2023 O guia completo do fotorresiste

O fotorresiste, também conhecido como fotoresiste, é um líquido misto sensível à luz. É composto por fotoiniciador, resina fotorresistente, monômero, solvente e outros aditivos. O fotorresiste é um tipo de meio de transferência gráfica que pode ser usado para transferir a versão gráfica da máscara para o substrato com diferentes solubilidades após a reação da luz. Atualmente, o fotorresiste é amplamente utilizado na fabricação de linhas gráficas finas no setor de informações optoeletrônicas. É um dos principais materiais no campo da fabricação de eletrônicos.
De acordo com o comprimento de onda da luz, o fotorresiste pode ser dividido em fotorresiste ultravioleta (300-450nm), fotorresiste ultravioleta profundo (160-280nm), fotorresiste ultravioleta extremo (EUV, 13,5nm), fotorresiste de feixe de elétrons, fotorresiste de feixe de íons, fotorresiste de raios X etc. De modo geral, quanto menor o comprimento de onda, melhor a resolução de processamento com o mesmo método de processo.
De acordo com as diferentes aplicações, os fotorresistentes podem ser divididos em fotorresistentes para placas de circuito impresso (PCBs), telas de cristal líquido (LCDs), semicondutores e outras aplicações. As barreiras técnicas dos fotorresistentes para PCBs são relativamente baixas em comparação com as outras duas categorias, enquanto os fotorresistentes para semicondutores representam o nível de tecnologia mais avançado dos fotorresistentes.
De acordo com a estrutura química, os fotorresistentes podem ser divididos em fotopoliméricos, fotolíticos, fotocross-linked e quimicamente exagerados. Os fotorresistentes fotopoliméricos usam monômeros de alceno para gerar radicais livres sob a ação da luz, o que desencadeia a polimerização de monômeros e, por fim, gera polímeros. Os fotorresistentes fotolíticos usam diazoquinonas (DQN) como fotorreceptores, que podem ser transformados em fotorresistentes positivos por meio de reação fotolítica após a iluminação; os fotorresistentes fotocross-linked usam laurato de polivinila como materiais fotossensíveis, que podem ser transformados em fotorresistentes negativos por meio da formação de uma estrutura de malha insolúvel sob a ação da luz e da resistência à corrosão. Após o uso de fontes de luz ultravioleta profunda (DUV) na litografia de circuitos integrados de semicondutores, a tecnologia de amplificação química (CAR) tornou-se gradualmente a principal aplicação do setor. Na tecnologia CAR, a resina é um polietileno protegido por grupos químicos e, portanto, difícil de dissolver. Os fotorresistentes quimicamente amplificados usam fotoácidos (PAGs) como fotoiniciadores. Quando o fotorresiste é exposto, um ácido é produzido pelo PAG na área exposta. Esse ácido atua como um catalisador durante o processo de cozimento pós-aquecimento e remove os grupos de proteção da resina, tornando-a prontamente solúvel. Os fotorresistentes quimicamente amplificados são 10 vezes mais rápidos do que os fotorresistentes DQN e têm boa sensibilidade óptica a fontes de luz UV profunda, alto contraste e alta resolução.
O fotorresiste é um material importante para a fabricação de CIs: a qualidade e o desempenho do fotorresiste é um fator-chave que afeta o desempenho, o rendimento e a confiabilidade do CI, o custo do processo de fotolitografia é de cerca de 35% de todo o processo de fabricação do chip e leva cerca de 40-50% do tempo de todo o processo do chip, o custo do fotorresiste é responsável por cerca de 4% do custo total dos materiais de fabricação de CIs, o mercado é enorme. De acordo com a instituição terceirizada Wisdom Research Consulting, espera-se que o tamanho do mercado global de fotorresiste seja de quase $9 bilhão em 2019, com um CAGR de cerca de 5,4% desde 2010 até o momento. Espera-se que o mercado continue a crescer a uma taxa média anual de 5% nos próximos três anos, e o tamanho do mercado global de fotorresiste excederá US$ 10 bilhões até 2022. O setor de fotorresiste tem barreiras industriais muito altas, de modo que o setor é uma situação de oligopólio em âmbito global. O setor de fotorresiste tem sido monopolizado por empresas profissionais japonesas e americanas há muitos anos. Atualmente, os cinco principais fabricantes ocupam 87% do mercado global de fotorresiste, e o setor é altamente concentrado. Entre eles, a participação de mercado da Japan JSR, Tokyo E&C, Japan Shin-Etsu e Fuji Electronic Materials combinada chega a 72%. E a tecnologia principal dos fotorresistentes semicondutores de KrF e ArF de alta resolução é basicamente monopolizada por empresas japonesas e americanas, e a maioria dos produtos vem de empresas japonesas e americanas, como DuPont, JSR Corporation, Shin-Etsu Chemical, Tokyo Chemical Industry, Fujifilm e Korea Dongjin. Em todo o padrão do mercado de fotorresiste, o Japão é o maior ponto de encontro do setor de fotorresiste. Atualmente, a China continental é altamente dependente de países estrangeiros para materiais eletrônicos, especialmente fotorresistentes. Portanto, é uma tendência inevitável substituir a produção nacional de materiais semicondutores.