[发明专利]1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物及其制备方法

说明书

公开了一种1,1,1‑三(有机氨基)二硅烷化合物和一种制备所述1,1,1‑三(有机氨基)二硅烷化合物的方法。所述方法包括用包含有机胺化合物的胺化剂将1,1,1‑三卤代二硅烷胺化，得到包含所述1,1,1‑三(有机氨基)二硅烷化合物的反应产物，从而制备所述1,1,1‑三(有机氨基)二硅烷化合物。还公开了一种成膜组合物。所述成膜组合物包含所述1,1,1‑三(有机氨基)二硅烷化合物。还公开了一种用所述成膜组合物形成的膜和一种形成所述膜的方法。形成所述膜的所述方法包括在基材存在下使包含所述1,1,1‑三(有机氨基)二硅烷化合物的所述成膜组合物经受沉积条件，从而在所述基材上形成所述膜。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月31日提交的美国临时申请号62/538,957的优先权和所有优点，该临时申请的内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及二硅烷化合物，并且更具体地涉及1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物、制备1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物的方法、包含1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物中的至少一种的成膜组合物、用成膜组合物形成膜的方法以及由此形成的膜。

背景技术

硅烷化合物在本领域中是已知的，并且用于各种最终用途应用中。例如，硅烷化合物可用于制备有机聚硅氧烷，例如硅酮聚合物或树脂。替代性地，硅烷化合物普遍用于电子工业。例如，硅烷化合物用于通过沉积(例如化学气相沉积、原子层沉积等)形成薄膜。取决于所使用的硅烷化合物(即，硅前体)的选择，薄膜可包含晶体硅、二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(Si₃N₄)或其他含Si官能团。通常，硅前体包括与硅键合的氢原子(氢化硅)和/或与硅键合的卤素原子。例如，常规的硅前体包括甲基硅烷、聚硅氮烷、原硅酸四乙酯和六氯二硅烷。然而，诸如在利用高温水解和/或缩合的常规方法中用这些常规硅前体形成的膜易产生某些缺陷，包括空隙和裂纹。空隙、裂纹和其他缺陷继而在膜中产生不均匀性，这可能不利地影响性能(例如，作为介电材料)。

发明内容

本发明提供了式(I)的1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物：

其中每个R¹为独立选择的具有从1至10个碳原子的烃基，并且每个R²为独立选择的具有从1至10个碳原子的烃基或H。

还提供了制备1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物的方法。该方法包括用胺化剂将1,1,1-三卤代二硅烷胺化以得到包含1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物的反应产物，从而制备1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物。该胺化剂包括具有式HNR¹R²的有机胺化合物，其中每个R¹为独立选择的具有从1至10个碳原子的烃基，并且每个R²为独立选择的具有从1至10个碳原子的烃基或H。

还提供了根据该制备方法形成的包含1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物的反应产物。

还提供了成膜组合物。该成膜组合物包含1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物。

还提供了一种用该成膜组合物形成膜的方法。该形成方法包括在基材存在下使包含1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物的该成膜组合物经受沉积条件，从而在基材上形成膜。

另外提供了根据该形成方法形成的膜。

具体实施方式

公开了一种1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物。该1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物可用于各种最终用途应用。例如，该1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物可用作例如经由化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)制备含Si膜时的前体。该1,1,1-三(有机氨基)二硅烷化合物不限于特定的最终用途。