget képez. Célja, hogy megvédje a tranzisztorokat és más chipkomponenseket a külső szennyeződésektől. Mielőtt azonban a geometriai mintát a litográfiai berendezéssel átvinnénk az ostyára, egy olyan folyadékot kell az ostyára önteni, amely képes elnyelni a fényt és megőrizni a mintát. Ez a feladata a fotoreziszt folyadéknak.
Az elmúlt két évtizedben a fotoreziszt anyagok gyártására szakosodott összes vállalat japán volt. Valójában Japán azóta is monopolhelyzetben van ezen a piacon, amelyet jelenleg a JSR Corporation vezet. Ez a vállalat szállítja a fotoreziszt folyadékokat a legtöbb félvezetőgyártónak, amelyeket ebben a cikkben említettem, ezzel segít fenntartani Japán vezető szerepét egy nagyon fontos területen, amely általában észrevétlen marad: az integrált áramkörök gyártásához szükséges fejlett anyagok gyártásában.
