在成像式曝光于光化辐射下之后形成构图层的聚合物及其组合物制造技术

本发明专利技术公开了可用于形成可自成像薄膜的共聚物和包括这种共聚物的组合物。这些共聚物包括降冰片烯-型重复单元和马来酸酐-型重复单元，其中这种和马来酸酐-型重复单元中的至少一些被开环。由这些共聚物组合物形成的薄膜提供可自成像的低-k、热稳定层以供在微电子和光电器件中使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在成像式曝光于光化辐射下之后形成构图层的聚合物及其组合物相关专利申请的交叉参考根据35U.S.C.§ 119，本专利申请有资格获得且要求于2011年7月14日提交的美国临时专利申请序列N0.61/507685和2011年10月19日提交的美国临时专利申请序列N0.61/548832的优先权，这两篇在此通过参考全文引入。
本专利技术一般地涉及包括降冰片烯-型重复单元和非-降冰片烯-型重复单元这二者的共聚物及其组合物，它们可用于形成可自成像的层，和更具体地，涉及包含由降冰片烯-型单体衍生的重复单元和由马来酸酐-型单体衍生的重复单元二者的这些共聚物及其组合物以便提供由其制造的层以成像式曝光于光化辐射下时可自成像性。
技术介绍
微电子工业，例如半导体和光电子工业在过去若干年一直要求越来越小的器件几何结构。虽然在器件制造的一些领域中亚微米器件几何结构多年来处于常规位置，但是在其它领域中，例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)和各种射频(Rf)和微波器件(例如RFIC/MMIC、转换器、耦合器、移相器、SAff过滤器和SAW双工器)，此类器件几何结构仅最近接近亚10微米的水平。采用这种较小的几何结构要求具有低介电常数的介电材料，以减少或消除因电容耦合导致的在相邻信号线之间或者在信号线与器件特征(例如像素电极)之间的任何串音(cross-talk) 0尽管可获得许多低介电(低-K)材料用于微电子器件，光电器件，但这些材料在可见光谱内必须还广泛地透明，不要求高温加工(大于300°C )，所述高温加工与这一光电器件中的其他元件不相容，且对于大规模的光电器件制造来说，既成本低，又可行。因此，期望具有能形成可自成像层的材料，以避免对沉积单独的成像层的需求。这一材料还应当容易施加到基底上，具有低的介电常数(小于或等于3.9)且对超过250°C的温度具有热稳定性。附图简述参考下述附图和/或图像，以下描述本专利技术的实施方案。当提供附图时，它是仅仅为了阐述目的而提供的器件的简化部分的附图。图1是描绘根据本专利技术制造(DRM)ROMA共聚物实施方案的流程图。图2a，2b, 2c和2d是根据本专利技术，显示对于进行过溶解速率改性工艺实施方案的共聚物来说，在羰基拉伸频率之前和之后的一部分红外光谱；图3是根据本专利技术，对于进行过溶解速率改性工艺实施方案的ROMA共聚物来说，溶解速率/反应时间变化的图表。图4a和4b是根据本专利技术，由(DRM)ROMA共聚物薄膜实施方案形成的薄膜的成像式曝光之后获得的10 μ m和5 μ m线与空间的显微照片。详细说明本专利技术的实施方案涉及包括由降冰片烯-型单体衍生的至少一个重复单元和由马来酸酐-型单体衍生的至少一个重复单元的共聚物(它们将在下文中定义)和含这些共聚物的组合物。这些共聚物组合物能形成可用于在制造微电子和光电器件中的层的可自成像的薄膜。也就是说，在成像式曝光于光化辐射下之后，可显影这些层(或薄膜)，形成构图的层(或薄膜)，其中这一图案反映所述层(或薄膜)穿过它而曝光的图像。按照这一方式，可提供下述结构体，所述结构体是或者将成为这种微电子和/或光电器件的一部分。本文所使用的冠词〃一个(a)〃、〃一种(an) 〃和〃该(所述)〃包括复数个参考物，除非另外特意且明确地限于一个参考物。因为本文中和所附权利要求中所使用的与成分、反应条件等的量有关的所有数字、数值和/或表述经历在获得这些数值中遇到的各种测量不确定性，所以除非另有说明，都应理解为在一切情况下由术语“大约”修饰。当本文公开数值范围时，此种范围是连续的，包括该范围的最小值和最大值以及在此种最小和最大值之间的每个值。更进一步，当范围是指整数时，包括在此种范围的最小和最大值之间的每个整数。另外，当提供多个范围以描述特征或特性时，此种范围可以组合。就是说，除非另有说明，本文公开的所有范围应当理解为涵盖包含在其中的任何以及所有子范围。例如，给定的范围I到10应该认为包括介于最小值I和最大值10间的任何以及所有子范围；范围1-10的示例性的子范围包括，但不限于，1-6.1,3.5-7.8和5.5_10。本文所使用的术语“共聚物组合物”或“聚合物组合物”可互换使用，且是指包括至少一种合成聚合物或共聚物，以及与此种聚合物的合成伴随的得自引发剂、溶剂或其它元素的残余物，其中此种残余物应理解为没有共价结合到其上。通常将视为聚合物组合物一部分的此类残余物及其它元素与聚合物混合或共混以致它们倾向于当在容器之间或溶剂或分散介质之间转移聚合物时与聚合物保留在一起。共聚物组合物还可以包括在共聚物合成后添加的材料以提供或改变此种组合物的特定性能。本文所使用的烃基是指含碳和氢原子的基团，非限制性实例是烷基、环烷基、芳基、芳烷基、烷芳基和烯基。术语“卤代烃基”是指其中的至少一个氢已经用卤素替换的烃基。术语全卤代烃基是指其中所有氢已经用卤素替换的烃基。本文所使用的术语“烷基”是指甲基或乙基，和具有例如，合适的C3-C25基团的碳链长度的直链或支链的无环或环状饱和烃基。适合的烷基的非限制性实例包括，但不限于，-(CH2) 3CH3、- (CH2) 4CH3、- (CH2) 5CH3、- (CH2) 9CH3、- (CH2) 23CH3、环戊基和环己基。本文所使用的术语“芳基”是指包括，但不限于，基团例如苯基、联苯基、苄基、二甲苯基、萘基、蒽基和类似物的芳族基团。术语〃烷芳基〃和〃芳烷基〃在本文中可互换地使用，并且是指取代有至少一个芳基，例如，苯基，并具有合适的C1-C25的烷基碳链长度的直链或支链的无环烷基。应进一步理解，上述无环烷基可以是卤代烷基或全卤代烷基。本文所使用的术语〃烯基〃是指乙烯或者具有至少一个双键并且具有合适的C3-C25烯基碳链长度的直链或支链的无环或环状烃基。非限制性实例尤其包括乙烯基、丙烯基、丁烯基和类似基团。本文所使用的术语〃杂烃基〃是指其中碳链中的至少一个碳用N、O、S、Si或P替换的任何此前描述的烃基，卤代烃基和全卤代烃基。非限制性实例包括杂环的芳族基团，例如吡咯基、呋喃基和类似基团，以及非-芳族基团，例如醚、硫醚和甲硅烷基醚。术语“烷醇”是指包括至少一个羟基的烷基。另外，要理解以上所述的任何烃基，卤代烃基，全卤代烃基和杂烃基部分可视需要进一步被取代。合适的取代基的非限制性实例尤其包括羟基，苄基，羧基和羧酸酯基，酰胺和酰亚胺。本专利技术的实施方案涵盖具有由本文以下定义的降冰片烯-型单体衍生的至少一个重复单元和由本文以下定义的马来酸酐-型单体衍生的至少一个重复单元的共聚物。术语“降冰片烯-型”，“聚环烯烃”和“聚(环状)烯烃”在本文中可互换使用，且是指涵盖至少一个降冰片烯部分，例如以下所示部分的单体(或所得重复单元):本文档来自技高网...

【技术保护点】
形成层的聚合物组合物，它包括：由降冰片烯?型重复单元和马来酸酐?型重复单元组成的可自成像的聚合物，其中：这种降冰片烯?型重复单元用式Ia表示，它衍生于式I表示的降冰片烯?型单体：其中m为0，1或2，对于所述第一类型的重复单元来说，每一R1,R2,R3和R4独立地为氢或在可见光光谱内具有高透明度的烃基侧基；这一马来酸酐?型重复单元用式IIa，IIb和IIc中的一个或更多个表示，它衍生于用式II表示的马来酸酐单体：其中R5和R6各自独立地为氢，甲基，乙基，氟化或全氟化甲基或乙基，直链或支链C3?C9烃基；直链或支链的氟化或全氟化C3?C9烃基；C6?C18取代或未取代的环状或多环烃基之一；光活性化合物(PAC)；含至少两个环氧基的环氧树脂；和溶剂。FDA0000456417440000011.jpg,FDA0000456417440000012.jpg

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.14 US 61/507,685;2011.10.19 US 61/548,8321.形成层的聚合物组合物，它包括:由降冰片烯-型重复单元和马来酸酐-型重复单元组成的可自成像的聚合物，其中:这种降冰片烯-型重复单元用式Ia表示，它衍生于式I表示的降冰片烯-型单体: 2.权利要求1的形成层的聚合物组合物，进一步包括由用式III表示的马来酸酐-型单体衍生的马来酸酐-型重复单元: 3.权利要求1的聚合物组合物，其中R5是甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲丁基，或叔丁基之一。4.权利要求1的聚合物组合物，其中环氧树脂包含三个环氧基。5.权利要求1或2的聚合物组合物，其中PAC是Tr...

【专利技术属性】
技术研发人员：大西治，池田治生，田头宣雄，L·罗德斯，P·坎达纳拉什切，
申请(专利权)人：住友电木株式会社，普罗米鲁斯有限责任公司，
类型：
国别省市：