高级硅烷组合物和带膜的基板的制造方法技术

本发明专利技术涉及高级硅烷组合物，其含有高级硅烷化合物和溶剂，其特征在于，上述溶剂含有环状烃，所述环状烃具有１个或２个双键，不具有烷基，仅由碳和氢构成，折射率为１．４０～１．５１，介电常数为３．０以下且分子量为１８０以下。本发明专利技术的高级硅烷组合物可以通过液相方法形成安全且具有期望膜厚的优质的膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高级(higher-order)硅烷组合物和带膜的基板(substrate with film)的制造方法。
技术介绍
集成电路、薄膜晶体管等中应用的硅膜(非晶硅膜、多晶硅膜等)的图案形成，一般利用下述工艺来进行，所述工艺是通过CVD (化学气相沉积)法等气相方法在整个面上形成硅膜后，再利用光刻法除去不需要的部分。但是，在该方法中，由于使用了气相方法，因此存在下述问题需要大型的装置； 原料的使用效率差；原料为气体，从而难以操作；产生了大量废弃物等。因此，对于使用液相方法的硅膜的形成方法进行了研究，提出了例如下述方法使用含有液态的硅烷化合物(例如环戊硅烷)；利用紫外线照射使该液态的硅烷化合物光聚合而得的高级硅烷化合物；以及十氢萘、四氢萘、甲基萘、甲苯、癸烷、辛烷、二甲苯、苯等有机溶剂的高级硅烷组合物，并将该高级硅烷组合物涂布在基板上，除去溶剂后进行热处理， 由此来形成硅膜(参考例如日本特开2003-313299号公报)。但是，上述高级硅烷化合物在用于该高级硅烷组合物的溶剂中的溶解性低。S卩，在高级硅烷组合物中不使用液态的硅烷化合物、而仅使用上述有机溶剂时，不能以需要程度的高浓度将为了形成期望膜厚的硅膜的需要程度的高分子量的高级硅烷化合物溶解。但是，高级硅烷化合物在上述液态的硅烷化合物(低级硅烷化合物)中是可溶的，进一步地， 该低级硅烷化合物在上述溶剂中是可溶的。因此，在日本特开2003-313299号公报记载的高级硅烷组合物中，通过使高级硅烷化合物与低级硅烷化合物共存，形成了高级硅烷化合物溶解在溶剂中的状态。即，该公报的高级硅烷组合物也可以理解成高级硅烷化合物溶解在上述溶剂和低级硅烷化合物的混合溶剂中。对于这种高级硅烷组合物，如果欲提高高级硅烷化合物的分子量和含有率，则需要提高低级硅烷化合物的含有率，但低级硅烷化合物对于氧的反应性高，且蒸汽压高，因此存在混合溶剂变得不稳定这样的问题。鉴于这种情形，人们要求开发一种高级硅烷组合物，其稳定性、安全性优异、且含有对于以期望的膜厚形成优质膜为充分的浓度和分子量的高级硅烷化合物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够使用液相方法、以期望的膜厚形成优质的膜、且稳定的高级硅烷组合物，和可在基板上以期望的膜厚形成优质的膜的带膜的基板的制造方法。作为本专利技术的目的和优点，第1是利用如下高级硅烷组合物来达成。高级硅烷组合物，其含有高级硅烷化合物和溶剂，其中，上述溶剂含有环状烃，所述环状烃具有1个或2个双键，不具有烷基，仅由碳和氢构成，折射率为1. 40 1. 51，介电常数为3. 0以下，且分子量为180以下；作为本专利技术的目的和优点，第2是通过如下带膜的基板的制造方法来达成。带膜的基板的制造方法，该方法包括向基板上供给上述高级硅烷组合物的第1工序、和从该高级硅烷组合物中除去溶剂而形成高级硅烷化合物的覆膜的第2工序。 附图说明图1是实施例1的〈工序1A>中使用的环戊硅烷、实施例1的〈工序3A>中得到的高级硅烷化合物和实施例3中得到的高级硅烷化合物的GPC-MALLS图。这些图表示了将由GPC分离的物质直接用MALLS测定的数据。具体实施例方式以下，对于本专利技术的高级硅烷组合物以及带膜的基板的制造方法，基于优选的实施方式进行详细地说明。〈高级硅烷组合物〉首先，对于本专利技术的高级硅烷组合物进行说明。本专利技术的高级硅烷组合物含有高级硅烷化合物和溶剂。本专利技术的高级硅烷化合物是下述低级硅烷化合物的聚合物。该高级硅烷化合物是分别可通过选自在非氧化性气氛中的热处理和光照射处理的至少1种处理而转换成硅(非晶硅或多晶硅)；通过选自在氧化性气氛中的热处理和光照射处理的至少1种处理而转换成氧化硅的化合物。该高级硅烷化合物优选其沸点高于分解温度。由此，在将高级硅烷化合物进行烧成而转换成硅或氧化硅，并得到硅膜或氧化硅膜时，可以避免在高级硅烷化合物充分转换成硅或氧化硅之前发生气化或蒸发而损失的情况。并且，实际上如果将沸点高于分解温度的高级硅烷化合物进行加热，则由于在达到沸点之前发生分解，从而不能实际测定其沸点。 因此，这里所谓的“沸点”，是指通过蒸气压的温度依赖性或理论计算而求得的理论值。另外，这里所谓的沸点是指常压下的沸点。这种高级硅烷化合物优选是具有用下述组成式(1)SiXm (1)(上式中，X为氢原子或卤素原子，m为1 3的数。)表示的元素比的高分子化合物。m更优选为1. 5 2. 5。上述高级硅烷化合物的聚合度、S卩1分子的高级硅烷化合物中含有的硅原子数η 的平均值优选为5以上，更优选8 400，进而优选10 250。该聚合度η的平均值可以作为下述值通过计算而求得，所述值是用由凝胶渗透色谱-多角度光散射分析(GPC-MALLS) 测定的重均绝对分子量(绝对分子量的重量平均值)除以Si)(2(其中，X与上式(1)表示相同的意思)的式量而得的值。高级硅烷化合物的熔点、沸点和对基板的密合性、含有高级硅烷化合物的高级硅烷组合物对于基板的润湿性、和粘度依赖于η的大小。上述高级硅烷化合物的聚合度η越大(即，分子量越大)，显示出高级硅烷化合物的熔点和沸点、高级硅烷组合物的粘度以及所形成的涂膜对于基板的密合性变高，高级硅烷组合物对于氧的反应性变低的倾向。因此， 通过使用上述η的平均值在上述范围内的分子量大的高级硅烷化合物，可以在下述形成膜的工序中，可靠地形成均一膜厚且均质的膜。进一步地，所述分子量大的高级硅烷化合物的反应性低，因此还有操作容易的优点。但是上述η的平均值超过400的化合物则成为固体状的硬块，难以秤量，故不优选。这种高级硅烷化合物的制造方法没有特别地限定，例如可以通过以硅烷化合物、 卤代硅烷化合物等低级硅烷化合物作为起始原料，将该低级硅烷化合物优选在溶液中进行聚合而得到。在本专利技术中，低级硅烷化合物是指通过将其聚合而能够得到高级硅烷化合物的化合物，优选使用在常温、常压下为气体或液态的化合物。作为所述低级硅烷化合物，可以列举通过光照射、电子束照射、加热等进行聚合，而形成高级硅烷化合物的化合物，优选使用通过光照射、特别是紫外线照射而转换为高级硅烷化合物的具有光聚合性的化合物。 通过以所述低级硅烷化合物作为起始原料，可以容易地得到分子量较大的高级硅烷化合物。另外，比较容易控制所得高级硅烷化合物的分子量。作为上述具有光聚合性的低级硅烷化合物，例如优选是分子中具有1个以上环状结构的硅烷化合物或卤代硅烷化合物，更优选的化合物可以列举选自分别用下式(2)和 (3)SiiX2i (2)SijX2J_2 (3)(上式中，X分别为氢原子或卤原子，i为3 8的整数，j为4 14的整数。)表示的化合物中的至少1种硅烷化合物。上式( 所示的化合物是分子中具有1个环状结构的硅烷化合物或卤代硅烷化合物，上式C3)所示的化合物是分子中具有2个环状结构的硅烷化合物或卤代硅烷化合物。作为这种低级硅烷化合物的具体例子，用上式( 表示的化合物可以列举例如环丙硅烷、环丁硅烷、环戊硅烷、环己硅烷、环庚硅烷等；用上式(3)表示的化合物可以分别列举例如1，1’ -双环丁硅烷、1，1’ -双环戊硅烷、1，1，-双环己硅烷、1，1，-双环庚硅烷、1，1，-环丁硅烷基环戊硅烷、1，1，-环丁硅烷基环己硅烷、1，1’ -环丁硅烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．高级硅烷组合物，其含有高级硅烷化合物和溶剂，其特征在于，上述溶剂含有环状烃，所述环状烃具有１个或２个双键，不具有烷基，仅由碳和氢构成，折射率为１．４０～１．５１，介电常数为３．０以下，且分子量为１８０以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：下田达也，
申请(专利权)人：独立行政法人科学技术振兴机构，
类型：发明
国别省市：JP