2023 A teljes útmutató a fotoreziszthez

A fotoreziszt, más néven fotoreziszt egy fényérzékeny kevert folyadék. Fotoiniciátorból, fotorezisztgyantából, monomerből, oldószerből és egyéb adalékanyagokból áll. A fotoreziszt egyfajta grafikai átviteli közeg, amely a fényreakciót követően különböző oldhatóságú maszkváltozat grafikájának a hordozóra történő átvitelére használható. Jelenleg a fotorezisztet széles körben használják az optoelektronikai információs iparban a finom grafikai vonalak előállítására. Ez az egyik legfontosabb anyag az elektronikai gyártás területén.
A fény hullámhossza szerint a fotorezisztet ultraibolya (300-450 nm) fotorezisztre, mély ultraibolya (160-280 nm) fotorezisztre, extrém ultraibolya (EUV, 13,5 nm) fotorezisztre, elektronsugár fotorezisztre, ionnyaláb fotorezisztre, röntgen fotorezisztre stb. lehet osztani. Általánosságban elmondható, hogy minél rövidebb a hullámhossz, annál jobb a feldolgozási felbontás azonos feldolgozási módszer mellett.
A különböző alkalmazások szerint a fotorezisztek nyomtatott áramköri lapokhoz (PCB), folyadékkristályos kijelzőkhöz (LCD), félvezetőkhöz és egyéb alkalmazásokhoz használt fotorezisztekre oszthatók. A NYÁK-fotorezisztek technikai akadályai viszonylag alacsonyak a másik két kategóriához képest, míg a félvezető-fotorezisztek a fotorezisztek legfejlettebb technológiai szintjét képviselik.
Kémiai szerkezet szerint; a fotorezisztek fotopolimer, fotolitikus, fotokeresztkötésű és kémiailag túlzó anyagokra oszthatók. A fotopolimer fotorezisztek alkén-monomereket használnak, hogy fény hatására szabad gyököket hozzanak létre, amelyek tovább indítják a monomerek polimerizációját, és végül polimereket hoznak létre. A fotolitikus fotorezisztek diazokinonokat (DQN) használnak fényérzékelő anyagként, amelyek megvilágítás után fotolitikus reakcióval pozitív fotorezisztekké alakíthatók; a fotokeresztezett fotorezisztek polivinil-laurátot használnak fényérzékeny anyagként, amelyek negatív fotorezisztekké alakíthatók azáltal, hogy fény hatására oldhatatlan hálós szerkezetet képeznek, és ellenállnak a korróziónak. A mély ultraibolya (DUV) fényforrásoknak a félvezető integrált áramkörök litográfiájában való használata után a kémiai erősítés (CAR) technológia fokozatosan az ipari alkalmazások főáramává vált. A CAR technológiában a gyanta egy polietilén, amelyet kémiai csoportok védenek, és ezért nehezen oldódik. A kémiailag erősített fotorezisztek fotoiniciátorként fotósavakat (PAG) használnak. Amikor a fotorezisztet megvilágítják, a PAG a megvilágított területen sav keletkezik. Ez a sav katalizátorként működik a hőkezelés utáni sütési folyamat során, és eltávolítja a gyanta védőcsoportjait, így a gyanta könnyen oldhatóvá válik. A kémiailag erősített fotorezisztek 10-szer gyorsabbak, mint a DQN fotorezisztek, és jó optikai érzékenységgel rendelkeznek a mély UV fényforrásokkal szemben, nagy kontrasztot és nagy felbontást biztosítanak.
A fotoreziszt az IC gyártás fontos anyaga: a fotoreziszt minősége és teljesítménye kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja az IC teljesítményét, hozamát és megbízhatóságát, a fotolitográfiai folyamat költsége körülbelül 35% a teljes chipgyártási folyamatból, és körülbelül 40-50% a teljes chipfolyamat idejéből, a fotoreziszt költsége körülbelül 4% az IC gyártási anyagok teljes költségéből, a piac hatalmas. A Wisdom Research Consulting harmadik fél intézménye szerint a globális fotoreziszt piac mérete 2019-ben várhatóan közel $9 milliárd lesz, 2010-től napjainkig mintegy 5,4% CAGR-rel. A piac a következő három évben várhatóan továbbra is átlagosan 5% éves ütemben fog növekedni, és a globális fotoreziszt piac mérete 2022-re meghaladja a 10 milliárd dollárt. A fotoreziszt iparágban nagyon magasak az iparági korlátok, így az iparág globális szinten oligopolhelyzetben van. A fotoreziszt iparágat hosszú évek óta a japán és amerikai professzionális vállalatok monopolizálják. Jelenleg az első öt gyártó a globális fotorezisztpiac 87% részét foglalja el, és az iparág erősen koncentrált. Közülük a japán JSR, a Tokyo E&C, a japán Shin-Etsu és a Fuji Electronic Materials együttes piaci részesedése eléri a 72%-t. A nagy felbontású KrF és ArF félvezető fotorezisztek alaptechnológiáját pedig alapvetően a japán és amerikai vállalatok monopolizálják, és a legtöbb termék japán és amerikai vállalatoktól származik, mint például a DuPont, a JSR Corporation, a Shin-Etsu Chemical, a Tokyo Chemical Industry, a Fujifilm és a Korea Dongjin. Az egész fotoreziszt piaci mintázat, Japán a fotoreziszt ipar óriási gyűjtőhelye. Jelenleg a kínai szárazföld nagymértékben függ a külföldi országoktól az elektronikus anyagok, különösen a fotorezisztek tekintetében. Ezért elkerülhetetlen tendencia, hogy a félvezető anyagok hazai termelését helyettesítsék.