铝和钢金属化的绝缘材料制造技术

一种式Ⅰ的多－邻－羟基酰胺： Ａ－（－Ｍ↑［１］－）↓［ａ］－（－Ｍ↑［２］－）↓［ｂ］－（－Ｍ↑［３］－）↓［ｃ］－（－Ｍ↑［４］－）↓［ｄ］－（－Ｍ↑［５］－）↓［ｅ］－（－Ｍ↑［６］－）↓［ｆ］－Ａ 式Ⅰ 其中 Ｍ↑［１］为 ＊＊＊； Ｍ↑［２］为 ＊＊＊； Ｍ↑［３］、Ｍ↑［４］和Ｍ↑［５］，在各种情况下独立为 ＊＊＊ Ｍ↑［６］为 ＊＊＊ Ｚ↑［２］为 ＊＊＊ Ｚ↑［１］和Ｚ↑［３］在每一种情况下独立具有与Ｚ↑［２］所述相同意义，且另外是 ＊＊＊ Ｙ↑［１］、Ｙ↑［２］、Ｙ↑［３］、Ｙ↑［４］和Ｙ↑［５］为 ＊＊＊ Ｘ↑［１］和Ｘ↑［２］在每一种情况下独立为 ＊＊＊ Ｔ为 ＊＊＊ 若ａ＝０和／或ｆ＝１，那么Ａ为 ＊＊＊ 若ａ＝１和／或ｆ＝０，那么Ａ为 ＊＊＊ Ｗ为 ＊＊＊ Ｑ为 ＊＊＊ Ｒ↑［１］为 ＊＊＊ Ｒ↑［２］为－Ｈ、具１至１０个碳原子的烷基、芳基或杂芳基； Ｒ↑［３］及Ｒ↑［４］在每一种情况下独立为取代或未取代的亚烷基、亚芳基或亚环烷基； Ｒ↑［５］为 ＊＊＊ Ｒ↑［６］为－Ｈ、－ＣＦ↓［３］、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＣＯＯＨ、－Ｎ（Ｒ↑［２］）↓［２］、烷基、芳基或杂芳基，及 ＊＊＊ Ｒ↑［７］为－Ｏ－、－ＣＯ、－ＮＲ↑［４］、－Ｓ－、－ＳＯ↓［２］－、－ＣＨ↓［２］－、－Ｓ↓［２］－，及 ＊＊＊ Ｒ↑［８］为具有１至１０个碳原子的烷基、芳基或杂芳基； ａ为０或１； ｂ为１－２００； ｃ为０－２００； ｄ为０－５０； ｅ为０－５０； ｆ为０或１； ｇ为０－１００； ｈ为０－１００； ｉ为０－１０； ｋ为０－１０； ｌ为１－１０； ｍ为１－１０； ｇ及ｈ不可同时为０，且若Ｒ↑［７］＝－ＣＨ↓［２］－，则ｌ＝０－１０。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温稳定的聚合物，它们的制造方法，聚苯并噁唑，及它们的制造方法，包括所述聚苯并噁唑作为介电体的电子元件，以及这种电子元件的制造方法。在目前常用的微型芯片中，导体轨迹优选包括铝、AlCu或AlCuSi。随着内存芯片的集成密度的增加，转变为用铜作为导体轨迹材料，因为与铝相比，其电阻较低。铜允许较短的信号传送时间并且因而减少了导体轨迹的横断面。与目前常用的技术相反，其中介电体被填入导体轨迹之间的沟槽，在铜镶嵌技术中先构造介电体，将所形成的沟槽先涂覆非常薄的阻挡层，此阻挡层包括如钛、一氮化钛、钽、一氮化钽、碳化硅、四氮化三硅或硅的碳氮化物。然后，先用铜填充沟槽，而后机械磨去过量的铜。因此介电体必须对用于研磨的材料稳定以及必须具有对基材的足够黏着以不致于在机械研磨期间分离，而且，该介电体也必须在后续方法步骤中具有足够的稳定性，在所述后续方法步骤中制造该微型芯片的其它成份。为达此目的，它们必须具有例如足够的热稳定性并且即使在超过400℃的温度下也必须不能发生分解，而且，该介电体必须对方法化学品(如溶剂、汽提溶剂、碱、酸或腐蚀性气体)稳定。进一步的要求是用于制造该介电体的前体的良好的溶解度以及足够的储存期限。聚苯并噁唑(PBOs)为具有非常高热稳定性的聚合物，该物质已被用于微型芯片中的保护层及绝缘层的制造。聚苯并噁唑可以通过多-邻-羟基酰胺的环化而制备。该多-邻-羟基酰胺在有机溶剂中具有良好的溶解度以及良好的薄膜形成性质。它们可经由旋转涂覆技术以简单的方式施用于电子元件上，在热处理后，其中该多-邻-羟基酰胺被环化得到聚苯并噁唑，得到一种具有希望性质的聚合物。聚苯并噁唑也可直接以其环状形式被处理，然而，在此情况下，通常聚合物的溶解会有困难。多-邻-羟基酰胺的基础材料(building blocks)被描述于如德国专利100 11 608中。为了在微型芯片的表面能够容纳尽可能多数目的元件，这些元件必须具有在该芯片表面尽可能小的空间需求。虽然如此，为能够确保这些元件的足够可操作性，越来越多地利用基材的深度，即这些元件在芯片表面具有小的面积，但垂直于该芯片表面的尺寸增加。因此在微型芯片的制造中，越来越需要加工具高纵横比的沟槽。由此，例如该介电体必须也能够被填充，而在窄及深的沟槽中无气泡及裂痕的形成，要被填充的该沟槽的纵横比可能高达超过4，沟槽的宽度例如仅为100纳米至200纳米。本专利技术目的可通过式I的多-邻-羟基酰胺而达到 式I其中M1为 M2为 M3、M4、M5，在每一种情况下独立为 或 或 M6为 Z2为 Z1及Z3在每一种情况下独立具有与Z2所述相同意义，且另外表示 Y1、Y2、Y3、Y4及Y5为 X1和X2在每一种情况下独立为 T为 *-O-**-S-* 如果a＝0和/或f＝1，那么A为*-H 如果a＝1和/或f＝0，那么A为*-OH *-NH2 W为*-H*-CN *-C≡CH Q为*-O-**-S-* R1为 *-H R2为-H、具1至10个碳原子的烷基、芳基或杂芳基；R3及R4在每一种情况下独立为取代或未取代的亚烷基、亚芳基或亚环烷基；R5为*-H R6为-H、-CF3、-OH、-SH、-COOH、-N(R2)2、烷基、芳基或杂芳基，及*-C≡CH R7为-O-、-CO、-NR4、-S-、-SO2-、-CH2-、-S2-，及 *-C≡C-* R8为具1至10个碳原子的烷基、芳基或杂芳基；a为0或1；b为1-20O；c为0-200；d为0-50；e为0-50；f为0或1；g为0-100；h为0-100；i为0-10；k为0-10；l为1-10；m为1-10；g和h不可同时为0，且若R7＝-CH2-，则1＝0-10。根据本专利技术式I的多-邻-羟基酰胺可非常容易地填充，甚至填充至具有高纵横比的窄沟槽，并可加热环化，该经填充沟槽不具任何缺陷如气泡及裂痕。在环化后得到的聚苯并噁唑具有介电常数小于2.7且因此非常合适用作电绝缘体。由式I的多-邻-羟基酰胺所制备的聚苯并噁唑对与芯片技术相关的表面的黏着非常好，这些表面如硅、碳化硅、硅的碳氮化物、四氮化三硅、二氧化硅、钛、钽、一氮化钛、一氮化钽或氧四氮化三硅。而且，该聚苯并噁唑对用于在微型芯片制造所使用的化学品(如溶剂、汽提溶剂、碱、酸或腐蚀性气体)具有高耐力。所以该聚合物材料非常适合用于微型芯片装置。此外，该材料也显著地适合用于铜镶嵌技术。在铜研磨过程中，没有任何缺点发生，如脱层、裂痕或气泡形成。根据本专利技术式I的多-邻-羟基酰胺非常容易溶解于许多有机溶剂，例如，丙酮、环己酮、二甘醇单-和二乙醚、N-甲基-吡咯烷酮、γ-丁内酯、乳酸乙酯、醋酸甲氧基丙酯、四氢呋喃、醋酸乙酯以及这些溶剂的混合物可用作溶剂。该溶液可非常容易地施用于电子元件表面，例如通过旋转涂覆、喷雾或浸渍方法，且具有非常好的薄膜品质。即使具宽度小于100纳米及纵横比＞4的沟槽可没有困难地填充。根据本专利技术式I的多-邻-羟基酰胺可通过加热至200至500℃的温度而被环化。尽管消除水，但在经填充的沟槽内没有发现任何如裂缝的缺陷。结构单元M1、M2、M3、M4、M5及M6可随机分布于聚合物中。然而，亦可能通过嵌段共聚合反应产生仅由重复单元M1到M6的一部份形成的聚合物的区段。根据一个具体实施方案，该聚合物仅包括单元M2，该聚合物链的末端可由基团M1和M5或终止基团A结束。该聚合物的性质可以通过选择性地在该聚合物中提供重复单元M1至M5而被改变，由指数a、b、c、d、e及f决定的链长度可通过起始物质的化学计量比及式I的多-邻-羟基酰胺的制备条件决定。不言而喻，在该聚合反应中，可以得到这样的链长分布，即，如此方式进行反应使平均链长度在以上所述指数a至f的值范围内，由此得到窄分子量分布的聚合物。对于指数b，如此控制反应使其值在1至200的范围内，优选为5至100的范围内。对指数c，如此控制反应使其值在1至200的范围内，优选为0至50的范围内。对指数d，如此控制反应使其值介于0至50，优选0至20的范围内。最后，对指数e，如此控制反应使其值介于0至50，优选为0至20的范围内。分子量及平均链长度可由常规方法测定，例如使用凝胶渗透色谱法(GPC)。终端基团A的结构受终端基团M1或M6影响，对a＝0或f＝1，该终端基团A与NH基键接，若a＝1或f＝0，A与CO基键接。该终端基团A可经由相应活化的前体，如酰氯或卤化物或氢氧化物或胺而引入该聚合物中。在个别区段，式I的多-邻-羟基酰胺可在宽范围内变化，如此，具1至10个碳原子的烷基可被用作R2，这些烷基可以是直链或支链，或甚至为环状，例如为环己基环或环戊基环。若R2为芳基，则优选为包括6至12个碳原子，母体结构的个别氢原子也可被烷基，特别是甲基，取代。被用作R2的杂芳基为具4至10个碳原子的基团，优选为在环中存在1或2个氮原子作为杂原子。然而，也可使用其它杂原子，如氧或硫。该杂芳基优选为包括至少一个5-或6-元环。对基团R3和/或R4，可使用取代或未取代的亚烷基、亚芳基或亚环烷基。该亚烷基基团优选包括1至10个碳原子且可为线性或支链的，特别优选R3为亚甲基或亚乙基。该亚芳基基团优选包括6至10个碳原子，此处芳族母体结构的个别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种式I的多-邻-羟基酰胺 式I其中M1为 M2为 M3、M4和M5，在各种情况下独立为 或 或 M6为 Z2为 Z1和Z3在每一种情况下独立具有与Z2所述相同意义，且另外是 Y1、Y2、Y3、Y4和Y5为 X1和X2在每一种情况下独立为 T为 *-O-**-S-* 若a＝0和/或f＝1，那么A为*-H 若a＝1和/或f＝0，那么A为*-OH *-NH2 W为*-H*-CN *-C≡CH Q为*-O-**-S-* R1为*-H R2为-H、具1至10个碳原子的烷基、芳基或杂芳基；R3及R4在每一种情况下独立为取代或未取代的亚烷基、亚芳基或亚环烷基；R5为*-H R6为-H、-CF3、-OH、-SH、-COOH、-N(R2)2、烷基、芳基或杂芳基，及*-C≡CH R7为-O-、-CO、-NR4、-S-、-SO2-、-CH2-、-S2-，及 *-C≡C-* R8为具有1至10个碳原子的烷基、芳基或杂芳基；a为0或1；b为1-200；c为0-200；d为0-50；e为0-50；f为0或1；g为0-100；h为0-100；i为0-10；k为0-10；l为1-10；m为1-10；g及h不可同时为0，且若R7＝-CH2-，则l＝0-10。2.根据权利要求1的多-邻-羟基酰胺，其中至少一个下列条件适用b＝5-100；c＝0-50；d＝0-20；e＝0-20。3.根据权利要求1或2的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·塞滋，A·沃尔特，A·马坦伯格，K·洛瓦克，M·哈里克，
申请(专利权)人：因芬尼昂技术股份公司，
类型：发明
国别省市：