Girar en el mercado de carbono

Definición de mercado

El mercado implica el desarrollo, la producción y la aplicación de materiales a base de carbono utilizados en los procesos de fabricación de semiconductores. Incluye el giro de alta y temperatura ambiente en materiales de carbono, principalmente utilizados durante las etapas de patrón y grabado de la fabricación de chips.

El informe presenta una visión general de los principales impulsores de crecimiento, respaldados por el análisis regional y los marcos regulatorios que se espera que afecten el desarrollo del mercado durante el período de pronóstico.

Girar en el mercado de carbonoDescripción general

El tamaño del mercado global de giro en el carbono se valoró en USD 210.3 millones en 2023 y se prevé que crecerá de USD 273.9 millones en 2024 a USD 1796.8 millones para 2031, exhibiendo una tasa compuesta anual de 30.83% durante el período de pronóstico.

El crecimiento del mercado se respalda al aumentar la inversión en la fabricación de semiconductores en todo el mundo. Los gobiernos y los sectores privados están ampliando las capacidades de fabricación para satisfacer la creciente demanda global de chips avanzados utilizados en inteligencia artificial, electrónica automotriz y conectividad de alta velocidad.

Estas inversiones destacan la necesidad de materiales avanzados como el giro en el carbono que pueden cumplir con los requisitos rigurosos de la producción de semiconductores de próxima generación.

Las principales empresas que operan en la industria Spin on Carbon son Brewer Science, Inc., Merck KGAA, Shin-Etsu Chemical Co. Ltd, Kayaku AM, Dongjin Semichem Co Ltd., Ycchem Co., Ltd., Samsung, JSR Micro, Inc., Nano-C y Irresistible Material

Además, el uso creciente de giro en el carbono junto con EUV y tecnologías de litografía de próxima generación está alimentando el crecimiento del mercado. A medida que se acelera la transición a los nodos sub-5 nm, el giro de los materiales de carbono se está volviendo vital para lograr un enmascaramiento de grabado multipatringe y de alta precisión de alta precisión.

Su fuerte uniformidad cinematográfica, resistencia al calor y capacidad para resistir el grabado agresivo los hacen muy adecuados para estructuras intrincadas en lógica, memoria y envases avanzados.

• En junio de 2024, IMEC y ASML lanzaron conjuntamente el laboratorio de litografía de alto na euv en los Países Bajos. Esta instalación de vanguardia proporciona a los fabricantes de chips de memoria y a los proveedores de materiales y equipos avanzados acceso a la primera prototipo de escáner de alto EUV NA EUV y un conjunto completo de herramientas de metrología y procesamiento.

Destacados clave:

1. El tamaño de la industria del carbono se registró en USD 210.3 millones en 2023.
2. Se proyecta que el mercado crecerá a una tasa compuesta anual de 30.83% de 2024 a 2031.
3. América del Norte mantuvo una participación de 45.47% en 2023, valorada en USD 95.6 millones.
4. El giro de temperatura caliente en el segmento de carbono obtuvo USD 1204.0 millones en ingresos en 2023.
5. Se espera que el segmento de dispositivos de memoria alcance USD 554.9 millones para 2031.
6. Se proyecta que el segmento Foundries genere una Revenuwe de USD 984.7 millones para 2031.
7. Se anticipa que Asia Pacífico crece a una tasa compuesta anual de 30.78% durante el período de pronóstico.

Conductor de mercado

"Aumento de la inversión en la fabricación de semiconductores"

El giro en el mercado de carbono está experimentando un crecimiento significativo, impulsado por una mayor inversión en la capacidad de fabricación de semiconductores. Los gobiernos y los jugadores del sector privado, particularmente en regiones como América del Norte y Asia Pacífico, están realizando inversiones sustanciales para expandir la producción nacional de semiconductores.

Este aumento en las inversiones está siendo alimentado por la necesidad de satisfacer la creciente demanda mundial de chips avanzados utilizados en tecnologías emergentes comointeligencia artificial, 5G, y computación en la nube.

A medida que la capacidad de fabricación de semiconductores se expande para acomodar estas nuevas tecnologías, la demanda de materiales de alto rendimiento, incluido el giro en el carbono, está aumentando.

Los materiales de giro en el carbono son esenciales para cumplir con los requisitos avanzados de litografía y patrones de los dispositivos de semiconductores modernos, haciéndolos críticos para la producción de chips más pequeños y más eficientes.

• En abril de 2025, Applied Materials, Inc. compró el 9% de las acciones en circulación de BE Semiconductor Industries N.V. (BESI). Esta iniciativa tiene como objetivo desarrollar conjuntamente la primera solución de equipo totalmente integrada para la unión híbrida basada en troqueles, una tecnología importante para el empaquetado de semiconductores avanzados.

Desafío del mercado

"Complejidad de la integración de materiales en semiconductores avanzados"

Un desafío clave que obstaculiza la expansión del mercado de giro en el carbono es la complejidad de integrar estos materiales en nodos avanzados de procesos de semiconductores, particularmente a medida que las transiciones de fabricación a tecnologías sub-5 nm.A tales escalas, incluso las desviaciones mínimas en las propiedades del material pueden afectar significativamente el rendimiento, la confiabilidad y el rendimiento general del proceso.

Lograr la compatibilidad precisa con los pasos de grabado, deposición y limpieza se vuelve cada vez más exigente, particularmente dentro de las arquitecturas de dispositivos multicapa y tridimensionales. Este problema se intensifica aún más por la necesidad de uniformidad de película consistente, alta estabilidad térmica y niveles de contaminación ultra baja.

Este desafío se puede abordar a través de la colaboración entre proveedores de materiales y fabricantes de semiconductores para desarrollar conjuntamente las soluciones de carbono adaptadas a requisitos de fabricación específicos.

Además, aprovechar el modelado avanzado, el monitoreo de procesos en tiempo real y las tecnologías de control de calidad predictiva pueden ayudar a garantizar un comportamiento constante del material y acelerar el tiempo para comercializar en entornos de producción de alto volumen.

Tendencia de mercado

"Integración con técnicas extremas de litografía ultravioleta y avanzada"

El mercado de giro en el carbono es testigo de una tendencia significativa hacia la integración del giro en los materiales de carbono con técnicas de litografía ultravioleta extrema (EUV) y avanzada.

A medida que los fabricantes de semiconductores se centran en nodos de proceso de menos 5 nm, la necesidad de materiales que puedan mantener la integridad estructural en condiciones de grabado exigentes y respaldar la resolución de patrones finos se ha intensificado.

El giro en los materiales de carbono está ganando tracción como capas confiables de masas duras en estos entornos debido a su selectividad de grabado superior y compatibilidad con procesos complejos de varios patios múltiples.

Su capacidad para ofrecer una rugosidad de borde de línea reducida y admitir estructuras de alta relación de aspecto los hace particularmente valiosos en los flujos de trabajo EUV, donde la precisión y el control de procesos son críticos. Esta alineación con las posiciones de tecnologías de litografía de próxima generación gira en el carbono como un habilitador clave en la fabricación avanzada de semiconductores.

• En abril de 2024, Intel Foundry, en colaboración con ASML, instaló y calibró con éxito la primera herramienta de litografía de ultravioleta extrema (EUV) de alta apertura numérica de alta apertura de la industria en su sitio de I + D en Hillsboro, Oregon. Esto representa un avance significativo en la fabricación de semiconductores, lo que permite una resolución mejorada y una escala de características para procesadores de próxima generación y apoyando tecnologías emergentes como la IA.

Spin on Carbon Market Report Snapshot

Segmentación	Detalles
Por tipo de material	La temperatura caliente gira sobre el carbono, la temperatura normal gira en el carbono
Por aplicación	Dispositivos de memoria, dispositivos lógicos, dispositivos de alimentación, embalaje avanzado, fotónica, MEMS
Por usuario final	Fundrías, fabricantes de dispositivos integrados (IDM), ensamblaje de semiconductores subcontratados y prueba (OSAT)
Por región	América del norte: Estados Unidos, Canadá, México
	Europa: Francia, Reino Unido, España, Alemania, Italia, Rusia, resto de Europa
	Asia-Pacífico: China, Japón, India, Australia, ASEAN, Corea del Sur, resto de Asia-Pacífico
	Medio Oriente y África: Turquía, U.A.E., Arabia Saudita, Sudáfrica, resto del Medio Oriente y África
	Sudamerica: Brasil, Argentina, resto de América del Sur

Segmentación de mercado

• Por tipo de material (giro a la temperatura caliente sobre carbono y giro de temperatura normal en carbono): el giro a la temperatura en caliente en el segmento de carbono ganó USD 142.9 millones en 2023 debido a su estabilidad térmica superior e idoneidad para patrones avanzados en procesos semiconductores de alto rendimiento.
• Por aplicación (dispositivos de memoria, dispositivos lógicos, dispositivos de alimentación yEmbalaje avanzado): El segmento de dispositivos de memoria tenía una participación de 30.27% en 2023, alimentada por la creciente demanda de soluciones de almacenamiento de alta densidad en la electrónica de consumo y los centros de datos.
• Por usuario final (fundiciones, fabricantes de dispositivos integrados (IDM) y ensamblaje y prueba de semiconductores subcontratados (OSAT)): se proyecta que el segmento de Foundries alcanzará USD 984.7 millones para 2031, impulsado por las crecientes inversiones en tecnologías de nodo de corte y producción de volumen de CHIPS avanzados para clientes globales.

Girar en el mercado de carbonoAnálisis regional

Según la región, el mercado se ha clasificado en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, Medio Oriente y África y América Latina.

La participación en el mercado de Carbon Spin on Carbon se situó en alrededor del 45.47% en 2023, valorado en USD 95.6 millones. Este dominio se atribuye a la presencia de fabricantes de semiconductores bien establecidos, infraestructura de investigación avanzada y adopción temprana de técnicas de litografía de vanguardia.

El fuerte apoyo gubernamental para la producción de chips nacionales e inversiones estratégicas en la informática de alto rendimiento, la inteligencia artificial y las tecnologías de los centros de datos contribuyen a la expansión regional del mercado.

La región ha visto inversiones sustanciales en capacidades de fabricación de semiconductores, con una planta de fabricación a gran escala que se construye o se expande para admitir nodos de vanguardia.

Estados Unidos, en particular, alberga varios innovadores globales de líderes y materiales de semiconductores que han sido adoptantes de los primeros materiales de carbono para la litografía y el grabado avanzados.

• En marzo de 2025, TSMC anunció una inversión adicional de USD 100 mil millones para expandir sus operaciones avanzadas de fabricación de semiconductores en los EE. UU., Complementando su inversión existente de USD 65 mil millones en Phoenix, Arizona. La expansión incluye dos instalaciones de embalaje avanzadas, un centro de I + D de vanguardia y nuevas plantas de fabricación, lo que hace la mayor inversión extranjera directa en la historia de los Estados Unidos.

Asia Pacific Spin on Carbon Industry está listo para crecer a una tasa compuesta anual de 30.78% durante el período de pronóstico. Este rápido crecimiento es estimulado por la capacidad de fabricación de semiconductores en expansión de la región, particularmente en países como Corea del Sur, Taiwán, China y Japón.

La alta demanda de electrónica de consumo, la creciente adopción de envases avanzados y la inversión continua en la producción de dispositivos de memoria y lógica están alimentando la expansión del mercado regional. La presencia de proveedores de materiales clave y un paisaje de fabricación competitivo respalda aún más este crecimiento.

Además, la creciente demanda de electrónica de consumo, teléfonos inteligentes y dispositivos informáticos está ayudando a la expansión del mercado regional, todo lo cual requiere componentes de semiconductores cada vez más compactos y potentes.

A medida que los nodos semiconductores continúan reduciéndose, el giro en el carbono juega un papel fundamental en la habilitación de patrones litográficos precisos, particularmente en tecnologías de integración múltiple y de integración 3D.

La fuerte presencia de Asia Pacífico en la producción de chips de memoria y lógica ha llevado aún más al aumento del giro en el carbono en las aplicaciones DRAM, NAND Flash y System-on-Chip.

Marcos regulatorios

• En los EE. UU., el marco regulatorio para el giro de los materiales de carbono cae bajo la supervisión de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA). Estas agencias establecen estándares para la calidad del aire y el agua, el manejo de materiales peligrosos y la seguridad de los trabajadores en la fabricación de semiconductores.
• En Europa, La Agencia Europea de Químicos (ECHA) aplica el registro, la evaluación, la autorización y la restricción de la regulación de productos químicos (alcance), que rige el uso y el manejo seguros de los productos químicos, incluidos los utilizados en procesos de semiconductores como el giro en el carbono. Reach garantiza que los fabricantes proporcionen hojas de datos de seguridad y cumplan con los estándares ambientales y de seguridad.

Panorama competitivo

El giro en la industria del carbono es testigo de una mayor competencia a medida que las empresas intensifican sus esfuerzos para mejorar el rendimiento del producto, la fabricación de escala y apoyar los nodos avanzados de procesos de semiconductores.

Una estrategia común entre los principales jugadores implica expandir sus capacidades de I + D para desarrollar giro de próxima generación en formulaciones de carbono con una mejor resistencia al grabado, estabilidad térmica y compatibilidad con la litografía extrema ultravioleta (EUV) y múltiples.

Además, los actores de la industria están formando colaboraciones estratégicas con fundiciones de semiconductores y fabricantes de dispositivos. Al participar en proyectos de desarrollo conjunto y programas de calificación de materiales en etapa temprana, los proveedores de carbono tienen como objetivo alinear sus ofertas con necesidades específicas de integración de procesos.

Esto permite una adopción más rápida de sus materiales en la producción de volumen y fortalece su posicionamiento dentro de la cadena de suministro de semiconductores. Además, los participantes del mercado están priortizando la expansión geográfica a través de nuevas instalaciones de fabricación o asociaciones localizadas para apoyar la creciente demanda, particularmente en Asia Pacífico y América del Norte.

Mejorar la presencia regional reduce los tiempos de entrega y los costos logísticos al tiempo que facilita el soporte técnico más cercano para los clientes que operan plantas de fabricación de alto volumen.

Lista de empresas clave en Spin on Carbon Market:

• Brewer Science, Inc.
• Merck KGAA
• Shin-Etsu Chemical Co. Ltd
• Kayaku am
• Dongjin Semichem Co Ltd.
• Ycchem co., Ltd.
• SAMSUNG
• JSR Micro, Inc.
• Nano-c
• Materiales irresistibles Ltd

Desarrollos recientes (lanzamiento del producto)

• En junio de 2023, Brewer Science, Inc. dio a conocer su avance de material de planarización de relleno estable de alta temperatura, Optistack Soc450. Este material avanzado proporciona una contracción cero de hasta 550 ° C durante la cocción N2, revolucionando los procesos avanzados de EUV y ARF mediante la garantía de una estabilidad y rendimiento térmico superiores para la planarización y el relleno de huecos en la fabricación de semiconductores de próxima generación.