[發明專利]噴墨用二氧化硅系被膜形成組合物、二氧化硅系被膜的形成方法、半導體設備及太陽能電池系統

無效

• 申請號: 201280019477.3
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN103492499A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 岡田悠平;吉川貴浩;野部茂
• 申請（專利權）人: 日立化成株式會社
• 主分類號: C09D11/00
• 分類號: C09D11/00;C09D11/02;B41M5/00;H01L21/312;H01L31/04
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;於毓楨

技術領域

本發明涉及噴墨用二氧化硅系被膜形成組合物、二氧化硅系被膜的形成方法、半導體設備及太陽能電池系統。

背景技術

二氧化硅系被膜由于絕緣性、耐熱性、透明性以及耐磨耗性等優異，因此在各種領域得以適用。例如，在半導體設備中，出于絕緣性、耐熱性以及阻擋性的考慮，適用于配線間的絕緣膜、元件分離膜及掩模材料等用途，在液晶設備中，出于絕緣性、耐熱性及透明性的考慮，適用于元件的保護膜等用途。

以往，作為獲得二氧化硅系被膜的一般的方法，已知有氣相生長法及涂布法。在半導體領域，氣相生長法廣泛適應，有著可得到致密的二氧化硅系被膜等特長。但是，有需要特殊的裝置、伴隨著近年的處理基材的大型化而裝置成本增大等問題。另一方面，涂布法有著可以比較簡便的裝置成膜、向大型基材的成膜也比較容易等特長。作為涂布法，可以列舉旋涂、噴涂、浸漬法、輥涂法及絲網印刷法等。

然而，作為形成圖案化的二氧化硅系被膜的方法，光刻法成為主流。但是，采用了光刻法的圖案化有著工序復雜、成本高這樣的缺點。因此，近年作為可以簡便廉價地形成圖案的方法，研究了噴墨法（專利文獻1）。噴墨法能夠在所期望的位置形成所期望的圖案，因此無需像光刻法那樣在基板整個面上形成二氧化硅系被膜，可以極大地削減使用的材料量，因此成本方面也好、環境方面也好有著極大的優點。

作為獲得噴墨對應的二氧化硅系被膜形成組合物的方法，已知有以烷氧基硅烷作為原料的溶膠凝膠法（專利文獻2、3）。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-279134號公報

專利文獻2：日本特開2009-239983號公報

專利文獻3：日本特開2009-253127號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，如專利文獻2所記載的那樣，作為溶劑使用乙醇或水時，或如專利文獻3所記載的那樣，在100℃以下的溶劑占組成全體的70～90質量%時，重復噴墨描繪的未排出和排出的操作的話，容易引起噴嘴堵塞。量產時，由于重復這樣的排出和未排出，所述以往的二氧化硅系被膜形成組合物作為可供實用的產品還不充分。

此外，對于噴墨對應的二氧化硅系被膜形成組合物，使用其描繪圖案時，期待描繪圖案的截面形狀為矩形或接近矩形。例如，使用這樣的二氧化硅系被膜形成組合物來形成絕緣膜時，如果圖案截面形狀不為矩形的話（即，絕緣膜的膜厚在膜緣部降低），則絕緣性會局部地降低，其結果是有時使設備特性降低。

進一步地，噴墨對應的二氧化硅系被膜形成組合物有時用作掩模材料。此時，掩模材料的膜厚薄的話，則不能得到充分的掩模性，因此需要將膜厚增加一定程度。但是，在意圖增加膜厚時，在用旋涂法或噴墨法等向基板上涂布二氧化硅系被膜形成組合物后，使其預固化或固化的過程中，有時產生裂紋。涂布部面內的局部裂紋有時會使設備特性降低，因此期望不產生。

這樣地，對于噴墨對應的二氧化硅系被膜形成組合物，要求：即使重復未排出和排出的操作，噴墨噴嘴也可不產生堵塞地進行排出，此外可形成具有更接近矩形的截面形狀的描繪圖案，進一步即使增加描繪圖案的膜厚，在預固化及固化時，也不產生裂紋。因此，需要含有二氧化硅系被膜形成組合物的油墨在噴嘴前端部的非干燥性，和對著落時液滴潤濕性的抑制，進一步即使增加膜厚也不產生裂紋的耐裂紋性。然而，全部滿足這些特性是非常困難的。

本發明的目的在于，提供一種噴墨用二氧化硅系被膜形成組合物，其即使重復未排出和排出的操作也可不產生噴墨噴嘴的堵塞地進行排出，此外可形成具有更接近矩形的截面形狀的描繪圖案，且即使增加描繪圖案的膜厚也能夠抑制裂紋的產生。本發明的目的還在于提供一種使用了該組合物的二氧化硅系被膜的形成方法、半導體設備以及太陽能電池系統。

用于解決問題的方案

為了解決前述問題，本發明提供下述（1）及（2）所記載的噴墨用二氧化硅系被膜形成組合物、下述（3）所記載的二氧化硅系被膜的形成方法、下述（4）所記載的半導體設備以及下述（5）所記載的太陽能電池系統。

（1）一種噴墨用二氧化硅系被膜形成組合物，其含有硅化合物、溶劑和表面調節劑，

所述硅化合物為將如下單體成分水解、縮聚而得到的硅化合物，所述單體成分含有：

通式（I）：PhSiX₃表示的化合物，式中，Ph表示也可具有取代基的苯基，X表示水解性基團，多個存在的X可以相同也可不同，