[发明专利]形成含硅涂膜的液体涂料组合物

说明书

本发明涉及形成含硅涂膜的液体涂料组合物。

更具体地说，本发明涉及液体涂料组合物。该组合物具有优良的贮存稳定性并用于在电设备所用基质表面形成含硅涂膜。该含硅涂膜用作半导体设备等的中间层绝缘膜、均涂膜和保护膜是满意的。

在日益需要具有更高级综合和多样功能的VLSIs的生产中的多层电路工艺方面，存在这样的问题，即在形成的含硅涂膜上容易出现水平差，特别是当含硅涂膜在基质表面形成时，该表面不总是足够平滑并提供电路图。

为了解决这一问题，所谓的SOG(在玻璃上旋涂)现在已经实施。按照SOG技术，通过在主要由醇组成的有机溶剂中溶解硅树脂如带硅氧烷基团树脂或带硅氮烷基团树脂制备的液体涂料组合物，用旋涂法施于具有水平差的基质表面上使得表面平滑，然后热处理，形成所需的含硅涂膜。

然而，SOG有这样的问题，即该液体涂料组合物的贮存稳定性低。更具体地说，在用带硅氧烷基团树脂制备的组合物情形中，在树脂链中常有留下的未反应的烷氧基，在贮存期间，特别是由于残留水和/或水的污染，容易产生再缩合。结果，分子量增加而导致凝胶状产物，最后，不能实施旋涂。在带硅氮烷基团树脂情形中，由于分子的Si-N键转化为Si-O键，或者由于残留水和/或污染水而发生分子重排，涂料的质量随时间的推移而降低。

为了解决这一问题，US.5,540,948建议一种含共水解产物的液体涂料组合物，该液体涂料组合物由在含氧极性有机溶剂，酸和水的混合物中水解两种不同的硅烷而产生，其中水的用量小于其化学当量。不过，这一建议不足以满意要求，和由于该组合物含有极性有机溶剂，故难以避免贮存期间水的污染。

日本专利公开No.7-118609建议一种通过在含水量为0.3-6.5％(重量)的溶剂中溶解聚有机硅烷倍半硅氧烷而产生的液体涂料组合物。不过，由于不可避免地要求通过使用复杂的设备经蒸馏等使所用溶剂脱水，从工业化观点计，这一建议是不便的。

为了改进这类液体涂料组合物的贮存稳定性，本申请的发明人进行了广泛的研究。由于在生产所需硅树脂中烷氧基硅烷的水解一缩合期间产生的水，或由于贮存期间水的污染，该液体涂料组合物容易变质。

本发明的一个目的是提供一种用于形成含硅涂膜的液体涂料组合物，特别是形成一种用于电器设备的绝缘膜如中间层绝缘膜，保护膜和均涂膜。

本发明的另一目的是提供一种用于形成含硅涂膜的液体涂料组合物，该液体涂料组合物在贮存稳定性和涂料性质方面是优越的。

本发明的又一目的是提供一种生产工业上有利的上述液体涂料组合物的方法。

本发明的再一目的是提供一种形成含硅涂膜的方法。

本发明的其它目的和好处将从以下说明和权利要求书中体现。

为了完成这些目的，提供了一种形成含硅涂膜的液体涂料组合物，它含有硅树脂和含有缩醛或半缩醛溶剂的溶剂。

本发明被详细阐明如下。

在本发明中，术语“硅树脂”是指在分子中有Si-O键以及Si-N键的树脂。

在本发明中使用的硅树脂不特别被限定，和通过烷氧基硅烷包括四烷氧基硅烷的水解-缩合可容易地被制备，如日本专利公开No.56-2871，7-305028和7-166132以及在审查中的日本专利公布No.8-3074所述，或通过氢化或氟化的烷氧基硅烷的水解-缩合来制备，如日本专利公开No.4-216827，7-97448，7-97548和7-173434所述。可以使用的硅树脂的例子还包括日本专利公开No.1-203476，5-105486和6-136131中公开的那些。

这中间，特别优选的是具有一个或多个选自通式(1)和(2)代表的结构单元的硅树脂，其中R¹代表氢、氟、烷基、链烯基、芳基或OR³；R²和R³各自独立地代表氢、烷基、链烯基或芳基；R⁴和R⁵各自独立地代表氢、烷基、链烯基、芳基或-OR³，其中R³的定义同上；和R⁶代表氢、烷基、链烯基或苯基。

关于硅树脂和用于制备该硅树脂的下述化合物，除非另有说明，烷基优指C₁-C₆烷基，链烯基优指C₂-C₆链烯基，和芳基优指未取代的苯基。