Về triển vọng ứng dụng của tấm mặt nạ trong ngành quang học

Đầu tiên, chức năng cơ bản và tầm quan trọng củaphiên bản mặt nạ

Vai trò củatấm mặt nạlà chuyển mẫu mạch của người thiết kế sang chất nền hoặc tấm bán dẫn trong ngành công nghiệp hạ nguồn bằng cách tiếp xúc, để đạt được sản xuất hàng loạt. Là chuẩn mực và kế hoạch chi tiết cho việc tái tạo in thạch bản,tấm mặt nạlà chìa khóa để kết nối thiết kế công nghiệp và quy trình sản xuất. Mức độ chính xác và chất lượng củatấm mặt nạsẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ tuyệt vời của sản phẩm hạ nguồn cuối cùng. Trong lĩnh vực mạch tích hợp, chức năng củatấm mặt nạtương tự như "âm bản" của máy ảnh truyền thống. Với sự hợp tác của máy in thạch bản và chất quang dẫn, hoa văn được thiết kế trêntấm mặt nạđược chuyển đến chất quang dẫn của chất nền thông qua quá trình tiếp xúc và phát triển, để sao chép hình ảnh, để đạt được sản xuất hàng loạt.

Việc áp dụngtấm mặt nạtrong ngành quang học chủ yếu được phản ánh trong các lĩnh vực sản xuất chất bán dẫn, màn hình phẳng, màn hình cảm ứng và bảng mạch. Lấy việc sản xuất chất bán dẫn làm ví dụ,tấm mặt nạcần phải trải qua nhiều quá trình phơi nhiễm trong quy trình sản xuất và hiệu ứng che phủ phơi nhiễm củatấm mặt nạđược sử dụng để tạo thành cổng, cống nguồn, cửa sổ pha tạp và lỗ tiếp xúc điện cực trên bề mặt tấm bán dẫn. Trong sản xuất màn hình phẳng, mảng TFT được thiết kế và mẫu bộ lọc màu được phơi sáng và chuyển sang đế thủy tinh theo trình tự cấu trúc lớp màng của bóng bán dẫn màng mỏng bằng cách sử dụng hiệu ứng che phủ phơi sáng củatấm mặt nạ, và thiết bị hiển thị với nhiều lớp phim cuối cùng cũng được hình thành.

Thứ hai, phiên bản mặt nạ của sự thay đổi và phân loại kỹ thuật

Tấm mặt nạsản phẩm có lịch sử hơn 60 năm và được sử dụng trong ngành sản xuất điện tử. Sự phát triển của công nghệ mặt nạ chậm, nhưng ứng dụng hạ nguồn rất rộng rãi, các ngành công nghiệp khác nhau có yêu cầu khác nhau về hiệu suất và giá thành của phiên bản mặt nạ, và các thế hệ sản phẩm khác nhau có thời gian trùng lặp dài. Ví dụ, phiên bản mặt nạ phim thế hệ thứ hai ra đời vào đầu những năm 1960 và vẫn được sử dụng trong PCB, FPC, TN/STN và các ngành công nghiệp khác.

Theo các vật liệu nền khác nhau,tấm mặt nạcó thể được chia thànhtấm mặt nạ thạch anh, tấm mặt nạ sodavà các loại khác (tấm khô, tấm phù điêu và phim, v.v.). Trong số đó, thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cao chủ yếu được sử dụng cho các sản phẩm tấm mặt nạ có độ chính xác cao do độ truyền quang cao, độ phẳng cao và hệ số giãn nở nhiệt thấp và các lĩnh vực ứng dụng của nó bao gồm màn hình phẳng và sản xuất chất bán dẫn. Tấm mặt nạ Soda và các vật liệu khác chủ yếu được sử dụng ở độ chính xác thấptấm mặt nạsản phẩm, lĩnh vực ứng dụng là màn hình tinh thể lỏng và sản xuất bảng mạch.

Từ góc độ của các lĩnh vực ứng dụng hạ nguồn, phiên bản mặt nạ có thể được chia thành phiên bản mặt nạ hiển thị màn hình phẳng và phiên bản mặt nạ bán dẫn. Phiên bản mặt nạ bảng được chia thành nhiều thế hệ theo các kích thước bảng khác nhau, chẳng hạn như G4, G5, G6, G8.5, G8.6 và G11. Mặt nạ bán dẫn có thể được chia thành sản xuất mạch tích hợp, đóng gói mạch tích hợp, sản xuất thiết bị bán dẫn (bao gồm các thiết bị rời rạc, thiết bị quang điện tử, cảm biến và cơ điện tử vi mô (MEMS), sản xuất wafer epiticular chip LED, v.v.) theo lĩnh vực ứng dụng cụ thể. Ngoài ra, theo các nguồn ánh sáng khác nhau được sử dụng trong quá trình in thạch bản, tấm mặt nạ cũng có thể được chia thành tấm mặt nạ nhị phân, tấm mặt nạ chuyển pha và tấm mặt nạ EUV.

Thứ ba, tình trạng ứng dụng của phiên bản mặt nạ trong ngành quang học

Được thúc đẩy bởi tiến bộ công nghệ và nhu cầu thị trường, ngành công nghiệp tấm mặt nạ toàn cầu tiếp tục duy trì sự phát triển nhanh chóng. Theo ước tính của SEMI, quy mô thị trường mặt nạ toàn cầu sẽ tăng lên 5,2 tỷ USD vào năm 2022 và quy mô thị trường tổng thể sẽ vào khoảng 5,4 tỷ USD vào năm 2023. Tại Trung Quốc, quy mô thị trường mặt nạ vào năm 2021 là 10,80 tỷ nhân dân tệ và quy mô thị trường tổng thể vào năm 2022 là khoảng 12,636 tỷ nhân dân tệ.

Trong ngành quang học, việc ứng dụng phiên bản mặt nạ chủ yếu được thể hiện ở các khía cạnh sau:

Sản xuất chất bán dẫn: Tấm mặt nạ là vật liệu chủ chốt không thể thiếu trong quy trình sản xuất chất bán dẫn. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ bán dẫn, độ chính xác và độ phức tạp của tấm mặt nạ liên tục được cải thiện để đáp ứng yêu cầu về độ rộng đường nhỏ hơn và độ chính xác cao hơn. Ví dụ, trong kỹ thuật in thạch bản cực tím (EUV), tấm mặt nạ cần chịu được ánh sáng EUV năng lượng cao, do đó cần có vật liệu và kỹ thuật sản xuất mới.

Màn hình phẳng: Ngành công nghiệp màn hình phẳng là một trong những thị trường lớn nhất cho các ứng dụng mặt nạ. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ tấm nền như TFT-LCD, AMOLED/LTPS, Micro-LED, tấm mặt nạ ngày càng đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất màn hình phẳng. Thông qua mặt nạ phơi sáng, tấm mặt nạ lần lượt chuyển đồ họa được thiết kế sang nền thủy tinh để tạo thành một thiết bị hiển thị được chồng lên bởi nhiều lớp phim.

Màn hình cảm ứng: Quá trình sản xuất màn hình cảm ứng cũng cần sử dụng phiên bản mặt nạ. Phiên bản mặt nạ chuyển mẫu cảm ứng được thiết kế sang nền màn hình cảm ứng thông qua quá trình phơi sáng để đạt được sản xuất hàng loạt các chức năng cảm ứng.

Bảng mạch: Trong quy trình sản xuất bảng mạch, tấm mặt nạ được sử dụng để chuyển mẫu mạch được thiết kế sang bảng mạch để đạt được sản xuất hàng loạt bảng mạch. Mặc dù yêu cầu về độ chính xác của tấm mặt nạ trong ngành bảng mạch tương đối thấp nhưng tấm mặt nạ vẫn là vật liệu chủ chốt không thể thiếu.

Thứ tư, triển vọng phát triển của tấm mặt nạ trong ngành quang học

Triển vọng phát triển của tấm mặt nạ trong ngành quang học rất rộng, chủ yếu được thúc đẩy bởi các yếu tố sau:

Tiến bộ kỹ thuật: Với sự phát triển không ngừng của công nghệ in thạch bản, độ chính xác và độ phức tạp của các tấm mặt nạ tiếp tục được cải thiện. Ví dụ, sự xuất hiện của kỹ thuật in thạch bản EUV đã đặt ra yêu cầu cao hơn đối với vật liệu và công nghệ sản xuất các tấm mặt nạ. Để đáp ứng những yêu cầu này, các nhà sản xuất tấm mặt nạ tiếp tục phát triển các vật liệu và quy trình mới để thúc đẩy sự tiến bộ không ngừng của công nghệ tấm mặt nạ.

Tăng trưởng nhu cầu thị trường: Với sự phát triển không ngừng của điện tử tiêu dùng, thiết bị gia dụng, điện tử xe cộ, mạng truyền thông và các lĩnh vực khác, nhu cầu về chất bán dẫn, màn hình phẳng, màn hình cảm ứng và các sản phẩm khác tiếp tục tăng. Việc sản xuất các sản phẩm này đòi hỏi phải sử dụng tấm mặt nạ nên nhu cầu thị trường về tấm mặt nạ có xu hướng tăng trưởng không ngừng.

Phát triển các lĩnh vực ứng dụng mới nổi: Với sự phát triển không ngừng của các lĩnh vực mới nổi như Internet vạn vật, trí tuệ nhân tạo, truyền thông 5G, nhu cầu về các sản phẩm màn hình phẳng và bán dẫn hiệu suất cao, tích hợp cao đang ngày càng tăng. Sự phát triển của các lĩnh vực ứng dụng mới nổi này mang lại cơ hội thị trường mới và không gian phát triển cho phiên bản mặt nạ.

Hỗ trợ chính sách và đầu tư vốn: Các chính phủ đã đưa ra các chính sách hỗ trợ phát triển chất bán dẫn, màn hình phẳng và các ngành công nghiệp khác, đồng thời thúc đẩy sự phát triển phối hợp ở thượng nguồn và hạ nguồn của chuỗi công nghiệp liên quan. Đồng thời, vốn đầu tư mạo hiểm và quỹ cổ phần tư nhân cũng đổ vào các lĩnh vực này, cung cấp đủ hỗ trợ tài chính cho sự phát triển của ngành công nghiệp mặt nạ.

V. Kết luận

Tấm mặt nạ có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong ngành quang học, tiến bộ kỹ thuật và nhu cầu thị trường của nó đang có xu hướng tăng trưởng tích cực. Với sự phát triển không ngừng của chất bán dẫn, màn hình phẳng, màn hình cảm ứng và các ngành công nghiệp khác, nhu cầu về mặt nạ sẽ tiếp tục tăng. Đồng thời, sự phát triển của các lĩnh vực ứng dụng mới nổi cũng mang đến cơ hội thị trường mới và không gian tăng trưởng cho phiên bản mặt nạ. Dưới sự thúc đẩy hỗ trợ chính sách và đầu tư vốn, ngành công nghiệp tấm mặt nạ sẽ mở ra triển vọng phát triển rộng lớn hơn.

Tuy nhiên, sự phát triển của ngành công nghiệp tấm mặt nạ cũng gặp phải một số thách thức. Ví dụ, tốc độ thay thế công nghệ khẩu trang chậm nhưng yêu cầu về độ chính xác và độ phức tạp của các phiên bản khẩu trang không ngừng tăng lên đối với các ứng dụng tiếp theo. Do đó, các nhà sản xuất tấm mặt nạ cần liên tục phát triển các vật liệu và quy trình mới để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng tiếp theo. Ngoài ra, sự phát triển của công nghệ không khẩu trang cũng gây áp lực cạnh tranh nhất định lên ngành sản xuất khẩu trang. Mặc dù công nghệ không khẩu trang chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực có yêu cầu độ chính xác tương đối thấp nhưng hiệu quả sản xuất của nó rất cao và có thể thay thế công nghệ phiên bản khẩu trang trong một số lĩnh vực trong tương lai.

Tóm lại, việc ứng dụng tấm mặt nạ trong ngành quang học có triển vọng rộng lớn nhưng cũng phải đối mặt với một số thách thức. Các nhà sản xuất mặt nạ cần liên tục phát triển các công nghệ và quy trình mới để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng hạ nguồn và đi trước sự cạnh tranh trên thị trường. Đồng thời, chính phủ và các tổ chức liên quan cũng cần tăng cường hỗ trợ chính sách và đầu tư tài chính để thúc đẩy ngành công nghiệp tấm mặt nạ phát triển lành mạnh.