JP2012084912A5

JP2012084912A5 -

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Publication number: JP2012084912A5
Application number: JP2011278688A
Authority: JP
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-06-14

Description

本発明を、いくつかの好ましい実施形態に関して、記載してきたが、本発明の範囲はそれらの実施形態よりも広いと考えられ、以下の請求の範囲から確認すべきである。
本発明の実施態様としては下記の態様をあげることができる：
〈１〉下記式によって表される多孔性有機シリカガラスフィルムを製造するための化学気相蒸着方法であって：
式Ｓｉ _ｖＯ _ｗＣ _ｘＨ _ｙＦ _ｚ
（式中、ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００原子％、ｖは１０〜３５原子％、ｗは１０〜６５原子％、ｘは５〜３０原子％、ｙは１０〜５０原子％、かつｚは０〜１５原子％である）
下記の工程を含む、化学気相蒸着方法：
基材を真空チャンバー内に提供すること；
真空チャンバー内に、オルガノシラン及びオルガノシロキサンからなる群から選択される少なくとも１種の前駆体、及び前駆体から区別しうるポロゲンを含むガス状試薬を導入すること、ここで、ポロゲンは非分岐構造を有しかつ２以下の不飽和度を有するＣ _４〜Ｃ _１４環状炭化水素化合物である；
エネルギーを真空チャンバー中のガス状試薬に適用してガス状試薬の反応を誘導し、予備的フィルムを基材上に蒸着させること、ここで、予備的フィルムはホロゲンを含有する；及び
不安定有機物質の実質的全てを予備的フィルムから除去して細孔を有しかつ誘電定数が２．６未満である多孔性フィルムを提供すること。
〈２〉上記誘電定数が２．２未満である、上記〈１〉項に記載の方法。
〈３〉ｖが２０〜３０原子％であり、ｗが２０〜４５原子％であり、ｘが５〜２０原子％であり、ｙが１５〜４０原子％であって、ｚが０である、上記〈１〉項に記載の方法。
〈４〉上記エネルギーがプラズマエネルギーであって、上記ポロゲンが紫外線照射への曝露によって除去される、上記〈１〉項に記載の方法。
〈５〉上記多孔性フィルム中の水素のほとんどが炭素に結合している、上記〈１〉項に記載の方法。
〈６〉上記多孔性フィルムが１．５ｇ／ｍｌ未満の密度を有する、上記〈１〉項に記載の方法。
〈７〉上記細孔が５ｎｍ以下の球体相当直径を有する、上記〈１〉項に記載の方法。
〈８〉上記多孔性フィルムのフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）スペクトルが、ポロゲン前駆体がないことを除いて上記方法と実質的に同一の方法によって調製された対照フィルムの対照ＦＴＩＲと実質的に同一である、上記〈１〉項に記載の方法。
〈９〉上記多孔性フィルムがＮ _２中で４２５℃の等温下で１．０ｗｔ％／時間未満の平均重量損失を有する、上記〈１〉項に記載の方法。
〈１０〉上記多孔性フィルムが空気中で４２５℃の等温下で１．０ｗｔ％／時間未満の平均重量損失を有する、上記〈１〉項に記載の方法。
〈１１〉上記ポロゲンがＣ _７〜Ｃ _１０環状炭化水素化合物である、上記〈１〉項に記載の方法。
〈１２〉上記ポロゲンがシクロオクタン、シクロヘプタン、シクロオクテン、シクロオクタジエン、シクロヘプテン、及びそれらの混合物からなる群から選択される、上記〈１１〉項に記載の方法。
〈１３〉上記ポロゲンがＣ _８環状炭化水素化合物である、上記〈１１〉項に記載の方法。
〈１４〉上記ポロゲンがシクロオクタン、シクロオクテン、及びそれらの混合物からなる群から選択される、上記〈１３〉項に記載の方法。
〈１５〉上記ポロゲンがシクロオクタンである、上記〈１４〉項に記載の方法。
〈１６〉上記オルガノシロキサンがジエトキシメチルシラン（ＤＥＭＳ）である、上記〈１〉項に記載の方法。
〈１７〉上記少なくとも１種の前駆体が下記の式によって表される、上記〈１３〉項に記載の方法：
（ａ）式Ｒ ^１ _ｎ（ＯＲ ^２） _ｐ（Ｏ（Ｏ）ＣＲ ^３） _{４−（ｎ＋ｐ）} Ｓｉ
（式中、Ｒ ^１は独立に、Ｈ、又はＣ _１〜Ｃ _４の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^２は独立に、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^３は独立に、Ｈ、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；ｎは１〜３であり；ｐは０〜３である）；
（ｂ）式Ｒ ^１ _ｎ（ＯＲ ^２） _ｐ（Ｏ（Ｏ）ＣＲ ^４） _{３−ｎ−ｐ} Ｓｉ−Ｏ−ＳｉＲ ^３ _ｍ（Ｏ（Ｏ）ＣＲ ^５） _ｑ（ＯＲ ^６） _{３−ｍ−ｑ}
（式中、Ｒ ^１及びＲ ^２は独立に、Ｈ、又はＣ _１〜Ｃ _４の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^２及びＲ ^６は独立に、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^４及びＲ ^５は独立に、Ｈ、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；ｎは０〜３であり；ｍは０〜３であり；ｑは０〜３であり；ｐは０〜３であり；ただし、ｎ＋ｍ≧１、ｎ＋ｐ≦３、及びｍ＋ｑ≦３である）；
（ｃ）式Ｒ ^１ _ｎ（ＯＲ ^２） _ｐ（Ｏ（Ｏ）ＣＲ ^４） _{３−ｎ−ｐ} Ｓｉ−ＳｉＲ ^３ _ｍ（Ｏ（Ｏ）ＣＲ ^５） _ｑ（ＯＲ ^６） _{３−ｍ−ｑ}
（式中、Ｒ ^１及びＲ ^３は独立に、Ｈ、又はＣ _１〜Ｃ _４の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^２及びＲ ^６は独立に、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^４及びＲ ^５は独立に、Ｈ、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；ｎは０〜３であり；ｍは０〜３であり；ｑは０〜３であり；ｐは０〜３であり；ただし、ｎ＋ｍ≧１、ｎ＋ｐ≦３、及びｍ＋ｑ≦３である）；
（ｄ）式Ｒ ^１ｎ（ＯＲ ^２） _ｐ（Ｏ（Ｏ）ＣＲ ^４） _{３−ｎ−ｐ} Ｓｉ−Ｒ ^７ −ＳｉＲ ^３ _ｍ（Ｏ（Ｏ）ＣＲ ^５）ｑ（ＯＲ ^６） _{３−ｍ−ｑ}
（式中、Ｒ ^１及びＲ ^３は独立に、Ｈ、又はＣ _１〜Ｃ _４の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^２、Ｒ ^６及びＲ ^７は独立に、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^４及びＲ ^５は独立に、Ｈ、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；ｎは０〜３であり；ｍは０〜３であり；ｑは０〜３であり；ｐは０〜３であり；ただし、ｎ＋ｍ≧１、ｎ＋ｐ≦３、及びｍ＋ｑ≦３である）；
（ｅ）式（Ｒ ^１ _ｎ（ＯＲ ^２） _ｐ（Ｏ（Ｏ）ＣＲ ^３） _{４−（ｎ＋ｐ）} Ｓｉ） _ｔＣＨ _４−ｔ
（式中、Ｒ ^１は独立に、Ｈ、又はＣ _１〜Ｃ _４の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^２は独立に、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^３は独立に、Ｈ、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；ｎは１〜３であり；ｐは０〜３であり；ｔは２〜４であり；ただし、ｎ＋ｐ≦４である）；
（ｆ）式（Ｒ ^１ _ｎ（ＯＲ ^２） _ｐ（Ｏ（Ｏ）ＣＲ ^３） _{４−（ｎ＋ｐ）} Ｓｉ） _ｔＮＨ _３−ｔ
（式中、Ｒ ^１は独立に、Ｈ、Ｃ _１〜Ｃ _４の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^２は独立に、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；Ｒ ^３は独立に、Ｈ、Ｃ _１〜Ｃ _６の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、芳香族の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；ｎは１〜３であり；ｐは０〜３であり、ｔは１〜３であり；ただし、ｎ＋ｐ≦４である）；又は
（ｇ）式（ＯＳｉＲ ^１Ｒ ^３） _ｘの環状シロキサン
（式中、Ｒ ^１及びＲ ^３は独立に、Ｈ、Ｃ _１〜Ｃ _４の、直鎖又は分岐鎖の、飽和、一不飽和又は多不飽和の、環状の、部分的に又は完全にフッ素化されている炭化水素であり；ｘは２〜８の整数である）。
〈１８〉上記少なくとも１種の前駆体が、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、及びテトラエトキシシランからなる群から選択される、上記〈１４〉項に記載の方法。
〈１９〉上記少なくとも１種の前駆体が、２以下のＳｉ−Ｏ結合を有する第１の有機ケイ素前駆体、及び３以上のＳｉ−Ｏ結合を有する第２の有機ケイ素前駆体の混合物であって、上記混合物が、多孔性フィルムの化学組成を調整するように提供される、上記〈１〉項に記載の方法。
〈２０〉上記ガス状試薬が、ジエトキシメチルシラン及びテトラエトキシシランの混合物を含む、上記〈１〉項に記載の方法。
〈２１〉下記の成分を含有する、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、及びテトラエトキシシラン、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、ジターシャリー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、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、トリエトキシシラン、及びそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種の前駆体；及び
（ｉｉ）上記少なくとも１種の前駆体から区別されうるポロゲンであって、シクロオクテン、シクロヘプテン、シクロオクタン、シクロオクタジエン、シクロヘプタン、シクロヘプタジエン、シクロヘプタトリエン、及びそれらの混合物から選択されるポロゲン。
〈２２〉上記ポロゲン及び上記前駆体が、別々の容器に維持されるキットで提供される、上記〈２１〉項に記載の組成物。
〈２３〉上記容器の少なくとも１つが、圧縮可能なステンレス鋼容器である、上記〈２２〉項に記載の組成物。
〈２４〉上記ポロゲン及び上記前駆体が、上記ポロゲン及び上記前駆体を別々に維持するための分離手段を有する単一の容器中に維持さている、上記〈２１〉項に記載の組成物。

Claims

下記の成分を含有する、組成物：
（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、テトラエトキシシラン、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、ジターシャリー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、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、トリエトキシシラン、及びそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種の前駆体；並びに
（ｉｉ）前記少なくとも１種の前駆体から区別されうるポロゲンであって、シクロオクテン、シクロヘプテン、シクロオクタン、シクロオクタジエン、シクロヘプタン、シクロヘプタジエン、シクロヘプタトリエン、及びそれらの混合物から選択されるポロゲン。
前記ポロゲン及び前記前駆体が、別々の容器に維持されるキットで提供される、請求項１に記載の組成物。
前記容器の少なくとも１つが、圧縮可能なステンレス鋼容器である、請求項２に記載の組成物。
前記ポロゲン及び前記前駆体が、前記ポロゲン及び前記前駆体を別々に維持するための分離手段を有する単一の容器中に維持さている、請求項１に記載の組成物。
下記式によって表される多孔性有機シリカガラスフィルムを化学気相堆積法によって堆積させるための組成物であって：
式Ｓｉ_ｖＯ_ｗＣ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ
（式中、ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００原子％、ｖは１０〜３５原子％、ｗは１０〜６５原子％、ｘは５〜３０原子％、ｙは１０〜５０原子％、かつｚは０〜１５原子％である）
オルガノシラン及びオルガノシロキサンからなる群から選択される少なくとも１種の前駆体、及び
非分岐構造を有しかつ２以下の不飽和度を有するＣ_４〜Ｃ_１４環状炭化水素化合物を含むポロゲン、
を含む、組成物。
前記ポロゲンがＣ_７〜Ｃ_１０環状炭化水素化合物である、請求項１に記載の組成物。
前記ポロゲンが、シクロオクタン、シクロヘプタン、シクロオクテン、シクロオクタジエン、シクロヘプテン、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項６に記載の組成物。
前記ポロゲンがＣ_８環状炭化水素化合物である、請求項５に記載の組成物。
前記ポロゲンが、シクロオクタン、シクロオクテン、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項５に記載の組成物。
前記ポロゲンが、シクロオクタンである、請求項９に記載の組成物。
前記オルガノシロキサンがジエトキシメチルシラン（ＤＥＭＳ）である、請求項１に記載の組成物。