2023 La guía completa de Photoresist
Respuesta rápida: La elección del fotoiniciador suele depender de la coincidencia de la lámpara, la profundidad del curado, el color amarillento y si la película final aún funciona sobre el sustrato real. El mejor paquete rara vez es el grado único más barato.
Para el revelado de fotoprotectores negativos, el fotoiniciador OXE-02 es una referencia de producto útil a la hora de evaluar la velocidad de curado y el rendimiento de las imágenes bajo exposición a los rayos UV.
El fotorresistente, también conocido como fotorresistente, es un líquido mixto sensible a la luz. Consiste en fotoiniciador, resina fotorresistente, monómero, disolvente y otros aditivos. Photoresist es un tipo de medio de transferencia de gráficos, que se puede utilizar para transferir el gráfico de la versión de máscara al sustrato con diferente solubilidad después de la reacción de 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 de productos electrónicos.
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 sea la longitud de onda, mejor será la resolución de procesamiento bajo 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 de PCB son relativamente bajas en comparación con las otras dos categorías, mientras que los fotorresistentes de semiconductores representan el nivel tecnológico más avanzado de fotorresistentes.
Por estructura química; Los fotorresistentes se pueden dividir en fotopoliméricos, fotolíticos, fotoentrecruzados y químicamente exagerados. Los fotorresistentes fotopoliméricos utilizan monómeros de alqueno para generar radicales libres bajo la acción de la luz, lo que desencadena aún más 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 después de la iluminación; Los fotorresistentes fotorreticulados utilizan laurato de polivinilo como materiales fotosensibles, que pueden convertirse en fotorresistentes negativos formando una estructura de malla insoluble bajo la acción de la luz y resistiendo la corrosión. Después del uso de fuentes de luz ultravioleta profunda (DUV) en la litografía de circuitos integrados de 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 que está protegido por grupos químicos y, por tanto, difícil de disolver. Los fotoprotectores amplificados químicamente utilizan fotoácidos (PAG) como fotoiniciadores. Cuando se expone el fotoprotector, el PAG produce un ácido en el área expuesta. Este ácido actúa como catalizador durante el proceso de horneado posterior al calentamiento y eliminará los grupos protectores de la resina, haciendo que la resina sea fácilmente soluble. Los fotorresistentes amplificados químicamente son 10 veces más rápidos que los fotorresistentes DQN y tienen buena sensibilidad óptica a fuentes de luz ultravioleta profunda, alto contraste y alta resolución.
El fotorresistente es un material importante para la fabricación de circuitos integrados: la calidad y el rendimiento del fotorresistente es un factor clave que afecta el rendimiento, el rendimiento y la confiabilidad del circuito integrado, el costo del proceso de fotolitografía es aproximadamente el 35% de todo el proceso de fabricación del chip y toma alrededor del 40-50% del tiempo de todo el proceso del chip, el costo del fotorresistente representa aproximadamente el 4% del costo 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 9 mil millones de dólares en 2019, con una tasa compuesta anual de alrededor del 5,4 % desde 2010 hasta la fecha. Se espera que el mercado siga creciendo a una tasa anual promedio del 5% en los próximos tres años, y el tamaño del mercado mundial de fotorresistentes superará los 10 mil millones de dólares para 2022. La industria de fotorresistentes tiene barreras industriales muy altas, por lo que la industria se encuentra en una situación de oligopolio en el ámbito global. La industria fotorresistente 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 fotoprotectores y la industria está muy concentrada. Entre ellos, la cuota de mercado de Japan JSR, Tokyo E&C, Japan Shin-Etsu y Fuji Electronic Materials combinadas alcanza el 72%. Y la tecnología central de los fotoprotectores semiconductores KrF y ArF de alta resolución está básicamente monopolizada por empresas japonesas y estadounidenses, y la mayoría de los productos provienen de empresas japonesas y estadounidenses, como DuPont, JSR Corporation, Shin-Etsu Chemical, Tokyo Chemical Industry, Fujifilm y Korea Dongjin. En todo el patrón del mercado de fotorresistentes, Japón es el gigantesco lugar de reunión de la industria de fotorresistentes. En la actualidad, China continental depende en gran medida de países extranjeros para obtener materiales electrónicos, especialmente fotorresistentes. Por tanto, es una tendencia inevitable sustituir la producción nacional de materiales semiconductores.
A ruta de selección práctica para proyectos relacionados con fotoiniciadores
Cuando los compradores técnicos o los formuladores analizan los fotoiniciadores, el marco de decisión más útil suele ser la calidad del curado más el ajuste de la aplicación: qué paquete cura de manera confiable, mantiene una apariencia aceptable y aún funciona bajo la lámpara, el espesor de la película y las condiciones del sustrato del proceso real.
- Primero haga coincidir el paquete con la lámpara: las lámparas de mercurio, los LED UV y los sistemas de luz visible pueden clasificar los mismos fotoiniciadores de manera muy diferente.
- Compruebe el curado en profundidad y el curado en superficie por separado: una película que se siente seca en la parte superior aún puede estar débil en la parte inferior.
- Equilibrar el amarilleo con la reactividad: la ruta de curado profundo más fuerte no siempre es la mejor opción comercial si el riesgo de color o migración se vuelve inaceptable.
- Utilice la fórmula final como punto de referencia: la carga de pigmento, el paquete de monómero y el espesor de la película pueden cambiar la clasificación aparente del mismo iniciador.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMINIT TPO-L: Una fuerte referencia de bajo amarilleamiento para sistemas UV orientados a LED.
- CHLUMINIT 819: Útil cuando una formulación necesita una absorción más fuerte y un soporte de curado más profundo.
- CHLUMINIT 184: Un punto de referencia clásico de radicales libres para el curado rápido de superficies en muchos sistemas UV.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Por qué son tan comunes los paquetes de fotoiniciadores combinados?
Debido a que un producto puede controlar el amarilleo o el ajuste de la lámpara mientras que otro mejora la profundidad de curado o el rendimiento de la velocidad de la línea, el paquete completo suele ser más fuerte que cualquier grado individual.
¿La curación incompleta siempre debe resolverse agregando más iniciador?
No automáticamente. La verdadera limitación puede ser la lámpara, el espesor de la película, el tono del pigmento o el resto del sistema reactivo en lugar de una simple dosis insuficiente.