[发明专利]含有非金属催化剂的低K介电溶胶的组合物

权利要求书

1.一种用于生产多孔低k介电材料的溶胶组合物，其包含：

至少一种硅酸酯，

极性溶剂，

水，

用于硅酸酯水解的酸催化剂，

两亲性嵌段共聚物表面活性剂，以及

降低所述所生产的材料的介电常数的非金属催化剂。

2.如权利要求1所述的组合物，其进一步包含百万分率浓度低于所述非金属催化剂的金属离子。

3.如权利要求1所述的组合物，其进一步包含共溶剂。

4.如权利要求1所述的组合物，其中所述非金属催化剂包含选自由B、C、N、O、H、Si、P以及其组合组成的群组的构成原子。

5.如权利要求4所述的组合物，其中所述非金属催化剂包含：与阴离子基团组合的季铵离子；或叔胺氧化物。

6.如权利要求5所述的组合物，其中所述与阴离子基团组合的季铵离子是甘氨酸、甜菜碱、精氨酸、赛氨林、1,3-二甲基咪唑2-羧酸盐或烟酸，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.如权利要求4所述的组合物，其中所述非金属催化剂包含：包含明显偶极子的中性分子；或包含键结至拉电子原子或基团的氮的中性分子。

8.如权利要求7所述的组合物，其中所述包含明显偶极子的中性分子是4-硝基苯胺、4-氨基苯甲腈、4-吡啶甲腈或米氏酮，并且所述包含键结至拉电子原子或基团的氮的中性分子是NH₂CN(氰胺)、N(CN)₂-(二氰胺)阴离子的盐、二硝酰胺铵(ADN)或氯胺-T。

9.如权利要求1所述的组合物，其中所述非金属催化剂包含阳离子。

10.如权利要求9所述的组合物，其中所述阳离子是稳定的碳阳离子。

11.如权利要求10所述的组合物，其中所述稳定的碳阳离子是结晶紫或孔雀石绿。

12.如权利要求1所述的组合物，其中所述非金属催化剂包含两性离子。

13.如权利要求12所述的组合物，其中所述两性离子是1,3二甲基咪唑-2-羧酸盐、甘氨酸甜菜碱、赛氨林、精氨酸或雷氏染料。

14.如权利要求1所述的组合物，其中所述非金属催化剂到至少130℃为止是稳定的。

15.如权利要求1所述的组合物，其中所述非金属催化剂的浓度介于1ppm至20,000ppm之间，或介于10ppm至2,000ppm之间。

16.如权利要求1所述的组合物，其中所述非金属催化剂在≥80℃的温度下在水和/或醇中是稳定的。

17.如权利要求1所述的组合物，其中所述非金属催化剂在有机硅酸酯存在下在溶液中是稳定的。

18.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种硅酸酯是正硅酸四乙酯，所述极性溶剂是C_1-4醇，并且所述两亲性嵌段共聚物表面活性剂是聚(氧化乙烯)-聚(氧化丙烯)-聚(氧化乙烯)聚合物。

19.如权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种硅酸酯是：双(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)；或其组合。

20.一种在基板上制备薄膜的方法，其包括

通过将如权利要求1所述的溶胶组合物沉积至基板上来处理所述基板；烘烤并退火所述经过处理的基板以形成膜。