改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷、含有其的用于形成以氧化硅為主的絕緣層的組合物、用于形成以氧 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明揭示有關(guān)于一種改質(zhì)氨化聚娃氧氮燒，一種用于形成包含改質(zhì)氨化聚娃氧 氮燒的氧化娃為主的絕緣層形成用組合物及一種該組合物的制造方法，與一種使用改質(zhì)氨 化聚娃氧氮燒的氧化娃為主的絕緣層W及一種氧化娃為主的絕緣層的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的日益發(fā)達，現(xiàn)在仍持續(xù)研究形成更高集成度及更快的半導(dǎo)體記 憶單元，W改進效能及集成更小的半導(dǎo)體巧片。在該些半導(dǎo)體存儲器的單元中，例如，動態(tài) 隨機存取存儲器值RAM)可W被使用。
[0003] DRAM能夠自由地輸入和輸出信息，并且可W實現(xiàn)大容量。DRAM可W包括，例如，多 個單元，其中包括一個MOS晶體管和一個電容器。該電容器可W包括兩個電極和設(shè)置在它 們之間的介電層。該電容器可W具有各種容量，該取決于，例如，介電常數(shù)，電介質(zhì)層的厚 度，電極的面積等。
[0004] 當(dāng)一個的半導(dǎo)體巧片的大小減小時，其中的電容的大小也可能降低。然而，更小的 電容需要足夠的存儲容量。電容器可實現(xiàn)更大容量藉由，例如，增加垂直區(qū)域W替代減少 的水平面積W增加整體有效區(qū)。當(dāng)W該種方式形成一個電容器，一種從用于形成氧化娃為 主的絕緣層組合物所制造出的氧化娃為主的絕緣層，可W被用來立即填充模具和上面的間 隙，并且有效地形成一比之小水平區(qū)域相對為高的電極。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引技術(shù)問題
[0006] 本發(fā)明的一個實施例提供了一種在通過濕式加熱轉(zhuǎn)換成氧化娃層時，表現(xiàn)低收縮 率的新穎的改質(zhì)氨化聚娃氧氮燒。
[0007] 本發(fā)明的另一實施例提供了一種組合物，用于形成W氧化娃為主的絕緣層，其包 括在通過濕式加熱轉(zhuǎn)換成氧化娃膜時，表現(xiàn)低收縮率的改質(zhì)氨化聚娃氧氮燒。
[000引本發(fā)明的再一實施例提供了一種W氧化娃為主的絕緣層形成用組合物的制備方 法，該組合物包括在通過濕式加熱轉(zhuǎn)換成氧化娃膜時，表現(xiàn)低收縮率的改質(zhì)氨化聚娃氧氮 燒。
[0009] 本發(fā)明的又一實施例提供了一種在通過濕式加熱轉(zhuǎn)換成氧化娃膜時顯示低收縮 率的W氧化娃為主的絕緣層。
[0010] 本發(fā)明的其他實施例提供了一種在通過濕式加熱轉(zhuǎn)換成氧化娃膜時表現(xiàn)低收縮 率的W氧化娃為主的絕緣層。
[0011] 技術(shù)方案
[0012] 依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，改質(zhì)氨化聚娃氧氮燒是藉由氨化聚娃氧氮燒和選自聚 硅烷、聚環(huán)硅烷與硅烷低聚物的硅烷化合物反應(yīng)而成。
[0013] 改質(zhì)氨化聚娃氧氮燒，其（N/Si)氮原子與娃原子的原子數(shù)比值可W小于或等于 0. 95。
[0014] 改質(zhì)氨化聚娃氧氮燒可W包括由W下化學(xué)式1至3所表示的結(jié)構(gòu)單元。
[00巧][化學(xué)式^ 「nni A1
【主權(quán)項】
1. 一種改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷，其由以下方法制備：將氫化聚硅氧氮烷和選自聚硅烷、 聚環(huán)硅烷及硅烷低聚物的硅烷化合物反應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷，其中，所述改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷的氮 原子和硅原子的原子數(shù)比小于或等于0. 95。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷，其中所述改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷包括由 以下化學(xué)式1至3表示的結(jié)構(gòu)單元-
其中，在上面的化學(xué)式1至3中，R1和R2各自獨立地選自!1、5丨!13及順 2，1?3為!1或5丨!13。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷，其中，所述改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷具有 占所述改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷總量〇. 2至3重量％的氧含量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷，其中所述改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷的重量 平均分子量為1000~30000。
6. -種以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物，含有藉由氫化聚硅氧氮烷和選自聚硅 烷、聚環(huán)硅烷及硅烷低聚物的硅烷化合物反應(yīng)所制備的改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物，其中，所述改質(zhì)氫化 聚硅氧氮烷的氮原子和硅原子的原子數(shù)比小于或等于〇. 95。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物，其中，所述改質(zhì)氫化 聚硅氧氮烷包括由以下化學(xué)式1至3所表示的結(jié)構(gòu)單元：
其中，在上面的化學(xué)式1至3中，R1和R2各自獨立地選自H、SiH3& NH2,R3為H或SiH3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物，其中，所述改質(zhì)氫化 聚娃氧氣燒具有占所述改質(zhì)氛化聚娃氧氣燒總量0. 2至3重量％的氧含量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物，其中，所述改質(zhì)氫化 聚硅氧氮烷的重量平均分子量為1000~30000。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物，其中，基于所述改質(zhì) 氫化聚硅氧氮烷的總量計，其可包含所述改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷0. 1至50重量％。
12. -種用于制備以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物的方法，其包含： 將氫化聚硅氧氮烷和硅烷化合物在溶劑中加熱反應(yīng)，或在吡啶和水的混合物中加入鹵 代硅烷化合物和硅烷化合物，并執(zhí)行氨解作用以合成改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷，然后制備改質(zhì) 氫化聚硅氧氮烷的溶液， 其中，所述硅烷化合物是選自聚硅烷、聚環(huán)硅烷及硅烷低聚物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物的方法，其 中，所述鹵代硅烷化合物選自二氯硅烷，三氯硅烷，四氯硅烷，及它們的混合物。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物的方法，其 中，所述硅烷化合物具有如下由化學(xué)式4所表示結(jié)構(gòu)：
其中，在上述化學(xué)式4， R1和R2是各自獨立地選自H、SiH 3、NH2、CUr和I， R3和R4是各自獨立地選自H、SiH 3、NH2、Cl、Br和I，或彼此融合，以提供一個環(huán)，并且 a是1到30的整數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物的方法，其 中，所述硅烷化合物是環(huán)戊硅烷。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物的方法，進 一步包括以一種非極性溶劑替代所述改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷的溶劑。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于制備以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物的方法，其 中，所述非極性溶劑是二甲苯或正丁醚。
18. -種以氧化硅為主的絕緣層，是使用根據(jù)權(quán)利要求6至11中的任一項所述的以氧 化硅為主的絕緣層形成用組合物所制造的。
19. 一種制造以氧化硅為主的絕緣層的方法，其包括涂布根據(jù)權(quán)利要求6至11中任一 項所述的以氧化硅為主的絕緣層形成用組合物在基底上； 以大于或等于50°C且小于或等于200°C的溫度，軟烘烤涂布有所述以氧化硅為主的絕 緣層形成用組合物的所述基底；以及 在溫度大于或等于200°C并小于或等于1，000°C的氧氣環(huán)境或包括大于等于0. 1千帕 水蒸氣的大氣環(huán)境下加熱所述軟烘烤過的基底。
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種藉由氫化聚硅氧氮烷和選自聚硅烷、聚環(huán)硅烷與硅烷低聚物的硅烷化合物的反應(yīng)而制備的改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷。改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷的氮原子相較于硅原子有較小的摩爾數(shù)比，且從而，改質(zhì)氫化聚硅氧氮烷可應(yīng)用在用于形成氧化硅為主的絕緣層的組合物中，用以形成氧化硅為主的絕緣層時，可以顯著降低膜收縮率。
【IPC分類】C08L83-08, H01B3-46, C08G77-26, C08G77-38
【公開號】CN104684968
【申請?zhí)枴緾N201380049625
【發(fā)明人】宋炫知, 樸銀秀, 林相學(xué), 郭澤秀, 金古恩, 金美英, 金補宣, 金奉煥, 羅隆熙, 裵鎮(zhèn)希, 徐珍雨, 尹熙燦, 李漢松, 田鐘大, 韓權(quán)愚, 洪承希, 黃丙奎
【申請人】第一毛織株式會社
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年7月15日
【公告號】US20150225508, WO2014104510A1