JP2001131263A - ジイン含有(共)重合体、その製造方法及び硬化膜 - Google Patents
ジイン含有(共)重合体、その製造方法及び硬化膜Info
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Abstract
化させて塗膜としたときの耐熱性、耐溶剤性、低誘電性
及び機械的強度に優れたジイン含有(共)重合体、その
製造方法及び硬化膜を提供する。 【解決手段】下記式(1)に示す繰り返し単位を10モ
ル%以上含み、かつ重量平均分子量が500〜1,00
0,000であることを特徴とするジイン含有(共)重
合体。 【化1】 [式(1)中、Yは、特定の2価の有機基を示し、Ar
は、2価の芳香族基を示す。]
Description
重合体、その製造方法及び絶縁膜に関する。さらに詳し
くは、LSI、システムLSI、DRAM、SDRA
M、RDRAM、D−RDRAM等の半導体素子用低誘
電性層間絶縁膜;半導体素子の表面コート膜等の保護
膜;多層配線基板の低誘電性層間絶縁膜;液晶表示素子
用の保護膜、絶縁防止膜、ガス分離膜等の原材料として
好適な、有機溶剤に可溶で加工性に優れるとともに、硬
化させて塗膜としたときの耐熱性、耐溶剤性、機械的強
度及び低誘電性に優れたジイン含有(共)重合体、その
効率のよい製造方法及びジイン含有(共)重合体を硬化
させてなる硬化膜に関する。
化、多機能化、高性能化の進行に伴い、回路抵抗や配線
間のコンデンサー容量が増大し、消費電力や遅延時間の
増大を招いている。中でも、遅延時間の増大は、デバイ
スの信号スピードの低下やクロストークの発生の大きな
要因となるため、この遅延時間を減少させてデバイスの
高速化を図るべく、寄生抵抗や寄生容量の低減が求めら
れている。この寄生容量を低減するための具体策の一つ
として、配線の周辺を低誘電性の層間絶縁膜で被覆する
ことが試みられている。
薄膜形成工程やチップ接続、ピン付け等の後工程に耐え
得る優れた耐熱性やウェットプロセスに耐え得る耐薬品
性が求められている。さらに、近年は、Al配線から低
抵抗のCu配線が導入されつつあり、これに伴い、CM
P(ケミカルメカニカルポリッシング)による平坦化が
一般的となっており、このプロセスに耐え得る機械的強
度が求められている。
に鑑みなされたものであり、LSI、システムLSI、
DRAM、SDRAM、RDRAM、D−RDRAM等
の半導体素子用低誘電性層間絶縁膜;半導体素子の表面
コート膜等の保護膜;多層配線基板の低誘電性層間絶縁
膜;液晶表示素子用の保護膜、絶縁防止膜、ガス分離膜
等の原材料として好適な、有機溶剤に可溶で加工性に優
れるとともに、硬化させて塗膜としたときの耐熱性、耐
溶剤性、低誘電性及び機械的強度に優れたジイン含有
(共)重合体、その製造方法及び硬化膜を提供すること
を目的とする。
題を解決すべく、絶縁膜や保護膜の原材料として好適な
ポリマーについて鋭意研究した結果、特定の繰り返し単
位を特定モル%以上有する新規なポリマーが好適である
ことを見出した。この新規なポリマーは、加熱により特
定の繰り返し単位がBergman環化を起こし、アリ
ールラジカルを生ずることにより、低温で架橋すること
ができ、上記目的を達成することができることがわか
り、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の
ジイン含有(共)重合体、その製造方法及び硬化物を提
供するものである。
10モル%以上含み、かつ重量平均分子量が500〜
1,000,000であることを特徴とするジイン含有
(共)重合体。
記式(3)に示す2価の有機基を示し、Arは、2価の
芳香族基を示す。]
っていてもよく、シス(cis)位置にあり、水素原
子、アルキル基、アリール基を示す。]
っていてもよく、水素原子、フッ素原子、アルキル基、
ハロゲン化アルキル基、アリール基を示す。]
及び下記式(5)に示す化合物からなる群から選ばれる
少なくとも1種と、(B1)下記式(6)に示す化合物
とを重合させることを特徴とするジイン含有(共)重合
体の製造方法。
っていてもよく、シス配置のハロゲン原子を示し、R7
〜R8は同一でも異なっていてもよく、水素原子、アル
キル基、アリール基を示す。]
っていてもよく、ハロゲン原子又は−SO3R9(R
9 は、アルキル基、フルオロアルキル基、アリール基)
を示し、R 10〜R13は、同一でも異なっていてもよく、
水素原子、フッ素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキ
ル基、アリール基を示す。]
を示す。]
及び下記式(8)に示す化合物からなる群から選ばれる
少なくとも1種と、(B2)下記式(9)に示す化合物
とを重合させることを特徴とするジイン含有(共)重合
体の製造方法。
っていてもよく、シス(cis)位置にあり、水素原
子、アルキル基、アリール基を示す。]
っていてもよく、水素原子、フッ素原子、アルキル基、
ハロゲン化アルキル基、アリール基を示す。]
っていてもよく、ハロゲン原子又は−SO3R20(R20
は、アルキル基、フルオロアルキル基、アリール基)を
示し、Ar”は、2価の芳香族基を示す。]
存在下で重合させることを特徴とする前記[2]又は[3]
に記載のジイン含有(共)重合体の製造方法。
重合体を硬化させてなる硬化膜。
の繰り返し単位を特定モル%以上有し、かつ特定の重量
平均分子量を有するので、有機溶剤に可溶となり加工性
を改善することができる。また、硬化させて塗膜とした
とき(硬化膜としたとき)の耐熱性、耐溶剤性及び低誘
電性を改善することができる。本発明のジイン含有
(共)重合体の硬化方法は、ベルグマン(Bergma
n)環化を利用してポリマー主鎖にアリールラジカルを
発生させることにより、上記ジイン含有(共)重合体を
低温で効率よく架橋硬化させることができる。さらに、
本発明の硬化膜は、耐熱性、耐溶剤性、機械的強度及び
低誘電性に優れている。
的に説明する。 I.ジイン含有(共)重合体 本発明のジイン含有(共)重合体は、前記式(1)に示
す繰り返し単位を10モル%以上含み、かつ重量平均分
子量が500〜1,000,000であることを特徴と
する。
を、各構成要素ごとにさらに具体的に説明する。
り返し単位を10モル%以上有するものであるが、説明
の便宜上、式(1)を再び以下に示す。
記式(3)に示す2価の有機基を示し、Arは、2価の
芳香族基を示す。]
く、シス(cis)位置にあり、水素原子、アルキル
基、アリール基を示す。]
っていてもよく、水素原子、フッ素原子、アルキル基、
ハロゲン化アルキル基、アリール基を示す。]
ルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル
基、n−プロピル基等;アリール基としては、フェニル
基、等を挙げることができる。
ルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル
基、n−プロピル基等;ハロゲン化アルキル基として
は、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基
等;アリール基としては、フェニル基、ペンタフルオロ
フェニル基等を挙げることができる。
基としては、例えば、cis−ビニレン基、1,2−フ
ェニレン基等を挙げることができる。
香族基としては、例えば、1,2−フェニレン基、1,
3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、及び下記に
示す基(a)〜(f)等を挙げることができる。
フェニレン基、前記基(a)及び(d)が好ましい。
は、前記式(1)に示す繰り返し単位を10モル%以
上、好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは30
モル%以上、特に好ましくは、50モル%以上有するも
のである。10モル%未満であると、耐溶剤性が不十分
となる。
0〜1,000,000、好ましくは、1,000〜2
00,000である。500未満であると、塗膜性が不
十分となり、1,000,000を超えると、有機溶剤
溶解性が不十分となったり、粘度が高くなり、塗膜(硬
化膜)が平滑性に欠けるものになる。
1)前記式(4)に示す化合物及び前記式(5)に示す
化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種と、(B
1)前記式(6)に示す化合物とを重合させることを特
徴とする(以下、この方法を「第一の製造方法」という
ことがある)。また、本発明のジイン含有(共)重合体
の製造方法は、(A2)前記式(7)に示す化合物及び
前記式(8)に示す化合物からなる群から選ばれる少な
くとも1種と(B2)前記式(9)に示す化合物とを重
合させることを特徴とするものであってもよい(以下、
この方法を「第二の製造方法」ということがある)。
1)とを重合させる。
記式(5)に示す化合物からなる群から選ばれる少なく
とも1種である。
っていてもよく、シス配置のハロゲン原子を示し、R7
〜R8は同一でも異なっていてもよく、水素原子、アル
キル基、アリール基を示す。]
ス配置のハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭
素原子、ヨウ素原子を挙げることができる。
ルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル
基、n−プロピル基等;アリール基としては、フェニル
基等を挙げることができる。
ば、cis−1,2−ジクロロエチレン、cis−1,
2−ジブロモエチレン、cis−1,2−ジヨードエチ
レン等を挙げることができる。
っていてもよく、ハロゲン原子又は−SO3R9(R
9 は、アルキル基、フルオロアルキル基、アリール基)
を示し、R 10〜R13は同一でも異なっていてもよく、水
素原子、フッ素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル
基、アリール基を示す。]
ロゲン原子としては、例えば、臭素原子、ヨウ素原子を
挙げることができる。また、−SO3R9 (R9 で示さ
れるアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプ
ロピル基、n−プロピル基等;フルオロアルキル基とし
ては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基
等;アリール基としては、フェニル基、ペンタフルオロ
フェニル基、p−トリル基、p−フルオロフェニル基等
を挙げることができる)としては、例えば、メチルスル
フォニロキシ基、トリフルオロメチルスルフォニロキシ
基、フェニルスルフォニロキシ基、p−トリルスルフォ
ニロキシ基、p−フルオロフェニルスルフォニロキシ基
等を挙げることができる。
ば、1,2−ジブロモベンゼン、1,2−ジヨードベン
ゼン、1,2−ジ(トリフルオロメチルスルフォニロキ
シ)ベンゼン等を挙げることができる。重合成分(A
1)の具体例である前記式(4)及び(5)に示す化合
物は、1種単独で又は2種以上を組合わせて用いること
ができる。
る。説明の便宜上、前記式(6)を再び以下に示す。
を示す。]
芳香族基としては、例えば、1,2−フェニレン基、
1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、及び前
記基(a)〜(f)等を挙げることができる。中でも、
1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、前記基
(a)及び(d)が好ましい。
ば、1,2−ジエチニルベンゼン、1,3−ジエチニル
ベンゼン、1,4−ジエチニルベンゼン、4,4’−ジ
エチニルジフェニルエーテル、3,3’−ジエチニルジ
フェニルエーテル、3,4’−ジエチニルジフェニルエ
ーテル、9,9−ビス(4−エチニルフェニル)フルオ
レン、2,2−ビス(4−エチニルフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、ビス(4−エチニルフェニル)ジフェ
ニルメタン等を挙げることができる。重合成分(B1)
の具体例である前記式(6)に示す化合物は、1種単独
で又は2種以上を組合わせて用いることができる。
1)と重合成分(B1)のモル比は、(A1)/(B
1)が、好ましくは0.1〜2.0、さらに好ましく
は、0.5〜1.5、特に好ましくは、0.9〜1.1
である。
1)と重合成分(B1)とを、遷移金属化合物を含む触
媒系(好ましくは、後述するパラジウム化合物を含有す
るパラジウム触媒及び塩基性化合物からなる触媒系)の
存在下で重合させることが好ましい。
は、遷移金属化合物及び塩基性化合物を含む触媒系が好
ましい。この触媒系としては、下記の成分から構成され
るものが好ましい。 1)パラジウム塩及び配位子、又は配位子が配位された
パラジウム(塩)(必要に応じて配位子を加えてもよ
い)からなる化合物、 2)1価の銅化合物
化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム等を
挙げることができる。配位子としては、例えば、トリフ
ェニルホスフィン、トリ−o−トリルホスフィン、トリ
シアノフェニルホスフィン、トリシアノメチルホスフィ
ン等を挙げることができる。中でも、トリフェニルホス
フィンが好ましい。
(塩)としては、例えば、ジクロロビス(トリフェニル
ホスフィン)パラジウム、ジブロモビス(トリフェニル
ホスフィン)パラジウム、ジヨードビス(トリフェニル
ホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(トリ−o−ト
リルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(トリシア
ノフェニルホスフィン)パラジウム、ジクロロビス(ト
リシアノメチルホスフィン)パラジウム、ジブロモビス
(トリ−o−トリルホスフィン)パラジウム、ジブロモ
ビス(トリシアノフェニルホスフィン)パラジウム、ジ
ブロモビス(トリシアノメチルホスフィン)パラジウ
ム、ジヨードビス(トリ−o−トリルホスフィン)パラ
ジウム、ジヨードビス(トリシアノフェニルホスフィ
ン)パラジウム、ジヨードビス(トリシアノメチルホス
フィン)パラジウム、テトラキス(トリフェニルホスフ
ィン)パラジウム、テトラキス(トリ−o−トリルホス
フィン)パラジウム、テトラキス(トリシアノフェニル
ホスフィン)パラジウム、テトラキス(トリシアノメチ
ルホスフィン)パラジウム等を挙げることができる。中
でも、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジ
ウム、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウ
ムが好ましい。
(I)、臭化銅(I)、ヨウ化銅(I)等を挙げること
ができる。。
りである。パラジウム塩の使用割合は、重合成分の総量
1モルに対し、好ましくは、0.0001〜10モル、
さらに好ましくは、0.001〜1モルである。0.0
001モル未満であると重合が十分に進行しないことが
あり、一方、10モルを超えると精製が困難となること
がある。また、配位子の使用割合は、重合成分の総量1
モルに対し、好ましくは、0.0004〜50モル、さ
らに好ましくは0.004〜5モルである。0.000
4モル未満であると重合が十分に進行しないことがあ
り、一方、50モルを超えると精製が困難となることが
ある。
(塩)の使用割合は、重合成分の総量1モルに対し、好
ましくは、0.0001〜10モル、さらに好ましくは
0.001〜1モルである。0.0001モル未満であ
ると重合が十分に進行しないことがあり、一方、10モ
ルを超えると精製が困難となることがある。
総量1モルに対し、好ましくは、0.0001〜10モ
ル、さらに好ましくは0.001〜1モルである。0.
0001モル未満であると重合が十分に進行しないこと
があり、一方、10モルを超えると精製が困難となるこ
とがある。
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、トリメチルアミン、トリエチルアミン、
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチル
モノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクタン、
ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、テ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、ジエチル
アミン、アンモニア、n−ブチルアミン、イミダゾール
等を挙げることができる。中でも、ジエチルアミン、ピ
ペリジン、n−ブチルアミンが好ましい。
に対し、好ましくは、1〜1000モル、さらに好まし
くは1〜100モルである。1モル未満であると重合が
十分に進行しないことがあり、一方、100モルを超え
ると経済的ではなくなる。
応じて溶媒を用いることができる。重合溶媒としては特
に制限はないが、例えば、クロロホルム、ジクロロメタ
ン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロ
ロベンゼン等のハロゲン系溶媒、ベンゼン、トルエン、
キシレン、メシチレン、ジエチルベンゼン等の芳香族炭
化水素系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン
(THF)、ジオキサン、ジグライム、アニソール等の
エーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、2−
ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;酢酸
エチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル
系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメ
チルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のア
ミド系溶媒等を挙げることができる。これらの溶媒は十
分に乾燥、脱酸素して用いることが好ましい。
濃度は、好ましくは、1〜80重量%、さらに好ましく
は5〜60重量%である。
は、好ましくは、0〜150℃、さらに好ましくは10
〜100℃である。また、重合時間は、好ましくは、
0.5〜100時間、さらに好ましくは1〜40時間で
ある。
2)とを重合させる。 (1)重合成分(A2) 重合成分(A2)は、前記式(7)に示す化合物及び前
記式(8)に示す化合物からなる群から選ばれる少なく
とも1種である。
っていてもよく、シス(cis)位置にあり、水素原
子、アルキル基、アリール基を示す。]
ルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル
基、n−プロピル基等;アリール基としては、フェニル
基等を挙げることができる。
ば、Z−ヘキサ−3−エン−1,5−ジイン等を挙げる
ことができる。
っていてもよく、水素原子、フッ素原子、アルキル基、
ハロゲン化アルキル基、アリール基を示す。]
アルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピ
ル基、n−プロピル基等;ハロゲン化アルキル基として
は、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基
等;アリール基としては、フェニル基、ペンタフルオロ
フェニル基等を挙げることができる。
ば、1,2−ジエチニルベンゼン等を挙げることができ
る。重合成分(A2)の具体例である前記式(7)及び
(8)に示す化合物は、1種単独で又は2種以上を組合
わせて用いることができる。
る。説明の便宜上、前記式(9)を再び以下に示す。
っていてもよく、ハロゲン原子又は−SO3R20(R20
は、アルキル基、フルオロアルキル基、アリール基)を
示し、Ar”は、2価の芳香族基を示す。]
ゲン原子としては、例えば、臭素、ヨウ素を挙げること
ができる。また、−SO3R20(R20 で示されるアルキ
ル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、
n−プロピル基等;フルオロアルキル基としては、トリ
フルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等;アリー
ル基としては、フェニル基、ペンタフルオロフェニル
基、p−トリル基、p−フルオロフェニル基等を挙げる
ことができる)としては、例えば、メチルスルフォニロ
キシ基、トリフルオロメチルスルフォニロキシ基、フェ
ニルスルフォニロキシ基、p−トリルスルフォニロキシ
基、p−フルオロフェニルスルフォニロキシ基等を挙げ
ることができる。
2価の芳香族基としては、例えば、1,2−フェニレン
基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、及
び前記基(a)〜(f)等を挙げることができる。中で
も、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、前
記基(a)及び(d)が好ましい。
ば、1,2−ジブロモベンゼン、1,3−ジブロモベン
ゼン、1,4−ジブロモベンゼン、1,2−ジヨードベ
ンゼン、1,3−ジヨードベンゼン、1,4−ジヨード
ベンゼン、1,2−ジ(トリフルオロメチルスルフォニ
ロキシ)ベンゼン、1,3−ジ(トリフルオロメチルス
ルフォニロキシ)ベンゼン、1,4−ジ(トリフルオロ
メチルスルフォニロキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4
−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヨ
ードフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−トリフ
ルオロメチルスルフォニロキシフェニル)フルオレン、
9,9−ビス[4−(4−ブロモフェノキシ)フェニル]
フルオレン、9,9−ビス[4−(4−ヨードフェノキ
シ)フェニル]フルオレン、3,3’−ジブロモジフェ
ニルエーテル、3,3’−ジヨードジフェニルエーテ
ル、3,3’−ジ(トリフルオロメチルスルフォニロキ
シ)ジフェニルエーテル、3,4’−ジブロモジフェニ
ルエーテル、3,4’−ジヨードジフェニルエーテル、
3,4’−ジ(トリフルオロメチルスルフォニロキシ)
ジフェニルエーテル、4,4’−ジブロモジフェニルエ
ーテル、4,4’−ジヨードジフェニルエーテル、4,
4’−ジ(トリフルオロメチルスルフォニロキシ)ジフ
ェニルエーテル、2,2−ビス(4−ブロモフェニル)
ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ヨードフ
ェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−
トリフルオロメチルスルフォニロキシフェニル)ヘキサ
フルオロプロパン、2,5−ジブロモベンゾトリフルオ
ライド、1,2−ジブロモテトラフルオロベンゼン、
1,3−ジブロモテトラフルオロベンゼン、1,4−ジ
ブロモテトラフルオロベンゼン等を挙げることができ
る。重合成分(B2)の具体例である前記式(9)に示
す化合物は、1種単独で又は2種以上を組合わせて用い
ることができる。
2)と重合成分(B2)のモル比は、(A2)/(B
2)が、好ましくは0.5〜2.0、さらに好ましく
は、0.7〜1.5である。
合方法を用いることができる。
含有(共)重合体を基板に塗布後、必要に応じて熱処理
を施して硬化させてなるものである。
合体を溶媒に溶解させ、半導体チップ(シリコンウエ
ハ、SiO2 ウエハ、SiNウエハ)、ガラス、セラミ
ックス、金属等の基板に塗布することによって形成する
ことができる。本発明の硬化膜は、上記基板の中でも、
シリコンウエハ、SiO2 ウエハ、SiNウエハ等の半
導体チップ上に塗布して、絶縁膜とすることに適してい
る。また、塗布方法としては、例えば、スピンコート、
ディッピング、回転塗布流延、ローラーブレード法等を
挙げることができる。
としては、例えば、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、
芳香族炭化水素系溶媒、アミド系溶媒及びケトン系溶媒
からなる群から選ばれる少なくとも1種を挙げることが
できる。これらの溶媒を用いることにより、塗布性(加
工性)が良好で、かつ貯蔵安定性に優れた組成物を得る
ことができる。
ソプロピルエーテル、n−ブチルエーテル、n−ヘキシ
ルエーテル、2−エチルヘキシルエーテル、エチレンオ
キシド、1,2−プロピレンオキシド、ジオキソラン、
4−メチルジオキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキ
サン、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
ジエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチ
ルエーテル、エチレングリコールモノ−n−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、エ
チレングリコールジブチルエーテル、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ジエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、
ジエチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノ−n−ヘキシルエーテル、エトキシ
トリグリコール、テトラエチレングリコールジ−n−ブ
チルエーテル、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、トリプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラ
ン等を挙げることができる。
ト、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、酢酸イソプロピ
ル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、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、プロピオン酸イソアミ
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、メトキシメチルプロピオネート、エトキシエチ
ルプロピオネート等を挙げることができる。
ルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、トリ
メチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、n−プロピル
ベンセン、イソプロピルベンセン、ジエチルベンゼン、
イソブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−イソプ
ロピルベンセン、n−アミルナフタレン、トリメチルベ
ンゼン等を挙げることができる。
ド、N,N−ジメチルホルムアミド、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−メチルプロピ
オンアミド、N−メチルピロリドン等を挙げることがで
きる。
ルケトン、メチル−n−プロピルケトン、ジエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、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、ジイソブチルケトン、トリメチルノナノン、
シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、2−ヘキ
サノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセト
ン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン、フェンチ
ョン等を挙げることができる。
せて用いることができる。
の配合量100重量部に対して、50〜10,000重
量部、好ましくは、100〜2,000重量部である。
すなわち、ジイン含有(共)重合体及び溶媒の重量比
は、1:0.5〜100、好ましくは、1:1〜20で
ある。50重量部未満であると、均一に溶解しないこと
があり、10,000重量部を超えると、所望の膜厚が
得られないことがある。
を添加してもよい。
塗布基板を、200〜600℃の温度で、通常30秒〜
120分間、熱処理を施し熱硬化させることが好まし
い。加熱方法としては、例えば、ホットプレート、オー
ブン、ファーネス等によるものを挙げることができる。
また、加熱雰囲気としては、例えば、大気下、窒素雰囲
気、アルゴン雰囲気、真空下、酸素濃度をコントロール
した減圧下等を挙げることができる。
膜の良溶媒に一定時間浸漬後の塗膜の残存状況、膜表面
の状態観察、膜厚の変化等から硬化状態を確認すること
により判定することができる。
0μmである。
熱性、耐溶剤性、低誘電性及び機械的強度に優れること
から、LSI、システムLSI、DRAM、SDRA
M、RDRAM、D−RDRAM等の半導体素子用層間
絶縁膜、半導体素子の表面コート膜等の保護膜、多層配
線基板の層間絶縁膜、液晶表示素子用の保護膜、絶縁防
止膜、ガス分離膜等の用途に有用である。
的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何
等制限を受けるものではない。なお、実施例中、%及び
部は、特に断らない限り重量基準である。また、実施例
中の各種の測定項目は、下記のようにして測定した。
定により、ポリスチレン換算で求めた。 (2)1H−NMR分析 重クロロホルムを溶媒とし、90MHzにおいて測定し
た。 (3)IR分析 KBr法により測定した。 (4)比誘電率 8インチシリコンウエハ上に、スピンコート法を用いて
組成物試料を塗布し、ホットプレート上で80℃で5分
間、さらに325℃又は350℃で5分間基板を焼成し
た。得られた基板上に上部電極としてアルミニウムを蒸
着し、誘電率評価用基板を作製した。誘電率は、横川・
ヒューレットパッカード社製のHP16451B電極及
びHP4284AプレシジョンLCRメーター用いて1
00kHzにおける静電容量値を測定し、下記式から、
比誘電率を求めた。 ε=C・d/ε0 ・S ここで、εは比誘電率、Cは静電容量、ε0は真空中の
誘電率、Sは上部電極面積をそれぞれ示す。 (5)耐熱性 TG/DTAにより、425℃、窒素雰囲気下で、2時
間保持した後の重量減少量(重量%)を測定した。 (6)耐溶剤性 硬化膜を90℃のシクロヘキサノンに10分間浸漬させ
た後の残膜率を測定した。 (7)弾性率(GPa) 得られた硬化膜をナノデンター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。
0ml三口フラスコにジエチルアミン150ml(1.
45モル)、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラ
ジウム2.1g(3ミリモル)、ヨウ化銅0.286g
(1.50ミリモル)、1,2−ジクロロエタン350
ml、1,2−ジヨードベンゼン99gを加えた。次
に、1,4−ジエチニルベンゼン18.9g(150ミ
リモル)、1,3−ジエチニルベンゼン22.7g(1
80ミリモル)を加え50℃で20時間反応させた。こ
の反応液を酢酸5リットルで再沈殿を2回繰り返した
後、クロロホルムに溶かし水で2回洗浄し、シクロヘキ
サン5リットルで再沈殿し、沈殿を濾過、乾燥により重
量平均分子量3500の褐色粉末を得た。得られた重合
体(P1)の1H−NMRスペクトル及びIRスペクト
ルのチャートを図1及び図2にそれぞれ示す。
りに4,4’−ジエチニルジフェニルエーテル32.7
g(150ミリモル)を用いたこと以外は実施例1と同
様にした。得られた重合体(P2)の重量平均分子量は
3800で1H−NMRスペクトル及びIRスペクトル
のチャートを図3及び図4にそれぞれ示す。
に1,3−ジヨードベンゼン49.5g(150ミリモ
ル)、1,4−ジヨードベンゼン49.5g(150ミ
リモル)を用い、かつ、1,4−ジエチニルベンゼン、
1,3−ジエチニルベンゼンの代わりに1,2−ジエチ
ニルベンゼン41.6g(330ミリモル)を用いたこ
と以外は実施例1と同様にした。得られた重合体(P
3)の重量平均分子量は2900で1H−NMRスペク
トル及びIRスペクトルのチャートを図5及び図6にそ
れぞれ示す。
ヘキサノンに溶かし20重量%のポリマー溶液とした。
この溶液をスピンコートし80℃〜200℃までオーブ
ン中窒素下で30分かけて焼成し、425℃1時間真空
中で焼成した。得られた塗膜の評価結果を表1に示す。
ルホスフィン)パラジウム2.11g(3ミリモル)と
ヨウ化銅1.14g(6ミリモル)を加え、系内をアル
ゴン置換した。アルゴン雰囲気下でo−ジヨードベンゼ
ン99g(300ミリモル)とアルゴンのバブリングで
脱酸素したピペリジン150ml(1.52モル)とT
HF350mlを加え、反応系を10℃まで冷却した。
系を攪拌しながら、さらにTHF100mlに溶解させ
た1,3−ジエチニルベンゼン18.9g(150ミリ
モル)と1,4−ジエチニルベンゼン18.9g(15
0ミリモル)を加え、反応系を室温まで加温した。ピペ
リジニウムヨーダイドの沈殿が生じ始めたが、さらに2
0時間攪拌し、反応を継続した。重合反応後、反応混合
物溶液を3リットルの酢酸に注ぎ、生成重合体を析出さ
せ、濾集により重合体を回収分離した。得られた重合体
をクロロホルムに再溶解し、水で3回洗浄した。次い
で、洗浄重合体溶液を大過剰のメタノールに注ぎ、凝固
析出させた。濾集、真空乾燥によって黄橙色の55gの
重合体が収率92%で得られた。得られた重合体(P
4)の、GPCから測定したポリスチレン換算の重量平
均分子量は38000であった。この重合体(P4)を
シクロヘキサノンに溶解し、15%溶液を調製し、0.
2μmのフィルターで濾過した。濾液をシリコンウエハ
ーにスピンコーターで塗布し、実施例4と同様の条件で
熱硬化を行った。得られた硬化膜の誘電率は、2.8で
あり、425℃、2時間の熱分解減少量は、0.2%で
あった。また、シクロヘキサノン浸漬後の塗膜は膨潤も
なく、残膜率は、100%であり、弾性率は、5.8G
Paであった。
て、LSI、システムLSI、DRAM、SDRAM、
RDRAM、D−RDRAM等の半導体素子用低誘電性
層間絶縁膜;半導体素子の表面コート膜等の保護膜;多
層配線基板の低誘電性層間絶縁膜;液晶表示素子用の保
護膜や絶縁防止膜等の原材料として好適な、有機溶剤に
可溶で加工性に優れるとともに、硬化させて塗膜とした
ときの耐熱性、耐溶剤性、機械的強度及び低誘電性に優
れたジイン含有(共)重合体、その製造方法及び硬化膜
を提供することができる。
MRスペクトルを示すチャート図である。
クトルを示すチャート図である。
MRスペクトルを示すチャート図である。
クトルを示すチャート図である。
MRスペクトルを示すチャート図である。
クトルを示すチャート図である。
Claims (6)
- 【請求項1】下記式(1)に示す繰り返し単位を10モ
ル%以上含み、かつ重量平均分子量が500〜1,00
0,000であることを特徴とするジイン含有(共)重
合体。 【化1】 [式(1)中、Yは、下記式(2)又は下記式(3)に
示す2価の有機基を示し、Arは、2価の芳香族基を示
す。] 【化2】 [式(2)中、R1〜R2は、同一でも異なっていてもよ
く、シス(cis)位置にあり、水素原子、アルキル
基、アリール基を示す。] 【化3】 [式(3)中、R3〜R6は、同一でも異なっていてもよ
く、水素原子、フッ素原子、アルキル基、ハロゲン化ア
ルキル基、アリール基を示す。] - 【請求項2】(A1)下記式(4)に示す化合物及び下
記式(5)に示す化合物からなる群から選ばれる少なく
とも1種と、(B1)下記式(6)に示す化合物とを重
合させることを特徴とするジイン含有(共)重合体の製
造方法。 【化4】 [式(4)中、X1〜X2は、同一でも異なっていてもよ
く、シス配置のハロゲン原子を示し、R7〜R8は同一で
も異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アリー
ル基を示す。] 【化5】 [式(5)中、X3〜X4は、同一でも異なっていてもよ
く、ハロゲン原子又は−SO3R9(R9 は、アルキル
基、フルオロアルキル基、アリール基)を示し、R 10〜
R13は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、フッ
素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール
基を示す。] 【化6】 [式(6)中、Ar’は、2価の芳香族基を示す。] - 【請求項3】(A2)下記式(7)に示す化合物及び下
記式(8)に示す化合物からなる群から選ばれる少なく
とも1種と、(B2)下記式(9)に示す化合物とを重
合させることを特徴とするジイン含有(共)重合体の製
造方法。 【化7】 [式(7)中、R14〜R15は,同一でも異なっていても
よく、シス(cis)位置にあり、水素原子、アルキル
基、アリール基を示す。] 【化8】 [式(8)中、R16〜R19は、同一でも異なっていても
よく、水素原子、フッ素原子、アルキル基、ハロゲン化
アルキル基、アリール基を示す。] 【化9】 [式(9)中、X5〜X6は、同一でも異なっていてもよ
く、ハロゲン原子又は−SO3R20(R20 は、アルキル
基、フルオロアルキル基、アリール基)を示し、Ar”
は、2価の芳香族基を示す。] - 【請求項4】パラジウム触媒及び塩基性化合物の存在下
で重合させることを特徴とする請求項2又は3に記載の
ジイン含有(共)重合体の製造方法。 - 【請求項5】請求項1に記載のジイン含有(共)重合体
を硬化させてなる硬化膜。 - 【請求項6】絶縁膜であることを特徴とする請求項5に
記載の硬化膜。
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