发明名称 聚(伸芳基醚),其制备方法,含其之半导体装置及合成双(4-氟苯基)乙炔之方法
摘要 提供包含一或多种聚(伸芳基醚)聚合物之介电组合物。该介电组合物具有如下重覆性结构单元:CC[式中,n=O至1;m=O至l-n;以及Yl、Y2、Arl、Ar2各为二价伸芳基,Yl及Y2衍生自联酚化合物,Arl衍生自二氟芳乙炔及Ar2衍生自二氟芳基化合物;其中Yl及Y2衍生自芴双酚时,n=O.l至l]。此等聚(伸芳基醚)聚合物用于多种微电子装置,例如积体电路及多晶片模组。
申请公布号 TW448201 申请公布日期 2001.08.01
申请号 TW087120732 申请日期 1999.03.09
申请人 联合标志公司 发明人 克莱斯勒S.Y.刘;坦安陈;波利斯寇洛里佛;伊玛玻克;保罗E.史齐林;海克W.汤普森
分类号 C08G65/00 主分类号 C08G65/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种聚(伸芳基醚),其具有如下结构:[式中,Y1为第一个二价伸芳基而Y2为第二个二价伸芳基,各二价伸芳基系选自下列基及其混合物所组成之第一组:(其中当Y1及Y2均选自:时,n=0.1至0.9且m=1-n,否具n=0至1且m=1-n);Ar1为第三个二价伸芳自由基,选自下列基所组成之第二组:以及Ar2为第四个二价伸芳基,选自下列基及其混合物所组成之第三组;2.根据申请专利范围第1项之聚(伸芳基醚),其中Y1及Y2均具有结构:Ar1具有结构:而Ar2 具有结构:3.根据申请专利范围第2项之聚(伸芳基醚),其中之n:m之比例为1:1。4.根据申请专利范围第2项之聚(伸芳基醚),其中之n:m之比例为1:3。5.根据申请专利范围第2项之聚(伸芳基醚),其中该Y1/Ar1与Y2/Ar2之结构配对,在该重覆单元中实质上为随机排列。6.根据申请专利范围第2项之聚(伸芳基醚),其中该Y1/Ar1结构配对之数目,在该聚(伸芳基醚)之内部高于在该聚(伸芳基醚)之末端。7.根据申请专利范围第1项之聚(伸芳基醚),其中该Y1及Y2均具有结构:Ar1具有结构:以及Ar2具有结构:8.根据申请专利范围第7项之聚(伸芳基醚),其中该Y1/Ar1结构配对之数目,在该聚(伸芳基醚)之内部高于在该聚(伸芳基醚)之末端。9.根据申请专利范围第7项之聚(伸芳基醚),其中之n:m之比例为1:1。10.根据申请专利范围第7项之聚(伸芳基醚),其中之n:m之比例为1:3。11.根据申请专利范围第1项之聚(伸芳基醚),其中Y1及Y2均具有结构:Ar1具有结构:以及Ar2具有结构:12.根据申请专利范围第1项之聚(伸芳基醚),其中之n:m之比例为1:1。13.根据申请专利范围第11项之聚(伸芳基醚),其中该第一组之各二价伸芳基系衍生自对应双酚化合物,而该第二及第三组之各二价伸芳基系衍生自对应二氟化合物。14.一种合成双(4-氟苯基)乙炔之方法,包含下列步骤:在第一个反应槽中加入第一种1-卤素-4-氟苯、乙炔基三烷基矽烷、第一种触媒及第一种溶剂,以提供第一反应混合物;将该第一反应混合物加热,使该1-卤素-4-氟苯与该乙炔基三烷基矽烷偶合,以提供1-氟-4-(三烷基矽烷基)乙炔基苯中间物;在第二反应槽中加入该1-氟-4-(三烷基矽烷基)乙炔基苯中间物、一弱硷及第二种溶剂,以提供第二反应混合物,其中该弱硷作用于将该1-氟-4-(三烷基矽烷基)乙炔基苯中间物去矽烷化,以提供1-乙炔基-4-氟苯中间物;在第三个反应槽中加入该1-乙炔基-4-氟苯中间物、第二种触媒、第二种1-卤素-4-氟苯及第三种溶剂,以提供第三反应混合物;及将该第三反应混合物加热,使该1-乙炔基-4-氟苯中间物与该第二种1-卤素-4-氟苯偶合,以提供双(4-氟苯基)乙炔。15.根据申请专利范围第14项之合成双(4-氟苯基)乙炔之方法,其中该第一种及该第二种1-卤素-4-氟苯,各系选自主要由1-溴-4-氟苯、1-碘-4-氟苯及其混合物所组成之组群。16.根据申请专利范围第15项之合成双(4-氟苯基)乙炔之方法,其中该第一种1-卤素-4-氟苯为1-溴-4-氟苯,以及该第二种1-卤素-4-氟苯为1-碘-4-氟苯。17.根据申请专利范围第16项之合成双(4-氟苯基)乙炔之方法,其中该弱硷为碳酸钾(K2CO3)。18.根据申请专利范围第16项之合成双(4-氟苯基)乙炔之方法,其中该第一种及/或该第二种触媒系肆(三芳基膦)钯[0]。19.根据申请专利范围第18项之合成双(4-氟苯基)乙炔之方法,其中该肆(三芳基膦)钯[0]系选自由肆(三苯基膦)钯[0]及肆(三邻甲苯基膦)钯[0]所组成之组群。20.根据申请专利范围第14项之合成双(4-氟苯基)乙炔之方法,其中该第一种及/或该第二种触媒系钯[II]/铜[I]触媒系统,包含卤素铜[II],以及二氯双(三芳基膦)钯[II]及二乙醯基双(三芳基膦)钯[II]中之一者。21.根据申请专利范围第14项之合成双(4-氟苯基)乙炔之方法,其中该第一种及该第三种溶剂各为质子惰性溶剂。22.根据申请专利范围第21项之合成双(4-氟苯基)乙炔之方法,其中该第一种及该第三种溶剂系三乙胺。23.一种制造聚(伸芳基醚)之方法,该聚(伸芳基醚)具有如下结构:[式中,Y1为第一个二价伸芳基及Y2为第二个二价伸芳基,各个二价伸芳基系选自下列基及其混合物所组成之第一组:(其中当Y1及Y2均选自下列基时:则n=0.1至0.9且m=1-n,否具n=0至1且m=1-n);Ar1为第三个二价伸芳基,选自下列基所组成之第二组:以及Ar2为第四个二价伸芳基,选自下列基及其混合物所组成之第三组;该法包含下列步骤:在反应槽中加入结构为OH-Y1-OH之第一个单体、结构为OH-Y2-OH之第二个单体、结构为F-Ar1-F之第三个单体、结构为F-Ar2-F之第四个单体及一种共沸溶剂,由此而提供反应混合物;及将该反应混合物于自130℃至180℃之温度下加热以提供该单体之聚合反应。24.根据申请专利范围第23项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中该Y1/Ar1与Y2/Ar2之结构配对,在该重覆单元中实质上为随机排列。25.根据申请专利范围第23项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中该Y1/Ar1结构配对之数目,在该聚(伸芳基醚)之内部高于在该聚(伸芳基醚)之末端。26.根据申请专利范围第23项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中将该反应混合物加热,包含加热至足以使该共沸溶剂开始回流之第一温度。27.根据申请专利范围第26项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中将该反应混合物加热至第一温度,包含经由共沸蒸馏除去一部份该回流共沸溶剂,其中之第一温度升高至第二温度。28.根据申请专利范围第23项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中该共沸溶剂为选自主要由N-甲基-2-咯啶酮(NMP)、N,N-二甲基乙醯胺(DMAC)及环丁所组成组群中之第一溶剂,与选自主要由甲苯及苯所组成组群中之第二溶剂之混合物。29.根据申请专利范围第28项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中该共沸溶剂系环丁与甲苯之混合物。30.根据申请专利范围第23项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中该反应槽系加入双(4-氟苯基)乙炔、4,4'-二氟二苯酮及芴双酚。31.根据申请专利范围第24项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中该反应槽中加入之双(4-氟苯基)乙炔及4,4'-二氟二苯酮具有1:1之莫耳比。32.根据申请专利范围第24项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中在该反应槽中加入莫耳比为1:3之双(4-氟苯基)乙炔及4,4'-二氟二苯酮。33.根据申请专利范围第23项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中在该反应槽中加入莫耳比为1:1之双(4-氟苯基)乙炔及2,3-双(4-氟苯基)喏。34.根据申请专利范围第25项之制造聚(伸芳基醚)之方法,其中在该反应槽中加入莫耳比为1:3之双(4-氟苯基)乙炔及4,4'-二氟二苯酮。35.一种半导体装置,其包含覆盖在表面之介电层,其中该介电层包含一种具有如下结构之重覆单元之聚(伸芳基醚):[式中,Y1为第一个二价伸芳基及Y2为第二个二价伸芳基,各个二价伸芳基系选自下列基及其混合物所组成之第一组:(其中当Y1及Y2均选自下列基时:则n=0.1至0.9且m=1-n,否具n=0至1且m=1-n);Ar1为第三个二价伸芳基,选自下列基所组成之第二组:以及Ar2为第四个二价伸芳基,选自下列基及其混合物所组成之第三组;36.一种包含申请专利范围第35项之介电层之半导体积体电路,其中该表面包含氧化矽及/或铝,以及该介电层具有对该表面至少每平方寸7500磅之黏着力,小于3.0之介电层常数及至少350℃之玻璃转移温度。37.根据申请专利范围第36项之包含介电层之半导体积体电路,其中该介电层具有至少99%之膜厚均匀度、及对深达0.8微米孔隙之填隙能力小于或等于0.25微米。38.根据申请专利范围第35项之包含介电层之半导体积体电路,其中该聚(伸芳基醚)之Y1及Y2各具有结构:该聚(伸芳基醚)之Ar1具有结构:以及该聚(伸芳基醚)之Ar2具有结构:39.根据申请专利范围第38项之包含介电层之半导体积体电路,其中该聚(伸芳基醚)之n:m比例等于1:1。40.根据申请专利范围第39项之包含介电层之半导体积体电路,其中该表面包含氧化矽及/或铝,以及该介电层具有对该表面至少每平方寸8000磅之黏着力,小于3.0之介电常数及至少400℃之玻璃转移温度。41.根据申请专利范围第40项之包含介电层之半导体积体电路,其中该介电层具有至少99%之膜厚均匀度,及对深达0.8微米孔隙之填隙能力小于或等于0.13微米。42.根据申请专利范围第38项之包含介电层之半导体积体电路,其中该聚(伸芳基醚)之n:m比例等于1:3。43.根据申请专利范围第42项之包含介电层之半导体积体电路,其中于聚(伸芳基醚)中Y1/Ar1结构配对之数目,在该聚(伸芳基醚)之内部高于在该聚(伸芳基醚)之末端。44.根据申请专利范围第35项之包含介电层之半导体积体电路,其中该聚(伸芳基醚)之Y1及Y2各具有结构:该聚(伸芳基醚)之Ar1具有结构:而该聚(伸芳基醚)之Ar2具有结构如:45.根据申请专利范围第35项之包含介电层之半导体积体电路,其中该第一及第二个二价伸芳基Y1及Y2系分别衍生自对应双酚化合,而该第三及第四个二价伸芳基Ar1及Ar2系分别衍生自对应之二氟化合物。图式简单说明:第一图系描述按照本发明之实施例,合成贰(4-氟苯基)乙炔(BFPE)及1,4-贰(4-氟苯乙炔基)苯(BFPEB)之方法。第二图系描述合成2,3-贰(4-氟苯基)喏(BFPQ)以及6,6'与6,7'-二氟1,4-贰(3-苯喏-2-基)苯(DFBPQBs)之异构混合物之方法。第三图系描述按照本发明之实施例,合成2,7-二羟基-螺(9,9'-芴-10,10-口山烃)(DHSFX)及4,4'-二羟基-1,1'-联(DHBN)之方法。第四图系描述按照本发明之实施例,合成聚(伸芳基醚)之方法。
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