JP2008280413A - Thin film-forming composition and thin film-forming method - Google Patents

Thin film-forming composition and thin film-forming method Download PDF

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JP2008280413A JP2007124772A JP2007124772A JP2008280413A JP 2008280413 A JP2008280413 A JP 2008280413A JP 2007124772 A JP2007124772 A JP 2007124772A JP 2007124772 A JP2007124772 A JP 2007124772A JP 2008280413 A JP2008280413 A JP 2008280413A
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Kenichi Azuma
賢一 東
Hide Nakamura
秀 中村
Yasunari Kusaka
康成 日下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film-forming composition which hardly causes the rise in viscosity with time and hardly causes the variability of thickness of a coating in forming a thin film, and accordingly enables surely and stably obtaining a thin film having a uniform thickness. <P>SOLUTION: The thin film-forming composition comprises an alkoxysilane condensate (A) having a weight average molecular weight of 500-5,000, a viscosity modifier (B) and composed of a straight-chain polysiloxane having a weight average molecular weight in the range of 10,000-500,000 and a skeleton represented by formula (1) (wherein R<SB>x</SB>and R<SB>y</SB>are each hydrogen or a 1-30C nonhydrolyzable organic group and R<SB>x</SB>and R<SB>y</SB>may be the same or different and n is an integer). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルコキシシランの縮合物を用いており、かつ半導体装置などの電子デバイスにおいて絶縁膜等に用いられる薄膜を形成するための薄膜形成用組成物及び薄膜形成方法に関し、特に、膜厚の均一化を図ることが可能な薄膜形成用組成物及び薄膜形成方法に関する。   The present invention relates to a composition for forming a thin film and a thin film forming method for forming a thin film used for an insulating film or the like in an electronic device such as a semiconductor device, using an alkoxysilane condensate. The present invention relates to a thin film forming composition and a thin film forming method capable of achieving uniformity.

半導体装置などの電子デバイスでは、小型化及び薄型化を図るために、絶縁性に優れた薄膜を形成することが必要である。また、半導体装置のパッシベーション膜やゲート絶縁膜などでは、微細パターン形状の絶縁膜を形成することが必要である。そこで、パターニング可能な薄膜形成用の感光性樹脂組成物として、アルコキシシラン縮合物を用いた薄膜形成用組成物が種々提案されている。   In an electronic device such as a semiconductor device, it is necessary to form a thin film having excellent insulating properties in order to reduce the size and thickness. In addition, it is necessary to form an insulating film having a fine pattern shape in a passivation film, a gate insulating film, or the like of a semiconductor device. Therefore, various thin film forming compositions using alkoxysilane condensates have been proposed as photosensitive resin compositions for forming thin films that can be patterned.

例えば、下記の特許文献1には、1)アルカリ可溶性シロキサンポリマー、2)光により反応促進剤を発生する化合物及び3)溶剤を主成分とする薄膜形成用感光性組成物が開示されている。この1)アルカリ可溶性シロキサンポリマーは、アルコキシシランに水及び触媒を加えて加水分解縮合させた反応溶液から、水及び触媒を除去して得られたアルコキシシラン縮合物である。   For example, Patent Document 1 listed below discloses a photosensitive composition for forming a thin film mainly comprising 1) an alkali-soluble siloxane polymer, 2) a compound that generates a reaction accelerator by light, and 3) a solvent. This 1) alkali-soluble siloxane polymer is an alkoxysilane condensate obtained by removing water and catalyst from a reaction solution obtained by hydrolyzing and condensing water and a catalyst with alkoxysilane.

上記のようなアルコキシシラン縮合物と溶剤とを含む薄膜形成用組成物を用いて薄膜を形成するに際しては、該薄膜形成用組成物をまず基板上に所定の厚みに塗布する。次に、乾燥し、さらに加熱することにより焼成し、硬質でかつ緻密な薄膜が形成されている。また、特許文献1に記載のようなパターニングが求められる薄膜形成用組成物の場合には、薄膜形成用感光性組成物を基板上に塗布した後、乾燥し、マスクを介して選択的に露光する。しかる後、露光された組成物層をアルカリ溶液により現像する。次に、現像後に、残存している組成物層を加熱することにより、硬質で緻密な微細パターン状の薄膜を得る。
特開平6−148895号公報
In forming a thin film using the thin film forming composition containing the alkoxysilane condensate and the solvent as described above, the thin film forming composition is first applied to a substrate to a predetermined thickness. Next, it is dried and further fired to form a hard and dense thin film. In the case of a thin film forming composition that requires patterning as described in Patent Document 1, the thin film forming photosensitive composition is applied onto a substrate, dried, and selectively exposed through a mask. To do. Thereafter, the exposed composition layer is developed with an alkaline solution. Next, after development, the remaining composition layer is heated to obtain a hard and dense thin film with a fine pattern.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-148895

しかしながら、特許文献1に記載の薄膜形成用感光性組成物を用いた微細パターン状薄膜の形成、並びにパターニングを必要としない前述したアルコキシシラン縮合物を用いた薄膜形成方法のいずれにおいても、薄膜形成に際して塗工される薄膜形成用組成物中のアルコキシシラン縮合物中には比較的多くのシラノール基(SiOH基)が残存しがちであった。そのため、塗工に先立ち、保管中などにおいて、空気中の水分や環境温度により縮合がさらに進行し、アルコキシシラン縮合物の分子量が増大し、薄膜形成用組成物の粘度が上昇しがちであった。その結果、薄膜形成に際し、基板上に薄膜形成用組成物を所定の厚みに塗布しようとしても、塗布厚みが変動し、最終的に得られた薄膜や微細パターン状薄膜において、膜厚がばらつくという問題があった。   However, in any of the formation of a fine patterned thin film using the photosensitive composition for forming a thin film described in Patent Document 1 and the thin film forming method using the alkoxysilane condensate described above that does not require patterning, the thin film is formed. At this time, a relatively large amount of silanol groups (SiOH groups) tended to remain in the alkoxysilane condensate in the thin film forming composition applied. Therefore, prior to coating, during storage and the like, condensation further progressed due to moisture in the air and environmental temperature, the molecular weight of the alkoxysilane condensate increased, and the viscosity of the thin film forming composition tended to increase. . As a result, even when an attempt is made to apply the thin film-forming composition to a predetermined thickness on the substrate during thin film formation, the coating thickness varies, and the final thin film and the fine patterned thin film vary in film thickness. There was a problem.

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、アルコキシシラン縮合物を用いた薄膜形成用組成物であって、経時による粘度の上昇が生じ難く、従って、薄膜形成に際しての塗布厚みのばらつきが生じ難く、よって均一な厚みの薄膜を高精度に形成することを可能とする薄膜形成用組成物及び薄膜形成方法を提供することにある。   The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art and to form a thin film composition using an alkoxysilane condensate, which is unlikely to increase in viscosity over time. It is an object of the present invention to provide a thin film forming composition and a thin film forming method capable of forming a thin film having a uniform thickness with high accuracy, which hardly causes variations.

本発明に係る薄膜形成用組成物は、重量平均分子量が500〜5000のアルコキシシラン縮合物と、重量平均分子量が10000〜500000の範囲にあり、下記の式(1)で示される骨格を有する直鎖状ポリシロキサンからなる粘度調整剤(B)と、前記アルコキシシラン縮合物(A)及び前記粘度調整剤(B)を溶解する溶媒とを含むことを特徴とする。   The composition for forming a thin film according to the present invention has an alkoxysilane condensate having a weight average molecular weight of 500 to 5,000 and a weight average molecular weight in the range of 10,000 to 500,000 and has a skeleton represented by the following formula (1). It contains a viscosity modifier (B) comprising a chain polysiloxane, and a solvent for dissolving the alkoxysilane condensate (A) and the viscosity modifier (B).

Figure 2008280413
Figure 2008280413

式(1)中、R,Rは水素又は炭素数が1〜30である非加水分解性の有機基を示し、RとRは同一でも、異なっていてもよく、nは整数である。 In formula (1), R x and R y represent hydrogen or a non-hydrolyzable organic group having 1 to 30 carbon atoms, R x and R y may be the same or different, and n is an integer It is.

本発明に係る薄膜形成用組成物では、上記アルコキシシラン縮合物としては、様々なアルコキシシラン縮合物を用いることができるが、好ましくは、前記アルコキシシラン縮合物(A)が、下記の式(2)で表わされるアルコキシシランの縮合物である。   In the composition for forming a thin film according to the present invention, various alkoxysilane condensates can be used as the alkoxysilane condensate. Preferably, the alkoxysilane condensate (A) is represented by the following formula (2). Is a condensate of alkoxysilane represented by

Si(R(R(R4−p−q・・・式(2)
上述した式(2)中、Rは水素又は炭素数が1〜30である非加水分解性の有機基を表し、Rはアルコキシ基を表し、Rはアルコキシ基以外の加水分解性基を表し、pは0〜3の整数を表し、qは1〜4の整数を表し、p+q≦4である。pが2又は3であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。qが2〜4であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。p+q≦2であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
Si (R 1 ) p (R 2 ) q (R 3 ) 4-pq Formula (2)
In the above formula (2), R 1 represents hydrogen or a non-hydrolyzable organic group having 1 to 30 carbon atoms, R 2 represents an alkoxy group, and R 3 represents a hydrolyzable group other than the alkoxy group. , P represents an integer of 0 to 3, q represents an integer of 1 to 4, and p + q ≦ 4. When p is 2 or 3, the plurality of R 1 may be the same or different. When q is 2 to 4, a plurality of R 2 may be the same or different. When p + q ≦ 2, the plurality of R 3 may be the same or different.

本発明に係る薄膜形成用組成物では、上記アルコキシシラン縮合物(A)100重量部に対し、上記粘度調整剤(B)は、5〜100の重量部の割合で配合されることが好ましい。5重量部未満では、粘度の上昇を抑制する効果が十分でないことがあり、100重量部を越えると、粘度の上昇は抑制され得るものの、得られた薄膜中に粘度調整剤が多く含有され、薄膜の特性や電気的特性が低下するおそれがある。   In the composition for forming a thin film according to the present invention, the viscosity modifier (B) is preferably blended at a ratio of 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkoxysilane condensate (A). If it is less than 5 parts by weight, the effect of suppressing the increase in viscosity may not be sufficient, and if it exceeds 100 parts by weight, the increase in viscosity can be suppressed, but the resulting thin film contains a large amount of viscosity modifier, There is a risk that the properties and electrical properties of the thin film will deteriorate.

本発明に係る薄膜形成方法は、本発明の薄膜形成用組成物を基板上に塗工し、薄膜形成用組成物層を形成する工程と、前記薄膜形成用組成物層を乾燥する工程とを備えることを特徴とする。   The thin film forming method according to the present invention comprises a step of coating the thin film forming composition of the present invention on a substrate to form a thin film forming composition layer and a step of drying the thin film forming composition layer. It is characterized by providing.

本発明に係る薄膜形成方法では、好ましくは、上記乾燥に際し、あるいは乾燥後に薄膜形成用組成物層が加熱され、それによって、より一層緻密な薄膜を得ることができる。   In the thin film forming method according to the present invention, the thin film forming composition layer is preferably heated during or after the drying, whereby a more dense thin film can be obtained.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

(アルコキシシラン縮合物(A))
本発明で用いられるアルコキシシラン縮合物(A)は、重量平均分子量が500〜5000の範囲にある比較的低分子量のアルコキシシラン縮合物である。アルコキシシラン縮合物(A)を溶媒で希釈してなるアルコキシシラン縮合物溶液を基板上などに塗布し、加熱等の方法で焼成することにより、硬質の薄膜を形成することができる。上記アルコキシシラン縮合物(A)については、特に限定されないが、重量平均分子量は500〜5000の範囲であることが必要である。重量平均分子量が500未満の場合には硬質で緻密な薄膜を形成することは困難であり、5000を越えると、ゲル化しやすくなる。
(Alkoxysilane condensate (A))
The alkoxysilane condensate (A) used in the present invention is a relatively low molecular weight alkoxysilane condensate having a weight average molecular weight in the range of 500 to 5,000. A hard thin film can be formed by applying an alkoxysilane condensate solution obtained by diluting the alkoxysilane condensate (A) with a solvent onto a substrate and baking it by a method such as heating. Although it does not specifically limit about the said alkoxysilane condensate (A), A weight average molecular weight needs to be the range of 500-5000. If the weight average molecular weight is less than 500, it is difficult to form a hard and dense thin film, and if it exceeds 5000, gelation tends to occur.

なお、本明細書において、アルコキシシラン縮合物及び粘度調整剤(B)の重量平均分子量は、いずれも、ポリスチレン換算による重量平均分子量である。   In addition, in this specification, all the weight average molecular weights of an alkoxysilane condensate and a viscosity modifier (B) are the weight average molecular weights by polystyrene conversion.

上記アルコキシシラン縮合物(A)としては、特に限定されないが、好ましくは、下記の式(2)で表わされるアルコキシシランの縮合物が用いられる。   Although it does not specifically limit as said alkoxysilane condensate (A), Preferably, the condensate of the alkoxysilane represented by following formula (2) is used.

Si(R(R(R4−p−q・・・式(2)
上述した式(2)中、Rは水素又は炭素数が1〜30である非加水分解性の有機基を表し、Rはアルコキシ基を表し、Rはアルコキシ基以外の加水分解性基を表し、pは0〜3の整数を表し、qは1〜4の整数を表し、p+q≦4である。pが2又は3であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。qが2〜4であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。p+q≦2であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
Si (R 1 ) p (R 2 ) q (R 3 ) 4-pq Formula (2)
In the above formula (2), R 1 represents hydrogen or a non-hydrolyzable organic group having 1 to 30 carbon atoms, R 2 represents an alkoxy group, and R 3 represents a hydrolyzable group other than the alkoxy group. , P represents an integer of 0 to 3, q represents an integer of 1 to 4, and p + q ≦ 4. When p is 2 or 3, the plurality of R 1 may be the same or different. When q is 2 to 4, a plurality of R 2 may be the same or different. When p + q ≦ 2, the plurality of R 3 may be the same or different.

上記アルコキシ基R及びアルコキシ基以外の加水分解性基Rは、通常、過剰の水の共存下、無触媒で、室温(25℃)〜100℃の温度範囲内で加熱することにより、加水分解されてシラノール基を生成することができる基、またはさらに縮合してシロキサン結合を形成することができる基である。 The alkoxy group R 2 and the hydrolyzable group R 3 other than the alkoxy group are usually hydrolyzed by heating in the temperature range of room temperature (25 ° C.) to 100 ° C. in the presence of excess water without catalyst. It is a group that can be decomposed to form a silanol group, or a group that can be further condensed to form a siloxane bond.

上記アルコキシ基Rとしては、特に限定されないが、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。 Examples of the alkoxy group R 2, is not particularly limited, specifically, methoxy group, an ethoxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a propoxy group.

上記アルコキシ基以外の加水分解性基Rとしては、特に限定されないが、具体的には、塩素、臭素等のハロゲノ基、アミノ基、ヒドロキシル基又はカルボキシル基等が挙げられる。 The hydrolyzable group R 3 other than the alkoxy group is not particularly limited, specifically, chlorine, halogeno group such as bromine, an amino group, and a hydroxyl group or a carboxyl group.

上記非加水分解性の有機基Rとしては、特に限定されないが、加水分解を起こし難く、安定な疎水基である炭素数1〜30の有機基が挙げられる。安定な疎水基である炭素数1〜30の有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ペンチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基及びエイコシル基等の炭素数1〜30のアルキル基、アルキル基のフッ素化物、塩素化物、臭素化物等のハロゲン化アルキル基(例えば、3−クロロプロピル基、6−クロロプロピル基、6−クロロヘキシル基および、6,6,6−トリフルオロヘキシル基等)、ハロゲン置換ベンジル基等の芳香族置換アルキル基(例えば、ベンジル基、4−クロロベンジル基及び4−ブロモベンジル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基、メシチル基、ナフチル基等)、ビニル基やエポキシ基を含む有機基、アミノ基を含む有機基、チオール基を含む有機基等が挙げられる。 The non-hydrolyzable organic group R 1 is not particularly limited, and examples thereof include an organic group having 1 to 30 carbon atoms that hardly causes hydrolysis and is a stable hydrophobic group. As the organic group having 1 to 30 carbon atoms which is a stable hydrophobic group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, pentyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, Alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms such as hexadecyl group, octadecyl group and eicosyl group, and alkyl halide groups such as fluorinated, chlorinated and brominated alkyl groups (for example, 3-chloropropyl group, 6-chloropropyl group) , 6-chlorohexyl group, 6,6,6-trifluorohexyl group, etc.), aromatic substituted alkyl groups such as halogen-substituted benzyl groups (for example, benzyl group, 4-chlorobenzyl group, 4-bromobenzyl group, etc.) ), Aryl groups (eg phenyl group, tolyl group, mesityl group, naphthyl group, etc.), vinyl groups and epoxy groups Group, an organic group containing an amino group, and the like organic group containing a thiol group.

上記アルコキシシランの具体例としては、例えば、トリフェニルエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、エチルジメチルメトキシシラン、メチルジエチルメトキシシラン、エチルジメチルエトキシシラン、メチルジエチルエトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、フェニルジエチルメトキシシラン、フェニルジメチルエトキシシラン、フェニルジエチルエトキシシラン、メチルジフェニルメトキシシラン、エチルジフェニルメトキシシラン、メチルジフェニルエトキシシラン、エチルジフェニルエトキシシラン、tert−ブトキシトリメチルシラン、ブトキシトリメチルシラン、ジメチルエトキシシラン、メトキシジメチルビニルシラン、エトキシジメチルビニルシラン、ジフェニルジエトキシラン、フェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジアセトキシメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、3−クロロポロピルジメトキシメチルシラン、クロロメチルジエトキシメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジエトキシジエチルシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、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、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、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピル−トリ−n−プロポキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリプロポキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリプロポキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリプロポキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリプロポキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリプロポキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリプロポキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリプロポキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリプロポキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリプロポキシシラン、エイコシルデシルトリメトキシシラン、エイコシルトリエトキシシラン、エイコシルトリプロポキシシラン、6−クロロヘキシルトリメトキシシラン、6,6,6−トリフルオロヘキシルトリメトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、4−クロロベンジルトリメトキシシラン、4−ブロモベンジルトリ−n−プロポキシシラン、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;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、N−β−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリイソプロポキシシラン、トリ−n−プロポキシシラン、トリアセトキシシラン、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、テトライソプロポキシシラン、テトラアセトキシシラン等が挙げられる。これらのアルコキシシランを縮合させて得られたアルコキシシランの縮合物がより好ましく用いられる。アルコキシシランの縮合物(A)を構成するに際しては、少なくとも1種のアルコキシシランが用いられていればよく、従って2種以上のアルコキシシランが用いられていてもよい。   Specific examples of the alkoxysilane include, for example, triphenylethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, triethylmethoxysilane, ethyldimethylmethoxysilane, methyldiethylmethoxysilane, ethyldimethylethoxysilane, methyldiethyl. Ethoxysilane, phenyldimethylmethoxysilane, phenyldiethylmethoxysilane, phenyldimethylethoxysilane, phenyldiethylethoxysilane, methyldiphenylmethoxysilane, ethyldiphenylmethoxysilane, methyldiphenylethoxysilane, ethyldiphenylethoxysilane, tert-butoxytrimethylsilane, butoxy Trimethylsilane, dimethylethoxysilane, methoxydimethylvinylsilane , Ethoxydimethylvinylsilane, diphenyldiethoxysilane, phenyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diacetoxymethylsilane, diethoxymethylsilane, 3-chloropropyldimethoxymethylsilane, chloromethyldiethoxymethylsilane, diethoxydimethylsilane Diacetoxymethylvinylsilane, diethoxymethylvinylsilane, diethoxydiethylsilane, dimethyldipropoxysilane, dimethoxymethylphenylsilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyl-tri-n-propoxysilane, ethyltrimethoxysilane, Ethyltriethoxysilane, ethyl-tri-n-propoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyl-tri-n Propoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltripropoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, isobutyltripropoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, n-hexyl Tripropoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, cyclohexyltripropoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, octyltripropoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, dodecyltripropoxysilane, tetra Decyltrimethoxysilane, tetradecyltriethoxysilane, tetradecyltripropoxysilane, hex Sadecyltrimethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane, hexadecyltripropoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, octadecyltripropoxysilane, eicosyldecyltrimethoxysilane, eicosyltriethoxysilane, eicosyltripropoxy Silane, 6-chlorohexyltrimethoxysilane, 6,6,6-trifluorohexyltrimethoxysilane, benzyltrimethoxysilane, 4-chlorobenzyltrimethoxysilane, 4-bromobenzyltri-n-propoxysilane, phenyltrimethoxy Silane, phenyltriethoxysilane; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ- Glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-amino Propyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, methyltriacetoxysilane, ethyltriacetoxysilane, N-β-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltri Methoxysilane, triethoxysilane, trimethoxysilane, triisopropoxysilane, tri-n-propoxysilane, triacetoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraiso Examples include propoxysilane and tetraacetoxysilane. An alkoxysilane condensate obtained by condensing these alkoxysilanes is more preferably used. In constituting the alkoxysilane condensate (A), it is sufficient that at least one alkoxysilane is used, and therefore two or more alkoxysilanes may be used.

(粘度調整剤(B))
本発明において用いられる粘度調整剤(B)は、重量平均分子量が10000〜500000の範囲にあり、下記の式(1)で示す骨格を有する直鎖状ポリシロキサンからなる。
(Viscosity modifier (B))
The viscosity modifier (B) used in the present invention is a linear polysiloxane having a weight average molecular weight in the range of 10,000 to 500,000 and having a skeleton represented by the following formula (1).

Figure 2008280413
Figure 2008280413

式(1)中、R,Rは水素又は炭素数が1〜30である非加水分解性の有機基を示し、RとRは同一でも、異なっていてもよく、nは整数である。 In formula (1), R x and R y represent hydrogen or a non-hydrolyzable organic group having 1 to 30 carbon atoms, R x and R y may be the same or different, and n is an integer It is.

なお、炭素数が1〜30である非加水分解性の有機基としては、前述した式(2)に示したRとして例示した非加水分解性有機基を同様に用いることができる。すなわち、非加水分解性の有機基R,Rとしては、特に限定されないが、前述した加水分解を起こし難く、安定な組成基である炭素数1〜30の有機基として例示した有機基を同様に用いることができる。 As the non-hydrolyzable organic group having 1 to 30 carbon atoms, the non-hydrolyzable organic group exemplified as R 1 shown in the above-described formula (2) can be similarly used. That is, the non-hydrolyzable organic groups R x and R y are not particularly limited, but the organic groups exemplified as the organic groups having 1 to 30 carbon atoms that are difficult to cause hydrolysis and are stable composition groups are mentioned. It can be used similarly.

重量平均分子量が、10000未満の場合には、薄膜形成用組成物の粘度の変化を抑制する効果が小さくなり、500000を越えると、薄膜形成用組成物において、溶媒に粘度調整剤(B)が溶解し難くなり、加工性が大幅に低下する。粘度上昇抑制効果を高め、さらに加工性の低下をより一層抑制するには、重量平均分子量は、20000〜100000の範囲がより好ましい。   When the weight average molecular weight is less than 10,000, the effect of suppressing the change in the viscosity of the thin film forming composition is reduced. When the weight average molecular weight exceeds 500,000, the viscosity adjusting agent (B) is added to the solvent in the thin film forming composition. It becomes difficult to dissolve, and processability is greatly reduced. The weight average molecular weight is more preferably in the range of 20000 to 100,000 in order to enhance the viscosity increase suppressing effect and further suppress the decrease in workability.

上記のように、式(1)で示す直鎖状ポリシロキサンを用いるのは、例えばトリアルコキシシランやテトラアルコキシシランの縮合物であるポリシロキサンを粘度調整剤として用いた場合には、粘度調整剤自体において架橋構造が形成され易くなる。そのため、薄膜形成用組成物中における溶解性が低下し、粘度上昇抑制効果が得られ難くなる。また、トリアルコキシシランやテトラアルコキシシランのポリシロキサンを用いた場合には、残留するシラノール基も多くなるため、それによっても、経時により分子量が増大することとなる。   As described above, the linear polysiloxane represented by the formula (1) is used when, for example, a polysiloxane that is a condensate of trialkoxysilane or tetraalkoxysilane is used as a viscosity modifier. In itself, a crosslinked structure is easily formed. Therefore, the solubility in the composition for forming a thin film is lowered, and it is difficult to obtain the effect of suppressing the increase in viscosity. Further, when a trialkoxysilane or tetraalkoxysilane polysiloxane is used, the amount of residual silanol groups also increases, which also increases the molecular weight over time.

従って、本発明では、上記のように、ジアルコキシシランの縮合物である、式(1)に示す骨格を有する直鎖状ポリシロキサンが粘度調整剤(B)として用いられており、それによって、経時による粘度の上昇が効果的に抑制される。   Therefore, in the present invention, as described above, a linear polysiloxane having a skeleton represented by the formula (1), which is a condensate of dialkoxysilane, is used as the viscosity modifier (B). The increase in viscosity over time is effectively suppressed.

上記式(1)で示す骨格を有する直鎖状ポリシロキサンからなる粘度調整剤(B)は、ジアルコキシシランの加水分解縮合物である。このようなジアルコキシシランとしては、特に限定されないが、ジフェニルジエトキシラン、フェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジアセトキシメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、3−クロロポロピルジメトキシメチルシラン、クロロメチルジエトキシメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジエトキシジエチルシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメトキシメチルフェニルシランなどが挙げられる。上記粘度調整剤(B)を得るに際しては、これらの少なくとも1種のアルコキシシランが用いられるが、2種以上のジアルコキシシランを用いてもよい。   The viscosity modifier (B) composed of a linear polysiloxane having a skeleton represented by the above formula (1) is a hydrolysis-condensation product of dialkoxysilane. Examples of such dialkoxysilane include, but are not limited to, diphenyldiethoxylane, phenyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diacetoxymethylsilane, diethoxymethylsilane, and 3-chloropropyldimethoxymethyl. Examples thereof include silane, chloromethyldiethoxymethylsilane, diethoxydimethylsilane, diacetoxymethylvinylsilane, diethoxymethylvinylsilane, diethoxydiethylsilane, dimethyldipropoxysilane, and dimethoxymethylphenylsilane. In obtaining the viscosity modifier (B), at least one of these alkoxysilanes is used, but two or more dialkoxysilanes may be used.

上記粘度調整剤(B)を得るにあたっては、アルコキシシラン縮合物(A)を得る場合と同様に、少なくとも1種のジアルコキシシランと、加水分解縮合反応の触媒と、水と、適宜の溶剤とを混合し、加熱下で反応させ、しかる後、水との縮合反応で生成したアルコールと残留水を除去すればよい。上記触媒としては、シュウ酸、蟻酸、マレイン酸、フマル酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、アジピン酸、セバシン酸、酪酸、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、フタル酸、スルホン酸、酒石酸、トリフルオロメタンスルフォン酸等の有機酸、塩酸、燐酸、硝酸、ホウ酸、硫酸、フッ酸等の無機酸等などの適宜の酸などを用いることができる。また、上記溶媒としても、後述の溶剤(C)として挙げられている適宜の溶媒を用いることができる。   In obtaining the viscosity modifier (B), as in the case of obtaining the alkoxysilane condensate (A), at least one dialkoxysilane, a catalyst for hydrolysis condensation reaction, water, an appropriate solvent, Are mixed and reacted under heating, and then the alcohol produced by the condensation reaction with water and residual water may be removed. Examples of the catalyst include oxalic acid, formic acid, maleic acid, fumaric acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, adipic acid, sebacic acid, butyric acid, Organic acids such as oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, salicylic acid, benzoic acid, p-aminobenzoic acid, p-toluenesulfonic acid, phthalic acid, sulfonic acid, tartaric acid, trifluoromethanesulfonic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, An appropriate acid such as an inorganic acid such as nitric acid, boric acid, sulfuric acid, or hydrofluoric acid can be used. Moreover, the said solvent can also use the appropriate solvent mentioned as a below-mentioned solvent (C).

上記粘度調整剤(B)の配合割合については、アルコキシシラン縮合物(A)100重量部に対し、5〜100重量部の割合とすることが望ましい。5重量部未満では、粘度上昇抑制効果を得ることができないことがあり、100重量部を越えると、粘度が高くなりすぎ、かつ粘度調整剤(B)の含有割合が高くなりすぎて、得られる薄膜の品質が劣化することがある。   The blending ratio of the viscosity modifier (B) is desirably 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkoxysilane condensate (A). If it is less than 5 parts by weight, the effect of suppressing the increase in viscosity may not be obtained. If it exceeds 100 parts by weight, the viscosity becomes too high, and the content of the viscosity modifier (B) becomes too high. The quality of the thin film may deteriorate.

(溶剤(C))
本発明において、薄膜形成用組成物に用いられる溶剤(C)としては、薄膜形成用組成物に配合される成分を溶解し得る適宜の溶媒を用いることができる。すなわち、アルコキシシラン縮合物(A)及び粘度調整剤(B)を溶解し、さらに必要に応じて、添加される他の成分を溶解し得る適宜の溶媒を用いることができる。
(Solvent (C))
In the present invention, as the solvent (C) used in the thin film forming composition, an appropriate solvent capable of dissolving the components blended in the thin film forming composition can be used. That is, an appropriate solvent capable of dissolving the alkoxysilane condensate (A) and the viscosity modifier (B) and further dissolving other components to be added can be used as necessary.

このような溶媒としては、特に限定されないが、例えば、ベンゼン、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、スチレン、トリメチルベンゼン、ジエチルベンゼンなどの芳香族炭化水素化合物;シクロヘキサン、シクロヘキセン、ジペンテン、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、n−ノナン、イソノナン、n−デカン、イソデカン、テトラヒドロナフタレン、スクワランなどの飽和または不飽和炭化水素化合物;ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ジ−イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルプロピルエーテル、ジフェニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、p−メンタン、o−メンタン、m−メンタン;ジプロピルエーテル、ジブチルエーテルなどのエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、メチルアミルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルセロソルブ、酢酸エチルセロソルブ、酢酸ブチルセロソルブ、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソアミル、ステアリン酸ブチルなどのエステル類などが挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Examples of such a solvent include, but are not limited to, aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, xylene, toluene, ethylbenzene, styrene, trimethylbenzene, and diethylbenzene; cyclohexane, cyclohexene, dipentene, n-pentane, isopentane, n- Saturated or unsaturated hydrocarbon compounds such as hexane, isohexane, n-heptane, isoheptane, n-octane, isooctane, n-nonane, isononane, n-decane, isodecane, tetrahydronaphthalene, squalane; diethyl ether, di-n-propyl Ether, di-isopropyl ether, dibutyl ether, ethyl propyl ether, diphenyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene Recall dibutyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol Methyl ethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylcyclohexane, methylcyclohexane, p Menthane, o-menthane, m-menthane; ethers such as dipropyl ether, dibutyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, methyl amyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, etc. Ketones: Esters such as ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isoamyl lactate, butyl stearate, etc. Is mentioned. These solvents may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記溶剤(C)の配合割合については、薄膜形成に際し、基板上などに塗工し、所定の厚みの薄膜形成用組成物層を形成し得る限り、適宜の割合とすることができるが、好ましくは、固形分濃度が0.5〜60重量%、より好ましくは2〜40重量%程度とされるように溶剤を配合することが望ましい。   The blending ratio of the solvent (C) can be set to an appropriate ratio as long as it can be applied on a substrate and the like to form a thin film-forming composition layer having a predetermined thickness. It is desirable to blend the solvent so that the solid content concentration is 0.5 to 60% by weight, more preferably about 2 to 40% by weight.

(添加される好ましい化合物)
本発明に係る薄膜形成用組成物では、好ましくは、上記アルコキシシラン縮合物(A)と反応して残存SiOH基を低減し得る化合物(D)が添加されることが望ましい。このような化合物(D)としては、単官能のアルコキシシラン化合物、単官能のシラノール化合物、単官能のエポキシ化合物及び単官能のエポキシ化合物及び単官能のイソシアネート化合物からなる群から選択された少なくとも1種の化合物を挙げることができる。
(Preferred compound to be added)
In the composition for forming a thin film according to the present invention, it is preferable to add a compound (D) that can react with the alkoxysilane condensate (A) and reduce residual SiOH groups. Such a compound (D) is at least one selected from the group consisting of monofunctional alkoxysilane compounds, monofunctional silanol compounds, monofunctional epoxy compounds, monofunctional epoxy compounds and monofunctional isocyanate compounds. Can be mentioned.

化合物(D)を添加することにより、残存しているSiOH基を少なくすることができ、それによって、保管時の粘度上昇をより効果的に抑制することができる。   By adding the compound (D), it is possible to reduce the remaining SiOH groups, and thereby it is possible to more effectively suppress an increase in viscosity during storage.

上記単官能のアルコキシシラン化合物としては、特に限定されないが、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、トリエチルプロポキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジエチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、メチルメトキシシラン、メチルエトキシシラン、エチルメトキシシラン、エチルエトキシシラン、ジイソプロピルエトキシシラン、ジメチルアミノメチルエトキシシラン、ジフェニルメチルエトキシシラン、ジフェニルメチルメトキシシラン、ジフェニルエチルメトキシシラン、ジフェニルエチルエトキシシラン、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、n−オクタデシルジメチルメトキシシラン、オクチルジメチルメトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、フェニルジメチルエトキシシラン、トリメチルアセトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン等を挙げることができる。なかでも、成分(X)においてSiOH基の存在割合をより一層低減することができるので、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジエチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、メチルメトキシシラン、メチルエトキシシラン、エチルメトキシシラン、エチルエトキシシランが好ましく用いられる。   The monofunctional alkoxysilane compound is not particularly limited, but trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylpropoxysilane, triethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, triethylpropoxysilane, dimethylethoxysilane, diethylethoxysilane, dimethylmethoxysilane. , Dimethylethoxysilane, methylmethoxysilane, methylethoxysilane, ethylmethoxysilane, ethylethoxysilane, diisopropylethoxysilane, dimethylaminomethylethoxysilane, diphenylmethylethoxysilane, diphenylmethylmethoxysilane, diphenylethylmethoxysilane, diphenylethylethoxysilane , Triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, n-oct Decyl dimethyl silane, octyl dimethyl silane, phenyl dimethyl methoxysilane, phenyl dimethyl ethoxy silane, trimethyl acetoxy silane, and tri propyl methoxy silane. Among them, since the proportion of SiOH groups in the component (X) can be further reduced, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, dimethylethoxysilane, diethylethoxysilane, dimethylmethoxysilane Dimethylethoxysilane, methylmethoxysilane, methylethoxysilane, ethylmethoxysilane, and ethylethoxysilane are preferably used.

上記単官能のシラノール化合物としては、特に限定されないが、トリメチルシラノール、トリエチルシラノール、トリフェニルシラノール、t−ブチルジメチルシラノール等を挙げることができる。なかでも、成分(X)においてSiOH基の存在割合をより一層低減することができるので、トリメチルシラノール、トリエチルシラノールが好ましく用いられる。   The monofunctional silanol compound is not particularly limited, and examples thereof include trimethylsilanol, triethylsilanol, triphenylsilanol, and t-butyldimethylsilanol. Of these, trimethylsilanol and triethylsilanol are preferably used because the proportion of SiOH groups present in component (X) can be further reduced.

上記単官能のエポキシ化合物としては、特に限定されないが、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、フェニル−2−メチルグリシジルエーテル、セチルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、p−sec−ブチルフェニルグリシジルエーテル、p−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、オルソクレジルグリシジルエーテル、メタパタクレジルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、イソプロピルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等を挙げることができる。上記単官能エポキシ化合物の市販品としては、日本油脂社製の商品名「エピオールM」(メチルグリシジルエーテル)、商品名「エピオールEH」(2−エチルヘキシルグリシジルエーテル)等が挙げられる。なかでも、成分(X)においてSiOH基の存在割合をより一層低減することができるので、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテルが好ましく用いられる。   The monofunctional epoxy compound is not particularly limited, but is methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether, phenyl-2-methyl glycidyl ether, cetyl glycidyl ether, stearyl glycidyl ether. Ether, p-sec-butylphenyl glycidyl ether, p-tert-butylphenyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, orthocresyl glycidyl ether, metapatacridyl glycidyl ether, glycidyl methacrylate, isopropyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether be able to. As a commercial item of the said monofunctional epoxy compound, the brand name "Epiol M" (methyl glycidyl ether) by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., brand name "Epiol EH" (2-ethylhexyl glycidyl ether), etc. are mentioned. Of these, methyl glycidyl ether and ethyl glycidyl ether are preferably used because the proportion of SiOH groups present in component (X) can be further reduced.

上記単官能のイソシアネート化合物としては、特に限定されないが、トリメチルシリルイソシアネート、トリエチルシリルイソシアネート等を挙げることができる。なかでも、成分(X)においてSiOH基の存在割合をより一層低減することができるので、トリメチルシリルイソシアネートが好ましく用いられる。   Although it does not specifically limit as said monofunctional isocyanate compound, Trimethylsilyl isocyanate, a triethylsilyl isocyanate, etc. can be mentioned. Of these, trimethylsilyl isocyanate is preferably used because the proportion of SiOH groups present in component (X) can be further reduced.

上記化合物(D)を用いる場合、その配合割合は、アルコキシシラン縮合物(A)において残存しているSiOH基の存在割合により適宜設定すればよい。好ましくは、アルコキシシラン縮合物(A)100重量部に対し、化合物(D)を、1.0〜150重量部程度の割合で配合することが望ましい。1.0重量部未満では、SiOH基の存在割合を十分に低くできないことがあり、150重量部を越えると、化合物(D)が過剰となり、薄膜の絶縁性能などが低下するおそれがある。   When the above compound (D) is used, the blending ratio thereof may be appropriately set depending on the existing ratio of SiOH groups remaining in the alkoxysilane condensate (A). Preferably, the compound (D) is blended at a ratio of about 1.0 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkoxysilane condensate (A). If the amount is less than 1.0 part by weight, the existing ratio of SiOH groups may not be sufficiently lowered. If the amount exceeds 150 parts by weight, the compound (D) becomes excessive and the insulating performance of the thin film may be deteriorated.

(添加され得る他の成分)
本発明に係る薄膜形成用組成物には、必要に応じて、他の添加剤をさらに添加してもよい。
(Other ingredients that can be added)
If necessary, other additives may be further added to the thin film forming composition according to the present invention.

このような添加剤としては、充填剤、顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、pH調整剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、可塑剤、可塑促進剤、タレ防止剤などが挙げられる。   Such additives include fillers, pigments, dyes, leveling agents, antifoaming agents, antistatic agents, UV absorbers, pH adjusters, dispersants, dispersion aids, surface modifiers, plasticizers, plasticizers. Examples include accelerators and sagging inhibitors.

(光の照射により酸または塩基を発生する化合物(E))
また、好ましくは、本発明に係る薄膜形成用組成物は、薄膜パターンの形成に用いられるものであってもよい。その場合には、薄膜形成用組成物には、好ましくは、光の照射により酸または塩基を発生する化合物(E)を添加することが望ましい。このような化合物(E)としては、適宜の光酸発生剤及び光塩基発生剤を用いることができる。
(Compound (E) that generates an acid or a base upon irradiation with light)
Preferably, the thin film forming composition according to the present invention may be used for forming a thin film pattern. In that case, it is desirable to add a compound (E) that generates an acid or a base by irradiation with light to the thin film forming composition. As such a compound (E), a suitable photoacid generator and photobase generator can be used.

上記光酸発生剤としては、例えば、ジアリールスルホニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、アリールジアゾニウム塩、芳香族テトラカルボン酸エステル、芳香族スルホン酸エステル、ニトロベンジルエステル、オキシムスルホン酸エステル、芳香族N−オキシイミドスルフォネート、芳香族スルファミド、ハロアルキル基含有炭化水素系化合物、ハロアルキル基含有ヘテロ環状化合物、ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル等が挙げられる。これらの光酸発生剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Examples of the photoacid generator include diarylsulfonium salts, triarylsulfonium salts, dialkylphenacylsulfonium salts, diaryliodonium salts, aryldiazonium salts, aromatic tetracarboxylic acid esters, aromatic sulfonic acid esters, nitrobenzyl esters, Examples include oxime sulfonic acid esters, aromatic N-oxyimide sulfonates, aromatic sulfamides, haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds, haloalkyl group-containing heterocyclic compounds, and naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid esters. These photoacid generators may be used alone or in combination of two or more.

上記光塩基発生剤としては、特に限定されないが、例えばコバルトアミン錯体、o−アシルオキシム、カルバミン酸誘導体、ホルムアミド誘導体、第4級アンモニウム塩、トシルアミン、カルバメート、アミンイミド化合物などを挙げることができる。具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカルバメート等が挙げられる。これらの光塩基発生剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Although it does not specifically limit as said photobase generator, For example, a cobalt amine complex, o-acyl oxime, a carbamic acid derivative, a formamide derivative, a quaternary ammonium salt, a tosyl amine, a carbamate, an amine imide compound etc. can be mentioned. Specific examples include 2-nitrobenzyl carbamate, 2,5-dinitrobenzyl cyclohexyl carbamate, N-cyclohexyl-4-methylphenylsulfonamide, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl-N-isopropylcarbamate, and the like. . These photobase generators may be used alone or in combination of two or more.

上記光酸発生剤や光塩基発生剤に加え、より感度を高めるために、さらに増感剤を加えてもよい。好適な増感剤としては、具体的には、ベンゾフェノン、p,p′−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、p,p′−テトラエチルアミノベンゾフェノン、2−クロロチオキサントン、アントロン、9−エトキシアントラセン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フェノチアジン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビン、セトフラビン−T、9,10−ジフェニルアントラセン、9−フルオレノン、アセトフェノン、フェナントレン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテン、ベンゾキノン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、N−アセチル−p−ニトロアニリン、p−ニトロアニリン、N−アセチル−4−ニトロ−1−ナフチルアミン、ピクラミド、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1,2−ベンズアンスラキノン、3−メチル−1,3−ジアザ−1,9−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2−ナフトキノン、3,3′−カルボニル−ビス(5,7−ジメトキシカルボニルクマリン)及びコロネン等であるがこれらに限定されるものではない。   In addition to the photoacid generator and the photobase generator, a sensitizer may be further added in order to increase sensitivity. Specific examples of suitable sensitizers include benzophenone, p, p′-tetramethyldiaminobenzophenone, p, p′-tetraethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxyanthracene, anthracene, pyrene, Perylene, phenothiazine, benzyl, acridine orange, benzoflavin, cetoflavin-T, 9,10-diphenylanthracene, 9-fluorenone, acetophenone, phenanthrene, 2-nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene, benzoquinone, 2-chloro-4- Nitroaniline, N-acetyl-p-nitroaniline, p-nitroaniline, N-acetyl-4-nitro-1-naphthylamine, picramide, anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylant Laquinone, 1,2-benzanthraquinone, 3-methyl-1,3-diaza-1,9-benzanthrone, dibenzalacetone, 1,2-naphthoquinone, 3,3′-carbonyl-bis (5,7 -Dimethoxycarbonylcoumarin) and coronene, but are not limited thereto.

(薄膜形成方法)
本発明に係る薄膜形成用組成物を用いて薄膜を形成するに際しては、先ず、本発明の薄膜形成用組成物を基板上に所定の厚みに塗工する。この塗工方法は特に限定されず、スピンコーティング、スリットコーティング、ダイコーティング、スクリーン印刷などの適宜の方法を用いることができる。いずれにしても、本発明の薄膜形成用組成物では、保管時に、上記粘度調整剤(B)の作用により、粘度の上昇が抑制されるので、均一な厚みにかつ安定に薄膜形成用組成物層を容易に塗工することができる。
(Thin film formation method)
In forming a thin film using the composition for forming a thin film according to the present invention, first, the composition for forming a thin film of the present invention is applied on a substrate to a predetermined thickness. This coating method is not particularly limited, and an appropriate method such as spin coating, slit coating, die coating, or screen printing can be used. In any case, in the thin film forming composition of the present invention, since the increase in viscosity is suppressed by the action of the viscosity modifier (B) during storage, the thin film forming composition can be stably and uniformly formed. The layer can be easily applied.

次に、薄膜形成用組成物層を乾燥し、必要に応じて、乾燥するに際し、あるいは乾燥後に加熱する。それによって、緻密でかつ硬質の薄膜を得ることができる。上記加熱に際しては、特に限定されないが、例えば、200〜500の温度に30分〜2時間程度維持すればよい。   Next, the composition layer for forming a thin film is dried and, if necessary, heated during drying or after drying. Thereby, a dense and hard thin film can be obtained. Although it does not specifically limit in the case of the said heating, For example, what is necessary is just to maintain at the temperature of 200-500 for about 30 minutes-2 hours.

また、上述した光酸発生剤及び光塩基発生剤を用いてパターニングを行う場合には、加熱に先立って、露光及びアルカリ溶液を用いた現像工程を実施すればよく、それによって、微細なパターン状の薄膜を形成することができる。その場合においても、薄膜形成用組成物の保管時の粘度の上昇が抑制されているので、薄膜形成用組成物の塗工厚みのばらつきを低減でき、厚みばらつきの少ない微細パターンを形成することができる。   Further, when patterning is performed using the above-described photoacid generator and photobase generator, exposure and development using an alkaline solution may be performed prior to heating, thereby forming a fine pattern. The thin film can be formed. Even in that case, since the increase in viscosity during storage of the thin film forming composition is suppressed, variation in the coating thickness of the thin film forming composition can be reduced, and a fine pattern with little thickness variation can be formed. it can.

本発明に係る薄膜形成用組成物では、重量平均分子量500〜5000の比較的低分子量のアルコキシシラン縮合物中にシラノール基が残存していたとしても、上記のように、重量平均分子量が10000〜500000と比較的大きく、しかも、上記アルコキシシラン縮合物と同様の骨格を有する上記特定の直鎖状ポリシロキサンからなる粘度調整剤(B)が配合されているので、薄膜形成用組成物全体の粘度にアルコキシシラン縮合物(A)が寄与する割合が相対的に低くされている。従って、薄膜形成用組成物の保管中の粘度変化が抑制される。それによって、薄膜形成用組成物を塗工して薄膜を形成するに際し、塗工厚みがばらつき難くなり、均一な厚みの薄膜を高精度に形成することができる。   In the composition for forming a thin film according to the present invention, even if silanol groups remain in the relatively low molecular weight alkoxysilane condensate having a weight average molecular weight of 500 to 5,000, the weight average molecular weight is 10,000 to 10000 as described above. Since the viscosity modifier (B) made of the specific linear polysiloxane having a skeleton similar to that of the alkoxysilane condensate is blended to 500,000, the viscosity of the entire thin film forming composition is blended. The ratio that the alkoxysilane condensate (A) contributes to is relatively low. Therefore, the viscosity change during storage of the composition for forming a thin film is suppressed. Accordingly, when the thin film forming composition is applied to form a thin film, the coating thickness hardly varies, and a thin film having a uniform thickness can be formed with high accuracy.

よって、経時による粘度上昇が少ないため、長期間保管したとしても、例えば半導体装置の層間絶縁膜のように膜厚が高精度に制御されていることが求められる。絶縁膜等を形成するのに最適な薄膜形成用組成物及び薄膜形成方法を提供することが可能となる。   Therefore, since the increase in viscosity over time is small, even when stored for a long period of time, it is required that the film thickness be controlled with high accuracy, such as an interlayer insulating film of a semiconductor device. It is possible to provide an optimum thin film forming composition and thin film forming method for forming an insulating film or the like.

次に、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明をより明らかにする。   Next, the present invention will be further clarified by giving specific examples and comparative examples of the present invention.

(1)アルコキシシラン縮合物
アルコキシシラン縮合物(A)として、下記のアルコキシシラン縮合物A1〜A3を用意した。
(1) Alkoxysilane condensate As the alkoxysilane condensate (A), the following alkoxysilane condensates A1 to A3 were prepared.

アルコキシシラン縮合物A1
冷却管をつけた100mlのフラスコに、フェニルトリエトキシシラン15g、トリエトキシシラン10g、シュウ酸0.5g、水7ml及びジエチレングリコールジエチルエーテル17mlを加えた。半円形型のメカニカルスターラーを用いて溶液を攪拌し、マントルヒーターで70℃・3時間反応させた。その後、エバポレーターを用いて水との縮合反応で生成したエタノールと残留水を除去した。反応終了後、フラスコを室温になるまで放置し、シリコン含有ポリマー混合物である成分(A1)を調製した。A1のポリスチレン換算による重量平均分子量は1500、固形分濃度は40重量%であった。
Alkoxysilane condensate A1
To a 100 ml flask equipped with a condenser, 15 g of phenyltriethoxysilane, 10 g of triethoxysilane, 0.5 g of oxalic acid, 7 ml of water and 17 ml of diethylene glycol diethyl ether were added. The solution was stirred using a semicircular mechanical stirrer and reacted at 70 ° C. for 3 hours with a mantle heater. Thereafter, ethanol and residual water generated by a condensation reaction with water were removed using an evaporator. After completion of the reaction, the flask was left to reach room temperature to prepare a component (A1) which is a silicon-containing polymer mixture. The weight average molecular weight of A1 in terms of polystyrene was 1500, and the solid content concentration was 40% by weight.

(アルコキシシラン縮合物A2)
トリエトキシシランをメチルトリエトキシシランに変更したことを除いては、上記アルコキシシラン縮合物A1の調製と同様にして重量平均分子量が1200であるアルコキシシラン縮合物A2を得た。なお、固形分濃度は40重量%であった。
(Alkoxysilane condensate A2)
An alkoxysilane condensate A2 having a weight average molecular weight of 1200 was obtained in the same manner as the preparation of the alkoxysilane condensate A1 except that triethoxysilane was changed to methyltriethoxysilane. The solid concentration was 40% by weight.

(アルコキシシラン縮合物A3)
フェニルトリエトキシシランをメチルトリエトキシシランに変更したことを除いては、上記アルコキシシラン縮合物A1の調製と同様にして重量平均分子量が1500であるアルコキシシラン縮合物A3を得た。なお、固形分濃度は40重量%であった。
(Alkoxysilane condensate A3)
An alkoxysilane condensate A3 having a weight average molecular weight of 1500 was obtained in the same manner as in the preparation of the alkoxysilane condensate A1 except that phenyltriethoxysilane was changed to methyltriethoxysilane. The solid concentration was 40% by weight.

(2)粘度調整剤(B)
粘度調整剤(B)として、下記の粘度調整剤B1a〜B1d、B2a〜B2d及びB3a〜B3dを調製した。
(2) Viscosity modifier (B)
The following viscosity modifiers B1a to B1d, B2a to B2d, and B3a to B3d were prepared as the viscosity modifier (B).

(粘度調整剤B1a)
冷却管をつけた100mlのフラスコに、ジメチルジエトキシシラン25g、シュウ酸1.5g、水10ml及びジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG)20mlを加えた。半円形型のメカニカルスターラーを用いて溶液を攪拌し、マントルヒーターで120℃・6時間反応させた。その後、エバポレーターを用いて水との縮合反応で生成したエタノールと残留水を除去した。反応終了後、フラスコを室温になるまで放置し、シリコン含有ポリマー混合物である成分(B1)を調製した。B1のポリスチレン換算による重量平均分子量は55000、固形分濃度は30重量%であった。
(Viscosity modifier B1a)
To a 100 ml flask equipped with a condenser, 25 g of dimethyldiethoxysilane, 1.5 g of oxalic acid, 10 ml of water and 20 ml of diethylene glycol diethyl ether (DEDG) were added. The solution was stirred using a semicircular type mechanical stirrer and reacted at 120 ° C. for 6 hours with a mantle heater. Thereafter, ethanol and residual water generated by a condensation reaction with water were removed using an evaporator. After completion of the reaction, the flask was left to reach room temperature to prepare a component (B1) which is a silicon-containing polymer mixture. The weight average molecular weight of B1 in terms of polystyrene was 55000, and the solid content concentration was 30% by weight.

(粘度調整剤B1b〜B2d)
粘度調整剤B1aの調製と同様にして、ただし、それぞれ、反応温度を60℃、80℃及び100℃に変更し、粘度調整剤B1b〜粘度調整剤B1dを得た。粘度調整剤B1b〜B1dの重量平均分子量及び固形分濃度はそれぞれ、以下の通りである。
(Viscosity modifiers B1b to B2d)
In the same manner as in the preparation of the viscosity modifier B1a, except that the reaction temperature was changed to 60 ° C., 80 ° C., and 100 ° C., respectively, to obtain viscosity modifiers B1b to B1d. The weight average molecular weights and solid content concentrations of the viscosity modifiers B1b to B1d are as follows.

粘度調整剤B1b:重量平均分子量=6000、固形分濃度=30重量%
粘度調整剤B1c:重量平均分子量=18000、固形分濃度=30重量%
粘度調整剤B1d:重量平均分子量=30000、固形分濃度=30重量%
Viscosity modifier B1b: weight average molecular weight = 6000, solid content concentration = 30% by weight
Viscosity modifier B1c: weight average molecular weight = 18000, solid content concentration = 30% by weight
Viscosity modifier B1d: weight average molecular weight = 30000, solid content concentration = 30% by weight

(粘度調整剤B2a)
ジメチルジエトキシシランをジエチルジエトキシシランに変更したことを除いては、粘度調整剤B1aの調製と同様にして、粘度調整剤B2aを調製した。粘度調整剤B2aの重量平均分子量は33000、固形分濃度は30重量%であった。
(Viscosity modifier B2a)
A viscosity modifier B2a was prepared in the same manner as the viscosity modifier B1a except that dimethyldiethoxysilane was changed to diethyldiethoxysilane. Viscosity modifier B2a had a weight average molecular weight of 33,000 and a solid content concentration of 30% by weight.

(粘度調整剤B2b〜B2d)
粘度調整剤B2aの調製と同様にして、ただし、それぞれ、反応温度を60℃、80℃及び100℃に変更し、粘度調整剤B2b〜粘度調整剤B2dを得た。粘度調整剤B2b〜B2dの重量平均分子量及び固形分濃度はそれぞれ、以下の通りである。
(Viscosity modifiers B2b to B2d)
In the same manner as in the preparation of the viscosity modifier B2a, except that the reaction temperature was changed to 60 ° C., 80 ° C., and 100 ° C. to obtain viscosity modifiers B2b to B2d. The weight average molecular weights and solid content concentrations of the viscosity modifiers B2b to B2d are as follows.

粘度調整剤B2b:重量平均分子量=5500、固形分濃度=30重量%
粘度調整剤B2c:重量平均分子量=15000、固形分濃度=30重量%
粘度調整剤B2d:重量平均分子量=24000、固形分濃度=30重量%
Viscosity modifier B2b: weight average molecular weight = 5500, solid content concentration = 30% by weight
Viscosity modifier B2c: weight average molecular weight = 15000, solid content concentration = 30% by weight
Viscosity modifier B2d: weight average molecular weight = 24000, solid content concentration = 30% by weight

(粘度調整剤B3a)
ジメチルジエトキシシランをジメチルジメトキシシランに変更したことを除いては、粘度調整剤B1aの調製と同様にして、粘度調整剤B3aを調製した。粘度調整剤B3aの重量平均分子量は80000、固形分濃度は30重量%であった。
(Viscosity modifier B3a)
A viscosity modifier B3a was prepared in the same manner as the viscosity modifier B1a except that dimethyldiethoxysilane was changed to dimethyldimethoxysilane. Viscosity modifier B3a had a weight average molecular weight of 80,000 and a solid content concentration of 30% by weight.

(粘度調整剤B3b〜B3d)
粘度調整剤B3aの調製と同様にして、ただし、それぞれ、反応温度を60℃、80℃及び100℃に変更し、粘度調整剤B3b〜粘度調整剤B3dを得た。粘度調整剤B3b〜B3dの重量平均分子量及び固形分濃度はそれぞれ、以下の通りである。
(Viscosity modifiers B3b to B3d)
In the same manner as in the preparation of the viscosity modifier B3a, except that the reaction temperatures were changed to 60 ° C., 80 ° C., and 100 ° C., respectively, to obtain viscosity modifiers B3b to B3d. The weight average molecular weights and solid content concentrations of the viscosity modifiers B3b to B3d are as follows.

粘度調整剤B3b:重量平均分子量=12000、固形分濃度=30重量%
粘度調整剤B3c:重量平均分子量=25000、固形分濃度=30重量%
粘度調整剤B3d:重量平均分子量=55000、固形分濃度=30重量%
Viscosity modifier B3b: weight average molecular weight = 12000, solid content concentration = 30% by weight
Viscosity modifier B3c: weight average molecular weight = 25000, solid content concentration = 30% by weight
Viscosity modifier B3d: weight average molecular weight = 55000, solid content concentration = 30% by weight

(粘度調整剤B4)
東亞合成社製、ポリアクリル酸系増粘剤粉末、商品名アロンA−20P(重量平均分子量=500万)を比較のための粘度調整剤B4として用意した。
(Viscosity modifier B4)
Toagosei Co., Ltd., polyacrylic acid thickener powder, trade name Aron A-20P (weight average molecular weight = 5 million) was prepared as a viscosity modifier B4 for comparison.

(粘度調整剤B5)
冷却管をつけた100mlのフラスコに、トリメチルエトキシシラン25g、シュウ酸1.5g、水10ml及びジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG)20mlを加えた。半円形型のメカニカルスターラーを用いて溶液を攪拌し、マントルヒーターで120℃で反応を開始したが、すぐにゲル化が生じた。すなわち、アルコキシ基を3つ有するトリメチルエトキシシランを使用したため、直鎖状とならず、縮合反応による分子量の増加とともに大きく緻密な3次元の網目構造を形成して溶媒に不溶となり、ゲル化が生じた。ゲル化物の分子量は、ゲル化物が溶媒に溶けないため測定できなかった。
(Viscosity modifier B5)
To a 100 ml flask equipped with a condenser, 25 g of trimethylethoxysilane, 1.5 g of oxalic acid, 10 ml of water and 20 ml of diethylene glycol diethyl ether (DEDG) were added. The solution was stirred using a semicircular mechanical stirrer, and the reaction was started at 120 ° C. with a mantle heater, but gelation occurred immediately. In other words, since trimethylethoxysilane having three alkoxy groups is used, it does not become linear, and as the molecular weight increases due to the condensation reaction, it forms a large and dense three-dimensional network structure that becomes insoluble in the solvent and causes gelation. It was. The molecular weight of the gelled product could not be measured because the gelled product did not dissolve in the solvent.

(実施例1)
下記の表1に示すように、アルコキシシラン縮合物A1を100重量部に対し、粘度調整剤B1aを30重量部と、溶媒としてのジエチレングリコール(DEDG)33重量部とを混練し、薄膜形成用組成物を得た。
Example 1
As shown in Table 1 below, 100 parts by weight of alkoxysilane condensate A1, 30 parts by weight of viscosity modifier B1a, and 33 parts by weight of diethylene glycol (DEDG) as a solvent are kneaded to form a thin film forming composition. I got a thing.

(実施例2〜実施例30及び比較例1〜比較例9)
実施例1と同様に、下記の表1、表2、表3または表4に示すように各アルコキシシラン縮合物A1、A2またはA3と、粘度調整剤B1a〜B3dまたはB4のいずれか1種とを下記の表1、表2、表3または表4に示す割合で配合し、混練し、それぞれ薄膜形成用組成物を得た。なお、比較例9では、粘度調整剤B5を使用することを試みたが、上述の通り、粘度調整剤B5の製造時にゲル化が生じ、薄膜形成用組成物は用意できなかった。
(Examples 2 to 30 and Comparative Examples 1 to 9)
Similarly to Example 1, each alkoxysilane condensate A1, A2 or A3 and any one of viscosity modifiers B1a to B3d or B4 as shown in Table 1, Table 2, Table 3 or Table 4 below Were blended in the proportions shown in Table 1, Table 2, Table 3 or Table 4 below, and kneaded to obtain thin film forming compositions. In Comparative Example 9, an attempt was made to use the viscosity modifier B5. However, as described above, gelation occurred during the production of the viscosity modifier B5, and a thin film forming composition could not be prepared.

評価
上記各薄膜形成用組成物を形成した直後の粘度である初期粘度を23℃の温度で回転式粘度計(トキメック社製TVE20L)により測定した。また、上記薄膜形成用組成物を、23℃の温度に1週間放置した後、同様に23℃の温度による粘度を測定した。結果を下記の表1〜表4に示す。
また、上記のようにした薄膜形成用組成物を用い、以下の要領で体積抵抗を測定した。
Evaluation The initial viscosity, which is the viscosity immediately after forming each of the thin film forming compositions, was measured at a temperature of 23 ° C. with a rotary viscometer (TVE20L manufactured by Tokimec). Further, after the composition for forming a thin film was allowed to stand at a temperature of 23 ° C. for 1 week, the viscosity at a temperature of 23 ° C. was similarly measured. The results are shown in Tables 1 to 4 below.
Moreover, the volume resistance was measured in the following ways using the composition for forming a thin film as described above.

体積抵抗の測定:薄膜形成用組成物をシリコンウエハーからなる基板上に2ミクロンの厚みとなるようにスピンコーター法により塗工した。このようにして塗工された薄膜形成用組成物を100の温度で5分間維持して乾燥し、さらに300℃の温度で1時間維持して加熱することにより、2μの厚みの薄膜を形成した。このようにして得られた薄膜の体積抵抗について、R8252(エレクトロメーター)、R12704(モジュール)(アドバンテスト社製)を用いて、JIS K 6911の方法にしたがい求めた。結果を下記の表1〜表4に示す。   Measurement of volume resistance: The thin film-forming composition was coated on a substrate made of a silicon wafer by a spin coater method so as to have a thickness of 2 microns. The thin film-forming composition thus coated was dried by maintaining at a temperature of 100 for 5 minutes, and further heated at a temperature of 300 ° C. for 1 hour to form a thin film having a thickness of 2 μm. . The volume resistance of the thin film thus obtained was determined according to the method of JIS K 6911 using R8252 (electrometer) and R12704 (module) (manufactured by Advantest). The results are shown in Tables 1 to 4 below.

Figure 2008280413
Figure 2008280413

Figure 2008280413
Figure 2008280413

Figure 2008280413
Figure 2008280413

Figure 2008280413
Figure 2008280413

表4から明らかなように、比較例1では、粘度調整剤が添加されていなかったため、生成直後の初期粘度は12mPa・sと低かったが、1週間放置した後に、粘度が150mPa・sと大幅に上昇した。   As is apparent from Table 4, in Comparative Example 1, since the viscosity modifier was not added, the initial viscosity immediately after generation was as low as 12 mPa · s, but after leaving for 1 week, the viscosity was greatly increased to 150 mPa · s. Rose to.

他方、比較例2では、ポリアクリル酸系の粘度調整剤B4を用いたため、1週間放置後の粘度はさほど上昇しなかったが、カルボン酸系のポリマーのため、得られた薄膜の体積抵抗は2.5×10−9Ω・cmと低く、絶縁性が十分でなかった。 On the other hand, in Comparative Example 2, because the polyacrylic acid-based viscosity modifier B4 was used, the viscosity after standing for one week did not increase so much, but because of the carboxylic acid-based polymer, the volume resistance of the obtained thin film was It was as low as 2.5 × 10 −9 Ω · cm, and the insulation was not sufficient.

これに対して、実施例1〜30では、生成直後の初期粘度が低いだけでなく、23℃に1週間放置した後の粘度上昇が十分に抑制されており、しかも得られた薄膜の体積抵抗も十分高く、従って、厚みが均一であり、絶縁性に優れた薄膜を安定に提供し得ることがわかる。   On the other hand, in Examples 1 to 30, not only the initial viscosity immediately after the generation was low, but also the viscosity increase after being left at 23 ° C. for 1 week was sufficiently suppressed, and the volume resistance of the obtained thin film Therefore, it can be seen that a thin film having a uniform thickness and excellent insulating properties can be stably provided.

Claims (5)

重量平均分子量が500〜5000のアルコキシシラン縮合物と、
重量平均分子量が10000〜500000の範囲にあり、下記の式(1)で示される骨格を有する直鎖状ポリシロキサンからなる粘度調整剤(B)と、
前記アルコキシシラン縮合物(A)及び前記粘度調整剤(B)を溶解する溶媒とを含むことを特徴とする薄膜形成用組成物。
Figure 2008280413
式(1)中、R,Rは水素又は炭素数が1〜30である非加水分解性の有機基を示し、RとRは同一でも、異なっていてもよく、nは整数である。
An alkoxysilane condensate having a weight average molecular weight of 500 to 5,000,
A viscosity modifier (B) comprising a linear polysiloxane having a weight average molecular weight in the range of 10,000 to 500,000 and having a skeleton represented by the following formula (1);
A composition for forming a thin film comprising the alkoxysilane condensate (A) and a solvent for dissolving the viscosity modifier (B).
Figure 2008280413
In formula (1), R x and R y represent hydrogen or a non-hydrolyzable organic group having 1 to 30 carbon atoms, R x and R y may be the same or different, and n is an integer It is.
前記アルコキシシラン縮合物(A)が、下記の式(2)で表わされるアルコキシシランの縮合物である、請求項1に記載の薄膜形成用組成物。
Si(R(R(R4−p−q・・・式(2)
式(2)中、Rは水素又は炭素数が1〜30である非加水分解性の有機基を表し、Rはアルコキシ基を表し、Rはアルコキシ基以外の加水分解性基を表し、pは0〜3の整数を表し、qは1〜4の整数を表し、p+q≦4である。pが2又は3であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。qが2〜4であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。p+q≦2であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
The composition for forming a thin film according to claim 1, wherein the alkoxysilane condensate (A) is an alkoxysilane condensate represented by the following formula (2).
Si (R 1 ) p (R 2 ) q (R 3 ) 4-pq Formula (2)
In formula (2), R 1 represents hydrogen or a non-hydrolyzable organic group having 1 to 30 carbon atoms, R 2 represents an alkoxy group, and R 3 represents a hydrolyzable group other than the alkoxy group. , P represents an integer of 0 to 3, q represents an integer of 1 to 4, and p + q ≦ 4. When p is 2 or 3, the plurality of R 1 may be the same or different. When q is 2 to 4, a plurality of R 2 may be the same or different. When p + q ≦ 2, the plurality of R 3 may be the same or different.
前記アルコキシシラン縮合物(A)100重量部に対し、前記粘度調整剤(B)5〜100重量部の割合で配合されている、請求項1または2に記載の薄膜形成用組成物。   The composition for thin film formation of Claim 1 or 2 mix | blended in the ratio of the said viscosity modifier (B) 5-100 weight part with respect to 100 weight part of said alkoxysilane condensates (A). 請求項1〜3のいずれか1項に記載の薄膜形成用組成物を基板上に塗工し、薄膜形成用組成物層を形成する工程と、
前記薄膜形成用組成物層を乾燥する工程とを備えることを特徴とする、薄膜形成方法。
Coating the thin film forming composition according to any one of claims 1 to 3 on a substrate to form a thin film forming composition layer;
And a step of drying the composition layer for forming a thin film.
前記乾燥に際し、あるいは乾燥後に前記薄膜形成用組成物を加熱する工程を備える、請求項4に記載の薄膜形成方法。   The thin film formation method of Claim 4 provided with the process of heating the said composition for thin film formation in the case of the said drying or after drying.
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