JP2003064305A - 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 - Google Patents

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

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JP2003064305A
JP2003064305A JP2001256556A JP2001256556A JP2003064305A JP 2003064305 A JP2003064305 A JP 2003064305A JP 2001256556 A JP2001256556 A JP 2001256556A JP 2001256556 A JP2001256556 A JP 2001256556A JP 2003064305 A JP2003064305 A JP 2003064305A
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film
bis
group
acid
forming composition
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Application number
JP2001256556A
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English (en)
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Eiji Hayashi
英治 林
Masahiro Akiyama
将宏 秋山
Koichi Hasegawa
公一 長谷川
Mutsuhiko Yoshioka
睦彦 吉岡
Atsushi Shioda
淳 塩田
Kinji Yamada
欣司 山田
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JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】半導体素子などにおける層間絶縁材料として、
塗膜のクラック耐性が高い、かつ比誘電率の焼成温度依
存性の小さい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)アルコキシシラン化合物を、水と
触媒の存在下で加水分解し縮合してなり、平均慣性半径
が10〜30nmの加水分解縮合物少なくとも1種と
(B)アルコキシシラン化合物を、水と触媒の存在下で
加水分解、縮合してなり、平均慣性半径が前記(A)に
おける加水分解縮合物の平均慣性半径とは3nm以上異
なる加水分解縮合物少なくとも1種とを混合することを
特徴とする膜形成用組成物の製造方法。

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、塗膜のクラック耐性が高い、かつ比誘
電率の焼成温度依存性が小さい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、低温焼成が可能であり、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、塗膜のクラック耐
性が劣ったり、低温焼成で塗膜の比誘電率が上昇してし
まうという問題があった。
【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、塗膜の
クラック耐性が高い、かつ比誘電率の焼成温度依存性が
小さい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−(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】本発明の(A)成分および(B)
成分において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
よびその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)成分および(B)成分を構成する化合物
(1)〜(3)に含まれるR1 O−基,R 2 O−基,R
4 O−基およびR5 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)〜(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)成分 (A)成分は、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塩基性化合物
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−
(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。
【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。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。
【0019】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、(A)成分1モ
ル当たり0.5〜150モルの水を用いることが好まし
く、1〜100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1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。
【0020】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、アルカリ触媒、酸触媒、金属キレート化合物を
使用する。
【0021】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、3−アミノ−3−メチルアミンなどを挙
げることができ、アミンあるいはアミン塩が好ましく、
有機アミンあるいは有機アミン塩が特に好ましく、アル
キルアミン、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキ
サイドが最も好ましい。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。
【0022】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−s
ec−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、好ましくはチタンまたは
アルミニウムのキレート化合物、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。
【0023】酸触媒としては、例えば、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、フマル酸、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、有機カルボン
酸をより好ましい例として挙げることができる。これら
の酸触媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用しても
よい。
【0024】上記触媒の使用量は、化合物(1)〜
(3)中のR1 O−基,R2 O−基,R 4 O−基および
5 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。ま
た、本発明において、化合物(1)〜(3)を加水分解
するときの温度は通常0〜100℃、好ましくは15〜
80℃である。
【0025】なお、化合物(1)〜(3)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
−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。
【0026】本発明において、(A)成分の加水分解縮
合物は平均慣性半径が10〜30nm、好ましくは10
〜25nmである。なお、本発明において平均慣性半径
は下記条件の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
したものである。 試料溶液:加水分解縮合物を、固形分濃度が0.25重
量%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
料溶液とする。 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℃
【0027】(B)成分 (B)成分は、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塩基性化合物
の存在下に、加水分解、縮合して得られる。(B)成分
の製造において、化合物(1)〜(3)の具体例、触
媒、反応条件は(A)成分と同様である。(B)成分の
平均慣性半径は(A)成分の平均慣性半径よりも3nm
以上、好ましくは5nm以上異なるものである。平均慣
性半径の差が3nm未満であると、クラック耐性向上の
効果が少ない。本発明において、(A)成分と(B)成
分の混合重量比(完全加水分解縮合物換算)が15〜8
5:85〜15(ただし、(A)成分+(B)成分=1
00とする)、特に25〜75:75〜25であること
が好ましい。本発明は(A)成分および(B)成分もし
くはいずれか一方を2種類以上使用することもでき、そ
の場合には使用する加水分解縮合物の平均慣性半径がそ
れぞれ互いに3nm以上異なるものとする。
【0028】本発明においては、(A)成分および
(B)成分をそれぞれ有機溶媒に溶解または分散したも
のを混合することにより膜形成用組成物を製造する。こ
こで有機溶媒としては、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;
【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】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。
【0031】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。
【0032】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。
【0033】これらの有機溶剤の中で、特に下記一般式
(4)で表される有機溶剤が特に好ましい。 R8O(CHCH3CH2O)e9 ・・・・・(4) (R8およびR9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、eは1〜2の整数を表す。)以上の
(D)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。本発明においては、(A)成分お
よび(B)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。
【0034】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、特定塩基性化合物は溶
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
【0035】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。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1
0〜40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。
【0036】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。
【0037】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。
【0038】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)成分および
(B)成分の合計量(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。
【0039】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−トリエトキシシ
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。
【0040】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、
(A)成分および(B)成分の合計量(完全加水分解縮
合物)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。
【0041】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。
【0042】本発明により得られる膜形成用組成物の全
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
有機溶剤による希釈によって行われる。
【0043】本発明により得られる膜形成用組成物を、
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。こ
の際の膜厚は、乾燥膜厚として、1回塗りで厚さ0.0
2〜2.5μm程度、2回塗りでは厚さ0.04〜5.
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。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/cm3 未満では、塗膜の機械的強度
が低下し、一方、1.2g/cm3 を超えると低比誘電
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
のシリカ系膜の比誘電率は、通常、3.1〜1.2、好
ましくは3.0〜1.5、さらに好ましくは3.0〜
1.8である。
【0044】このようにして得られる層間絶縁膜は、高
いクラック耐性と比誘電率の温度依存性が小さいことか
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、エレクトロルミネッセンス表示素
子用の保護膜や絶縁膜などの用途に有用である。
【0045】
【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。
【0046】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℃
【0047】塗膜の比誘電率 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分間基板を乾燥した。さら
にこの基板を420℃ならびに350℃の窒素雰囲気の
ホットプレートで30分基板を焼成した。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HP4
284A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。
【0048】塗膜のクラック耐性 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分間基板を乾燥した。この
際の塗膜の膜厚は1.8μmに設定した。さらにこの基
板を420℃ならびに350℃の窒素雰囲気のホットプ
レートで30分基板を焼成した。この基板にナイフで傷
を付け、80℃の温水に1時間浸漬した後、表面を35
万ルクスの光源で観察し、以下の基準で評価した。 ○:傷からのクラックの伝播無し。 ×:傷からクラックの伝播認められる。
【0049】合成例1 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%水酸化テトラメチル
アンモニウム水溶液30g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136gとテトラエ
トキシシラン209gの混合物を添加した。溶液を60
℃に保ったまま、5時間反応を行った。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300gを加
え、その後、50℃のエバポレーターを用いて溶液を1
0%(完全加水分解縮合物換算)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、反応液を得た。このよ
うにして得られた縮合物等の慣性半径は、17.8nm
であった。
【0050】合成例2 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%水酸化テトラメチル
アンモニウム水溶液60g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136gとテトラエ
トキシシラン209gの混合物を添加した。溶液を60
℃に保ったまま、5時間反応を行った。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300gを加
え、その後、50℃のエバポレーターを用いて溶液を1
0%(完全加水分解縮合物換算)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、反応液を得た。このよ
うにして得られた縮合物等の慣性半径は、11.2nm
であった。
【0051】合成例3 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%水酸化テトラメチル
アンモニウム水溶液100g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136gとテトラ
エトキシシラン209gの混合物を添加した。溶液を6
0℃に保ったまま、5時間反応を行った。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300gを加
え、その後、50℃のエバポレーターを用いて溶液を1
0%(完全加水分解縮合物換算)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、反応液を得た。このよ
うにして得られた縮合物等の慣性半径は、5.7nmで
あった。
【0052】合成例4 石英製セパラブルフラスコに、メチルトリメトキシシラ
ン154.24g、テトラメトキシシラン288.83
gと蒸留プロピレングリコールモノエチルエーテル25
0gを溶解し、マレイン酸10gを溶解したイオン交換
水297gを1時間かけて溶液に滴下した。この溶液を
50℃で3時間反応させ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慣性半径は、0.2nm
であった。
【0053】合成例5 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276.01g、テトラメトキシシラン86.14
gおよびテトラキス(アセチルアセトナート)チタン
0.0092gを、プロピレングリコールモノエチルエ
ーテル101g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55℃に安定させた。次に、イ
オン交換水225.52gとプロピレングリコールモノ
エチルエーテル263.00gの混合溶液を1時間かけ
て溶液に添加した。その後、55℃で4時間反応させた
のち、アセチルアセトン48.12g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227g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慣性半径は、0.3nmであっ
た。
【0054】合成例6 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%水酸化テトラメチル
アンモニウム水溶液30g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136gとテトラエ
トキシシラン209gの混合物を添加した。溶液を58
℃に保ったまま、4時間反応を行った。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300gを加
え、その後、50℃のエバポレーターを用いて溶液を1
0%(完全加水分解縮合物換算)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、反応液を得た。このよ
うにして得られた縮合物等の慣性半径は、15.8nm
であった。
【0055】実施例1 合成例1で得られた反応液20gと反応液20gを
混合し、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。420℃焼成と350℃焼成の塗膜の比誘電率
はそれぞれ2.56と2.60であり、比誘電率の焼成
温度依存性の小さいものであった。また、塗膜のクラッ
ク耐性を評価したところ、420℃焼成、350℃焼成
いずれもクラックの伝播は認められなかった。
【0056】実施例2〜7 表1に示す組成で膜形成用組成物を作製し、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。
【0057】
【表1】
【0058】比較例1 合成例2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。420℃焼成と
350℃焼成の塗膜の比誘電率はそれぞれ2.66と
2.71であり、比誘電率の焼成温度依存性の小さいも
のであったが、塗膜のクラック耐性を評価したところ、
420℃焼成、350℃焼成いずれもクラックの伝播が
認められた。
【0059】比較例2 合成例4で得られた反応液のみを使用したこと以外は
実施例1と同様にして塗膜の評価を行った。420℃焼
成と350℃焼成の塗膜の比誘電率はそれぞれ2.93
と3.41であり、比誘電率の焼成温度依存性が大きい
ものであった。また、塗膜のクラック耐性を評価したと
ころ、420℃焼成、350℃焼成いずれもクラックの
伝播が認められた。
【0060】比較例3 合成例1で得られた反応液20gと合成例6で得られ
た反応液20gを混合して使用したこと以外は実施例
1と同様にして塗膜の評価を行った。420℃焼成と3
50℃焼成の塗膜の比誘電率はそれぞれ2.28と2.
32であり、比誘電率の焼成温度依存性の小さいもので
あったが、塗膜のクラック耐性を評価したところ、42
0℃焼成、350℃焼成いずれもクラックの伝播が認め
られた。
【0061】比較例4 合成例4で得られた反応液20gと合成例5で得られ
た反応液20gを混合して使用したこと以外は実施例
1と同様にして塗膜の評価を行った。420℃焼成と3
50℃焼成の塗膜の比誘電率はそれぞれ2.88と3.
42であり、比誘電率の焼成温度依存性が大きいもので
あった。また、塗膜のクラック耐性を評価したところ、
420℃焼成、350℃焼成いずれもクラックの伝播が
認められた。
【0062】
【発明の効果】本発明により製造した膜形成用組成物は
焼成温度依存性が低く、クラック耐性が高く、比誘電率
の小さい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 吉岡 睦彦 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 (72)発明者 塩田 淳 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 (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) 4J002 CP03W CP03X CP04W CP04X CP08W CP08X CP19W CP19X GQ01 4J035 AA01 AB03 BA01 CA022 EB03 HA02 LB20 4J038 DL021 DL041 DL071 DL161 GA01 GA07 GA12 HA176 HA336 HA376 HA411 HA471 JA09 JA36 JA38 JA48 JB03 JB04 JB09 JB11 JB26 JB28 JC13 JC38 KA04 MA10 NA11 NA21 NA25 PA19 PB09 PC08

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、水と触媒の存在下で加水分解
    し縮合してなり、平均慣性半径が10〜30nmの加水
    分解縮合物少なくとも1種と(B)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、水と触媒の存在下
    で加水分解、縮合してなり、平均慣性半径が前記(A)
    における加水分解縮合物の平均慣性半径とは3nm以上
    異なる加水分解縮合物少なくとも1種とを混合すること
    を特徴とする膜形成用組成物の製造方法。 Ra Si(OR14-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(OR24 ・・・・・(2) (式中、R2 は1価の有機基を示す。) R3 b (R4 O)3-b Si−(R7d −Si(OR53-c6 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
    2n −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】 触媒がアルカリ触媒、酸触媒、金属キレ
    ート化合物の群から選ばれる少なくとも1種であり、か
    つアルカリ触媒で合成した加水分解縮合物を少なくとも
    1種以上含有することを特徴とする請求項1記載の膜形
    成用組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】 (A)成分と(B)成分の混合重量比
    (完全加水分解縮合物換算)が15〜85:85〜15
    (ただし、(A)成分+(B)成分=100とする)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の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の方法で製造された膜形成
    用組成物。
  5. 【請求項5】 請求項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記載の方法によって得られるシ
    リカ系膜。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100715146B1 (ko) * 2005-08-26 2007-05-10 곽대진 자중앵커
WO2007072750A1 (ja) * 2005-12-22 2007-06-28 Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. 低誘電率非晶質シリカ系被膜形成用塗布液および該塗布液から得られる低誘電率非晶質シリカ系被膜
JP2007262257A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Jsr Corp ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、絶縁膜の製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜
JP2007262255A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Jsr Corp ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、絶縁膜の製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜
JP2007262256A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Jsr Corp ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、絶縁膜の製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜
WO2011052611A1 (ja) * 2009-10-30 2011-05-05 Jsr株式会社 反転パターン形成方法及びポリシロキサン樹脂組成物
WO2021106943A1 (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 日東化成株式会社 重合体の硬化に用いる硬化触媒及びその製造方法、湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法
WO2021106942A1 (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 日東化成株式会社 重合体の硬化に用いる硬化触媒、湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法
WO2022014430A1 (ja) * 2020-07-13 2022-01-20 日東化成株式会社 湿気硬化型組成物
WO2022024988A1 (ja) * 2020-07-30 2022-02-03 日東化成株式会社 重合体の硬化に用いる硬化触媒及びその製造方法、湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001164185A (ja) * 1999-09-29 2001-06-19 Jsr Corp 膜形成用組成物、膜の形成方法および絶縁膜
JP2001164186A (ja) * 1999-09-29 2001-06-19 Jsr Corp 膜形成用組成物、膜の形成方法および絶縁膜
JP4697363B2 (ja) * 2000-08-21 2011-06-08 Jsr株式会社 膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001164185A (ja) * 1999-09-29 2001-06-19 Jsr Corp 膜形成用組成物、膜の形成方法および絶縁膜
JP2001164186A (ja) * 1999-09-29 2001-06-19 Jsr Corp 膜形成用組成物、膜の形成方法および絶縁膜
JP4697363B2 (ja) * 2000-08-21 2011-06-08 Jsr株式会社 膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100715146B1 (ko) * 2005-08-26 2007-05-10 곽대진 자중앵커
WO2007072750A1 (ja) * 2005-12-22 2007-06-28 Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. 低誘電率非晶質シリカ系被膜形成用塗布液および該塗布液から得られる低誘電率非晶質シリカ系被膜
JP5160237B2 (ja) * 2005-12-22 2013-03-13 日揮触媒化成株式会社 低誘電率非晶質シリカ系被膜形成用塗布液および該塗布液から得られる低誘電率非晶質シリカ系被膜
KR101285471B1 (ko) * 2005-12-22 2013-07-12 닛키 쇼쿠바이카세이 가부시키가이샤 저유전율 비정질 실리카계 피막 형성용 도포액 및 이 도포액으로부터 얻어지는 저유전율 비정질 실리카계 피막
US8686101B2 (en) 2005-12-22 2014-04-01 Jgc Catalysts And Chemicals Ltd. Coating liquid for forming low dielectric constant amorphous silica-based coating film and the coating film obtained from the same
JP2007262257A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Jsr Corp ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、絶縁膜の製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜
JP2007262255A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Jsr Corp ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、絶縁膜の製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜
JP2007262256A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Jsr Corp ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、絶縁膜の製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜
WO2011052611A1 (ja) * 2009-10-30 2011-05-05 Jsr株式会社 反転パターン形成方法及びポリシロキサン樹脂組成物
JP2011118373A (ja) * 2009-10-30 2011-06-16 Jsr Corp 反転パターン形成方法及びポリシロキサン樹脂組成物
KR20120091138A (ko) * 2009-10-30 2012-08-17 제이에스알 가부시끼가이샤 반전 패턴 형성 방법 및 폴리실록산 수지 조성물
KR101674703B1 (ko) * 2009-10-30 2016-11-09 제이에스알 가부시끼가이샤 반전 패턴 형성 방법 및 폴리실록산 수지 조성물
WO2021106943A1 (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 日東化成株式会社 重合体の硬化に用いる硬化触媒及びその製造方法、湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法
WO2021106942A1 (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 日東化成株式会社 重合体の硬化に用いる硬化触媒、湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法
JPWO2021106943A1 (ja) * 2019-11-29 2021-12-02 日東化成株式会社 湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法
JPWO2021106942A1 (ja) * 2019-11-29 2021-12-02 日東化成株式会社 湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法
JP7048138B2 (ja) 2019-11-29 2022-04-05 日東化成株式会社 湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法
JP7048139B2 (ja) 2019-11-29 2022-04-05 日東化成株式会社 湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法
CN114728275A (zh) * 2019-11-29 2022-07-08 日东化成株式会社 用于聚合物固化的固化催化剂、湿气固化型组合物、以及固化物的制造方法
CN114729155A (zh) * 2019-11-29 2022-07-08 日东化成株式会社 用于聚合物固化的固化催化剂及其制造方法、湿气固化型组合物、固化物的制造方法
CN114729155B (zh) * 2019-11-29 2024-02-13 日东化成株式会社 湿气固化型组合物、固化物的制造方法
CN114728275B (zh) * 2019-11-29 2024-02-20 日东化成株式会社 用于聚合物固化的固化催化剂、湿气固化型组合物、以及固化物的制造方法
WO2022014430A1 (ja) * 2020-07-13 2022-01-20 日東化成株式会社 湿気硬化型組成物
WO2022024988A1 (ja) * 2020-07-30 2022-02-03 日東化成株式会社 重合体の硬化に用いる硬化触媒及びその製造方法、湿気硬化型組成物、硬化物の製造方法

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