JP2007204850A - ポロゲン、ポロゲン化された前駆体および低誘電率をもつ多孔質有機シリカガラス膜を得るためにそれらを使用する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】式SivOwCxHyFz(ここで、v+w+x+y+z=100%、vは10〜35原子%、wは10〜65原子%、xは5〜30原子%、yは10〜50原子%、およびzは0〜15原子%)で表わされる多孔質有機シリカガラス膜を製造する。オルガノシランおよびオルガノシロキサンからなる群より選ばれる前駆体ならびにポロゲンを含むガス状試薬を真空チャンバに導入し、ガス状試薬にエネルギーを加え、ガス状試薬の反応を生じさせて基体上に予備的な膜を堆積させる。その予備的な膜は細孔を持ち、誘電率が2.6未満である多孔質膜を得るために、実質的にすべてのポロゲンを除去される。
【選択図】図1
Description
(a) 真空チャンバ内に基体を用意すること;(b)オルガノシランおよびオルガノシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体ならびに少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンを含むガス状試薬を真空チャンバに導入すること;(c)真空チャンバ内のガス状試薬にエネルギーを加え、ガス状試薬の反応を生じさせて基体上に予備的な膜を堆積させること、ここでその予備的な膜はポロゲンを含み、そして予備的な膜は酸化体を添加しないで堆積される;ならびに、(d)細孔を持ち、誘電率が2.6未満である多孔質膜を得るために、予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去すること、
を含む。
(a) 真空チャンバ内に基体を用意すること;(b)オルガノシランおよびオルガノシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体を含むガス状試薬を真空チャンバに導入すること、そこで少なくとも1つの前駆体はそれに結合したポロゲンを含む;(c)真空チャンバ内のガス状試薬にエネルギーを加え、ガス状試薬の反応を生じさせて基体上に予備的な膜を堆積させること、ここでその予備的な膜は少なくとも1つのポロゲン、およびケイ素原子に結合された第1の量のメチル基を含む;ならびに、(d)細孔を持ち、誘電率が2.6未満である多孔質膜を得るために、予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去すること、そしてここで多孔質膜はケイ素原子に結合された第2の量のメチル基を含み、そしてその第2の量は第1の量の50%より多い。
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)3-nSi−O−SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)3-nSi−SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(O(O)CR2)4-nSi
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにnは1〜3である。
−R1 n(O(O)CR2)3-nSi−O−SiR3 m(O(O)CR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4はは独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにtは1〜3でありうる。
−R1 n(O(O)CR2)3-nSi−SiR3 m(O(O)CR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(O(O)CR2)3-nSi−O−SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)3-nSi−SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)p(O(O)R4)4-(n+p)Si
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;mは1〜3;pは1〜3;ならびにqは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;mは1〜3;pは1〜3;ならびにqは1〜3でありうる。
−式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数である;
例:1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、
上述のすべての前駆体群には次の条件がある:1)反応環境は本質的に非酸化性および/または反応混合物に添加された酸化体を持たない(酸化体とみなされない限りCO2の任意の添加以外)、2)ポロゲンは反応混合物に添加される、および3)硬化(たとえばアニ−ル)段階はk<2.6を得るために堆積膜から実質的にすべての含有ポロゲンを除去するのに使用され得る。
次は区別し得るポロゲンを使用するのに適切な、あるSi系前駆体を示す付加的な式である:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R3は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3である;
(b)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3)である;
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3)である;
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2、R6およびR7は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3)である;
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R3は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4)である;
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R3は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦4)である;
(g)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数である;
(h)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数である;または
(i)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数である。
−R1 n(OR2)3-nSi
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)3-nSi−O−SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)3-nSi−SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)3-nSi―R7―SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R7は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;2つのSi原子の架橋;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)3-nSi−SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(O(O)CR2)4-nSi
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにnは1〜3でありうる。
−R1 n(O(O)CR2)3-nSi−O−SiR3 m(O(O)CR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4はは独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−例:1,3−ジアセトキシ−1−ネオ−ヘキシルジシロキサン
−R1 n(O(O)CR2)3-nSi−SiR3 m(O(O)CR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR4は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(O(O)CR2)3-nSi−O−SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(O(O)CR2)3-nSi−SiR3 m(OR4)3-m
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにmは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;mは1〜3;pは1〜3;ならびにqは1〜3でありうる。
−R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;mは1〜3;pは1〜3;ならびにqは1〜3でありうる。
−式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数である;
例:1−ネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン
上述のすべての前駆体群には次の条件がある:1)反応環境は本質的に非酸化性および/または反応混合物に添加された酸化体を持たない(酸化体とみなされない限りCO2の任意の添加以外)、2)R1、R3およびR7の少なくとも1つはC3以上の炭化水素を有し、細孔形成剤として作用するのが好ましい、および3)硬化(たとえばアニ−ル)段階はk<2.6を得るために堆積膜から実質的にすべての含有ポロゲンを除去するのに使用され得る。
上述の前駆体は、これらの同一の種類の、他の分子と、および/またはnおよび/またはmが0〜3の場合を除いて同一の種類の分子と、混合され得る。
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3であり;ただし、R1の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(b)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5、R6およびR7は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR1、R3およびR7の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4;ただし、n+p≦4であり、そしてR1の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3;ただし、n+p≦であり、そしてR1の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(g)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であり、そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(h)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であり;そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;または、
(i)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であり;そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている。
1)一般式CnH2nを持つ環状炭化水素
ここでnは4〜14、環状構造の炭素数は4〜10であり、そして環状構造に置換された多くの単純もしくは分枝炭化水素を含んでいてもよい。例は、シクロへキサン、トリメチルシクロヘキサン、1−メチル−4(1−メチルエチル)シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロオクタン等を含む。
ここでxは分子の不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造の炭素数は4〜10、そして単もしくは複不飽和の環状炭化水素は環状構造に置換された多くの単純もしくは分枝炭化水素置換基を含んでいてもよい。不飽和は環内に、または環構造への炭化水素置換基の1つに、位置していてもよい。例は、シクロへキセン、ビニルシクロへキセン、ジメチルシクロへキセン、t−ブチルシクロへキセン、アルファ−テルピネン、ピネン、1,5−ジメチル−1,5−シクロオクタジエン、等を含む。
(A)次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体:
(1)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3であり;ただし、n+p≦4であり、そしてR1の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(2)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3m+q≦3であり、そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(3)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(4)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5、R6およびR7は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR1、R3およびR7の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(5)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4;ただし、n+p≦4であり、そしてR1の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(6)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立してC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3;ただし、n+p≦であり、そしてR1の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(7)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であり、そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;
(8)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であり;そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;または、
(9)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であり;そしてR1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている;または、
(B)(1)次式からなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R3は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3である;
(b) 式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3)である;
(c) 式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3)である;
(d) 式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O
(O)CR5)q(OR6)3-m-q
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2、R6およびR7は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3)である;
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R3は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4)である;
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
ここで、R1は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R2は独立してC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;R3は独立して水素またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦4)である;
(g)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数である;
(h)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数である;または
(i)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
ここで、R1およびR3は独立して水素またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは全部がフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数である;ならびに、
(B)(2)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであり、該ポロゲンは少なくとも次の1つである:
(a)環状構造および式CnH2nを持つ少なくとも1つの環状炭化水素であり、ここでnは4〜14、環状構造の炭素数は4〜10であり、そして少なくとも1つの環状炭化水素は環状構造に置換された多くの単純もしくは分枝炭化水素を含んでいてもよい;
(b)一般式CnH(2n+2)-2yの少なくとも1つの直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、炭化水素であり、ここでnは2〜20およびy=0−nである;
(c)環状構造および式CnH2n-2xを持つ少なくとも1つの、単もしくは複不飽和の環状炭化水素であり、ここでxは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造の炭素数は4〜10、そして少なくとも1つの単もしくは複不飽和の環状炭化水素は環状構造に置換された多くの単純もしくは分枝炭化水素置換基を含んでいてもよく、さらに環内不飽和もしくはその炭化水素置換基の1つに不飽和を含んでいてもよい;
(d)2環構造および式CnH2n-2を持つ少なくとも1つの2環状炭化水素であり、ここでnは4〜14、2環構造の炭素数は4〜12、そして少なくとも1つの2環状炭化水素は2環構造に置換された多くの単純もしくは分枝炭化水素を含んでいてもよい;
(e)2環構造および式CnH2n-(2+2x)を持つ少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素であり、ここでxは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造の炭素数は4〜12、そして少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は2環構造に置換された多くの単純もしくは分枝炭化水素置換基を含んでいてもよく、さらに環内不飽和もしくはその炭化水素置換基の1つに不飽和を含んでいてもよい;ならびに、
(f)3環構造および式CnH2n-4を持つ少なくとも1つの3環状炭化水素であり、ここでnは4〜14、3環構造の炭素数は4〜12、そして少なくとも1つの3環状炭化水素は3環構造に置換された多くの単純もしくは分枝炭化水素を含んでいてもよい。
(b)(i)トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジ−t−ブトキシメチルシラン、メチ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、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシシラン、メチルエトキシジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ジメチルジアセトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(ジメトキシシリル)メタン、テトラエトキシシランおよびトリエトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体,ならびに(ii)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであり、該ポロゲンはアルファ−テルピネン、ガンマ−テルピネン、リモネン、ジメチルヘキサジエン、エチルベンゼン、デカヒドロナフタレン、2−カレン、3−カレン、ビニルシクロへキセンおよびジメチルシクロオクタジエンからなる群より選ばれる1つである;を含む。
有機シリケート膜からのポロゲンもしくは特定の化学種の選択的除去および/または膜特性の改良のための電子線後処理は、次の条件下で実施される。環境は、不活性(たとえば、窒素、CO2、希ガス(He、Ar、Ne、Kr、Xe)等)、酸化(たとえば、酸素、空気、希釈酸素環境、富化酸素環境、オゾン、亜酸化窒素、等)、または還元(希釈もしくは濃縮された水素、炭化水素(飽和、不飽和、直鎖もしくは分枝、芳香族)、等)でありうる。温度は好ましくは大気〜500℃である。合計硬化時間は好ましくは0.01分〜12時間であり、連続的もしくは脈動的であってもよい。電子線の一般的な使用についての付加的ガイダンスは、刊行物が利用できる:たとえば、S.Chattopadhyay らのJournal of Materials Science,36(2001)4323-4330; G.KlosterらのProceedings of IITC, June 3-5,2002,SF,CA; ならびに米国特許第6,207,555B1;6,204,201B1;および6,132,814A1。電子線処理の使用は、マトリックスでの結合形成プロセスにより、ポロゲン除去および膜の機械的特性の向上を与えうる。
すべての実験は、非ドープTEOSプロセスキットを用いて、Advance Energy 2000rf発生器を固定した200mmDxZ チャンバ内でApplied Materials Precision−5000システムにより実施された。その処方は次の基礎段階を含んでいた:ガス流、堆積、およびウェハ除去に先行するチャンバのパージ/真空排気についての初期セットアップおよび安定化。膜は管炉内において、425℃で4時間、N2下にアニ−ルされた。
厚さおよび屈折率は、SCI Filmtek 2000 Reflectometerで測定された。 誘電率は低比抵抗のP−型ウェハ(<0.02ohm-cm)についてHgプローブ法を用いて測定された。機械的特性はMTS Nano Indenterを用いて測定された。熱安定性およびオフガス生成物はThermo TA Instruments 2050 TGAを用いた熱重量分析により測定された。組成データはPhysical Electronics 5000LSを用いたX線光電子分光法(XPS)により得られた。表に示される原子%は水素を含まない。
例1A
アルファ−テルピネン(ATP)が、酸化体のない環境でPECVDによりシリコンウェハ上にジエトキシメチルシラン(DEMS)とともに共堆積された。プロセス条件はDEMS中の39.4vol%ATP混合物の流れが700mg/分(mgm)であった。500sccmのCO2のキャリアガス流が化学剤を堆積チャンバに随伴するのに用いられた。さらなるプロセス条件は次のとおりであった:チャンバ圧力5Torr;ウェハチャック温度150℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.26インチ(約0.6cm);およびプラズマパワー300W、180秒。堆積されたままの膜は厚さ650nmおよび誘電率2.8であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされ、XPSで確認されたように、配合されたATPを実質的にすべて除去した。図1はアニ−ル前(淡色実線)および後(濃色実線)の膜の赤外スペクトルを示すが、ポロゲンの消失がみられる。アニ−ルされた膜は厚さ492nmおよび誘電率2.4であった(表2下部参照)。図4は膜の熱重量分析を示し、熱処理時の減量が示される。
例1B
ATPが、酸化体のない環境でPECVDによりシリコンウェハ上にDEMSとともに共堆積された。プロセス条件はDEMS中の70vol%ATP混合物の流れが1300mg/分(mgm)であった。500sccmのCO2のキャリアガス流が化学剤を堆積チャンバに随伴するのに用いられた。さらなるプロセス条件は次のとおりであった:チャンバ圧力8Torr;ウェハチャック温度200℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.30インチ(約0.8cm);およびプラズマパワー600W、120秒。堆積されたままの膜は厚さ414nmおよび誘電率2.59であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされ、配合されたATPを実質的にすべて除去した。アニ−ルされた膜は厚さ349nmおよび誘電率2.14であった(表2下部参照)。
例1C
膜は、アニ−ルが400℃の還元温度で実施された以外は実質的に例1Aに従って製造され、そしてアニ−ルされた。得られた膜の赤外スペクトルが波数を含んで図2に示される。ポロゲンおよびATPの赤外スペクトルが比較のために図3に示される。
例1D(比較)
膜が、ポロゲンを使用しなかったこと以外は実質的に例1Aに従って製造され、そしてアニ−ルされた。膜は誘電率2.8であり、例1Aのアニ−ルされた膜と実質的に同一の組成を有していた(表1および2参照)。
例1E(比較)
膜は、プラズマパワーが400Wであったこと以外は実質的に例1Dに従って製造され、そしてアニ−ルされた。膜は誘電率2.8であり、例1Aのアニ−ルされた膜と実質的に同一の組成を有していた(表1および2参照)。
例1F
膜は、プロセス条件がジ−t−ブトキシメチルシラン(DtBOMS)中の75vol%ATP混合物の流れが1000mg/分(mgm)であったこと以外は実質的に例1Aに従って製造され、そしてアニ−ルされた。500sccmのCO2のキャリアガス流が化学剤を堆積チャンバに随伴するのに用いられた。さらなるプロセス条件は次のとおりであった:チャンバ圧力7Torr;ウェハチャック温度215℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.30インチ(約0.8cm);およびプラズマパワー400W、240秒。堆積されたままの膜は厚さ540nmおよび誘電率2.8であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされ、XPSで確認されたように、配合されたATPを実質的にすべて除去した。アニ−ルされた膜は厚さ474nmおよび誘電率2.10であった。モジュラスおよび硬さはそれぞれ2.23および0.18GPaであった。
例1G
ATPが、酸化体のない環境でPECVDによりシリコンウェハ上にDtBOMSとともに共堆積された。プロセス条件はDtBOMS中の75vol%ATP混合物の流れが700mg/分(mgm)であった。500sccmのCO2のキャリアガス流が化学剤を堆積チャンバに随伴するのに用いられた。さらなるプロセス条件は次のとおりであった:チャンバ圧力9Torr;ウェハチャック温度275℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.30インチ(約0.8cm);およびプラズマパワー600W、240秒。堆積されたままの膜は厚さ670nmおよび誘電率2.64であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされ、配合されたATPを実質的にすべて除去した。アニ−ルされた膜は厚さ633nmおよび誘電率2.19であった。モジュラスおよび硬さはそれぞれ3.40および0.44GPaであった。
例2
k<2.6を有する低k膜を製造するために検討された第2の経路は、分子構造の1部として熱的に反応活性な有機官能基を含む単一源オルガノシラン前駆体を使用した。シリカ前駆体に熱的に反応活性な基を結合することの潜在的な利点は膜への熱的に反応活性な基の改良された導入である。この経路を検討するために、ネオ−へキシル−テトラメチルシクロテトラシロキサン(ネオ−へキシル−TMCTS)が合成され、ネオ−へキシル基はTMCTSの骨組にグラフトされた。この試験に使用されたプロセスはネオ−へキシル−TMCTSの500mgm流および500sccmのCO2のキャリアガス流;チャンバ圧力6Torr;ウェハチャック温度150℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.32インチ(約0.8cm);およびプラズマパワー300W、90秒であった。堆積されたままの膜は厚さ1120nmおよび誘電率2.7であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされた。膜厚さは710nmに減少し、誘電率は2.5であった。150℃でTMCTSから堆積された膜は堆積されたままで誘電率2.8であったが、4時間、425℃でのアニ−ル後も変化しなかった。
例3
k<2.6を有する低k膜を製造するために検討された第3の経路は、有機ケイ素前駆体をそれに結合される熱的に反応活性なおおきな基と物理的に混合することであった。この経路の効果を示すために、シリカ前駆体に熱的に反応活性な基を結合することの潜在的な利点は膜への熱的に反応活性な基の改良された導入である。この経路を検討するために、フルフロキシジメチルシランが次の条件でTMCTSとともに共堆積された:TMCTS中の11%フルフロキシジメチルシラン混合物の1000mgm流および500sccmのHeのキャリアガス流;チャンバ圧力6Torr;ウェハチャック温度150℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.26インチ(約0.6cm);およびプラズマパワー300W、40秒であった。堆積されたままの膜は厚さ1220nmおよび誘電率3.0であった。フルフロキシの含有は堆積されたままの膜におけるFTIRにより示された。窒素下に4時間、400℃での熱後処理後に、kは2.73であった。この場合、熱アニ−ル後でさえも、導入されたフルフロキシのかなりの部分が残存していたと考えられる。
Claims (67)
- 式SivOwCxHyFz(v+w+x+y+z=100%、vは10〜35原子%、wは10〜65原子%、xは5〜30原子%、yは10〜50原子%、およびzは0〜15原子%)で表わされる多孔質有機シリカガラス膜を製造するための化学蒸着方法であって:
真空チャンバ内に基体を用意すること;
オルガノシランおよびオルガノシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体ならびにポロゲンを含むガス状試薬を、真空チャンバに導入すること;
真空チャンバ内のガス状試薬にエネルギーを加え、ガス状試薬の反応を生じさせて基体上に予備的な膜を堆積させること、ここでその予備的な膜はポロゲンを含み、かつ予備的な膜はポロゲンが少なくとも1つの前駆体と区別しうるときには、酸化体を添加しないで堆積される);ならびに、
細孔を持ち、かつ誘電率が2.6未満である多孔質膜を得るために、予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去すること、
を含む、化学蒸着方法。 - 誘電率が1.9未満である、請求項1記載の方法。
- vが20〜30原子%、wが20〜45原子%、xが5〜20原子%、yが15〜40原子%、およびzが0である、請求項1記載の方法。
- zが0.5〜7原子%であり、少なくとも1つのフッ素化剤が、SiF4、NF3、F2、COF2、CO2F2、およびHFからなる群より選ばれて、多孔質膜にFを導入するのに用いられ、多孔質膜における実質的にすべてのFはSi−F基のSiに結合されている、請求項1記載の方法。
- 多孔質膜における大部分の水素が、炭素に結合されている、請求項1記載の方法。
- 多孔質膜が1.5g/mL未満の密度を有する、請求項1記載の方法。
- 細孔が5nm以下の球体相当径を有する、請求項1記載の方法。
- 多孔質膜のフーリエ変換赤外(FTIR)スペクトルが、ポロゲンがないこと以外は実質的に同一の方法により調製された対照膜の対照FTIRと実質的に同一である、請求項1記載の方法。
- 多孔質膜が、対照膜の対照誘電率よりも少なくとも0.3小さい誘電率を有する、請求項8記載の方法。
- 多孔質膜が、対照膜の対照密度よりも少なくとも10%小さい密度を有する、請求項8記載の方法。
- 多孔質膜が、N2中で425℃の等温下に1.0wt%/時間よりも小さい平均減量を有する、請求項8記載の方法。
- 多孔質膜が、空気中で425℃の等温下に1.0wt%/時間よりも小さい平均減量を有する、請求項8記載の方法。
- ポロゲンが、少なくとも1つの前駆体と区別しうる、請求項1記載の方法。
- 少なくとも1つの前駆体が次式により表される、請求項13記載の方法:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3);
(b)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3));
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3));
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R6およびR7は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3));
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4));
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦4));
(g)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数);
(h)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数);または
(i)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数)。 - 少なくとも1つの前駆体が、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジイソプロポキシキシメチルシラン、ジ−t−ブトキシメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ−t−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジ−t−ブトキシシラン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンおよびテトラエトキシシランからなる群より選ばれる、請求項13記載の方法。
- 該少なくとも1つの前駆体が、2以下のSi−O結合を持つ第1の有機ケイ素前駆体と、3以上のSi−O結合を持つ第2の有機ケイ素前駆体との混合物であり、かつその混合物は多孔質膜の化学組成を適合させるように供給される、請求項1記載の方法。
- ポロゲンが次からなる群より選ばれる、請求項1記載の方法:
(a)環状構造を有する式CnH2nの少なくとも1つの環状炭化水素
(nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10であり、かつこの少なくとも1つの環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(b)一般式CnH(2n+2)-2yの少なくとも1つの直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の炭化水素
(nは2〜20およびy=0〜n);
(c)環状構造を有する式CnH2n-2xの少なくとも1つの、単もしくは複不飽和の環状炭化水素
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの単もしくは複不飽和の環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和もしくは環内不飽和を有していてもよい);
(d)2環構造を有する式CnH2n-2の少なくとも1つの2環状炭化水素
(nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(e)2環構造を有する式CnH2n-(2+2x)の少なくとも1つの複不飽和の2環炭化水素
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和もしくは環内不飽和を有していてもよい);ならびに、
(f)3環構造を有する式CnH2n-4の少なくとも1つの3環状炭化水素
(nは4〜14、3環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの3環状炭化水素は、3環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい)。 - ポロゲンが、アルファ−テルピネン、リモネン、シクロへキサン、1,2,4−トリメチルシクロへキサン、1,5−ジメチル−1,5−シクロオクタジエン、カンフェン、アダマンタン、1,3−ブタジエン、置換ジエンおよびデカヒドロナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも1つである、請求項1記載の方法。
- 少なくとも1つの前駆体が、それに結合された少なくとも1つのポロゲンを含む、請求項1記載の方法。
- ガス状試薬が、オルガノシランおよびオルガノシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つの、ポロゲンを含まない前駆体をさらに含む、請求項19記載の方法。
- 除去段階が、ポロゲンが予め結合されていたSiに、メチル基を結合させたままで残す、請求項19記載の方法。
- 少なくとも1つの前駆体が次式で表わされる、請求項19記載の方法:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+p≦4であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(b)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3m+q≦3であり、かつR1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5、R6およびR7は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1、R3およびR7の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(e式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(g)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(h)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));または、
(i)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 少なくとも1つの前駆体が、1−ネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−ネオペンチル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、ネオペンチルジエトキシシラン、ネオヘキシルジエトキシシラン、ネオヘキシルトリエトキシシラン、ネオペンチルトリエトキシシランおよびネオペンチル−ジ−t−ブトキシシランからなる群より選ばれる、請求項19記載の方法。
- 請求項1記載の方法により製造される多孔質有機シリカガラス膜であって、式SivOwCxHyFz(v+w+x+y+z=100%、vは10〜35原子%、wは10〜65原子%、xは5〜30原子%、yは10〜50原子%、およびzは0〜15原子%)で表わされる材料の単一相からなり、細孔を有し、かつ誘電率が2.6未満である、多孔質有機シリカガラス膜。
- vが20〜30原子%、wが20〜45原子%、xが5〜25原子%、yが15〜40原子%、およびzが0である、請求項24記載の膜。
- zが0.5〜7原子%であり、かつ多孔質膜における実質的にすべてのFが、Si−F基のSiに結合されている、請求項24記載の膜。
- 大部分の水素が炭素に結合されている、請求項24記載の膜。
- ネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン。
- トリメチルシリルエチル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン。
- ポロゲンで置換された1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンを含む組成物。
- (A)次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体:
(1)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+p≦4であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(2)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(3)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(4)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5、R6およびR7は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1、R3およびR7の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(5)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(6)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(7)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(8)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている);または、
(9)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている);または、
(B)(1)次式からなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3);
(b)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3));
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3));
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R6およびR7は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3));
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4));
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦4));
(g)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であってよい);
(h)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であってよい);または
(i)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であってよい);ならびに、
(B)(2)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであり、該ポロゲンは少なくとも次の1つである:
(a)環状構造を有する式CnH2nの少なくとも1つの環状炭化水素
(nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10であり、かつこの少なくとも1つの環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(b)一般式CnH(2n+2)-2yの少なくとも1つの直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の炭化水素
(nは2〜20およびy=0〜n);
(c)環状構造を有する式CnH2n-2xの少なくとも1つの、単もしくは複不飽和の環状炭化水素
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの単もしくは複不飽和の環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和もしくは環内不飽和を有していてもよい);
(d)2環構造を有する式CnH2n-2の少なくとも1つの2環状炭化水素
(nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(e)2環構造を有する式CnH2n-(2+2x)の少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和もしくは環内不飽和を有していてもよい);ならびに、
(f)3環構造を有する式CnH2n-4の少なくとも1つの3環状炭化水素
(nは4〜14、3環構造内の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの3環状炭化水素は、3環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい);
を含む組成物。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む組成物:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+p≦4であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(b)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている);
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5、R6およびR7は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1、R3およびR7の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(g)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));
(h)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つはポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている));または、
(i)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+p≦4であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている)。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5およびR6は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R4、R5、R6およびR7は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR1、R3およびR7の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR3は独立に、C1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦であり、かつR1の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数(ただし、R1およびR3の少なくとも1つは、ポロゲンとしてC3以上の炭化水素で置換されている))。 - 少なくとも1つの前駆体およびその前駆体と区別し得るポロゲンを含む組成物であって、この前駆体が次の式からなる群より選ばれる、組成物:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3);
(b)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3));
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3));
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R6およびR7は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3));
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4));
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦4));
(g)式(OSiR1R3)xの環状シロキサン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C12の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であってよい);
(h)式(NR1SiR1R3)xの環状シラザン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であってよい);または
(i)式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシラン
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であってよい)。 - ポロゲンが、環状構造を有する式CnH2nの少なくとも1つの環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10であり、かつこの少なくとも1つの環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい)。 - ポロゲンが、一般式CnH(2n+2)-2yの少なくとも1つの直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(n=2〜20、かつy=0〜n)。 - ポロゲンが、環状構造を有する式CnH2n-2xの少なくとも1つの、単もしくは複不飽和の環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの単もしくは複不飽和の環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和もしくは環内不飽和を有していてもよい)。 - ポロゲンが、2環構造を有する式CnH2n-2の少なくとも1つの2環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい)。 - ポロゲンが、2環構造を有する式CnH2n-(2+2x)の少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和もしくは環内不飽和を有していてもよい)。 - ポロゲンが、3環構造を有する式CnH2n-4の少なくとも1つの3環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(nは4〜14、3環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの3環状炭化水素は、3環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい)。 - 少なくとも1つの前駆体およびその前駆体と区別し得るポロゲンを含む組成物であって、ポロゲンが次の少なくとも1つである、組成物:
(a)環状構造を有する式CnH2nの少なくとも1つの環状炭化水素
(nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(b)一般式CnH(2n+2)-2yの少なくとも1つの直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の炭化水素:
(nは2〜20およびy=0〜n);
(c)環状構造を有する式CnH2n-2xの少なくとも1つの、単もしくは複不飽和の環状炭化水素:
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの単もしくは複不飽和の環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和もしくは環内不飽和を有していてもよい);
(d)2環構造を有する式CnH2n-2の少なくとも1つの2環状炭化水素:
(nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(e)2環構造を有する式CnH2n-(2+2x)の少なくとも1つの複不飽和の2環炭化水素:
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和もしくは環内不飽和を有していてもよい);および/または、
(f)3環構造を有する式CnH2n-4の少なくとも1つの3環状炭化水素:
(nは4〜14、3環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの3環状炭化水素は、3環構造上に置換された複数の単純もしくは分枝炭化水素を有していてもよい)。 - 少なくとも1つの前駆体が、式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Siにより表される、請求項49記載の組成物:
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;ならびにpは0〜3)。 - 少なくとも1つの前駆体が、R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−O−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-qにより表される、請求項49記載の組成物:
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3))。 - 少なくとも1つの前駆体が、式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-qにより表される、請求項49記載の組成物:
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2およびR6は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3))。 - 少なくとも1つの前駆体が、式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi−R7−SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-qにより表される、請求項49記載の組成物:
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2、R6およびR7は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R4およびR5は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;ならびにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3およびm+q≦3))。 - 少なくとも1つの前駆体が、式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-tにより表される、請求項49記載の組成物:
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは2〜4(ただし、n+p≦4))。 - 少なくとも1つの前駆体が、式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-tにより表される、請求項49記載の組成物:
(R1は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R2は独立に、C1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;R3は独立に、水素、またはC1〜C6の直鎖もしくは分枝の、飽和された、単もしくは複不飽和の、環状の、芳香族の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;ならびにtは1〜3(ただし、n+p≦4))。 - 少なくとも1つの前駆体が、式(OSiR1R3)xの環状シロキサンにより表される、請求項49記載の組成物:
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であってよい)。 - 少なくとも1つの前駆体が、式(NR1SiR1R3)xの環状シラザンにより表される、請求項49記載の組成物:
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であってよい)。 - 少なくとも1つの前駆体が、式(CR1R3SiR1R3)xの環状カルボシランにより表される、請求項49記載の組成物:
(R1およびR3は独立に、水素、またはC1〜C4の直鎖もしくは分枝の、飽和の、単もしくは複不飽和の、環状の、または部分的もしくは完全にフッ素化された炭化水素;ならびにxは2〜8の整数であってよい)。 - ネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンおよびトリメチルシリルエチル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、組成物。
- (a)(i)ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジイソプロポキシキシメチルシラン、ジ−t−ブトキシメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ−t−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジ−t−ブトキシシラン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンおよびテトラエトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体、ならびに(ii)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであって、アルファ−テルピネン、リモネン、シクロへキサン、1,2,4−トリメチルシクロへキサン、1,5−ジメチル−1,5−シクロオクタジエン、カンフェン、アダマンタン、1,3−ブタジエン、置換ジエンおよびデカヒドロナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも1つのポロゲン);および/または
(b)(i)トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジ−t−ブトキシメチルシラン、メチ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、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシシラン、メチルエトキシジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ジメチルジアセトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(ジメトキシシリル)メタン、テトラエトキシシランおよびトリエトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体、ならびに(ii)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであって、アルファ−テルピネン、ガンマ−テルピネン、リモネン、ジメチルヘキサジエン、エチルベンゼン、デカヒドロナフタレン、2−カレン、3−カレン、ビニルシクロへキセンおよびジメチルシクロオクタジエンからなる群より選ばれる1つのポロゲン);
を含む、組成物。 - 熱エネルギー、プラズマエネルギー、光子エネルギー、電子エネルギー、マイクロ波および化学剤からなる群より選ばれる、少なくとも1つの後処理剤で予備的な膜を処理することをさらに含み、かつその少なくとも1つの後処理剤は、細孔を持ち、かつ誘電率が2.6未満である多孔質有機シリカガラス膜を得るために、予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去する、請求項1記載の方法。
- 少なくとも1つの後処理剤が、予備的な膜からの実質的にすべてのポロゲンの除去の前、間および/または後に、得られる多孔質有機シリカガラス膜の特性を向上させる、請求項61記載の方法。
- 付加的な後処理剤が、少なくとも1つの後処理剤が予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去する前、中および/または後に、得られる多孔質有機シリカガラス膜の特性を向上させる、請求項62記載の方法。
- 少なくとも1つの後処理剤が、電子線により供給される電子エネルギーである、請求項61記載の方法。
- 少なくとも1つの後処理剤が、電子線により供給される電子エネルギーである、請求項62記載の方法。
- 少なくとも1つの後処理剤が、電子線により供給される電子エネルギーである、請求項63記載の方法。
- 少なくとも1つの後処理剤が、超臨界流体である、請求項61記載の方法。
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