用于半导体工艺中的烷氧基硅烷水解反应的催化剂和包含其的制剂的利记博彩app

专利名称：用于半导体工艺中的烷氧基硅烷水解反应的催化剂和包含其的制剂的利记博彩app
用于半导体工艺中的烷氧基硅烷水解反应的催化剂和包含其的制剂相关应用的交叉引用本专利申请要求2012年I月17日提交的题为“Catalyst for AlkoxysilanesHydrolysis Reaction in Semiconductor Process” 的美国临时专利申请序列号61/587，388 和 2012 年 9 月 28 日提交的题为 “Catalyst for Alkoxysilanes HydrolysisReaction in Semiconductor Process”的美国临时专利申请序列号61/706，809的权益,这两者都以其全部内容通过引用并入本文。
背景技术：
本文描述的是用于电子器件制造的方法。更具体地，本文描述的是催化剂化合物及包含该催化剂化合物的预混合物、混合物和制剂，其被用于半导体沉积过程(如但不限于氧化硅的流动式化学气相沉积)中的烷氧基硅烷水解反应。烷氧基硅烷化合物可用作通过受控的水解和缩合反应沉积的含硅薄膜(例如氧化硅膜)的前体。这种薄膜可以被沉积到衬底上，例如，通过将水和烷氧基硅烷的混合物(任选地具有溶剂和/或其它添加剂如表面活性剂和成孔剂)应用到衬底上。应用这些混合物的典型方法包括，但不限于，旋涂、浸涂、喷涂、丝网印刷、共缩合和喷墨印刷。在应用到衬底上之后且在施加一种或多种能量源(例如，但不限于热、等离子体和/或其它能量源)时，该混合物内的水可以与烧氧基娃烧反应以水解烧氧基(alkoxide)和/或芳氧基(aryloxide)基团并生成硅烷醇物质，其进一步与其他水解的分子缩合并形成低聚或网状结构。用于可流动的介电质沉积的使用水和含硅蒸气源的气相沉积工艺已被描述于，例如，美国专利号 7, 498，273,7, 074，690,7, 582，555,7, 888，233 和 7，915，131 中。由于 S1-C键对于与水的反应是相对惰性的，可以有利地用有机官能团使所得的网络功能化，该有机官能团将赋予所得的薄膜所期望的化学和物理性能。例如，碳添加到网络中可以降低所得薄膜的介电常数。不幸的是，某些沉积条件下，上述的水解和缩合反应不能以足够快的速率发生而使得能够实际应用这些前体。在合成烷氧基硅烷的过程中，特别是在通过齒代硅烷与醇反应进行合成时，可以暂时地形成含有作为所需产物中的杂质的氯代硅烷的粗制复杂混合物。这种混合物从未在受控条件下进行分离也未制备成足够纯的以可用作于商用产品。题为“Alkoxysilated-Derivativesof Double-Four-Ring Silicate asNovelBuilding Blocks of Silica-Based Materials，，,Hagiwara, Y.等,Chem.Mater.2008,20，第1147-1153页的参考文献(“Hagiwara”)教导了具有双-四环单元的硅氧烷笼型化合物的烧氧基甲娃烧化衍生物及其用作干凝胶或中结构薄膜(mesostructured film)的结构单元的用途(Hagiwara第1148页)。为此目的，该作者分别教导了二甲基乙氧基氯硅烷(Me2 (EtO) SiCl)、甲基二乙氧基氯硅烷(Me(EtO)2SiCl)和三乙氧基氯硅烷((EtO)3SiCl)的合成和反应性(同上)。Hagiwara另外教导，“该反应依赖于比S1-OEt基团高得多的S1-Cl基团的反应性；因此，S1-Cl基团优先地与硅酸盐物质的S1-OH(或O-)基团反应(同上；弓I用了题为 “Formation of a New Crystalline Silicate Structure by GraftingDialkoxysilyl Groups on Layered Octosilicate，，MochiZuki, D.等，J.Am.Chem.Soc.,2002，124，12082-12083的参考文献(“作为甲硅烷基化试剂，我们使用二烷氧基二氯硅烷，(RO)2SiCl2, R =烷基。尽管S1-OR和S1-Cl两个基团都是反应性的，S1-Cl基团的反应速率比S1-OR基团要高得多”))。在Hagiwara中，通过将MeSiCl3与乙醇组合来合成甲基二乙氧基氯硅烷(Me (EtO) 2SiCl)。在减压下移除包含多于两个S1-Cl基团的物质之后，反应混合物含有约30%的甲硅烷基化剂MeSi (OEt) 3，材料的主要部分如通过NMR证实的为Me (EtO)2SiCK 同上)。GB专利号653238( “GB ‘238”)教导了互换硅烷的烷氧基和氯取代基以形成在相同的硅原子上具有氯和烷氧基两种取代基的硅烷的方法。GB ‘238教导，烷氧基氯硅烷反应产物除了烷氧基和氯取代基外可以含有通过碳连接附接到硅原子上的官能惰性的单价烷基或芳基(例如，(CH3) 2Si (OC2H5) Cl、C6H5CH3Si (OCH3) Cl、(C2H5) 2Si (OC2H5) Cl 和CH3Si (OC2H5)2Cl),及包含只含有烷氧基和氯取代基的硅烷(如(C2H5O) 2SiCl2、(CH3O2) SiCl2和(C2H5O)3SiCl)(参见GB ‘238第I页，第100行和第2页第73-90行)。在分离反应产物(其通过分馏完成)之后，烷氧基氯硅烷可被冷凝，而不首先被水解以形成硅氧烷(同上)。GB‘238的实施例5教导了含有等摩尔量的CH3Si (OC2H5)和CH3SiCl3的混合物在HCl (其作为杂质包含于CH3SiCl3中)存在下的反应。在将混合物加热至70°C后，混合物反应以形成CH3Si (OEt2)Cl2 和 CH3SiCl2OEt2(其为理论值的 96.7% ) 美国专利号4，228，092( “US’092”)教导，甲基二氯硅烷(CH3SiCl2H)与甲醇反应得到92 %的甲基二甲氧基硅烷与约3 %的甲基甲氧基氯硅烷、约4.7 %的甲基三甲氧基硅烷和约0.2%的甲基二甲氧基氯硅烷的复杂混合物(参见US’092第5栏，第57-67行至第6栏，第1-33行)。在实施例3中，US’092进一步教导，乙醇与甲基三氯硅烷的反应得到粗制混合物，其为97 %的甲基二乙氧基娃烧并含有1.8 %的甲基_.乙氧基氣娃烧和I %的闻沸点物质(同上，第8栏，第51-68行至第9栏，第1-4行)。该粗制混合物未进行分离并被蒸馏以制备基本上纯的甲基三乙氧基硅烷。美国专利号7，629,227( “US ‘227”)教导了用于形成可流动介电薄膜(flowabledielectric film)的方法,其中涉及含娃前体和选自可电离的物质或结构式R3SiX的卤代硅烷(其中R独立地选自HX1-C5烷氧基和X是卤素、胺或膦)的催化剂(参见US ‘227第6栏，第32-54行)。催化剂化合物的实例包括:(CH3O)3SiCU (CH3CH2O)3SiCU (CH3O)2Si⑶Cl、(CH3CH2O)2Si⑶Cl和(CH3)3SiN⑶Si (CH3) 3 (同上)。这些含Si的催化剂化合物也可以提供至少一部分发生反应以形成可流动薄膜的硅和/或与含硅前体混合(同上)。US‘227专利还教导了其中使用具有一定百分比的Cl杂质(以(CH30)2SUH)C1的形式)的三甲氧基硅烷((CH3O)3SiH)前体的实施方式(同上)。US ‘227专利进一步教导，其含硅催化剂化合物并不限于与其类似的非卤化的形式一起使用，而是也可以与另一含硅前体一起使用(例如，(CH3O)3SiCl可以是催化剂化合物和TEOS可以为前体)(同上)。其他的氯代硅烷物质也可以快速 地与水反应以原位形成盐酸，并且也可用作水解和缩合反应的催化剂。不幸的是，烷氧基氯硅烷、烷氧基硅烷和其它相似的化合物已知相互发生配体交换，严重地扰乱了硅上的取代基。然而，在温和条件下，烷基、芳基、取代的芳基、链烯基和炔基取代基很大程度上不受这种扰乱的影响。因此，仍然存在着对包含硅前体和用于半导体工艺(如流动式氧化硅)中的烷氧基烷基硅烷水解反应的适合催化剂的制剂的需求。此外，存在着对包含含硅基前体和催化剂化合物的制剂的需求，所述催化剂化合物经选择以与含硅前体彼此相容以提供稳定的预混合物或制剂(其可以被存储、运输和输送到终端用户)。发明既述本文描述的是稳定的制剂，其可以是包含催化剂和沉积或含硅前体的预混合物、预备制剂或制剂。更具体地，该制剂包含作为沉积前体的含硅前体(包括烷氧基烷基硅烷或芳氧基烷基硅烷)和催化剂化合物(包括齒代烷氧基烷基硅烷或齒代芳氧基烷基硅烷)。通过将含硅前体中的烷氧基或芳氧基与催化剂化合物中烷氧基和芳氧基匹配来选择含硅前体和催化剂化合物以提供稳定的制剂。在一个方面中，提供了选自如下的制剂:(I)制剂A，其包含:(a)包括具有式Si (OR1)nR24-H的烷氧基烷基硅烷的含硅前体；和(b)包括具有式XSi (OR1Hn的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂；其中R1选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中当R1是甲基时，R2不是氢；n是1-4的整数JPX选自F、Cl、Br和I ；和(2)制剂B，其包含 (a)包括具有式RVp(R1O)pS1-R3-Si (OR1)pRVp的化合物的含硅前体；和(b)包括具有式(R1O)mR22I⑴S1-R3-Si (OR4)2R5的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂；其中R1和R4各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中R1和R2可以相同或不同；R3选自C1.链烷二基、C2_10链烯二基、C2_10炔二基、C3_10环烧二基(cyclic alkanediyl)、Cp1(!环烯二基(cyclic alkenediyl)、C6_1(l 双环烧二基(b1-cyclic alkanediyl)、C6_10环烯二基、C6_10芳二基；和R5选自直链或支链C1-C12烷基、C4-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和直链或支链的C1-C12烷氧基；x选自F、Cl、Br和I邱是1-2的整数；和p是1-3的整数。在进一步的方面中，提供了在本文也描述为制剂A的制剂，其包含:包括具有式Si (OR1)nR24-H的烷氧基烷基硅烷的含硅前体；和包括具有式XSi (OR1)nRVn的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂；其中R1选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中当R1是甲基时，R2不是氢；n是1-4的整数；和X选自F、Cl、Br和I。在制剂A的一个特别的实施方式中，含硅前体中的R1和催化剂化合物中的R1是相同的取代基。在制剂A的这个或另外的实施方式中，含硅前体中的R1和R2 二者与催化剂化合物中的R1和R2 二者是相同的取代基。在另一方面中，提供了在本文也描述为制剂B的制剂，其包含:包括具有式R23-P (R1O) pS1-R3-Si (OR1) pR23_p的烷氧基硅烷化合物的含硅前体和包括具有式(R1O)mR22_m(X) S1-R3-Si (OR4)2R5的卤代烷氧基硅烷的催化剂；其中R1和R4各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中R1和R2可以相同或不同；R3选自CVltl链烧_二基、C2_1(l链稀_二基、Cp1(!块_二基、C3_1(l环烷_二基、C5_1(l环烯二基、c6-1(l双环烷二基、c6-10环烯二基、c6-10芳二基；且R5选自直链或支链C1-C12烷基、C4-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和直链或支链的C1-C12烷氧基；x选自F、Cl、Br和I邱是1-2的整数；和p是1_3的整数。在一个特定的实施方式中，烷氧基硅烷或含娃iu体可以意指烧氧基烧基娃烧且齒代烧氧基娃烧可以意指齒代烧氧基烧基娃烧。在另一个实施方式中，烷氧基硅烷或含硅前体可以意指芳氧基烷基硅烷且齒代烷氧基硅烷可以意指卤代烷氧基芳基硅烷。在制剂B在一个特定的实施方式中，含硅前体中的R1和催化剂中的R1在两种化合物中是相同的取代基。在制剂B的这个或另外的实施方式中，含硅前体中的R1和R2 二者与催化剂中的所有R1、R2> R4和R5在两种化合物中是相同的取代基。在另一方面，提供了在衬底上沉积含硅薄膜的方法，其包括:a)提供衬底至反应室中；b)将包含含硅前体和催化剂化合物的工艺流体引入至反应室中；和c)在使得凝聚的(condensed)可流动薄膜形成在衬底表面上的条件下将衬底暴露于所述工艺流体；其中所述工艺流体选自以下:(i)制剂A，其包含:(a)包括具有式Si (OR1)nRVn的烷氧基烷基硅烷的含硅前体；和(b)包括具有式XSi (OR1)nRYn的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂化合物；其中R1选自C「C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基X2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中当R1是甲基时，R2不是氢；11是1-4的整数JPX选自F、Cl、Br和I ;和(ii)制剂B，其包含:(a)包括具有式R23_p (R1O)pS1-R3-Si (OR1)pRYp的化合物的含硅前体和(b)包括具有式(R1O)mR22I(X)S1-R3-Si(OR4)2R5的卤代烷氧基硅烷的催化剂化合物；其中R1和R4各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基X2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中R1和R2可以相同或不同；R3选自C1,链烷二基、C2-10链烯_■基、C2_1(l 块_■基、C3_1(l 环烧_■基、C5_1(l 环烯_■基、C6_1(l 双环烧_■基、C6_1(l 环烯_■基、C6_1(l 芳_.基；和R5选自C1-C12直链或支链的烷基、C4-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和直链或支链的C1-C12烷氧基；X选自F、Cl、Br和I ;m是1_2的整数；和p是1_3的整数。在再另一方面，提供了储存、运输和输送制剂的方法，其包括:提供制剂；提供选自玻璃、塑料、金属和塑料或玻璃内衬的金属容器的容器；和将所述制剂引入所述容器中，其中所述制剂选自:(i)制剂A，其包含:(a)包括具有式Si (OR1)nRVn的烷氧基烷基硅烷的含硅前体；和(b)包括具有式XSi (OR1)nRYn的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂；其中R1选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中当R1是甲基时，R2不是氢印是1-4的整数JPX选自F、Cl、Br和I ;和(ii)制剂B，其包含(a)包括具有式RVp(R1O)pS1-R3-Si (OR1)pRYp的化合物的含硅前体；和(b)包括具有式(R1O)mR22I⑴S1-R3-Si (OR4)2R5的卤代烷氧基硅烷的催化剂；其中R1和R4各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基、C6-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中R1和R2可以相同或不同；R3选自C1,链烷二基、C2_1(l链烯二基、C2,炔_■基、C3_1(l环烧_■基、C5_1(l环稀_■基、C6_1(l双环烧_■基、C6_1(l环稀_■基、C6_1(l芳_■基；和R5选自直链或支链的C1-C12烷基、C4-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和直链或支链的C1-C12烷氧基；X选自F、Cl、Br和I ;m是1-2的整数；和p是1-3的整数。在再另一方面，提供了用于存储、运输和输送制剂的系统，其包括:选自玻璃、塑料、金属和塑料或玻璃内衬的金属容器的容器；安置于所述容器中的制剂，其中所述制剂选自:(I)制剂A，其包含:(a)包括具有式Si (OR1)nR24-H的烷氧基烷基硅烷的含硅前体；和(b)包括具有式XSi (OR1Hn的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂；其中R1选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中当R1是甲基时，R2不是氢；n是1-3的整数JPX选自F、Cl、Br和I ;和(2)制剂B，其包含:(a)包括具有式R23_p (R1O)pSi_R3_Si (OR1)pR23_p的化合物的含硅前体；和(b)包括具有式(R1O)mR22I⑴S1-R3-Si (OR4)2R5的卤代烷氧基硅烷的催化剂；其中R1和R4各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基X2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C「C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基X2-C12链烯基X2-C12炔基和氢原子；其中R1和R2可以相同或不同；R3选自C1,链烷二基、C2_1(l链烯二基、C2_1(l炔二基、C3_1(l环烷二基、C5_1Q环烯二基、C6_1(l双环烷二基、C6,环烯二基、C6_1(l芳二基；和R5选自直链或支链的C1-C12烷基、C4-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和直链或支链的C1-C12烷氧基；X选自F、Cl、Br和I ;m是1-2的整数；和p是1-3的整数。在一个特别的实施方式中，在半导体工艺中制剂中的卤代烷氧基硅烷与水、乙醇或其混合物反应以生成HX，然后HX加速含硅前体和催化剂化合物二者中的烷氧基基团的水解以形成含硅薄膜，如含S1-R3-Si键的碳掺杂的氧化硅。发明详细说明

氢卤酸，如HC1，可用作提高烷氧基硅烷的水解和缩合速率的催化剂。然而，由于烷氧基硅烷与水的水解反应，HCl水溶液与烷氧基硅烷的混合物不足稳定以用作半导体过程中的前体。此外，将无水氯化氢与烷氧基硅烷直接混合是不可行的，因为无水氯化氢是气体，这使得混合物不稳定且难以方便地储存和分配。本发明公开了一种稳定的制剂，其包含作为沉积前体的含硅前体(更具体地说，烧氧基烧基娃烧、烧氧基娃烧和/或芳氧基娃烧和催化剂(更具体地说，齒代烧氧基烧基娃烷或卤代芳氧基烷基硅烷)。通过选择与含硅前体中的烷氧基或芳氧基相匹配的催化剂中的烷氧基或芳氧基基团，本文所描述的预混合物、混合物和制剂克服了现有技术中的组成变化的问题以及其他问题。副产物的形成降低了制剂的纯度水平，并且化学纯度上小到1-2%的变化对于可靠的半导体制造可能被认为是不能接受的。本文所用的术语“稳定”是指这里所描述的预混合物或制剂在存储六(6)个月或更长、一 (I)年或更长、两(2)年或更长或者指示为储存稳定的其他时间段的时期后，与初始组成相比没有0.5重量％或更大、1% (重量)或更大、2% (重量)或更大、5% (重量)或更大、或10% (重量)或更大的改变。例如，为了被认为是如此处所描述的稳定的，贮存I年后，基于气相色谱(GC)或其他分析技术，催化剂卤代烷氧基烷基硅烷或齒代芳氧基烷基硅烷成分的浓度不应在组成上有大于其初始百分比的10%的变化。烧氧基娃烧和齒代娃烧中的取代基，连接在娃烧衍生物的娃原子上的烧氧基和齒素原子是不稳定的基团。这些取代基在室温下通过交换反应在分子间发生混杂。该交换反应是在相对较长的时间内达到平衡的缓慢的过程，尤其是在环境温度(如25°C)或更低温度下以及不存在酸性或碱性杂质的情况下。人们在含有烷氧基硅烷和卤代硅烷的混合物或制剂中可能观察到恒定的组成变化。例如，在甲基三乙氧基硅烷和甲基三氯硅烷的混合物中，由于乙氧基基团和氯的互换，可以观察到下列化合物(如下面的反应示意

图1所示):反应示意图权利要求
1.制剂，其选自: (1)制剂A，其包含: (a)包括具有式Si(OR1)nRYn的烷氧基烷基硅烷的含硅前体；和(b)包括具有式XSi (OR1Hn的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂；其中R1选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中当R1是甲基时，R2不是氢；n是1-4的整数JPX选自F、Cl、Br和I ； 和 (2)制剂B，其包含 (a)包括具有式RVp(R1O)pS1-R3-Si (OR1)pRYp的化合物的含硅前体；和(b)包括具有式(R1O)mR22I(X)S1-R3-Si (OR4)2R5的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂；其中R1和R4各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基X2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中R1和R2可以相同或不同；R3选自C^ici链烷二基、C2_1(l链烯二基、C2_1(l炔二基、C3_1(l环烷二基、C5,环烯二基、C6,双环烷二基、C6,环烯二基、C6,芳二基；和R5选自直链或支链的C「C12烷基、C4-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和直链或支链的C1-C12烷氧基；X选自F、Cl、Br和I ;m是1-2的整数；和p是1-3的整数。
2.权利要求1的制剂，其包含制剂A，其中R1选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2_乙基己基、异丁基、仲丁基、正戍基、异戍基、新戍基、叔戍基、稀丙基(2_丙稀基)、闻稀丙基(3- 丁烯基)、炔丙基(2-丙炔基)、2_羟基乙基、2-羟基丙基、2-甲氧基乙基、苯基、甲苯基、二甲苯基、羟基苯基、月桂基、萘基、茚基、苄基及其混合物，和R2选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2_乙基己基、异丁基、仲丁基、正戍基、异戍基、新戍基、叔戍基、乙稀基、烯丙基、高烯丙基(3- 丁烯基)、炔丙基(2-丙炔基)、2_羟基乙基、2-羟基丙基、2-甲氧基乙基、苯基、甲苯基、二甲苯基、羟基苯基、月桂基、萘基、茚基、苄基、氢及其混合物；或者 其中R1选自甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基及其混合物，和R2选自甲基、乙基、异丙基、乙稀基、叔丁基、苯基、氧及其混合物； 优选其中R1选自甲基和乙基；R2选自甲基、乙基、乙烯基、叔丁基、氢及其混合物；和X为Cl。
3.权利要求1或2所述的制剂，其包含制剂A，并选自甲基三乙氧基硅烷与氯代二乙氧基甲基硅烷(Cl-DEMS);双(叔丁氧基)硅烷与双(叔丁氧基)氯硅烷；甲基三甲氧基硅烷与甲基二甲氧基溴硅烷；正己基三甲氧基硅烷与甲基二甲氧基氯硅烷；及四甲氧基硅烷与二甲氧基氯娃烧。
4.权利要求1所述的制剂，其包含制剂B，其中R1和R4选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2_乙基己基、异丁基、仲丁基、正戍基、异戍基、新戍基和叔戍基、稀丙基(2_丙烯基)、高烯丙基(3-丁烯基)、炔丙基(2-丙炔基)、2_羟基乙基、2-羟基丙基、2-甲氧基乙基、苯基、甲苯基、二甲苯基、羟基苯基、月桂基、萘基、茚基、苄基及其混合物，和R2选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2_乙基己基、异丁基、仲丁基、正戍基、异戍基、新戍基和叔戊基、乙烯基(ethenyl)、烯丙基(2_丙烯基)、高烯丙基(3_ 丁烯基)、炔丙基(2_丙炔基)、2_羟基乙基、2-羟基丙基、2-甲氧基乙基、苯基、甲苯基、二甲苯基、羟基苯基、月桂基、萘基、茚基、苄基、氢及其混合物；或者 其中R1和R4选自甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯基及其混合物，和R2选自甲基、乙基、异丙基、乙烯基、叔丁基、苯基、氢及其混合物，R3选自亚甲基(-CH2-)、乙二基(-CH2CH2-)、乙烯二基(-CH = CH-)、环戊烯二基、环己烯二基、环辛烯二基、三环庚烷二基。
5.权利要求4所述的制剂，其包含制剂B，其中R1和R4选自甲基和乙基，和R2选自甲基、乙基、乙烯基、叔丁基、氢及其混合物，R3选自亚甲基、乙二基、乙烯二基、环戊烯二基、环己烯二基、环辛烯二基、双环庚烷二基、苯二基，R5选自甲基、乙基、甲氧基、乙氧基，和X为Cl。
6.权利要求4或5所述的制剂，其包含制剂B，其中(R1O)mR22I⑴S1-R3-Si(OR4)2R5选自双(三甲氧基甲硅烷基)(二甲氧基氯甲硅烷基)甲烷(MeO)2ClS1-CH2-Si (OMe)3、(三乙氧基甲娃烧基)(_■乙氧基氣甲娃烧基)甲烧(EtO)2ClS1-CH2-Si (OEt)3、1-( 二甲氧基甲娃烷基)-2-( 二甲氧基氯甲硅烷基)乙烷(MeO)2ClS1-CH2CH2-Si (OMe) 3、1-(三乙氧基甲硅烷基)-2-( 二乙氧基氯甲硅烷基)乙烷(EtO)2ClS1-CH2CH2-Si(OEt)3、(氯代甲氧基甲基甲硅烷基)(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷(MeO) ClMeS1-CH2-SiMe (OMe)2、(氯代乙氧基甲基甲硅烷基)(二乙氧基甲基甲硅烷基)甲烷(EtO) ClMeS1-CH2-SiMe (OEt)2、1-(氯代甲氧基甲基甲硅烷基)-2-( 二甲氧基甲基甲硅烷基)乙烷(MeO) ClMeS1-CH2CH2-SiMe (OMe) 2、1-(氯代乙氧基甲基甲硅烷基)-2-(二乙氧基甲基甲硅烷基)乙烷(EtO)ClMeS1-CH2CH2-SiMe(OEt)2及其组合；和/或 其中RVp(R1O) PS1-R3-Si(OR1)pR23-P选自双(三甲氧基甲硅烷基)甲烷(MeO) 3S 1-CH2-Si (OMe) 3、双(三乙氧基甲硅烷基)甲烷(EtO) 3S 1-CH2-Si (OEt) 3、双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(MeO) 3S 1-CH2CH2-Si (OMe) 3、双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(EtO)3S1-CH2C H2-Si (OEt) 3、双(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷(MeO) 2MeS1-CH2_SiMe (OMe) 2、双(二乙氧基甲基甲硅烷基)甲烷(EtO)2MeS1-CH2-SiMe (OEt)2、双(二甲氧基甲基甲硅烷基)乙烷(MeO)2MeS1-CH2CH2-SiMe (OMe)2、双(二乙氧基甲基甲硅烷基)乙烷(EtO) 2MeS1-CH2CH2-SiMe (OEt)2 及其组合。
7.权利要求4-6中任一项所述的制剂，其包含制剂B，并且其中所述制剂选自双(三甲氧基甲硅烷基)甲烷与(三甲氧基甲硅烷基)(二甲氧基氯甲硅烷基)甲烷、双(三乙氧基甲硅烷基)甲烷与(三乙氧基甲硅烷基)(二乙氧基氯甲硅烷基)甲烷、1，2_双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷与1_(三甲氧基甲硅烷基)-2-( 二甲氧基氯甲硅烷基)甲烷、1，2_双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷与1_(三乙氧基甲硅烷基)-2-(二乙氧基氯甲硅烷基)乙烷、双(二甲氧基甲基甲硅烷基)甲烷与(三甲氧基甲硅烷基)(二甲氧基氯甲硅烷基)甲烷、双(二乙氧基甲基甲硅烷基)甲烷与(三乙氧基甲硅烷基)(二乙氧基氯甲硅烷基)甲烷、1，2_双(二甲氧基甲基甲硅烷基)乙烷与1_(三甲氧基甲硅烷基)-2-( 二甲氧基氯甲硅烷基)甲烧、1，2_双(二乙氧基甲基甲娃烧基)乙烧和1-( 二乙氧基甲娃烧基)-2-( 二乙氧基氣甲娃烧基)乙焼。
8.权利要求1-7中任一项所述的制剂，其中存在于所述制剂中的所述含硅前体的量为50wt %或更大，优选80wt %或更大。
9.权利要求1-8中任一项所述的制剂，其中所述制剂中的催化剂化合物的量为百万分之10重量份(ppm)或更大,优选为25ppm至IOwt更优选为50ppm至5wt%。
10.一种储存、运输和输送制剂的方法，包括: 提供所述制剂， 提供选自玻璃、塑料、金属和塑料或玻璃内衬的金属容器的容器；和 将所述制剂引入所述容器中； 其中所述制剂选自: (1)制剂A，其包含: (a)包括具有式Si(OR1)nRYn的烷氧基烷基硅烷的含硅前体；和(b)包括具有式XSi (OR1Hn的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂；其中R1选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中当R1是甲基时，R2不是氢；n是1-4的整数JPX选自F、Cl、Br和I ； 和 (2)制剂B，其包含 (a)包括具有式RVp(R1O)pS1-R3-Si (OR1)pRYp的化合物的含硅前体；和(b)包括具有式(R1O)mR22I(X)S1-R3-Si (OR4)2R5的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂；其中R1和R4各自独立地选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基X2-C12链烯基和C2-C12炔基；R2选自C1-C12直链或支链烷基、C3-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和氢原子；其中R 1和R2可以相同或不同；R3选自C^ici链烷二基、C2_1(l链烯二基、C2_1(l炔二基、C3_1(l环烷二基、C5,环烯二基、C6,双环烷二基、C6,环烯二基、C6,芳二基；和R5选自直链或支链的C「C12烷基、C4-C12芳基、C3-C12环烷基、C2-C12链烯基、C2-C12炔基和直链或支链的C1-C12烷氧基；X选自F、Cl、Br和I ;m是1-2的整数；和p是1-3的整数。
11.权利要求10所述的方法，其中所述容器是气密的高纯度不锈钢或镍合金容器，优选所述容器另外包括下管和与容器内的蒸气空间连通的出口。
12.权利要求11所述的方法，其中所述制剂可以以液体的形式从所述下管作为流体输送；或者 其中所述制剂可以作为蒸气从与蒸气空间连通的所述出口连接输送。
全文摘要
本发明涉及包含选自烷氧基硅烷、芳氧基硅烷或烷基烷氧基硅烷的含硅前体和包括卤代烷氧基烷基硅烷或卤代芳氧基烷基硅烷的催化剂化合物的稳定制剂，其中含硅前体和催化剂化合物中的取代基如本文所述的是相同的。更具体地，该制剂包含包括具有式Si(OR1)nR24-n的烷氧基烷基硅烷或芳氧基硅烷的含硅前体和包括具有式XSi(OR1)nR23-n的卤代烷氧基烷基硅烷的催化剂，或者包含包括具有式R23-p(R1O)pSi-R3-Si(OR1)pR23-p的烷氧基硅烷或芳氧基硅烷的含硅前体和包括具有式(R1O)mR22-m(X)Si-R3-Si(OR4)2R5的卤代烷氧基烷基硅烷或卤代芳氧基烷基硅烷的催化剂，其中至少一个或所有的R1和R2取代基在含硅前体和催化剂化合物中如本文所述的是相同的。制剂可以用于半导体沉积工艺，例如，流动式氧化硅工艺。
文档编号B01J31/02GK103203250SQ20131003237
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者萧满超, R·M·皮尔斯泰恩, R·霍, 雷新建, S·G·玛约加, D·P·斯潘斯 申请人:气体产品与化学公司