[发明专利]多官能硅基低聚物/聚合物纳米孔二氧化硅薄膜的表面改性中的应用

权利要求书

1.一种处理基片上二氧化硅薄膜的方法，该方法包括使合适的二氧化硅薄膜与含有表面改性剂的组合物反应，其中所述二氧化硅薄膜存在于基片上，并且其中所述反应在足以使所述表面改性剂在所述薄膜上生成疏水涂层的条件和时间下进行，所述表面改性剂含有至少一类能与所述二氧化硅薄膜上的硅烷醇反应的低聚物或聚合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在至少一种溶剂或共溶剂存在下进行所述反应。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述二氧化硅薄膜是纳米孔介电薄膜，它具有含硅烷醇的孔结构，其中所述反应进行的时间足以使所述表面改性剂产生介电常数为约3或更小的处理过的纳米孔二氧化硅薄膜。

4.根据权利要求3所述的方法，该方法得到介电常数为约1.1-3.0的纳米孔二氧化硅薄膜。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应在约10-300℃温度下进行。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应在约10秒-1小时时间内进行。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面改性剂是含有会与硅烷醇反应的多官能基团的聚合物/低聚物。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述表面改性剂是通过合适的单体与溶剂中的水反应生成所述表面改性剂而制备的。

9.根据权利要求2所述的方法，其中所述溶剂或共溶剂选自醚类、酯类、酮类、乙二醇醚类、烃类、氯化溶剂、低粘度硅氧烷及其组合。

10.根据权利要求2所述的方法，其中所述共溶剂选自醚类、酯类、酮类、乙二醇醚类、烃类、氯化溶剂、低粘度硅氧烷及其组合。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述单体选自硅氧烷、硅氮烷、硅烷、碳硅烷及其组合。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述共溶剂中所述水的浓度以共溶剂计为约0.05-10％(重量)。

13.根据权利要求8所述的方法，其中在所述反应期间所述水与所述单体的比例是约0.50∶1.5至1.5∶0.5。

14.根据权利要求8所述的方法，其中所述单体化合物选自甲基三乙酰氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、三(二甲基氨基)甲基硅烷、三(二甲基氨基)苯基硅烷、三(二乙基氨基)甲基硅烷及其组合。

15.根据权利要求1所述的方法，其中该组合物含有低聚物或聚合物表面改性剂和单体表面改性剂，其中所述单体与所述二氧化硅薄膜上的硅烷醇基团反应。

16.根据权利要求1所述的方法，其中用单体表面改性剂预处理所述的二氧化硅薄膜，其中所述单体与所述二氧化硅薄膜上的硅烷醇基团反应。

17.根据权利要求8所述的方法，该方法还包括在水完全反应后，向所述溶液加入至少一种附加的单体，其中所述单体与所述二氧化硅薄膜上的硅烷醇基团反应。

18.根据权利要求15所述的方法，其中单体表面改性剂选自硅氧烷、硅氮烷、硅烷、碳硅烷及其组合。

19.根据权利要求15所述的方法，其中单体表面改性剂选自乙酰氧基三甲基硅烷、二乙酰氧基二甲基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、二苯基二乙酰氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、2-三甲基甲硅烷氧基戊-2-烯-4-酮、正-(三甲基甲硅烷基)乙酰胺、2-(三甲基甲硅烷基)乙酸、正-(三甲基甲硅烷基)咪唑、三甲基甲硅烷基丙酸酯、三甲基甲硅烷基(三甲基甲硅烷氧基)乙酸酯、九甲基三硅氮烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷、三甲基硅烷醇、三乙基硅烷醇、三苯基硅烷醇、叔-丁基二甲基硅烷醇、二苯基硅烷二醇、三(二甲基氨基)甲基硅烷、三(二乙基氨基)苯基硅烷、三(二甲基氨基)硅烷甲基三甲氧基硅烷、甲基三(甲基乙基keoxime)硅烷、甲基三氯硅烷及其组合。

20.一种用包括使适当的二氧化硅薄膜与含有表面改性剂的组合物反应的步骤的方法制成的介电薄膜，其中所述二氧化硅薄膜存在于基片上，并且其中所述反应在足以使所述表面改性剂在所述薄膜上生成疏水涂层的条件和时间内进行，所述表面改性剂含有至少一种能与所述二氧化硅薄膜上的硅烷醇基团反应的低聚物或聚合物。