[發(fā)明專利]烷氧基氨基硅烷化合物及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310051550.1
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103224510A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·P·斯彭斯;R·M·皮爾斯泰恩;雷新建;蕭滿超;R·霍;M·L·奧內(nèi)爾;H·錢德拉
• 申請（專利權(quán)）人: 氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C23C16/40
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 吳亦華

相關(guān)申請的交叉引用

本專利申請要求2012年1月27日提交的、名稱為“Novel?Alkoxyaminosilane?Compounds?and?Applications?Thereof(新型烷氧基氨基硅烷化合物及其應(yīng)用)”的美國臨時專利申請序號61/591,318的權(quán)益，該臨時申請通過引用整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本文描述了揮發(fā)性且熱穩(wěn)定的有機(jī)氨基硅烷，更具體地，描述了烷氧基氨基硅烷，及其用于沉積化學(xué)計(jì)量或非化學(xué)計(jì)量的含硅薄膜例如但不限于氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、羰基化硅、氧碳氮化硅薄膜的用途。

背景技術(shù)

美國專利號4,491,669公開了純的對應(yīng)于通式R_mSi(OR′)_n(NR″R′″)_p的混合烷氧基氨基硅烷的制備，其中：R是氫、短鏈烷基或烯基或芳基；R″和R′″獨(dú)立地是氫、短鏈烷基或芳基，至少一個不是氫；R′是短鏈烷基或芳基；且m、n和p是整數(shù)以使得m+n+p＝4，且n和p各自至少為1。獲得的化合物在具有末端硅烷基團(tuán)的聚硅氧烷的封端中使用。

美國專利號6,114,558和WO00/42049公開了具有通式RSi(NR¹R²)(OR³)₂的烷基(氨基)二烷氧基硅烷的制備，其中R是1到20個碳原子的直鏈或支鏈烷基或者是芳基烷基或芳基，R¹和R²是1到6個碳原子的烷基且它們中的一個可以是氫，且R³是1-6個碳原子的烷基，優(yōu)選甲基。該烷基(氨基)二烷氧基硅烷通過在逆加成工藝中無水地使化學(xué)計(jì)量量的烷氧基硅烷和烷基氨基氯化鎂反應(yīng)而制備。烷基氨基氯化鎂優(yōu)選地通過格氏試劑(RMX)和烷基胺在合適的非質(zhì)子溶劑例如四氫呋喃(THF)中反應(yīng)而原位制備。該反應(yīng)可以在25°-75℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，無需催化劑，并且回收非質(zhì)子溶劑以供在此工藝中再利用。因此，異丙基氯化鎂與叔丁胺在THF中反應(yīng)，接著用甲基三甲氧基硅烷處理，得到82％的甲基(叔丁基氨基)二甲氧基硅烷。

美國專利號7,524,735B1、US7,582,555B1、US7,888,233B1和US7,915,139B1公開了關(guān)于通過在縫隙中形成可流動膜而在襯底上用固體介電材料填充縫隙的方法。可流動膜提供了一致的、無空隙的縫隙填充。該膜然后轉(zhuǎn)化成固體介電材料。以這種方式，用固體介電材料填充襯底上的縫隙。根據(jù)各種實(shí)施方式，該方法涉及介電前體與氧化劑反應(yīng)以形成介電材料。在某些實(shí)施方式中，介電前體凝聚(condense)，且隨后與氧化劑反應(yīng)以形成介電材料。在某些實(shí)施方式中，氣相反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)以形成凝聚的可流動膜。

美國專利號7,943,531B2公開了在沉積室中在襯底上沉積氧化硅層的方法。第一含硅前體、第二含硅前體和NH₃等離子體反應(yīng)以形成氧化硅層。第一含硅前體包括Si-H鍵和Si-Si鍵中的至少一個。第二含硅前體包括至少一個Si-N鍵。

美國專利號7,425,350B2公開了制造含Si材料的方法，該方法包括將熱解的Si-前體輸送到襯底，并在襯底上聚合所熱解的Si-前體以形成含Si薄膜。熱解的Si-前體的聚合反應(yīng)可在致孔劑的存在下進(jìn)行，從而形成含致孔劑的含Si薄膜。可從含致孔劑的含Si薄膜移除致孔劑，從而形成多孔的含Si薄膜。優(yōu)選的多孔含Si薄膜具有低介電常數(shù)，并因此適于各種低-k應(yīng)用，例如在微電子器件和微電子機(jī)械系統(tǒng)中。

美國專利號4,345,088A公開了具有式X(R)₂NSiHOR的化合物，其中X是OR或N(R)₂，并且其中R是1-8個碳原子的烷基。這些化合物通過用烷醇處理三(二烷基氨基)氫化硅烷而制備。

美國專利號7,888,273B公開了通過產(chǎn)生可流動的含氧化硅的薄膜而內(nèi)襯和/或填充襯底上的縫隙的方法。該方法包括在使得在襯底上形成凝聚的可流動膜的條件下將氣相含硅前體和氧化劑反應(yīng)物引入到包含襯底的反應(yīng)室中。可流動膜至少部分地填充了襯底上的縫隙，然后轉(zhuǎn)化成氧化硅薄膜。在某些實(shí)施方式中，該方法包括在薄膜的形成中使用催化劑，例如親核試劑或鎓催化劑。催化劑可結(jié)合到一種反應(yīng)物中，和/或作為單獨(dú)的反應(yīng)物引入。還提供了將可流動膜轉(zhuǎn)化成固體介電薄膜的方法。該發(fā)明的方法可用來內(nèi)襯或填充高縱橫比的縫隙，包括具有從3∶1到10∶1的縱橫比的縫隙。