聚亚芳基材料制造技术

聚亚芳基材料。本发明专利技术涉及溶解度提高的某些聚亚芳基寡聚物，其适用于形成电子应用中的电介质材料层。本发明专利技术提供了一种寡聚物，其包含以下各物作为聚合单元：包含两个环戊二烯酮部分的第一单体、具有式(1)的第二单体和具有式(2)的第三单体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及聚亚芳基材料领域并且更确切地说，涉及用于电子应用的聚亚 芳基寡聚物。
技术介绍
聚合物电介质可以用作如集成电路、多芯片模块、层压电路板、显示器等等各种电 子器件中的绝缘层。电子制造行业对电介质材料具有不同要求，如介电常数、热膨胀系数、 模量等等，视具体应用而定。 各种无机材料，如二氧化硅、氮化硅和氧化铝，已用作电子器件中的电介质材料。 这些无机材料一般可以通常通过气相沉积技术以薄层形式沉积，并且具有有利特性，如不 易吸水。聚合物电介质材料常常具有以下特性，所述特性在某些应用中提供优于无机电介 质材料的优势，如易于施用（如通过旋涂技术）、空隙填充能力、较低介电常数和耐受某些 应力而不破裂的能力（即，聚合物电介质可以比无机电介质材料更不易碎）。然而，聚合物 电介质常常存在制造期间加工整合的难题。举例来说，为了在某些应用（如集成电路）中 替换二氧化硅作为电介质，聚合物电介质必须能够在加工的金属化和退火步骤期间耐受加 工温度。一般来说，聚合物电介质材料的玻璃化转变温度应大于后续制造步骤的加工温度。 另外，聚合物电介质不应吸水，这可能造成介电常数增加并且可能腐蚀金属导体。 聚亚芳基聚合物作为电介质材料为众所周知的并且具有许多合乎需要的特性。举 例来说，美国专利第5, 965, 679号公开某些由双环戊二烯酮单体、含有三个或更多个乙炔 基部分的芳香族单体和任选地含有两个乙炔基部分的芳香族单体制备的聚亚芳基寡聚物。 美国临时专利申请案序号61/908, 720公开由一定比率的双环戊二烯酮单体和某些含有两 个乙炔基部分的芳香族单体制备的聚亚芳基聚合物。聚亚芳基聚合物是在相对高的温度下 在具有相对高沸点（通常多150Γ)的有机溶剂中制备。然而，此类反应溶剂作为电子行业 中浇铸溶剂是不良的选择，而聚亚芳基聚合物必须从反应溶剂沉淀并且溶解于适合于浇铸 这些聚合物的膜的具有低得多的沸点的不同有机溶剂中。此类聚亚芳基聚合物，特别是由 某些二乙炔基芳香族单体制备的那些聚亚芳基聚合物，在常规用于电子行业的有机溶剂中 的溶解度有限，从而限制这些聚合物的使用。行业中需要在有机溶剂中，特别是在电子行业 中用于浇铸聚合物膜的有机溶剂中的溶解度提高的聚亚芳基聚合物。
技术实现思路
本专利技术提供一种包含以下各物作为聚合单元的寡聚物：包含两个环戊二烯酮部分 的第一单体、具有式（1)的第二单体和具有式（2)的第三单体 其中a是R基团的数目并且是0到4的整数；b是1或2 ;每一个R独立地选自C1 4 烷基、卤基C1 4烷基、C i 4烷氧基、C 7 14芳烷基和任选地经取代的C 6 i。芳基；每一个R 1独立地 是H或任选地经取代的C6 i。芳基；R 2是H、任选地经取代的C i i。烷基、任选地经取代的C 7 12 芳烷基、任选地经取代C6 i。芳基或R3;并且R3是极性部分。与常规聚亚芳基寡聚物相比，本 专利技术的聚亚芳基寡聚物在常用于电子行业的溶剂中的溶解度提高。 本专利技术还提供一种包含上述寡聚物和有机溶剂的组合物。 另外，本专利技术提供一种形成电介质材料层的方法，其包含：将一层上述组合物安置 于衬底表面上；去除有机溶剂；以及固化寡聚物以形成电介质材料层。【具体实施方式】 如本说明书通篇所用，除非上下文另作明确指示，否则以下缩写应具有以下含 义：°C=摄氏度；g =克；mg =毫克；L =升；A=埃；nm =纳米；μL? =微米；mm =毫米； sec.=秒；min.=分钟；hr.=小时；DI=去离子；以及mL=毫升。除非另外指出，否则所 有量都是重量百分比（"重量％"）并且所有比率都是摩尔比。所有数值范围是包括性的并 且可按任何次序组合，除非很明显此类数值范围被限制于总计为100%。 冠词"一（a) "、"一（an) "以及"所述"是指单数和复数。除非另外规定，否则"烷 基"是指直链、分支链以及环状烷基。术语"寡聚物"是指二聚物、三聚物、四聚物和能够进 一步固化的其它聚合材料。术语"固化"意指增加本专利技术寡聚物的总体分子量或从本专利技术 寡聚物去除极性部分的任何方法，如聚合或缩合。"可固化"是指能够在某些条件下固化的 任何材料。当一个元件被称为"安置于"另一元件"上"时，其可以直接在另一元件上或其 间可能存在插入元件。相比之下，当元件被称为"直接安置于"另一元件"上"时，不存在插 入元件。 本专利技术的寡聚物包含以下各物作为聚合单元：包含两个环戊二烯酮部分的第一单 体、具有式（1)的第二单体和具有式（2)的第三单体 其中a是R基团的数目并且是0到4的整数；b是1或2 ;每一个R独立地选自C1 4 烷基、卤基C1 4烷基、C i 4烷氧基、任选地经取代的C 7 14芳烷基和任选地经取代的C 6 i。芳基； 每一个R1独立地是H或任选地经取代的C 6 i。芳基；R2是H、任选地经取代的C 6 i。芳基或R3; 并且R3是极性部分。"芳基"是指芳香族碳环和芳香族杂环。芳基部分优选地是芳香族碳 环。"经取代的芳烷基"或"经取代的芳基"分别意指具有一或多个氢经选自以下的一或多 个取代基置换的芳烷基或芳基部分：卤素、C1 6烷基、卤基C i 6烷基、C i 6烷氧基、卤基C i 6烷 氧基、苯基和苯氧基，并且优选地卤素、C1 4烷基、齒基C i 4烷基、C i 4烷氧基、齒基C i 4烷氧基 和苯基。当R是芳烷基时，其优选地是未经取代的芳烷基。经取代的芳基优选地是具有一 或多个氢经选自以下的一或多个取代基置换的芳基部分：卤素、C 1 6烷基、C i 6烷氧基、苯基 和苯氧基。优选地，经取代的芳基具有1到3个取代基并且更优选地1或2个取代基。更 优选地，使用未经取代的芳基。 含有两个环戊二烯酮部分的任何单体适宜用作第一单体以制备本专利技术寡聚物。 或者，各自具有两个环戊二烯酮部分的不同单体的混合物可以用作第一单体。此类含有 两个环戊二烯酮部分的单体是所属领域中众所周知的，如美国专利第5, 965, 679号；第 6,288, 188 号；和第 6, 646, 081 号；以及国际专利公开案 WO 97/10193 和 WO 2004/073824 中描述的那些含有两个环戊二烯酮部分的单体。第一单体优选地具有式（3)中所示的结构 其中每一个R4独立地选自H、C i 6烷基或任选地经取代的芳基；并且Ar 1是芳香族 部分。优选地，每一个R4独立地选自C36烷基、苯基和经取代的苯基，并且更优选地，每一个 R4是苯基。广泛多种芳香族部分适用作Ar \如美国专利第5, 965, 679号中所公开的那些芳 香族部分。适用于Ar1的示例性芳香族部分包括具有式（4)中所示的结构的那些芳香族部 分 其中X是选自1、2或3的整数；y是选自0、1或2的整数；每一个Ar2独立地选自 每个R5独立地选自卤素 、C i 6烷基、齒基C i 6烷基、C i 6烷氧基、齒基C i 6烷氧基、 苯基和苯氧基；c是0到4的整数；d和e中的每一个是0到3的整数；每一个Z独立地选 自 0、S、NR6、PR6、P ( = 0) R6、C ( = 0)、CR7R8和 SiR 7RS;R6、R7和 R 8独立地选自 H、C i 4烷基、 卤基C1 4烷基和苯基。X优选地是1或2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种寡聚物，其包含以下各物作为聚合单元：包含两个环戊二烯酮部分的第一单体、具有式(1)的第二单体和具有式(2)的第三单体其中a是R基团的数目并且是0到4的整数；b是1或2；每一个R独立地选自C1‑4烷基、卤基C1‑4烷基、C1‑4烷氧基、C1‑4芳烷基和任选地经取代的C6‑10芳基；每一个R1独立地是H或任选地经取代的C6‑10芳基；R2是H、任选地经取代的C1‑10烷基、任选地经取代的C7‑12芳烷基、任选地经取代C6‑10芳基或R3；并且R3是极性部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·D·吉尔莫，L·卜，PW·庄，D·王，Y·姜，P·丁，Y·S·金，K·M·奥康奈尔，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料有限责任公司，罗门哈斯电子材料韩国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US