无机聚硅氮烷树脂的制作方法
【专利摘要】本发明的无机聚硅氮烷树脂是所包含的硅原子与氮原子的比率Si/N为1.30以上的无机聚硅氮烷树脂。这样的Si含量高的无机聚硅氮烷树脂例如可通过如下方法等方法来制造：将同时包含Si-NH和Si-Cl的无机聚硅氮烷化合物加热，使NH与Cl进行反应的方法；以及合成不残留Si-Cl键的硅氮烷低聚物(聚合物)，向其中加入二卤代硅烷而进行热反应的方法。关于硅质膜，例如通过将含有前述无机聚硅氮烷树脂的涂布组合物涂布于基板，进行干燥，然后在加热了的状态下与水蒸气接触而氧化或者与过氧化氢蒸气以及水蒸气接触而氧化从而形成。
【专利说明】无机聚娃氮院树脂
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无机聚硅氮烷树脂，更具体涉及可良好地用于形成半导体元件等电子 设备等中的绝缘膜、钝化膜、平整化膜、保护膜、硬质掩膜、应力调整膜、牺牲膜等的无机聚 硅氮烷树脂。另外，本发明涉及含有该无机聚硅氮烷树脂的涂布组合物、使用该无机聚硅氮 烷树脂而形成硅质膜的方法以及通过该方法形成的硅质膜。
【背景技术】
[0002] 聚硅氮烷作为可用作氮化硅前体的化合物而广泛为人所知（例如参照专利文献 1)。另外，近年来，作为半导体装置等电子设备中的层间绝缘膜等的绝缘膜、钝化膜、保护 膜、平整化膜等的形成材料，也受到人们的关注，这些膜按照下述方式形成：将包含聚硅氮 烷的涂布液涂布于适当的基材上，然后进行焙烧，将聚硅氮烷转化为硅质膜（例如参照专 利文献2?5)。
[0003] 另外，在半导体装置那样的电子设备中，半导体元件例如晶体管、电阻以及其它元 件配置在基板上，为了将这些元件绝缘、分离，使用聚硅氮烷在元件之间形成由绝缘膜形成 的隔离区域。此外，在电子设备的领域人们正在推进高密度化、高集成化，为了应对高密度 化和高集成化，采用如下的沟槽隔离结构：在半导体基板的表面形成微细的槽，向该槽的内 部填充绝缘物，从而将形成于沟槽两侧的元件电分离。
[0004] 在前述沟槽隔离结构中，也使用着包含聚硅氮烷的涂布液。作为用于形成包括这 样的沟槽隔离结构在内的绝缘膜、钝化膜、平整化膜、保护膜等的聚硅氮烷，在专利文献1 中示出了一种无机聚硅氮烷，该无机聚硅氮烷具有由下面的通式所表示的重复单元。
[0005] [化学式1]
[0006]
【权利要求】
1. 一种无机聚硅氮烷树脂，其特征在于，所包含的硅原子与氮原子的比率Si/N为1. 30 以上。
2. -种无机聚硅氮烷树脂，其特征在于，其为权利要求1所述的无机聚硅氮烷树脂，其 中，所包含的硅原子与氮原子的比率Si/N为1.32以上。
3. 根据权利要求1或2所述的无机聚硅氮烷树脂，其特征在于，苯乙烯换算重均分子量 为 1，200 ?20, 000。
4. 根据权利要求1?3中任一项所述的无机聚硅氮烷树脂，其特征在于，所述无机聚硅 氮烷树脂通过将同时包含Si-NH与Si-Cl的无机聚硅氮烷化合物加热，使NH与C1进行反 应从而获得。
5. 根据权利要求4所述的无机聚硅氮烷树脂，其特征在于，所述加热在催化剂的存在 下进行。
6. 根据权利要求5所述的无机聚硅氮烷树脂，其特征在于，所述催化剂为叔胺。
7. 根据权利要求1?3中任一项所述的无机聚硅氮烷树脂，其特征在于，所述无机聚硅 氮烷树脂通过合成不残留Si-Cl键的硅氮烷低聚物或者聚合物，向其中加入卤代硅烷而进 行热反应从而获得。
8. 根据权利要求7所述的无机聚硅氮烷树脂，其特征在于，所述卤代硅烷是二卤代硅 烧。
9. 一种涂布组合物，其含有权利要求1?8中任一项所述的无机聚硅氮烷树脂。
10. -种硅质膜的形成方法，其特征在于，将权利要求9所述的涂布组合物涂布于基 板，进行干燥，然后在加热了的状态下与水蒸气接触从而氧化。
11. 一种硅质膜的形成方法，其特征在于，将权利要求9所述的涂布组合物涂布于基 板，进行干燥，然后在加热了的状态下与过氧化氢蒸气以及水蒸气接触从而氧化。
12. -种硅质膜，其通过权利要求10或11所述的硅质膜的形成方法而形成。
13. 根据权利要求12所述的硅质膜，其特征在于，膜的收缩量为15%以下。
【文档编号】C01B21/082GK104114483SQ201380008388
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年2月1日 优先权日:2012年2月8日
【发明者】藤原嵩士, R·格罗特穆勒, 神田崇, 长原达郎 申请人:Az电子材料（卢森堡）有限公司