專利名稱：：能形成致密硅質薄膜的含聚硅氮烷的組合物的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種包含聚硅氮烷化合物的組合物。具體而言，本發明涉及一種與常規組合物相比能更快并在更低溫度下形成致密硅質薄膜的含聚硅氮烷的組合物。
背景技術：
：通常，聚硅氮烷化合物能通過加熱轉變為硅質物質，所獲得的硅質物質具有卓越的絕緣性能，使得它們在電氣領域和電子領域中實踐上用作絕緣薄膜材料。但是，如果單一地使用聚硅氮烷化合物，向硅質物質的轉變進行得非常緩慢并且需要高溫。由于具有巨大的改進空間，因此已進行了各種研究來解決這一問題。為了改善上述問題，有提議對聚硅氮烷化合物自身進行改性或將特殊添加劑摻入含聚硅氮烷的組合物中。例如，將N-雜環化合物(描述于例如專利文獻1中)、烷醇胺(描述于例如專利文獻2中)或胺和/或酸(描述于例如專利文獻3中)作為添加劑加入含聚硅氮烷的組合物中，使得該組合物能在低溫下形成硅質薄膜。在上述文獻中所述的作為添加劑的胺化合物也被用于含二胺化合物的組合物中用于其它目的，例如降低膜的粗糙度或避免涂覆不均勻(描述于例如專利文獻4或5中)，此外還將其用于含聚胺化合物的組合物中以達到硬化環氧樹脂的目的(描述于例如專利文獻6中)。如果將專利文獻1中所述的摻入N-雜環化合物添加劑的含聚硅氮烷的組合物在環境條件下放置一周，優選地，在150°C或更高的溫度下燒制，則能獲得致密硅質薄膜。但是，期望提供一種能夠在環境條件下或通過在低溫下燒制能更快速有利地形成致密硅質薄膜的含聚硅氮烷的組合物。同時，N-雜環化合物可能對溶劑具有低溶解度。因此，當添加到該組合物中時，N-雜環化合物通常溶于具有高溶解能力的有機溶劑中，即溶于芳香烴中。但是，由于芳香烴通常非常易揮發并對人體很有害，因此現今強烈要求減少溶劑的量。考慮到這一點，非常希望提供一種能更快速且在更低溫度下形成硅質薄膜、同時含有很少量芳香烴溶劑的含聚硅氮烷的組合物。與此相反，多種溶劑可用于在專利文獻3中描述的摻入胺和/或酸添加劑的含聚硅氮烷的組合物。但是，為了形成致密硅質薄膜，需要在高溫下讓該組合物與水蒸氣接觸很長時間。這意味著，對于在環境條件下通過低溫燒制形成致密硅質薄膜，其仍存在改進空間。多種溶劑也可用于在專利文獻2中描述的摻入烷醇胺的含聚硅氮烷的組合物。此外，該組合物可通過低溫燒制形成致密硅質薄膜。為了形成致密硅質薄膜，讓烷醇胺添加劑與聚硅氮烷化合物起反應，從而聚硅氮烷化合物被轉換為有用的物質。但是，由于該反應進行時帶有劇烈放熱并起泡，因此烷醇胺必須稀釋于溶劑中，然后長時間逐步添加。因此，從大規模生產的效率和成本的觀點來看，具有改進空間。專利文獻4和5公開了代表相對寬范圍的胺化合物的通式。在上述文獻中，描述了可通過向含聚硅氮烷的組合物中摻入那些胺化合物來降低涂覆不均勻。然而，另一方面，這些文獻未提及通過低溫燒制由含聚硅氮烷的組合物獲得的硅質薄膜的形成。此外，本發明人的研究已揭示了在這些文獻中所公開的任何一種含聚硅氮烷的組合物，例如摻入六亞甲基二胺、對苯二胺和N，N，N’，N’-四甲基乙二胺的組合物，都不能通過低溫燒制形成完全令人滿意的硅質薄膜。因此，我們發現其仍存在改進的空間。[專利文獻1]日本特開平11(1999)-116815號公報；[專利文獻2]日本特開平11(1999)-60736號公報；[專利文獻3]日本特開平9(1997)-31333號公報；[專利文獻4]日本特開平8(1996)-176511號公報；[專利文獻5]日本特開平8(1996)_176512號公報；[專利文獻6]日本特開2004-536196號公報；[專利文獻7]日本公開昭63(1988)-16325號公報；[專利文獻8]日本特開昭61(1986)-89230號公報；[專利文獻9]日本特開昭49(1974)-69717號公報；[專利文獻10]日本特開平1(1989)-138108號公報；[專利文獻11]日本特開平1(1989)-138107號公報；[專利文獻12]日本特開平1(1989)-203429號公報；[專利文獻13]日本特開平1(1989)-203430號公報；[專利文獻14]日本特開平4(1992)-63833號公報；[專利文獻15]日本特開平3(1991)_320167號公報；[專利文獻16]日本特開平2(1990)-175726號公報；[專利文獻17]日本特開平5(1993)-86200號公報；[專利文獻18]日本特開平5(1993)-331293號公報；[專利文獻19]日本特開平3(1991)_31326號公報；[非專利文獻1]D.Seyferth等，CommunicationofAm.Cer.Soc.，C-13，1983，1月；[非專利文獻2]D.Seyferth等，Polym.Pr印r.Am.Chem.Soc.，Div.Polym.Chem,·25，10(1984)；[非專利文獻3]D.Seyferth等，CommunicationofAm.Cer.Soc.，C-132，1984,7月。
發明內容考慮到上述問題，本發明的一個目的是提供一種與常規組合物相比，能更快并在更低溫度下形成致密硅質薄膜的含聚硅氮烷的組合物。本發明特征在于一種含聚硅氮烷的組合物，包含聚硅氮烷化合物，下式(A)或下式⑶表示的胺化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>㈧(其中Ra各自獨立地表示氫或C1-C3烴基，并滿足以下條件連接到同一個氮原子上的兩個Ra不同時是氫，L1和L2各自獨立地表示-CH2_、-NRai-(其中Rai是氫或C1-C4烴基)或_0_，pi和p3各自獨立地是04的整數，禾口p2是14的整數)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(其中Rb各自獨立地表示氫或C1-C4烴基，和ql和q2各自獨立地是14的整數)，以及能溶解所述聚硅氮烷化合物和所述胺化合物的溶劑。本發明特征還在于一種形成硅質薄膜的方法，其中將含聚硅氮烷組合物涂覆于襯底上，然后轉變為硅質薄膜。本發明進一步特征在于一種通過上述方法形成的硅質薄膜。與常規組合物相比，本發明使得在更低的溫度下例如在室溫下形成致密硅質薄膜成為可能。如果加熱，本發明的組合物能快速地形成致密硅質薄膜。由于硅質薄膜能在低溫例如室溫下形成，因此可降低生產設備的成本，并且還能相對自由地設計設備。如此形成的硅質薄膜是這樣的致密，以至于它能以與常規硅質薄膜相同的方式得以使用。此外，由本發明的含聚硅氮烷的組合物形成的硅質薄膜在硬度上明顯優于由常規含聚硅氮烷組合物形成的硅質薄膜，因此有可能進一步開發其用途。另外，由于可以使用包括低揮發性溶劑在內的多種溶劑，因此從安全性的角度來看本發明的含聚硅氮烷的組合物非常有利。因此，衍生自本發明組合物的硅質物質更適宜用做電子部件材料，例如中間層絕緣薄膜、頂面保護薄膜和保護薄膜用底漆。此外，在電子之外的領域，衍生自本發明組合物的硅質物質也可用作基礎材料例如金屬、玻璃和塑料的保護薄膜。具體實施例方式胺化合物本發明的含聚硅氮烷的組合物包含特定的胺化合物。本發明中所使用的該特定的胺化合物為如下式(A)或如下式(B)所示，式(A)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(其中Ra各自獨立地表示氫或C1-C4烴基，并滿足以下條件連接到同一個氮原子上的兩個Ra不同時是氫，L1和L2各自獨立地表示-CH2_、-NRai-(其中Rai是氫或C1-C4烴基)或_0_，pi和p3各自獨立地是04的整數，和p2是14的整數)式(B)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(其中Rb各自獨立地表示氫或C1-C4烴基，和ql和q2各自獨立地是14的整數)。該胺化合物在一個分子中包含兩個N原子，它們以差不多5個或更多個C-C鍵的間隔距離相互分開。如果該胺化合物包含多于兩個N原子，則其中任意兩個滿足上述條件。此外，N原子優選連接短鏈烴基，并且該烴基的數目優選盡可能大。換言之，N-H鍵的數目優選盡可能小。但是，對于由式(B)表示的胺化合物，即使末端N原子連接兩個氫原子，也能獲得本發明的效果。在上述胺化合物中，特別優選由下式所表示的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(Bi)(B2)必要時，可使用那些胺化合物的兩種或更多種的組合。尚不清楚本發明中所定義的特定的胺化合物如何起作用以實現本發明的目的，但是推測如下。本發明所定義的胺化合物包含以合適的距離相分離的多個N原子，因此可在組合物中與聚硅氮烷化合物的多個Si原子同時相互作用。結果，聚硅氮烷化合物中的Si-N鍵被認為容易斷裂以促進二氧化硅轉變。此外，由于N原子連接在烴基上，因此改善了溶解性，與此同時，增強了供電子能力，使得胺化合物能容易地與聚硅氮烷化合物的Si原子相互作用。考慮到這一點，連接N原子的烴基優選包含3個或更少的碳原子。如果具有長的結構，則烴基可能由于體積太大而在空間上阻礙該相互作用。聚硅氮烷化合物用于本發明的聚硅氮烷化合物沒有特別限制，任何聚硅氮烷化合物都能被選用，除非其削弱本發明的效果。其可以是無機聚硅氮烷化合物或有機聚硅氮烷化合物。無機聚硅氮烷化合物的優選實例包括全氫聚硅氮烷(描述于專利文獻7中)，其包含具有由下式(I)所代表的重復單元的直鏈結構<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其具有6902000的分子量，在一個分子中包含310個SiH3基團，其中以重量百分比計，基于化學分析的元素比例為Si5961，N:3134和H:6.57.5；另一種全氫聚硅氮烷則具有300020000的聚苯乙烯換算的平均分子量。可根據專利文獻7和非專利文獻1中描述的方法來合成上述全氫聚硅氮烷。該全氫聚硅氮烷主要包含鏈部分和環部分，并可由下式所表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>全氫聚硅氮烷的結構例如如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>聚硅氮烷化合物的其他實例包括具有大約10050000的數均分子量，并具有包含由下式(II)所表示的結構單元的骨架的聚硅氮烷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(其中R1、R2和R3分別獨立地是氫、烷基、烯基、環烷基、芳基、烷基甲硅烷基、烷基氨基、烷氧基或其它基團例如包含直接連接硅原子的碳原子的氟烷基，前提是R1、!2和R3至少之一是氫原子)；及其改性化合物。舉例來說，可通過非專利文獻2所報導的方法合成由式(II)所表示的其中R1和R2是氫以及R3是甲基的聚硅氮烷。該方法還提供一種具有重復單元-(SiH2NCH3)-的鏈狀或環狀聚合物的聚硅氮烷。通過該方法所獲得的任何一種聚硅氮烷化合物中都不存在交聯結構。此外，可通過非專利文獻2或專利文獻8所報導的方法合成由式(II)所表示的其中R1和R2是氫以及R3是有機基團的聚有機(氫化)硅氮烷。該方法還提供了一種具有聚合度為35的重復單元-(R2SiHNH)-的環狀結構的聚硅氮烷，以及一種在分子中具有鏈狀和環狀結構并由下式所表示的聚硅氮烷(R3SiHNH)x[(R2SiH)L5N]^x(0·4<χ<1)·此外，上述方法還提供了一種式(II)所表示的其中R1是氫以及R2和R3是有機基團，或其中R1和R2是有機基團以及R3是氫的聚硅氮烷。該聚硅氮烷可包含具有聚合度為35的重復單元-(R1R2SiNR3)-的環狀結構。除上述式(II)所表示的化合物之外的有機聚硅氮烷化合物包括具有由下式所表示的交聯結構的聚有機(氫化)硅氮烷(描述于非專利文獻3中)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>通過R1SiXJX鹵素)氨解獲得的具有交聯結構的聚硅氮烷R1Si(NH)x,以及通過R1SiX3和R22SiX2共氨解獲得的并由下式所表示的聚硅氮烷(描述于專利文獻9中)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>除上述之外的聚硅氮烷化合物的實例包括具有增加的分子量和/或具有改善的抗水解性的無機硅氮烷高聚物，改性聚硅氮烷(描述于專利文獻10-15中)，和通過向聚硅氮烷中引入有機成分而被修飾以適合于形成厚膜的共聚硅氮烷(描述于專利文獻16-19中)。這些聚硅氮烷化合物可以兩種或更多種的組合使用。翻根據本發明的組合物包含能溶解上述聚硅氮烷化合物和上述胺化合物的溶劑。對溶劑沒有特別限制，只要其能溶解上述組分即可。溶劑的優選實例包括(a)芳族化合物，例如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、三甲苯和三乙苯；(b)飽和烴化合物，例如正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、正庚烷、異庚烷、正辛烷、異辛烷、正壬烷、異壬烷、正癸烷和異癸烷；(c)脂環烴化合物，例如乙基環己烷、甲基環己烷、環己烷、環己烯、對蓋烷、十氫化萘、二戊烯和檸檬烯；(d)醚類，例如二丙醚、二丁醚、二乙醚、甲基叔丁基醚(在下文中，稱為MTBE)和茴香醚；以及(e)酮類，例如甲基異丁基酮(在下文中，稱為MIBK)。其中，更優選的是(b)飽和烴化合物、(c)脂環烴化合物，(d)醚類和(e)酮類。那些溶劑可以兩種或更多種的組合使用，以便控制蒸發速度，減少對人體的危害并控制組分的溶解性。還有可能使用市售溶劑作為本發明的溶劑。可使用的市售溶劑的實例包括PegasolAN45([商標]，由ExxonMobilCorporation制造)，其是一種包含525wt%的C8或更高級的芳香烴的脂族/脂環烴混合物；和ExxsolD40([商標]，由ExxonMobilCorporation制造)，其是一種不包含芳香烴的脂族/環脂烴混合物。如果使用溶劑混合物，鑒于降低對人體的危害，則優選包含基于該混合物總重量的30襯％或更少的量的芳香烴。本發明中所定義的胺化合物具有相對高的溶解度，因此可以使用多種溶劑。從而，從安全性考慮，優選使用低揮發性溶劑。特別優選的是選自以上所描述的實例的低揮發性溶劑，例如(bl)正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、正庚烷、異庚烷、正辛烷、異辛烷、正壬烷、異壬烷、正癸烷和異癸烷；(cl)乙基環己烷、甲基環己烷、環己烷、環己烯、對蓋烷和二戊烯；(dl)二丙醚、二丁醚和MTBE；以及(el)MIBK。此外，還優選上述ExxsolD40([商標]，由ExxonMobilCorporation制造)。溶劑的蒸氣壓可用作為表明選用哪種溶劑的指標。考慮到揮發性和蒸氣壓之間的關系，優選使用在20°C下具有0.SkPa或更低的蒸氣壓的溶劑。蒸氣壓更優選0.65kPa或更低，進一步優選0.5kPa或更低。那些溶劑的實例包括二丁醚(20°C下蒸氣壓0.48kPa)，PegasolAN45(20°C下蒸氣壓0.29kPa)，ExxsolD40(20°C下蒸氣壓0.18kPa)，Certrex60(20°C下蒸氣壓:0.017kPa)，和Solvesso150(20°C下蒸氣壓0.083kPa)(ExxsolD40禾口Solvessol50,以及PegasolAN45禾口Certrex60為商標，由ExxonMobilCorporation制造)。那些溶劑與例如二甲苯(20°C下蒸氣壓0.87kPa)相比較不易于揮發，因此對人體的危害較小。其它添加劑必要時，本發明的組合物可包含其它添加劑。非強制選擇的添加劑的實例包括粘度調節劑和交聯促進劑。此外，當用于半導體器件時，為了Na-吸雜作用，該組合物可包含磷化合物例如三(三甲代甲硅烷基)磷酸鹽。含聚硅氮烷的組合物本發明的含聚硅氮烷的組合物包含上述溶劑，其中溶解或分散了上述聚硅氮烷化合物、特定的胺化合物和其它非強制選擇的添加劑。對于溶解或分散組分于有機溶劑之中的次序沒有特別限制。此外，組分可預先反應，然后再替換溶劑。基于聚硅氮烷化合物的含量，胺化合物的含量通常是50wt%或更少，優選10wt%或更少。特別是在聚硅氮烷化合物是其中硅原子不連接烷基等的全氫聚硅氮烷情況下，即使胺化合物以相對少的量摻入，也能獲得本發明的效果。從電子學和立體化學的觀點上來看，這是因為全氫聚硅氮烷能有利地發揮作用。在這種情況下，該組合物優選包含以通常120%，優選310%，更優選48%，進一步優選46%的量存在的胺化合物。胺化合物的含量優選大于一定含量，使得該胺化合物能最大化地發揮其作用，例如催化反應并改善薄膜密度。但是，另一方面，優選小于一定含量，使得該組合物能保持相容性并能形成均勻薄膜。上述各組分的含量均依賴于組合物的用途。但是，為了形成具有足夠厚度的硅質薄膜，聚硅氮烷化合物的含量優選0.140wt%，更優選0.520wt%，以及進一步優選520wt%。一般而言，如果以520wt%的量包含聚硅氮烷化合物，則該組合物可形成通常優選的厚度，例如厚度為20008000A的薄膜。硅質薄膜形成過程在本發明形成硅質薄膜的過程中，將上述含聚硅氮烷的組合物涂覆于襯底上，然后必要時通過加熱轉變為硅質薄膜。對于襯底表面由什么材料制成沒有特別限制。襯底可以是裸硅晶圓，或用熱氧化膜或氮化硅薄膜涂覆的硅晶圓。必要時，襯底上可形成例如淺溝隔離槽。可根據已知方法將組合物涂覆于襯底上，例如旋轉涂布、浸漬涂布、噴霧法和轉移法。其中，優選旋轉涂布。在組合物涂覆于襯底上之后，必要時干燥(除去)過量的有機溶劑，然后在氧化環境下將組合物中的聚硅氮烷化合物轉變為硅質物質，例如在含有水蒸氣、氧氣或其混合物的氣氛下。在本發明中，優選在包含氧氣的氣氛下通過燒制進行轉變。氧氣含量以體積計優選或更高，更優選10%或更高。所述氣氛可包含不活潑氣體如氮氣和氦氣，除非它們削弱本發明的效果。如果在含水蒸氣的氣氛下進行轉變，則水蒸氣含量以體積計優選0.1%或更高，更優選1%或更高。在本發明中，優選在同時包含水蒸氣和氧氣的氣氛下通過燒制轉變聚硅氮烷化合物。必須在聚硅氮烷化合物能轉變為硅質薄膜的溫度下進行轉變。該溫度通常為201000°C，優選20300°C，更優選20100°C。轉變時間可根據轉變溫度來合理地確定，但是通常為5分鐘到1周，優選15分鐘到1天，更優選15分鐘到2小時。在潮濕的氣氛下，轉變所需要的溫度和時間會分別降低并縮短。舉例來說，如果在70%或更高的濕度下進行轉變，則該轉變所需的溫度和時間可分別降低至80°C或更低，并縮短至1小時或更短。硅質薄膜和用硅質薄膜涂覆的襯底可通過上述本發明含聚硅氮烷的組合物來產生硅質薄膜和用硅質薄膜涂覆的襯底。只要使用本發明的組合物，就對生產條件沒有特別限制。例如，它們可以上述方式獲得。硅質薄膜和硅質薄膜涂覆的襯底可優選用作電子部件例如中間層絕緣薄膜、頂面保護薄膜和保護薄膜用底漆。此外，在電子領域之外的領域，它們還可被用作諸如金屬、玻璃和塑料制的物質表面的保護膜。通過下列實施例進一步解釋本發明。合成實施例1(全氫聚硅氮烷的合成)根據專利文獻1所述的方法，全氫聚硅氮烷合成如下。將裝有進氣管、機械攪拌器和杜瓦冷凝器的1L四頸燒瓶用作反應容器。該容器充滿干燥的脫氧氮氣，然后向其中傾入1500ml干燥的脫氣吡啶并用冰冷卻。之后，將100g二氯甲硅烷加入容器中，以形成白色的固體加合物(SiH2Cl22C5H5N)。在反應混合物攪拌并用冰冷卻的同時，向其中吹泡通入70g氣態氨。隨后，向反應液體中吹泡通入干燥的氮氣30分鐘以除去過量的氨。在干燥氮氣的氣氛下用布氏漏斗對所形成的產物進行減壓過濾，以獲得1200ml濾液。用蒸發器從濾液中蒸餾出吡啶，以獲得40g全氫聚硅氮烷。通過GPC(展開劑⑶Cl3)測定所獲得的全氫聚硅氮烷的數均分子量，從而發現以聚苯乙烯標準計其為800。也測定了其IR光譜。結果，驗證了在3350和UOOcnT1處屬于N-H的吸收峰、在2170CHT1處屬于Si_H的吸收峰以及在1020到820CHT1處屬于Si_N_Si的吸收峰。實施例111和比較例17在100ml玻璃燒杯中，將16g由合成實施例1獲得的全氫聚硅氮烷與64g二丁醚混合以制備聚硅氮烷溶液。在用攪拌器攪拌聚硅氮烷溶液的同時，加入0.8g(基于全氫聚硅氮烷為5.0wt%)表1所示的四甲基己二胺，以獲得實施例1的含聚硅氮烷的組合物。除了將胺化合物的種類和用量以及溶劑改變為表1中所示的那些之外，重復實施例1的步驟，以獲得實施例111和比較例17的含聚硅氮烷的組合物。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表1(續)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>*)由于間苯二胺的溶解性，比較例6的溶劑是二甲苯62g/DMF2g的混合物。**)比較例8、9和10中所使用的胺化合物具有太低的溶解度而無法制備均勻的組合物。在上述之中，選擇均勻的組合物。將每種均勻的組合物旋轉涂布于0.5mm厚的4英寸硅晶圓上(在500rpm/5秒和隨后1000rpm/20秒的條件下)。之后在如下條件下將組合物轉變為硅質物質。轉變條件A在環境條件(室溫，相對濕度4055%)下放置24小時；轉變條件A3在環境條件(室溫，相對濕度4055%)下放置3天；轉變條件B在40°C和95%的相對濕度下進行高溫和高濕處理60分鐘；轉變條件C在電熱板上以300°C燒制2小時；轉變條件D在電熱板上以80°C燒制15分鐘，然后在環境條件(室溫，相對濕度4055%)下放置24小時；轉變條件E在40°C和95%的相對濕度下進行高溫和高濕處理10分鐘；和轉變條件F用加熱至200°C的水蒸氣處理1小時。由于比較例810的組合物不能形成均勻的薄膜，因此它們不能用于以下WER評價。盡管加入非常少量的胺化合物，但是它們仍然不能充分地溶解在比較例810的組合物中。這意味著如果使用本發明的范圍之外的胺化合物，則溶劑的選用是有限制的。對于每種組合物，測定轉變前后的IR光譜以便評估轉變為硅質物質的程度。通過轉變獲得的硅質物質的IR光譜通常具有大約在lOSOcnr1和450CHT1處屬于Si_0鍵的吸收峰、大約在1270CHT1和780CHT1處屬于Si_C鍵的吸收峰和大約在2970CHT1處屬于C-H鍵的吸收峰。另一方面，轉變之前的IR光譜通常具有大約在3350CHT1和1200CHT1處屬于N-H鍵的吸收峰和在2200CHT1處屬于Si-H鍵的吸收峰。如果組合物被轉變為硅質物質，則出現前者吸收峰，同時后者峰消失。由所有實施例111的組合物所形成的硅質薄膜都顯示出其中表征聚硅氮烷的峰消失的IR光譜，從而驗證了本發明的組合物被完全轉變為硅質物質。但是，由所有比較例的組合物所形成的薄膜都顯示出其中觀察到大約在3350CHT1和1200CHT1處屬于N-H鍵的峰的IR光譜，因此發現它們沒有完全被轉變為硅質物質。以下述方式對組合物進行TOR評估。在用每種已轉變或未轉變的組合物涂覆的硅晶圓浸入0.5%氫氟酸水溶液15分鐘前后，用橢圓偏振計測量硅質薄膜的厚度，從而計算每分鐘厚度減少速率(以A/分鐘計)以確定WER值。結果列于表2和表3。表中小的WER值意味著給出那些數值的硅質薄膜經受較小的侵蝕，從而具有高密度。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>對于用在轉變條件A3下獲得的薄膜涂覆的硅晶圓，通過納米壓痕硬度測定儀測量其硬度。結果列于表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>權利要求一種含聚硅氮烷的組合物，包含聚硅氮烷化合物，下式(A)或下式(B)表示的胺化合物(其中RA各自獨立地表示氫或C1-C3烴基，并滿足以下條件連接到同一個氮原子上的兩個RA不同時是氫，L1和L2各自獨立地表示-CH2-、-NRA1-(其中RA1是氫或C1-C4烴基)或-O-，p1和p3各自獨立地是0～4的整數，和p2是1～4的整數)(其中RB各自獨立地表示氫或C1-C4烴基，和q1和q2各自獨立地是1～4的整數)，以及能溶解所述聚硅氮烷化合物和所述胺化合物的溶劑。FPA00001105856900011.tif,FPA00001105856900012.tif2.根據權利要求1的含聚硅氮烷的組合物，其中所述胺化合物選自下列化合物(A1)-(A5)和(B1)-(B2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>3.根據權利要求1或2的含聚硅氮烷的組合物，其中所述溶劑包含(b)飽和烴化合物、(c)脂環烴化合物、(d)醚類或(e)酮類。4.根據權利要求13任一項的含聚硅氮烷的組合物，其中所述聚硅氮烷化合物是全氫聚硅氮烷。5.一種形成硅質薄膜的方法，其中將根據權利要求14任一項的含聚硅氮烷的組合物涂覆于襯底上，然后轉變為硅質薄膜。6.根據權利要求5的形成硅質薄膜的方法，其中在100°C或更低的溫度和4095%的相對濕度的條件下進行向硅質薄膜的轉變。7.一種根據權利要求5或6的方法形成的硅質薄膜。全文摘要本發明提供了一種含聚硅氮烷的組合物，與已知的含聚硅氮烷的組合物相比，其能更快速并在更低的溫度下形成致密硅質薄膜。在形成硅質薄膜的過程中，將包含聚硅氮烷化合物、特定的胺化合物和溶劑的組合物涂覆于襯底上并轉變為硅質物質。該特定的胺化合物優選包含以5個或更多個C-C鍵的間隔距離相互分開的2個胺基，并且該胺基優選具有烴取代基團。文檔編號C08L83/16GK101835847SQ200880112428公開日2010年9月15日申請日期2008年10月27日優先權日2007年10月26日發明者尾崎祐樹申請人:Az電子材料(日本)株式會社