2023 Fotorezist İçin Tam Kılavuz

Hızlı cevap: Foto başlatıcı seçimi genellikle lamba eşleşmesi, kür derinliği, sararma ve nihai filmin gerçek alt tabakada hala performans gösterip göstermediği tarafından yönlendirilir. En iyi paket nadiren en ucuz tek derecedir.

For negative photoresist development, Fotobaşlatıcı OXE-02 is a useful product reference when evaluating cure speed and imaging performance under UV exposure.

Fotorezist olarak da bilinen fotorezist, ışığa duyarlı karışık bir sıvıdır. Foto başlatıcı, fotorezist reçine, monomer, çözücü ve diğer katkı maddelerinden oluşur. Fotorezist, ışık reaksiyonundan sonra maske versiyon grafiğini farklı çözünürlüğe sahip alt tabakaya aktarmak için kullanılabilen bir tür grafik transfer ortamıdır. Şu anda, fotorezist optoelektronik bilgi endüstrisinde ince grafik çizgilerinin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektronik üretimi alanında anahtar malzemelerden biridir.
Işığın dalga boyuna göre, fotorezist ultraviyole (300-450nm) fotorezist, derin ultraviyole (160-280nm) fotorezist, aşırı ultraviyole (EUV, 13.5nm) fotorezist, elektron ışını fotorezisti, iyon ışını fotorezisti, X-ışını fotorezisti vb. olarak ayrılabilir. Genel olarak, dalga boyu ne kadar kısa olursa, aynı işlem yöntemi altında işleme çözünürlüğü o kadar iyi olur.
Farklı uygulamalara göre, fotorezistler baskılı devre kartları (PCB'ler), sıvı kristal ekranlar (LCD'ler), yarı iletkenler ve diğer uygulamalar için fotorezistler olarak ayrılabilir. PCB fotorezistlerin teknik engelleri diğer iki kategoriye kıyasla nispeten düşükken, yarı iletken fotorezistler fotorezistlerin en ileri teknoloji seviyesini temsil etmektedir.
Fotorezistler kimyasal yapılarına göre; fotopolimerik, fotolitik, fotokroslinkli ve kimyasal olarak abartılmış olarak ayrılabilir. Fotopolimerik fotorezistler, ışık etkisi altında serbest radikaller oluşturmak için alken monomerleri kullanır, bu da monomerlerin polimerizasyonunu tetikler ve sonunda polimerler oluşturur. Fotolitik fotorezistler, fotoreseptör olarak diazokinonları (DQN) kullanır, bunlar aydınlatma sonrasında fotolitik reaksiyonla pozitif fotorezistlere dönüştürülebilir; fotokros bağlı fotorezistler, ışığa duyarlı malzemeler olarak polivinil laurat kullanır, bunlar ışığın etkisi altında çözünmeyen bir ağ yapısı oluşturarak ve korozyona direnerek negatif fotorezistlere dönüştürülebilir. Yarı iletken entegre devre litografisinde derin ultraviyole (DUV) ışık kaynaklarının kullanılmasından sonra, kimyasal amplifikasyon (CAR) teknolojisi giderek endüstri uygulamalarının ana akımı haline gelmiştir. CAR teknolojisinde reçine, kimyasal gruplar tarafından korunan ve bu nedenle çözünmesi zor olan bir polietilendir. Kimyasal olarak güçlendirilmiş fotorezistler fotobaşlatıcı olarak fotoasitler (PAG'ler) kullanır. Fotorezist açığa çıktığında, açığa çıkan alanda PAG tarafından bir asit üretilir. Bu asit, ısı sonrası pişirme işlemi sırasında bir katalizör görevi görür ve reçinenin koruyucu gruplarını kaldırarak reçineyi kolayca çözünür hale getirir. Kimyasal olarak güçlendirilmiş fotorezistler, DQN fotorezistlerden 10 kat daha hızlıdır ve derin UV ışık kaynaklarına karşı iyi optik hassasiyete, yüksek kontrasta ve yüksek çözünürlüğe sahiptir.
Fotorezist IC üretimi için önemli bir malzemedir: fotorezistin kalitesi ve performansı IC performansını, verimini ve güvenilirliğini etkileyen önemli bir faktördür, fotolitografi sürecinin maliyeti tüm çip üretim sürecinin yaklaşık 35%'sidir ve tüm çip sürecinin yaklaşık 40-50%'sini alır, fotorezist maliyeti IC üretim malzemelerinin toplam maliyetinin yaklaşık 4%'sini oluşturur, pazar çok büyüktür. Üçüncü taraf kuruluş Wisdom Research Consulting'e göre, küresel fotorezist pazar büyüklüğünün 2010'dan bugüne kadar yaklaşık 5,4%'lik bir YBBO ile 2019'da yaklaşık $9 milyar olması bekleniyor. Pazarın önümüzdeki üç yıl içinde yıllık ortalama 5% oranında büyümeye devam etmesi ve küresel fotorezist pazar büyüklüğünün 2022 yılına kadar 10 milyar ABD dolarını aşması bekleniyor. Fotorezist endüstrisi çok yüksek endüstri engellerine sahiptir, bu nedenle endüstri küresel kapsamda bir oligopol durumundadır. Fotorezist endüstrisi uzun yıllardır Japon ve Amerikan profesyonel şirketleri tarafından tekelleştirilmiştir. Şu anda, ilk beş üretici küresel fotorezist pazarının 87%'sini işgal etmektedir ve endüstri oldukça yoğunlaşmıştır. Bunlar arasında Japonya JSR, Tokyo E&C, Japonya Shin-Etsu ve Fuji Electronic Materials'ın pazar payı toplam 72%'ye ulaşmaktadır. Yüksek çözünürlüklü KrF ve ArF yarı iletken fotorezistlerin çekirdek teknolojisi temelde Japon ve Amerikan şirketlerinin tekelindedir ve ürünlerin çoğu DuPont, JSR Corporation, Shin-Etsu Chemical, Tokyo Chemical Industry, Fujifilm ve Korea Dongjin gibi Japon ve Amerikan şirketlerinden gelmektedir. Tüm fotorezist pazarı modeli, Japonya fotorezist endüstrisinin dev toplanma yeridir. Şu anda Çin anakarası, elektronik malzemeler, özellikle de fotorezistler için büyük ölçüde yabancı ülkelere bağımlıdır. Bu nedenle, yarı iletken malzemelerde yerli üretimin yerini alması kaçınılmaz bir eğilimdir.

 

Foto başlatıcı ile ilgili projeler için pratik bir seçim rotası

Teknik alıcılar veya formülatörler foto başlatanları incelerken, en kullanışlı karar çerçevesi genellikle kür kalitesi artı uygulama uygunluğudur: hangi paket güvenilir bir şekilde kürlenir, görünümü kabul edilebilir tutar ve yine de gerçek sürecin lamba, film kalınlığı ve alt tabaka koşulları altında çalışır.

• Önce paketi lambaya eşleştirin: Cıva lambaları, UV LED'ler ve görünür ışık sistemleri aynı foto başlatanları çok farklı sıralayabilir.
• Derin kürleşmeyi ve yüzey kürleşmesini ayrı ayrı kontrol edin: Üstü kuru hissettiren bir film, altında zayıf olabilir.
• Sarılaşmayı reaktiflikle dengeleyin: En güçlü derin kürlenme rotası, renk veya migrasyon riski kabul edilemez hale geldiğinde her zaman en iyi ticari tercih değildir.
• Son formülü referans alın: Pigment yükü, monomer paketi ve film kalınlığı, aynı başlatıcının görünen sıralamasını değiştirebilir.

Önerilen ürün referansları

• CHLUMINIT TPO-L: A strong low-yellowing reference for LED-oriented UV systems.
• CHLUMINIT 819: Formülasyonun daha güçlü emilim ve daha derin kür desteğine ihtiyaç duyduğunda kullanışlıdır.
• CHLUMINIT 184: Birçok UV sisteminde hızlı yüzey kürlemesi için klasik bir serbest radikal referans malzemesi.

Alıcılar ve formülatörler için SSS

Karışık foto başlatıcı paketleri neden bu kadar yaygın?
Çünkü bir ürün sararmayı engelleyebilir veya lamba uyumunu iyileştirebilirken, diğeri kür derinliğini veya hat hızı performansını artırabilir, bu nedenle tam paket genellikle tek bir dereceden daha güçlüdür.

Tamamlanmamış kür her zaman daha fazla başlatıcı eklenerek mi çözülmelidir?
Otomatik olarak değil. Gerçek sınırlama, basit dozaj eksikliğinden ziyade lamba, film kalınlığı, pigment gölgelendirmesi veya reaktif sistemin geri kalanı olabilir.