JP2002220565A - 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 半導体素子などにおける層間絶縁膜材料とし
て、誘電率特性と機械的強度に優れたシリカ系膜が形成
可能な膜形成用組成物を提供する。 【解決手段】 Ａ）一般式１〜３の１種以上のシラン化
合物をアルカリ性化合物の存在下、加水分解し、縮合し
てなる慣性半径１０〜３０ｎｍの化合物 Ｒ_a Ｓｉ（ＯＲ¹ ）_4-a ・・・・・（１） Ｓｉ（ＯＲ² ）₄ ・・・・・（２） Ｒ³ _b （Ｒ⁴ Ｏ）_3-b Ｓｉ−（Ｒ⁷ ）_d −Ｓｉ（ＯＲ
⁵ ）_3-c Ｒ⁶ _c・・・・（３) 〔ＲはＨ、Ｆまたは１価の有機基、Ｒ¹ 〜Ｒ⁶ は同一ま
たは異なり１価の有機基、Ｒ⁷ はＯ、フェニレン基また
は−（ＣＨ₂ ）_n −（ｎは１〜６の整数）、ｄは０また
は１を示す。〕ならびにＢ）有機溶媒を含有する膜形成
用組成物。

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、誘電率特性および機械的強度に優れた
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誘電率の層間絶
縁膜が開発されている。しかしながら、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５−３１５３
１９）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１１−３４０２２０）
が提案されているが、これらの方法で得られる材料はい
ずれも機械的強度が実用には不十分であった。

【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、低誘電
性に優れかつ機械的強度が改良されたシリカ系被膜を得
ることができる膜形成用組成物、その製造方法および該
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】

〔式中、Ｒ³ 〜Ｒ⁶ は同一または異なり、それぞれ１価の有機基、ｂおよびｃは同一または異なり、０〜２の数を示し、Ｒ⁷ は酸素原子、フェニレン基または−（ＣＨ₂ ）_n −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。〕

（Ｂ）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。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）加水分解
縮合物とは、上記化合物（１）〜（３）の群から選ばれ
た少なくとも１種の加水分解物および／またはその縮合
物である。ここで、（Ａ）成分における加水分解物と
は、上記（Ａ）成分を構成する化合物（１）〜（３）に
含まれるＲ¹ Ｏ−基，Ｒ² Ｏ−基，Ｒ⁴ Ｏ−基およびＲ
⁵ 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）成分における縮合物は、
（Ａ）成分を構成する化合物（１）〜（３）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）加水分解縮合物 （Ａ）加水分解縮合物は、上記化合物（１）〜（３）の
群から選ばれた少なくとも１種のシラン化合物を特定量
のアルカリ性化合物の存在下に、加水分解、縮合して得
られる。 化合物（１）；上記一般式（１）において、ＲおよびＲ
¹ 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（１）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（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、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−ｓｅｃ−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、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−ｓ
ｅｃ−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；

【０００９】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−ｓ
ｅｃ−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−ｓ
ｅｃ−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、ｓｅ
ｃ−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、ｓ
ｅｃ−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−ｓｅｃ−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；

【００１０】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。

【００１１】化合物（１）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。

【００１２】化合物（２）；上記一般式（２）におい
て、Ｒ² で表される１価の有機基としては、先の一般式
（１）と同様な有機基を挙げることができる。一般式
（２）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。

【００１３】化合物（３）；上記一般式（３）におい
て、Ｒ³ 〜Ｒ⁶ で表される１価の有機基としては、先の
一般式（１）と同様な有機基を挙げることができる。一
般式（３）のうち、Ｒ⁷ 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。

【００１４】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。

【００１５】また、一般式（３）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。

【００１６】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。

【００１７】さらに、一般式（３）において、Ｒ⁷ が−
（ＣＨ₂ ）_n −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。

【００１８】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。

【００１９】本発明において、（Ａ）成分を構成する化
合物（１）〜（３）としては、上記化合物（１）、
（２）および（３）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）成分を構成する化合物
（１）〜（３）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、Ｒ¹ Ｏ−基，Ｒ
² Ｏ−基，Ｒ⁴ Ｏ−基およびＲ⁵ Ｏ−基の総量１モル当
たり、５〜５０モルの水を用いることが好ましく、７〜
３０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５モルより少ない場合は、十分な誘電率と弾性率
が得られない場合があり、一方、５０モルより多い場合
は、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）加水分解縮合物を製造する
に際しては、上記化合物（１）〜（３）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、特定量のアルカリ性化合物を用いることが特徴
である。アルカリ性化合物を特定量を用いることによ
り、低誘電率でかつ高弾性率であるシリカ系膜を得るこ
とができる。本発明で使用することのできるアルカリ性
化合物としては、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
てはアニリンなどを挙げることができる。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。窒素アンモニウム塩化合
物としては、水酸化窒素オニウム塩化合物とカルボン酸
窒素オニウム塩化合物を好ましい例として挙げることが
でき、水酸化アンモニウム塩化合物とカルボン酸アンモ
ニウム塩化合物が特に好ましい。

【００２２】これらのアルカリ性化合物は、１種あるい
は２種以上を同時に使用してもよい。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前記シラン化
合物（１）〜（３）の合計１モルに対して０．５モル以
上、好ましくは０．６モル以上、特に好ましくは０．９
〜１０モルである。

【００２３】このようにして得られる（Ａ）加水分解縮
合物の分子量は、ＧＰＣ（屈折率，粘度，光散乱測定）
法による重量平均分子量で、好ましくは５万〜１，００
０万、さらに好ましくは１０万〜９００万、特に好まし
くは２０万〜８００万である。５万未満では、十分な誘
電率と弾性率が得られない場合があり、一方、１，００
０万より大きい場合は、塗膜の均一性が低下する場合が
ある。また、このようにして得られる（Ａ）加水分解縮
合物は、粒子状の形態をとっていないことにより、基板
状への塗布性が優れるという特徴を有している。粒子状
の形態をとっていないことは、例えば透過型電子顕微鏡
観察（ＴＥＭ）により確認される。

【００２４】なお、（Ａ）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（２）は、化合物
（１）〜（３）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（１）および／または（３）は、
化合物（１）〜（３）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８５〜３
０重量％である。化合物（２）が、化合物（１）〜
（３）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）〜（３）中のＲ¹ Ｏ−基，Ｒ² Ｏ−基，Ｒ⁴ Ｏ
−基およびＲ⁵ 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、（Ａ）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（１）およ
び化合物（２）の加水分解縮合物であることが好まし
い。

【００２５】さらに、（Ａ）加水分解縮合物では、化合
物（１）〜（３）の群から選ばれた少なくとも１種のシ
ラン化合物を、アルキルアミンの存在下に加水分解・縮
合して、加水分解縮合物とし、好ましくはその重量平均
分子量を５万〜１，０００万となすが、その後、組成物
のｐＨを７以下に調整することが好ましい。ｐＨを調整
する方法としては、 ｐＨ調整剤を添加する方法、 常圧または減圧下で、組成物中よりアルカリ触媒を留
去する方法、 窒素、アルゴンなどのガスをバブリングすることによ
り、組成物中からアルカリ触媒を除去する方法、 イオン交換樹脂により、組成物中からアルカリ触媒を
除く方法、などが挙げられる。これらの方法は、それぞ
れ、組み合わせて用いてもよい。

【００２６】ここで、上記ｐＨ調整剤としては、無機酸
や有機酸が挙げられる。無機酸としては、例えば、塩
酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸、ホウ酸、シュウ酸な
どを挙げることができる。また、有機酸としては、例え
ば、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、コハク酸などを挙げることができる。

【００２７】上記ｐＨ調整剤による組成物のｐＨは、７
以下、好ましくは１〜６に調整される。このように、加
水分解縮合物の重量平均分子量を５万〜１，０００万と
なしたのち、上記ｐＨ調整剤により上記範囲内にｐＨを
調整することにより、得られる組成物の貯蔵安定性が向
上するという効果が得られる。ｐＨ調整剤の使用量は、
組成物のｐＨが上記範囲内となる量であり、その使用量
は、適宜選択される。

【００２８】（Ｂ）有機溶媒 本発明の膜形成用組成物は、（Ａ）成分を、通常、
（Ｂ）有機溶媒に溶解または分散してなる。この（Ｂ）
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、ｓ
ｅｃ−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；

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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（Ｂ）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。

【００３４】本発明の膜形成用組成物は、（Ａ）成分を
構成する化合物（１）〜（３）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。

【００３５】具体的には、化合物（１）〜（３）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、アルカリ性化合物は溶
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１５〜９
０℃である。

【００３６】その他の添加剤 本発明の膜形成用組成物には、界面活性剤、さらにコロ
イド状シリカ、コロイド状アルミナなどの成分を添加し
てもよい。

【００３７】本発明に用いられる界面活性剤としては特
に制限はないが、例えば、シリコーン系界面活性剤、カ
チオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン
系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、
アクリル系界面活性剤などが挙げられ、これらは、１種
単独であるいは２種以上を併用することができる。界面
活性剤としては、シリコーン系、ノニオン系、フッ素
系、アクリル系界面活性剤が好ましく、なかでも成膜性
に優れ、金属腐食性ガスが発生しないことから、シリコ
ーン系界面活性剤が特に好ましい。

【００３８】ここで、シリコーン系界面活性剤として
は、特に制限はないが、例えば、ジメチルポリシロキサ
ン−ポリオキシアルキレン共重合体を挙げることができ
る。シリコーン系界面活性剤の市販品としては、オルガ
ノシロキサンポリマーＫＰ３４１〔信越化学工業（株）
製〕、ＳＨ７ＰＡ、ＳＨ２１ＰＡ、ＳＨ２８ＰＡ、ＳＨ
３０ＰＡ、ＳＴ９４ＰＡ（いずれも東レ・ダウコーニン
グ・シリコーン製）などを挙げることができる。

【００３９】また、カチオン系界面活性剤としては、ア
ルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩、ポリオキシア
ルキルアミンなどが挙げられる。さらに、アニオン系界
面活性剤としては、脂肪酸塩、高級アルコール硫酸塩、
アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジフェニルエーテルジ
スルホン酸塩、ジアルキルジスルホサクシネート、アル
キルホスフェート塩、ポリオキシエチレンサルフェート
塩などが挙げられる。

【００４０】さらに、ノニオン系界面活性剤としては、
特に制限はないが、例えば、ポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、
ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシ
エチレンアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンオク
チルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテルなどのポリオキシエチレンアリールエーテ
ル類；ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエ
チレンジステアレートなどのポリオキシエチレンジアル
キルエステル類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸
変性ポリオキシエチレン類；ポリオキシエチレン−ポリ
オキシプロピレンブロック共重合体などを挙げることが
できる。

【００４１】さらに、両性界面活性剤としては、特に制
限はないが、先に挙げたアニオン系界面活性剤、カチオ
ン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤の２つ以上が組
み合わされた構造のものが挙げられる。

【００４２】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などの末端、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。

【００４３】フッ素系界面活性剤の市販品としては、メ
ガファックＦ１４２Ｄ、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ
１８３〔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。

【００４４】本発明で使用することのできるアクリル系
界面活性剤としては、（メタ）アクリル酸系共重合体な
どを挙げることができ、ポリフローNo. ５７，９５〔共
栄社油脂化学工業（株）製〕などの名称で市販されてい
るものを挙げることができる。

【００４５】コロイド状シリカとは、例えば、高純度の
無水ケイ酸を上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５〜３０ｍμ、好ましくは１０〜
２０ｍμ、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。

【００４６】膜形成用組成物の調製方法 本発明の膜形成用組成物を調製するに際しては、例え
ば、溶媒中化合物（１）〜（３）を混合して、水を連続
的または断続的に添加して、加水分解し、縮合し、
（Ａ）成分を調製したのち、これに（Ｂ）成分を添加す
ればよく、特に限定されない。

【００４７】本発明の組成物の調製方法の具体例として
は、下記〜の方法などを挙げることができる。 （Ａ）成分を構成する化合物（１）〜（３）、アルカ
リ性化合物および（Ｂ）有機溶媒からなる混合物に、所
定量の水を加えて、加水分解・縮合反応を行う方法。 （Ａ）成分を構成する化合物（１）〜（３）、アルカ
リ性化合物および（Ｂ）有機溶媒からなる混合物に、所
定量の水を連続的あるいは断続的に添加して、加水分
解、縮合反応う方法。 （Ａ）成分を構成する化合物（１）〜（３）および
（Ｂ）有機溶媒からなる混合物に、所定量の水およびア
ルカリ性化合物を加えて、加水分解・縮合反応を行う方
法。 （Ａ）成分を構成する化合物（１）〜（３）および
（Ｂ）成分からなる混合物に、所定量の水およびアルカ
リ性化合物を連続的あるいは断続的に添加して、加水分
解、縮合反応を行なう方法。

【００４８】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（Ｂ）有機溶媒による希釈によって行われる。

【００４９】本発明の組成物を用いて膜を形成するに
は、まず本発明の組成物を基板に塗布し、塗膜を形成す
る。ここで、本発明の組成物を塗布することができる基
板としては、半導体、ガラス、セラミックス、金属など
が挙げられる。また、塗布方法としては、スピンコー
ト、ディッピング、ローラーブレードなどが挙げられ
る。本発明の組成物は、特にシリコンウエハ、ＳｉＯ₂
ウエハ、ＳｉＮウエハなどの上に塗布され、絶縁膜とす
ることに適している。

【００５０】この際の膜厚は、乾燥膜厚として、１回塗
りで厚さ０．０５〜１．５μｍ程度、２回塗りでは厚さ
０．１〜３μｍ程度の塗膜を形成することができる。形
成する塗膜の厚さは、通常、０．２〜２０μｍである。
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でき、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なうこ
とができる。また、上記の（Ａ）成分の硬化速度を制御
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。このようにして得られる本発明のシリカ系膜は、膜
密度が、通常、０．３５〜１．２ｇ／ｃｍ³ 、好ましく
は０．４〜１．１ｇ／ｃｍ³ 、さらに好ましくは０．５
〜１．０ｇ／ｃｍ³ である。膜密度が０．３５ｇ／ｃｍ
³ 未満では、塗膜の機械的強度が低下し、一方、１．２
ｇ／ｃｍ³ を超えると低誘電率が得られない。また、本
発明のシリカ系膜は、ＢＪＨ法による細孔分布測定にお
いて、１０ｎｍ以上の空孔が認められず、微細配線間の
層間絶縁膜材料として好ましい。さらに、本発明のシリ
カ系膜は、吸水性が低い点に特徴を有し、例えば、塗膜
を１２７℃、２．５ａｔｍ、１００％ＲＨの環境に１時
間放置した場合、放置後の塗膜のＩＲスペクトル観察か
らは塗膜への水の吸着は認められない。この吸水性は、
本発明における膜形成用組成物に用いられる化合物
（１）のテトラアルコキシシラン類の量により、調整す
ることができる。さらに、本発明のシリカ系膜の誘電率
は、低誘電率であり、通常、２．６〜１．２、好ましく
は２．５〜１．２、さらに好ましくは２．４〜１．２で
ある。

【００５１】本発明の低密度膜は、絶縁性に優れ、塗布
膜の均一性、誘電率特性、塗膜の耐クラック性、塗膜の
表面硬度に優れることから、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、半導体素子の表面コート
膜などの保護膜、多層配線基板の層間絶縁膜、液晶表示
素子用の保護膜や絶縁防止膜などの用途に有用である。

【００５２】

【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。

【００５３】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Ｃ
Ｖ法により当該塗膜の誘電率を測定した。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。 慣性半径 膜形成用組成物の溶剤と固形分を東ソー社製ＧＰＣシス
テム（ＨＬＣ８１２０ＧＰＣ）を用いて分離し、固形分
の慣性半径をViscotek社製示差粘度−光散乱デュアル検
出器（Ｔ６０Ａ）およびＧＰＣシステム内蔵示差屈折計
によって測定した。

【００５４】実施例１ （１）４０％メチルアミン水溶液２２．５ｇ、超純水２
２７．５ｇ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６．７ｇ）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２００ｇを加え、その後、減圧下で全溶液量１１
６ｇ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。 （２）上記（１）で得られた組成物を、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。

【００５５】比較例１ （１）実施例１（１）において、メチルトリメトキシシ
ランを３４ｇ、テトラエトキシシランを５３．３ｇとし
た以外は、参考例１と同様の操作を行ない、最終的にプ
ロピレングリコールモノプロピルエーテルで希釈して、
固形分含有量１０％の組成物溶液を得た。 （２）上記（１）で得られたポリシロキサン溶液を用い
た以外は、実施例１（２）と同様にして、組成物溶液を
調製した。得られた組成物を、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。結果を表１
に示す。

【００５６】

【表１】

【発明の効果】本発明によれば、低誘電性に優れかつ機
械的強度の改良されたシリカ系膜が形成可能な膜形成用
組成物を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/312 Ｈ０１Ｌ 21/312 Ｃ 21/316 21/316 Ｇ Ｆターム(参考） 4J035 AA01 BA06 BA16 CA022 CA162 EA01 EB02 EB03 HA01 HA02 HB02 HB03 LA05 LB01 LB20 4J038 DL021 DL031 KA06 5F058 AA10 AC03 AC06 AF04 AG01 AH02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）下記一般式（１）で表される化
   合物、下記一般式（２）で表される化合物および下記一
   般式（３）で表される化合物の群から選ばれた少なくと
   も１種のシラン化合物をアルカリ性化合物の存在下、加
   水分解し、縮合してなる慣性半径１０〜３０ｎｍの化合
   物 Ｒ_a Ｓｉ（ＯＲ¹ ）_4-a ・・・・・（１） （式中、Ｒは水素原子、フッ素原子または１価の有機
   基、Ｒ¹ は１価の有機基、ａは１〜２の整数を示す。） Ｓｉ（ＯＲ² ）₄ ・・・・・（２） （式中、Ｒ² は１価の有機基を示す。） Ｒ³ _b （Ｒ⁴ Ｏ）_3-b Ｓｉ−（Ｒ⁷ ）_d −Ｓｉ（ＯＲ⁵ ）_3-c Ｒ⁶ _c・・・・ （３) 〔式中、Ｒ³ 〜Ｒ⁶ は同一または異なり、それぞれ１価
   の有機基、ｂおよびｃは同一または異なり、０〜２の数
   を示し、Ｒ⁷ は酸素原子、フェニレン基または−（ＣＨ
   ₂ ）_n −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。〕ならびに（Ｂ）有機溶
   媒を含有することを特徴とする膜形成用組成物。
2. 【請求項２】 慣性半径が光散乱検出器で測定されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の膜形成用組成物。
3. 【請求項３】 アルカリ性化合物がアンモニアおよび有
   機アミンからなる群より選ばれ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】 有機アミンがアルキルアミン、アルカノ
   ールアミン、アリールアミンおよび窒素アンモニウム塩
   化合物から選ばれる化合物であることを特徴とする請求
   項３記載の膜形成用組成物。
5. 【請求項５】 請求項１〜４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。
6. 【請求項６】 請求項５記載の膜の形成方法によって
   得られるシリカ系膜。