2023 La guía completa sobre fotorresistentes
El fotorresistente, también conocido como fotorresistente, es un líquido mixto sensible a la luz. Está compuesto por un fotoiniciador, resina fotorresistente, monómero, disolvente y otros aditivos. El fotorresistente es un tipo de medio de transferencia gráfica que se puede utilizar para transferir la versión gráfica de la máscara al sustrato con diferente solubilidad tras la reacción a la luz. En la actualidad, el fotorresistente se utiliza ampliamente en la fabricación de líneas gráficas finas en la industria de la información optoelectrónica. Es uno de los materiales clave en el campo de la fabricación electrónica.
Según la longitud de onda de la luz, el fotorresistente se puede dividir en fotorresistente ultravioleta (300-450 nm), fotorresistente ultravioleta profundo (160-280 nm), fotorresistente ultravioleta extremo (EUV, 13,5 nm), fotorresistente de haz de electrones, fotorresistente de haz de iones, fotorresistente de rayos X, etc. En términos generales, cuanto más corta es la longitud de onda, mejor es la resolución de procesamiento con el mismo método de proceso.
Según las diferentes aplicaciones, los fotorresistentes se pueden dividir en fotorresistentes para placas de circuito impreso (PCB), pantallas de cristal líquido (LCD), semiconductores y otras aplicaciones. Las barreras técnicas de los fotorresistentes para PCB son relativamente bajas en comparación con las otras dos categorías, mientras que los fotorresistentes para semiconductores representan el nivel tecnológico más avanzado de los fotorresistentes.
Según su estructura química, los fotorresistentes se pueden dividir en fotopoliméricos, fotolíticos, fotocross-linked y químicamente exagerados. Los fotorresistentes fotopoliméricos utilizan monómeros de alqueno para generar radicales libres bajo la acción de la luz, lo que desencadena la polimerización de los monómeros y finalmente genera polímeros. Los fotorresistentes fotolíticos utilizan diazoquinonas (DQN) como fotorreceptores, que pueden convertirse en fotorresistentes positivos mediante una reacción fotolítica tras la iluminación; los fotorresistentes fotocruzados utilizan laurato de polivinilo como material fotosensible, que puede convertirse en fotorresistentes negativos formando una estructura de malla insoluble bajo la acción de la luz y resistiendo a la corrosión. Tras el uso de fuentes de luz ultravioleta profunda (DUV) en la litografía de circuitos integrados semiconductores, la tecnología de amplificación química (CAR) se ha convertido gradualmente en la corriente principal de las aplicaciones industriales. En la tecnología CAR, la resina es un polietileno protegido por grupos químicos y, por lo tanto, difícil de disolver. Los fotorresistentes amplificados químicamente utilizan fotoácidos (PAG) como fotoiniciadores. Cuando se expone el fotorresistente, el PAG produce un ácido en la zona expuesta. Este ácido actúa como catalizador durante el proceso de horneado posterior al calentamiento y elimina los grupos protectores de la resina, haciendo que esta sea fácilmente soluble. Los fotorresistentes con amplificación química son 10 veces más rápidos que los fotorresistentes DQN y tienen una buena sensibilidad óptica a las fuentes de luz ultravioleta profunda, un alto contraste y una alta resolución.
El fotorresistente es un material importante para la fabricación de circuitos integrados: la calidad y el rendimiento del fotorresistente son factores clave que afectan al rendimiento, el rendimiento y la fiabilidad de los circuitos integrados, el coste del proceso de fotolitografía es aproximadamente el 35 % del coste total del proceso de fabricación de chips y ocupa entre el 40 % y el 50 % del tiempo total del proceso de fabricación de chips, el coste del fotorresistente representa aproximadamente el 4 % del coste total de los materiales de fabricación de circuitos integrados, el mercado es enorme. Según la institución independiente Wisdom Research Consulting, se espera que el tamaño del mercado mundial de fotorresistentes sea de casi 9000 millones de dólares en 2019, con una tasa de crecimiento anual compuesta de alrededor del 5,4 % desde 2010 hasta la fecha. Se espera que el mercado siga creciendo a una tasa media anual del 5 % en los próximos tres años, y que el tamaño del mercado mundial de fotorresistentes supere los 10 000 millones de dólares en 2022. La industria de los fotorresistentes tiene barreras muy altas, por lo que se encuentra en una situación de oligopolio a nivel mundial. La industria de los fotorresistentes ha estado monopolizada por empresas profesionales japonesas y estadounidenses durante muchos años. En la actualidad, los cinco principales fabricantes ocupan el 87 % del mercado mundial de fotorresistentes, y la industria está muy concentrada. Entre ellos, la cuota de mercado combinada de Japan JSR, Tokyo E&C, Japan Shin-Etsu y Fuji Electronic Materials alcanza el 72 %. Además, la tecnología básica de los fotorresistentes de semiconductores KrF y ArF de alta resolución está prácticamente monopolizada por empresas japonesas y estadounidenses, y la mayoría de los productos proceden de empresas japonesas y estadounidenses, como DuPont, JSR Corporation, Shin-Etsu Chemical, Tokyo Chemical Industry, Fujifilm y Korea Dongjin. En el panorama general del mercado de los fotorresistentes, Japón es el gigante de la industria. En la actualidad, China continental depende en gran medida de otros países para los materiales electrónicos, especialmente los fotorresistentes. Por lo tanto, es una tendencia inevitable sustituir la producción nacional de materiales semiconductores.