JP2003206403A5

JP2003206403A5 -

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Publication number: JP2003206403A5
Application number: JP2002333272A
Authority: JP
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2009-05-21
Anticipated expiration: 2022-11-18

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】式(Ｉ)又は（ＩＩ）の１以上のシランの水解物又は部分縮合物を含むＢステージオルガノポリシリカ樹脂、
【化１】

【化２】

（式中、Ｒは水素、（Ｃ _１〜Ｃ _８）アルキル、アリール及び置換アリールであり；Ｙは任意の加水分解性基であり；ａは０から２の整数であり；Ｒ ^１、Ｒ ^２、Ｒ ^４及びＲ ^５は独立して水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^３は、（Ｃ _１〜Ｃ _１０）アルキル、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ１ ‐Ｅ _ｋ ‐（ＣＨ _２） _ｈ２ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐Ｚ、アリーレン、置換アリーレン及びアリーレンエーテルから選択され；Ｅは酸素及びＺから選択され；ＺはＮＲ ^６、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^６は水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；ｂ及びｄはそれぞれ０から２の整数であり；ｃは０から６の整数であり；ｈ、ｈ１、ｈ２及びｋは独立して１から６の整数である；但し、Ｒ、Ｒ ^１、Ｒ ^３及びＲ ^５の少なくとも一つは水素ではない。）；及び、
２以上の炭素及び約１から約４のｐＫａを有し、ポリカルボン酸及びヒドロキシ置換されたカルボン酸からなる群から選択される有機酸；
を含む安定組成物であって、反応アルコール、β‐ジケトン及び式Ｒ ^１０ _ｐ（Ｍ）（ＯＲ ^１１） _ｑ−ｐを有する金属キレート化合物（式中、Ｒ ^１０はキレート剤であり；Ｍは金属原子であり；Ｒ ^１１は（Ｃ _２〜Ｃ _５）アルキル又は（Ｃ _６〜Ｃ _２０）アリールであり；ｑはその金属の原子価であり；及びｐは１からｑの整数である）を実質的に含まない組成物。
【請求項２】式(Ｉ)又は（ＩＩ）の１以上のシランの水解物又は部分縮合物を含むＢステージオルガノポリシリカ樹脂、
【化３】

【化４】

（式中、Ｒは水素、（Ｃ _１〜Ｃ _８）アルキル、アリール及び置換アリールであり；Ｙは任意の加水分解性基であり；ａは０から２の整数であり；Ｒ ^１、Ｒ ^２、Ｒ ^４及びＲ ^５は独立して水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^３は、（Ｃ _１〜Ｃ _１０）アルキル、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ１ ‐Ｅ _ｋ ‐（ＣＨ _２） _ｈ２ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐Ｚ、アリーレン、置換アリーレン及びアリーレンエーテルから選択され；Ｅは酸素及びＺから選択され；ＺはＮＲ ^６、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^６は水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；ｂ及びｄはそれぞれ０から２の整数であり；ｃは０から６の整数であり；ｈ、ｈ１、ｈ２及びｋは独立して１から６の整数である；但し、Ｒ、Ｒ ^１、Ｒ ^３及びＲ ^５の少なくとも一つは水素ではない。）；
重合単位として少なくとも一つのシリル含有モノマー又はポリ（アルキレンオキシド）モノマー及び１以上の架橋剤を含むポリマーポロゲン；及び、
２以上の炭素及び約１から約４のｐＫａを有し、ポリカルボン酸及びヒドロキシ置換されたカルボン酸からなる群から選択される有機酸；
を含む安定組成物であって、反応アルコール、β‐ジケトン及び式Ｒ ^１０ _ｐ（Ｍ）（ＯＲ ^１１） _ｑ−ｐを有する金属キレート化合物（式中、Ｒ ^１０はキレート剤であり；Ｍは金属原子であり；Ｒ ^１１は（Ｃ _２〜Ｃ _５）アルキル又は（Ｃ _６〜Ｃ _２０）アリールであり；ｑはその金属の原子価であり；及びｐは１からｑの整数である）を実質的に含まない組成物。
【請求項３】式(Ｉ)又は（ＩＩ）の１以上のシランの水解物又は部分縮合物を含むＢステージオルガノポリシリカ樹脂、
【化５】

【化６】

（式中、Ｒは水素、（Ｃ _１〜Ｃ _８）アルキル、アリール及び置換アリールであり；Ｙは任意の加水分解性基であり；ａは０から２の整数であり；Ｒ ^１、Ｒ ^２、Ｒ ^４及びＲ ^５は独立して水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^３は、（Ｃ _１〜Ｃ _１０）アルキル、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ１ ‐Ｅ _ｋ ‐（ＣＨ _２） _ｈ２ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐Ｚ、アリーレン、置換アリーレン及びアリーレンエーテルから選択され；Ｅは酸素及びＺから選択され；ＺはＮＲ ^６、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^６は水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；ｂ及びｄはそれぞれ０から２の整数であり；ｃは０から６の整数であり；ｈ、ｈ１、ｈ２及びｋは独立して１から６の整数である；但し、Ｒ、Ｒ ^１、Ｒ ^３及びＲ ^５の少なくとも一つは水素ではない。）；及び、
キレート化剤として機能することができ、ポリカルボン酸及びヒドロキシ置換されたカルボン酸からなる群から選択される有機酸；
を含む安定組成物であって、反応アルコール、β‐ジケトン及び式Ｒ ^１０ _ｐ（Ｍ）（ＯＲ ^１１） _ｑ−ｐを有する金属キレート化合物（式中、Ｒ ^１０はキレート剤であり；Ｍは金属原子であり；Ｒ ^１１は（Ｃ _２〜Ｃ _５）アルキル又は（Ｃ _６〜Ｃ _２０）アリールであり；ｑはその金属の原子価であり；及びｐは１からｑの整数である）を実質的に含まない組成物。
【請求項４】式(Ｉ)又は（ＩＩ）の１以上のシランの水解物又は部分縮合物を含むＢステージオルガノポリシリカ樹脂、
【化７】

【化８】

（式中、Ｒは水素、（Ｃ _１〜Ｃ _８）アルキル、アリール及び置換アリールであり；Ｙは任意の加水分解性基であり；ａは０から２の整数であり；Ｒ ^１、Ｒ ^２、Ｒ ^４及びＲ ^５は独立して水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^３は、（Ｃ _１〜Ｃ _１０）アルキル、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ１ ‐Ｅ _ｋ ‐（ＣＨ _２） _ｈ２ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐Ｚ、アリーレン、置換アリーレン及びアリーレンエーテルから選択され；Ｅは酸素及びＺから選択され；ＺはＮＲ ^６、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^６は水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；ｂ及びｄはそれぞれ０から２の整数であり；ｃは０から６の整数であり；ｈ、ｈ１、ｈ２及びｋは独立して１から６の整数である；但し、Ｒ、Ｒ ^１、Ｒ ^３及びＲ ^５の少なくとも一つは水素ではない。）；及び、
重合単位として１以上のカルボン酸‐又は無水物‐含有モノマー又は架橋剤を含むポリマーポロゲン；
を含む安定組成物であって、β‐ジケトン及び式Ｒ ^１０ _ｐ（Ｍ）（ＯＲ ^１１） _ｑ−ｐを有する金属キレート化合物（式中、Ｒ ^１０はキレート剤であり；Ｍは金属原子であり；Ｒ ^１１は（Ｃ _２〜Ｃ _５）アルキル又は（Ｃ _６〜Ｃ _２０）アリールであり；ｑはその金属の原子価であり；及びｐは１からｑの整数である）を実質的に含まない安定組成物。
【請求項５】該水解物又は部分縮合物が式ＳｉＹ_４［式中、Ｙはハロ、（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルコキシ又はアシルオキシである］の四官能性シランの水解物又は部分縮合物を更に含む請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】該有機酸が１から１０，０００ｐｐｍの量で存在する請求項１から３のいずれか一項記載の組成物。
【請求項７】ａ）実質的に反応アルコールを含まず、式(Ｉ)又は（ＩＩ）の１以上のシランの水解物又は部分縮合物を含むＢステージオルガノポリシリカ樹脂を含む組成物を提供し、
【化９】

【化１０】

（式中、Ｒは水素、（Ｃ _１〜Ｃ _８）アルキル、アリール及び置換アリールであり；Ｙは任意の加水分解性基であり；ａは０から２の整数であり；Ｒ ^１、Ｒ ^２、Ｒ ^４及びＲ ^５は独立して水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^３は、（Ｃ _１〜Ｃ _１０）アルキル、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ１ ‐Ｅ _ｋ ‐（ＣＨ _２） _ｈ２ ‐、‐（ＣＨ _２） _ｈ ‐Ｚ、アリーレン、置換アリーレン及びアリーレンエーテルから選択され；Ｅは酸素及びＺから選択され；ＺはＮＲ ^６、アリール及び置換アリールから選択され；Ｒ ^６は水素、（Ｃ _１〜Ｃ _６）アルキル、アリール及び置換アリールから選択され；ｂ及びｄはそれぞれ０から２の整数であり；ｃは０から６の整数であり；ｈ、ｈ１、ｈ２及びｋは独立して１から６の整数である；但し、Ｒ、Ｒ ^１、Ｒ ^３及びＲ ^５の少なくとも一つは水素ではない。）；及び
ｂ）少なくとも２の炭素を有し且つ約１から約４のｐＫａを有し、ポリカルボン酸及びヒドロキシ置換されたカルボン酸から選択される有機酸を、ゲル化を引き起こすのに充分な量より少ない量で前記Ｂステージオルガノポリシリカ樹脂に添加する工程を含む、Ｂステージオルガノポリシリカ樹脂を安定化する方法。
【請求項８】ａ）電子デバイス基体上に請求項２又は４に記載の安定組成物を堆積させ；ｂ）Ｂステージオルガノポリシリカ樹脂を硬化してオルガノポリシリカ誘電体を形成し；及びｃ）ポロゲンを除去して基体上に堆積した多孔性オルガノポリシリカ物質を提供する工程を含む、多孔性オルガノポリシリカ誘電体を形成することを含む、電子デバイスを製造する方法。
【請求項９】組成物が、β‐ジケトン及び式Ｒ ^１０ _ｐ（Ｍ）（ＯＲ ^１１） _ｑ−ｐを有する金属キレート化合物（式中、Ｒ ^１０はキレート剤であり；Ｍは金属原子であり；Ｒ ^１１は（Ｃ _２〜Ｃ _５）アルキル又は（Ｃ _６〜Ｃ _２０）アリールであり；ｑはその金属の原子価であり；及びｐは１からｑの整数である）を実質的に含まない、請求項７記載の方法。

本組成物が、式（ＩＩ）の化合物の水解物又は部分縮合物であるＢステージオルガノポリシリカ樹脂を含むとき、斯かる組成物は、β‐ジケトン及び式Ｒ^１０ _ｐ（Ｍ）（ＯＲ^１１）_ｑ−ｐ、を有する金属キレート化合物の組み合わせを実質的に含まないことが好ましい。ここで、Ｒ^１０はキレート剤であり；Ｍは金属原子であり；Ｒ^１１は（Ｃ_２〜Ｃ_５）アルキル又は（Ｃ_６〜Ｃ_２０）アリールであり；ｑはその金属の原子価であり；及びｐは１からｑの整数である。ここで使用される「実質的に含まない」とは０．５ミリモル未満、好ましくは０．１ミリモル未満の金属キレートが存在することを意味する。斯かる組成物は、β‐ジケトン及び金属キレートのそのような組み合わせを含まないことが好ましい。特に式（ＩＩ）のオルガノポリシリカ樹脂を含む好適な組成物は、上記金属キレートを単独でも実質的に含まない。他の好適な組成物は、実質的にβ‐ジケトンを含まない、即ち、本組成物は、組成物の総重量を基準にして１重量％未満、好ましくは０．５重量％未満、及びより好ましくは０．１重量％未満でβ‐ジケトンを含有する。斯かる組成物は、β‐ジケトンを単独でも含まないのが更に好ましい。