粘附促進(jìn)劑的制作方法
【專利摘要】可以用來改進(jìn)涂料組合物——例如形成電介質(zhì)膜的組合物——的粘附力的組合物，其包含水解的聚烷氧基硅烷。這些組合物可以用于改進(jìn)涂料組合物對(duì)基材的粘附力的方法中。
【專利說明】粘附促進(jìn)劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂料組合物領(lǐng)域，更具體地涉及提高某些涂料組合物對(duì)基材粘附力的解決方案。
【背景技術(shù)】
[0002]涂料組合物在電子工業(yè)中被廣泛地使用在不同的基材上來涂敷諸如聚合材料這樣的不同的含有機(jī)物質(zhì)的材料。通常，基材是無機(jī)的或者在將被涂敷的表面具有無機(jī)的區(qū)域。例如，像介電的成膜組合物和黏結(jié)或粘結(jié)劑組合物這樣的涂料組合物經(jīng)常被用來施涂到玻璃，金屬表面和/或諸如硅，砷化鎵和硅-鍺這樣的半導(dǎo)體表面。很多有機(jī)材料并不能很好地結(jié)合到具有無機(jī)表畫的基材上，因?yàn)樗鼈儾⒉缓袑?duì)這樣的表面具有親合性的基團(tuán)。因此，通常的做法是在涂敷含有機(jī)物的涂料組合物到基材前，用附附促進(jìn)劑來處理所述基材表面。硅烷是工業(yè)上使用的更加普通的附附促進(jìn)劑之一。
[0003]基于芳基環(huán)丁烯的材料在電子工業(yè)中已經(jīng)有了大量的應(yīng)用，這是由于它們的優(yōu)異的介電屬性，優(yōu)良的間隙填充性和平面性以及低的水分吸收性。為了在諸如層間電介質(zhì)和晶片鍵合這樣的應(yīng)用中使用芳基環(huán)丁烯材料，需要芳基環(huán)丁烯材料對(duì)于不同基材(例如硅，氮化硅，金和銅)具有足夠的粘附力。芳基環(huán)丁烯的材料本身并不具有對(duì)于這些基材的足夠的粘附力，因此，在涂敷芳基環(huán)丁烯材料前，粘附促進(jìn)劑通常被使用來提高粘附力。
[0004]已知不同的粘附促進(jìn)劑與芳基環(huán)丁烯一起使用。例如，美國(guó)專利第5，668，210號(hào)公開了某種作為 芳基環(huán)丁烯的粘附促進(jìn)劑的烷氧基硅烷。在這個(gè)專利中，只是公開了甲硅烷。這些烷氧基硅烷用相當(dāng)于化學(xué)計(jì)量關(guān)系量的10-80% (也即摩爾％)的水水解。然而，傳統(tǒng)的粘附促進(jìn)劑并不能滿足電子工業(yè)對(duì)于更小的特征件尺寸(〈10微米)和更復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)的日益增長(zhǎng)的需求，這通常導(dǎo)致了分層或其它的粘附性故障。
[0005]為了獲得更小的特征件尺寸(〈10微米)和更復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)，仍就需要能夠與芳基環(huán)丁烷以及其它的有機(jī)涂料一起使用的粘附促進(jìn)劑。本發(fā)明解決了一個(gè)或多個(gè)這些缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種制造一種裝置的方法，該方法包括:提供一種具有將被涂敷的表面的裝置基材；用含有聚烷氧基硅烷和溶劑的粘附促進(jìn)組合物處理將被涂敷的表面，其中聚烷氧基硅烷被< I摩爾％的水水解，并且其中組合物含有< I摩爾％的水解醇；以及在處理過的表面上涂敷含有選自聚芳撐低聚物，聚環(huán)烯烴低聚物，芳基環(huán)丁烯低聚物，乙烯基芳族低聚物和其混合物的低聚物的涂料組合物。優(yōu)選的是裝置基材是電子裝置基材。
[0007]本發(fā)明也提供了一種粘附促進(jìn)組合物，該組合物包含:選自聚芳撐低聚物，聚環(huán)烯烴低聚物，芳基環(huán)丁烯低聚物和其混合物的低聚物；被< I摩爾％的水水解的聚烷氧基硅烷；和溶劑；其中組合物含有< I摩爾％的水解醇。優(yōu)選地，組合物具有由動(dòng)態(tài)光散射確定的< Inm的平均顆粒尺寸。[0008]進(jìn)一步，本發(fā)明提供了一種制造裝置的方法，包括:提供一種具有將被涂敷的表面的裝置基材；以及沉積一種含有選自聚芳撐低聚物，聚環(huán)烯烴低聚物，芳族環(huán)丁烯低聚物，乙烯基芳族低聚物和其混合物的低聚物；被≤ 1摩爾％的水水解的聚烷氧基硅烷；和溶劑的組合物；其中組合物含有≤ 1摩爾％的水解醇。
[0009]已經(jīng)令人吃驚地發(fā)現(xiàn)被≤1摩爾％的水水解的聚烷氧基硅烷對(duì)于在電子裝置的制造中所使用的選自聚芳撐低聚物，聚環(huán)烯烴低聚物，芳基環(huán)丁烯低聚物，乙烯基芳族低聚物和其混合物的涂料低聚物是特別有效的粘附促進(jìn)劑。這樣的涂料低聚物可以用來制備介電涂料，可光成線條的涂料，暫時(shí)結(jié)合粘合劑和永久結(jié)合粘合劑等其他應(yīng)用。
[0010]如在本說明書中全文所使用的，下面的縮寫具有如下的含義，除非文章明確表示有其它含義:V =攝氏度；g=克；L=升；mL=毫升；ppm=百萬分之幾；mm=毫米；μ m=微米；nm=納米；以及A:=埃?！爸亓恐傅氖腔趨⒄盏慕M合物的總重量的重量百分?jǐn)?shù)，除非另有說明。所有的量是重量百分?jǐn)?shù)，所有的比率是摩爾比，除非另有說明。所有的數(shù)值范圍是包括端值的且可以以任何順序組合的，除非這里明確說明這樣的數(shù)值范圍被限于相加之和為100%。冠詞“一個(gè)”，“一種”和“該”指的是單數(shù)和復(fù)數(shù)。
[0011]如在整個(gè)說明書中所使用的，“特征件”指的是在基材上，尤其是在半導(dǎo)體晶片上的幾何結(jié)構(gòu)。術(shù)語“烷基”包括線性的，支狀的和環(huán)烷基。同樣地，“烯烴”指的是線性的，支狀的和環(huán)狀烯烴。“芳基”指的是芳碳環(huán)和芳雜環(huán)。術(shù)語“低聚物”指的是二聚體，三聚體，四聚體和其它能夠進(jìn)一步固化的相對(duì)低分子量的材料?！肮袒边@個(gè)術(shù)語意味著像聚合或縮合這樣的提高材料或組合物分子量的任何一種方法。
[0012]可以用于本發(fā)明的聚烷氧基硅烷由至少兩個(gè)烷氧基硅烷部分，也就是由-Si (Z) 20R1表示的部分組成。優(yōu)選地，聚烷氧基硅烷具有2到6個(gè)烷氧基硅烷部分，更優(yōu)選地具有2到4個(gè)烷氧基硅烷部分，甚至是再更優(yōu)選地2到3個(gè)烷氧基硅烷部分，以及最優(yōu)選地2個(gè)烷氧基硅烷部分。如在本文中所使用的，術(shù)語“烷氧基硅烷”部分包括由一個(gè)或多個(gè)(C1-C6)烷氧基和/或一個(gè)或多個(gè)(C1-C6)酰氧基所取代的硅烷部分。優(yōu)選地，每個(gè)烷氧基硅烷部分包含3個(gè)(C1-C6)烷氧基和/或(C1-C6)酰氧基，以及更優(yōu)選地包含3個(gè)(C1-C6)烷氧基。
[0013]特別優(yōu)選的在水解之前的聚烷氧基硅烷具有以下結(jié)構(gòu)式:
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種制造裝置的方法，該方法包括: 提供具有待涂敷表面的裝置基材； 用含有聚烷氧基硅烷和溶劑的粘附促進(jìn)組合物處理該待涂敷的表面，其中所述聚烷氧基硅烷被< I摩爾％的水水解，并且所述組合物含有< I摩爾％的水解醇； 將涂料組合物施加在所述處理過的表面上，所述涂料組合物包含選自以下的低聚物:聚芳撐低聚物，聚環(huán)烯烴低聚物，芳基環(huán)丁烯低聚物，乙烯基芳族低聚物，以及它們的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述裝置基材是電子裝置基材。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述電子裝置基材包括含有一種或多種硅，玻璃，陶瓷和金屬的表面。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚烷氧基硅烷在被水解前具有以下結(jié)構(gòu)式:
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中聚烷氧基硅烷被<0.5摩爾％的水水解。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中芳基環(huán)丁烷低聚物具有以下結(jié)構(gòu)式:
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中粘附促進(jìn)組合物通過動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定的平均粒度≤1nm0
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括在處理步驟后，涂敷步驟前的溶劑去除的步驟。
9.一種組合物，其含有:低聚物，該低聚物選自聚芳撐低聚物，聚環(huán)烯烴低聚物，芳基環(huán)丁烯低聚物，乙烯基芳族低聚物，及其混合物；被< I摩爾％的水水解的聚烷氧基硅烷；和溶劑；其中所述組合物含有< I摩爾％的水解醇。
10.如權(quán)利要求9所述的組合物，其中聚烷氧基硅烷被<0.5摩爾％的水水解。
11.如權(quán)利要求9所述的組合物，其中所述聚烷氧基硅烷在被水解前具有以下結(jié)構(gòu)式:
12.如權(quán)利要求9所述的組合物，其中芳基環(huán)丁烷低聚物具有以下結(jié)構(gòu)式:
13.如權(quán)利要求9所述的組合物，其通過動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定的平均粒度<lnm。
【文檔編號(hào)】C09J5/02GK103788881SQ201310753600
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】王子棟, M·K·加拉赫, K·Y·王, G·P·普羅科普維茨 申請(qǐng)人:羅門哈斯電子材料有限公司