JP2001115029A - シリカ系被膜形成用塗布液およびその製造方法 - Google Patents

シリカ系被膜形成用塗布液およびその製造方法

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JP2001115029A JP2000051137A JP2000051137A JP2001115029A JP 2001115029 A JP2001115029 A JP 2001115029A JP 2000051137 A JP2000051137 A JP 2000051137A JP 2000051137 A JP2000051137 A JP 2000051137A JP 2001115029 A JP2001115029 A JP 2001115029A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子の製造において使用される平坦
化膜や層間絶縁膜などとして有用な比誘電率の低いシリ
カ系被膜形成用塗布液及びこのものを効率よく製造する
方法を得る。 【解決手段】 テトラアルコキシシランとアルキルト
リアルコキシシランとからなるポリアルコキシシラン化
合物の塩基性加水分解縮合生成物を、SiO2換算濃度
5〜25重量%の割合で含有する有機溶剤溶液からなる
シリカ系被膜形成用塗布液。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の製造
において使用される平坦化膜や層間絶縁膜などとして有
用な比誘電率の低いシリカ系被膜形成用塗布液及びこの
ものを効率よく製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子の製造において使用さ
れる平坦化膜や層間絶縁膜には、通常シリカ系被膜が用
いられている。そして、このような用途に用いられるシ
リカ系被膜を形成させる方法としては、塗布法などが知
られている。塗布法に用いられるSOG材料として、比
較的比誘電率の低いジメチルアルコキシシランの加水分
解縮合物やメチルシルセスキオキサンのようなメチルポ
リシロキサンや水素シルセスキオキサンが提案されてい
るが、このような材料では、まだ比誘電率が高く、十分
に満足しうるものとはいえない。低比誘電率の材料とし
ては、アンモニアの存在下にアルコキシシランを縮合し
て得られる微粒子とアルコキシシランの塩基性部分加水
分解物との混合物からなる組成物(特開平5−2630
45、同5−315319)やポリアルコキシシランの
塩基性加水分解物をアンモニアの存在下縮合することに
より得られた塗布液(特開平11−340219、同1
1−340220)が提案されているが、これらの方法
で得られる材料はいずれも塗膜均一性が充分ではなかっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、半導体素子
の製造において使用される平坦化膜や層間絶縁膜などと
して有用な比誘電率が低く、塗膜均一性に優れたシリカ
系被膜形成用塗布液、及びそれを効率よく製造する方法
を提供することを目的としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、テトラアルコ
キシシランとアルキルトリアルコキシシランとからなる
ポリアルコキシシラン化合物の塩基性加水分解縮合生成
物を、SiO2換算濃度5〜25重量%の割合で含有す
る有機溶剤溶液からなるシリカ系被膜形成用塗布液なら
びにテトラアルコキシシランとアルキルトリアルコキシ
シランとからなるポリアルコキシシラン化合物を第一有
機溶剤に溶解して、SiO2換算濃度1〜5重量%の溶
液を調製し、次いでこれを塩基性触媒の存在下加水分解
縮合させたのち、第二有機溶剤により置換し、SiO2
換算濃度5〜25重量%に調整することを特徴とするシ
リカ系被膜形成用塗布液の製造方法を提供するものであ
る。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明において用いられるポリア
ルコキシシラン化合物とは、ケイ素原子に結合したアル
コキシル基を少なくとも2個有するシラン化合物のこと
である。本発明では、ポリアルコキシシラン化合物とし
てテトラアルコキシシランおよびアルキルトリアルコキ
シシランの2種を使用することが必要である。本発明に
おいてテトラアルコキシシランとしてはテトラメトキシ
シラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラ
ン、テトラブトキシシラン、好ましくはテトラメトキシ
シラン、テトラエトキシシランなどのテトラ低級アルコ
キシシランを挙げることができ、アルキルトリアルコキ
シシランとしては、モノメチルトリメトキシシラン、モ
ノメチルトリエトキシシラン、モノエチルトリメトキシ
シラン、モノエチルトリエトキシシラン、モノメチルジ
メトキシモノエトキシシラン、モノエチルジメトキシモ
ノエトキシシラン、好ましくはモノメチルトリメトキシ
シラン、モノメチルトリエトキシシランなどのモノ低級
アルキルトリ低級アルコキシシランを挙げることができ
る。完全加水分解縮合物に換算した場合、テトラアルコ
キシシラン5〜75重量%、好ましくは10〜70重量
%、特に好ましくは15〜70重量%およびアルキルト
リアルコキシシラン25〜95重量%、好ましくは30
〜90重量%、特に好ましくは30〜85重量%の割合
で使用する。なお、テトラアルコキシシランおよびアル
キルトリアルコキシシランの合計は100重量%とす
る。また、本発明において完全加水分解縮合物とは、テ
トラアルコキシシランおよびアルカルトリアルコキシシ
ランのアルコキシ基が100%加水分解してOH基とな
り、完全に縮合したものを示す。さらに本発明において
テトラアルコキシシランが有するアルコキシル基の炭素
数がアルキルトリアルコキシシランが有するアルコキシ
ル基の炭素数より大であることが好ましい。
【0006】本発明のシリカ系被膜形成用塗布液は、前
記ポリアルコキシシラン化合物の塩基性加水分解縮合生
成物を、SiO2換算濃度5〜25重量%の割合で含有
する有機溶剤溶液からなるものであって、以下に示す方
法により、効率よく製造することができる。まず、テト
ラアルコキシシランとアルキルモノアルコキシシランと
からなるポリアルコキシシラン化合物を第一有機溶剤に
溶解して、SiO2換算濃度1〜5重量%の溶液を調製
する。また、この際用いられる第一有機溶剤としては、
ポリアルコキシシラン化合物、水および塩基性触媒を共
に溶解することができ、しかも加水分解反応及びそれに
続く脱水縮合反応に支障のないものであればよく、特に
制限はない。このようなものとしては、例えばメタノー
ル、エタノール、プロパノールなどの低級アルコール類
や、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類や、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール又はそのモノメ
チルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエー
テル、モノブチルエーテル、ジメチルエーテル、ジエチ
ルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、
モノメチルエーテルアセテート、モノエチルエーテルア
セテートなどの多価アルコール類及びその誘導体などが
挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上
を混合して用いてもよい。これらの中でアルコール系溶
剤が好適である。
【0007】次に、該ポリアルコキシシラン化合物を、
塩基性触媒の存在下に加水分解縮合させる。本発明で使
用することのできる塩基性触媒としては、アンモニア
(アンモニア水溶液を含む)、有機アミン、アルカリ性
無機化合物が挙げられるが、本発明においてはアンモニ
アおよび有機アミンが好ましい。本発明において有機ア
ミンとしては、アルキルアミン、アルカノールアミン、
アリールアミンなどを挙げることができる。本発明で使
用することのできるアルキルアミンとしては、メチルア
ミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、
ヘキシルアミン、オクチルアミン、N,N−ジメチルア
ミン、N,N−ジエチルアミン、N,N−ジプロピルア
ミン、N,N−ジブチルアミン、トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミ
ンなどの炭素数1〜4のアルキル基を有する化合物、メ
トキシメチルアミン、メトキシエチルアミン、メトキシ
プロピルアミン、メトキシブチルアミン、エトキシメチ
ルアミン、エトキシエチルアミン、エトキシプロピルア
ミン、エトキシブチルアミン、プロポキシメチルアミ
ン、プロポキシエチルアミン、プロポキシプロピルアミ
ン、プロポキシブチルアミン、ブトキシメチルアミン、
ブトキシエチルアミン、ブトキシプロピルアミン、ブト
キシブチルアミンなどのアルコキシ基を有する化合物な
どを挙げることができる。アルカノールアミンとして
は、メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノー
ルアミン、ブタノールアミン、N−メチルメタノールア
ミン、N−エチルメタノールアミン、N−プロピルメタ
ノールアミン、N−ブチルメタノールアミン、N−メチ
ルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N
−プロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールア
ミン、N−メチルプロパノールアミン、N−エチルプロ
パノールアミン、N−プロピルプロパノールアミン、N
−ブチルプロパノールアミン、N−メチルブタノールア
ミン、N−エチルブタノールアミン、N−プロピルブタ
ノールアミン、N−ブチルブタノールアミン、N,N−
ジメチルメタノールアミン、N,N−ジエチルメタノー
ルアミン、N,N−ジプロピルメタノールアミン、N,
N−ジブチルメタノールアミン、N,N−ジメチルエタ
ノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、
N,N−ジプロピルエタノールアミン、N,N−ジブチ
ルエタノールアミン、N,N−ジメチルプロパノールア
ミン、N,N−ジエチルプロパノールアミン、N,N−
ジプロピルプロパノールアミン、N,N−ジブチルプロ
パノールアミン、N,N−ジメチルブタノールアミン、
N,N−ジエチルブタノールアミン、N,N−ジプロピ
ルブタノールアミン、N,N−ジブチルブタノールアミ
ン、N−メチルジメタノールアミン、N−エチルジメタ
ノールアミン、N−プロピルジメタノールアミン、N−
ブチルジメタノールアミン、N−メチルジエタノールア
ミン、N−エチルジエタノールアミン、N−プロピルジ
エタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、N
−メチルジプロパノールアミン、N−エチルジプロパノ
ールアミン、N−プロピルジプロパノールアミン、N−
ブチルジプロパノールアミン、N−メチルジブタノール
アミン、N−エチルジブタノールアミン、N−プロピル
ジブタノールアミン、N−ブチルジブタノールアミン、
N−(アミノメチル)メタノールアミン、N−(アミノ
メチル)エタノールアミン、N−(アミノメチル)プロ
パノールアミン、N−(アミノメチル)ブタノールアミ
ン、N−(アミノエチル)メタノールアミン、N−(ア
ミノエチル)エタノールアミン、N−(アミノエチル)
プロパノールアミン、N−(アミノエチル)ブタノール
アミン、N−(アミノプロピル)メタノールアミン、N
−(アミノプロピル)エタノールアミン、N−(アミノ
プロピル)プロパノールアミン、N−(アミノプロピ
ル)ブタノールアミン、N−(アミノブチル)メタノー
ルアミン、N−(アミノブチル)エタノールアミン、N
−(アミノブチル)プロパノールアミン、N−(アミノ
ブチル)ブタノールアミンなどを挙げることができる。
またアリールアミンとしてはアニリン、N−メチルアニ
リンなどを挙げることができる。
【0008】さらに有機アミンとしてテトラメチルアン
モニウムハイドロキサイド、テトラエチルアンモニウム
ハイドロキサイド、テトラプロピルアンモニウムハイド
ロキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロキサイ
ド、テトラメチルエチレンジアミン、テトラエチルエチ
レンジアミン、テトラプロピルエチレンジアミン、テト
ラブチルエチレンジアミン、メチルアミノメチルアミ
ン、メチルアミノエチルアミン、メチルアミノプロピル
アミン、メチルアミノブチルアミン、エチルアミノメチ
ルアミン、エチルアミノエチルアミン、エチルアミノプ
ロピルアミン、エチルアミノブチルアミン、プロピルア
ミノメチルアミン、プロピルアミノエチルアミン、プロ
ピルアミノプロピルアミン、プロピルアミノブチルアミ
ン、ブチルアミノメチルアミン、ブチルアミノエチルア
ミン、ブチルアミノプロピルアミン、ブチルアミノブチ
ルアミン、ピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジ
ン、ピペリジン、ピコリン、モルホリン、メチルモルホ
リン、ジアザビシクロオクラン、ジアザビシクロノナ
ン、ジアザビシクロウンデセンなど挙げることができ
る。
【0009】これらの塩基性触媒は、1種あるいは2種
以上を同時に使用してもよい。本発明においてアルカリ
性化合物としては、アルキルアミンを用いるとシリカ系
膜の基板への密着性の点からより好ましい。本発明にお
いて、アルカリ性化合物の使用量はテトラアルコキシシ
ランおよびアルキルモノアルコキシシランの合計1モル
に対して0.00001モル以上であるが、特に好まし
くは0.01モル以上、特に好ましくは0.1モル以上
である。
【0010】加水分解縮合反応は、第一有機溶剤中にお
いて、前記シラン化合物を水及び上記塩基性触媒と接触
させることにより行われる。この際の水の量は、用いる
シラン化合物中のアルコキシル基の数に応じて変わる
が、通常シラン化合物1モルに対し、2.0〜20モ
ル、好ましくは4.0〜10モルの範囲で選ばれる。こ
の加水分解縮合反応は、室温下で行ったのち、1日ない
し2週間程度室温で熟成させるのが好ましい。
【0011】このようにして、加水分解及び脱水縮合反
応させたのち、第二有機溶剤により溶剤置換して、Si
O2換算濃度の高い、すなわちSiO2換算濃度5〜25
重量%の本発明のシリカ系被膜形成用塗布液を調製す
る。この際用いられる第二有機溶剤としては、アルコー
ル系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、エステル系溶
媒および非プロトン系溶媒の群から選ばれた少なくとも
1種が挙げられる。ここで、アルコール系溶媒として
は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−
プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、se
c−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、
i−ペンタノール、2−メチルブタノール、sec−ペ
ンタノール、t−ペンタノール、3−メトキシブタノー
ル、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、se
c−ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec−ヘ
プタノール、ヘプタノール−3、n−オクタノール、2
−エチルヘキサノール、sec−オクタノール、n−ノ
ニルアルコール、2,6−ジメチルヘプタノール−4、
n−デカノール、sec−ウンデシルアルコール、トリ
メチルノニルアルコール、sec−テトラデシルアルコ
ール、sec−ヘプタデシルアルコール、フェノール、
シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、3,
3,5−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアル
コール、ジアセトンアルコールなどのモノアルコール系
溶媒;
【0012】エチレングリコール、1,2−プロピレン
グリコール、1,3−ブチレングリコール、ペンタンジ
オール−2,4、2−メチルペンタンジオール−2,
4、ヘキサンジオール−2,5、ヘプタンジオール−
2,4、2−エチルヘキサンジオール−1,3、ジエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレ
ングリコール、トリプロピレングリコールなどの多価ア
ルコール系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコール
モノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシル
エーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、
エチレングリコールモノ−2−エチルブチルエーテル、
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール
モノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテ
ル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピ
レングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノ
ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、
ジプロピレングリコールモノプロピルエーテルなどの多
価アルコール部分エーテル系溶媒;などを挙げることが
できる。これらのアルコール系溶媒は、1種あるいは2
種以上を同時に使用してもよい。
【0013】これらアルコールのうち、n−プロパノー
ル、i−プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノー
ル、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタ
ノール、i−ペンタノール、2−メチルブタノール、s
ec−ペンタノール、t−ペンタノール、3−メトキシ
ブタノール、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノー
ル、sec−ヘキサノール、2−エチルブタノール、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチル
エーテルなどが好ましい。
【0014】ケトン系溶媒としては、アセトン、メチル
エチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メチル−
n−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−i−ブチ
ルケトン、メチル−n−ペンチルケトン、エチル−n−
ブチルケトン、メチル−n−ヘキシルケトン、ジ−i−
ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノ
ン、2−ヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、2,4
−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノ
ン、フェンチョンなどのほか、アセチルアセトン、2,
4−ヘキサンジオン、2,4−ヘプタンジオン、3,5
−ヘプタンジオン、2,4−オクタンジオン、3,5−
オクタンジオン、2,4−ノナンジオン、3,5−ノナ
ンジオン、5−メチル−2,4−ヘキサンジオン、2,
2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、
1,1,1,5,5,5−ヘキサフルオロ−2,4−ヘ
プタンジオンなどのβ−ジケトン類などが挙げられる。
これらのケトン系溶媒は、1種あるいは2種以上を同時
に使用してもよい。
【0015】アミド系溶媒としては、ホルムアミド、N
−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルム
アミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,
N−ジメチルアセトアミド、N−エチルアセトアミド、
N,N−ジエチルアセトアミド、N−メチルプロピオン
アミド、N−メチルピロリドン、N−ホルミルモルホリ
ン、N−ホルミルピペリジン、N−ホルミルピロリジ
ン、N−アセチルモルホリン、N−アセチルピペリジ
ン、N−アセチルピロリジンなどが挙げられる。これら
アミド系溶媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用し
てもよい。
【0016】エステル系溶媒としては、ジエチルカーボ
ネート、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジエチ
ル、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ
−バレロラクトン、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピ
ル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸sec−ブ
チル、酢酸n−ペンチル、酢酸sec−ペンチル、酢酸
3−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸2−エ
チルブチル、酢酸2−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、
酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸
n−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢
酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレ
ングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリ
コールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコール
モノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−
n−ブチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエ
ーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテ
ル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢
酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジ
プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリ
コール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エ
チル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸i−アミ
ル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸
メチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミ
ル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジ
エチルなどが挙げられる。これらエステル系溶媒は、1
種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。非プロト
ン系溶媒としては、アセトニトリル、ジメチルスルホキ
シド、N,N,N´,N´−テトラエチルスルファミ
ド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、N−メチルモルホ
ロン、N−メチルピロール、N−エチルピロール、N−
メチル−Δ3 −ピロリン、N−メチルピペリジン、N−
エチルピペリジン、N,N−ジメチルピペラジン、N−
メチルイミダゾール、N−メチル−4−ピペリドン、N
−メチル−2−ピペリドン、N−メチル−2−ピロリド
ン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3
−ジメチルテトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノンな
どを挙げることができる。以上の有機溶媒は、1種ある
いは2種以上を混合して使用することができる。本発明
において、第二の有機溶剤としては多価アルコール部分
エーテル系溶媒および非プロトン系溶媒が好ましい。
【0017】このようにして調製された本発明のシリカ
系被膜形成用塗布液を用い、シリカ系被膜を形成させる
には、以下に示す方法を用いることができる。まず、本
発明のシリカ系被膜形成用塗布液を基板上に塗布、乾燥
して塗膜を形成する。この際用いる基板としては特に制
限はなく、形成されるシリカ系被膜の用途に応じて適宜
選択される。例えば層間絶縁膜とする場合は、シリコン
ウエーハ上にアルミニウムなどの金属配線層を有するも
のを、中間膜の場合は多層レジスト法における下層レジ
ストを、平坦化膜とする場合はシリコンウエーハ上に金
属配線層とその上にCVD法などによる層間絶縁膜を有
するもの又はシリコンウエーハ上に多結晶シリコン層か
らなる配線層が設けられたものをそれぞれ用いることが
できる。
【0018】このような基板上に、該塗布液を塗布する
方法としては、例えばスプレー法、スピンコート法、デ
ィップコート法、ロールコート法など、任意の方法を用
いることができるが、半導体素子製造には、通常スピン
コート法が用いられる。
【0019】このようにして、比誘電率2.5以下程度
の比誘電率の低いシリカ系被膜が形成される。この被膜
の厚さは、該シリカ系被膜の用途などに応じて適宜選択
されるが、一般的には0.2〜1.0μm程度である。
【0020】
【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。
【0021】慣性半径 下記条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー(GPC)(屈折率,粘度,光散乱測定)法により測
定した。 試料溶液:シラン化合物の加水分解縮合物を、固形分濃
度が0.25%となるように、10mMのLiBrを含
むメタノールで希釈し、GPC(屈折率,粘度,光散乱
測定)用試料溶液とした。 装置:東ソー(株)製、GPCシステム モデル GP
C−8020 東ソー(株)製、カラム Alpha5000/300
0 ビスコテック社製、粘度検出器および光散乱検出器 モデル T−60 デュアルメーター キャリア溶液:10mMのLiBrを含むメタノール キャリア送液速度:1ml/min カラム温度:40℃比誘電率 得られた膜に対して蒸着法によりアルミニウム電極パタ
ーンを形成させ比誘電率測定用サンプルを作成した。該
サンプルを周波数100kHzの周波数で、横河・ヒュ
ーレットパッカード(株)製、HP16451B電極お
よびHP4284AプレシジョンLCRメータを用いて
CV法により当該塗膜の比誘電率を測定した。弾性率(ヤング率 ) 得られた膜を、ナノインデンターXP(ナノインスツル
メント社製)を用いて、連続剛性測定法により測定し
た。
【0022】実施例1 40%メチルアミン水溶液27g、超純水228gおよ
びエタノール570gの混合溶液中に、メチルトリメト
キシシラン13.6g(完全加水分解縮合物換算6.7
g)とテトラエトキシシラン20.9g(完全加水分解
縮合物6g)を加えて、60℃で2時間反応させたの
ち、プロピレングリコールモノプロピルエーテル200
gを加え、その後、減圧下で全溶液量116gとなるま
で濃縮し、その後、酢酸の10%プロピレングリコール
モノプロピルエーテル溶液10gを添加し、固形分含有
量10%の組成物溶液を得た。得られた組成物溶液中の
加水分解縮合物の慣性は12nmであった。 実施例2 実施例1においてメチルトリメトキシシランの使用量を
22gに、テトラエトキシシランの使用量を9gとした
以外は実施例1と同様にして固形分含有量10%の組成
物溶液を得た。得られた組成物溶液中の加水分解縮合物
の慣性は12nmであった。 実施例3 実施例1においてメチルトリメトキシシランの使用量を
10gに、テトラエトキシシランの使用量を28gとし
た以外は実施例1と同様にして固形分含有量10%の組
成物溶液を得た。得られた組成物溶液中の加水分解縮合
物の慣性は12nmであった。 膜の形成 上記実施例1〜3で得られた組成物を、孔径0.02μ
mのフィルターで濾過した後、フィルターには残留物が
なく、濾過が可能であった。濾過した8インチシリコン
ウエハ上にスピンコート法により塗布し、大気中80℃
で5分間、次いで窒素下200℃で5分間加熱したの
ち、さらに真空下で340℃、360℃、380℃の順
でそれぞれ30分間ずつ加熱し、さらに真空下425℃
で1時間加熱し、無色透明のシリカ系膜を形成した。得
られたシリカ系膜について前述の評価を行った。結果を
表1に示す。
【0023】比較例1 実施例1においてメチルトリメトキシシランの使用量を
14gとし、テトラエトキシシランの代わりにトリメト
キシシラン15.7gを使用した以外は実施例1と同様
にして固形分含有量10%の組成物溶液を得たところ、
粒子が生成し溶液は白濁していた。 比較例2 実施例1においてメチルトリメトキシシランを使用せ
ず、テトラエトキシシランの使用量を48gとした以外
は実施例1と同様にして固形分含有量10%の組成物溶
液を得たところ、粒子が生成し溶液は白濁していた。 比較例3 実施例1においてテトラエトキシシランを使用せず、メ
チルトリメトキシシランの使用量を25gとした以外は
実施例1と同様にして固形分含有量10%の組成物溶液
を得たところ、粒子が生成し溶液は白濁していた。
【0024】膜の形成 比較例1〜3で得られた組成物を、孔径0.02μmの
フィルターで濾過しようとしたところ、フィルターが目
詰まりし濾過不可能であった。
【0025】
【表1】
【発明の効果】本発明によれば、半導体素子の製造にお
いて使用される平坦化膜や層間絶縁膜などとして有用な
比誘電率の低い、特に比誘電率2.5以下程度のシリカ
系被膜形成用塗布液が効率よく得られる。
フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 CP031 DF007 DJ016 EN007 FD147 GQ05 HA01 4J035 AA01 BA11 EA01 EB02 EB03 LA03 LB01 4J038 DL021 DL031 KA06 NA21 PB09 5F058 AC03 AF04 AH02 BA20 BD04 BF46 BH04 BJ02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テトラアルコキシシランとアルキルト
    リアルコキシシランとからなるポリアルコキシシラン化
    合物の塩基性加水分解縮合生成物を、SiO2換算濃度
    5〜25重量%の割合で含有する有機溶剤溶液からなる
    シリカ系被膜形成用塗布液。
  2. 【請求項2】 完全加水分解縮合物に換算した場合、テ
    トラアルコキシシラン5〜75重量%およびアルキルト
    リアルコキシシラン25〜95重量%の割合(テトラア
    ルコキシシランおよびアルキルトリアルコキシシランの
    合計100重量%)であることを特徴とする請求項1記
    載のシリカ系被膜形成用塗布液。
  3. 【請求項3】 テトラアルコキシシランが有するアルコ
    キシル基の炭素数がアルキルトリアルコキシシランが有
    するアルコキシル基の炭素数よりも大きいことを特徴と
    する請求項1記載のシリカ系被膜形成用塗布液。
  4. 【請求項4】 塩基性触媒がアンモニア水又は有機アミ
    ンである請求項1記載のシリカ系被膜形成用塗布液。
  5. 【請求項5】 テトラアルコキシシランとアルキルト
    リアルコキシシランとからなるポリアルコキシシラン化
    合物を第一有機溶剤に溶解して、SiO2換算濃度1〜
    5重量%の溶液を調製し、次いでこれを塩基性触媒の存
    在下加水分解縮合させたのち、第二有機溶剤により置換
    し、SiO2換算濃度5〜25重量%に調整することを
    特徴とするシリカ系被膜形成用塗布液の製造方法。
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