[發明專利]用于穩定不飽和烴基前體的穩定劑

無效

• 申請號: 201410042842.3
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN103804115A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: S.G.梅厄加;K.A.錢德勒;M.K.哈斯;M.L.奧內爾;D.西納托爾
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: C07C7/20
• 分類號: C07C7/20;C07C13/42;C07C11/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊思捷

本申請是申請號為200810178055.6母案的分案申請。該母案的申請日為2008年12月19日；發明名稱為“用于穩定不飽和烴基前體的穩定劑”。

對相關申請的交叉引用

本申請要求2007年12月19曰提交的美國臨時申請No.61／015,028的權益，并且是2008年2月27日提交的美國申請系列號12／038,409的部分繼續。

技術領域

本發明一般地涉及穩定劑，更具體地涉及用于穩定不飽和烴基前體的穩定劑。

背景技術

未來的介電薄膜采用與有機硅酸鹽前體結合的致孔劑(porogens)產生多孔低k薄膜。為此，使飽和或不飽和烴基致孔劑與有機硅酸鹽共沉積以產生包含有機硅酸鹽前體與有機致孔劑的混合物的初始復合薄膜。隨后對該薄膜施以各種處理法以分解致孔劑。在此固化法過程中，致孔劑副產物作為氣態物釋放出來，留下在致孔劑空出的空間中含有空隙的有機硅酸鹽基質。所得空隙或氣穴具有為1的固有介電常數，其影響是使得多孔固體的總介電常數降至低于致密基質材料。

在微電子工業中使用有機前體的其它領域是碳硬掩模的沉積和抗反射涂層的沉積。這些薄膜通過使用烴前體，尤其是不飽和有機烴的等離子體增強的化學氣相沉積(PECVD)法沉積。

不飽和烴基材料已經作為與適當的有機硅酸鹽前體一起用于沉積多孔低k薄膜的致孔劑前體進行了評測。

但是，容易聚合的許多不飽和烴在環境溫度下或在特定化學品的正常加工、提純或應用過程中常遇到的中等溫度下逐漸降解或聚合?，F有技術公開了用于使烴基致孔劑穩定化以防烯屬烴(包括幾大類有機化合物，如酚、胺、羥胺、硝基化合物、奎寧化合物和某些無機鹽)聚合的各種化學品。其實例是公知在儲罐中或在環境溫度下運輸的過程中發生逐漸聚合的單體，如丁二烯和異戊二烯。

在共同轉讓給本發明受讓人的美國專利No.6，846,515中描述了一些不飽和烴基前體材料，該專利全文在此引用作為參考。

2,5-降冰片二烯(NBDE)是作為使用化學氣相沉積(CVD)法制造低介電常數薄膜用的致孔劑、碳硬掩模和抗反射涂層的前體評測的主要材料之一。異戊二烯是用于沉積碳硬掩模和抗反射涂層的一種有前景的前體。但是，NBDE和異戊二烯在低聚／聚合方面是熱不穩定的。

NBDE和異戊二烯在環境溫度下以顯著速率降解以形成可溶的NBDE和異戊二烯低聚降解產物。異戊二烯也已知發生相對迅速的二聚反應。因此，NBDE和異戊二烯中溶解的低聚物的濃度預計在其用作介電材料前體之前的運輸和儲存過程中隨時間逐漸升高。此外，可溶低聚物在與更極性的液體如二乙氧基甲基硅烷(DEMS)接觸時立即沉淀。這種不穩定性預計造成前體輸送問題和薄膜品質問題。

化學品賣主通常供應含有百萬分之100-1000份(ppm)2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(也稱作丁基化羥基甲苯或以首字母縮寫詞BHT表示)的NBDE。BHT目前被用作為運輸和儲存用途而減緩NBDE降解速率的工業標準品。但是，BHT具有有限的抑制NBDE降解的效力。

最近公開的Teff等人的美國專利申請20070057235教導了使用酚式抗氧化劑使NBDE穩定化。

為使NBDE或異戊二烯在制造環境中耐久，關鍵的是，使低聚物(即非揮發性殘留物)含量最小化以避免加工問題和使制造商能夠達到半導體工業設定的苛刻的薄膜品質規格。

本發明公開了可用于減緩不飽和烴前體的降解速率的有效穩定劑，由此減輕可能由前體不穩定性引起的潛在工藝問題和薄膜品質問題，由此提高這類材料用作制造高品質低介電常數薄膜用的致孔劑、碳硬掩模材料和抗反射涂層的前體的耐久性。

發明內容

本發明的一個實施方案是基本由不飽和烴基前體材料和選自羥基二苯甲酮基穩定劑和硝酰游離基型穩定劑的穩定劑構成的穩定化組合物。

本發明的另一實施方案是基本由不飽和烴基材料、至少一種極性液體和選自羥基二苯甲酮基穩定劑、硝酰游離基型穩定劑和氫醌基穩定劑的穩定劑構成的穩定化組合物。

本發明的另一實施方案是基本由2,5-降冰片二烯(NBDE)和選自羥基二苯甲酮基穩定劑和硝酰游離基型穩定劑的穩定劑構成的穩定化組合物。

本發明的再一實施方案是使不飽和烴基前體材料穩定以防聚合的方法。該方法包括提供選自羥基二苯甲酮基穩定劑和硝酰游離基型穩定劑的穩定劑。

本發明的又一實施方案是使2,5-降冰片二烯(NBDE)穩定以防其聚合的方法，包括提供選自羥基二苯甲酮基穩定劑和硝酰游離基型穩定劑的穩定劑。