[发明专利]具有高介电常数的光可成像薄膜

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)官能化的氧化锆纳米粒子。

技术领域

本发明涉及一种具有高介电常数的光可成像薄膜。

背景技术

高介电常数薄膜对于如嵌入式电容器、TFT钝化层和栅极电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。用于获得光可成像的高介电常数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。US7630043公开了基于含有具有如羧酸的碱溶性单元的丙烯酸聚合物和介电常数高于4的细粒子的正性光致抗蚀剂的复合薄膜。然而，此参考文献没有公开用于本发明的粘结剂。

发明内容

本发明提供了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)官能化的氧化锆纳米粒子。

具体实施方式

除非另有规定，否则百分比是重量百分比(wt％)并且温度以℃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”是指直径是1到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。纳米粒子的平均直径优选是75nm或更小；优选50nm或更小；优选25nm或更小；优选10nm或更小；优选7nm或更小。纳米粒子的平均直径优选是0.3nm或更大；优选1nm或更大。粒度通过动态光散射(DLS)来测定。氧化锆粒子的由宽度参数BP＝(N75-N25)表征的直径分布的宽度优选是4nm或更小；更优选3nm或更小；更优选2nm或更小。氧化锆粒子的由BP＝(N75-N25)表征的直径分布的宽度优选是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。W优选是1.0或更小；更优选0.8或更小；更优选0.6或更小；更优选0.5或更小；更优选0.4或更小。W优选是0.05或更大。

官能化的纳米粒子优选包含氧化锆和一种或多种配体，优选具有具备极性官能团的烷基、杂烷基(例如聚(环氧乙烷))或芳基的配体；优选羧酸、醇、三氯硅烷、三烷氧基硅烷或混合的氯/烷氧基硅烷；优选羧酸。据信极性官能团键合到纳米粒子的表面。配体优选具有一到二十五个、优选一到二十个、优选三到十二个非氢原子。配体优选包含碳、氢和选自由氧、硫、氮和硅组成的群组的额外元素。烷基优选是C₁-C₁₈、优选C₂-C₁₂、优选C₃-C₈。芳基优选是C₆-C₁₂。烷基或芳基可以用异氰酸酯基、巯基、缩水甘油氧基或(甲基)丙烯酰氧基进一步官能化。烷氧基优选是C₁-C₄，优选甲基或乙基。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(聚亚烷基氧基)烷基三烷氧基硅烷、经取代烷基三烷氧基硅烷、苯基三烷氧基硅烷和其混合物。举例来说，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-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷和其混合物。