KR20200136386A - An aminosilane compound, and a composition for forming a silicone-containing film containing the aminosilane compound - Google Patents

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KR20200136386A
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겐키 다이라
준이치 가와카미
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스미토모 세이카 가부시키가이샤
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Abstract

실리콘 함유막의 형성에 있어서 성막 시의 기판 표면에 대한 흡착성의 향상에 의해 성막 속도를 향상시키고, 분해 온도의 저온화에 의해 보다 저온에서 막 형성을 가능하게 하기 위해서, 저온에서 분해 가능한 아미노실레인 화합물, 및 저온에서 분해 가능한 아미노실레인 화합물을 실리콘 전구체로서 이용하는 실리콘 함유막의 제조 방법을 제공한다.In the formation of a silicon-containing film, an aminosilane compound that can be decomposed at a low temperature in order to improve the film formation speed by improving the adsorption property to the substrate surface during film formation, and to enable the film formation at a lower temperature by lowering the decomposition temperature. , And an aminosilane compound capable of decomposing at a low temperature is provided as a silicon precursor.

Description

아미노실레인 화합물, 및 상기 아미노실레인 화합물을 포함하는 실리콘 함유막 형성용의 조성물An aminosilane compound, and a composition for forming a silicone-containing film containing the aminosilane compound

본 발명의 기술 분야는 신규 아미노실레인 화합물, 및 당해 화합물을 포함하는 실리콘 함유막 형성용의 조성물에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to a novel aminosilane compound and a composition for forming a silicone-containing film comprising the compound.

반도체 디바이스의 제작에 있어서, 실리콘 함유 박막은, 다양한 증착 공정에 의해 실리콘막, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 탄질화막 및 실리콘 옥시질화막 등의 여러 가지 형태의 박막으로 제조되고 있고, 다양한 분야에서 응용되고 있다. 그 중에서도 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막은, 매우 우수한 차단 특성 및 내산화성을 갖기 때문에, 장치의 제작에 있어서 절연막, 금속간 유전 물질, 시드층, 스페이서, 하드 마스크, 트렌치 아이솔레이션, 확산 방지막, 에칭 정지층 및 보호막층으로서 기능한다.In the manufacture of semiconductor devices, silicon-containing thin films are manufactured into various types of thin films such as silicon films, silicon oxide films, silicon nitride films, silicon carbonitride films, and silicon oxynitride films by various deposition processes, and are applied in various fields. have. Among them, silicon oxide film and silicon nitride film have very excellent blocking properties and oxidation resistance, so in the manufacture of devices, insulating films, intermetallic dielectric materials, seed layers, spacers, hard masks, trench isolation, diffusion barrier films, etch stop layers, and It functions as a protective film layer.

근년은 소자의 미세화, 어스펙트비의 증가, 및 소자 재료의 다양화에 수반하여, 전기 특성이 우수한 초미세 박막을 저온에서 성막하는 기술이 요구되고 있지만, 종래의 실리콘 전구체를 이용한 성막 방법에서는 성막 온도를 600℃ 이상으로 할 필요가 있어, 스텝 커버리지, 에칭 특성, 박막의 물리적 및 전기적 특성의 저하가 문제가 되고 있다.In recent years, with the miniaturization of the device, the increase in the aspect ratio, and the diversification of the device material, a technology for forming an ultrafine thin film having excellent electrical properties at a low temperature is required. However, in the conventional film formation method using a silicon precursor, It is necessary to set the temperature to 600 DEG C or higher, and the step coverage, etching characteristics, and physical and electrical characteristics of the thin film are deteriorated.

이 문제를 해결하기 위해, 원자층 퇴적(ALD)법으로, 다이클로로실레인(DCS: SiH2Cl2)과 암모니아(NH3)를 플라즈마에 의해 활성화한 암모니아 라디칼(NH3·)을 교대로 공급하는 것에 의해, 저온(300℃∼600℃)에서 실리콘 질화막을 성막하는 방법(특허문헌 1)이나, ALD법으로, 테트라클로로실레인(TCS: SiCl4)과 물(H2O)을 반응시키는 것에 의해, 저온(300℃∼400℃)에서 실리콘 산화막을 성막하는 방법(특허문헌 2)이 제안되어 있다.To solve this problem, by atomic layer deposition (ALD) method, dichlorosilane (DCS: SiH 2 Cl 2 ) and ammonia (NH 3 ) are activated by plasma by alternating ammonia radicals (NH 3 ·). By supplying, a method of forming a silicon nitride film at a low temperature (300°C to 600°C) (Patent Document 1) or ALD method, reacting tetrachlorosilane (TCS: SiCl 4 ) and water (H 2 O) A method of forming a silicon oxide film at a low temperature (300°C to 400°C) (Patent Document 2) is proposed.

일본 특허공개 2004-281853호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2004-281853 일본 특허공개 2005-11904호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2005-11904

그러나, 특허문헌 1의 방법에서는, 실리콘 질화막 중에 탄소를 도입하는 것이 구조 결함의 요인이 될 수 있기 때문에, 절연 내성을 열화시킬 우려가 있다. 또한 특허문헌 2의 방법에서는, 염화물인 TCS가 물과 반응하여 HCl이 생성되어, 배기계 배관을 부식시킨다는 문제가 있다.However, in the method of Patent Document 1, since the introduction of carbon into the silicon nitride film may cause structural defects, there is a concern that insulation resistance may be deteriorated. Further, in the method of Patent Document 2, there is a problem that TCS, which is a chloride, reacts with water to generate HCl, which corrodes the exhaust pipe.

본 발명은, 이와 같은 사정하에서 안출된 것으로서, 탄소 및 할로젠화물을 함유하지 않고, 또한 실리콘 함유막의 형성에 있어서 성막 시의 기판 표면에 대한 흡착성의 향상에 의해 성막 속도를 향상시키고, 분해 온도의 저온화에 의해 보다 저온에서 막 형성을 가능하게 하는 실리콘 전구체를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.The present invention has been devised under such circumstances, and does not contain carbon and halides, and in the formation of a silicon-containing film, the film formation rate is improved by improving the adsorption property to the substrate surface during film formation, and the decomposition temperature is reduced. It is a major problem to provide a silicon precursor that enables film formation at a lower temperature by lowering the temperature.

종래, Si 원자에 대해서 동일한 아미노기가 결합한 아미노실레인 화합물을 실리콘 함유막 형성용의 전구체로 하는 것이, 합성의 용이성 등의 이유로부터 일반적이었지만, 본 발명자들은, 예의 검토의 결과, 원하는 효과를 얻기 위해서는, Si 원자에 대해서 상이한 아미노기가 결합한 아미노실레인 화합물을 실리콘 함유막 전구체로서 이용하는 것이 유용하다는 것을 발견했다. 그 중에서도 Si 원자에 대해서 다이아이소프로필아미노기 및 비(非)다이아이소프로필아미노기인 특정한 아미노기의 2개의 아미노기가 결합하고 있는 아미노실레인 화합물을 실리콘 함유막 전구체로서 이용함으로써, 실리콘 함유막 전구체의 기판에 대한 흡착성이 향상됨으로써 성막 속도가 향상되고, 분해 온도의 저온화에 의해 보다 저온에서의 막 형성을 할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.Conventionally, it was common to use an aminosilane compound having the same amino group bonded to the Si atom as a precursor for forming a silicon-containing film for reasons such as ease of synthesis, but the inventors of the present invention, as a result of intensive examination, in order to obtain the desired effect , It has been found that it is useful to use an aminosilane compound having different amino groups bonded to the Si atom as a silicon-containing film precursor. In particular, by using an aminosilane compound in which two amino groups of a specific amino group, which are a diisopropylamino group and a non-diisopropylamino group, are bonded to the Si atom as a silicon-containing film precursor, the substrate of the silicon-containing film precursor is It was found that the film formation rate was improved by improving the adsorption property to the surface, and the film formation at a lower temperature could be achieved by lowering the decomposition temperature, and thus the present invention was completed.

즉, 본 발명은, 이하에 게재하는 태양의 발명을 제공한다.In other words, the present invention provides the invention of the aspect disclosed below.

항 1 하기 식:Item 1 the following formula:

Figure pct00001
Figure pct00001

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

으로 표시되는 아미노실레인 화합물.An aminosilane compound represented by.

항 2 하기 식: Item 2 The following formula:

Figure pct00002
Figure pct00002

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

으로 표시되는, 실리콘 함유막 형성용의 전구체.A precursor for forming a silicon-containing film represented by.

항 3 상기 실리콘 함유막이 화학 기상 성장에 의해 형성되는, 항 2에 기재된 전구체.Item 3 The precursor according to item 2, wherein the silicon-containing film is formed by chemical vapor deposition.

항 4 상기 화학 기상 성장은 원자층 퇴적인, 항 3에 기재된 전구체.Item 4 The precursor according to item 3, wherein the chemical vapor deposition is an atomic layer deposition.

항 5 하기 식: Item 5 below formula:

Figure pct00003
Figure pct00003

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both of R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

으로 표시되는 아미노실레인 화합물을 포함하는, 실리콘 함유막 형성용의 조성물.A composition for forming a silicone-containing film containing an aminosilane compound represented by.

항 6 상기 실리콘 함유막이 화학 기상 성장에 의해 형성되는, 항 5에 기재된 조성물.Item 6 The composition according to item 5, wherein the silicone-containing film is formed by chemical vapor deposition.

항 7 상기 화학 기상 성장은 원자층 퇴적인, 항 6에 기재된 조성물.Item 7 The composition according to item 6, wherein the chemical vapor growth is an atomic layer deposition.

항 8 하기 식: Item 8:

Figure pct00004
Figure pct00004

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

으로 표시되는 아미노실레인 화합물의 제조 방법으로서,As a method for producing an aminosilane compound represented by,

(a) 다이클로로실레인 및 제 1 아민을 용매에 첨가하여 아미노클로로실레인 화합물을 합성하는 합성 공정; (a) synthesizing an aminochlorosilane compound by adding dichlorosilane and a first amine to a solvent;

(b) 부생 염을 여과에 의해 제거하는 여과 공정; (b) a filtration step of removing by-product salts by filtration;

(c) 여액에 제 2 아민을 첨가하여 아미노실레인 화합물을 합성하는 합성 공정; 및 (c) synthesizing an aminosilane compound by adding a second amine to the filtrate; And

(d) 증류에 의해 아미노실레인 화합물을 단리하는 증류 공정 (d) distillation step of isolating aminosilane compound by distillation

을 포함하는, 제조 방법.Containing, the manufacturing method.

항 9 합성 공정(a)에 있어서의 상기 제 1 아민이 다이아이소프로필아민이며, 상기 아미노클로로실레인 화합물이, 하기 식(1):Item 9 The first amine in the synthesis step (a) is diisopropylamine, and the aminochlorosilane compound is the following formula (1):

Figure pct00005
Figure pct00005

로 표시되는 중간체(1)이고, 합성 공정(c)에 있어서의 제 2 아민이It is an intermediate (1) represented by and the second amine in the synthesis step (c) is

R1R2NHR 1 R 2 NH

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both of R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

로 표시되는 R1R2NH인, 항 8에 기재된 제조 방법.The production method according to item 8, which is R 1 R 2 NH represented by.

항 10 합성 공정(a)에 있어서의 상기 제 1 아민이Item 10 The first amine in the synthesis step (a) is

R1R2NHR 1 R 2 NH

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

로 표시되는 아민 화합물이며, 상기 아미노클로로실레인 화합물이, 하기 식(2):It is an amine compound represented by, and the aminochlorosilane compound is the following formula (2):

Figure pct00006
Figure pct00006

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

로 표시되는 중간체(2)이고, 상기 합성 공정(c)에 있어서의 제 2 아민이 다이아이소프로필아민인, 항 8에 기재된 제조 방법.The production method according to item 8, wherein the intermediate (2) represented by and the second amine in the synthesis step (c) is diisopropylamine.

항 11 하기 식:Item 11 below formula:

Figure pct00007
Figure pct00007

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

으로 표시되는 아미노실레인 화합물을 이용하는, 실리콘 함유막의 제조 방법.A method for producing a silicon-containing film using an aminosilane compound represented by.

항 12 실리콘 함유막은 산화 실리콘막인, 항 11에 기재된 실리콘 함유막의 제조 방법.Item 12 The method for producing a silicon-containing film according to item 11, wherein the silicon-containing film is a silicon oxide film.

본 발명에 의하면, 특정한 아미노실레인 화합물을 실리콘 전구체로서 이용함으로써, 구조 결함이나 부식성 가스를 발생시키지 않고서 막 형성을 보다 저온에서 행하는 것이 가능해졌다. 게다가, 본 발명의 방법에 의하면, 성막 속도가 향상되므로 보다 염가로 또한 보다 높은 생산성으로 반도체 디바이스를 제작할 수 있다.According to the present invention, by using a specific aminosilane compound as a silicon precursor, it has become possible to perform film formation at a lower temperature without generating structural defects or corrosive gas. Moreover, according to the method of the present invention, since the film formation speed is improved, a semiconductor device can be manufactured at a lower cost and with higher productivity.

[도 1] 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 아미노실레인 화합물(다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인)의 1H-NMR 차트.
[도 2] 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 아미노실레인 화합물(다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인)의 1H-NMR 차트.
1 H-NMR chart of an aminosilane compound (diisopropylamino tertiary aminosilane) obtained by the production method of the present invention.
[Fig. 2] 1 H-NMR chart of the aminosilane compound (diisopropylaminodimethylaminosilane) obtained by the production method of the present invention.

본 발명은, 하기 식:The present invention, the following formula:

Figure pct00008
Figure pct00008

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필(i-Pr)기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl (i-Pr) group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group Represents a substituent selected from the group consisting of groups, provided that the case where both of R 1 and R 2 are isopropyl groups is not included.)

으로 표시되는 아미노실레인 화합물을 제공한다.It provides an aminosilane compound represented by.

NR1R2의 바람직한 구체예는, NH(t-Bu), N(CH3)2이다.Preferred specific examples of NR 1 R 2 are NH(t-Bu) and N(CH 3 ) 2 .

아미노실레인 화합물의 쌍극자 모멘트는, 0.85D 이상이어도 되고, 예를 들면 1.0D 이상이며, 또한 2.0D 이하여도 되고, 예를 들면 1.35D 이하이다. 여기에서, 아미노실레인 화합물의 쌍극자 모멘트란, 아미노실레인 화합물의 분자 내의 원자 상의 부분 전하에서 유래하는 음전하로부터 양전하를 향하는 벡터량을 의미한다. 쌍극자 모멘트는, 시판 중인 분자 화학 계산 프로그램을 이용하는 것에 의해 계산하는 것이 가능하다. 예를 들면, Gaussian사제 Gaussian09를 이용하여 밀도범함수법(B3LYP/cc-pVDZ)으로 계산할 수 있다.The dipole moment of the aminosilane compound may be 0.85D or more, for example, 1.0D or more, and may be 2.0D or less, and for example, 1.35D or less. Here, the dipole moment of the aminosilane compound means the amount of a vector from negative charges to positive charges derived from partial charges on an atom in the molecule of the aminosilane compound. The dipole moment can be calculated by using a commercially available molecular chemistry calculation program. For example, it can be calculated by the density functional method (B3LYP/cc-pVDZ) using Gaussian09 manufactured by Gaussian.

본 발명에 의한 아미노실레인 화합물의 제조 방법은, (a) 다이클로로실레인 및 제 1 아민을 용매에 첨가하여 아미노클로로실레인 화합물을 합성하는 합성 공정, (b) 부생 염을 여과에 의해 제거하는 여과 공정, (c) 여액에 제 2 아민을 첨가하여 아미노실레인 화합물을 합성하는 합성 공정, 및 (d) 증류에 의해 아미노실레인 화합물을 단리하는 증류 공정을 포함한다.The method for preparing an aminosilane compound according to the present invention includes (a) a synthesis process of synthesizing an aminochlorosilane compound by adding dichlorosilane and a first amine to a solvent, and (b) removing by-product salts by filtration. And (c) a synthesis step of synthesizing an aminosilane compound by adding a second amine to the filtrate, and (d) a distillation step of isolating the aminosilane compound by distillation.

본 발명에 이용할 수 있는 용매는, 예를 들면 헥세인, 사이클로헥세인, 헵테인, 노네인, 데케인 등의 탄화수소류; 다이클로로에테인, 다이클로로메테인, 클로로폼 등의 할로젠화 탄화수소류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 클로로벤젠, 트라이클로로벤젠 등의 방향족 탄화수소류; 및 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 이들 중에서도 헥세인, 사이클로헥세인, 헵테인, 노네인, 데케인 등의 탄화수소류가 바람직하고, 특히 헥세인이 바람직하게 이용된다. 용매의 사용량은 다이클로로실레인에 대해서, 통상 0.1∼50배 질량이다.The solvent that can be used in the present invention is, for example, hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, heptane, nonane, and decane; Halogenated hydrocarbons such as dichloroethane, dichloromethane, and chloroform; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, and trichlorobenzene; And mixtures thereof. Among these, hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, heptane, nonane, and decane are preferable, and hexane is particularly preferably used. The amount of the solvent used is usually 0.1 to 50 times the mass of dichlorosilane.

다이클로로실레인, 아미노클로로실레인, 아미노실레인의 가수분해를 회피하기 위해, 반응계는 모두 무수 조건에서 행하는 것이 바람직하고, 사용하는 모든 원료 중의 수분을 모든 원료 질량에 대해서 0∼5000질량ppm, 바람직하게는 0∼400질량ppm의 범위로 해서 반응을 행한다. 또한, 반응 장치는 가열 건조 및 감압, 질소나 아르곤 등의 불활성 가스 치환을 행함으로써 건조된 것을 이용하는 것이 바람직하다.In order to avoid hydrolysis of dichlorosilane, aminochlorosilane, and aminosilane, the reaction system is preferably carried out under anhydrous conditions, and moisture in all raw materials used is 0 to 5000 mass ppm with respect to the mass of all raw materials, Preferably, the reaction is carried out in the range of 0 to 400 mass ppm. In addition, it is preferable to use a dried reaction apparatus by performing heat drying, reduced pressure, and substitution with an inert gas such as nitrogen or argon.

공정(a)에서는, 최초로 제 1 아민을 유기 용매에 용해시키고, 거기에 다이클로로실레인을 가해 가는 방법, 혹은, 다이클로로실레인을 유기 용매에 녹여 두고 거기에 제 1 아민을 가해 가는 방법 중 어느 것이어도 본 반응에는 적용 가능하다.In the step (a), either the first amine is dissolved in an organic solvent and dichlorosilane is added thereto, or the dichlorosilane is dissolved in an organic solvent and the first amine is added thereto. Any one is applicable to this reaction.

제 1 아민의 사용량은, 원료인 다이클로로실레인에 대해서, 통상 1∼4배몰, 수율 향상의 관점에서 바람직하게는 1.5∼2.5배몰이다.The amount of the first amine used is usually 1 to 4 times by mole, and preferably 1.5 to 2.5 times by mole from the viewpoint of improving the yield with respect to dichlorosilane as a raw material.

반응은 발열 반응이기 때문에, 반응 온도는 저온에서 행해지는 것이 선호되지만, 지나치게 낮으면 수율 저하의 우려가 있기 때문에, -20℃∼60℃, 바람직하게는 -10∼50℃의 범위에서 행해진다. 반응 시간은 통상 0.5∼10시간의 범위이다.Since the reaction is an exothermic reaction, the reaction temperature is preferably carried out at a low temperature, but if the reaction temperature is too low, there is a risk of a decrease in the yield, and thus the reaction is carried out in the range of -20°C to 60°C, preferably -10 to 50°C. The reaction time is usually in the range of 0.5 to 10 hours.

공정(b)에서는, 반응기 내의 조(粗)생성물로부터 부생 염을 제거한다. 아미노클로로실레인의 분해를 억제하기 위해서 건조한 불활성 가스하에서, 예를 들면 질소 또는 아르곤하에서 행하는 것이 바람직하다. 여과 온도는 일의적으로 정해지는 것은 아니지만, 10℃로부터 사용 용매의 비점까지 적용 가능하다. 바람직하게는 20℃ 내지 65℃의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.In step (b), by-product salts are removed from crude products in the reactor. In order to suppress the decomposition of aminochlorosilane, it is preferable to carry out under dry inert gas, for example under nitrogen or argon. Although the filtration temperature is not uniquely determined, it is applicable from 10°C to the boiling point of the solvent used. It is preferably carried out in the range of 20°C to 65°C.

공정(c)에서는, 공정(b)에서 얻어진 여액에 대해서 제 2 아민을 적하하는 것에 의해 합성한다.In step (c), it is synthesized by dropping a second amine to the filtrate obtained in step (b).

제 2 아민의 사용량은, 중간체인 아미노클로로실레인의 총량 1몰에 대해서, 2몰 이상의 양일 것이 요망되지만, 경제적인 관점에서, 2∼3배몰의 범위인 것이 바람직하다.Although it is desired that the amount of the second amine used is 2 mol or more with respect to 1 mol of the total amount of the intermediate aminochlorosilane, it is preferably in the range of 2 to 3 moles from the viewpoint of economy.

반응은 발열 반응이기 때문에, 반응 온도는 저온에서 행해지는 것이 선호되지만, 지나치게 낮으면 수율 저하의 우려가 있기 때문에, -5℃∼60℃, 바람직하게는 0∼50℃의 범위에서 행해진다. 반응 시간은 통상 0.5∼10시간의 범위이다.Since the reaction is an exothermic reaction, the reaction temperature is preferably carried out at a low temperature. If the reaction temperature is too low, the yield may be lowered. Therefore, it is carried out in the range of -5°C to 60°C, preferably 0 to 50°C. The reaction time is usually in the range of 0.5 to 10 hours.

공정(d)에서는, 증류, 예를 들면 감압 증류를 행하는 것에 의해 아미노실레인 화합물이 단리된다. 아민, 유기 용매는 용이하게 제거되어, 아미노실레인 화합물을 충분히 높은 순도로 정제할 수 있다.In step (d), the aminosilane compound is isolated by distillation, for example, distillation under reduced pressure. The amine and organic solvent are easily removed, and the aminosilane compound can be purified with a sufficiently high purity.

본 발명의 제 1 태양의 제조 방법은, 우선, 다이클로로실레인에 다이아이소프로필아민을 반응시키는 것에 의해, 하기 식(1):In the manufacturing method of the first aspect of the present invention, first, by reacting diisopropylamine with dichlorosilane, the following formula (1):

Figure pct00009
Figure pct00009

로 표시되는 중간체(1)을 제조하고, 중간체(1)에To prepare the intermediate (1) represented by, the intermediate (1)

R1R2NHR 1 R 2 NH

로 표시되는 아민 화합물을 반응시키는 것에 의해 제조하는 방법이다. 여기에서, R1 및 R2의 구체적 구조 및 NR1R2의 바람직한 예는, 아미노실레인 화합물의 설명에 있어서 상기에서 기술한 대로이다.It is a method of producing by reacting an amine compound represented by. Here, the specific structures of R 1 and R 2 and preferable examples of NR 1 R 2 are as described above in the description of the aminosilane compound.

다이클로로실레인과 다이아이소프로필아민((i-Pr)2NH)의 반응식을 이하에 나타낸다.The reaction formula of dichlorosilane and diisopropylamine ((i-Pr) 2 NH) is shown below.

SiH2Cl2 + 2(i-Pr)2NH → (i-Pr)2NSiH2Cl + (i-Pr)2NH·HClSiH 2 Cl 2 + 2(i-Pr) 2 NH → (i-Pr) 2 NSiH 2 Cl + (i-Pr) 2 NH·HCl

중간체(1)과 R1R2NH의 반응식을 이하에 나타낸다.The reaction scheme of intermediate (1) and R 1 R 2 NH is shown below.

Figure pct00010
Figure pct00010

본 발명의 제 2 태양의 제조 방법은, 우선, 다이클로로실레인에 R1R2NH를 반응시키는 것에 의해, 하기 식(2):In the production method of the second aspect of the present invention, first, by reacting R 1 R 2 NH with dichlorosilane, the following formula (2):

Figure pct00011
Figure pct00011

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

로 표시되는 중간체(2)를 제조하고, 중간체(2)에 다이아이소프로필아민을 반응시키는 것에 의해 제조하는 방법이다.It is a method of preparing the intermediate (2) represented by and by reacting the intermediate (2) with diisopropylamine.

다이클로로실레인과 R1R2NH의 반응식을 이하에 나타낸다.The reaction formula of dichlorosilane and R 1 R 2 NH is shown below.

SiH2Cl2 + 2R1R2NH → R1R2NSiH2Cl + R1R2NH·HClSiH 2 Cl 2 + 2R 1 R 2 NH → R 1 R 2 NSiH 2 Cl + R 1 R 2 NH·HCl

중간체(2)와 다이아이소프로필아민의 반응식을 이하에 나타낸다.The reaction formula of the intermediate (2) and diisopropylamine is shown below.

Figure pct00012
Figure pct00012

본 발명에 의한 아미노실레인 화합물을 실리콘 함유막의 중간체로서 이용하여, 기판 상에 실리콘 함유막, 예를 들면 질화 실리콘막, 산화 실리콘막 등을 형성할 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명에 의한 실리콘 함유막의 형성 방법은,Using the aminosilane compound according to the present invention as an intermediate of a silicon-containing film, a silicon-containing film, for example, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like can be formed on a substrate. More specifically, the method for forming a silicon-containing film according to the present invention,

(e) 기판에, 하기 식: (e) on the substrate, the following formula:

Figure pct00013
Figure pct00013

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)

으로 표시되는 아미노실레인 화합물을 포함하는 아미노실레인 조성물을 접촉시켜, 기판에 상기 아미노실레인 조성물을 흡착시키는 공정; A step of adsorbing the aminosilane composition to a substrate by contacting an aminosilane composition containing an aminosilane compound represented by

(f) 미흡착 아미노실레인 조성물 및 부생물을 퍼지하는 공정; (f) purging the unadsorbed aminosilane composition and by-products;

(g) 상기 아미노실레인 조성물이 흡착된 기판에 반응 가스를 주입함으로써, 아미노실레인이 분해되어 원자층을 형성하는 공정; 및 (g) injecting a reactive gas into the substrate on which the aminosilane composition is adsorbed, thereby decomposing the aminosilane to form an atomic layer; And

(h) 미반응의 반응 가스와 부생물을 퍼지하는 공정 (h) the process of purging unreacted reactive gases and by-products

을 포함하는, 원자층 퇴적법이다.It is an atomic layer deposition method, including.

기판의 온도(성막 온도)는 100∼600℃에서 행해져도 되고, 바람직하게는 100∼550℃이다. 얻어지는 막 물성, 에너지 절약성 등의 관점에서, 기판의 온도는 550℃ 이하여도 되고, 예를 들면 450℃ 이하이고, 바람직하게는 400℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 350도 이하이며, 더 바람직하게는 325℃ 이하이다. 또한, 기판의 온도는 100℃ 이상이어도 되고, 예를 들면 150℃ 이상이다. 한편, 성막 온도는 (e)∼(h) 중 적어도 한 공정의 온도여도 되고, 예를 들면, 공정(e)에 있어서의 아미노실레인 조성물과 접촉할 때의 기판의 온도이다.The temperature of the substrate (film formation temperature) may be performed at 100 to 600°C, preferably 100 to 550°C. From the viewpoints of the film properties and energy saving properties obtained, the temperature of the substrate may be 550°C or less, for example, 450°C or less, preferably 400°C or less, more preferably 350°C or less, and more preferably Is 325°C or less. In addition, the temperature of the substrate may be 100°C or higher, for example 150°C or higher. On the other hand, the film formation temperature may be the temperature of at least one step among (e) to (h), and is, for example, the temperature of the substrate when it comes into contact with the aminosilane composition in step (e).

실리콘 함유막의 형성은 질소나 아르곤 등의 불활성 가스 치환을 행한 후에 행하는 것이 바람직하다. 즉, 반응계 내부를 불활성 가스 치환한 후에, 상기 공정(e)를 행해도 된다.The silicon-containing film is preferably formed after substitution with an inert gas such as nitrogen or argon is performed. That is, you may perform the said process (e) after inert gas substitution inside the reaction system.

공정(e)에 있어서의 아미노실레인 조성물 가스 또는 반응 가스 주입 시의 압력은 0.05∼100Torr여도 되고, 바람직하게는 0.05∼50Torr에서 행해진다. 에너지 절약성 등의 관점에서, 원료 아미노실레인 조성물 가스의 공급 시간은 10초 이하여도 되고, 예를 들면 5초 이하, 바람직하게는 3초 이하, 보다 바람직하게는 2초 이하이다.The pressure at the time of injection of the aminosilane composition gas or the reactive gas in step (e) may be 0.05 to 100 Torr, preferably 0.05 to 50 Torr. From the viewpoint of energy savings and the like, the supply time of the raw material aminosilane composition gas may be 10 seconds or less, for example, 5 seconds or less, preferably 3 seconds or less, and more preferably 2 seconds or less.

공정(f)에 있어서의 퍼지는, 아르곤 등의 불활성 가스를 도입함으로써 행할 수 있다. 에너지 절약성 등의 관점에서, 공정(f)에 있어서의 퍼지 시간은 60초 이하여도 되고, 예를 들면 30초 이하, 바람직하게는 25초 이하이다.Purging in step (f) can be performed by introducing an inert gas such as argon. From the viewpoint of energy savings and the like, the purge time in the step (f) may be 60 seconds or less, for example, 30 seconds or less, preferably 25 seconds or less.

공정(g)에 있어서의 아미노실레인 조성물 가스 또는 반응 가스 주입 시의 압력은 0.05∼100Torr여도 되고, 바람직하게는 0.05∼50Torr에서 행해진다. 에너지 절약성 등의 관점에서, 반응 가스의 공급 시간은 30초 이하여도 되고, 예를 들면 10초 이하, 바람직하게는 5초 이하이다.The pressure at the time of injection of the aminosilane composition gas or reactive gas in the step (g) may be 0.05 to 100 Torr, preferably 0.05 to 50 Torr. From the viewpoint of energy savings and the like, the supply time of the reaction gas may be 30 seconds or less, for example, 10 seconds or less, and preferably 5 seconds or less.

공정(g)에서는, 반응 가스로서, Si-N 결합을 갖는 질화 실리콘막을 형성할 때는 질소, 암모니아, 일산화 이질소, 일산화 질소, 이산화 질소로부터 선택되는 하나 이상의 가스를 이용할 수 있다. Si-O 결합을 갖는 산화 실리콘막을 형성할 때는 산소, 오존, 일산화 질소로부터 선택되는 하나 이상의 가스를 이용할 수 있다.In the step (g), as the reaction gas, at least one gas selected from nitrogen, ammonia, dinitrogen monoxide, nitrogen monoxide, and nitrogen dioxide may be used when forming a silicon nitride film having a Si-N bond. When forming a silicon oxide film having a Si-O bond, one or more gases selected from oxygen, ozone, and nitrogen monoxide may be used.

공정(h)에 있어서의 퍼지는, 아르곤 등의 불활성 가스를 도입함으로써 행할 수 있다. 에너지 절약성 등의 관점에서, 공정(f)에 있어서의 퍼지 시간은 120초 이하여도 되고, 예를 들면 60초 이하, 바람직하게는 45초 이하이다.Purging in step (h) can be performed by introducing an inert gas such as argon. From the viewpoint of energy savings and the like, the purge time in the step (f) may be 120 seconds or less, for example, 60 seconds or less, and preferably 45 seconds or less.

본 발명에 있어서의 아미노실레인 화합물은, ALD법에 의한 실리콘 함유막(실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등)의 제조에 적합하게 이용된다. 본 발명에 있어서의 실리콘 함유막의 제조 방법에 있어서는, 그 ALD 윈도의 하한이 300℃여도 되고, 바람직하게는 275℃이다. 또한, 본 발명에 있어서의 실리콘 함유막의 제조 방법에 있어서는, ALD 윈도의 상한이 550℃여도 되고, 바람직하게는 525℃이다. 여기에서, ALD 윈도란, 일반적으로는 실리콘 함유막 전구체 화합물이 증기화되는 온도와 실리콘 함유막 전구체 화합물의 열분해 온도 사이의 온도 범위를 가리키고, 본원 명세서에 있어서는 ALD 윈도는 성막 온도를 가로축에 취하고 퇴적 속도를 세로축에 취했을 때에 퇴적 속도가 극대가 되는 점으로부터 극소가 되는 점까지의 온도 범위로 정의할 수 있다.The aminosilane compound in the present invention is suitably used for production of a silicon-containing film (silicon oxide film, silicon nitride film, etc.) by the ALD method. In the method for producing a silicon-containing film in the present invention, the lower limit of the ALD window may be 300°C, preferably 275°C. Further, in the method for producing a silicon-containing film in the present invention, the upper limit of the ALD window may be 550°C, preferably 525°C. Here, the ALD window generally refers to a temperature range between the temperature at which the silicon-containing film precursor compound is vaporized and the thermal decomposition temperature of the silicon-containing film precursor compound.In this specification, the ALD window is deposited by taking the film formation temperature on the horizontal axis. When the velocity is taken on the vertical axis, it can be defined as the temperature range from the point at which the deposition velocity becomes maximum to the point at which it becomes minimum.

실시예Example

이하에 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples.

<아미노실레인 화합물의 합성><Synthesis of aminosilane compound>

[실시예 1: 다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인의 합성][Example 1: Synthesis of diisopropylamino tertiary aminosilane]

질소 치환 후, 취입(吹入)관, 온도계, 냉각관, 모터 교반기를 세팅한 2000mL의 플라스크에 다이아이소프로필아민 101.2g(1.0몰)과 헥세인 800g을 첨가하고 냉매에 아세톤을 이용하여 이머전 쿨러로 0℃로 냉각했다. 0℃에서 보온, 교반하면서 다이클로로실레인 50.5g(0.5몰)의 가스를 매분 50mL의 속도로 4시간 액 중에 취입함으로써 도입한 바, 백연이 생김과 함께 백색의 염이 생겼다. 다이클로로실레인의 취입 후, 플라스크의 내온을 실온까지 서서히 3시간에 걸쳐 덥히고, 5시간 교반하면서 보온했다. 그 후, 질소 치환한 글로브 박스 내에서 감압 여과에 의해 부생물인 아민 염산염이 주인 고형물을 없애, 다이아이소프로필아미노클로로실레인을 포함하는 헥세인 용액을 얻었다.After nitrogen substitution, 101.2 g (1.0 mol) of diisopropylamine and 800 g of hexane were added to a 2000 mL flask equipped with a blow pipe, thermometer, cooling pipe, and motor stirrer, and an immersion cooler using acetone as a refrigerant. It cooled to 0 degreeC by furnace. While warming and stirring at 0°C, a gas of 50.5 g (0.5 mol) of dichlorosilane was introduced by blowing into the liquid at a rate of 50 mL per minute for 4 hours. As a result, white smoke was formed and white salt was formed. After blowing in the dichlorosilane, the internal temperature of the flask was gradually warmed to room temperature over 3 hours, and the mixture was kept warm while stirring for 5 hours. After that, amine hydrochloride as a by-product removed the main solid by filtration under reduced pressure in a nitrogen-substituted glove box to obtain a hexane solution containing diisopropylaminochlorosilane.

이 다이아이소프로필아미노클로로실레인 용액을 온도계, 냉각관, 모터 교반기가 세팅되고, 질소 치환된 2000mL 플라스크에 첨가하고, 냉매에 아세톤을 이용하여 이머전 쿨러로 0℃로 냉각했다. 0℃에서 보온, 교반하면서 터셔리뷰틸아민 73.14g(1.0몰)을 2시간에 걸쳐 천천히 적하했다. 그 후, 질소 치환한 글로브 박스 내에서 감압 여과에 의해 부생하는 아민 염산염이 주인 고형물을 없애, 다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인을 포함하는 헥세인 용액을 얻었다.This diisopropylaminochlorosilane solution was added to a 2000 mL flask set with a thermometer, a cooling tube, and a motor stirrer, and a nitrogen-substituted 2000 mL flask, and cooled to 0°C by an immersion cooler using acetone as a refrigerant. 73.14 g (1.0 mol) of turmeric amine was slowly added dropwise over 2 hours while keeping the temperature at 0°C and stirring. After that, in a nitrogen-substituted glove box, by-product amine hydrochloride removed the main solid by filtration under reduced pressure to obtain a hexane solution containing diisopropylamino tertiary aminosilane.

이 조다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인 용액을 내온 80℃에서 상압 증류함으로써 조다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인 용액으로부터 헥세인을 제거하고, 추가로 증류탑을 이용하여 내온 90℃, 10Torr에서 감압 증류함으로써 최종 생성물을 고순도로 얻었다.The crude diisopropylamino tertiary aminosilane solution was distilled under atmospheric pressure at an inner temperature of 80°C to remove hexane from the crude diisopropylamino tertiary aminosilane solution, and additionally, an inner temperature of 90° C. using a distillation column, The final product was obtained with high purity by distillation under reduced pressure at 10 Torr.

증류 후의 GC 분석에 의해, 99.6면적%의 순도로 62.7g(수율 62%)의 아미노실레인 화합물이 얻어진 것이 확인되었다. 얻어진 아미노실레인 화합물은 1H-NMR 및 GC-MS에 의해 동정했다. 1H-NMR의 귀속은 이하와 같다.GC analysis after distillation confirmed that 62.7 g (62% yield) of aminosilane compounds were obtained with a purity of 99.6 area%. The obtained aminosilane compound was identified by 1 H-NMR and GC-MS. The attribution of 1 H-NMR is as follows.

σ (ppm)=0.79 ((CH3)3-C-NH-, 1H, s), 1.12 ([(CH 3)2-CH]2-N-, 12H, d, J=7.0Hz), 1.19 ((CH 3)3-C-NH-, 9H, s), 3.27 ([(CH3)2-CH]2-N-, 2H, sep), 4.57 (-SiH 2-, 2H, d, J=3.0Hz)σ (ppm)=0.79 ((CH 3 ) 3 -C- NH -, 1H, s), 1.12 ([( CH 3 ) 2 -CH] 2 -N-, 12H, d, J=7.0Hz), 1.19 (( CH 3 ) 3 -C-NH-, 9H, s), 3.27 ([(CH 3 ) 2 - CH ] 2 -N-, 2H, sep), 4.57 (- SiH 2 -, 2H, d, J =3.0Hz)

상기 1H-NMR 및 GC-MS의 결과에 의해, 얻어진 아미노실레인 화합물은, 하기 식:As a result of the 1 H-NMR and GC-MS, the obtained aminosilane compound is represented by the following formula:

Figure pct00014
Figure pct00014

으로 표시되는 다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인으로 동정했다.It was identified as diisopropylamino tertiary aminosilane represented by.

[실시예 2: 다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인의 합성][Example 2: Synthesis of diisopropylaminodimethylaminosilane]

질소 치환 후, 취입관, 온도계, 냉각관, 모터 교반기를 세팅한 2000mL의 플라스크에 다이아이소프로필아민 101.2g(1.0몰)과 헥세인 800g을 첨가하고 냉매에 아세톤을 이용하여 이머전 쿨러로 0℃로 냉각했다. 0℃에서 보온, 교반하면서 다이클로로실레인 50.5g(0.5몰)의 가스를 매분 50mL의 속도로 4시간 액 중에 취입함으로써 도입한 바, 백연이 생김과 함께 백색의 염이 생겼다. 다이클로로실레인의 취입 후, 플라스크의 내온을 실온까지 서서히 3시간에 걸쳐 덥히고, 5시간 교반하면서 보온했다. 그 후, 질소 치환한 글로브 박스 내에서 감압 여과에 의해 부생물인 아민 염산염이 주인 고형물을 없애, 다이아이소프로필아미노클로로실레인을 포함하는 헥세인 용액을 얻었다.After nitrogen substitution, 101.2 g (1.0 mol) of diisopropylamine and 800 g of hexane were added to a 2000 mL flask equipped with an inlet pipe, thermometer, cooling pipe, and motor stirrer, and acetone was used in the refrigerant to 0℃ with an immersion cooler. Cooled down. While warming and stirring at 0°C, a gas of 50.5 g (0.5 mol) of dichlorosilane was introduced by blowing into the liquid at a rate of 50 mL per minute for 4 hours. As a result, white smoke was formed and white salt was formed. After blowing in the dichlorosilane, the internal temperature of the flask was gradually warmed to room temperature over 3 hours, and the mixture was kept warm while stirring for 5 hours. After that, amine hydrochloride as a by-product removed the main solid by filtration under reduced pressure in a nitrogen-substituted glove box to obtain a hexane solution containing diisopropylaminochlorosilane.

이 다이아이소프로필아미노클로로실레인 용액을 온도계, 냉각관, 모터 교반기가 세팅되고, 질소 치환된 2000mL 플라스크에 첨가하고, 냉매에 아세톤을 이용하여 이머전 쿨러로 0℃로 냉각했다. 0℃에서 보온, 교반하면서 다이메틸아민 45.08g(1.0몰)을 4시간에 걸쳐서 천천히 취입했다. 그 후, 질소 치환한 글로브 박스 내에서 감압 여과에 의해 부생하는 아민 염산염이 주인 고형물을 없애, 다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인을 포함하는 헥세인 용액을 얻었다.This diisopropylaminochlorosilane solution was added to a 2000 mL flask set with a thermometer, a cooling tube, and a motor stirrer, and a nitrogen-substituted 2000 mL flask, and cooled to 0°C by an immersion cooler using acetone as a refrigerant. Dimethylamine 45.08 g (1.0 mol) was slowly blown in over 4 hours while keeping the temperature at 0°C and stirring. After that, amine hydrochloride produced by filtration under reduced pressure in a nitrogen-substituted glove box removed the main solid, thereby obtaining a hexane solution containing diisopropylaminodimethylaminosilane.

이 조다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인 용액을 내온 80℃에서 상압 증류함으로써 조다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인 용액으로부터 헥세인을 제거하고, 추가로 증류탑을 이용하여 내온 90℃, 10Torr에서 감압 증류함으로써 최종 생성물을 고순도로 얻었다.The crude diisopropylaminodimethylaminosilane solution was distilled under atmospheric pressure at an internal temperature of 80°C to remove hexane from the crude diisopropylaminodimethylaminosilane solution, and further, using a distillation column, at an inner temperature of 90°C and 10 Torr. The final product was obtained with high purity by distillation under reduced pressure.

증류 후의 GC 분석에 의해, 96.1면적%의 순도로 28.0g(수율 32%)의 아미노실레인 화합물이 얻어진 것이 확인되었다. 얻어진 아미노실레인 화합물은 1H-NMR 및 GC-MS에 의해 동정했다. 1H-NMR의 귀속은 이하와 같다.GC analysis after distillation confirmed that 28.0 g (yield 32%) of aminosilane compounds were obtained with a purity of 96.1 area%. The obtained aminosilane compound was identified by 1 H-NMR and GC-MS. The attribution of 1 H-NMR is as follows.

σ (ppm)=1.10 ([(CH 3)2-CH]2-N-, 12H, d, J=7.0Hz), 2.51 ((CH 3)2-N-, 6H, s), 3.18 ([(CH3)2-CH]2-N-, 2H, sep), 4.47 (-SiH 2-, 2H, s)σ (ppm)=1.10 ([( CH 3 ) 2 -CH] 2 -N-, 12H, d, J=7.0Hz), 2.51 (( CH 3 ) 2 -N-, 6H, s), 3.18 ([ (CH 3 ) 2 - CH ] 2 -N-, 2H, sep), 4.47 (- SiH 2 -, 2H, s)

상기 1H-NMR 및 GC-MS의 결과에 의해, 얻어진 아미노실레인 화합물은, 하기 식:As a result of the 1 H-NMR and GC-MS, the obtained aminosilane compound is represented by the following formula:

Figure pct00015
Figure pct00015

으로 표시되는 다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인으로 동정했다.It was identified as diisopropylaminodimethylaminosilane represented by.

<실리콘 함유막의 제조 방법><Method for producing a silicon-containing film>

[실시예 3: 다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인을 이용한 산화 실리콘막의 형성][Example 3: Formation of silicon oxide film using diisopropylamino tertiary aminosilane]

진공 장치 내에 실리콘 기판을 설치하고, 150∼600℃의 소정 온도로 가열했다. 실시예 1에서 얻어진 다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인 및 캐리어 가스를 포함하는 아미노실레인 조성물을 1∼6초의 소정 시간 주입하고, 가열한 실리콘 기판에 흡착시켰다. 이어서, 장치 내에 아르곤 가스를 6∼30초의 소정 시간, 도입함으로써 미흡착 아미노실레인 조성물 및 부생물을 퍼지했다. 그 후, 반응 가스로서 오존을 8Torr의 압력으로 3초 주입하여, 기판 상에 퇴적된 다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인 유래의 산화 실리콘의 원자층을 형성했다. 이어서, 아르곤 가스를 30초, 도입함으로써 미반응 오존 가스와 부생물을 퍼지했다. 상기의 사이클을 반복하여, 원하는 막 두께의 산화 실리콘막을 얻었다.A silicon substrate was placed in a vacuum apparatus and heated to a predetermined temperature of 150 to 600°C. The aminosilane composition containing the diisopropylamino tertiary aminosilane and carrier gas obtained in Example 1 was injected for a predetermined time of 1 to 6 seconds, and then adsorbed onto the heated silicon substrate. Subsequently, argon gas was introduced into the apparatus for a predetermined period of 6 to 30 seconds, thereby purging the unadsorbed aminosilane composition and by-products. Thereafter, ozone was injected as a reaction gas at a pressure of 8 Torr for 3 seconds to form an atomic layer of silicon oxide derived from diisopropylamino tertiary aminosilane deposited on the substrate. Subsequently, by introducing argon gas for 30 seconds, unreacted ozone gas and by-products were purged. The above cycle was repeated to obtain a silicon oxide film having a desired thickness.

[실시예 4: 다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인을 이용한 산화 실리콘막의 형성][Example 4: Formation of silicon oxide film using diisopropylaminodimethylaminosilane]

진공 장치 내에 실리콘 기판을 설치하고, 150∼600℃의 소정 온도로 가열했다. 실시예 2에서 얻어진 다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인 및 캐리어 가스를 포함하는 아미노실레인 조성물을 1∼6초의 소정 시간, 주입하고, 가열한 실리콘 기판에 흡착시켰다. 이어서, 장치 내에 아르곤 가스를 6∼30초의 소정 시간, 도입함으로써 미흡착 아미노실레인 조성물 및 부생물을 퍼지했다. 그 후, 반응 가스로서 오존을 8Torr의 압력으로 3초 주입하여, 기판 상에 퇴적된 다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인 유래의 산화 실리콘의 원자층을 형성했다. 이어서, 아르곤 가스를 30초, 도입함으로써 미반응 오존 가스와 부생물을 퍼지했다. 상기의 사이클을 반복하여, 원하는 막 두께의 산화 실리콘막을 얻었다.A silicon substrate was placed in a vacuum apparatus and heated to a predetermined temperature of 150 to 600°C. The aminosilane composition containing diisopropylaminodimethylaminosilane and a carrier gas obtained in Example 2 was injected for a predetermined time of 1 to 6 seconds, and adsorbed onto the heated silicon substrate. Subsequently, argon gas was introduced into the apparatus for a predetermined period of 6 to 30 seconds, thereby purging the unadsorbed aminosilane composition and by-products. Thereafter, ozone was injected as a reaction gas at a pressure of 8 Torr for 3 seconds to form an atomic layer of silicon oxide derived from diisopropylaminodimethylaminosilane deposited on the substrate. Subsequently, by introducing argon gas for 30 seconds, unreacted ozone gas and by-products were purged. The above cycle was repeated to obtain a silicon oxide film having a desired thickness.

[실시예 5: 다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인을 이용한 질화 실리콘막의 형성][Example 5: Formation of silicon nitride film using diisopropylamino tertiary aminosilane]

진공 장치 내에 실리콘 기판을 설치하고, 100∼600℃의 소정의 온도로 가열했다. 실시예 1에서 얻어진 다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인 및 캐리어 가스를 포함하는 아미노실레인 조성물을 0.05∼100Torr의 소정의 압력으로 주입하고, 가열한 실리콘 기판에 흡착시켰다. 이어서, 장치 내에 미흡착 아미노실레인 조성물 및 부생물을 퍼지했다. 그 후, 반응 가스로서 암모니아를 0.05∼100Torr의 압력으로 주입하여, 기판 상에 퇴적된 다이아이소프로필아미노터셔리뷰틸아미노실레인 유래의 질화 실리콘의 원자층을 형성했다. 이어서, 미반응 암모니아 가스와 부생물을 퍼지했다. 상기의 사이클을 반복하여, 원하는 막 두께의 질화 실리콘막을 얻었다.A silicon substrate was placed in a vacuum device and heated to a predetermined temperature of 100 to 600°C. The aminosilane composition containing diisopropylamino tertiary aminosilane and a carrier gas obtained in Example 1 was injected at a predetermined pressure of 0.05 to 100 Torr, and adsorbed onto the heated silicon substrate. Subsequently, the unadsorbed aminosilane composition and by-products were purged in the apparatus. Thereafter, ammonia was injected as a reaction gas at a pressure of 0.05 to 100 Torr to form an atomic layer of silicon nitride derived from diisopropylamino tertiary aminosilane deposited on the substrate. Subsequently, unreacted ammonia gas and by-products were purged. The above cycle was repeated to obtain a silicon nitride film having a desired thickness.

[실시예 6: 다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인을 이용한 질화 실리콘막의 형성][Example 6: Formation of silicon nitride film using diisopropylaminodimethylaminosilane]

진공 장치 내에 실리콘 기판을 설치하고, 100∼600℃의 소정의 온도로 가열했다. 실시예 2에서 얻어진 다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인 및 캐리어 가스를 포함하는 아미노실레인 조성물을 0.05∼100Torr의 소정의 압력으로 주입하고, 가열한 실리콘 기판에 흡착시켰다. 이어서, 장치 내에 미흡착 아미노실레인 조성물 및 부생물을 퍼지했다. 그 후, 반응 가스로서 암모니아를 0.05∼100Torr의 압력으로 주입하여, 기판 상에 퇴적된 다이아이소프로필아미노다이메틸아미노실레인 유래의 질화 실리콘의 원자층을 형성했다. 이어서, 미반응 암모니아 가스와 부생물을 퍼지했다. 상기의 사이클을 반복하여, 원하는 막 두께의 질화 실리콘막을 얻었다.A silicon substrate was placed in a vacuum device and heated to a predetermined temperature of 100 to 600°C. The aminosilane composition containing diisopropylaminodimethylaminosilane and a carrier gas obtained in Example 2 was injected at a predetermined pressure of 0.05 to 100 Torr and adsorbed onto the heated silicon substrate. Subsequently, the unadsorbed aminosilane composition and by-products were purged in the apparatus. Thereafter, ammonia was injected as a reaction gas at a pressure of 0.05 to 100 Torr to form an atomic layer of silicon nitride derived from diisopropylaminodimethylaminosilane deposited on the substrate. Subsequently, unreacted ammonia gas and by-products were purged. The above cycle was repeated to obtain a silicon nitride film having a desired thickness.

[비교예 1: 비스다이에틸아미노실레인을 이용한 실리콘 함유막의 형성][Comparative Example 1: Formation of silicon-containing film using bisdiethylaminosilane]

비스다이에틸아미노실레인을 이용하여 실리콘 함유막의 형성을 실시했다. 진공 장치 내에 실리콘 기판을 설치하고, 150∼600℃의 소정 온도로 가열했다. 비스다이에틸아미노실레인 및 캐리어 가스를 포함하는 아미노실레인 조성물을 1∼6초의 소정 시간 주입하고, 가열한 실리콘 기판에 흡착시켰다. 이어서, 아르곤 가스를 6∼90초의 소정 시간 도입함으로써 장치 내에 미흡착 아미노실레인 조성물 및 부생물을 퍼지했다. 그 후, 반응 가스로서 오존을 3초 주입하여, 기판 상에 퇴적된 비스다이에틸아미노실레인 유래의 산화 실리콘의 원자층을 형성했다. 이어서, 아르곤 가스를 30초 도입함으로써 미반응 오존 가스와 부생물을 퍼지했다. 상기의 사이클을 반복하여, 원하는 막 두께의 산화 실리콘막을 얻었다.A silicon-containing film was formed using bisdiethylaminosilane. A silicon substrate was placed in a vacuum apparatus and heated to a predetermined temperature of 150 to 600°C. An aminosilane composition containing bisdiethylaminosilane and a carrier gas was injected for a predetermined time of 1 to 6 seconds, and then adsorbed onto the heated silicon substrate. Subsequently, the unadsorbed aminosilane composition and by-products were purged into the apparatus by introducing argon gas for a predetermined period of 6 to 90 seconds. Thereafter, ozone was injected as a reaction gas for 3 seconds to form an atomic layer of silicon oxide derived from bisdiethylaminosilane deposited on the substrate. Subsequently, by introducing argon gas for 30 seconds, unreacted ozone gas and by-products were purged. The above cycle was repeated to obtain a silicon oxide film having a desired thickness.

이하, 표 1에 구체적인 증착 방법을 나타내고, 표 2에 기판 온도 300℃에서의 원료 아미노실레인의 공급 시간과 퇴적 속도의 관계를 나타내고, 표 3에 기판 온도 300℃에서의 원료 아미노실레인의 퍼지 시간과 퇴적 속도의 관계를 나타내고, 표 4에 기판 온도와 퇴적 속도의 관계를 나타냈다. 한편, 형성한 층의 두께는 엘립소미터로 측정했다.Hereinafter, a specific deposition method is shown in Table 1, and Table 2 shows the relationship between the supply time and deposition rate of the raw material aminosilane at a substrate temperature of 300°C, and Table 3 shows the purge of the raw material aminosilane at a substrate temperature of 300°C. The relationship between time and deposition rate was shown, and in Table 4, the relationship between the substrate temperature and deposition rate was shown. On the other hand, the thickness of the formed layer was measured with an ellipsometer.

Figure pct00016
Figure pct00016

Figure pct00017
Figure pct00017

Figure pct00018
Figure pct00018

Figure pct00019
Figure pct00019

표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 3 및 실시예 4에서 제조한 산화 실리콘막은 모두 1초 이상에서 퇴적 속도가 일정해지는 데 비해, 동 조건인 비교예 1의 산화 실리콘막은 3초 이상에서 퇴적 속도가 일정해지고, 실시예 3 및 4는 퇴적 속도가 일정해질 때까지의 시간이 비교예 1보다도 단시간인 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2, the deposition rate of the silicon oxide films prepared in Example 3 and Example 4 became constant at 1 second or more, whereas the silicon oxide film of Comparative Example 1 under the same condition had a deposition rate at 3 seconds or more. It was confirmed that the time until the deposition rate became constant in Examples 3 and 4 was shorter than that of Comparative Example 1.

표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 3 및 실시예 4에서 제조한 산화 실리콘막은 아르곤 퍼지 시간 20초 이상에서 퇴적 속도가 일정해지는 데 비해, 비교예 1의 산화 실리콘막은 아르곤 퍼지 시간 60초 이상에서 퇴적 속도가 일정해지고, 실시예 3 및 실시예 4는 퇴적 속도가 일정해질 때까지의 시간이 단시간인 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 3, the silicon oxide films prepared in Examples 3 and 4 had a constant deposition rate at an argon purge time of 20 seconds or more, whereas the silicon oxide film of Comparative Example 1 was deposited at an argon purge time of 60 seconds or more. It was confirmed that the time until the rate became constant and the deposition rate became constant in Examples 3 and 4 was a short time.

표 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 3 및 실시예 4에서 제조한 산화 실리콘막은, ALD 성막이 가능해지는 온도 영역(ALD 윈도)이 기판 온도 250∼500℃인 데 비해, 비교예 1의 산화 실리콘막은 300∼550℃인 것을 확인할 수 있었다. 여기에서의 ALD 윈도란 퇴적 속도가 극대가 되는 점으로부터 극소가 되는 점까지로 정의했다.As shown in Table 4, the silicon oxide film prepared in Example 3 and Example 4 had a substrate temperature of 250 to 500°C in the temperature range (ALD window) in which ALD film formation was possible, whereas the silicon oxide film of Comparative Example 1 was It could be confirmed that it was 300-550 degreeC. Here, the ALD window is defined as the point at which the deposition rate becomes maximum to the point at which it becomes minimum.

즉, 본 발명에 있어서의 아미노실레인 화합물을 이용하여, 원자층 퇴적법으로 산화 실리콘막을 제조하는 경우, 원료의 공급 시간 및 퍼지 시간을 단시간화할 수 있고, 게다가 성막 온도도 저온화할 수 있는 것을 알 수 있었다.That is, in the case of producing a silicon oxide film by the atomic layer deposition method using the aminosilane compound in the present invention, it is known that the supply time and purge time of the raw material can be shortened, and the film formation temperature can also be lowered. Could

원자 퇴적법을 이용하면, 어스펙트비가 높은 구조가 형성된 반도체 기판이나 나노와이어 등에도, 극박이고 또한 원자 결함이 없이 질화 실리콘막, 산화 실리콘막 등의 실리콘막 등을 형성할 수 있다. 본 발명에 의한 아미노실레인 화합물은, 보다 저온, 보다 단시간에 성막하는 원자 퇴적법에 유용하다.By using the atomic deposition method, it is possible to form a silicon film such as a silicon nitride film or a silicon oxide film, which is ultrathin and without atomic defects, even on a semiconductor substrate or nanowire on which a structure having a high aspect ratio is formed. The aminosilane compound according to the present invention is useful in an atomic deposition method for forming a film at a lower temperature and in a shorter time.

Claims (12)

하기 식:
Figure pct00020

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)
으로 표시되는 아미노실레인 화합물.
The following formula:
Figure pct00020

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)
An aminosilane compound represented by.
하기 식:
Figure pct00021

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)
으로 표시되는, 실리콘 함유막 형성용의 전구체.
The following formula:
Figure pct00021

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both R 1 and R 2 are isopropyl groups.)
A precursor for forming a silicon-containing film represented by.
제 2 항에 있어서,
상기 실리콘 함유막이 화학 기상 성장에 의해 형성되는, 전구체.
The method of claim 2,
The precursor, wherein the silicon-containing film is formed by chemical vapor deposition.
제 3 항에 있어서,
상기 화학 기상 성장은 원자층 퇴적인, 전구체.
The method of claim 3,
The chemical vapor growth is an atomic layer deposition, a precursor.
하기 식:
Figure pct00022

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)
으로 표시되는 화합물을 포함하는, 실리콘 함유막 형성용의 조성물.
The following formula:
Figure pct00022

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both of R 1 and R 2 are isopropyl groups.)
A composition for forming a silicon-containing film comprising a compound represented by.
제 5 항에 있어서,
상기 실리콘 함유막이 화학 기상 성장에 의해 형성되는, 조성물.
The method of claim 5,
The composition, wherein the silicon-containing film is formed by chemical vapor deposition.
제 6 항에 있어서,
상기 화학 기상 성장은 원자층 퇴적인, 조성물.
The method of claim 6,
The chemical vapor growth is an atomic layer deposition, composition.
하기 식:
Figure pct00023

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)
으로 표시되는 아미노실레인 화합물의 제조 방법으로서,
(a) 다이클로로실레인 및 제 1 아민을 용매에 첨가하여 아미노클로로실레인 화합물을 합성하는 합성 공정;
(b) 부생 염을 여과에 의해 제거하는 여과 공정;
(c) 여액에 제 2 아민을 첨가하여 아미노실레인 화합물을 합성하는 합성 공정; 및
(d) 증류에 의해 아미노실레인 화합물을 단리하는 증류 공정
을 포함하는, 제조 방법.
The following formula:
Figure pct00023

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both of R 1 and R 2 are isopropyl groups.)
As a method for producing an aminosilane compound represented by,
(a) synthesizing an aminochlorosilane compound by adding dichlorosilane and a first amine to a solvent;
(b) a filtration step of removing by-product salts by filtration;
(c) synthesizing an aminosilane compound by adding a second amine to the filtrate; And
(d) distillation step of isolating aminosilane compound by distillation
Containing, the manufacturing method.
제 8 항에 있어서,
합성 공정(a)에 있어서의 상기 제 1 아민이 다이아이소프로필아민이며, 상기 아미노클로로실레인 화합물이, 하기 식(1):
Figure pct00024

로 표시되는 중간체(1)이고, 합성 공정(c)에 있어서의 제 2 아민이
R1R2NH
(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)
로 표시되는 R1R2NH인, 제조 방법.
The method of claim 8,
The first amine in the synthesis step (a) is diisopropylamine, and the aminochlorosilane compound is the following formula (1):
Figure pct00024

It is an intermediate (1) represented by and the second amine in the synthesis step (c) is
R 1 R 2 NH
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, but it is not included when both of R 1 and R 2 are isopropyl groups.)
R 1 R 2 NH represented by, the production method.
제 8 항에 있어서,
합성 공정(a)에 있어서의 상기 제 1 아민이
R1R2NH
(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)
로 표시되는 아민 화합물이며, 상기 아미노클로로실레인 화합물이, 하기 식(2):
Figure pct00025

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)
로 표시되는 중간체(2)이고, 상기 합성 공정(c)에 있어서의 제 2 아민이 다이아이소프로필아민인, 제조 방법.
The method of claim 8,
The first amine in the synthesis step (a) is
R 1 R 2 NH
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both of R 1 and R 2 are isopropyl groups.)
It is an amine compound represented by, and the aminochlorosilane compound is the following formula (2):
Figure pct00025

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both of R 1 and R 2 are isopropyl groups.)
It is an intermediate (2) represented by, and the second amine in the synthesis step (c) is diisopropylamine.
하기 식:
Figure pct00026

(식 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, sec-뷰틸기, 아이소뷰틸기 및 tert-뷰틸기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타낸다. 단, R1 및 R2의 양쪽이 아이소프로필기인 경우는 포함되지 않는다.)
으로 표시되는 아미노실레인 화합물을 이용하는, 실리콘 함유막의 제조 방법.
The following formula:
Figure pct00026

(In the formula, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of H, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group It represents a substituent to be used, provided that it is not included when both of R 1 and R 2 are isopropyl groups.)
A method for producing a silicon-containing film using an aminosilane compound represented by.
제 11 항에 있어서,
실리콘 함유막은 산화 실리콘막인, 실리콘 함유막의 제조 방법.
The method of claim 11,
A method for producing a silicon-containing film, wherein the silicon-containing film is a silicon oxide film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021153986A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 주식회사 유피케미칼 Silicon precursor compound, composition for forming silicon-containing film, comprising same, and method for forming silicon-containing film
CN111883838B (en) * 2020-08-03 2023-05-12 香河昆仑新能源材料股份有限公司 Nonaqueous electrolyte and lithium ion battery

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004281853A (en) 2003-03-18 2004-10-07 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing system
JP2005011904A (en) 2003-06-17 2005-01-13 Tokyo Electron Ltd Film formation method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5905130A (en) * 1995-12-28 1999-05-18 Tonen Corporation Process for the production of polysilazane
JP4554446B2 (en) * 2005-06-21 2010-09-29 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
JP2011256120A (en) * 2010-06-07 2011-12-22 Toho Titanium Co Ltd Process for producing organoaminosilane compound
JP2013008828A (en) * 2011-06-24 2013-01-10 Taiyo Nippon Sanso Corp Formation method of silicon insulating film
WO2013109401A1 (en) * 2012-01-19 2013-07-25 Christian Dussarrat Silicon containing compounds for ald deposition of metal silicate films
US10030037B2 (en) * 2014-05-30 2018-07-24 Dow Silicones Corporation Diaminosilane compounds
US10053775B2 (en) * 2015-12-30 2018-08-21 L'air Liquide, Societé Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Methods of using amino(bromo)silane precursors for ALD/CVD silicon-containing film applications

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004281853A (en) 2003-03-18 2004-10-07 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing system
JP2005011904A (en) 2003-06-17 2005-01-13 Tokyo Electron Ltd Film formation method

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