[发明专利]具有高介电强度的光可成像薄膜

说明书

一种用于制备光可成像膜的制剂；所述制剂包含：(a)包含甲酚酚醛树脂和重氮萘醌抑制剂的正性光致抗蚀剂；和(b)氧化锆或钛酸钡与配体的摩尔比为0.2至20的官能化氧化锆或钛酸钡纳米粒子。

技术领域

本发明涉及具有高介电强度的光可成像薄膜。

背景技术

高介电强度薄膜对于如嵌入式电容器、TFT钝化层和栅介质的应用而言具有高度吸引力，以便进一步使微电子部件小型化。用于获得光可成像高介电强度薄膜的一种方法是将高介电常数纳米粒子并入光致抗蚀剂中。US2005/0256240公开基于聚合物如环氧树脂、聚烯烃、乙烯丙烯橡胶和聚醚酰亚胺的复合薄膜，其含有金属氧化物纳米粒子以及涂布有具有高介电强度的偶联剂的纳米粒子。然而，此参考文献没有公开用于本发明的复合物。

发明内容

本发明提供用于制备光可成像膜的制剂；所述制剂包含：(a)包含甲酚酚醛树脂和重氮萘醌抑制剂的正性光致抗蚀剂；和(b)氧化锆或钛酸钡与配体的摩尔比为0.2至20的官能化氧化锆或钛酸钡纳米粒子。

具体实施方式

除非另有规定，否则百分比是重量百分比(重量％)且温度以℃为单位。除非另有规定，否则操作在室温(20-25℃)下进行。术语“纳米粒子”是指直径为1至100nm的粒子；即至少90％粒子在指定尺寸范围内，并且粒度分布的最大峰高在所述范围内。优选地，纳米粒子的平均直径为75nm或更小；优选地50nm或更小；优选地25nm或更小；优选地10nm或更小；优选地7nm或更小。优选地，纳米粒子的平均直径为0.3nm或更大；优选地1nm或更大。通过动态光散射(Dynamic Light Scattering，DLS)测定粒度。优选地如通过宽度参数BP＝(N75-N25)表征的氧化锆粒子的直径分布的宽度为4nm或更小；更优选地3nm或更小；更优选地2nm或更小。优选地如由BP＝(N75-N25)表征的氧化锆粒子的直径分布的宽度为0.01或更大。考虑如下的商W是有用的：

W＝(N75-N25)/Dm

其中Dm是数均直径。优选地W为1.0或更小；更优选地0.8或更小；更优选地0.6或更小；更优选地0.5或更小；更优选地0.4或更小。优选地W为0.05或更大。

优选地，官能化纳米粒子包含氧化锆或钛酸钡和一种或多种配体，优选地具有烷基、杂烷基(例如，聚(环氧乙烷))或具有极性官能团的芳基的配体；优选地膦酸、羧酸、醇、三氯硅烷、三烷氧基硅烷或混合的氯/烷氧基硅烷；优选地羧酸。据信极性官能团键合到纳米粒子的表面。优选地，配体具有一至二十五个非氢原子，优选地一至二十个，优选地三至十五个。优选地，配体包含碳、氢和选自由氧、硫、氮和硅组成的组的额外元素。优选地烷基为C₁-C₁₈，优选地C₂-C₁₂，优选地C₃-C₈。优选地，芳基为C₆-C₁₂。烷基或芳基可用异氰酸酯基、巯基、环氧丙氧基或(甲基)丙烯酰氧基进一步官能化。优选地，烷氧基为C₁-C₄，优选地甲基或乙基。在有机硅烷中，一些合适的化合物是烷基三烷氧基硅烷、烷氧基(聚亚烷氧基)烷基三烷氧基硅烷、取代烷基三烷氧基硅烷、苯基三烷氧基硅烷和其混合物。例如，一些合适的有机硅烷是正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、2-[甲氧基(聚亚乙氧基)丙基]-三甲氧基硅烷、甲氧基(三亚乙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷和其混合物。