JP2002105400A - 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜 - Google Patents

膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜

Info

Publication number
JP2002105400A
JP2002105400A JP2001175599A JP2001175599A JP2002105400A JP 2002105400 A JP2002105400 A JP 2002105400A JP 2001175599 A JP2001175599 A JP 2001175599A JP 2001175599 A JP2001175599 A JP 2001175599A JP 2002105400 A JP2002105400 A JP 2002105400A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
bis
general formula
following general
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001175599A
Other languages
English (en)
Inventor
Kentaro Tamaki
研太郎 玉木
Michinori Nishikawa
通則 西川
Atsushi Shioda
淳 塩田
Kinji Yamada
欣司 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2001175599A priority Critical patent/JP2002105400A/ja
Publication of JP2002105400A publication Critical patent/JP2002105400A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体素子などにおける層間絶縁膜材料と
して、低比誘電率を示し、塗膜積層時の密着性に優れた
シリカ系膜が形成可能な膜形成用組成物を得る。 【解決手段】 (A)Si−H結合を有するアルコキシ
シランを加水分解、縮合して得られる加水分解縮合物、
(B)アルキルアルコキシシランを加水分解、縮合して
得られる加水分解物とを含む組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、膜形成用組成物に
関し、さらに詳しくは、半導体素子などにおける層間絶
縁膜材料として、低比誘電率を示し、塗膜積層時の密着
性に優れたシリカ系膜が形成可能な膜形成用組成物に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子などにおける層間絶縁
膜として、CVD法などの真空プロセスで形成されたシ
リカ(SiO2 )膜が多用されている。そして、近年、
より均一な層間絶縁膜を形成することを目的として、S
OG(Spin on Glass)膜と呼ばれるテトラアルコキ
シランの加水分解生成物を主成分とする塗布型の絶縁膜
も使用されるようになっている。また、半導体素子など
の高集積化に伴い、有機SOGと呼ばれるポリオルガノ
シロキサンを主成分とする低比誘電率の層間絶縁膜が開
発されている。特に半導体素子などのさらなる高集積化
や多層化に伴い、より優れた導体間の電気絶縁性が要求
されており、したがって、より低比誘電率でかつクラッ
ク耐性に優れる層間絶縁膜材料が求められるようになっ
ている。
【0003】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5−263045、同5−315
319)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11−34022
0)が提案されているが、これらの方法で得られる材料
は、反応の生成物の性質が安定せず、低比誘電率、塗膜
積層時の密着性などの膜特性のバラツキも大きいため、
工業的生産には不向きであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するための膜形成用組成物に関し、さらに詳しく
は、半導体素子などにおける層間絶縁膜として、低比誘
電率を示し、塗膜積層時の密着性に優れた膜形成用組成
物および該組成物から得られるシリカ系膜を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)(A−
1)下記一般式(1)で表される化合物(以下、「化合
物(1)」という)と必要に応じてさらに(A−2)下
記一般式(2)で表される化合物(以下、「化合物
(2)」という)、下記一般式(3)で表される化合物
(以下、「化合物(3)」という)および下記一般式
(4)で表される化合物(以下、「化合物(4)」とい
う)からなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物と
を加水分解、縮合して得られる加水分解縮合物、(B)
下記一般式(2)で表される化合物、下記一般式(3)
で表される化合物および下記一般式(4)で表される化
合物からなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を
加水分解、縮合して得られる加水分解縮合物ならびに
(C)有機溶媒を含有することを特徴とする膜形成用組
成物に関する。 HSi(OR13 ・・・・・(1) (式中、R1 は1価の有機基を示す。) Ra Si(OR24-a ・・・・・(2) (式中、Rはフッ素原子または1価の有機基、R2は1
価の有機基、aは1〜2の整数を示す。) Si(OR34 ・・・・・(3) (式中、R3は1価の有機基を示す。) R4 b (R5O)3-b Si−(R8d −Si(OR63-c7 c ・・・・・ (4) 〔式中、R4〜R7は同一または異なり、それぞれ1価の
有機基、b〜cは同一または異なり、0〜2の整数、R
8は酸素原子、フェニレン基または−(CH2n−で表
される基(ここで、nは1〜6の整数である)、dは0
または1を示す。〕次に、本発明は、上記膜形成用組成
物を基板に塗布し、加熱することを特徴とする膜の形成
方法に関する。次に、本発明は、上記膜の形成方法によ
って得られるシリカ系膜に関する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明において、(A)成分およ
び(B)成分の加水分解縮合物とは、上記化合物(1)
〜(4)の群から選ばれた少なくとも1種の加水分解物
および縮合物もしくはいずれか一方である。ここで、
(A)成分および(B)成分における加水分解物とは、
上記(A)および(B)の加水分解縮合物を構成する化
合物(1)〜(4)に含まれるR1 O−基,R2 O−
基,R3 O−基,R5 O−基およびR6 O−基のすべて
が加水分解されている必要はなく、例えば、1個だけが
加水分解されているもの、2個以上が加水分解されてい
るもの、あるいは、これらの混合物であってもよい。ま
た、(A)成分および(B)成分における縮合物は、
(A)成分および(B)成分を構成する化合物(1)〜
(4)の加水分解物のシラノール基が縮合してSi−O
−Si結合を形成したものであるが、本発明では、シラ
ノール基がすべて縮合している必要はなく、僅かな一部
のシラノール基が縮合したもの、縮合の程度が異なって
いるものの混合物などをも包含した概念である。
【0007】(A)成分および(B)成分 化合物(1);上記一般式(1)において、R1 の1価
の有機基としては、アルキル基、アリール基、アリル
基、グリシジル基などを挙げることができる。ここで、
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基などが挙げられ、好ましくは炭素数1〜5
であり、これらのアルキル基は鎖状でも、分岐していて
もよく、さらに水素原子がフッ素原子などに置換されて
いてもよい。一般式(1)において、アリール基として
は、フェニル基、ナフチル基、メチルフェニル基、エチ
ルフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、
フルオロフェニル基などを挙げることができる。
【0008】一般式(1)で表される化合物の具体例と
しては、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシ
ラン、トリ−n−プロポキシシラン、トリ−iso−プ
ロポキシシラン、トリ−n−ブトキシシラン、トリ−s
ec−ブトキシシラン、トリ−tert−ブトキシシラ
ン、トリフェノキシシランなどを挙げることが出来る。
化合物(1)として好ましい化合物は、トリメトキシシ
ラン、トリエトキシシラン、トリ−n−プロポキシシラ
ン、トリ−iso−プロポキシシランなどである。これ
らは、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。
【0009】化合物(2);上記一般式(2)におい
て、RおよびR2 の1価の有機基としては、アルキル
基、アリール基、アリル基、グリシジル基などを挙げる
ことができる。また、一般式(2)において、Rは1価
の有機基、特にアルキル基またはフェニル基であること
が好ましい。ここで、アルキル基としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられ、好ま
しくは炭素数1〜5であり、これらのアルキル基は鎖状
でも、分岐していてもよく、さらに水素原子がフッ素原
子などに置換されていてもよい。一般式(2)におい
て、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、メ
チルフェニル基、エチルフェニル基、クロロフェニル
基、ブロモフェニル基、フルオロフェニル基などを挙げ
ることができる。
【0010】一般式(2)で表される化合物の具体例と
しては、フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエ
トキシシラン、フルオロトリ−n−プロポキシシラン、
フルオロトリ−iso−プロポキシシラン、フルオロト
リ−n−ブトキシシラン、フルオロトリ−sec−ブト
キシシラン、フルオロトリ−tert−ブトキシシラ
ン、フルオロトリフェノキシシランなど;メチルトリメ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ
−n−プロポキシシラン、メチルトリ−iso−プロポ
キシシラン、メチルトリ−n−ブトキシシラン、メチル
トリ−sec−ブトキシシラン、メチルトリ−tert
−ブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチ
ルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エ
チルトリ−n−プロポキシシラン、エチルトリ−iso
−プロポキシシラン、エチルトリ−n−ブトキシシラ
ン、エチルトリ−sec−ブトキシシラン、エチルトリ
−tert−ブトキシシラン、エチルトリフェノキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、ビニルトリ−n−プロポキシシラン、ビニルト
リ−iso−プロポキシシラン、ビニルトリ−n−ブト
キシシラン、ビニルトリ−sec−ブトキシシラン、ビ
ニルトリ−tert−ブトキシシラン、ビニルトリフェ
ノキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−
プロピルトリエトキシシラン、n−プロピルトリ−n−
プロポキシシラン、n−プロピルトリ−iso−プロポ
キシシラン、n−プロピルトリ−n−ブトキシシラン、
n−プロピルトリ−sec−ブトキシシラン、n−プロ
ピルトリ−tert−ブトキシシラン、n−プロピルト
リフェノキシシラン、i−プロピルトリメトキシシラ
ン、i−プロピルトリエトキシシラン、i−プロピルト
リ−n−プロポキシシラン、i−プロピルトリ−iso
−プロポキシシラン、i−プロピルトリ−n−ブトキシ
シラン、i−プロピルトリ−sec−ブトキシシラン、
i−プロピルトリ−tert−ブトキシシラン、i−プ
ロピルトリフェノキシシラン、n−ブチルトリメトキシ
シラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ブチルト
リ−n−プロポキシシラン、n−ブチルトリ−iso−
プロポキシシラン、n−ブチルトリ−n−ブトキシシラ
ン、n−ブチルトリ−sec−ブトキシシラン、n−ブ
チルトリ−tert−ブトキシシラン、n−ブチルトリ
フェノキシシラン、sec−ブチルトリメトキシシラ
ン、sec−ブチルトリエトキシシラン、sec−ブチ
ル−トリ−n−プロポキシシラン、sec−ブチル−ト
リ−iso−プロポキシシラン、sec−ブチル−トリ
−n−ブトキシシラン、sec−ブチル−トリ−sec
−ブトキシシラン、sec−ブチル−トリ−tert−
ブトキシシラン、sec−ブチル−トリフェノキシシラ
ン、t−ブチルトリメトキシシラン、t−ブチルトリエ
トキシシラン、t−ブチルトリ−n−プロポキシシラ
ン、t−ブチルトリ−iso−プロポキシシラン、t−
ブチルトリ−n−ブトキシシラン、t−ブチルトリ−s
ec−ブトキシシラン、t−ブチルトリ−tert−ブ
トキシシラン、t−ブチルトリフェノキシシラン、フェ
ニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリ−n−プロポキシシラン、フェニルト
リ−iso−プロポキシシラン、フェニルトリ−n−ブ
トキシシラン、フェニルトリ−sec−ブトキシシラ
ン、フェニルトリ−tert−ブトキシシラン、フェニ
ルトリフェノキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
ビニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−トリ
フロロプロピルトリメトキシシラン、γ−トリフロロプ
ロピルトリエトキシシランなど;
【0011】ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、ジメチル−ジ−n−プロポキシシラン、
ジメチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジメチル−
ジ−n−ブトキシシラン、ジメチル−ジ−sec−ブト
キシシラン、ジメチル−ジ−tert−ブトキシシラ
ン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチルジメトキシ
シラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチル−ジ−n
−プロポキシシラン、ジエチル−ジ−iso−プロポキ
シシラン、ジエチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジエチ
ル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジエチル−ジ−te
rt−ブトキシシラン、ジエチルジフェノキシシラン、
ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピル
ジエトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−プロポ
キシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−iso−プロポキ
シシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−ブトキシシラ
ン、ジ−n−プロピル−ジ−sec−ブトキシシラン、
ジ−n−プロピル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ
−n−プロピル−ジ−フェノキシシラン、ジ−iso−
プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピルジエ
トキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−プロポ
キシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−iso−プロ
ポキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−ブトキ
シシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−sec−ブトキ
シシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−tert−ブト
キシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−フェノキシシ
ラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチ
ルジエトキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−プロポ
キシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−iso−プロポキシ
シラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ
−n−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−n−
ブチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−n−ブチ
ル−ジ−フェノキシシラン、ジ−sec−ブチルジメト
キシシラン、ジ−sec−ブチルジエトキシシラン、ジ
−sec−ブチル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ−s
ec−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジ−s
ec−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ−sec−
ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−sec−ブ
チル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−sec−ブ
チル−ジ−フェノキシシラン、ジ−tert−ブチルジ
メトキシシラン、ジ−tert−ブチルジエトキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−プロポキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−iso−プロポキシシ
ラン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−ブトキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラ
ン、ジ−tert−ブチル−ジ−tert−ブトキシシ
ラン、ジ−tert−ブチル−ジ−フェノキシシラン、
ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニル−ジ−エトキ
シシラン、ジフェニル−ジ−n−プロポキシシラン、ジ
フェニル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジフェニル
−ジ−n−ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−sec−
ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−tert−ブトキシ
シラン、ジフェニルジフェノキシシラン、ジビニルトリ
メトキシシランなど;を挙げることができる。
【0012】化合物(2)として好ましい化合物は、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
メチルトリ−n−プロポキシシラン、メチルトリ−is
o−プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エ
チルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキ
シシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメ
トキシシラン、ジフェニルジエトキシシランなどであ
る。これらは、1種あるいは2種以上を同時に使用して
もよい。
【0013】化合物(3);上記一般式(3)におい
て、R3 で表される1価の有機基としては、先の一般式
(2)と同様な有機基を挙げることができる。一般式
(3)で表される化合物の具体例としては、テトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロ
ポキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テ
トラ−n−ブトキシラン、テトラ−sec−ブトキシシ
ラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラフェ
ノキシシランなどが挙げられる。
【0014】化合物(4);上記一般式(4)におい
て、R4 〜R7 で表される1価の有機基としては、先の
一般式(2)と同様な有機基を挙げることができる。一
般式(4)のうち、R8 が酸素原子の化合物としては、
ヘキサメトキシジシロキサン、ヘキサエトキシジシロキ
サン、ヘキサフェノキシジシロキサン、1,1,1,
3,3−ペンタメトキシ−3−メチルジシロキサン、
1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−メチルジシ
ロキサン、1,1,1,3,3−ペンタフェノキシ−3
−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメ
トキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,1,3,3
−ペンタエトキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,
1,3,3−ペンタフェノキシ−3−エチルジシロキサ
ン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ−3−フェニ
ルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタエトキシ
−3−フェニルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペ
ンタフェノキシ−3−フェニルジシロキサン、1,1,
3,3−テトラメトキシ−1,3−ジメチルジシロキサ
ン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジメチ
ルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−
1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テト
ラメトキシ−1,3−ジエチルジシロキサン、1,1,
3,3−テトラエトキシ−1,3−ジエチルジシロキサ
ン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジエ
チルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−
1,3−ジフェニルジシロキサン、1,1,3,3−テ
トラエトキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,
1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジフェニルジ
シロキサン、1,1,3−トリメトキシ−1,3,3−
トリメチルジシロキサン、1,1,3−トリエトキシ−
1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−ト
リフェノキシ−1,3,3−トリメチルジシロキサン、
1,1,3−トリメトキシ−1,3,3−トリエチルジ
シロキサン、、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3
−トリエチルジシロキサン、、1,1,3−トリフェノ
キシ−1,3,3−トリエチルジシロキサン、、1,
1,3−トリメトキシ−1,3,3−トリフェニルジシ
ロキサン、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−ト
リフェニルジシロキサン、1,1,3−トリフェノキシ
−1,3,3−トリフェニルジシロキサン、1,3−ジ
メトキシ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサ
ン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラメチ
ルジシロキサン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,
3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−
1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、1,3−
ジエトキシ−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサ
ン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラエ
チルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,
3−テトラフェニルジシロキサン、1,3−ジエトキシ
−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,
3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジ
シロキサンなどを挙げることができる。
【0015】これらのうち、ヘキサメトキシジシロキサ
ン、ヘキサエトキシジシロキサン、1,1,3,3−テ
トラメトキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,
1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジメチルジシロ
キサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジ
フェニルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジエトキ
シ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,
3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシ
ロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テト
ラフェニルジシロキサンなどを、好ましい例として挙げ
ることができる。
【0016】また、一般式(4)において、dが0の化
合物としては、ヘキサメトキシジシラン、ヘキサエトキ
シジシラン、ヘキサフェノキシジシラン、1,1,1,
2,2−ペンタメトキシ−2−メチルジシラン、1,
1,1,2,2−ペンタエトキシ−2−メチルジシラ
ン、1,1,1,2,2−ペンタフェノキシ−2−メチ
ルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタメトキシ−2
−エチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタエトキ
シ−2−エチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタ
フェノキシ−2−エチルジシラン、1,1,1,2,2
−ペンタメトキシ−2−フェニルジシラン、1,1,
1,2,2−ペンタエトキシ−2−フェニルジシラン、
1,1,1,2,2−ペンタフェノキシ−2−フェニル
ジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,2−
ジメチルジシラン、1,1,2,2−テトラエトキシ−
1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2−テトラフ
ェノキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2
−テトラメトキシ−1,2−ジエチルジシラン、1,
1,2,2−テトラエトキシ−1,2−ジエチルジシラ
ン、1,1,2,2−テトラフェノキシ−1,2−ジエ
チルジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,
2−ジフェニルジシラン、1,1,2,2−テトラエト
キシ−1,2−ジフェニルジシラン、1,1,2,2−
テトラフェノキシ−1,2−ジフェニルジシラン、1,
1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリメチルジシラ
ン、1,1,2−トリエトキシ−1,2,2−トリメチ
ルジシラン、1,1,2−トリフェノキシ−1,2,2
−トリメチルジシラン、1,1,2−トリメトキシ−
1,2,2−トリエチルジシラン、、1,1,2−トリ
エトキシ−1,2,2−トリエチルジシラン、、1,
1,2−トリフェノキシ−1,2,2−トリエチルジシ
ラン、、1,1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリ
フェニルジシラン、1,1,2−トリエトキシ−1,
2,2−トリフェニルジシラン、、1,1,2−トリフ
ェノキシ−1,2,2−トリフェニルジシラン、1,2
−ジメトキシ−1,1,2,2−テトラメチルジシラ
ン、1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テトラメチ
ルジシラン、1,2−ジフェノキシ−1,1,2,2−
テトラメチルジシラン、1,2−ジメトキシ−1,1,
2,2−テトラエチルジシラン、1,2−ジエトキシ−
1,1,2,2−テトラエチルジシラン、1,2−ジフ
ェノキシ−1,1,2,2−テトラエチルジシラン、
1,2−ジメトキシ−1,1,2,2−テトラフェニル
ジシラン、1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テト
ラフェニルジシラン、1,2−ジフェノキシ−1,1,
2,2−テトラフェニルジシランなどを挙げることがで
きる。
【0017】これらのうち、ヘキサメトキシジシラン、
ヘキサエトキシジシラン、1,1,2,2−テトラメト
キシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,2,2−テ
トラエトキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,
2,2−テトラメトキシ−1,2−ジフェニルジシラ
ン、1,2−ジメトキシ−1,1,2,2−テトラメチ
ルジシラン、1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テ
トラメチルジシラン、1,2−ジメトキシ−1,1,
2,2−テトラフェニルジシラン、1,2−ジエトキシ
−1,1,2,2−テトラフェニルジシランなどを、好
ましい例として挙げることができる。
【0018】さらに、一般式(4)において、R8 が−
(CH2n −で表される基の化合物としては、ビス
(トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシ
リル)メタン、ビス(トリ−n−プロポキシシリル)メ
タン、ビス(トリ−i−プロポキシシリル)メタン、ビ
ス(トリ−n−ブトキシシリル)メタン、ビス(トリ−
sec−ブトキシシリル)メタン、ビス(トリ−t−ブ
トキシシリル)メタン、1,2−ビス(トリメトキシシ
リル)エタン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)エ
タン、1,2−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)エ
タン、1,2−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)エ
タン、1,2−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)エタ
ン、1,2−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)エ
タン、1,2−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)エタ
ン、1−(ジメトキシメチルシリル)−1−(トリメト
キシシリル)メタン、1−(ジエトキシメチルシリル)
−1−(トリエトキシシリル)メタン、1−(ジ−n−
プロポキシメチルシリル)−1−(トリ−n−プロポキ
シシリル)メタン、1−(ジ−i−プロポキシメチルシ
リル)−1−(トリ−i−プロポキシシリル)メタン、
1−(ジ−n−ブトキシメチルシリル)−1−(トリ−
n−ブトキシシリル)メタン、1−(ジ−sec−ブト
キシメチルシリル)−1−(トリ−sec−ブトキシシ
リル)メタン、1−(ジ−t−ブトキシメチルシリル)
−1−(トリ−t−ブトキシシリル)メタン、1−(ジ
メトキシメチルシリル)−2−(トリメトキシシリル)
エタン、1−(ジエトキシメチルシリル)−2−(トリ
エトキシシリル)エタン、1−(ジ−n−プロポキシメ
チルシリル)−2−(トリ−n−プロポキシシリル)エ
タン、1−(ジ−i−プロポキシメチルシリル)−2−
(トリ−i−プロポキシシリル)エタン、1−(ジ−n
−ブトキシメチルシリル)−2−(トリ−n−ブトキシ
シリル)エタン、1−(ジ−sec−ブトキシメチルシ
リル)−2−(トリ−sec−ブトキシシリル)エタ
ン、1−(ジ−t−ブトキシメチルシリル)−2−(ト
リ−t−ブトキシシリル)エタン、ビス(ジメトキシメ
チルシリル)メタン、ビス(ジエトキシメチルシリル)
メタン、ビス(ジ−n−プロポキシメチルシリル)メタ
ン、ビス(ジ−i−プロポキシメチルシリル)メタン、
ビス(ジ−n−ブトキシメチルシリル)メタン、ビス
(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)メタン、ビス
(ジ−t−ブトキシメチルシリル)メタン、1,2−ビ
ス(ジメトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス
(ジエトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジ
−n−プロポキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス
(ジ−i−プロポキシメチルシリル)エタン、1,2−
ビス(ジ−n−ブトキシメチルシリル)エタン、1,2
−ビス(ジ−sec−ブトキシメチルシリル)エタン、
1,2−ビス(ジ−t−ブトキシメチルシリル)エタ
ン、1,2−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、
1,2−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,2
−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,
2−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、
1,2−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)ベンゼン、
1,2−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,2−ビス(トリ-t- ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,3−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、
1,3−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,3
−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,
3−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、
1,3−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)ベンゼン、
1,3−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,3−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,4−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、
1,4−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,4
−ビス(トリ−n−プロポキシシリル)ベンゼン、1,
4−ビス(トリ−i−プロポキシシリル)ベンゼン、
1,4−ビス(トリ−n−ブトキシシリル)ベンゼン、
1,4−ビス(トリ−sec−ブトキシシリル)ベンゼ
ン、1,4−ビス(トリ−t−ブトキシシリル)ベンゼ
ンなど挙げることができる。
【0019】これらのうち、ビス(トリメトキシシリ
ル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、1,
2−ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,2−ビス
(トリエトキシシリル)エタン、1−(ジメトキシメチ
ルシリル)−1−(トリメトキシシリル)メタン、1−
(ジエトキシメチルシリル)−1−(トリエトキシシリ
ル)メタン、1−(ジメトキシメチルシリル)−2−
(トリメトキシシリル)エタン、1−(ジエトキシメチ
ルシリル)−2−(トリエトキシシリル)エタン、ビス
(ジメトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジエトキシ
メチルシリル)メタン、1,2−ビス(ジメトキシメチ
ルシリル)エタン、1,2−ビス(ジエトキシメチルシ
リル)エタン、1,2−ビス(トリメトキシシリル)ベ
ンゼン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼ
ン、1,3−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、
1,3−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,4
−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス
(トリエトキシシリル)ベンゼンなどを好ましい例とし
て挙げることができる。本発明において、(A)成分お
よび(B)成分を構成する化合物(1)〜(4)として
は、上記化合物(1)、(2)、(3)および(4)の
1種もしくは2種以上を用いることができる。
【0020】なお、上記(A)成分および(B)成分を
構成する化合物(1)〜(4)の群から選ばれた少なく
とも1種のシラン化合物を加水分解、縮合させる際に、
化合物(1)〜(4)1モル当たり0.5モルを越え1
50モル以下の水を用いることが好ましく、0.5モル
を越え130モルの水を加えることが特に好ましい。添
加する水の量が0.5モル以下であると塗膜の耐クラッ
ク性が劣る場合があり、150モルを越えると加水分解
および縮合反応中のポリマーの析出やゲル化が生じる場
合がある。
【0021】本発明の(A)および(B)の加水分解縮
合物を製造するに際しては、上記化合物(1)〜(4)
の群から選ばれた少なくとも1種のシラン化合物を加水
分解、縮合させる際に、触媒を用いることが特徴であ
る。この際に用いることの出来る触媒としては、金属キ
レート化合物、酸触媒、アルカリ触媒が挙げられる。金
属キレート化合物としては、例えば、トリエトキシ・モ
ノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−プロポ
キシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−i
−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、
トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チ
タン、トリ−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセト
ナート)チタン、トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチル
アセトナート)チタン、ジエトキシ・ビス(アセチルア
セトナート)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス(アセ
チルアセトナート)チタン、ジ−i−プロポキシ・ビス
(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−ブトキシ・
ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−sec−ブ
トキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−t
−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、モ
ノエトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、
モノ−n−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナー
ト)チタン、モノ−i−プロポキシ・トリス(アセチル
アセトナート)チタン、モノ−n−ブトキシ・トリス
(アセチルアセトナート)チタン、モノ−sec−ブト
キシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−
t−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタ
ン、テトラキス(アセチルアセトナート)チタン、トリ
エトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、ト
リ−n−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)
チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ(エチルアセトア
セテート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モノ(エチル
アセトアセテート)チタン、トリ−sec−ブトキシ・
モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−t−ブ
トキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、ジエ
トキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−
n−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタ
ン、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテー
ト)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(エチルアセトア
セテート)チタン、ジ−sec−ブトキシ・ビス(エチ
ルアセトアセテート)チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス
(エチルアセトアセテート)チタン、モノエトキシ・ト
リス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−n−プ
ロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、
モノ−i−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテー
ト)チタン、モノ−n−ブトキシ・トリス(エチルアセ
トアセテート)チタン、モノ−sec−ブトキシ・トリ
ス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−t−ブト
キシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、テト
ラキス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ(アセ
チルアセトナート)トリス(エチルアセトアセテート)
チタン、ビス(アセチルアセトナート)ビス(エチルア
セトアセテート)チタン、トリス(アセチルアセトナー
ト)モノ(エチルアセトアセテート)チタンなどのチタ
ンキレート化合物;トリエトキシ・モノ(アセチルアセ
トナート)ジルコニウム、トリ−n−プロポキシ・モノ
(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−i−プ
ロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウ
ム、トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナー
ト)ジルコニウム、トリ−sec−ブトキシ・モノ(ア
セチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−t−ブトキ
シ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジエ
トキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、
ジ−n−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジ
ルコニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセ
トナート)ジルコニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(ア
セチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−sec−ブト
キシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ
−t−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコ
ニウム、モノエトキシ・トリス(アセチルアセトナー
ト)ジルコニウム、モノ−n−プロポキシ・トリス(ア
セチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−i−プロポ
キシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、
モノ−n−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)
ジルコニウム、モノ−sec−ブトキシ・トリス(アセ
チルアセトナート)ジルコニウム、モノ−t−ブトキシ
・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、テト
ラキス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリエ
トキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、トリ−n−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテ
ート)ジルコニウム、トリ−i−プロポキシ・モノ(エ
チルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−n−ブト
キシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、
トリ−sec−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテー
ト)ジルコニウム、トリ−t−ブトキシ・モノ(エチル
アセトアセテート)ジルコニウム、ジエトキシ・ビス
(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−n−プ
ロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテー
ト)ジルコニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(エチルア
セトアセテート)ジルコニウム、ジ−sec−ブトキシ
・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−
t−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコ
ニウム、モノエトキシ・トリス(エチルアセトアセテー
ト)ジルコニウム、モノ−n−プロポキシ・トリス(エ
チルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−i−プロ
ポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、モノ−n−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテ
ート)ジルコニウム、モノ−sec−ブトキシ・トリス
(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−t−
ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニ
ウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニ
ウム、モノ(アセチルアセトナート)トリス(エチルア
セトアセテート)ジルコニウム、ビス(アセチルアセト
ナート)ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、トリス(アセチルアセトナート)モノ(エチルアセ
トアセテート)ジルコニウムなどのジルコニウムキレー
ト化合物;トリス(アセチルアセトナート)アルミニウ
ム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウムな
どのアルミニウムキレート化合物;などを挙げることが
でき、好ましくはチタンおよび/またはアルミのキレー
ト化合物。特に好ましくはチタンのキレート化合物を挙
げることができる。これらの金属キレート化合物は、1
種あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
【0022】酸触媒としては、例えば、塩酸、硝酸、硫
酸、フッ酸、リン酸、ホウ酸、シュウ酸などの無機酸;
酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン
酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シ
ュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セ
バシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン
酸、シキミ酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ス
テアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、
安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−トルエンスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢
酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン
酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石
酸、コハク酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン
酸、リンゴ酸、グルタル酸の加水分解物、無水マレイン
酸の加水分解物、無水フタル酸の加水分解物などの有機
酸を挙げることができ、有機酸をより好ましい例として
挙げることができる。これら化合物は、1種あるいは2
種以上を同時に使用してもよい。
【0023】アルカリ触媒としては、例えば、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、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、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、テ
トラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラ
ブチルアンモニウムハイドロオキサイド、アンモニア、
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、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ペンチルア
ミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、
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、シクロヘキシルアミン、トリ
メチルイミジン、1−アミノ−3−メチルブタン、ジメ
チルグリシンなどを挙げることができ、より好ましくは
有機アミンであり、アンモニア、アルキルアミンおよび
テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドがシリカ
系膜の基板への密着性の点から特に好ましい。これらの
アルカリ触媒は1種あるいは2種以上を同時に使用して
も良い。
【0024】上記触媒の使用量は、化合物(1)〜
(4)中のR1 O−基,R2 O−基,R 3 O−基,R5
O−基およびR6 O−基で表される基の総量1モルに対
して、通常、0.00001〜10モル、好ましくは
0.00005〜5モルである。触媒の使用量が上記範
囲内であれば、反応中のポリマーの析出やゲル化の恐れ
が少ない。
【0025】本発明において(A)成分は、(A−1)
成分単独または(A−1)成分と(A−2)成分との両
者を加水分解、縮合する。(A−1)成分と(A−2)
成分との両者を使用する場合の割合は、完全加水分解縮
合物に換算したときに、(A−1)成分10〜95重量
%、(A−2)成分5〜90重量%である。また、
(B)成分中、各成分を完全加水分解縮合物に換算した
ときに、化合物(3)は、化合物(2)〜(4)の総量
中、5〜75重量%、好ましくは10〜70重量%、さ
らに好ましくは15〜70重量%である。また、化合物
(2)および/または(4)は、化合物(2)〜(4)
の総量中、95〜25重量%、好ましくは90〜30重
量%、さらに好ましくは85〜30重量%である。化合
物(3)が、化合物(2)〜(4)の総量中、5〜75
重量%であることが、得られる塗膜の弾性率が高く、か
つ低誘電性に特に優れる。ここで、本発明において、完
全加水分解縮合物とは、化合物(1)〜(4)中のR1
O−基,R2 O−基,R3 O−基,R5 O−基およびR
6 O−基が100%加水分解してSiOH基となり、さ
らに完全に縮合してシロキサン構造となったものをい
う。また、(B)成分としては、得られる組成物の貯蔵
安定性がより優れるので、化合物(2)および化合物
(3)の加水分解縮合物であることが好ましい。
【0026】膜形成用組成物中の(A)成分に対する
(B)成分の使用割合は、(A)成分100重量部(完
全加水分解縮合物換算)に対して(B)成分20〜25
00重量部(完全加水分解縮合物換算)であり、より好
ましくは20〜2000重量部である。(B)成分の含
有量が20重量部未満であると塗膜の比誘電率が経時的
に変化する場合があり、2500重量部を越えると塗膜
の密着性が劣る場合がある。
【0027】(C)有機溶媒 本発明の膜形成用組成物は、(A)成分と(B)成分
を、通常、(C)有機溶媒に溶解または分散してなる。
この(C)有機溶媒としては、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、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、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、sec−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;
【0028】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。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】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。
【0032】これらの有機溶剤の中で、特に下記一般式
(5)で表される有機溶剤が特に好ましい。 R9O(R110)e10 ・・・・・(5) (R9およびR10は、それぞれ独立して水素原子、炭素
数1〜4のアルキル基またはCH3CO−から選ばれる
1価の有機基を示し、R11はアルキレン基を示し、eは
1〜2の整数を表す。) 以上の(C)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。本発明の膜形成用組成物
は、(A)成分および(B)成分を構成する化合物
(1)〜(4)を加水分解および/または縮合する際
に、同様の溶媒を使用することができる。
【0033】具体的には、化合物(1)〜(4)を溶解
させた溶媒中に水または溶媒で希釈した水を断続的ある
いは連続的に添加する。この際、触媒は溶媒中に予め添
加しておいてもよいし、水添加時に水中に溶解あるいは
分散させておいてもよい。この際の反応温度としては、
通常、0〜100℃、好ましくは15〜90℃である。
【0034】その他の添加剤 本発明で得られる膜形成用組成物には、さらにβ−ジケ
トン、コロイド状シリカ、コロイド状アルミナ、有機ポ
リマー、界面活性剤、シランカップリング剤、ラジカル
発生剤、トリアゼン化合物などの成分を添加してもよ
い。
【0035】β−ジケトンとしては、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を挙げることができ、よ
り好ましくはアセチルアセトン、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
である。これらは1種あるいは2種以上を同時に使用し
ても良い。
【0036】コロイド状シリカとは、例えば、高純度の
無水ケイ酸を前記親水性有機溶媒に分散した分散液であ
り、通常、平均粒径が5〜30nm、好ましくは10〜
20nm、固形分濃度が10〜40重量%程度のもので
ある。このような、コロイド状シリカとしては、例え
ば、日産化学工業(株)製、メタノールシリカゾルおよ
びイソプロパノールシリカゾル;触媒化成工業(株)
製、オスカルなどが挙げられる。コロイド状アルミナと
しては、日産化学工業(株)製のアルミナゾル520、
同100、同200;川研ファインケミカル(株)製の
アルミナクリアーゾル、アルミナゾル10、同132な
どが挙げられる。有機ポリマーとしては、例えば、糖鎖
構造を有する化合物、ビニルアミド系重合体、(メタ)
アクリル系重合体、芳香族ビニル化合物、デンドリマ
ー、ポリイミド,ポリアミック酸、ポリアリーレン、ポ
リアミド、ポリキノキサリン、ポリオキサジアゾール、
フッ素系重合体、ポリアルキレンオキサイド構造を有す
る化合物などを挙げることができる。
【0037】ポリアルキレンオキサイド構造を有する化
合物としては、ポリメチレンオキサイド構造、ポリエチ
レンオキサイド構造、ポリプロピレンオキサイド構造、
ポリテトラメチレンオキサイド構造、ポリブチレンオキ
シド構造などが挙げられる。具体的には、ポリオキシメ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエテチレンアルキルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオ
キシエチレンラノリン誘導体、アルキルフェノールホル
マリン縮合物の酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキ
シエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルなど
のエーテル型化合物、ポリオキシエチレングリセリン脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレン脂肪酸アルカノールアミド硫酸
塩などのエーテルエステル型化合物、ポリエチレングリ
コール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エス
テル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エ
ステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコ
ール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステルなどのエー
テルエステル型化合物などを挙げることができる。ポリ
オキシチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー
としては下記のようなブロック構造を有する化合物が挙
げられる。 −(X)j−(Y)k− −(X)j−(Y)k−(X)l- (式中、Xは−CH2CH2O−で表される基を、Yは−
CH2CH(CH3)O−で表される基を示し、jは1〜
90、kは10〜99、lは0〜90の数を示す) これらの中で、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポ
リマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、
などのエーテル型化合物をより好ましい例として挙げる
ことができる。これらは1種あるいは2種以上を同時に
使用しても良い。
【0038】界面活性剤としては、例えば、ノニオン系
界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活
性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、さらには、フッ
素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリアルキ
レンオキシド系界面活性剤、ポリ(メタ)アクリレート
系界面活性剤などを挙げることができ、好ましくはフッ
素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤を挙げること
ができる。
【0039】フッ素系界面活性剤としては、例えば1,
1,2,2−テトラフロロオクチル(1,1,2,2−
テトラフロロプロピル)エーテル、1,1,2,2−テ
トラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレン
グリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)
エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,
2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、オクタ
プロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロ
ロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ
(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エ
ーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、
1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフ
ロロドデカン、1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロ
デカン、N−[3−(パーフルオロオクタンスルホンア
ミド)プロピル]-N,N‘−ジメチル−N−カルボキ
シメチレンアンモニウムベタイン、パーフルオロアルキ
ルスルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、
パーフルオロアルキル−N−エチルスルホニルグリシン
塩、リン酸ビス(N−パーフルオロオクチルスルホニル
−N−エチルアミノエチル)、モノパーフルオロアルキ
ルエチルリン酸エステル等の末端、主鎖および側鎖の少
なくとも何れかの部位にフルオロアルキルまたはフルオ
ロアルキレン基を有する化合物からなるフッ素系界面活
性剤を挙げることができる。また、市販品としてはメガ
ファックF142D、同F172、同F173、同F1
83(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、エフト
ップEF301、同303、同352(新秋田化成
(株)製)、フロラードFC−430、同FC−431
(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG71
0、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−
102、同SC−103、同SC−104、同SC−1
05、同SC−106(旭硝子(株)製)、BM−10
00、BM−1100(裕商(株)製)、NBX−15
((株)ネオス)などの名称で市販されているフッ素系
界面活性剤を挙げることができる。これらの中でも、上
記メガファックF172,BM−1000,BM−11
00,NBX−15が特に好ましい。シリコーン系界面
活性剤としては、例えばSH7PA、SH21PA、S
H30PA、ST94PA(いずれも東レ・ダウコーニ
ング・シリコーン(株)製などを用いることが出来る。
これらの中でも、上記SH28PA、SH30PAが特
に好ましい。界面活性剤の使用量は、(A)成分(完全
加水分解縮合物)に対して通常0.0001〜10重量
部である。これらは1種あるいは2種以上を同時に使用
しても良い。
【0040】シランカップリング剤としては、例えば3
−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ア
ミノグリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、3−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリ
シジロキシプロピルメチルジメトキシシラン、1−メタ
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−
(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルト
リメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシ
シラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピル
トリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリメトキシシ
リルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリエトキ
シシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリ
メトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−
トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9
−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテー
ト、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルア
セテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメト
キシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシ
エチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシランな
どが挙げられる。これらは1種あるいは2種以上を同時
に使用しても良い。
【0041】ラジカル発生剤としては、例えばイソブチ
リルパーオキサイド、α、α’ビス(ネオデカノイルパ
ーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシ
ネオデカノエート、ジ−nプロピルパーオキシジカーボ
ネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、
1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシネオデ
カノエート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パ
ーオキシジカーボネート、1−シクロヘキシル−1−メ
チルエチルパーオキシネオデカノエート、ジ−2−エト
キシエチルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エチル
ヘキシルパーオキシ)ジカーボネート、t−ヘキシルパ
ーオキシネオデカノエート、ジメトキブチルパーオキシ
ジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル
パーオキシ)ジカーボネート、t−ブチルパーオキシネ
オデカノエート、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキ
サイド、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチ
ルパーオキシピバレート、3,5,5−トリメチルヘキ
サノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキ
サイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキ
シ2−エチルヘキサノエート、スクシニックパーオキサ
イド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキ
サノイルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−
1−メチルエチルパーオキシ2−エチルヘキサノエー
ト、t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエー
ト、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、
m−トルオイルアンドベンゾイルパーオキサイド、ベン
ゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチ
レート、ジ−t−ブチルパーオキシ−2−メチルシクロ
ヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス
(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−
ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチ
ルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−
ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−
ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロデカン、t−ヘキ
シルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブ
チルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシ−
3,3,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパ
ーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパ
ーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパ
ーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘ
キシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−
2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブ
チルパーオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチル
パーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエー
ト、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)バレレート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレ
ート、α、α’ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプ
ロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチル
パーオキサイド、p−メンタンヒドロパーオキサイド、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキシン−3、ジイソプロピルベンゼンヒドロパー
オキサイド、t−ブチルトリメチルシリルパーオキサイ
ド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオ
キサイド、クメンヒドロパーオキサイド、t−ヘキシル
ヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイ
ド、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン等を
挙げることができる。ラジカル発生剤の配合量は、重合
体100重量部に対し、0.1〜10重量部が好まし
い。これらは1種あるいは2種以上を同時に使用しても
良い。
【0042】トリアゼン化合物としては、例えば、1,
2−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)ベンゼン、
1,3−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)ベンゼ
ン、1,4−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)ベ
ンゼン、ビス(3,3−ジメチルトリアゼニルフェニ
ル)エーテル、ビス(3,3−ジメチルトリアゼニルフ
ェニル)メタン、ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル
フェニル)スルホン、ビス(3,3−ジメチルトリアゼ
ニルフェニル)スルフィド、2,2−ビス〔4−(3,
3−ジメチルトリアゼニルフェノキシ)フェニル〕−
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、
2,2−ビス〔4−(3,3−ジメチルトリアゼニルフ
ェノキシ)フェニル〕プロパン、1,3,5−トリス
(3,3−ジメチルトリアゼニル)ベンゼン、2,7−
ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)−9,9−ビス
[4−(3,3−ジメチルトリアゼニル)フェニル]フ
ルオレン、2,7−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニ
ル)−9,9−ビス[3−メチル−4−(3,3−ジメ
チルトリアゼニル)フェニル]フルオレン、2,7−ビ
ス(3,3−ジメチルトリアゼニル)−9,9−ビス
[3−フェニル−4−(3,3−ジメチルトリアゼニ
ル)フェニル]フルオレン、2,7−ビス(3,3−ジ
メチルトリアゼニル)−9,9−ビス[3−プロペニル
−4−(3,3−ジメチルトリアゼニル)フェニル]フ
ルオレン、2,7−ビス(3,3−ジメチルトリアゼニ
ル)−9,9−ビス[3−フルオロ−4−(3,3−ジ
メチルトリアゼニル)フェニル]フルオレン、2,7−
ビス(3,3−ジメチルトリアゼニル)−9,9−ビス
[3,5−ジフルオロ−4−(3,3−ジメチルトリア
ゼニル)フェニル]フルオレン、2,7−ビス(3,3
−ジメチルトリアゼニル)−9,9−ビス[3−トリフ
ルオロメチル−4−(3,3−ジメチルトリアゼニル)
フェニル]フルオレンなどが挙げられる。これらは1種
あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
【0043】このようにして得られる本発明の組成物の
全固形分濃度は、好ましくは、2〜30重量%であり、
使用目的に応じて適宜調整される。組成物の全固形分濃
度が2〜30重量%であると、塗膜の膜厚が適当な範囲
となり、保存安定性もより優れるものである。なお、こ
の全固形分濃度の調整は、必要であれば、濃縮および上
記(C)有機溶剤による希釈によって行われる。本発明
の組成物を、シリコンウエハ、SiO2ウエハ、SiN
ウエハなどの基材に塗布する際には、スピンコート、浸
漬法、ロールコート法、スプレー法などの塗装手段が用
いられる。
【0044】この際の膜厚は、乾燥膜厚として、1回塗
りで厚さ0.05〜2.5μm程度、2回塗りでは厚さ
0.1〜5.0μm程度の塗膜を形成することができ
る。その後、常温で乾燥するか、あるいは80〜600
℃程度の温度で、通常、5〜240分程度加熱して乾燥
することにより、ガラス質または巨大高分子の絶縁膜を
形成することができる。この際の加熱方法としては、ホ
ットプレート、オーブン、ファーネスなどを使用するこ
とが出来、加熱雰囲気としては、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
減圧下などで行うことができる。また、電子線や紫外線
を照射することによっても塗膜を形成させることができ
る。また、上記塗膜の硬化速度を制御するため、必要に
応じて、段階的に加熱したり、窒素、空気、酸素、減圧
などの雰囲気を選択することができる。さらに、本発明
のシリカ系膜の比誘電率は、通常、3.0〜1.2、好
ましくは3.0〜1.8、さらに好ましくは3.0〜
2.0である。
【0045】このようにして得られる層間絶縁膜は、低
比誘電率を示し、塗膜積層時の密着性に優れることか
ら、LSI、システムLSI、DRAM、SDRAM、
RDRAM、D−RDRAMなどの半導体素子用層間絶
縁膜やエッチングストッパー膜、半導体素子の表面コー
ト膜などの保護膜、多層レジストを用いた半導体作製工
程の中間層、多層配線基板の層間絶縁膜、液晶表示素子
用の保護膜や絶縁膜などの用途に有用である。
【0046】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的
に説明する。ただし、以下の記載は、本発明の態様例を
概括的に示すものであり、特に理由なく、かかる記載に
より本発明は限定されるものではない。なお、実施例お
よび比較例中の部および%は、特記しない限り、それぞ
れ重量部および重量%であることを示している。また、
各種の評価は、次のようにして行なった。
【0047】重量平均分子量(Mw) 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)法により測定した。 試料:テトラヒドロフランを溶媒として使用し、加水分
解縮合物1gを、100ccのテトラヒドロフランに溶
解して調製した。 標準ポリスチレン:米国プレッシャーケミカル社製の標
準ポリスチレンを使用した。 装置:米国ウオーターズ社製の高温高速ゲル浸透クロマ
トグラム(モデル150−C ALC/GPC) カラム:昭和電工(株)製のSHODEX A−80M
(長さ50cm) 測定温度:40℃ 流速:1cc/分
【0048】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90℃で3分
間、窒素雰囲気200℃で3分間基板を乾燥し、さらに
420℃の窒素雰囲気ホットプレートで60分基板を焼
成した。この際の最終的な塗膜の膜厚は0.5μmとし
た。得られた塗膜の一部を60℃の温水に2時間浸漬し
た。温水浸漬有無の基板に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。
【0049】塗膜密着性 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90℃で3分
間、窒素雰囲気200℃で3分間基板を乾燥し、さらに
420℃の窒素雰囲気ホットプレートで60分基板を焼
成した。この際の最終的な塗膜の膜厚は0.5μmとし
た。この塗膜上にCVD法を用いてテトラエトキシシラ
ン(TEOS)酸化膜を0.5μmの膜厚で積層させ
た。この塗膜付き基板を60℃の温水中に2時間浸漬し
た後、得られた基板上にエポキシ樹脂を用いてスタッド
ピン10本を固定し、150℃で1時間乾燥させた。こ
のスタッドピンをセバスチャン法を用いて引き抜き試験
行い、以下の基準で密着性を評価した。 ○:スタッドピン10本すべてにおいて塗膜とTEOS
酸化膜の界面での剥離無し ×:塗膜とTEOS酸化膜の界面での剥離発生
【0050】合成例1 石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシ
ラン324.40gとトリエトキシシラン123.64
gを、プロピレングリコールモノエチルエーテル298
gに溶解させたのち、スリーワンモーターで攪拌させ、
溶液温度50℃に安定させた。次に、フタル酸0.20
gを溶解させたイオン交換水254gを1時間かけて溶
液に添加した。その後、50℃で3時間反応させたの
ち、プロピレングリコールモノエチルエーテル502g
を加え反応液を室温まで冷却した。50℃で反応液から
メタノールとエタノールを含む溶液を502gエバポレ
ーションで除去し、反応液を得た。このようにして得
られた縮合物等の重量平均分子量は、1,700であっ
た。
【0051】合成例2 石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシ
ラン243.30g、テトラメトキシシラン101.2
4g、トリエトキシシラン123.64gとテトラキス
(アセチルアセトナート)チタン0.02gを、ジプロ
ピレングリコールジメチルエーテル254gに溶解させ
たのち、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度50
℃に安定させた。次に、イオン交換水278gを1時間
かけて溶液に添加した。その後、50℃で3時間反応さ
せたのち、ジプロピレングリコールジメチルエーテル5
46gを加え反応液を室温まで冷却した。50℃で反応
液からメタノールとエタノールを含む溶液を546gエ
バポレーションで除去し、反応液を得た。このように
して得られた縮合物等の重量平均分子量は、7,600
であった。
【0052】合成例3 石英製セパラブルフラスコ中で、蒸留メチルトリメトキ
シシラン77.04gと蒸留テトラメトキシシラン2
4.05gと蒸留テトラキス(アセチルアセトナート)
チタン0.48gを、蒸留プロピレングリコールモノプ
ロピルエーテル290gに溶解させたのち、スリーワン
モーターで攪拌させ、溶液温度を60℃に安定させた。
次に、イオン交換水84gを1時間かけて溶液に添加し
た。その後、60℃で2時間反応させたのち、蒸留アセ
チルアセトン25gを添加し、さらに30分間反応さ
せ、反応液を室温まで冷却した。50℃で反応液からメ
タノールと水を含む溶液を149gエバポレーションで
除去し、反応液を得た。このようにして得られた縮合
物等の重量平均分子量は、8,900であった。
【0053】合成例4 石英製セパラブルフラスコ中で、蒸留メチルトリメトキ
シシラン205.50gと蒸留テトラメトキシシラン8
5.51gを、蒸留プロピレングリコールモノエチルエ
ーテル426gに溶解させたのち、スリーワンモーター
で攪拌させ、溶液温度60℃に安定させた。次に、無水
マレイン酸0.013gを溶解させたイオン交換水18
2gを1時間かけて溶液に添加した。その後、60℃で
2時間反応させたのち、反応液を室温まで冷却した。5
0℃で反応液からメタノールを含む溶液を360gエバ
ポレーションで除去し、反応液を得た。このようにし
て得られた縮合物等の重量平均分子量は、1,000で
あった。
【0054】合成例5 石英製セパラブルフラスコに、蒸留エタノール570
g、イオン交換水160gと10%蒸留したジメチルア
ミンのイオン交換水溶液90gを入れ、均一に攪拌し
た。この溶液に蒸留メチルトリメトキシシラン13.6
gと蒸留テトラエトキシシラン20.9gの混合物を3
0分間かけて添加した。溶液を65℃に保ったまま、2
時間反応を行った。この溶液に蒸留プロピレングリコー
ルモノプロピルエーテル3000gを加え、その後、5
0℃のエバポレーターを用いて溶液を10%(完全加水
分解縮合物換算)となるまで濃縮した。この溶液10%
マレイン酸の蒸留プロピレングリコール溶液を添加し、
溶液のpHを4とすることで反応液を得た。このよう
にして得られた縮合物等の重量平均分子量は、993,
000であった。
【0055】合成例6 石英製セパラブルフラスコ中で、トリエトキシシラン1
23.64gを、プロピレングリコールモノプロピルエ
ーテル298gに溶解させたのち、スリーワンモーター
で攪拌させ、溶液温度50℃に安定させた。次に、マレ
イン酸0.1gを溶解させたイオン交換水150gを1
時間かけて溶液に添加した。その後、50℃で3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402gを加え反応液を室温まで冷却した。50℃
で反応液からメタノールとエタノールを含む溶液を40
2gエバポレーションで除去し、反応液を得た。この
ようにして得られた縮合物等の重量平均分子量は、1,
300であった。
【0056】合成例7 石英製セパラブルフラスコに、蒸留エタノール470.
9g、イオン交換水226.5gと25%水酸化テトラ
メチルアンモニウム水溶液17.2gを入れ、均一に攪
拌した。この溶液にメチルトリメトキシシラン44.9
gとテトラエトキシシラン68.6gの混合物を2時間
かけて添加した。溶液を58℃に保ったまま、6時間反
応を行った。この溶液に20%マレイン酸水溶液80g
を添加し、十分攪拌した後、室温まで冷却した。この溶
液にプロピレングリコールモノプロピルエーテル400
gを加え、その後、50℃のエバポレーターを用いて溶
液を10%(完全加水分解縮合物換算)となるまで濃縮
し、その後、マレイン酸の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、反応液を
得た。このようにして得られた縮合物等の重量平均分子
量は、990,000であった。
【0057】合成例8 石英製セパラブルフラスコに、蒸留エタノール470.
9g、イオン交換水226.5gと10%水酸化カリウ
ム水溶液10.2gを入れ、均一に攪拌した。この溶液
にメチルトリメトキシシラン44.9gとテトラエトキ
シシラン68.6gの混合物を30分間かけて添加し
た。溶液を55℃に保ったまま、2時間反応を行った。
この溶液に20%マレイン酸水溶液80gを添加し、十
分攪拌した後、室温まで冷却した。この溶液にプロピレ
ングリコールモノプロピルエーテル400gを加え、そ
の後、50℃のエバポレーターを用いて溶液を10%
(完全加水分解縮合物換算)となるまで濃縮し、その
後、マレイン酸の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、反応液を得た。こ
のようにして得られた縮合物等の重量平均分子量は、
1,390,000であった。
【0058】実施例1 合成例1で得られた反応液10gと合成例3で得られ
た反応液90gを混合し十分攪拌した。この溶液を
0.2μm孔径のテフロン(登録商標)製フィルターで
ろ過を行い本発明の膜形成用組成物を得た。得られた組
成物をスピンコート法でシリコンウエハ上に塗布した。
温水浸漬の無い塗膜の比誘電率は2.73、温水浸漬行
った塗膜の比誘電率は2.74と変化が小さく、低い値
であった。また、TEOS積層後の密着性評価でも塗膜
界面に剥離は生じなかった。
【0059】実施例2〜12 実施例1において、反応液と反応液の代わりに表1
に示す反応液を使用した以外は実施例1と同様に評価を
行った。評価結果を表1に併せて示す。
【0060】
【表1】
【0061】比較例1 合成例1で得られた反応液のみを使用した以外は実施
例1と同様にして塗膜の評価を行った。温水浸漬の無い
塗膜の比誘電率は2.87と低い値であったが、温水浸
漬を行った塗膜は比誘電率が3.33と大きく上昇して
いた。
【0062】比較例2 合成例4で得られた反応液のみを使用した以外は実施
例1と同様にして塗膜の評価を行った。温水浸漬の無い
塗膜の比誘電率は2.88、温水浸漬を行った塗膜は比
誘電率が2.92と変化が小さく、低い値であったが、
TEOS積層後の密着性評価ではスタッドピンの3本で
塗膜とTEOS酸化膜の界面での剥離発生が発生した。
【0063】
【発明の効果】本発明によれば、特定のアルコキシシラ
ン加水分解重合体をブレンドすることによって、低比誘
電率を示し、塗膜積層時の密着性に優れた膜形成用組成
物(層間絶縁膜用材料)を提供することが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 欣司 東京都中央区築地二丁目11番24号 ジェイ エスアール株式会社内 Fターム(参考) 4J038 DL021 DL022 DL031 DL032 DL041 DL042 DL051 DL052 DL071 DL072 DL081 DL082 DL111 DL112 DL161 DL162 JA17 JA25 JA32 JA55 JB12 JB18 JB27 JB29 JB32 JC11 JC16 KA06 NA12 NA17 NA21 PA19 PB09

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)(A−1)下記一般式(1)で
    表される化合物を加水分解、縮合して得られる加水分解
    縮合物、(B)下記一般式(2)で表される化合物、下
    記一般式(3)で表される化合物および下記一般式
    (4)で表される化合物からなる群から選ばれた少なく
    とも1種の化合物を加水分解、縮合して得られる加水分
    解縮合物ならびに(C)有機溶媒を含有することを特徴
    とする膜形成用組成物。 HSi(OR13 ・・・・・(1) (式中、R1 は1価の有機基を示す。) Ra Si(OR24-a ・・・・・(2) (式中、Rはフッ素原子または1価の有機基、R2は1
    価の有機基、aは1〜2の整数を示す。) Si(OR34 ・・・・・(3) (式中、R3は1価の有機基を示す。) R4 b (R5O)3-b Si−(R8d −Si(OR63-c7 c ・・・(4 ) 〔式中、R4〜R7は同一または異なり、それぞれ1価の
    有機基、b〜cは同一または異なり、0〜2の整数、R
    8は酸素原子、フェニレン基または−(CH2n−で表
    される基(ここで、nは1〜6の整数である)、dは0
    または1を示す。〕
  2. 【請求項2】 (A)(A−1)下記一般式(1)で
    表される化合物と(A−2)下記一般式(2)で表され
    る化合物、下記一般式(3)で表される化合物および下
    記一般式(4)で表される化合物からなる群から選ばれ
    た少なくとも1種の化合物とを加水分解、縮合して得ら
    れる加水分解縮合物、(B)下記一般式(2)で表され
    る化合物、下記一般式(3)で表される化合物および下
    記一般式(4)で表される化合物からなる群から選ばれ
    た少なくとも1種の化合物を加水分解、縮合して得られ
    る加水分解縮合物ならびに (C)有機溶媒 を含有することを特徴とする膜形成用組成物。 HSi(OR13 ・・・・・(1) (式中、R1 は1価の有機基を示す。) Ra Si(OR24-a ・・・・・(2) (式中、Rはフッ素原子または1価の有機基、R2は1
    価の有機基、aは1〜2の整数を示す。) Si(OR34 ・・・・・(3) (式中、R3は1価の有機基を示す。) R4 b (R5O)3-b Si−(R8d −Si(OR63-c7 c ・・・・・ (4) 〔式中、R4〜R7は同一または異なり、それぞれ1価の
    有機基、b〜cは同一または異なり、0〜2の整数、R
    8は酸素原子、フェニレン基または−(CH2n−で表
    される基(ここで、nは1〜6の整数である)、dは0
    または1を示す。〕
  3. 【請求項3】 (A)成分と(B)成分の使用割合が、
    (A)成分100重量部(完全加水分解縮合物換算)に
    対して、(B)成分20〜2500重量部(完全加水分
    解縮合物換算)であることを特徴とする請求項1記載の
    膜形成用組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1において、(A)成分および
    (B)成分が金属キレート化合物、酸触媒およびアルカ
    リ触媒の群から選ばれる少なくとも1種の存在下で加水
    分解されたものであることを特徴とする請求項1記載の
    膜形成用組成物。
  5. 【請求項5】 (C)有機溶剤が、下記一般式(5)で
    表される溶剤であることを特徴とする請求項1記載の膜
    形成用組成物。 R9O(R110)e10 ・・・・・(5) (R9およびR10は、それぞれ独立して水素原子、炭素
    数1〜4のアルキル基またはCH3CO−から選ばれる
    1価の有機基を示し、R11はアルキレン基を示し、eは
    1〜2の整数を表す。)を含有することを特徴とする膜
    形成用組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5項記載の膜形成用組成物
    を基板に塗布し、加熱することを特徴とする膜の形成方
    法。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の膜の形成方法によって
    得られるシリカ系膜。
JP2001175599A 2000-07-26 2001-06-11 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜 Pending JP2002105400A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001175599A JP2002105400A (ja) 2000-07-26 2001-06-11 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000225004 2000-07-26
JP2000-225004 2000-07-26
JP2001175599A JP2002105400A (ja) 2000-07-26 2001-06-11 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002105400A true JP2002105400A (ja) 2002-04-10

Family

ID=26596687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001175599A Pending JP2002105400A (ja) 2000-07-26 2001-06-11 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002105400A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4195773B2 (ja) 層間絶縁膜形成用組成物、層間絶縁膜の形成方法およびシリカ系層間絶縁膜
JP2002003784A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP4117439B2 (ja) 膜形成用組成物およびシリカ系膜
KR100890321B1 (ko) 적층체, 적층체의 형성 방법, 절연막 및 반도체용 기판
EP1148105B1 (en) Composition for film formation, method of film formation, and silica-based film
JP2003041191A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2003064305A (ja) 膜形成用組成物の製造方法、膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2002363490A (ja) 絶縁膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系絶縁膜
JP3705122B2 (ja) 有機ケイ素系重合体の製造方法、膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2002285087A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP5061412B2 (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP4572444B2 (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP3994258B2 (ja) 形成用組成物の製造方法および膜の形成方法
JP2003003119A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2003115485A (ja) 膜形成方法、積層膜、絶縁膜ならびに半導体用基板
JP4655343B2 (ja) 膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料
JP4483015B2 (ja) 膜形成用組成物の製造方法、膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2001294809A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP4568959B2 (ja) シリコーン含有組成物および膜形成用組成物
JP4117441B2 (ja) 膜形成用組成物の製造方法、膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2002003783A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2006352118A (ja) 層間絶縁膜形成用組成物、層間絶縁膜の形成方法およびシリカ系層間絶縁膜
JP4013055B2 (ja) 積層膜、積層膜の形成方法、絶縁膜ならびに半導体用基板
JP2002285085A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2003092294A (ja) 積層膜、積層膜の形成方法、絶縁膜ならびに半導体用基板