有机组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种组合物，所述组合物包括：（ａ）热固性组分，所述组分包括：（１）任选的下式Ⅰ的单体和（２）至少一种下式Ⅱ的低聚物或聚合物，其中Ｅ、Ｑ、Ｇ、ｈ、ｉ、ｊ和ｗ如下定义；和（ｂ）成孔剂，所述成孔剂与热固性组分（ａ）结合。优选所述成孔剂选自未取代的聚降冰片烯、取代的聚降冰片烯、聚己内酯、未取代的聚苯乙烯、取代的聚苯乙烯、聚苊均聚物和聚苊共聚物。优选本组合物可用作微型芯片、多片组件、层压线路板或印刷插线板的介电基体材料。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体装置，具体地讲，本专利技术涉及具有低介电常数的有机材料的半导体装置及其制备方法。
技术介绍
为努力提高半导体装置的性能和速度，半导体装置生产商一直寻求减小互连的线宽和间距，同时使传输损失最小化并降低互连的电容耦合。降低能电和电容的一种方法是通过降低互连间隔的绝缘材料或电介质的介电常数(也称为“k”)。特别需要介电常数低的绝缘材料，因为它们通常能使信号传播更快，降低电容和减少导线间的串音，并降低集成电路工作所需电压。由于空气的介电常数是1.0，所以主要目标就是将绝缘材料的介电常数降低到理论极限值1.0。现有技术中有几种降低绝缘材料的介电常数的方法。这些技术包括将元素如氟加入到组合物中以降低整块材料的介电常数。降低k的其它方法包括使用替代介电材料基体。另一种方法是在基体中引入孔。因此，随着互连线宽下降，要求绝缘材料的介电常数也同时下降，以获得将来半导体装置需要的改善的性能和速度。例如，互连线宽为0.13或0.10微米及以下的装置需要介电常数(k)＜3的绝缘材料。目前使用二氧化硅(SiO2)和改性的二氧化硅如氟代二氧化硅或氟代硅玻璃(下文称FSG)。这些介电常数范围约本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，所述组合物包括：（ａ）热固性组分，所述热固性组分包括：（１）任选至少一种式Ⅰ的单体＊＊＊和（２）至少一种式Ⅱ的低聚物或聚合物＊＊＊其中所述Ｅ是笼形化合物；每个Ｑ相同或不同并选自氢、芳基、支 化芳基和取代芳基，其中所述取代基包括氢、卤素、烷基、芳基、取代芳基、杂芳基、芳醚、链烯基、炔基、烷氧基、羟烷基，羟芳基，羟链烯基、羟炔基、羟基或羧基；所述Ｇ↓［ｗ］是芳基或取代芳基，其中所述取代基包括卤素和烷基；所述ｈ为０－１０；ｉ为０－１０；ｊ为０－１０；ｗ为０或１；和（ｂ）成孔剂，所述成孔剂与所述热固性组分（ａ）键...

【技术特征摘要】
US 2002-1-15 60/350,187;US 2002-1-22 60/350,557;US1.一种组合物，所述组合物包括(a)热固性组分，所述热固性组分包括(1)任选至少一种式I的单体 和(2)至少一种式II的低聚物或聚合物 其中所述E是笼形化合物；每个Q相同或不同并选自氢、芳基、支化芳基和取代芳基，其中所述取代基包括氢、卤素、烷基、芳基、取代芳基、杂芳基、芳醚、链烯基、炔基、烷氧基、羟烷基，羟芳基，羟链烯基、羟炔基、羟基或羧基；所述Gw是芳基或取代芳基，其中所述取代基包括卤素和烷基；所述h为0-10；i为0-10；j为0-10；w为0或1；和(b)成孔剂，所述成孔剂与所述热固性组分(a)键合。2.权利要求1的组合物，其中所述热固性组分(a)被官能化。3.权利要求2的组合物，其中所述官能团选自乙炔、4-乙炔基苯胺、3-羟苯基乙炔、4-氟苯基乙炔和1-乙基环己胺。4.权利要求1的组合物，其中所述成孔剂包括分解温度低于所述热固性组分(a)的玻璃化转变温度并高于所述热固性组分(a)的固化温度的材料。5.权利要求4的组合物，其中所述成孔剂选自未取代的聚降冰片烯、取代的聚降冰片烯、聚己内酯、未取代的聚苯乙烯、取代的聚苯乙烯、聚苊均聚物和聚苊共聚物。6.权利要求5的组合物，其中所述成孔剂被官能化。7.权利要求6的组合物，其中所述官能团选自环氧基、羟基、羧基、氨基和乙炔基。8.权利要求1的组合物，其中所述成孔剂与所述热固性组分(a)共价键合。9.权利要求8的组合物，其中所述成孔剂通过含乙炔基的基团与所述热固性组分(a)共价键合。10.权利要求9的组合物，其中所述含乙炔基的基团为乙炔。11.权利要求8的组合物，其中所述热固性组分(a)包括(1)式III的C10金刚烷单体 和(b)至少一种式IV的低聚物或聚合物 或(a)至少一种式V的C14金刚烷单体 和(b)至少一种式VI的低聚物或聚合物12.权利要求8的组合物，其中所述热固性组分(a)包括(2)式VII的C10金刚烷二聚体13.权利要求8的组合物，其中所述热固性组分(a)包括(2)式VIII的C10金刚烷三聚体14.权利要求8的组合物，其中所述热固性组分(a)包括(1)以下各式的C10金刚烷单体式XA 式XB 式XC 或式XD 和(2)式XI的C10金刚烷低聚物或聚合物 或(1)以下各式的C14金刚烷单体式XIIA 式XIIB 式XIIC 或式XIID 和(2)式XIII的C14金刚烷低聚物或聚合物 其中所述h为0-10；所述i为0-10；所述j为0-10；所述R1各自相同或不同并选自氢、卤素、烷基、芳基、取代芳基、杂芳基、芳醚、链烯基、炔基、烷氧基、羟烷基、羟芳基、羟链烯基、羟炔基、羟基或羧基；所述Y各自相同或不同并选自氢、烷基、芳基、取代芳基或卤素。15.权利要求14的组合物，其中存在所述单体。16.权利要求14或15的组合物，其中所述R1为芳基或取代芳基和所述Y为氢、苯基或联苯基。17.权利要求16的组合物，其中所述(2)C10金刚烷低聚物或聚合物为式XVI的二聚体 或所述(2)C14金刚烷低聚物或聚合物为式XVII的二聚体18.权利要求16的组合物，其中所述(2)C10金刚烷低聚物或聚合物为式XVIII的三聚体 或所述(2)C14金刚烷低聚物或聚合物为式XIX的三聚体19.权利要求16的组合物，其中所述热固性组分(a)、所述低聚物或聚合物(2)包括式XVI的C10金刚烷二聚体和式XVIII的C10金刚烷三聚体的混合物式XVI 式XVIII 或式XVII的C14金刚烷二聚体和式XIX的C14金刚烷三聚体的混合物式XVII 式XIX20.权利要求19的组合物，其中在所述热固性组分(a)中所述单体(1)和所述低聚物或聚合物(2)为C10金刚烷基单体。21.权利要求20的组合物，其中位于所述苯基上的所述R1C≡C基团的至少两个为两种不同的异构体和位于所述C10金刚烷单体的两个桥头碳原子间的所述苯基的至少一个存在两种不同的异构体。22.权利要求21的组合物，其中所述至少两种异构体为间位和对位异构体。23.权利要求16的组合物，所述组合物还包括(c)增粘剂，所述增粘剂包括具有至少双官能团的化合物，其中所述双官能团可相同或不同，并且所述双官能团的至少一个能与所述热固性组分(a)相互作用。24.权利要求23的组合物，其中所述增粘剂选自式XXXVIII的硅烷(R2)k(R3)lSi(R4)m(R5)n，其中R2、R3、R4和R5各自独立表示氢、羟基、不饱和或饱和烷基、取代或未取代烷基，其中取代基是氨基或环氧基、不饱和或饱和烷氧基、不饱和或饱和羧基或芳基，所述R2、R3、R4和R5中至少两个表示氢、羟基、饱和或不饱和烷氧基、不饱和烷基或不饱和羧基，和k+l+m+n≤4；式XXXIX的聚碳硅烷 其中R8、R14和R17各自独立表示取代或未取代亚烷基、亚环烷基、1，2-亚乙烯基、亚烯丙基或亚芳基；R9、R10、R11、R12、R15和R16各自独立表示氢原子、烷基、亚烷基、乙烯基、环烷基、烯丙基、芳基或亚芳基，这些基团可为线形或支化；R13表示有机硅、甲硅烷基、甲硅烷氧基或有机基团；和p、q、r和s满足条件[4≤p+q+r+s≤100,000]，和q、r和s可全部或分别为0；缩水甘油醚或具有至少一个羧基的不饱和羧酸酯；乙烯基环状低聚物或聚合物，其中所述环状基团是乙烯基、芳族化合物或杂芳族化合物；和酚醛树脂或式XXXX的低聚物-[R18C6H2(OH)(R19)]t-，其中R18是取代或未取代亚烷基、亚环烷基、乙烯基、烯丙基或芳基，R19是烷基、亚烷基、1，2-亚乙烯基、亚环烷基、亚烯丙基或芳基，和t＝3-100。25.权利要求24的组合物，其中所述增粘剂(c)是所述酚醛树脂或低聚物。26.一种低聚物，所述低聚物包括权利要求23的所述组合物。27.一种旋涂前体，所述旋涂前体包括权利要求26的所述低聚物和溶剂。28.一种热固性基体，所述基体由权利要求27的所述旋涂前体制得。29.一种层，所述层包括权利要求28的所述热固性基体。30.权利要求29的层，其中所述热固性基体被固化。31.权利要求29的层，其中所述层的介电常数小于2.7，优选小于2.5，优选小于2.2并优选小于2.0。32.权利要求29的层，其中所述层的平均孔径小于20纳米。33.一种基体，所述基体上具有至少一层权利要求29的所述层。34.一种微型芯片，所述微型芯片包括权利要求33的所述基体。35.一种降低包含(a)热固性组分和(b)增粘剂的组合物的介电常数的方法，其中所述热固性组分(a)包括(1)任选的至少一种式I的单体 和(2)至少一种式II的低聚物或聚合物 其中所述E是笼形化合物；每一个所述Q相同或不同并选自氢、芳基、支化芳基和取代芳基，其中所述取代基包括氢、卤素、烷基、芳基、取代芳基、杂芳基、芳醚、链烯基、炔基、烷氧基、羟烷基、羟芳基、羟链烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：B李，EJ苏里范，KS劳，PG阿彭，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]