TWI290573B

TWI290573B - Composition for film formation and method of film formation

Info

Publication number: TWI290573B
Application number: TW90104459A
Authority: TW
Inventors: Eiji Hayashi; Kouichi Hasegawa; Young-Soo Seo
Original assignee: Jsr Corp
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2007-12-01
Also published as: DE60138327D1; EP1127929B1; EP1127929A3; KR20010085653A; US20020086167A1; KR100710789B1; EP1127929A2; US6413647B1

Description

1290573 五、發明說明（1) 發明說明發明領域本發明係關於一種薄膜成形用之組成物。更特定的說，本發明係關於一種薄膜成形用之組成物，當其用為半導體設備及其類似物之隔絕薄膜間層時，可以給予_個有良好之介電常數特性及機械強度之矽石基膜。發明之背章利用被經常二氧化碎）迄今隔絕薄膜間層。解物為主要成份 ’且開始用於產將半導體設備及作有機S0G薄膜機石夕氧烧為其主其類似物之多層緣體開始被要之間隔絕緣層開之隔絕生較均其類似之間隔要成份然而組成進求，因始被期如CVD等真空製程所形成之矽薄膜（使用作為半導體設備或其他設備之數年，一種包含一種四烷氧矽烷水塗層’被稱為S0G(spin on glass) 質之間隔阻絕層。再者，由於一種物向更高度整合之趨勢，故一種稱阻絕層被發展出，其包含一種聚有並且具有低介電常數。 ’由於整合程度或是半導體設備及一步發展，於導體之間更佳之電絕此一種具低介電常數及良好耐裂性待發展。所提及之具低介雷當無> 4士；^ & 種、、曰人你吊數之材貝為一種組成物，其包含一禋此a物’係在氣存在之下拉始烷之邱彳八^ u +之下猎縮合烷氧矽烷及一種烷氧矽人兀之邵份水解驗性產物 (此 1田粒子（見 jp-a_5 一 W-A + 3咖9)及22^公開^專利中請種在見存在之下縮合烧氧石夕烧 1290573 五、發明說明（2) 之水解鹼性產物所得到之塗層流體（見jP —A —n JP-A-11-340?9ιί\ ll-340219 及有超過2 5之八金然而，由°亥：方法所得之材質各自具 b之介電常數，故因此對於整人設備及其類彻私々 , 友D私度或是半導體發明總竺物之多層組成的發展是不夠的。 ^之一係為提供一種薄膜成形用之組成物，膜成=題。更特定而言’“的為提供-種薄數及改= 其可使石夕石基塗層膜具超低之介電常間隔絕層械強纟，且可用於半導體設備及其類似物之本叙明之另一個目的係提供一種用來生產該組之方法。本發明之又一個目的係提供一種由該組成物矽石基膜。本备明提供一種薄膜成形用組成物其包含： ” （Α_) —種水解及縮合之產物（以下以"水解及縮合產物（Α) 表示）’其係在每莫耳矽院化合物有〇·2莫耳或更多鹼性化s物存在下，由水解及縮合一或多種由下式（1 )(以下亦以化合物（1 )表示）、下式（2 )(以下亦以化合物（2 )表示）及下式（3)(以下亦以化合物（3)表示）之組成基團所選出之石夕烷化合物而得到，

RaSi(〇R”“ (1) 其2 R代表一個氫原子、氟原子或單價有機基團；R1代表一個單價有機基團；而a為1或2之整數。

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1290573 五、發明說明（3) 豆 2 Si(〇R2)4 (2) 其中R2代表一個單價有機基團。盆 3R3b(R4〇)3 —bSi -（R7)d-Si (〇R5)3—CR6C(3) 中R至R6可為相同或不同且各代表一個單價有機基團三b及C可為相同或不同且各自為〇至2之數字；R?代表一二氧上V亞苯基或一個以-(CH2)厂表示之基團，其中η為 1〜6之1數，d為〇或1，而； (B) —種有機溶劑。，發明進一步提供一種薄膜成形之方法，包含將該上述之溥膜成形用組成物施加於一基質及加熱所得之覆膜。士 ^明更進一步提供一種矽石基膜，其係由上形方法所得到。守m成發明之詳i ^發明之水解及縮合產物（A)意指一種由化合物（ι)〜 it少一種水解物及該水解物之縮合物之混合物，或思和遠水解物及該縮合物二者之一。 '次十Γ ί:⑴之水解物中’所有包括在化合物⑴〜(3)中用來組成成份（Α)之FO- R2Q— D5 用 ,' κ υ R 〇一 R5〇一基團不需被水解。此如，，亥水解物可為只有該等基匕多個已被水解，或可為該等基團之混合物 U一或更成份（A)之縮合物意指一種由化合物形成之產物，係藉由縮合水解）()中之水解物 :。然而，於本發明中，所有石夕醇a 團不而已進仃縮合。即，"縮一 ^ 切 3思扣一種概念，其

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包括比如一種縮合物其中有合的，和一種且尤；；二—小部份之矽醇基團缝錢錢地^ -縮合化之縮合物混合物。縮合所得到之水解及種特疋：E之鹼性化合物在为π 、j / ,々 Λ lil 'S Φ ^ /, 子在下，至少一種由組成化合物（1)之基團遥出之矽烷化合物。化合物（〇 : π :式R ”1所代表之單價有機基團之實施例，包括

::A ::押烯丙基及縮水甘油基等基團。於式⑴中，丨 ”、、早彳貝有機基團，更佳為一烷基或苯基。該烷基較佳為具卜5個碳原子，其例包括甲基、乙基、土及丁基。忒荨烧基可為直鏈或是有支鏈，立玎於其中有:或多個氫原子被置換為，比如，氟原子。於j(l)中，芳基之例子包括苯基、萘基、曱基苯基、乙基苯基、氯苯基、溴苯基及氟苯基。化合物（1 )之特定實施例包括：，甲氧基石夕烧、三乙氧基矽烷、三正丙氧基矽烷、三異丙氧基矽烷、三正丁氧基矽烷、三第二丁氧基矽烷、三第 3# 丁氧基矽烷、三苯氧基矽烷、氟三曱氧基矽烷、氟三乙

氧基矽烷、氟三正丙氧基矽烷、氟三異丙氧基矽烷、知一正丁氧基矽烷、氟三第二丁氧基矽烷、氟三第3 丁氟二燒及氟三苯氧基矽烷；曱基三甲氧基矽烷、甲基三乙=石夕矽烷、甲基三正丙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、氧基三正丁氧基矽烷、甲基三第二丁氧基矽烷、曱基^ 甲基〜弟3 丁

90104459.ptd 第8頁 1290573 五、發明說明（5) 氧基矽烷、甲基三苯氧基矽燒、 ~ —乙乳基矽烷、乙基三正丙氧基矽乙基烷、乙基三正丁氧基矽烷、土 — ^、丙乳基矽三第3 丁氧基石夕烧、乙基％ Λ 丁氧基石夕烧、乙基功h 巷—本乳基石夕烷、乙烯基三甲宜烯ΐ二基石夕燒？歸基三正丙氧基石夕燒广乙第：；氧美ti 、乙烯基三正丁氧基矽烷、乙烯基：说、正丙基三甲氧基石夕院、正丙基三乙氧本一丙氧基石夕燒、正丙基三異丙氧基石夕烧 3二丁正/其'基石夕炫、正丙基三第二丁氧基石夕烧、正丙基：；烧Λ其貌、气丙基三苯氧基石夕燒、異丙基三甲氧基:夕基基石夕烧、*丙基三正丙氧基石夕院、異丙一一二丙氧基矽烷、異丙基三正丁氧基矽烷、異丙基三氧基矽烷、異丙基三第3 丁氧基矽烷、異丙基三苯烷、正丁基三甲氧基矽烷、正丁基三乙氧基矽烷、正土二正丙氧基矽烷、正丁基三異丙氧基矽烷、正丁基三正了氧基矽烷、正丁基三第二丁氧基矽烷、正丁基三^ 3一 f燒正丁基二笨氧基石夕烧、第二丁基三曱氧基石夕第- 丁基二乙氧基石夕烧、第二丁基三正丙氧基石夕烧、第基 —丁基一異丙氧基石夕烧、第二丁基三正丁氧基石夕烧、第一丁基二第二丁氧基矽烷、第二丁基三第三丁氧基矽烷、丁基三苯氧基矽烷、第三丁基三曱氧基矽烷、第三丁乙氧基矽烷、第三丁基三正丙氧基矽烷、第三丁基三丁基三正丁氧基石夕烧、第三丁基三第異丙氧基石夕垸、第

90104459.ptd 第9頁 1290573 五、發明說明（6) 二丁氧基矽烧、第三丁基三第三丁氧基矽烷、第三丁基三苯氧基矽烧、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苯基三正丙氧基矽烷、苯基三異丙氧基矽烷、苯基三正丁氧基石夕燒、苯基三第二丁氧基矽烷、苯基三第三丁氧基矽烷本基二笨氧基石夕烧、^―胺基丙基三甲氧基石夕烧、^ -胺基丙基三乙氧基矽烷、7 —縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ -縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、τ—三氯丙基三甲氧基石夕烧及7-三氣丙基三乙氧基矽烷；以及二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二正丙氧基矽烷、二甲基二異丙氧基矽烷、二曱基二正丁氧基矽烷、二甲基二第二丁氧基矽烷、二甲基二第三丁氧基矽烷、二甲基二苯氧基矽烷、二乙基二曱氧基矽烷、二乙基二乙氧基矽烷、二乙基二正丙氧基矽烷、二乙基二異丙氧基矽烷、二乙基二正丁氧基矽烷、二乙基二第二丁氧基矽烷、二乙基二第三丁氧基矽烷、二乙基二苯氧基矽烷、二正丙其二甲氧基矽烷、二正丙基二乙氧基矽烷、二正丙基二正二^ 基矽烷、二正丙基二異丙氧基矽烷、二正丙二矽烷、二正丙基二第二丁氧基砍烷、二正丙基二二二基矽烷、二正丙基二苯氧基矽烷、二異丙基二甲羊烷、二異丙基二乙氧基矽烷、二異丙基二正丙氧美ς 二異丙基二異丙氧基矽烷、二異丙基二正丁 = '元、異丙基二第二丁氧基矽烷、二異丙基二第三丁$烷、一二異丙基二苯氧基矽烷、二正丁基二甲氧基二:矽烷、基二乙氧基矽烷、二正丁基二正丙氧基石夕元一正丁冼、二正丁基二

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異丙氧基二丁氧基苯氧基碎氧基$夕燒丙氧基石夕第二丁氧丁基二苯基二乙氧基二異丙丁基二第二第三丁二乙氧基矽烷、二、二苯基烯基三曱矽烧、二矽烷、二烷、二第、二第二烷、二第基矽烷、氧基矽烷基秒烧、氧基矽烷二丁基氧基二苯氧矽烷、二苯基二正二第三丁氧基矽烷正丁基二正丁正丁基二第三一丁基二曱氧丁基'一正丙氧一丁基二正丁二第二丁基二、二第三丁基二第三丁基二、二第三丁基基碎烧、第三基石夕烧、二苯本基一丙氧基丁氧基砂烧、氧基矽烷、二氧基石夕烷、二正丁基二第丁氧基秒燒、二正丁基二基矽烷、二第二丁基二乙基矽烷、二第二丁基二異氧基矽烷、二第二丁基二苐二丁氧基梦烧、二第二二甲氧基矽烷、二第三丁正丙氧基矽烷、二第三丁一正丁氧基碎烧、二第三丁基二弟三丁氧基石夕烧、基一甲氧基石夕烧、二苯基矽烧、二苯基二異丙氧基一本基二第二丁氧基石夕烧苯基二苯氧基矽烷及二乙

化合物（1)之較佳實施例包括甲基三甲氧基矽烷、甲基二乙乳基石夕烧、曱基三正丙氧基石夕烧、曱基三異丙氧基石夕烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙烯基三曱氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二曱基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基梦烧、-一乙基二曱氧基碎炫》、·一乙基一乙氧基碎炫、^一本基二甲氧基矽烷及二苯基二乙氧基矽烷。該等化合物可單獨或以二或多種混合物被使用。化合物（2 ):

90104459.ptd 第11頁 1290573 五、發明說明（8) 於式（2 )中R所代表之單價有機基團之實施例，包括在以上列舉與式（1 )中相同之基團。化合物（2 )之實施例包括：四正丙氧基矽烷第二丁氧基矽烷四異四第四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、三丁氧基矽烷及四苯氧基矽烷。化合物（3 ): 包括於式（3)中R3至R6所代表之單價有機基團之實施例在以上列舉與式（1)中相同之基團。其ίί物(3)之實施例’其中在式(3)<R7為-個氧原子’ 氧：曱Λ基rT 3氧；、六乙氧基二石夕氧燒、六笨氧基二石夕 -七乙氧基-3-甲基二、3二二氧烧：1，1，1，3,3 基二矽氧烷、1，1，1，3,3_七曱氧基一七本虱基一3一甲 ?，!，…乙氧…基二〜基氧3燒乙= 氧基乙基一矽氧烷、1，1，1，3, 3 -七甲氧Α ^，切氧烷、1，1，1，3, 3-七乙氧Α — 3 1 甲虱基一 3-苯基二矽 -七苯氧基-3-苯基二石夕氧烧、丨氧^兀1，1，1，3,3 甲基二矽氧烷、1 i ，，3~四甲氧基-1,3一二 7乳如，L 3, 3一四乙氧基-1，3~二甲其_ A银烷、1，1，3, 3-四苯氧基]，3_二曱美二石了:基一矽乳四曱氯美—1 - 7货土一夕氧烧、1，1,3，3一夕氧烧、u，3,3-四乙氧m 一乙基一矽乳；)：元、1 I 3, 3一四苯氧虱土〆烷、1，1，3, 3-四曱氧基—J 3— — ，3一一乙基二矽乳丞一本基二矽氧烷、ms-

\\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 第12頁 1290573 五、發明說明（9) 四乙氧基-1，3 -二苯基二矽氧烷、1，1，3, 3-四苯氧基-1,3-二苯基二矽氧烷、1，1，3 -三甲氧基-1,3, 3 -三曱基二矽氧烷、1，1,3 -三乙氧基-1，3, 3 -三甲基二矽氧烷、1，1，3 -三苯氧基-1，3, 3 -三甲基二矽氧烷、1，1，3 -三甲氧基-1，3, 3-二乙基二石夕氧烧、1，1，3_三乙氧基-1，3，3 -三乙基二石夕氣烧、1，1，3 -三苯氧基-1，3，3 -三乙基二石夕氧烧、1，1,3 -三甲氧基_1，3，3_三苯基二石夕氧烧、1，1，3 -三乙氧基-1，3，3-三苯基二石夕氧烧、1，1，3 -三苯氧基-1，3，3 -三苯基二石夕氧烷、1，3 -二甲氧基-1,1，3, 3 -四曱基二矽氧烷、1，3 -二乙氧基-1，1，3, 3 -四曱基二矽氧烷、1，3 -二苯氧基-1，1，3, 3-四曱基二矽氧烷、1,3 -二曱氧基-1，1，3, 3 -四乙基二矽氧烧、1，3_二乙氧基-1，1，3，3_四乙基二碎氧烧、1，3_二笨氧基-1，1，3，3 -四乙基二石夕氧烧、1，3~~二曱氧基-1，1，3，3-四苯基二矽氧烷、1，3 -二乙氧基-1，1，3, 3 -四苯基二矽氧烷及1，3 -二苯氧基-1，1，3, 3 -四苯基二矽氧烷。該等化合物較佳為六甲氧基二矽氧烷、六乙氧基二矽氧烷、1，1，3, 3 -四曱氧基-1,3 -二甲基二矽氧烷、1，1，3,3-四乙氧基-1，3 -二曱基二矽氧烷、1，1，3, 3 -四曱氧基-1，3-二苯基二矽氧烷、1，3 -二曱氧基-1，1，3, 3 -四甲基二矽氧烷、1，3 -二乙氧基-1，1，3, 3 -四甲基二矽氧烷、1，3 -二甲氧基-1，1，3,3 -四苯基二矽氧烷及1，3 -二乙氧基-1，1，3,3-四苯基二矽氧烷。式（3 )中d為0之化合物之實施例包括六曱氧基二矽烷、六乙氧基二矽烷、六苯氧基二矽烷、1，1，1，2, 2-五曱氧基

\\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 第13頁 1290573 五、發明說明（10) - 2-甲基二碎烧、1，1，1，2，2 -五乙氧基_2~~曱基二梦烧、1， 1，1，2，2_五苯氧基-2_甲基二石夕烧、1，1，1，2，2_五曱氧基 _2-乙基二碎烧、1，1，1，2，2 -五乙氧基-2-乙基二石夕烧、1， 1，1，2,2-五苯氧基-2-乙基二矽烷、1，1，1，2,2-五甲氧基 - 2-苯基二石夕烧、1，1，1，2，2 -五乙氧基-2 -苯基二石夕烧、1， 1，1，2, 2 -五苯氧基-2-苯基二矽烷、1，1，2, 2 -四甲氧基-1， 2 -二曱基二碎烧、1，1，2，2 -四乙氧基-1，2 -二曱基二石夕烧、1，1，2,2-四苯氧基-1，2-二甲基二矽烷、1，1，2,2-四曱氧基-1,2 -二乙基二石夕烧、1，1，2，2 -四乙氧基-1,2 -二乙基二矽烷、1，1，2, 2 -四苯氧基-1,2-二乙基二矽烷、 1，1，2,2-四曱氧基-1，2-二苯基二矽烷、1，1，2,2_四乙氧基-1,2 -二苯基二矽烷、1，1，2, 2 -四苯氧基-1,2-二苯基二矽烷、1，1,2-三曱氧基-1，2, 2 -三曱基二矽烷、1,1，2 -三乙氧基-1，2, 2 -三甲基二矽烷、1，1,2 -三苯氧基-1，2, 2 -三曱基二矽烷、1，1,2 -三曱氧基-1，2, 2 -三乙基二矽烷、 1，1，2_三乙氧基-1，2，2_三乙基二穿烧、1，1，2_三苯氧基 -1，2，2 -三乙基二秒烧、1，1，2_三甲氧基_1，2，2_三苯基二石夕烧、1，1，2~~三乙氧基_1，2，2_三苯基二碎烧、1，1，2-二苯氧基-1，2,2 -三苯基二矽烷、1，2 -二甲氧基-1，1，2,2-四曱基二碎烧、1，2_二乙氧基_1，1，2，2_四甲基二碎烧、 1，2 -二苯氧基-1,1，2, 2-四曱基二矽烷、1,2 -二甲氧基-1， 1，2, 2-四乙基二石夕烧、1,2 -二乙氧基-1，1，2, 2 -四乙基二石夕烧、1，2 -二苯氧基-1，1，2，2 -四乙基二碎烧、1，2_二甲氧基-1,1，2，2 -四苯基二碎烧、1，2 -二乙氧基-1，1，2，2 -四

90104459.ptd 第14頁 1290573 五、發明說明（Η) ---- 苯ί =石夕烧及丨，2〜二苯氧基—1，1，2, 2-四苯基二矽烷。 ^專化合物較佳為六甲氧基二矽烷、六乙氧基二矽烷、美一’2’ 2 一四甲氧基一 1,2 -二甲基二矽烷、1，1，2, 2 -四乙氧二:，2 —二甲_基二石夕烧、1，1，2, 2-四曱氧基-1，2-二苯基二々烧1，2一一甲氧基2-四曱基二矽烷、1，2-二乙 =I 2, 2一四甲基二矽烷、1，2 -二甲氧基-1，1，2, 2-四本土一矽烷及1，2 -二乙氧基一112,2-四苯基二矽烷。

—式（3 )中之R7為—（CH2 )—基團之化合物該實施例有雙（三曱，基矽烷基）甲烷、雙（三乙氧基矽烷基）甲烷、雙（三正丙氧基矽烷基）甲烷、雙（三異丙氧基矽烷基）甲烷、雙（三正丁_氧基石夕烧基）曱烷、雙（三第二丁氧基矽烷基）甲烷、雙 (三第三丁氧基矽烷基）甲烷、1，2-雙（三曱氧基矽烷基）乙燒、1，2 -雙（三乙氧基矽烷基）乙烷、12—雙（三正丙氧基石夕烧基）乙烧、1，2 -雙（三異丙氧基矽烷基）乙烷、丨，2_雙 (二正丁氧基石夕烧基）乙烷、丨，2 -雙（三第二丁氧基矽烷基）乙烧、1，2 -雙（三第三丁氧基矽烷基）乙烷、ι —(二甲氧基甲基矽烷基）-；1 -（三甲氧基矽烷基）甲烷、1 一（二乙氧基曱基石夕烷基）-1 -（三乙氧基矽烷基）甲烷、1-(二正丙氧基甲基石夕烧基）_1-(三正丙氧基矽烷基）甲烷(二異丙氧基甲基矽烷基）-；1 -（三異丙氧基矽烷基）曱烷、1 —(二正丁氧基甲基矽烷基）-1-（三正丁氧基矽烷基）甲烷、j 二第二丁氧基甲基矽烷基）-1 -（三第二丁氧基矽烷基）甲烷、卜（二第三丁氧基甲基矽烷基）一卜（三第三丁基矽烷基）甲烧、1-(二曱氧基甲基矽烷基）一 2-（三甲氧基矽烷基）乙烷

90104459.ptd 第15頁 1290573 五、發明說明（12) 卜:一（7 2二基甲基石夕燒基）—2 —(三乙氧基石夕烧基）乙烧、、g氧^甲基石夕烷基）一2-（三正丙氧基矽烷基）乙烷烧、丨:丙氧，甲基矽烷基）—2一（三異丙氧基矽烷基）乙乙烷、^ 氧基甲基矽烷基）—2 一（三正丁氧基矽烷基） & —一第二丁氧基甲基矽烷基）-2-(三第二丁氧基石夕 ^乙烷、二第三丁氧基甲基矽烷基）-2-(三第三丁，基=统基）乙烧、雙（二甲氧基甲基石夕燒基）甲烧、雙（二虱ς甲基矽烷基）甲烷、雙（二正丙氧基甲基矽烷基）甲雙（二異丙氧基甲基矽烷基）甲烷、雙（二正丁氧基甲

广Λ燒一基）:燒、雙（二第二丁氧基甲基石夕烧基）甲烧、雙一弟三丁氧基甲基矽烷基）曱烷、1，2-雙（二甲氧基曱基元乙烷、I2—雙（二乙氧基曱基矽烷基）乙烷、1，2-一正丙氧基甲基矽烷基）乙烷、1，2-雙（二異丙氧基曱土矽烷基）乙烷、1，2-雙（二正丁氧基甲基矽烷基）乙烷、又（一第二丁氧基曱基矽烧基）乙烧、1,2 -雙（二第三丁氧基甲_基矽烷基）乙烷、丨，2—雙（三曱氧基矽烷基）苯'

1，2-#雙（二乙氧基矽烷基）乙烷、丨，2—雙（三正丙氧基矽烷基）苯、1，2 -雙（三異丙氧基矽烷基）苯、ι2-雙（三正丁氧基^基）苯、L 2-雙（三第二丁氧基矽烷基）苯、丨，2—雙 (二第三丁氧基矽烷基）苯、丨，3 —雙（三曱氧基矽烷基）苯、 1，3 -雙（二乙氧基矽烷基）苯、丨，3-雙（三正丙氧基矽烷基）笨、1，3-雙（三異丙氧基矽烷基）苯、丨，3—雙（三異丙氧基矽烷基）苯、1,3-雙（三正丁氧基矽烷基）苯、丨，3 -雙（三第二丁氧基矽烷基）苯、1，3 -雙（三第三丁氧基矽烷基）苯、

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五、發明說明（13) 1一（一乙氧基甲基秒燒卜（二甲氧基曱基矽烷 1-(二乙氧基甲基矽烷雙-（二曱氧基甲基矽烷 1，4雙（二甲氧基矽烷基）苯、丨，4一雙（三乙氧基矽烷基）、1，4-雙（三正丙氧基矽烷基）苯、丨，4—雙（三異丙氧基矽烷苯、1，4-雙（三正丁氧基矽烷基）苯、丨，4—雙（三第二丁氧基矽烷基）苯，及1，4-雙（三第三丁氧基矽烷基）苯。— 一其中較佳之该等化合物為雙（三甲氧基矽烷基）甲烷、雔 (二乙氧基矽烷基）甲烷、12 -雙（三曱氧基矽烷基）乙烷^ 1，2-雙（三乙氧基矽烷基）乙烷、卜（二甲氧基甲基矽烷基）-1 -（三甲氧基矽烷基）甲烷基）-卜（三乙氧基矽烷基）甲烷基）-2-（三甲氧基矽烷基）乙烷基）-2-(三乙氧基矽烷基）乙烷 _ ，^少丨，)甲烷、雙-（二乙氧基曱基矽烷基）曱烷、一一 ;乙基r?基)乙，、u-雙-(二乙氧基甲基烧美）苯^一甲軋基矽烷基）笨、1，2-雙-(三乙氧基矽基二烧基/笨”三甲氧基鄕…以-雙令乙氧乙氧基^基）苯4。'雙—（三甲氧基石夕烧基）苯及U—雙-（三多”士=::(r、(2)及(3)可單獨或二或成材H成化合物⑴〜⑴之基團所選出被當作量為每莫耳由# ^烷化合物被水解或縮合時，水較佳用於〜⑺選出之至少一種化合物之多可能無法獲得足丄若水加入之量為20莫耳或更少’有疋夠之介電常數及彈性係數。另一方面，若

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第17頁 1290573 五、發明說明（14) 添加之水置多於1 5 0莫耳’有可能聚合物沉激或成勝化會在水解及縮合反應中發生。使用在本發明中之水解及縮合產物（A)之生產，其特徵在一個特定量之一種驗性化合物被用在水解及縮合由化合物（1 )〜（3 )組成之基團中選出之至少一種矽烷化合物。在本發明中，一個具低介電常數及高彈性係數之矽石基膜可藉使用一種不低於一特定值之量的鹼性化合物而得到。在本發明中可用之鹼性化合物之實施例包括氨（包括氨水溶液）、有機胺及驗性無機化合物。然而，在本發明中以氨及有機胺為較佳。用於本發明之有機胺之實施例包括烧基胺、烧醇基胺及芳基胺類。可用於本發明之烷基胺之實施例包括：具有一或多個碳數在1至4之烷基之化合物，比如甲基胺、乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、辛基胺、N，N-二甲基胺、n，N-二乙基胺、N，N-二丙基胺、N，N-二丁基胺、三曱基胺、三乙基胺、三丙基胺及三丁基胺；及具有烷氧基之化合物’比如曱氧基曱基胺、甲氧基乙基胺、曱氧基丙基胺、曱氧基丁基胺、乙氧基曱基胺、乙氧基乙基胺、乙氧基丙基胺、乙氧基丁基胺、丙氧基曱基胺、丙氧基乙基胺、丙氧基丙基胺、丙氧基丁基胺、丁氧基甲基胺、丁氧基乙基胺、丁氧基丙基胺及丁氧基丁基胺。

90104459.ptd 第18頁 1290573 五、發明說明（15) 烷醇基胺之實施例包括甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、N-甲基曱醇胺、N-乙基曱醇胺、N-丙基甲醇胺、N- 丁基曱醇胺、N_曱基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丙基乙醇胺、N- 丁基乙醇胺、N-曱基丙醇胺、N-乙基丙醇胺、N-丙基丙醇胺、N- 丁基丙醇胺、N-甲基丁醇胺、N-乙基丁醇胺、N-丙基丁醇胺、N- 丁基丁醇胺、N，N-二甲基甲醇胺、N， N-二乙基曱醇胺、N，N-二丙基曱醇胺、N，N-二丁基甲酉享胺、N，N-二曱基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N，N-二丙基乙醇胺、N，N-二丁基乙醇胺、N，N-二曱基丙醇胺、N，N-二乙基丙醇胺、N，N-二丙基丙醇胺、N，N-二丁基丙醇胺、N，N-二甲基丁醇胺、N，N-二乙基丁醇胺、N，N -二丙基丁醇胺、 N，N-二丁基丁醇胺、N-曱基二曱醇胺、N-乙基二甲醇胺、 N-丙基二曱醇胺、N- 丁基二曱醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺、N- 丁基二乙醇胺、N-曱基二丙醇胺、N-乙基二丙醇胺、N-丙基二丙醇胺、N- 丁基二丙醇胺、N-甲基二丁醇胺、N-乙基二丁醇胺、N-丙基二丁醇胺、N- 丁基二丁醇胺、N-(胺基曱基）甲醇胺、N-(胺基曱基）乙醇胺、N-(胺基甲基）丙醇胺、N-(胺基甲基）丁醇胺、N-(胺基乙基）甲醇胺、N-(胺基乙基）乙醇胺、 N-（胺基乙基）丙醇胺、N-(胺基乙基）丁醇胺、N-(胺基丙基）甲醇胺、N-(胺基丙基）乙醇胺、N-(胺基丙基）丙醇胺、N-(胺基丙基）丁醇胺、N-(胺基丁基）甲醇胺、N-(胺基丁基）乙醇胺、N-(胺基丁基）丙醇胺及N-(胺基丁基）丁醇胺。

90104459.ptd 第19頁五、發明說明（16) 芳基胺之實施例包括苯胺。 · 胺、四乙基伸 $基胺基甲其他有機胺類之實施例包括四甲基乙二胺、四丙基伸乙二胺、四丁基^ ^二、r m a 〇卷胺、7 ，/工、v <±> 土 fe基丁基胺、丙基胺基甲基乙基胺基而其脸 :基胺基丙基胺、丙基胺基丁基：基胺基=胺基胺基乙基胺、丁基胺基丙基胺:基鞍基一、…、六氣巧丁基；"二雙環；：：：二氮雜雙環辛院、二氮雜雙；；：突基胺、甲基胺基乙基胺、甲基胺基胺、甲基胺基胺、乙基胺基甲基胺、乙基胺基乙基ς女、甲基；二基胺基丁基胺、丙甚胗其审、乙基胶* 土..土嗎琳 2 可單獨或以二或更多種氮雜奴矽石基膜黏著於基質之角度觀之，=%合使用。烷基胺為鹼性化合物為較佳。本發明中以使用 m本A明—中，鹼性化合物之用量以每莫耳之养佳。〜！有〇.2莫耳或更多，特別是〇9莫耳匕合物⑴〜 %更多為較雖然在本發明中鹼性化合物之用而其上限通常為每莫耳石夕炫化合於；；=別的上限， ^寻到之水解及縮合產物⑴之迴轉半^耳。 GPclL為8~4°_，最佳為9〜，而該迴二,5;5由“ 特別i 之迴轉半徑為5〜Μη"1，該組成物可給予一具有 W電书數、彈性係數以及膜之均質度夕石基 1290573 五、發明說明（17) 膜。所得到之水解及縮合產物（A )，其特徵為不會顆粒化及因此對基質有良好應用性。水解及縮合產物（A)不會顆粒化的性質可經由比如穿透式電子顯微鏡（TEM)確認之。於成份（A )中，就完全水解及縮合之產物而言，由各化合物所衍生之水解及縮合之產物比例如下。由化合物（2 ) 所衍生之水解及縮合產物之含量，以由化合物（丨）至（3 )所讨生之所有水解及縮合產物之總和為基準，一般為重量比 5〜75% ’較佳為重量比1〇~7〇%，更佳為重量比15〜7〇%。由化合物（1 )及/或化合物（3 )所衍生之水解及縮合產物之含量’以由化合物（1)至（3 )所衍生之所有水解及縮合產物之總和為基準，一般為重量比95〜25%，較佳為重量比9〇〜 3^%，更佳為重量比85〜3〇%。當化合物（2)所衍生之水解及縮合產物之含量，以由化合物（1)至（3)所衍生之所有水解及縮合產物之總和為基準，為重量比5〜75%時，該得到之覆膜具有高彈性係數且超低介電常數。此所使用之"完全水解及縮合產物"一詞意指在化合、（2)或（3)所有之R1〇-、R2〇-、R40-及R5〇一基團皆被水f ^S:i 0H基團且接著完全被縮合為矽氧烷結構。化人:較佳1 一種混合至少一種化合物（1)及至少一種出i w之水解及縮合產物，因為該成份（A)提供將被製出之組成物，使其具有較佳之貯存安定性。所合產物(A) ’至少-種由化合物⑴〜(3) 、土團中&出之矽烷化合物，在一種烷基胺之存在

\\312\2d- c〇de\90-05\90l04459.ptd 第21頁 1290573 五、發明說明（18) 下被水解及、縮合，而使所得到之水解及縮合產轉半徑5〜50錢。較佳為調整所得組成物之土下、匕調整pH之技術之例包括： A ^下。 (1 )添加p Η調整劑 ί32;:ΐ::ϊ?:ί驗性觸媒自該組成物中蒸館去除 + $ έ:氧或氬風吹人該組成物藉此將驗性觸婵由該組成物中移去 "矛、 ⑷以離子交換樹脂自該組成物中將鹼性觸媒移去該專技術可單獨或合併二或多種使用。 pH調整劑之例子包含無機酸及有機酸。無機酸之例子包含g®酿、姑缺 .. 漠酸及草酸。…石“、硫酸、氫敦酸、構酸、 ”子包含醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚 -义駄、壬酸、癸酸、草酸、順丁烯二酸、甲基丙- 己，酸、癸二酸、膽酸、正丁酸、苯六甲：：：油二弈草酸、2-乙基己酸、油酸、硬脂酸、亞 =、水楊酸、苯甲酸十胺基苯甲酸 = 確：：；氯醋Γ二氯醋酸、三氯醋酸、三氣醋酸、甲： nm夂' 對駄酸 '反丁歸二酸、摔檬酸、酒石酸、：m 伊康酸、中康酸、巴豆酸及戊二酸。佳ί 。調Λ劑係用來調整該組成物之pH至7或更低，較 ?之方法包含調整水解及縮合產物之迴轉半 = 以邱調整劑調整該組成物之ΡΗ至-個範圍之值以使所得之組成物具有較好之貯存安定性。圍之 90104459.ptd 弟22頁 1290573 五、發明說明（19) 該等pH調整劑之用量係適量選擇以使該組成物之pH值能落於該範圍之内。有機溶劑（B ) 本發明中包含成份（A)之薄膜成形用組成物通常為溶解或分散於一種有機溶劑（B)。有機溶劑（B)可包含由醇類溶劑、酮類溶劑、醯胺溶劑、酯類溶劑及非酸鹼溶劑組成之集團所選出之至少一種元件。醇類溶劑之例子包括一元醇比如曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第2 丁醇、第3 丁醇、正戊醇、異戊醇、2-曱基丁醇、第2戊醇、第3戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-曱基戊醇、第2己醇、2-乙基丁醇、第2庚醇、3-庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、第2辛醇、正壬醇、 2, 6 -二曱基庚醇-4、正癸醇、第2_十一基醇、三曱基壬醇、第2四癸醇、第2七癸醇、苯酚、環己醇、甲基環己醇、 3，3，5 -三曱基環己醇、苄醇及二丙酮醇；多元醇比如乙二醇、1，2-丙二醇、1,3 - 丁二醇、戊二醇_2,4、2-曱基戊二醇-2, 4、己二醇- 2,5、庚二醇-2, 4、2-乙基己二醇-1，3 、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇及三丙二醇；及多元醇之部份醚類，比如乙二醇單曱基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單己基二乙二乙二醇單苯基鱗、乙二酵单-2_乙基丁基鱗醇單曱基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丙基醚、二乙二醇單丁基醚、二丙二醇單己基醚、丙二醇單乙基醚、

\\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 第23頁 1290573 五、發明說明（20) 丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單丙基鱗〇該等醇類溶劑可以單獨或混合二或多種使用。該等醇類中較佳者為正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第2 丁醇、第3 丁醇、正戊醇、異戊醇、2-曱基丁醇、第2戊醇、第3戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-曱基戊醇、第2己醇、2-乙基丁醇、丙二醇單乙基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚及丙二醇單丁基醚。酮類溶劑之例子比如丙酮、曱基乙基酮、曱基正丙基酮、甲基正丁基酮、二乙基酮、曱基異丁基酮、曱基正戊基酮、乙基正丁基酮、曱基正己基酮、二異丁基酮、三甲基壬酮、環己酮、2 -己酮、曱基環己酮、2，4 -戊二酮、乙醯基丙酮、苯乙酮及茴香酮。其例子還包括点-二酮，比如乙醯丙酮、2, 4-己二酮、2, 4 -庚二酮、3,5 -庚二酮、2, 4-辛二酉同、3，5 -辛二酉同、2,4 -壬二S同、3，5 -壬二酉同、5-甲基-2, 4-己二酮、2, 2, 6, 6 -四曱基-3, 5 -庚二酮，及1，1，1， 5，5，5 -六氣-2，4 -庚二嗣。該等酮類溶劑可以單獨或混合二或多種使用。醯胺類溶劑之例子比如甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N，N-二甲基曱醯胺、N-乙基曱醯胺、N，N-二乙基甲醯胺、乙醯胺、N-曱基乙醯胺、N，N -二曱基乙醯胺、N-乙基乙醯胺、N， N -二乙基乙醯胺、N -曱基丙醯胺、N -曱基哌咯酮、N -曱醯基嗎啉、N-曱醯基六氫咄啶、N-曱醯基咄咯烷、N-乙醯基

\\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 第24頁 1290573 五、發明說明（21) 嗎啉、N -乙醯基六氫吡畊及N -乙醯基咄咯啶。該等醯胺類溶劑可以單獨或混合酯類溶劑之例子包括有碳酸二曱伸丙酉旨、醋酸曱酉旨、醋酸乙酯、7 醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正酸第2 丁酯、醋酸正戊酯、醋酸第2 酯、醋酸曱基戊酯、醋酸2-乙基丁醋酸苯酯、醋酸環己酯、醋酸甲基乙醯醋酸曱酷、乙醯醋酸乙酯、醋酸乙二醇單乙基醚、醋酸二乙二醇醇單乙基醚、醋酸二乙二醇單正丁基醚、醋酸丙二醇單乙基醚、醋酸丙二醇單丁基醚、醋酸二丙二醇單單乙基醚、二醋酸二醇、醋酸曱氧酸正丁酯、丙酸異戊酯、草酸二乙酸曱酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乙酯、對酞酸二甲酯及對酞酸二乙該等酯類溶劑可以單獨或混合二非酸鹼溶劑之例子包括有乙腈、 N ’ N ’ -四乙基磺醯胺、六曱基磷酸 Ν-曱基旅17各、Ν-乙基17瓜咯、Ν-甲基· 吼咯啶、Ν -乙基咄咯啶、Ν，Ν -二甲 Ν-曱基-4-哌咯酮、Ν-曱基-2-哌咯 _、1，3 -二曱基-2 -口米。坐酉同及1，3_二二或多種使用。酉旨、碳酸伸乙S旨、碳酸 -丁内i旨、7 —戊内酉旨、丁酯、醋酸異丁酯、醋戊酯、醋酸3-甲氧丁酯、醋酸2-乙基己酯、環己酯、醋酸正壬酯、酸乙二醇單曱基醚、醋 '單曱基醚、醋酸二乙二基醚、醋酸丙二醇單曱丙二醇單丙基醚、醋酸甲基醚、醋酸二丙二醇基三醇、丙酸乙S旨、丙酯、草酸二正丁酯、乳乳酸正戊酯、丙二酸二酯。或多種使用。二曱基硫氧化物、N，N， L醯胺、N -曱基嗎啉、 -Δ3 - I p各琳、N -曱基基p底啳、N-甲基味嗤、酮、N-曱基-2-吼咯 -曱基四氫-2(1H)-嘧啶

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\\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 第25頁 1290573 五、發明說明（22) 酮。該等列舉之有機溶劑（B)可用。 /早獨或混合二或多種使該等有機溶劑中以醇類溶劑為較佳。於製造本發明之薄膜成形用組成物可用於作為成份（A)材料之化合相同之有機溶劑更特定的說，水或以溶劑稀釋之水)被( 縮合。已經溶有化合物⑴〜⑺之溶劑中。m連縯地加入性化合物可以事先加入該溶劑、在=去作中，一種驗其溶解或分散於水中。於本反；；=水之前將，較佳為15〜9(TC。 j干反尤概度通常由0〜100 其他添加物之薄膜成形L成"矽石及膠體氧化鋁可被加入本發明表:ii:明二別：f;j例子包括碎^ 離子界面活性劑、兩性x面壬㈣、陰離子界面活性劑、非及丙烯酸界面活性劑性劑、亂化學性界面活性劑或多種使用。忒尋界面活性劑可以單獨或混合二車父仏之界面活性劑為、性劑、氟化學性界面活性-同表面活性劑、非離子界面活佳為矽酮界面活性劑乂：及丙烯酸界面活性劑。其中特不會產生腐姓金屬之氣以其可以有效給予薄膜成形性質且該靖面活性劑不;;別限定。其例子包括有二甲基聚第26頁 \\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 1290573 五、發明說明（23) 石夕氧烧-聚氧基烧稀共聚物。市售之石夕_界面活性劑產品包括有機矽氧烷聚合物

KP341(Shin-Etsu Chemical Co Ltd.製）及SH7PA 、SH21PA 、SH28PA 、 SH30PA 、 SH94PA 。（皆為Dow c〇rning Si 1 i cone Co. , Ltd.製）。陽離子界面活性劑之例子包括烷基胺鹽類、四級銨鹽類及聚氧基烧基胺。

陰離子界面活性劑之例子包括脂肪酸鹽、高級醇硫酸鹽、烧基苯績酸鹽、（二苯基醚）二磺酸鹽、二烷基二磺基丁二酸鹽、烷基磷酸鹽及聚氧基乙烯硫酸鹽。該非離子界面活性劑不特別限定。其例子包括聚氧基乙烯:)：兀基醚，比如聚氧基乙烯月桂基醚、聚氧基乙烯硬脂酸，醚及,氧基乙烯油酸基醚；聚氧基乙烯芳基醚類比如聚氧基乙稀辛基苯基_及聚氧基乙烯壬基苯基醚；聚氧基乙烯二：!:兀基g曰類比如聚氧基乙烯二月桂基酯及聚氧基乙烯二硬知^基;山梨聚糖脂肪酸酯；脂肪酸修飾之聚氧基乙烯及聚氧基乙烯聚氧基丙烯基團之共聚物。

4兩性界面活性劑不特別限定。其例子包括界面活性 ^其f有包含組合二或更多不同種類由以上所列舉之陰離？、陽離子及非離子界面活性劑所選出的界面活性劑。性界面活性劑係為一群包含一種含有氟烷基或氟少元杯基基團在從虫&山 . 仕禾而、主鏈及支鏈所選出之至少一個位置 ==口物。其例子包括丨，1，2 -四氟辛基1，1，2, 四氟丙土峻’ 1,2, 2一四氟辛基己基醚、八乙二醇二（1，1,2, 2-

第27頁 1290573 五、發明說明（24) 四氟丁基）醚、六乙二醇（1,1，2，2，3，3 -六氟戊基）_、八丙二醇二（1，1，2，2-四氟丁基）_、六丙二醇二〇，1，2，2， - 3，3 -六氟戊基）醚、過氟十二烧石黃酸鈉、1，1，2，2，8，8，9， 9，10，10-十氟十二烧、1，1，2，2，3，3-六氟癸烧1-[3-過氟辛烧績胺丙基]- N，N二曱基-N-魏基亞甲基銨甜菜驗、過氟烧基石黃胺丙基三甲基銨鹽、過氟烧基N-乙基續基甘胺酸醚、雙（N -過氟辛基磺基N-乙基胺基乙基）磷酸鹽及單過 · 氟烷基乙基磷酸鹽。市售之氟化學性界面活性劑產品包括有商品名M e g a f a c

F142D 、F172 、F173及F183(Dainippon Ink & Chemicals, Inc.製）；F-Top EF301. EF303及EF352(New Akita Chemical Co.製）；Fluorad FC-43 0 及FC-431( Sumitomo -3 M L t d ·製）；A s a h i G u a r d A G 7 1 ◦及 S u r f 1 ο n S - 3 8 2、 SC-101 ^ SC-102 ^ SC-103 、SC_104 、SC-l〇5 > SC-106 (Asahi Glass Co. Ltd·製）；BM- 1 0 0 0 及BM-ll〇〇(Yusho K. K·製）；NBX-15(NE0S Co· Ltd.製）。特別以Megafac F172、BM- 1 0 0 0、BM-1100 及NBX-15 為較佳者。用於本發明中之丙烯基界面活性劑之例子有甲基丙烯酸共聚物。這種丙細基界面活性劑以KyoeishaChemical

Co.， Ltd.製商品名p〇lyfl〇w Νο·57及No. 95在市面上可買到。膠體石夕石係一種分散物，包含比如一切前述之親水性有機溶劑及分散於其中之高純度矽酸酐。其平均粒子直徑一般為5〜30nm，較佳為1〇〜20 nm，以及固體濃度通常為重量

\\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 第28頁 1290573 五、發明說明（25) 比10〜40%。膠體石夕石之例子包括由Nissan Chemical Industries, Ltd.製之甲醇矽溶膠及異丙醇矽溶膠，及 Catalyst&Chemicals Industries Co· Ltd.,製造之 Oscal 〇膠體氧化鋁之例子包括氧化鋁溶膠5 2 0、100及2 0 0，由

Nissan Chemical Industries，Ltd·製，及氧化鋁澄清溶膠及氧化I呂溶膠10及132，由Kawaken Fine Chemicals Co.，Ltd.製。製備薄膜成形用組成物之方法本發明中製備薄膜成形用組成物可比如，藉混合化合物 (1)〜（3 )於一溶劑，間歇或連續添加水於其中，並導入水解及縮合以製備成份（A)。本發明中製備薄膜成形用組成物之方法的特定例包括下列（1 )〜（4 )之方法。 (1 ) 一種方法’其中定量之水被加入含有組成成份（A )之化合物（1 )〜（3 )、一種鹼性化合物及一種有機溶劑（B )之混合物中，以進行水解及縮合反應。 (2) —種方法，其中定量之水以間歇或連續加入含有組成成份（A)之化合物（1)〜（3)、一種鹼性化合物及一種有機溶劑（B)之混合物中，以進行水解及縮合反應。 (3) —種方法，其中定量之水及一種鹼性化合物被加入含有組成成份（A)之化合物（1)〜（3 )及一種有機溶劑（B)之混合物中，以進行水解及縮合反應。 (4) 一種方法，其中定量之水及一種鹼性化合物以間歇

\\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 第29頁 1290573

五、發明說明（26) 種有或連續加入含有組成成份（A )之化合物（1 ) ~ f 3 > 機溶劑（B )之混合物中，以進行水解及縮人及 &反應。本發明中用於水解及縮合化合物（1)〜ζ 3 ) 佳為具有4個碳原子以下之醇，比如甲醇、=有機’谷劑較當水解及縮合完成後，依需要可進行濃户 ” W畔。 Μ 辰度凋整及溶劑罢換。因此，可製備本發明之組成物。得到之本發明之組成物其總固體濃度較佳為2〜3〇%重旦比。該固體濃度可依需求適度調整。當該組成物之總固量濃度為2〜30%重量比，其不僅使覆膜有適當厚度且具有且佳之貯存安定性。又 -、乂該組成物之固體含量可依需求，藉濃縮或以有機溶劑 (Β )稀釋之方法來適度調整。當利用本發明之組成物形成薄膜時，其最開始係先加至一個基板以形成一個覆膜。本發明之組成物可以適用之基板包括半導體、玻璃、陶瓷及金屬。可用之覆膜技術包括旋轉覆膜、浸泡及滾筒葉片覆膜。本發明之組成物特別適用在當該組成物被用於矽晶圓、

一氧化石夕晶圓、氮化石夕晶圓及其類似物以形成一個阻絕膜。該覆膜之操作可被進行以形成覆膜，其中該單層覆膜在乾燥基準下之厚度約〇.〇5〜1.5[1]11]，或雙層覆膜約〇· 1〜3mm 〇一般而言，所形成之覆膜厚度在0.2〜20 mm。

1290573 五、發明說明（27) 於本操作中，加熱可使用加熱板 # ，比如，於空氣中、於氮氣或氬氣、直：爐或類似物氣濃度之減壓環境下。一二、或在一控制氧為求控制成份（Α)之硬化速度，漸進加採用合適之選擇性氣體比如氮氣、，，，、次疋依^要可體。矹、巩氣、或減壓氣本發明所得到之該矽石基膜通常具有密度為〇 35〜二 ϋ’ 車i 佳為〇.4〜Ug/C"13 ’ 更佳為 0.5 〜Ug/cm3。 =二潯之狁度低於〇. 35g/cm3，則該覆膜之機械強度會；^ 另方面，若其密度超過l 2g/cm3，無法得到低的介電常數。 & 當本發明之矽石基膜以B j Η法測定孔徑分布時，其中並未觀察到1 0nm或以上之孔洞。故該薄膜適用於阻絕精細接· 線之間的間隔層薄膜材料。再者’本發明之矽石基膜具有低吸水之特點。比如，當 · 該覆膜置於一大氣壓m 〇c，2· 5atm，l〇〇%RH下1小時，以紅外線光譜儀並未觀察到水吸附於該覆膜之上。水吸收性可藉控制一種四烷氧矽烷之量，其係用在本發明中製備薄膜成形用組成之化合物（1 )來調整。本發明之矽石基膜通常介電常數低到2 · 5〜1 · 2，較佳為 _ 2 · 4 〜1 · 2 〇本發明之低密度覆膜具有良好之阻隔性以及良好之均質性、介電性、耐震性及表面硬度。總結之，該覆膜適用於一種用於半導體設備之阻絕膜，比如LSIs、systemLSIs、

1290573 五、發明說明（28) DRAMs 、 SDRAMs 、RDRAMs 、D_RDRAMs ，而保護膜，&如$ 於半導體設備之表面覆膜、用於多層印刷電路板之間隔阻絕膜，及用於液晶顯示設備之保護或阻絕膜。本發明以下將參照實施例被詳述。然而以下之實施例僅為本發明之一般具體例，必須了解本發明並不限定於此。在以下實施例及參考例中，若不特別指明，所有，，份”及 π百分比π皆以重量為準。各種性質係以下法測定評估。迴轉半徑

於以下條件以膠體滲透色層分析儀測定（GPC)(折射係數、黏度或光散射測定）未測量。樣品溶液：一種矽烷化合物之水解及縮合產物以含丨〇溴化鐘之甲醇稀釋至其固體濃度為0 · 2 5 %以製備GPC (折射係數、黏度或光散射測定）之樣品溶液。、裝置： GPC 系統：Model GPC-8020 ， T〇s〇h Corp·製。管柱：Alpha 5000/3000 ，Tos〇h Corp·製。黏度及光散射债測器：Model T刊0 Dual inetef， Visco Tech Co.製。

攜帶溶液：含1 0mM溴化鋰之甲醇攜帶速率：lml/min 管柱溫度：4 0 °C 介電常數用於測定介t f數之樣品係藉於戶斤得至_上以蒸氣沉

1290573 五、發明說明（29) 澱形成一個氧化鋁電極樣式而產生。該樣品以頻率1〇〇1^2下以電極肝645 1 6及精密度1^1^測量儀HP4284A ，皆為Y〇k〇gawa-Hewlett-Packard Ltd.製，藉 CV法測定以決定該覆膜之介電常數。彈性係數（楊氏係數）所得之薄膜藉連續法以Nanoindenter XP(Nano Instrumetn Inc·製）檢驗其堅硬度。實施例1 一種混合6g之40%甲基胺水溶液、228g超純水及570g乙醇溶液之溶液被添加1 3 · 6 g曱基三甲氧基矽烷及2 0 . 9 g四乙氧基矽烷。該混合物於60 °C下反應2小時，再加入20 Og丙二醇單丙基醚。所得到之混合物以減壓濃縮至總量減至 11 6 g。接著，1 0 g之1 〇 %於丙二醇單丙基醚中之醋酸溶液被加至該濃縮物以得到固體含量為1 〇 %之組成物溶液。含於該組成物溶液中之水解及縮合產物具有之迴轉半徑為 1 2nm 〇實施例2 進行與實施例1相同之步驟，除了將6g之40%甲基胺水溶液置換為98g之25%氨水溶液。以得到固體含量為1〇%之組成物溶液。含於該組成物溶液中之水解及縮合產物具有之迴轉半徑為14nm 〇實施例3 一種混合27g之40%甲基胺水溶液、1 37g超純水及342g乙

\\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 第33頁 1290573 五、發明說明（30) 醇溶液之溶液被添加13· 6g甲基三曱氧基矽烷及28. 7g四乙氧基矽烧。該混合物於6 0 °C下反應2小時，再加入2 〇〇 g丙二醇單丙基醚。所得到之混合物以減壓濃縮至總量減至 116g。接著，10g之10%於丙二醇單丙基醚之醋酸溶液被加至該濃縮物以得到固體含量為1 〇 %之組成物溶液。含於該組成物溶液中之水解及縮合產物具有之迴轉半徑為 2 6nm 〇參考例1 進行與實施例1相同之步驟，除了將6g之4〇%甲基胺水溶

液置換為1 g之2 5 %氨水溶液。以得到固體含量為丨〇 %之組成物溶液。含於該組成物溶液中之水解及縮合產物具有之迴轉半徑為 8nm 〇參考例2 進行與實施例1相同之步驟，除了所用之超純水量改為 1 4g。以得到固體含量為1 〇%之組成物溶液。 …

含於該組成物溶液中之水解及縮合產物具有之迴轉為4nm 。 I 參考例3 進行與實施例1相同之步驟，除了所用之超純水量改為 6 9 0g。然而，在反應當中聚合物發生沉澱現象。 — 薄膜成形於貝施例1〜3及芩考例1〜2所得到之組成物各以旋轉覆膜法被加在一 8吋矽晶圓上。該已覆膜之晶圓先於空氣加没熱、

1290573 五、發明說明（31) 8 〇 °c 5分鐘，再於氮氣加熱2 〇 0 °c 5分鐘，接著接順序於真空加熱340 °C、360 °C、380 °C各30分鐘，再於真空加熱425 C 1小時以得到一個透明無色之矽石基膜。該得到之石夕石基膜被拿來進行上述之測定。表1 所得結果如表1。實施例1 實施例2 實施例3 參考例1 參考例2 介電常數 —~-___ 2. 3 2.2 2. 0 2.6 2. 9 彈性係數 (Gpa) 5. 5 5.0 4. 0 2. 8 2.0 合成例1 於一石英製具可分離之容器中加入5 70 0g蒸餾之乙醇、 1 6 0 0 g離子交換水及1 3 〇〇 g之1 〇 %之氨水溶液。所有内含物攪拌使之均質。加入此溶液之3 〇分後加入1 3 6 g曱基三甲氧基石夕烧及2 0 9 g四乙氧基石夕烧之混合物。維持溫度在5 5。〇下反應2小日守。加入3〇〇〇g丙二酵早丙基鱗於此溶液中。接著以5 0 °C蒸發濃縮該溶液至達到1 〇 %之濃度（指完全水解及縮合產物之含量）。之後，l〇g之10%於丙二醇單丙基醚之醋酸溶液被加至該濃縮物以得到反應混合物（丨）。該縮合及其他反應之產物具有之迴轉半徑為1 4. 4nm。合成例2 進行與合成例1相同之步驟，除了所用之離子交換水量由1 6 0 0 g改為2 6 0 g。以得到反應混合物（2 )。該縮合及其他反應之產物具有之迴轉半徑為1 3. 4nm。合成例3

\\312\2d-code\90-05\90104459.ptd 第35頁 1290573 五、發明說明（32) 進行與合成例1相同之步驟，除了所用之離子交換水量由1 6 0 0 g改為3 1 5 0 g。以得到反應混合物（3 )。該縮合及其他反應之產物具有之迴轉半徑為15. 2nm。合成例4 進行與合成例1相同之步驟，除了 130Og之1〇%氨水溶液被置換為1 3 0 0g之10%曱基胺水溶液。以得到反應混合物 ⑷。〜口该縮合及其他反應之產物具有之迴轉半徑為15.4nm。實施例4 e成例1中得到之反應混合物（1 )以具有開口直徑為〇 · 2 ^之鐵a龍過濾、器過遽以得到本發明之薄膜成形用組成

得到覆膜藉其他性耐震些之組成物以旋轉覆膜加在一矽晶圓上，且已形成3 士述=則定其介電常數以及進一步如下方法^ 貝。結果如表2。、、'且成物以定量旋轉覆膜加在一 8呀石夕晶圓上覆膜之厚度為1 ·◦ V m，該覆膜 —Η 一一 ’接著於氮氣以下2⑽。C乾焊3 = 1板於㈣乾燥3 基板於氩氣下在執板^4ηη ^^刀、，里然後，將該已覆® 子部份切開並浸；純水】小日士 ’然燒3 0分。所得之覆膜以鏡檢查，以下列停才之 < ，覆膜之切片以顯 ◦:無觀察到么件/生估其耐震性。 X :觀察到裂縫產生使硬

1290573 ^—- 五、發明說明（33) AAACMP之耐•性，成物。以旋轉覆膜加在一8d寸矽晶圓上。該覆臈先以加二反於90 C乾燥3分鐘，接著於氮氣以下2〇〇它乾燥3分二=後，將該已覆膜之基板於氬氣下在加熱板於4〇〇 t H30 7刀。所得之覆膜於以下條件磨光。泥襞··矽-過氧化氫系統磨光壓：2 0 0 g / c m2 磨光時間：40sec ，以燈於光度35〇，_ 1X下檢視覆膜表面外H 以下條件評估CMP之耐受性。蜆〇··無改變 —覆膜上有毁指盈膜之邊_著性組成物樣品以旋轉覆膜加在一8 同以加熱板於90 t乾燥3分鐘，再於曰曰圓上。。該覆膜先鐘。接著，將該已覆膜之基板、^下以20 0 ^乾燥3分燃燒30分鐘。10個雙頭螺栓針以二二了 1加熱板於40 0 t 膜。當所加之環氧樹脂於丨5 Q它羊於月曰固定於所得之覆 =針以sebastian法拔開，利用小時該等雙頭螺性。彳朱件汗估覆膜之黏著〇：1〇個雙頭螺栓針各在矽晶承 X :矽晶圓與覆膜之門古 >、復膜之間無剝離發生實施例5」有剝離發生 ^ 薄膜一成形用組成物《相同於實施例4之步驟製備，除了 90104459.ptd _ 第37頁 i 1290573 五、發明說明（34) 該反應混合物被置換為表2所示之各反應混合物。所得到之組成物以相同於實施例4之方法評估。評估結果表示於表2。實施例反應混合物覆膜之介電常數覆膜之耐震性覆膜之 CMP 耐受性覆膜之黏著性 4 反應混合物 (1) 2.19 〇〇〇 5 反應混合物 (2) 2.25 〇 G 〇 6 反應混合物 (3) 2.16 〇〇〇 7 哀應混合物 (4) 2.14 〇 δ 〇

如本發明，可提供一種薄膜成形用組成物，其具有形成矽石基膜之能力，且具足夠低之介電常數以及改善之機械強度。

90104459.ptd 第38頁 1290573

90104459.ptd 第39頁申請日期：90-2-27 丁案號·· 90104459 類別 '以 · ιϋ (以上各攔由本局填註）發明專利說明書 JUN ( LUUI1294¾¾ 公告本中文薄膜成形用組成物及薄膜成形方法發明名稱英文 COMPOSITION FOR FILM FORMATION AND METHOD OF FILM FORMATION 姓名 (中文） 1. 林英治 2. 矣谷川公一 3. 徐榮秀二發明人姓名： (英文） 1. Eiji Hayashi 2. Kouichi Hasegawa 3.Seo Youngsoo 國籍 1·曰本曰本3.南韓住、居所 ί S土浦市川口LI3-28-404 }.查國次城縣土浦市川口一28一4〇6 3.大韓民國忠清南道天安市雙龍洞1273番地現代APT40M02 姓名 (名稱） (中文） 1 ·捷時雅股佾有限公司姓名 (名稱） (英文） —國籍 1. ^ 彳工乂 / _^株式會社 1 _ 日本 --------- 二申請人住、居所 (事務所） 1.日本國東厅、都中央區築地二丁目Η番24號代表人姓名 (中文） 1.松本榮一 ------ 代表人姓名 (英文） §

匸：\總檔\90\90104459\90104459(替換）-2^ Τ7"Γ 弟1頁

Claims

1 · 一種薄膜成形用組成物，其包含： (A) —水解及縮合之產物，其係藉由在每莫耳矽烷化合物有0.2莫耳或以上之鹼性化合物存在或多種選自由下式⑴表示之化合物、下式⑴表示化合物及下式（3)表不之化合物所組成之組群之矽烷化合物而 RaSiCOR1 )4_a (i) 其中R代表氫原子、氟原子或單價有機基團；R1代表單價有機基團；而a為1或2之整數，

Si(0R”4 (2) 其中R2代表單價有機基團， R b ( R4 〇 )3_b S i -（ R7 )d - S i ( 0R5 )3—c （ 3 ) 其中R3至R6可為相同或不同且各代表單價有機基團；b及 c可X為相同或不同且各自為〇至2之數字；RT代表氧原子、亞苯基或以-（CH2)n -表示之基團，其中n為卜6之整數；為0或1 ;及 (B ) —有機溶劑， ^其中該水解係於每莫耳矽烷化合物有多於2 〇莫耳至丨5 〇

莫耳水存在下進行’及該薄膜成形用組成物之pH為7或下。 2 ·如申請專利範圍第1項之薄膜成形用組成物，其中該驗性化合物係選自由氨及有機胺所組成之組群。 3 ·如申請專利範圍第2項之薄膜成形用組成物，其中該有機胺為烧基胺、燒醇胺及芳基胺。

•Ptc 第40頁 1290573 _案號 90104459_ 年月曰_魅_ 六、申請專利範圍 4. 如申請專利範圍第1項之薄膜成形用組成物，其中該矽烷化合物包含至少一種式（1)表示之化合物及至少一種式（2)表示之化合物。 5. —種薄膜成形方法，其包含將申請專利範圍第1項之薄膜成形用組成物施加至一基板並加熱該得到之覆膜。

C:\總檔\90\90104459\90104459(替換）-2.ptc 第 41 頁