[發(fā)明專利]含有非金屬催化劑的低K介電溶膠的組合物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380056715.2
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN104823265A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬克·L.F.·菲利普斯;特拉維斯·薩維奇
• 申請（專利權(quán)）人: SBA材料有限公司
• 主分類號: H01L21/208
• 分類號: H01L21/208
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 洪俊梅;張淑珍

1.一種用于生產(chǎn)多孔低k介電材料的溶膠組合物，其包含：

至少一種硅酸酯，

極性溶劑，

水，

用于硅酸酯水解的酸催化劑，

兩親性嵌段共聚物表面活性劑，以及

降低所述所生產(chǎn)的材料的介電常數(shù)的非金屬催化劑。

2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其進(jìn)一步包含百萬分率濃度低于所述非金屬催化劑的金屬離子。

3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其進(jìn)一步包含共溶劑。

4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述非金屬催化劑包含選自由B、C、N、O、H、Si、P以及其組合組成的群組的構(gòu)成原子。

5.如權(quán)利要求4所述的組合物，其中所述非金屬催化劑包含：與陰離子基團(tuán)組合的季銨離子；或叔胺氧化物。

6.如權(quán)利要求5所述的組合物，其中所述與陰離子基團(tuán)組合的季銨離子是甘氨酸、甜菜堿、精氨酸、賽氨林、1,3-二甲基咪唑2-羧酸鹽或煙酸，并且所述叔胺氧化物是三甲胺N-氧化物(TMANO)、吡啶N-氧化物、4-氨基吡啶N-氧化物、喹啉N-氧化物或DABCO-DNODP。

7.如權(quán)利要求4所述的組合物，其中所述非金屬催化劑包含：包含明顯偶極子的中性分子；或包含鍵結(jié)至拉電子原子或基團(tuán)的氮的中性分子。

8.如權(quán)利要求7所述的組合物，其中所述包含明顯偶極子的中性分子是4-硝基苯胺、4-氨基苯甲腈、4-吡啶甲腈或米氏酮，并且所述包含鍵結(jié)至拉電子原子或基團(tuán)的氮的中性分子是NH₂CN(氰胺)、N(CN)₂-(二氰胺)陰離子的鹽、二硝酰胺銨(ADN)或氯胺-T。

9.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述非金屬催化劑包含陽離子。

10.如權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述陽離子是穩(wěn)定的碳陽離子。

11.如權(quán)利要求10所述的組合物，其中所述穩(wěn)定的碳陽離子是結(jié)晶紫或孔雀石綠。

12.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述非金屬催化劑包含兩性離子。

13.如權(quán)利要求12所述的組合物，其中所述兩性離子是1,3二甲基咪唑-2-羧酸鹽、甘氨酸甜菜堿、賽氨林、精氨酸或雷氏染料。

14.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述非金屬催化劑到至少130℃為止是穩(wěn)定的。

15.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述非金屬催化劑的濃度介于1ppm至20,000ppm之間，或介于10ppm至2,000ppm之間。

16.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述非金屬催化劑在≥80℃的溫度下在水和/或醇中是穩(wěn)定的。

17.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述非金屬催化劑在有機(jī)硅酸酯存在下在溶液中是穩(wěn)定的。

18.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述至少一種硅酸酯是正硅酸四乙酯，所述極性溶劑是C_1-4醇，并且所述兩親性嵌段共聚物表面活性劑是聚(氧化乙烯)-聚(氧化丙烯)-聚(氧化乙烯)聚合物。

19.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述至少一種硅酸酯是：雙(三乙氧基硅烷基)乙烷；1,1,2-三(三乙氧基硅烷基)乙烷；三(三乙氧基硅烷基)甲烷；TEOS；MTES；MBTE；或苯基三乙氧基硅烷(PTES)；或其組合。

20.一種在基板上制備薄膜的方法，其包括

通過將如權(quán)利要求1所述的溶膠組合物沉積至基板上來處理所述基板；烘烤并退火所述經(jīng)過處理的基板以形成膜。