激光烧蚀介电材料.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109716485A(43)申请公布日2019.05.03(21)申请号201780056729.2L·M·柯克纳D·布鲁门夏因(22)申请日2017.07.14(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31(30)优先权数据10062/362,6742016.07.15US代理人蔡文清郭辉62/404,8032016.10.06US(51)Int.Cl.(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01L21/02(2006.01)2019.03.14H01L21/768(2006.01)H01L21/324(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2017/0422252017.07.14(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/013976EN2018.01.18(71)申请人布鲁尔科技公司地址美国密苏里州(72)发明人C·R·马托斯-佩瑞兹T·D·弗雷姆A·O·索瑟德权利要求书2页说明书15页附图18页(54)发明名称激光烧蚀介电材料(57)摘要提出了用于激光烧蚀图案化的具有最佳机械性能的介电材料。这些材料包括选自下组的聚合物：聚脲、聚氨酯和聚酰腙。还提供了制备合适聚酰腙的新型方法。这些方法涉及温和条件，并且获得在室温下稳定的可溶性聚合物，并且其可以掺入能够涂覆到微电子基材的制剂中。介电材料表现出高伸长率、低CTE、低固化温度、并且在消融后留下很少的碎屑甚至不留下碎屑。CN109716485ACN109716485A权利要求书1/2页1.对支撑在基材上的介电层图案化的方法，其中，所述方法包括：通过使介电层暴露于激光能量以促进烧蚀至少一部分介电层来烧蚀介电层，改进在于：所述介电层由包含选自以下的聚合物的组合物形成：聚脲、聚氨酯和聚酰腙。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物包含：重复的二异氰酸酯单体和选自下组的单体：胺端接的砜、羟端接的砜及它们的混合物。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述聚合物包含重复的二酰肼单体和重复的2-羟基烷基连接的二醛单体。4.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在所述介电层和所述基材之间的至少一层中间层。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述组合物包含溶解或分散在溶剂系统中的聚合物，并且通过将所述组合物施加到所述基材、或基材上的中间层，并在约50℃至约250℃的温度下加热所述组合物约5分钟至约30分钟来形成所述介电层。6.如权利要求1所述的方法，其中，使所述介电层暴露于波长约100nm至约850nm且脉冲率约1Hz至约4000Hz的激光能量。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述烧蚀在所述介电层中产生图案。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述图案包括选自以下的开口：线、空隙和通道。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述线和空隙的宽度小于约200微米。10.如权利要求8所述的方法，其中，所述通道的直径小于约700微米。11.如权利要求1所述的方法，其中，所述基材选自：硅、SiGe、SiO2、Si3N4、SiON、铝、钨、硅化钨、砷化镓、锗、钽、氮化钽、Ti3N4、铪、HfO2、钌、磷化铟、珊瑚、黑金刚石和玻璃基材。12.如权利要求1所述的方法，其中，所述介电层具有一定厚度，并且所述烧蚀在所述介电层中产生不延伸跨越介电层整个厚度的开口。13.一种结构，该结构包含：微电子基材，选自：硅、SiGe、SiO2、Si3N4、SiON、铝、钨、硅化钨、砷化镓、锗、钽、氮化钽、Ti3N4、铪、HfO2、钌、磷化铟、珊瑚、黑金刚石和玻璃基材；以及所述基材上的介电层，所述介电层由包含选自以下的聚合物的组合物形成：聚脲、聚氨酯和聚酰腙，所述介电层：具有上表面和下表面，并且上表面远离微电子基材，下表面邻近微电子基材；并且包含形成于介电层中的至少一个开口，所述至少一个开口在上表面处具有上边缘，在所述至少一个开口的所述上边缘处或附近、或者所述上边缘处和附近存在所述聚合物的激光烧蚀残余物。14.如权利要求13所述的结构，其中，所述聚合物包含：重复的二异氰酸酯单体和选自以下的单体：胺端接的砜、羟端接的砜及它们的混合物。15.如权利要求13所述的结构，其中，所述聚合物包含重复的二酰肼单体和重复的2-羟基烷基连接的二醛单体。16.如权利要求13所述的结构，还包括在所述介电层和所述基材之间的至少一层中间层。17.如权利要求13所述的结构，其中，所述至少一个开口选自：线、空隙和通道。18.如权利要求17所述的结构，其中，所述线和空隙的宽度小于约200微米。2CN109716485A权利要求书2/2页19.如权利要求17所述的结构，其中，所述通道的直径小于约700微米。20.一种形成聚酰腙的方法，所述方法包括使二酰肼与2-羟