JP2005213491A - Film-forming composition, silica-based film, and method for forming silica-based film - Google Patents

Film-forming composition, silica-based film, and method for forming silica-based film Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film-forming composition capable of forming an interlayer insulation film having a low dielectric constant and excellent in mechanical strength, such as a modulus of elasticity. <P>SOLUTION: This film-forming composition contains a hydrolyzed condensate formed by subjecting (A) a silane compound expressed by general formula (1): Si(OR)<SB>4</SB>(R is a monovalent organic radical), (B) at least one kind of silane compound selected from a group comprising a silane compound expressed by general formula (2): R<SP>1</SP>Si(OR<SP>2</SP>)<SB>3</SB>(R<SP>1</SP>is H, F or a monovalent organic radical; and R<SP>2</SP>is a monovalent organic radical) and a silane compound expressed by general formula (3): R<SP>3</SP><SB>2</SB>Si(OR<SP>4</SP>)<SB>2</SB>(R<SP>3</SP>is H, F or a monovalent organic radical; and R<SP>4</SP>is a monovalent organic radical), and (C) a silane compound expressed by general formula (4): R<SP>5</SP><SB>3</SB>SiOR<SP>6</SP>(R<SP>5</SP>is H, F or a monovalent organic radical; and R<SP>6</SP>is H or a monovalent organic radical) to hydrolytic condensation in the presence of (D) a basic compound. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、膜形成用組成物、シリカ系膜およびシリカ系膜の形成方法に関し、さらに詳しくは、半導体素子などにおいて用いられる層間絶縁膜の材料として、比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、シリカ系膜およびシリカ系膜の形成方法に関する。   The present invention relates to a film-forming composition, a silica-based film, and a method for forming a silica-based film, and more particularly, as a material for an interlayer insulating film used in a semiconductor element or the like, having excellent relative dielectric constant characteristics and mechanical strength. The present invention relates to a film-forming composition capable of forming a silica-based film, a silica-based film, and a method for forming a silica-based film.

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、SOG(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。 Conventionally, a silica (SiO 2 ) film formed by a vacuum process such as a CVD method is often used as an interlayer insulating film in a semiconductor element or the like. In recent years, for the purpose of forming a more uniform interlayer insulating film, a coating type insulating film called a SOG (Spin on Glass) film containing a hydrolysis product of tetraalkoxylane as a main component has been used. It has become. In addition, with high integration of semiconductor elements and the like, an interlayer insulating film having a low relative dielectric constant, which is mainly composed of polyorganosiloxane called organic SOG, has been developed.

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、より低比誘電率な層間絶縁膜が求められており、かつ、CMP(Chemical Mechanical Planarization)などの半導体製造プロセスのダメージを回避するために弾性率などの機械的特性に優れた層間絶縁膜材料が求められている。   In order to avoid damages in semiconductor manufacturing processes such as CMP (Chemical Mechanical Planarization), in particular, with further higher integration and multi-layering of semiconductor elements and the like, a lower dielectric constant interlayer insulating film is required. There is a demand for an interlayer insulating film material having excellent mechanical properties such as elastic modulus.

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(特許文献1,2参照)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(特許文献3,4参照)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、PCT(Pressure Cooker Test)後の比誘電率特性、PCT後のCMP耐性、PCT後の基板と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。   As a material having a low dielectric constant, a composition comprising a mixture of fine particles obtained by condensing alkoxysilane in the presence of ammonia and a basic partial hydrolyzate of alkoxysilane (see Patent Documents 1 and 2), A coating solution obtained by condensing a basic hydrolyzate of polyalkoxysilane in the presence of ammonia has been proposed (see Patent Documents 3 and 4). The material obtained by these methods is a reaction product. Because the properties of the product are not stable, and there are large variations in film properties such as the dielectric constant characteristics after PCT (Pressure Cooker Test), CMP resistance after PCT, and adhesion to the substrate after PCT, It was unsuitable.

特許文献5は、加水分解縮合において、有機溶剤と塩基性化合物と水の混合物中にアルコキシシランを連続的あるいは断続的に添加することで、成膜後の比誘電率特性、PCT後の脱ガス特性、CMP耐性に優れた膜形成用組成物を開示している。   Patent Document 5 discloses that, in the hydrolysis condensation, alkoxysilane is continuously or intermittently added to a mixture of an organic solvent, a basic compound, and water, so that the dielectric constant characteristics after film formation and degassing after PCT are achieved. Disclosed is a film-forming composition having excellent characteristics and CMP resistance.

また特許文献6は、窒素オニウム塩化合物、沸点100℃以下のアルコールおよび水の存在下でアルコキシシラン加水分解および/または縮合を行うことで、塗膜の比誘電率の温度依存性が小さく、PCT後の比誘電率変化が少なく、かつ塗膜の機械的強度に優れた膜形成用組成物を開示している。
特開平5−263045号公報 特開平5−315319号公報 特開平11−340219号公報 特開平11−340220号公報 特開2001−354905号公報 特開2002−20689号公報
Patent Document 6 discloses that the temperature dependence of the dielectric constant of the coating film is small by performing alkoxysilane hydrolysis and / or condensation in the presence of a nitrogen onium salt compound, an alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less, and water. Disclosed is a film-forming composition that has little subsequent change in dielectric constant and excellent mechanical strength of a coating film.
JP-A-5-263045 JP-A-5-315319 Japanese Patent Laid-Open No. 11-340219 JP 11-340220 A JP 2001-354905 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-20687

しかし、近年の半導体素子などのさらなる高集積化や多層化に伴ない、層間絶縁膜などにおいては、CMP耐性などのさらなる向上が望まれている。   However, with further high integration and multi-layering of semiconductor devices in recent years, further improvement in CMP resistance and the like is desired for interlayer insulating films and the like.

本発明の目的は、塗膜の弾性率などの機械的強度にさらに優れ、層間絶縁膜として好適に用いられる膜を得ることができる膜形成用組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a film-forming composition that is further excellent in mechanical strength such as an elastic modulus of a coating film, and that can obtain a film that is suitably used as an interlayer insulating film.

また、本発明の他の目的は、上述の膜形成用組成物の製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a method for producing the above-mentioned film forming composition.

また、本発明の他の目的は、上述の膜形成用組成物を用いてシリカ系膜を形成する方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a method for forming a silica-based film using the above-mentioned film forming composition.

また、本発明の他の目的は、上述の膜形成方法により得られ、層間絶縁膜として好適に用いることができるシリカ系膜を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a silica-based film that is obtained by the above-described film forming method and can be suitably used as an interlayer insulating film.

本発明に係る膜形成用組成物は、(A)下記一般式(1)で表されるシラン化合物と、(B)下記一般式(2)で表されるシラン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種のシラン化合物と、(C)下記一般式(4)で表されるシラン化合物を、(D)塩基性化合物の存在下で加水分解縮合した加水分解縮合物を含有する。   The film forming composition according to the present invention comprises (A) a silane compound represented by the following general formula (1), (B) a silane compound represented by the following general formula (2), and the following general formula (3). At least one silane compound selected from the group of compounds represented by (C) and (C) a silane compound represented by the following general formula (4) was hydrolytically condensed in the presence of (D) a basic compound. Contains hydrolysis condensate.

Si(OR)4 ・・・・・(1)
(式中、Rは1価の有機基を示す。)
1Si(OR2 ・・・・・(2)
(式中、R1は水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R2は1価の有機基を示す。)
Si(OR ・・・・・(3)
(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、Rは1価の有機基を示す。)
SiOR ・・・・・(4)
(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、Rは水素原子または1価の有機基を示す。)
本発明に係る膜形成用組成物は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の完全加水分解縮合物の全量100重量部のうち、(C)成分が1〜79重量部であることができる。
Si (OR) 4 (1)
(In the formula, R represents a monovalent organic group.)
R 1 Si (OR 2 ) 3 (2)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 2 represents a monovalent organic group.)
R 3 2 Si (OR 4 ) 2 (3)
(In the formula, R 3 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 4 represents a monovalent organic group.)
R 5 3 SiOR 6 (4)
(Wherein R 5 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 6 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.)
The film-forming composition according to the present invention comprises (A) component, (B) component, and (C) component in 100 parts by weight of the total hydrolysis condensate, and (C) component is 1 to 79 parts by weight. Can be.

本発明に係る膜形成用組成物は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の完全加水分解縮合物の全量100重量部のうち、(B)成分と(C)成分の合計量が10〜80重量部であることができる。   The film-forming composition according to the present invention is a total of (B) component and (C) component among 100 parts by weight of the total hydrolysis condensate of component (A), component (B) and component (C). The amount can be 10 to 80 parts by weight.

本発明に係る膜形成用組成物は、加水分解縮合時の(A)成分、(B)成分および(C)成分の濃度が、0.1〜10重量%(完全加水分解縮合物換算)であることができる。   In the film forming composition according to the present invention, the concentrations of the component (A), the component (B) and the component (C) at the time of hydrolysis condensation are 0.1 to 10% by weight (in terms of complete hydrolysis condensate). Can be.

本発明に係る膜形成用組成物は、(D)成分の使用量が(A)成分、(B)成分および(C)成分の全量1モルに対して0.00001〜1モルであることができる。   In the film-forming composition according to the present invention, the amount of the component (D) used is 0.00001 to 1 mol with respect to 1 mol of the total amount of the components (A), (B) and (C). it can.

本発明に係る膜形成用組成物は、水および沸点100℃以下のアルコールの存在下に(A)成分、(B)成分および(C)成分を加水分解することにより得ることができる。   The film forming composition according to the present invention can be obtained by hydrolyzing the component (A), the component (B) and the component (C) in the presence of water and an alcohol having a boiling point of 100 ° C. or lower.

本発明に係る膜形成用組成物は、水の使用量が、(A)成分、(B)成分および(C)成分の全量1モル対して0.5〜150モルであることができる。   In the film-forming composition according to the present invention, the amount of water used may be 0.5 to 150 mol with respect to 1 mol of the total amount of the components (A), (B) and (C).

本発明に係る膜形成用組成物は、加水分解縮合時の反応温度が0℃〜100℃であることができる。   In the film-forming composition according to the present invention, the reaction temperature during hydrolysis condensation may be 0 ° C to 100 ° C.

本発明に係る膜形成用組成物は、下記一般式(5)で表される溶剤を含有することができる。   The film forming composition according to the present invention may contain a solvent represented by the following general formula (5).

O(CHCHCHO)8 ・・・・・(5)
(RおよびR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CHCO−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。)
本発明に係るシリカ系膜の形成方法は、本発明に係る膜形成用組成物を基板に塗布し、加熱することを含む。
R 7 O (CHCH 3 CH 2 O) e R 8 (5)
(R 7 and R 8 each independently represents a monovalent organic group selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or CH 3 CO—, and e represents an integer of 1 to 2)
The method for forming a silica-based film according to the present invention includes applying the film-forming composition according to the present invention to a substrate and heating.

本発明に係るシリカ系膜は、本発明に係るシリカ系膜の形成方法によって得られるものである。   The silica-based film according to the present invention is obtained by the method for forming a silica-based film according to the present invention.

以下に、本発明に係る膜形成用組成物、絶縁膜の形成方法、および絶縁膜の詳細について説明する。   Hereinafter, the film forming composition, the insulating film forming method, and the details of the insulating film according to the present invention will be described.

1.膜形成用組成物
本発明に係る膜形成用組成物は、(A)成分と、(B)成分と、(C)成分とを(D)成分の存在下で加水分解縮合した加水分解縮合物を含む。(A)、(B)、(C)および(D)成分のそれぞれについて以下に説明する。
1. Film-forming composition The film-forming composition according to the present invention is a hydrolysis-condensation product obtained by hydrolytic condensation of component (A), component (B), and component (C) in the presence of component (D). including. Each of the components (A), (B), (C), and (D) will be described below.

1.1(A)成分
本発明において使用する(A)シラン化合物は下記一般式(1)で表される少なくとも1種のシラン化合物(以下「化合物1」という)である。
1.1 (A) Component The (A) silane compound used in the present invention is at least one silane compound (hereinafter referred to as “compound 1”) represented by the following general formula (1).

Si(OR)4 ・・・・・(1)
(式中、Rは1価の有機基を示す。)
前記一般式(1)において、Rで示される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。なかでも、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アリー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。前記一般式(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。
Si (OR) 4 (1)
(In the formula, R represents a monovalent organic group.)
In the general formula (1), examples of the monovalent organic group represented by R include an alkyl group, an aryl group, an allyl group, and a glycidyl group. Especially, in General formula (1), it is preferable that R is a monovalent organic group, especially an alkyl group or an aryl group. Here, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and preferably 1 to 5 carbon atoms. These alkyl groups may be linear or branched, Further, a hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom or the like. In the general formula (1), examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a methylphenyl group, an ethylphenyl group, a chlorophenyl group, a bromophenyl group, and a fluorophenyl group.

化合物1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、テトライソプロポキシシラン、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を挙げることができ、特に好ましい化合物としてはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが挙げられる。これらは、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。   Specific examples of compound 1 include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetraphenoxy. Silane and the like can be mentioned, and particularly preferred compounds include tetramethoxysilane and tetraethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.

1.2(B)成分
本発明において使用する(B)成分は、下記一般式(2)および(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(以下「化合物2」および「化合物3」という)である。
1.2 Component (B) The component (B) used in the present invention is at least one silane compound selected from the group of compounds represented by the following general formulas (2) and (3) (hereinafter “Compound 2”). And “compound 3”).

1Si(OR2 ・・・・・(2)
(式中、R1は水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R2は1価の有機基を示す。)
Si(OR ・・・・・(3)
(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、Rは1価の有機基を示す。)
前記一般式(2)において、RおよびRで表される1価の有機基としては、先の一般式(1)において示したものと同様の有機基を挙げることができる。
R 1 Si (OR 2 ) 3 (2)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 2 represents a monovalent organic group.)
R 3 2 Si (OR 4 ) 2 (3)
(In the formula, R 3 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 4 represents a monovalent organic group.)
In the general formula (2), examples of the monovalent organic group represented by R 1 and R 2 include the same organic groups as those shown in the general formula (1).

化合物2の具体例としては、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、メチルトリイソプロポキシシラン、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、エチルトリイソプロポキシシラン、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、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−プロピルトリイソプロポキシシラン、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、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリ−n−プロポキシシラン、イソプロピルトリイソプロポキシシラン、イソプロピルトリ−n−ブトキシシラン、イソプロピルトリ−sec−ブトキシシラン、イソプロピルトリ−tert−ブトキシシラン、イソ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−ブチルトリイソプロポキシシラン、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−ブチルイソ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−ブチルトリイソプロポキシシラン、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、tert−ブチルトリメトキシシラン、tert−ブチルトリエトキシシラン、tert−ブチルトリ−n−プロポキシシラン、tert−ブチルトリイソプロポキシシラン、tert−ブチルトリ−n−ブトキシシラン、tert−ブチルトリ−sec−ブトキシシラン、tert−ブチルトリ−tert−ブトキシシラン、tert−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、フェニルトリイソプロポキシシラン、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よい。   Specific examples of compound 2 include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, methyltri-sec-butoxysilane, methyltri-tert-butoxy. Silane, methyltriphenoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-n-propoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltri-n-butoxysilane, ethyltri-sec-butoxysilane, ethyltri-tert-butoxysilane , Ethyltriphenoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltri-n-propoxysilane, n-propyltriisopropoxy N-propyltri-n-butoxysilane, n-propyltri-sec-butoxysilane, n-propyltri-tert-butoxysilane, n-propyltriphenoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, isopropyl Tri-n-propoxysilane, isopropyltriisopropoxysilane, isopropyltri-n-butoxysilane, isopropyltri-sec-butoxysilane, isopropyltri-tert-butoxysilane, isopropyltriphenoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n -Butyltriethoxysilane, n-butyltri-n-propoxysilane, n-butyltriisopropoxysilane, n-butyltri-n-butoxysilane, n-butyltri-sec-butoxy Run, n-butyltri-tert-butoxysilane, n-butyltriphenoxysilane, sec-butyltrimethoxysilane, sec-butylisotriethoxysilane, sec-butyltri-n-propoxysilane, sec-butyltriisopropoxysilane, sec-butyltri-n-butoxysilane, sec-butyltri-sec-butoxysilane, sec-butyltri-tert-butoxysilane, sec-butyltriphenoxysilane, tert-butyltrimethoxysilane, tert-butyltriethoxysilane, tert- Butyltri-n-propoxysilane, tert-butyltriisopropoxysilane, tert-butyltri-n-butoxysilane, tert-butyltri-sec-butoxysilane, tert-butyltri -Tert-butoxysilane, tert-butyltriphenoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltri-n-propoxysilane, phenyltriisopropoxysilane, phenyltri-n-butoxysilane, phenyltri-sec- Examples include butoxysilane, phenyltri-tert-butoxysilane, and phenyltriphenoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.

化合物2として特に好ましい化合物は、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、メチルトリイソプロポキシシラン、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などである。   Particularly preferred compounds as compound 2 are methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane. , Phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane and the like.

前記一般式(3)において、RおよびRで表される1価の有機基としては、先の一般式(1)において示したものと同様の有機基を挙げることができる。 In the general formula (3), examples of the monovalent organic group represented by R 3 and R 4 include the same organic groups as those shown in the general formula (1).

化合物3の具体例としては、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、ジメチルジイソプロポキシシラン、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、ジエチルジイソプロポキシシラン、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−tert−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−プロピルジイソプロポキシシラン、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、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジ−n−プロポキシシラン、ジイソプピルジイソプロポキシシラン、ジイソプロピルジ−n−ブトキシシラン、ジイソプロピルジ−sec−ブトキシシラン、ジイソプロピルジ−tert−ブトキシシラン、ジイソ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−ブチルジイソプロポキシシラン、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−sec−ブチルジイソプロポキシシラン、ジ−sec−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−ブチルジイソプロポキシシラン、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、ジフェニルジイソプロポキシシラン、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、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−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−トリフルオロプロピルトリエトキシシランが挙げられる。これらは、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。   Specific examples of the compound 3 include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi-n-propoxysilane, dimethyldiisopropoxysilane, dimethyldi-n-butoxysilane, dimethyldi-sec-butoxysilane, and dimethyldi-tert-butoxysilane. , Dimethyldiphenoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyldi-n-propoxysilane, diethyldiisopropoxysilane, diethyldi-n-butoxysilane, diethyldi-sec-butoxysilane, diethyldi-tert-butoxysilane, diethyl Diphenoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di-n-propyldiethoxysilane, di-n-propyldi-n-propoxysilane, di-n-propyldiisopro Xysilane, di-n-propyldi-n-butoxysilane, di-n-propyldi-sec-butoxysilane, di-n-propyldi-tert-butoxysilane, di-n-propyldi-phenoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, diisopropyldi Ethoxysilane, diisopropyldi-n-propoxysilane, diisopropyldiisopropoxysilane, diisopropyldi-n-butoxysilane, diisopropyldi-sec-butoxysilane, diisopropyldi-tert-butoxysilane, diisopropyldiphenoxysilane, di- n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, di-n-butyldi-n-propoxysilane, di-n-butyldiisopropoxysilane, di-n-butyldi-n-butoxysilane, di-n Butyldi-sec-butoxysilane, di-n-butyldi-tert-butoxysilane, di-n-butyldi-phenoxysilane, di-sec-butyldimethoxysilane, di-sec-butyldiethoxysilane, di-sec-butyldi- n-propoxysilane, di-sec-butyldiisopropoxysilane, di-sec-butyldi-n-butoxysilane, di-sec-butyldi-sec-butoxysilane, di-sec-butyldi-tert-butoxysilane, di- sec-butyldi-phenoxysilane, di-tert-butyldimethoxysilane, di-tert-butyldiethoxysilane, di-tert-butyldi-n-propoxysilane, di-tert-butyldiisopropoxysilane, di-tert-butyldi -N-butoxysilane, di-te rt-butyldi-sec-butoxysilane, di-tert-butyldi-tert-butoxysilane, di-tert-butyldi-phenoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldi-ethoxysilane, diphenyldi-n-propoxysilane, diphenyldiiso Propoxysilane, diphenyldi-n-butoxysilane, diphenyldi-sec-butoxysilane, diphenyldi-tert-butoxysilane, diphenyldiphenoxysilane, divinyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltri Ethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-trifluoropropyltrimethoxysilane, γ-trifluoropropyltrieth Shishiran and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

化合物3として特に好ましい化合物は、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、テトラメトキシシラン、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である。   Particularly preferred compounds as Compound 3 are dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, tetramethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetra-n. -Propoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetraphenoxysilane and the like.

1.3(C)成分
本発明において使用する(C)シラン化合物は、下記一般式(4)で表される少なくとも1種のシラン化合物(以下「化合物4」という)である。
1.3 (C) Component The (C) silane compound used in the present invention is at least one silane compound (hereinafter referred to as “compound 4”) represented by the following general formula (4).

SiOR ・・・・・(4)
(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、Rは水素原子または1価の有機基を示す。)
一般式(4)において、R〜Rで表される1価の有機基としては、先の一般式(1)において示したものと同様の有機基を挙げることができる。
R 5 3 SiOR 6 (4)
(In the formula, R 5 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 6 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.)
In the general formula (4), examples of the monovalent organic group represented by R 5 to R 6 include the same organic groups as those shown in the general formula (1).

化合物4の具体例としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルn−プロポキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラン、トリメチルn−ブトキシシラン、トリメチルsec−ブトキシシラン、トリメチルtert−ブトキシシラン、トリメチルフェノキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルn−プロポキシシラン、トリエチルイソプロポキシシラン、トリエチルn−ブトキシシラン、トリエチルsec−ブトキシシラン、トリエチルtert−ブトキシシラン、トリエチルフェノキシシラン、トリ−n−プロピルメトキシシラン、トリ−n−プロピルエトキシシラン、トリ−n−プロピルn−プロポキシシラン、トリ−n−プロピルイソプロポキシシラン、トリ−n−プロピルn−ブトキシシラン、トリ−n−プロピルsec−ブトキシシラン、トリ−n−プロピルtert−ブトキシシラン、トリ−n−プロピルフェノキシシラン、トリイソプロピルメトキシシラン、トリイソプロピルエトキシシラン、トリイソプロピルn−プロポキシシラン、トリイソプロピルイソプロポキシシラン、トリイソプロピルn−ブトキシシラン、トリイソプロピルsec−ブトキシシラン、トリイソプロピルtert−ブトキシシラン、トリイソプロピルフェノキシシラン、トリ−n−ブチルメトキシシラン、トリ−n−ブチルエトキシシラン、トリ−n−ブチルn−プロポキシシラン、トリ−n−ブチルイソプロポキシシラン、トリ−n−ブチルn−ブトキシシラン、トリ−n−ブチルsec−ブトキシシラン、トリ−n−ブチルtert−ブトキシシラン、トリ−n−ブチルフェノキシシラン、トリ−sec−ブチルメトキシシラン、トリ−sec−ブチルイソエトキシシラン、トリ−sec−ブチルn−プロポキシシラン、トリ−c−ブチルイソプロポキシシラン、トリ−sec−ブチルn−ブトキシシラン、トリ−sec−ブチルsec−ブトキシシラン、トリ−sec−ブチルtert−ブトキシシラン、トリ−sec−ブチルフェノキシシラン、トリ−tert−ブチルメトキシシラン、トリ−tert−ブチルエトキシシラン、トリ−tert−ブチルn−プロポキシシラン、トリ−tert−ブチルイソプロポキシシラン、トリ−tert−ブチルn−ブトキシシラン、トリ−tert−ブチルsec−ブトキシシラン、トリ−tert−ブチルtert−ブトキシシラン、トリ−tert−ブチルフェノキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン、トリフェニルn−プロポキシシラン、トリフェニルイソプロポキシシラン、トリフェニルn−ブトキシシラン、トリフェニルsec−ブトキシシラン、トリフェニルtert−ブトキシシラン、トリフェニルフェノキシシランが挙げられる。これらは、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。   Specific examples of the compound 4 include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethyl n-propoxysilane, trimethylisopropoxysilane, trimethyl n-butoxysilane, trimethyl sec-butoxysilane, trimethyl tert-butoxysilane, trimethylphenoxysilane, and triethyl. Methoxysilane, triethylethoxysilane, triethyl n-propoxysilane, triethylisopropoxysilane, triethyl n-butoxysilane, triethyl sec-butoxysilane, triethyl tert-butoxysilane, triethylphenoxysilane, tri-n-propylmethoxysilane, tri- n-propylethoxysilane, tri-n-propyl n-propoxysilane, tri-n-propylisopropoxysilane, tri n-propyl n-butoxysilane, tri-n-propyl sec-butoxysilane, tri-n-propyl tert-butoxysilane, tri-n-propylphenoxysilane, triisopropylmethoxysilane, triisopropylethoxysilane, triisopropyl n- Propoxysilane, triisopropylisopropoxysilane, triisopropyl n-butoxysilane, triisopropyl sec-butoxysilane, triisopropyl tert-butoxysilane, triisopropylphenoxysilane, tri-n-butylmethoxysilane, tri-n-butylethoxysilane , Tri-n-butyl n-propoxysilane, tri-n-butylisopropoxysilane, tri-n-butyl n-butoxysilane, tri-n-butyl sec-butoxysilane, -N-butyl tert-butoxysilane, tri-n-butylphenoxysilane, tri-sec-butylmethoxysilane, tri-sec-butylisoethoxysilane, tri-sec-butyl n-propoxysilane, tri-c-butyliso Propoxysilane, tri-sec-butyl n-butoxysilane, tri-sec-butylsec-butoxysilane, tri-sec-butyltert-butoxysilane, tri-sec-butylphenoxysilane, tri-tert-butylmethoxysilane, tri -Tert-butylethoxysilane, tri-tert-butyl n-propoxysilane, tri-tert-butylisopropoxysilane, tri-tert-butyl n-butoxysilane, tri-tert-butylsec-butoxysilane, tri-tert- The Til tert-butoxysilane, tri-tert-butylphenoxysilane, triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, triphenyl n-propoxysilane, triphenylisopropoxysilane, triphenyl n-butoxysilane, triphenyl sec-butoxysilane , Triphenyl tert-butoxysilane, and triphenylphenoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.

化合物4として特に好ましい化合物は、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルn−プロポキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリビニルメトキシシラン、トリビニルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシランなどである。   Particularly preferred compounds as Compound 4 are trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethyl n-propoxysilane, trimethylisopropoxysilane, triethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, trivinylmethoxysilane, trivinylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, And triphenylethoxysilane.

1.4(D)成分
本発明において使用する(D)塩基性化合物としては、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、水酸化セリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、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、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、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、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、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ラン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、尿素、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、ベンジルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリンなどを挙げることができる。これらの中で、アンモニア、有機アミン類、アンモニウムハイドロオキサイド類を好ましい例として挙げることができ、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が特に好ましい。これらの(C)成分として使用される塩基性化合物は、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。
1.4 (D) Component Examples of the basic compound (D) used in the present invention include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, cerium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, pyridine, and pyrrole. Piperazine, pyrrolidine, piperidine, picoline, ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, monoethanolamine, diethanolamine, Dimethylmonoethanolamine, monomethyldiethanolamine, triethanolamine, diazabicycloocrane, diazabicyclononane, diazabicycloundecene, urea, tetramethylamine Trimonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, choline, and the like. Among these, ammonia, organic amines, and ammonium hydroxides can be mentioned as preferred examples, and tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, and tetrapropylammonium hydroxide are particularly preferable. These basic compounds used as component (C) may be used alone or in combination of two or more.

(D)塩基性化合物の使用量は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の全量1モルに対して、通常、0.00001〜1モル、好ましくは0.00005〜0.5モルである。塩基性化合物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おそれが少ない。   (D) The usage-amount of a basic compound is 0.00001-1 mol normally with respect to 1 mol of total amounts of (A) component, (B) component, and (C) component, Preferably it is 0.00005-0. 5 moles. If the usage-amount of a basic compound is in the said range, there is little possibility of polymer precipitation or gelation during reaction.

1.5 膜形成用組成物の製造方法
本発明の膜形成用組成物は、(A)成分と、(B)成分と、(C)成分とを(D)成分の存在下で加水分解縮合することにより得られる。この場合、(C)成分の使用量は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の全量100重量部(完全加水分解縮合物換算)に対して、1〜79重量部、好ましくは5〜60重量部である。
1.5 Production Method of Film-Forming Composition The film-forming composition of the present invention comprises (A) component, (B) component, and (C) component in the presence of (D) component. Can be obtained. In this case, the amount of component (C) used is preferably 1 to 79 parts by weight, preferably 100 parts by weight (in terms of complete hydrolysis condensate) of components (A), (B) and (C). Is 5 to 60 parts by weight.

また(B)成分の使用量は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の全量100重量部(完全加水分解縮合物換算)に対して、1〜79重量部である。   Moreover, the usage-amount of (B) component is 1-79 weight part with respect to 100 weight part (total hydrolysis-condensation product conversion) total amount of (A) component, (B) component, and (C) component.

この場合、(B)成分と(C)成分の合計量は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の全量100重量部(完全加水分解縮合物換算)に対して、10〜80重量部、好ましくは20〜70重量部である。(B)成分と(C)成分の合計量が10重量部未満である場合には、製造された膜形成用組成物を用いて形成されたシリカ系膜の低誘電率化を達成することができず、一方、当該合計量が80重量部より大きい場合には、当該シリカ系膜の機械的強度が低下する傾向がある。   In this case, the total amount of the component (B) and the component (C) is 10 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the component (A), the component (B) and the component (C) (in terms of complete hydrolysis condensate). 80 parts by weight, preferably 20 to 70 parts by weight. When the total amount of the component (B) and the component (C) is less than 10 parts by weight, it is possible to achieve a low dielectric constant of the silica-based film formed using the produced film-forming composition. On the other hand, when the total amount is larger than 80 parts by weight, the mechanical strength of the silica-based film tends to be lowered.

加水分解縮合時の反応温度は、通常0〜100℃で0.1〜72時間、好ましくは20〜90℃で0.5〜24時間程度行われる。反応は開放容器もしくは密閉容器中で、通常0.05〜3MPa程度の圧力下で行われる。   The reaction temperature during the hydrolytic condensation is usually 0 to 100 ° C. for 0.1 to 72 hours, preferably 20 to 90 ° C. for about 0.5 to 24 hours. The reaction is usually carried out in an open container or a closed container under a pressure of about 0.05 to 3 MPa.

このようにして得られる本発明の膜形成用組成物の全固形分濃度は、好ましくは0.1〜10重量%であり、使用目的に応じて適宜調整される。本発明の絶縁膜形成用組成物の全固形分濃度が0.1〜10重量%であることにより、絶縁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、濃縮および有機溶剤による希釈によって行なうことができる。   The total solid concentration of the film forming composition of the present invention thus obtained is preferably 0.1 to 10% by weight, and is appropriately adjusted according to the purpose of use. When the total solid content concentration of the composition for forming an insulating film of the present invention is 0.1 to 10% by weight, the film thickness of the insulating film is in an appropriate range, and the storage stability is further improved. The total solid content concentration can be adjusted by concentration and dilution with an organic solvent, if necessary.

(A)成分、(B)成分および(C)成分を加水分解縮合させる場合、(A)成分、(B)および(C)成分の総量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0.5モル未満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。   When hydrolyzing and condensing component (A), component (B) and component (C), use 0.5 to 150 moles of water per mole of the total amount of components (A), (B) and (C). It is particularly preferable to add 1 to 100 mol of water. When the amount of water to be added is less than 0.5 mol, the crack resistance of the coating film may be inferior, and when it exceeds 150 mol, precipitation or gelation of the polymer may occur during hydrolysis and condensation reactions.

この場合、水とともに、沸点100℃以下のアルコールを用いることが好ましい。ここで、沸点100℃以下のアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノールを挙げることができる。沸点100℃以下のアルコールの使用量は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の総量1モルに対して好ましくは3〜100モル、より好ましくは5〜80モルである。   In this case, it is preferable to use alcohol having a boiling point of 100 ° C. or lower together with water. Here, examples of the alcohol having a boiling point of 100 ° C. or lower include methanol, ethanol, n-propanol, and isopropanol. The amount of the alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less is preferably 3 to 100 mol, more preferably 5 to 80 mol, with respect to 1 mol of the total amount of the components (A), (B) and (C).

なお、沸点100℃以下のアルコールは、(A)成分、(B)成分ならびに(C)成分の加水分解および/またはその縮合の際に生じる場合があり、その含量が20重量%以下、好ましくは5重量%以下になるように蒸留などにより除去することが好ましい。また、添加剤として、オルソギ酸メチル等の脱水剤やさらなる金属錯体やレベリング剤が含まれていてもよい。   Alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less may be produced during hydrolysis and / or condensation of the components (A), (B) and (C), and the content thereof is 20% by weight or less, preferably It is preferable to remove it by distillation or the like so as to be 5% by weight or less. Further, as additives, a dehydrating agent such as methyl orthoformate, a further metal complex, or a leveling agent may be contained.

また、(A)成分、(B)成分および(C)成分から加水分解縮合物を得た後、本発明の膜形成用組成物の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、1)pH調整剤を添加する方法、2)常圧または減圧下で、組成物中から塩基性化合物を留去する方法、3)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(塩基性化合物を除去する方法、4)イオン交換樹脂により、組成物中から塩基性化合物を除去する方法、5)抽出や洗浄によって塩基性化合物を系外に除去する方法、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。   Moreover, after obtaining a hydrolysis-condensation product from (A) component, (B) component, and (C) component, it is preferable to adjust the pH of the film forming composition of this invention to 7 or less. As a method for adjusting the pH, 1) a method of adding a pH adjusting agent, 2) a method of distilling a basic compound from the composition under normal pressure or reduced pressure, and 3) bubbling a gas such as nitrogen or argon. (Method to remove basic compound from composition) 4) Method to remove basic compound from composition by ion exchange resin 5) Remove basic compound from system by extraction and washing And the like. Each of these methods may be used in combination.

1)の方法において用いることができるpH調整剤としては、無機酸や有機酸が挙げられる。   Examples of the pH adjuster that can be used in the method 1) include inorganic acids and organic acids.

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。   Examples of inorganic acids include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, boric acid, oxalic acid, and the like.

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、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を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。   Examples of the organic acid include acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oxalic acid, maleic acid, methylmalonic acid, adipic acid, and sebacic acid. Gallic acid, butyric acid, meritic acid, arachidonic acid, shikimic acid, 2-ethylhexanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluenesulfonic acid, Benzenesulfonic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, malonic acid, sulfonic acid, phthalic acid, fumaric acid, citric acid, tartaric acid, succinic acid, fumaric acid, itaconic acid, mesaconic acid, citraconic acid , Malic acid, glutaric acid hydrolyzate, maleic anhydride hydrolyzate, phthalic anhydride Water decomposition products, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

最終的には絶縁膜形成用組成物のpHは、7以下、好ましくは1〜6に調整される。このように、前記pH調整剤により前記範囲内に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が前記範囲内となる量であり、その使用量は、適宜選択される。   Finally, the pH of the composition for forming an insulating film is adjusted to 7 or less, preferably 1 to 6. Thus, the effect that the storage stability of the composition obtained improves by adjusting pH in the said range with the said pH adjuster is acquired. The amount of the pH adjuster used is an amount that makes the pH of the composition within the above range, and the amount used is appropriately selected.

1.6 有機溶媒
また、上述の加水分解縮合は、有機溶媒存在下で行うことができる。かかる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。
1.6 Organic Solvent The above-mentioned hydrolysis condensation can be performed in the presence of an organic solvent. Examples of the organic solvent include at least one selected from the group consisting of alcohol solvents, ketone solvents, amide solvents, ester solvents, and aprotic solvents.

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;
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。
Here, as the alcohol solvent, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, n-pentanol, i-pentanol, 2-methyl Butanol, sec-pentanol, t-pentanol, 3-methoxybutanol, n-hexanol, 2-methylpentanol, sec-hexanol, 2-ethylbutanol, sec-heptanol, heptanol-3, n-octanol, 2- Ethylhexanol, sec-octanol, n-nonyl alcohol, 2,6-dimethylheptanol-4, n-decanol, sec-undecyl alcohol, trimethylnonyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol Phenol, cyclohexanol, methyl cyclohexanol, 3,3,5-trimethyl cyclohexanol, benzyl alcohol, mono-alcohol solvents such as diacetone alcohol;
Ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, pentanediol-2,4, 2-methylpentanediol-2,4, hexanediol-2,5, heptanediol-2,4, 2- Polyhydric alcohol solvents such as ethylhexanediol-1,3, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol;
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl Ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol Monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, polyhydric alcohol partial ether solvents such as dipropylene glycol monopropyl ether;
And so on. These alcohol solvents may be used alone or in combination of two or more.

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。   Examples of ketone solvents include acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-i-butyl ketone, methyl-n-pentyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, and methyl-n-hexyl. In addition to ketone, di-i-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, 2-hexanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone, acetophenone, fenchon, acetylacetone, 2,4-hexanedione, 2 , 4-heptanedione, 3,5-heptanedione, 2,4-octanedione, 3,5-octanedione, 2,4-nonanedione, 3,5-nonanedione, 5-methyl-2,4-hexanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3, - heptanedione, 1,1,1,5,5,5 beta-diketones such as hexafluoro-2,4-heptane dione and the like. These ketone solvents may be used alone or in combination of two or more.

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。   Examples of amide solvents include formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide N, N-diethylacetamide, N-methylpropionamide, N-methylpyrrolidone, N-formylmorpholine, N-formylpiperidine, N-formylpyrrolidine, N-acetylmorpholine, N-acetylpiperidine, N-acetylpyrrolidine, etc. Can be mentioned. These amide solvents may be used alone or in combination of two or more.

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。   Examples of ester solvents include diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, and i-acetate. -Butyl, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl pentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, methylcyclohexyl acetate, n-acetate -Nonyl, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl acetate Glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene Glycol acetate, methoxytriglycol acetate, ethyl propionate, n-butyl propionate, i-amyl propionate, diethyl oxalate, di-n-butyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate, n-butyl lactate, n-lactate Examples include amyl, diethyl malonate, dimethyl phthalate, and diethyl phthalate. These ester solvents may be used alone or in combination of two or more.

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。これら非プロトン系溶媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。   As aprotic solvents, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, N, N, N ′, N′-tetraethylsulfamide, hexamethylphosphoric triamide, N-methylmorpholone, N-methylpyrrole, N-ethylpyrrole, N -Methyl-Δ3-pyrroline, N-methylpiperidine, N-ethylpiperidine, N, N-dimethylpiperazine, N-methylimidazole, N-methyl-4-piperidone, N-methyl-2-piperidone, N-methyl-2 -Pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyltetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone and the like can be mentioned. These aprotic solvents may be used alone or in combination of two or more.

有機溶媒としては、特に下記一般式(5)で表される溶剤を使用することが好ましい。   As the organic solvent, it is particularly preferable to use a solvent represented by the following general formula (5).

O(CHCHCHO) ・・・・・(5)
(RおよびR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CHCO−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。)
具体的には、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を挙げることができる。以上の有機溶媒は、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。
R 7 O (CHCH 3 CH 2 O) e R 8 (5)
(R 7 and R 8 each independently represents a monovalent organic group selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or CH 3 CO—, and e represents an integer of 1 to 2)
Specific examples include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, and dipropylene glycol monopropyl ether. Can do. The above organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

1.7 その他の添加剤
本発明の絶縁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、界面活性剤、シランカップリング剤、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。
1.7 Other Additives Components such as colloidal silica, colloidal alumina, surfactants, and silane coupling agents may be further added to the composition for forming an insulating film of the present invention. Colloidal silica is, for example, a dispersion in which high-purity silicic acid is dispersed in the hydrophilic organic solvent. Usually, the average particle size is 5 to 30 nm, preferably 10 to 20 nm, and the solid content concentration is 10 to 10. About 40% by weight. Examples of such colloidal silica include Nissan Chemical Industries, Ltd., methanol silica sol and isopropanol silica sol; Catalyst Chemical Industries, Ltd., Oscar. Examples of the colloidal alumina include Alumina Sol 520, 100 and 200 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd .; Alumina Clear Sol, Alumina Sol 10 and 132 manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., and the like.

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。   Examples of the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and further, fluorine surfactants, silicone surfactants, Polyalkylene oxide surfactants, poly (meth) acrylate surfactants and the like can be mentioned, and fluorine surfactants and silicone surfactants can be preferably mentioned.

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F183(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AG710、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子(株)製)、BM−1000、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、前記メガファックF172,BM−1000,BM−1100,NBX−15が特に好ましい。   Examples of the fluorosurfactant include 1,1,2,2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluorooctyl hexyl ether, octa Ethylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexaethylene glycol (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, octapropylene glycol di (1,1,2, , 2-tetrafluorobutyl) ether, hexapropylene glycol di (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, sodium perfluorododecyl sulfonate, 1,1,2,2,8,8 , 9,9,10,10-decafluorododecane, 1,1,2,2,3,3-hexafluorodecane, N- [3- (perfluoroo Tansulfonamido) propyl] -N, N′-dimethyl-N-carboxymethyleneammonium betaine, perfluoroalkylsulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl-N-ethylsulfonylglycine salt, bis (N-perfluorophosphate) Octylsulfonyl-N-ethylaminoethyl), monoperfluoroalkylethyl phosphate ester, etc., a fluorine-based surfactant comprising a compound having a fluoroalkyl or fluoroalkylene group at least at any one of its terminal, main chain and side chain Can be mentioned. Commercially available products include MegaFuck F142D, F172, F173, F173, and F183 (above, Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), F-Top EF301, 303, and 352 (made by Shin-Akita Kasei). , FLORARD FC-430, FC-431 (manufactured by Sumitomo 3M Limited), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC -105, SC-106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), BM-1000, BM-1100 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), NBX-15 (Neos Co., Ltd.), etc. Mention may be made of surfactants. Among these, the Megafac F172, BM-1000, BM-1100, and NBX-15 are particularly preferable.

シリコーン系界面活性剤としては、例えばSH7PA、SH21PA、SH30PA、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、前記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。   As the silicone surfactant, for example, SH7PA, SH21PA, SH30PA, ST94PA (all manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., etc.) can be used. Among these, the SH28PA and SH30PA are particularly preferable. The amount of the agent used is usually 0.0001 to 10 parts by weight based on component (A) (completely hydrolyzed condensate), and these may be used alone or in combination of two or more.

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。   Examples of the silane coupling agent include 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminoglycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, 1- Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3- Aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4 , 7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N -Benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (Oxyethylene)- - aminopropyltrimethoxysilane, etc. N- bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

2. 膜の形成方法およびシリカ系膜
次に、膜の形成方法について説明する。
2. Film Formation Method and Silica Film Next, a film formation method will be described.

本発明の絶縁膜の形成方法は、前述した絶縁膜形成用組成物を基板に塗布し、加熱することを含む。まず、基板への塗布方法としては、スピンコート、ディッピング、ローラーブレード、スプレー法などが挙げられる。この際の膜厚は、乾燥膜厚として、1回塗りで厚さ0.01〜1.5μm程度、2回塗りでは厚さ0.02〜3μm程度の塗膜を形成することができる。   The method for forming an insulating film of the present invention includes applying the above-described composition for forming an insulating film to a substrate and heating. First, examples of the method for applying to the substrate include spin coating, dipping, roller blades, and spraying. In this case, as a dry film thickness, it is possible to form a coating film having a thickness of about 0.01 to 1.5 μm by one coating and a thickness of about 0.02 to 3 μm by two coatings.

加熱する方法としては、たとえば、60〜600℃程度の温度で、通常、1分〜240分程度加熱して塗膜を乾燥させることができる。この場合、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、窒素雰囲気下、アルゴン雰囲気下、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。加熱硬化に際しては、不活性雰囲気下または減圧下で、好ましくは80〜450℃、より好ましくは200〜420℃に加熱することが好ましい。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、この場合は、乾燥時間を短縮可能な点で好ましい。   As a heating method, for example, the coating film can be dried by heating usually at a temperature of about 60 to 600 ° C. for about 1 to 240 minutes. In this case, a hot plate, an oven, a furnace, or the like can be used as the heating method, and the heating atmosphere can be an air atmosphere, a nitrogen atmosphere, an argon atmosphere, a vacuum, a reduced pressure with a controlled oxygen concentration, or the like. Can be done. In heat curing, it is preferably heated to 80 to 450 ° C., more preferably 200 to 420 ° C. in an inert atmosphere or under reduced pressure. Moreover, a coating film can be formed also by irradiating an electron beam or an ultraviolet-ray, and this case is preferable at the point which can shorten drying time.

本発明のシリカ系膜は、上述の膜の形成方法により得られるものである。このように(A)成分、(B)成分および(C)成分のそれぞれを規定された混合比で塩基性化合物の存在下で加水分解縮合して得られた膜形成用組成物を用いて得られたシリカ系膜は、誘電率が低く、弾性率にも優れ、さらには機械的強度(CMP耐性)も良好である。   The silica-based film of the present invention is obtained by the film forming method described above. Thus obtained using the film-forming composition obtained by hydrolyzing and condensing each of the component (A), the component (B) and the component (C) in the presence of a basic compound at a specified mixing ratio. The silica-based film thus obtained has a low dielectric constant, an excellent elastic modulus, and a good mechanical strength (CMP resistance).

本発明のシリカ系膜は、均一な膜厚を有し、また、誘電率が低く、層間絶縁膜用材料として好ましいものである。この膜は低い比誘電率を示すことから、LSI、システムLSI、DRAM、SDRAM、RDRAM、D−RDRAMなどの半導体装置用層間絶縁膜、半導体装置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、液晶表示装置用の保護膜や絶縁膜などの用途に有用である。   The silica-based film of the present invention has a uniform film thickness and a low dielectric constant, and is preferable as an interlayer insulating film material. Since this film exhibits a low relative dielectric constant, an interlayer insulating film for semiconductor devices such as LSI, system LSI, DRAM, SDRAM, RDRAM, and D-RDRAM, a protective film such as a surface coat film of a semiconductor device, and a multilayer resist are used. This is useful for applications such as an intermediate layer in a semiconductor manufacturing process, an interlayer insulating film of a multilayer wiring board, a protective film for a liquid crystal display device, and an insulating film.

3. 実施例
次に、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。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。実施例1〜5および比較例1、2において得られた組成物(A−1〜A−5、B−1、B−2)を用いて、それぞれ実施例6〜10および比較例3、4において塗膜を形成した。得られた各シリカ系膜に対して以下の条件で評価を行なった。
3. Examples Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the examples and comparative examples, “parts” and “%” indicate parts by weight and% by weight, respectively, unless otherwise specified. By using the compositions (A-1 to A-5, B-1, and B-2) obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, Examples 6 to 10 and Comparative Examples 3 and 4, respectively. A coating film was formed. Each silica-based film thus obtained was evaluated under the following conditions.

3.1 評価方法
(弾性率)
8インチシリコンウエハ上に、スピンコート法を用いて膜形成用組成物を塗布し、ホットプレート上で70℃で3分間、200℃で3分間前記ウエハを乾燥し、さらに420℃の窒素雰囲気のオーブン中で60分間前記ウエハを焼成した。得られた膜の弾性率を、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。
3.1 Evaluation method (elastic modulus)
A film-forming composition is applied onto an 8-inch silicon wafer by spin coating, and the wafer is dried on a hot plate at 70 ° C. for 3 minutes and at 200 ° C. for 3 minutes, and further in a nitrogen atmosphere at 420 ° C. The wafer was baked in an oven for 60 minutes. The elastic modulus of the obtained film was measured by a continuous stiffness measurement method using Nanoindenter XP (manufactured by Nano Instruments).

(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膜形成用組成物を塗布し、ホットプレート上で80℃で5分間、窒素雰囲気200℃で5分間前記基板を乾燥し、さらに真空下400℃で1時間加熱した。次いで、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。該サンプル温度23℃、湿度50%のクリーンルーム内に2週間放置した後、周波数100kHzの周波数で、横河・ヒューレットパッカード(株)製のHP16451B電極およびHP4284AプレシジョンLCRメーター用いて、CV法により当該塗膜の23℃における比誘電率を測定した。
(Relative permittivity)
A film-forming composition is applied onto an 8-inch silicon wafer by spin coating, and the substrate is dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes and in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 5 minutes, and further at 400 ° C. under vacuum. For 1 hour. Next, an aluminum electrode pattern was formed on the obtained film by a vapor deposition method to prepare a sample for measuring a relative dielectric constant. The sample was allowed to stand in a clean room at 23 ° C. and 50% humidity for 2 weeks, and then applied at a frequency of 100 kHz using the HP16451B electrode and HP4284A Precision LCR meter manufactured by Yokogawa-Hewlett-Packard Co. The relative dielectric constant of the film at 23 ° C. was measured.

(塗膜のCMP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膜形成用組成物を塗布し、ホットプレート上で80℃で5分間、窒素雰囲気200℃で5分間基板を乾燥し、さらに400℃の真空雰囲気(100mTorr)のホットプレートで1時間加熱した。得られた塗膜を以下の条件で研磨した。
(CMP resistance of coating film)
A film-forming composition is applied onto an 8-inch silicon wafer by spin coating, and the substrate is dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes, in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 5 minutes, and then in a vacuum atmosphere at 400 ° C. Heated for 1 hour on a hot plate (100 mTorr). The obtained coating film was polished under the following conditions.

スラリー:シリカ−過酸化水素系
研磨圧力:190g/cm
研磨時間:40秒
CMP後の塗膜の外観を35万ルクスの表面観察用ランプで観察し、下記基準で評価した。
Slurry: Silica-hydrogen peroxide system Polishing pressure: 190 g / cm 2
Polishing time: 40 seconds The appearance of the coated film after CMP was observed with a 350,000 lux surface observation lamp and evaluated according to the following criteria.

○:変化なし
×:塗膜に傷や剥がれが確認される。
○: No change ×: Scratches and peeling are confirmed in the coating film.

3.2 組成物の調整(実施例1〜5および比較例1、2)
〔実施例1〕
40%メチルアミン水溶液7.3g、超純水163.8gおよび2−プロパノール725.2gの混合溶液中に、テトラメトキシシラン57.3g(完全加水分解縮合物換算45.2重量部)、メチルトリメトキシシラン30.8g(完全加水分解縮合物換算30.3重量部)およびトリメチルメトキシシラン15.7g(完全加水分解縮合物換算24.5重量部)を加えて、70℃で4時間反応させた。その反応液にプロピレングリコールモノプロピルエーテルを666.7g加え、減圧下で全溶液量387.9gとなるまで濃縮した。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112.1gを添加し、固形分含有量10%の組成物溶液(A−1)を得た。
3.2 Preparation of composition (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2)
[Example 1]
In a mixed solution of 7.3 g of 40% methylamine aqueous solution, 163.8 g of ultrapure water and 725.2 g of 2-propanol, 57.3 g of tetramethoxysilane (45.2 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate), methyltrimethyl 30.8 g of methoxysilane (30.3 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) and 15.7 g of trimethylmethoxysilane (24.5 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) were added and reacted at 70 ° C. for 4 hours. . 666.7 g of propylene glycol monopropyl ether was added to the reaction solution, and the mixture was concentrated under reduced pressure to a total solution amount of 387.9 g. Thereafter, 112.1 g of a 10% propylene glycol monopropyl ether solution of acetic acid was added to obtain a composition solution (A-1) having a solid content of 10%.

〔実施例2〕
40%メチルアミン水溶液2.5g、超純水556.1gおよび2−プロパノール884.8gの混合溶液中に、テトラメトキシシラン30.9g(完全加水分解縮合物換算54.3重量部)、メチルトリメトキシシラン4.6g(完全加水分解縮合物換算10.1重量部)、ジメチルジメトキシシラン4.1g(完全加水分解縮合物換算11.2重量部)およびトリメチルメトキシシラン7.1g(完全加水分解縮合物換算24.4重量部)を加えて、70℃で6時間反応させた。その反応液にプロピレングリコールモノプロピルエーテルを500g加え、減圧下で全溶液量187.2gとなるまで濃縮した。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37.8gを添加し、固形分含有量10%の組成物溶液(A−2)を得た。
[Example 2]
In a mixed solution of 2.5 g of 40% methylamine aqueous solution, 556.1 g of ultrapure water, and 884.8 g of 2-propanol, 30.9 g of tetramethoxysilane (54.3 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate), methyltrimethyl 4.6 g of methoxysilane (10.1 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate), 4.1 g of dimethyldimethoxysilane (11.2 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate), and 7.1 g of trimethylmethoxysilane (complete hydrolysis condensation) (24.4 parts by weight in terms of product) was added and reacted at 70 ° C. for 6 hours. 500 g of propylene glycol monopropyl ether was added to the reaction solution, and the mixture was concentrated under reduced pressure to a total solution volume of 187.2 g. Thereafter, 37.8 g of a 10% propylene glycol monopropyl ether solution of acetic acid was added to obtain a composition solution (A-2) having a solid content of 10%.

〔実施例3〕
25%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液20.8g、超純水642.8gおよびエタノール738.8gの混合溶液中に、テトラメトキシシラン52.7g(完全加水分解縮合物換算46.2重量部)、メチルトリメトキシシラン37.7g(完全加水分解縮合物換算41.3重量部)およびトリメチルメトキシシラン7.2g(完全加水分解縮合物換算12.5重量部)を加えて、60℃で3時間反応させた。その反応液にプロピレングリコールモノプロピルエーテルを500g加え、減圧下で全溶液量381.4gとなるまで濃縮した。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68.6gを添加し、固形分含有量10%の組成物溶液(A−3)を得た。
Example 3
In a mixed solution of 20.8 g of 25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, 642.8 g of ultrapure water and 738.8 g of ethanol, 52.7 g of tetramethoxysilane (46.2 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate), methyl Add 37.7 g of trimethoxysilane (41.3 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) and 7.2 g of trimethylmethoxysilane (12.5 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) and react at 60 ° C. for 3 hours. It was. To the reaction solution, 500 g of propylene glycol monopropyl ether was added and concentrated under reduced pressure to a total solution amount of 381.4 g. Thereafter, 68.6 g of a 10% propylene glycol monopropyl ether solution of acetic acid was added to obtain a composition solution (A-3) having a solid content of 10%.

〔実施例4〕
25%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液66.0g、超純水240.4gおよびエタノール1011.0gの混合溶液中に、テトラメトキシシラン122.5g(完全加水分解縮合物換算53.7重量部)、ジメチルジメトキシシラン32.2g(完全加水分解縮合物換算22.1重量部)およびトリメチルメトキシシラン28.0g(完全加水分解縮合物換算24.2重量部)を加えて、60℃で2時間反応させた。その反応液にプロピレングリコールモノプロピルエーテルを2000g加え、減圧下で全溶液量682.6gとなるまで濃縮した。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217.4gを添加し、固形分含有量10%の組成物溶液(A−4)を得た。
Example 4
In a mixed solution of 25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution 66.0 g, ultrapure water 240.4 g and ethanol 1011.0 g, tetramethoxysilane 122.5 g (53.7 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate), dimethyl 32.2 g of dimethoxysilane (22.1 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) and 28.0 g of trimethylmethoxysilane (24.2 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) were added and reacted at 60 ° C. for 2 hours. . To the reaction solution, 2000 g of propylene glycol monopropyl ether was added and concentrated under reduced pressure to a total solution amount of 682.6 g. Thereafter, 217.4 g of a 10% propylene glycol monopropyl ether solution of acetic acid was added to obtain a composition solution (A-4) having a solid content of 10%.

〔実施例5〕
25%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液53.8g、超純水278.7gおよびエタノール834.5gの混合溶液中に、テトラメトキシシラン62.2g(完全加水分解縮合物換算37.8重量部)、メチルトリメトキシシラン49.5g(完全加水分解縮合物換算37.5重量部)、ジメチルジメトキシシラン10.9g(完全加水分解縮合物換算10.4重量部)およびメチルメトキシジフェニルシラン10.4g(完全加水分解縮合物換算14.3重量部)を加えて、60℃で1時間反応させた。その反応液にプロピレングリコールモノプロピルエーテルを866.7g加え、減圧下で全溶液量490.5gとなるまで濃縮した。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159.5gを添加し、固形分含有量10%の組成物溶液(A−5)を得た。
Example 5
In a mixed solution of 25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution 53.8 g, ultrapure water 278.7 g, and ethanol 834.5 g, tetramethoxysilane 62.2 g (37.8 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate), methyl 49.5 g of trimethoxysilane (37.5 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate), 10.9 g of dimethyldimethoxysilane (10.4 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate), and 10.4 g of methylmethoxydiphenylsilane (completely hydrolyzed) (14.3 parts by weight in terms of decomposition condensate) was added and reacted at 60 ° C. for 1 hour. 866.7 g of propylene glycol monopropyl ether was added to the reaction solution, and the mixture was concentrated under reduced pressure to a total solution amount of 490.5 g. Thereafter, 159.5 g of a 10% propylene glycol monopropyl ether solution of acetic acid was added to obtain a composition solution (A-5) having a solid content of 10%.

〔比較例1〕
40%メチルアミン水溶液3.0g、超純水460.4gおよび2−プロパノール977.1gの混合溶液中に、テトラメトキシシラン20.2g(完全加水分解縮合物換算26.6重量部)、メチルトリメトキシシラン18.1g(完全加水分解縮合物換算29.7重量部)およびジメチルジメトキシシラン21.3g(完全加水分解縮合物換算43.7重量部)を加えて、70℃で3時間反応させた。その反応液にプロピレングリコールモノプロピルエーテルを500g加え、減圧下で全溶液量253.8gとなるまで濃縮した。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46.2gを添加し、固形分含有量10%の組成物溶液(B−1)を得た。
[Comparative Example 1]
In a mixed solution of 40 g of methylamine aqueous solution 3.0 g, ultrapure water 460.4 g and 2-propanol 977.1 g, tetramethoxysilane 20.2 g (26.6 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) 18.1 g of methoxysilane (29.7 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) and 21.3 g of dimethyldimethoxysilane (43.7 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) were added and reacted at 70 ° C. for 3 hours. . 500 g of propylene glycol monopropyl ether was added to the reaction solution, and the mixture was concentrated under reduced pressure to a total solution amount of 253.8 g. Thereafter, 46.2 g of a 10% propylene glycol monopropyl ether solution of acetic acid was added to obtain a composition solution (B-1) having a solid content of 10%.

〔比較例2〕
25%テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液12.7g、超純水134.3gおよびエタノール982.0gの混合溶液中に、テトラメトキシシラン19.0g(完全加水分解縮合物換算15.6重量部)およびトリメチルメトキシシラン52.0g(完全加水分解縮合物換算84.4重量部)を加えて、60℃で4時間反応させた。その反応液にプロピレングリコールモノプロピルエーテルを400g加え、減圧下で全溶液量438.1gとなるまで濃縮した。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41.9gを添加し、固形分含有量10%の組成物溶液(B−2)を得た。
[Comparative Example 2]
In a mixed solution of 12.7 g of 25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, 134.3 g of ultrapure water and 982.0 g of ethanol, 19.0 g of tetramethoxysilane (15.6 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) and trimethyl 52.0 g of methoxysilane (84.4 parts by weight in terms of complete hydrolysis condensate) was added and reacted at 60 ° C. for 4 hours. 400 g of propylene glycol monopropyl ether was added to the reaction solution, and the mixture was concentrated under reduced pressure to a total solution amount of 438.1 g. Thereafter, 41.9 g of a 10% propylene glycol monopropyl ether solution of acetic acid was added to obtain a composition solution (B-2) having a solid content of 10%.

3.3 シリカ系膜の形成(実施例6〜10および比較例3〜4)
上記実施例1〜5および比較例1〜2で得られた組成物溶液を、孔径0.02μmのフィルターで濾過を行った。フィルターには残留物がなく、濾過が可能であった。
3.3 Formation of Silica Film (Examples 6 to 10 and Comparative Examples 3 to 4)
The composition solutions obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were filtered with a filter having a pore size of 0.02 μm. The filter had no residue and could be filtered.

濾過した組成物溶液を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、次いで窒素雰囲気中200℃で5分間加熱した後、さらに真空下400℃で1時間前記ウエハを加熱して、無色透明のシリカ系膜を得た。   The filtered composition solution was applied onto an 8-inch silicon wafer by spin coating, heated in air at 80 ° C. for 5 minutes, then in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. for 5 minutes, and further in vacuum at 400 ° C. for 1 hour. Was heated to obtain a colorless and transparent silica-based film.

3.4 評価結果
実施例6〜10および比較例3、4において得られたシリカ系膜を用いて、上述の条件で評価を行った。その結果を表1に示す。
3.4 Evaluation Results Evaluation was performed under the above-described conditions using the silica-based films obtained in Examples 6 to 10 and Comparative Examples 3 and 4. The results are shown in Table 1.

Figure 2005213491
Figure 2005213491

表1から明らかなように、本発明により規定された範囲内のモノマーの混合比において、塩基性化合物、沸点100℃以下のアルコール、水の存在下でアルコキシラン加水分解および/または縮合を行うことで、得られたシリカ系膜は、比較例と比べて比誘電率が低く、弾性率にも優れ、さらには機械的強度(CMP耐性)も良好であることが確認された。   As is apparent from Table 1, alkoxylan hydrolysis and / or condensation is performed in the presence of a basic compound, an alcohol having a boiling point of 100 ° C. or less, and water at a monomer mixing ratio within the range defined by the present invention. Thus, it was confirmed that the obtained silica-based film had a low relative dielectric constant, excellent elasticity, and good mechanical strength (CMP resistance) as compared with the comparative example.

Claims (11)

(A)下記一般式(1)で表されるシラン化合物と、
Si(OR)4 ・・・・・(1)
(式中、R は1価の有機基を示す。)
(B)下記一般式(2)で表されるシラン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種のシラン化合物と、
1Si(OR ・・・・・(2)
(式中、R1は水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R2 は1価の有機基を示す。)
Si(OR ・・・・・(3)
(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R は1価の有機基を示す。)
(C)下記一般式(4)で表されるシラン化合物
SiOR ・・・・・(4)
(式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基、R は水素原子または1価の有機基を示す。)
を、(D)塩基性化合物の存在下で加水分解縮合した加水分解縮合物を含有する、膜形成用組成物。
(A) a silane compound represented by the following general formula (1);
Si (OR) 4 (1)
(In the formula, R 1 represents a monovalent organic group.)
(B) at least one silane compound selected from the group of silane compounds represented by the following general formula (2) and compounds represented by the following general formula (3);
R 1 Si (OR 2 ) 3 (2)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 2 represents a monovalent organic group.)
R 3 2 Si (OR 4 ) 2 (3)
(In the formula, R 3 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 4 represents a monovalent organic group.)
(C) Silane compound represented by the following general formula (4) R 5 3 SiOR 6 (4)
(Wherein R 5 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a monovalent organic group, and R 6 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.)
(D) A film-forming composition containing a hydrolysis-condensation product obtained by hydrolysis-condensation in the presence of a basic compound.
請求項1において、
(A)成分、(B)成分および(C)成分の完全加水分解縮合物の全量100重量部のうち、(C)成分が1〜79重量部である、膜形成用組成物。
In claim 1,
The composition for film formation whose (C) component is 1-79 weight part among 100 weight part of whole quantity of the complete hydrolysis-condensation product of (A) component, (B) component, and (C) component.
請求項1または2において、
(A)成分、(B)成分および(C)成分の完全加水分解縮合物の全量100重量部のうち、(B)成分と(C)成分の合計量が10〜80重量部である、膜形成用組成物。
In claim 1 or 2,
A membrane in which the total amount of component (B) and component (C) is 10 to 80 parts by weight out of 100 parts by weight of the total hydrolysis condensate of component (A), component (B) and component (C) Forming composition.
請求項1ないし3のいずれかにおいて、
加水分解縮合時の(A)成分、(B)成分および(C)成分の濃度が、0.1〜10重 量%(完全加水分解縮合物換算)である、膜形成用組成物。
In any of claims 1 to 3,
The film-forming composition, wherein the concentrations of the component (A), the component (B), and the component (C) at the time of hydrolysis condensation are 0.1 to 10% by weight (in terms of complete hydrolysis condensate).
請求項1ないし4のいずれかにおいて、
(D)成分の使用量が、(A)成分、(B)成分および(C)成分の全量1モルに対し て0.00001〜1モルである、膜形成用組成物。
In any of claims 1 to 4,
(D) The composition for film formation whose usage-amount of a component is 0.00001-1 mol with respect to 1 mol of whole quantity of (A) component, (B) component, and (C) component.
請求項1ないし5のいずれかにおいて、
水および沸点100℃以下のアルコールの存在下に(A)成分、(B)成分および(C)成分を加水分解する、膜形成用組成物。
In any of claims 1 to 5,
A film-forming composition that hydrolyzes component (A), component (B), and component (C) in the presence of water and an alcohol having a boiling point of 100 ° C or lower.
請求項1ないし6のいずれかにおいて、
水の使用量が、(A)成分、(B)成分および(C)成分の全量1モル対して0.5〜150モルである、膜形成用組成物。
In any one of Claims 1 thru | or 6.
The composition for film formation whose usage-amount of water is 0.5-150 mol with respect to 1 mol of whole quantity of (A) component, (B) component, and (C) component.
請求項1ないし7のいずれかにおいて、
加水分解縮合時の反応温度が0℃〜100℃である、膜形成用組成物。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
The composition for film formation whose reaction temperature at the time of hydrolysis condensation is 0 degreeC-100 degreeC.
請求項1ないし8のいずれかにおいて、
下記一般式(5)で表される溶剤を含有する、膜形成用組成物。
O(CHCHCHO)8 ・・・・・(5)
(RおよびR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CHCO−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。)
In any of claims 1 to 8,
The composition for film formation containing the solvent represented by following General formula (5).
R 7 O (CHCH 3 CH 2 O) e R 8 (5)
(R 7 and R 8 each independently represents a monovalent organic group selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or CH 3 CO—, and e represents an integer of 1 to 2)
請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の膜形成用組成物を基板に塗布し、加熱することを含むシリカ系膜の形成方法。   A method for forming a silica-based film, comprising applying the film-forming composition according to claim 1 to a substrate and heating the composition. 請求項10に記載のシリカ系膜の形成方法によって得られるシリカ系膜。   A silica-based film obtained by the method for forming a silica-based film according to claim 10.
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