JP2023535068A - 環状シロキサン、及びこれを用いて製造された膜 - Google Patents

環状シロキサン、及びこれを用いて製造された膜 Download PDF

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Abstract

【課題】プラズマ増強化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）プロセスによって、半導体デバイスの高アスペクト比の、ギャップ、トレンチ、ビア、及び他の表面特徴に、低誘電率（低－ｋ）絶縁材料を堆積させるのに有用な組成物の提供。【解決手段】トリメチルシクロトリシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、又はペンタメチルシクロペンタシロキサンから誘導されたアルコキシ官能化環状シロキサンを含む組成物。アルコキシ官能化は、１～１０個の炭素原子を含んでよい。ＰＥＣＶＤプロセスによってアルコキシ官能化環状シロキサン組成物を堆積させる方法も開示される。最後に、オリゴマー化したか、重合したアルコキシ官能化環状シロキサン組成物を含む流動性液体又はオリゴマーを含む基材上の膜が開示される。【選択図】なし

Description

技術分野
本開示は、概して、環状シロキサン、及びこれを用いて製造された膜に関し、より詳しくは、アルコキシ官能化環状シロキサン、及びこれを用いて製造された膜に関する。
背景
半導体デバイス形状は、サイズが縮小し続けているため、これらのデバイスの表面密度は増加し続けている。この密度増加に伴い、隣接するデバイス間の、クロストーク及び寄生容量などの電気的干渉の可能性が増加する。この電気的干渉の可能性を低減するために、低誘電率（低－ｋ）絶縁材料が、隣接するデバイス間の、ギャップ、トレンチ、ビア、及び他の表面特徴に配置されることがよくある。
隣接するデバイス間にこれらの低－ｋ絶縁材料を配置するために利用されるプロセスとしては、化学気相堆積（ＣＶＤ）が挙げられる。しかし、デバイス形状が縮小するにつれて、低－ｋ絶縁材料で充填される必要のある、ギャップ、トレンチ、ビア、及び他の表面特徴の対応するアスペクト比は増加する。例えば、現在の半導体デバイスの、ギャップ、トレンチ、ビア、及び他の特徴は、多くの場合、５：１より大きい、又は２０：１より大きいアスペクト比を有する。良くも悪くも、ＣＶＤを利用して、これらの高アスペクト比の特徴に低－ｋ材料を堆積させる場合、得られる膜におけるボイド、又は「ブレッドローフィング（ｂｒｅａｄｌｏａｆｉｎｇ）」として知られている低－ｋ絶縁材料の過剰成長を経験することは珍しくない。ボイド及びブレッドローフィングの両方は、高アスペクト比の、ギャップ、トレンチ、ビア、及び他の表面特徴に低－ｋ材料を堆積させる場合に避けるべき欠陥である。
低－ｋ絶縁材料を高アスペクト比の表面特徴に堆積させる際に、ボイド、ブレッドローフィング、及び他の欠陥を解決する手段としては、流動性化学気相堆積（ＦＣＶＤ）として知られているプロセスを利用することが挙げられる。ＦＣＶＤにおいて、低－ｋ前駆体、又は低－ｋ前駆体絶縁材料の混合物は、堆積チャンバに導入することができ、そこではそれはプラズマに曝露される。プラズマへの曝露は、低－ｋ前駆体材料又は材料の、オリゴマー化又は重合を引き起こし、低－ｋ絶縁材料又は材料の、流動性液体又はオリゴマーを生成する。流動性液体又はオリゴマーは、液体のように高アスペクト比の特徴へ流れ込むことができる。ＦＣＶＤにおける低－ｋ絶縁材料の流動性により、ＣＶＤと比較して、高アスペクト比の表面特徴において、ボイド、ブレッドローフィング、又は他の欠陥が少なくなる。
ＦＣＶＤプロセスを介して高アスペクト比の表面特徴に低－ｋ絶縁材料を堆積させるのに有用であると判明している幾つかの低－ｋ前駆体絶縁材料としては、トリメトキシシロキサン（ＴＲＩＭＯＳ）トリエトキシシロキサン（ＴＲＩＥＯＳ）、ヘキサメトキシジシロキサン（ＨＭＯＤＳ）、及びオクタメトキシトリシロキサン（ＯＭＯＴＳ）が挙げられる。例えば、米国特許第７，９４３，５３１号を参照されたい。ＦＣＶＤに有用な他の低－ｋ前駆体材料としては、オクタメチルシクロトリシロキサン（ＯＭＴＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）、及び２，４，６－８－テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）などの環状シロキサンが挙げられる。例えば、米国特許第７，８２５，０３８号を参照されたい。環状シロキサン前駆体は、ＦＣＶＤプロセスでうまく機能するが、それらは問題がないわけではない。例えば、ＴＭＣＴＳは、ＦＣＶＤプロセス中にプラズマに曝露される前に、オリゴマー化するか、重合する場合がある。次いで、プラズマに曝露された際に、オリゴマー化したか重合したＴＭＣＴＳ材料は、ＦＣＶＤプロセス中に、液体のように高アスペクト比の表面特徴に流れ込むその能力を失う可能性がある。したがって、ＦＣＶＤプロセスにおいてプラズマに曝露される前に、オリゴマー化するか重合する傾向がより少ない低－ｋ環状シロキサン前駆体材料に対する必要がある。
本開示は、上に記載された１つ若しくはそれより多くの問題、及び／又は先行技術に関連する他の問題を克服することに関する。
発明の概要
本開示の１つの側面によれば、組成物が開示される。この組成物は、以下の式Ａ、Ｂ、又はＣによって表される化合物を含むことができる。
上に表された化合物の各々において、Ｒ１は、１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である。Ｒ２は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。最後に、Ｒ３は、存在する場合、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。
１つの場合において、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この実施態様において、Ｒ２はＨであり、さらにＲ３はＨである。
別の場合において、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この特定の実施態様において、Ｒ２は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この実施態様において、Ｒ３はＨである。
さらなる場合において、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この実施態様において、Ｒ２はＨであり、Ｒ３は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。
別の例において、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この最後の好ましい実施態様において、Ｒ２は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。最後に、この実施態様において、Ｒ３は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。
本発明のこの側面によれば、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、全般的に、式Ａによって表すことができ、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、次からなる群から選択されてよい。
本発明のこの側面によれば、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、全般的に、式Ｂによって表すことができ、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、次からなる群から選択されてよい。
本発明のこの側面によれば、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、全般的に、式Ｃによって表すことができ、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、次からなる群から選択されてよい。
本発明のこの同じ側面によれば、組成物は、これらのアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の混合物を含むことができる。例えば、組成物は、式Ａ及び式Ｂの化合物の混合物を含むことができる。別の場合において、化合物の混合物は、式Ａ及び式Ｃの化合物を含むことができる。さらなる場合において、化合物の混合物は、式Ｂ及び式Ｃの化合物を含むことができる。最後に、化合物の混合物は、式Ａ、式Ｂ、及び式Ｃの化合物を含むことができる。
本発明の第二の側面よれば、シリコン含有膜を堆積させる方法が開示される。方法は、表面特徴を含む基材をプラズマ増強ＣＶＤツール（ＰＥＣＶＤ）などのＣＶＤツールの堆積チャンバに入れるステップを含むことができる。方法は、以下の式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子を堆積チャンバに導入することをさらに含むことができる。
上に表された化合物の各々において、Ｒ１は、１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である。Ｒ２は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。最後に、Ｒ３は、存在する場合、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。
次いで、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子を、堆積チャンバ中でプラズマに曝露することができる。プラズマへのこの曝露は、２つ又はそれより多くの分子間の反応を引き起こし、したがって、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーを生成することができる。この流動性液体又はオリゴマーは、基材の表面特徴を少なくとも部分的に充填し、したがって、シリコン含有膜を生成することを可能にすることができる。
１つの実施態様において、シリコン含有膜を堆積させるこの方法は、導入するステップが、不活性ガスを堆積チャンバに導入することをさらに含むことができ、不活性ガスは、ヘリウム、アルゴン、キセノン、及びこれらの混合物からなる群から選択される。曝露するステップにおけるプラズマは、インサイチュープラズマであってよく、不活性ガスの原子は、堆積チャンバにおけるインサイチュープラズマへの曝露によって、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに取り込まれてはならず、それによって、ケイ素及び炭素を含むシリコン含有膜が生成する。
この方法の別の実施態様において、導入するステップは、窒素源を堆積チャンバに導入することをさらに含むことができ、窒素源は、Ｎ２、アンモニア、ＮＦ３、有機アミン、及びこれらの混合物からなる群から選択されてよい。この実施態様において、曝露するステップにおけるプラズマは、インサイチュープラズマであってよく、窒素源の窒素原子は、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに、堆積チャンバにおけるインサイチュープラズマへの曝露によって取り込まれることができ、それによって、ケイ素、炭素、及び窒素を含むシリコン含有膜が生成する。
この方法の追加の実施態様において、導入するステップは、水、酸素、オゾン、一酸化窒素、亜酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸素源を導入することをさらに含むことができ、曝露するステップにおけるプラズマは、インサイチュープラズマであってよい。この実施態様において、酸素源の酸素原子は、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに、堆積チャンバにおけるインサイチュープラズマへの曝露によって取り込まれることができ、それによって、ケイ素、炭素、及び酸素を含むシリコン含有膜が生成する。
この方法の別の実施態様において、曝露するステップにおけるプラズマは、不活性ガスを含む遠隔プラズマであってよく、不活性ガスは、ヘリウム、アルゴン、キセノン、及びこれらの混合物からなる群から選択されてよい。この実施態様において、不活性ガスの原子は、堆積チャンバにおける遠隔プラズマへの曝露の後に、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに取り込まれてはならず、それによって、ケイ素及び炭素を含むシリコン含有膜が生成する。
本発明のこの側面に記載された方法のこの実施態様は、曝露するステップにおけるプラズマが、窒素源を含む遠隔プラズマであってよく、窒素源が、Ｎ２、アンモニア、ＮＦ３、有機アミン、及びこれらの混合物からなる群から選択されてよいことをさらに含むことができる。この実施態様において、窒素源の窒素原子は、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに、堆積チャンバにおける遠隔プラズマへの曝露の後に取り込まれることができ、それによって、ケイ素、炭素、及び窒素を含むシリコン含有膜が生成する。
本発明のこの第二の側面におけるこの方法は、曝露するステップにおけるプラズマが、酸素源を含む遠隔プラズマであることをさらに含むことができる。酸素源は、水、酸素、オゾン、一酸化窒素、亜酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてよい。この実施態様において、酸素源の酸素原子は、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに、堆積チャンバにおける遠隔プラズマへの曝露の後に取り込まれることができる。この場合において、ケイ素、炭素、及び酸素を含むシリコン含有膜を生成することができる。
この方法において、基材は、堆積チャンバにそれを入れる前に前処理ステップにおいて前処理されてよく、前処理ステップは、プラズマ処理、熱処理、化学処理、紫外線への曝露、電子線への曝露、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてよい。
この方法は、後処理ステップにおける後処理を含んでもよい。後処理は、シリコン含有膜の紫外線硬化、シリコン含有膜のプラズマアニール、シリコン含有膜の赤外線処理、非酸化性環境でのシリコン含有膜の熱アニール、酸化性環境でのシリコン含有膜の熱アニール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてよく、それによって、シリコン含有膜が高密度化される。
本開示の第三の側面よれば、基材上の膜が開示される。膜は、以下の式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの、オリゴマー化したか重合した分子を含む、流動性液体又はオリゴマーを含むことができる。
上に表された化合物の各々において、Ｒ１は、１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である。Ｒ２は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。最後に、Ｒ３は、存在する場合、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。
図面の簡単な説明
図１は、実施例２１に従って堆積した２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンシリコン含有膜を有するパターン化ウェハのＳＥＭ写真であり、それは、堆積されたままの膜を非酸化性雰囲気で熱アニールし、次いでＵＶ硬化したものを有する。 図２は、実施例２１に従って堆積した２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンシリコン含有膜を有するパターン化ウェハの別のＳＥＭ写真であり、それは、堆積されたままの膜を非酸化性雰囲気で熱アニールし、ＵＶ硬化したものを有する。 図３は、実施例２２に従って堆積した２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンシリコン含有膜を有する異なるサイズのパターンウェハのＳＥＭ写真であり、それは、堆積されたままの膜を酸化性雰囲気で熱アニールし、ＵＶ硬化したものを有する。 図４は、実施例２３に従って堆積した、熱アニール又はＵＶ硬化なしの、堆積されたままの２－イソプロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンシリコン含有膜のＳＥＭ写真である。 図５は、実施例２３に従って堆積した、堆積されたままの２－イソプロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンシリコン含有膜のＳＥＭ写真であり、それは、堆積されたままの膜を非酸化性雰囲気で熱アニールし、ＵＶ硬化したものを有する。 図６は、２－イソプロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンにより生成した膜の絶縁破壊に対する２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンにより生成した膜の絶縁破壊を表すグラフである。
詳細な説明
ここで、本開示の様々な側面は、本開示で開示された図面及び表に関連して記載され、該当する場合、特に明記しない限り、同様の参照番号は同様の要素を指す。上記のように、環状シロキサン前駆体はＦＣＶＤプロセスにおいてうまく機能するが、それらは問題がないわけではない。例えば、ＴＭＣＴＳは、ＦＣＶＤプロセスでプラズマに曝露される前に、オリゴマー化するか、重合する場合がある。オリゴマー化したか重合したＴＭＣＴＳ材料は、次いで、プラズマに曝露される際に、高アスペクト比の表面特徴へ液体のように流れ込むその能力のうちの幾らかを失う可能性がある。そのため、出願人は、ＦＣＶＤプロセスでプラズマに曝露される前に、低－ｋ環状シロキサン前駆体材料がオリゴマー化するか重合する可能性を低減する手段を研究した。
この目的のために、出願人は、ＴＭＣＴＳ及び２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの、カチオン開環重合成長反応を検討した。以下に示されるように、出願人は、ＴＭＣＴＳが、以下のとおり少なくともカチオン開環シーケンスによって、オリゴマー化するか、重合すると考えている：
シーケンスのステップ（１）で上に表されるように、出願人は、第一のＴＭＣＴＳ分子の酸素原子がプロトン化されると考えている。次に、シーケンスのステップ（２）において、プロトン化された酸素原子を有する第一のＴＭＣＴＳ分子は、第二のＴＭＣＴＳ分子の酸素原子による配位によって安定化される。上記のシーケンスのステップ（３）において表されるように、第一のＴＭＣＴＳ分子のプロトン化された酸素原子と、第二のＴＭＣＴＳの配位した酸素原子との間で電荷移動が生じ、それによって、第一のＴＭＣＴＳ分子の開環がもたらされる。最後に、上に示されたシーケンスのステップ（４）において、電荷移動が第二のＴＭＣＴＳ分子内で生じ、第二のＴＭＣＴＳ分子の開環がもたらされ、したがってＴＭＣＴＳオリゴマーが生成し、これは、次いで、近くのＴＭＣＴＳ分子とさらにオリゴマー化することができ、最終的には追加のＴＭＣＴＳ分子と重合することができる。出願人は、２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンが、類似のカチオン開環シーケンスを経ると考えている。
驚くべきことに、出願人は、上記のカチオン開環シーケンスをコンピュータでモデリングすることにより、２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンがＴＭＣＴＳより熱的に安定であることを知った。そのため、出願人は、２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンが、ＴＭＣＴＳより熱的に安定であると考えている。結論として、出願人は、ＴＭＣＴＳのような環状シロキサン前駆体材料の少なくとも１つのケイ素原子をアルコキシ基で官能化することにより、前駆体のより大きい熱的安定性がもたらされ、それによって、ＦＣＶＤプロセスにおいてプラズマに曝露される前に、それがオリゴマー化するか、重合する傾向が、ＴＭＣＴＳと比較して少なくなると考えている。
したがって、本発明の第一の側面において本開示で開示されるのは、ＦＣＶＤプロセスにおける前駆体として有用な、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物を含む新規の自明ではない組成物である。本開示で開示される化合物としては、以下の式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるものが挙げられる。
上に表された化合物の各々において、Ｒ１は、１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である。Ｒ２は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。最後に、Ｒ３は、存在する場合、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。
明確にするために、上に表され、本明細書の全体にわたって記載される式において、用語「アルコキシ基」は、－ＯＲ基（式中、Ｒは、１～１０個の炭素原子を含む。）を指す。例として、１つの実施態様において、アルコキシ基は、１－ヘプチロキシ、１－オクチロキシ、１－ノニロキシ、及び１－デシロキシからなる群から選択されてよい。より好ましい実施態様において、アルコキシ基は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
すぐ上の記載に基づき、好ましい実施態様において、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物を含む組成物が開示され、式中、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この実施態様において、Ｒ２はＨであり、さらにＲ３はＨである。
追加の好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物を含む組成物が開示され、式中、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この特定の実施態様において、Ｒ２は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この好ましい実施態様において、Ｒ３はＨである。
別の好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物を含む組成物が開示され、式中、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この好ましい実施態様において、Ｒ２はＨであり、Ｒ３は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。
最後の好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物を含む組成物が開示され、式中、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この最後の好ましい実施態様において、Ｒ２は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。最後に、この実施態様において、Ｒ３は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。
次に進んで、本発明この側面のより好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、全般的に、式Ａによって表され、このアルコキシ官能化環状シロキサン化合物が、次からなる群から選択される組成物が開示される。
本発明のこの側面の別のより好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、全般的に、式Ｂによって表され、このアルコキシ官能化環状シロキサン化合物が、次からなる群から選択される組成物が開示される。
最後に、本発明のこの側面の追加のより好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、全般的に、式Ｃによって表され、このアルコキシ官能化環状シロキサン化合物が、次からなる群から選択される組成物が開示される。
出願人は、幾つかの場合において、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の混合物を含む組成物が、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物のうちの１種のみを含む組成物より好ましい場合があることを想定している。これらのアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の混合物は、例えば、式Ａ及び式Ｂの化合物の混合物を含むことができる。別の場合において、化合物の混合物は、式Ａ及び式Ｃの化合物を含むことができる。さらなる場合において、化合物の混合物は、式Ｂ及び式Ｃの化合物を含むことができる。最後に、化合物の混合物は、式Ａ、式Ｂ、及び式Ｃの化合物を含むことができる。
次に進んで、上に表されたか記載された式Ａ、Ｂ、又はＣを有するアルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、例えば、環状シロキサンとアルコールとの間の反応によって製造することができる。この反応において、環状シロキサンのケイ素原子に結合した水素原子は、反応で利用された１～１０個の炭素原子を有するアルコールに対応するアルコキシ基によって置換されることができる。幾つかの実施態様において、触媒を利用して、この反応が起こる速度を増加させることができる。一定の実施態様において、この反応は、環状シロキサン、対象のアルコールの混合物中で、及び加えて溶媒中の溶液としての触媒の存在下で起こる。制限することは意図されないが、上に示されるように、環状シロキサン反応物としては、２，４，６－トリメチルシクロトリシロキサン（ＴＲＩＭＣＴＳ）、２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）、及び２，４，６，８，１０－ペンタメチルシクロペンタシロキサン（ＰＭＣＰＳ）を挙げることができる。本件では表されていないものの、他の環状シロキサン反応物（例えば２，４，６，８，１０，１２－ヘキサメチルシクロヘキサシロキサン）は、確かに本開示の範囲内である。
アルコール反応物は、１～１０個の炭素原子を有する。一定の実施態様において、アルコールは、１－ヘプタノール、１－オクタノール、１－ノナノール、及び１－デカノールからなる群から選択される。本開示のこの側面の好ましい実施態様において、アルコールは１～６つの炭素原子を含み、アルコールは、メタノール、エタノール、１－プロパノール、イソプロパノール、１－ブタノール、ｔｅｒｔ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、１－ペンタノール、２－ペンタノール、３－ペンタノール、２－メチル－１－ブタノール、３－メチル－１－ブタノール、２－メチル－２－ブタノール、２－メチル－３－ブタノール、２，２－ジメチル－１－プロパノール、１－ヘキサノール、２－ヘキサノール、３－ヘキサノール、２－メチル－１－ペンタノール、３－メチル－１－ペンタノール、４－メチル－１－ペンタノール、２－メチル－２－ペンタノール、３－メチル－２－ペンタノール、４－メチル－２－ペンタノール、２－メチル－３－ペンタノール、３－メチル－３－ペンタノール、２，２－ジメチル－１－ブタノール、２，３－ジメチル－１－ブタノール、２，３－ジメチル－２－ブタノール、３，３－ジメチル－２－ブタノール、２－エチル－１－ブタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
本開示で開示されるアルコキシ官能化環状シロキサンを製造する方法において用いられる触媒は、ケイ素－酸素結合の形成を促進するものである。本開示で開示される方法で利用することができる例示的な触媒としては、以下に制限されるものではないが、ハライドを含まない主族、遷移金属、ランタニド及びアクチニドの触媒が挙げられ、たとえば、以下のものである：１，３－ジ－イソ－プロピル－４，５－ジメチルイミダゾール－２－イリデン、２，２’－ビピリジル、フェナントロリン、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）３、ＢＲ３（Ｒ＝直鎖、分岐状、又は環式の、Ｃ１～Ｃ１０アルキル基、Ｃ５～Ｃ１０アリール基、又はＣ１～Ｃ１０アルコキシ基）、ＡｌＲ３（Ｒ＝直鎖、分岐状、又は環式の、Ｃ１～Ｃ１０アルキル基、Ｃ５～Ｃ１０アリール基、又はＣ１～Ｃ１０アルコキシ基）、（Ｃ５Ｈ５）２ＴｉＲ２（Ｒ＝アルキル、Ｈ、アルコキシ、有機アミノ、カルボシリル）、（Ｃ５Ｈ５）２Ｔｉ（ＯＡｒ）２［Ａｒ＝（２，６－（ｉＰｒ）２Ｃ６Ｈ３）］、（Ｃ５Ｈ５）２Ｔｉ（ＳｉＨＲＲ’）ＰＭｅ３（式中、Ｒ、Ｒ’は、各々独立して、Ｈ、Ｍｅ、Ｐｈから選択される。）、ＴｉＭｅ２（ｄｍｐｅ）２（ｄｍｐｅ＝１，２－ビス（ジメチルホスフィノ）エタン）、ビス（ベンゼン）クロム（Ｏ）、Ｃｒ（ＣＯ）６、Ｍｎ２（ＣＯ）１２、Ｆｅ（ＣＯ）５、Ｆｅ３（ＣＯ）１２、（Ｃ５Ｈ５）Ｆｅ（ＣＯ）２Ｍｅ、Ｃｏ２（ＣＯ）８、Ｎｉ（ＩＩ）アセテート、ニッケル（ＩＩ）アセチルアセトネート、Ｎｉ（シクロオクタジエン）２、［（ｄｉｐｐｅ）Ｎｉ（μ－Ｈ）］２（ｄｉｐｐｅ＝１，２－ビス（ジ－イソ－プロピルホスフィノ）エタン）、（Ｒ－インデニル）Ｎｉ（ＰＲ’３）Ｍｅ（Ｒ＝１－ｉＰｒ、１－ＳｉＭｅ３、１，３－（ＳｉＭｅ３）２；Ｒ’＝Ｍｅ、Ｐｈ）、［｛Ｎｉ（η―ＣＨ２：ＣＨＳｉＭｅ２）２Ｏ｝２｛μ－（η―ＣＨ２：ＣＨＳｉＭｅ２）２Ｏ｝］、Ｃｕ（Ｉ）アセテート、ＣｕＨ、［トリス（４，４－ジメチル－２－オキサゾリニル）フェニルボラート］ＺｎＨ、（Ｃ５Ｈ５）２ＺｒＲ２（Ｒ＝アルキル、Ｈ、アルコキシ、有機アミノ、カルボシリル）、Ｒｕ３（ＣＯ）１２、［（Ｅｔ３Ｐ）Ｒｕ（２，６－ジメシチルチオフェノレート）］［Ｂ［３，５－（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３］４］、［（Ｃ５Ｍｅ５）Ｒｕ（Ｒ３Ｐ）ｘ（ＮＣＭｅ）３－ｘ］＋（式中、Ｒは、直鎖、分岐状、又は環式の、Ｃ１～Ｃ１０アルキル基、及びＣ５～Ｃ１０アリール基から選択され；ｘ＝０、１、２、３である。）、Ｒｈ６（ＣＯ）１６、トリス（トリフェニルホスフィン）ロジウム（Ｉ）カルボニルヒドリド、Ｒｈ２Ｈ２（ＣＯ）２（ｄｐｐｍ）２（ｄｐｐｍ＝ビス（ジフェニルホスフィノ）メタン、Ｒｈ２（μ－ＳｉＲＨ）２（ＣＯ）２（ｄｐｐｍ）２（Ｒ＝Ｐｈ、Ｅｔ、Ｃ６Ｈ１３）、Ｐｄ／Ｃ、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）、テトラキス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム（０）、Ｐｄ（ＩＩ）アセテート、（Ｃ５Ｈ５）２ＳｍＨ、（Ｃ５Ｍｅ５）２ＳｍＨ、（ＴＨＦ）２Ｙｂ［Ｎ（ＳｉＭｅ３）２］２、（ＮＨＣ）Ｙｂ（Ｎ（ＳｉＭｅ３）２）２［ＮＨＣ＝１，３－ビス（２，４，６－トリメチルフェニル）イミダゾール－２－イリデン］、Ｙｂ（η２－Ｐｈ２ＣＮＰｈ）（ｈｍｐａ）３（ｈｍｐａ＝ヘキサメチルホスホルアミド）、Ｗ（ＣＯ）６、Ｒｅ２（ＣＯ）１０、Ｏｓ３（ＣＯ）１２、Ｉｒ４（ＣＯ）１２、（アセチルアセトナト）ジカルボニルイリジウム（Ｉ）、Ｉｒ（Ｍｅ）２（Ｃ５Ｍｅ５）Ｌ（Ｌ＝ＰＭｅ３、ＰＰｈ３）、［Ｉｒ（シクロオクタジエン）ＯＭｅ］２、ＰｔＯ２（アダムス触媒）、）、炭素上の白金（Ｐｔ／Ｃ）、炭素上のルテニウム（Ｒｕ／Ｃ）、アルミナ上のルテニウム、炭素上のパラジウム、炭素上のニッケル、炭素上のオスミウム、白金（０）－１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン（Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒）、ビス（トリ－ｔｅｒｔ－ブチルホスフィン）白金（０）、Ｐｔ（シクロオクタジエン）２、［（Ｍｅ３Ｓｉ）２Ｎ］３Ｕ］［ＢＰｈ４］、［（Ｅｔ２Ｎ）３Ｕ］［ＢＰｈ４］、及び他のハライドを含まないＭｎ＋錯体（Ｍ＝Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｕ；ｎ＝、０、１、２、３、４、５、６である。）。
上記の触媒、及びルテニウム白金、パラジウム、ロジウム、オスミウムなどの純粋な貴金属は、支持体に付着させることもできる。支持体は、高い表面積を有する固体であってよい。典型的な支持材料としては、以下に制限されるものではないが、アルミナ、ＭｇＯ、ゼオライト、炭素、モノリスコーディエライト、珪藻土、シリカゲル、シリカ／アルミナ、ＺｒＯ、ＴｉＯ２、及び有機金属構造体（ＭＯＦ）が挙げられる。好ましい支持体は、炭素（例えば、炭素上の白金、炭素上のパラジウム、炭素上のロジウム、炭素上のルテニウム）、アルミナ、シリカ、及びＭｇＯである。触媒の金属量は、約０．０１質量パーセント～約５０質量パーセントの範囲である。好ましい範囲は、約０．５質量パーセント～約２０質量パーセントである。より好ましい範囲は、約０．５質量パーセント～約１０質量パーセントである。活性化を要求する触媒は、多くの既知の方法によって活性化することができる。減圧下での触媒の加熱は、好ましい方法である。触媒は、反応容器への添加の前に活性化してよく、反応物を加える前に、反応容器中で活性化してもよい。触媒は、促進剤を含有することができる。促進剤は、それ自体は触媒ではないが、少量を活性触媒と混合した場合、その効率（活性及び／又は選択性）を増加させる物質である。促進剤は、通常、Ｍｎ、Ｃｅ、Ｍｏ、Ｌｉ、Ｒｅ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｃｕ、及びＡｕなどの金属、並びに／又はこれらの酸化物である。それらは、反応容器に分けて加えることができ、それらは、触媒自体の一部であってもよい。例えば、Ｒｕ／Ｍｎ／Ｃ（マンガンによって促進された炭素上のルテニウム）、又はＰｔ／ＣｅＯ２／Ｉｒ／ＳｉＯ２（セリア及びイリジウムによって促進されたシリカ上の白金）。幾つかの促進剤は、それ自体触媒として機能するが、主触媒との組み合わせでの使用により、主触媒の活性を改善することができる。触媒は、他の触媒の促進剤として機能することができる。この文脈において、触媒は、バイメタル（又はポリメタル）触媒と呼ばれることがある。例えば、Ｒｕ／Ｒｈ／Ｃは、炭素上のルテニウム及びロジウムバイメタル触媒、又はロジウムによって促進された炭素上のルテニウムと呼ばれることがある。活性触媒は、特定の化学反応で触媒として機能する材料である。
反応混合物中の触媒と環状シロキサンとのモル比は、０．１～１、０．０５～１、０．０１～１、０．００５～１、０．００１～１、０．０００５～１、０．０００１～１、０．００００５～１、又は０．００００１～１の範囲である。
幾つかの実施態様において、環状シロキサン、１種又は複数種のアルコール、及び１種又は複数種の触媒を含む反応混合物は、無水溶媒をさらに含むことができる。例示的な溶媒としては、以下に制限されるものではないが、直鎖エーテル、分岐状エーテル、環式エーテル、又はポリエーテル（例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジエチルエーテル、ジグリム、及び／又はテトラグリム）；直鎖、分岐状、又は環式の、アルカン、アルケン、芳香族、及びハロカーボン（例えば、ペンタン、ヘキサン、トルエン、及びジクロロメタン）を挙げることができる。加える場合、１種又はそれより多くの溶媒の選択は、反応混合物内に含有される試薬とのその混和性、触媒の溶解性、並びに／又は中間生成物及び／若しくは選択される最終生成物のための分離プロセスによって影響を受ける場合がある。他の実施態様において、反応混合物は溶媒を含まない。
本開示に記載された反応において、環状シロキサンとアルコールとの間の反応は、約０℃～約２００Ｃ、好ましくは０℃～約１００℃の範囲の１つ又はそれより多くの温度で起こる。反応の例示的な温度としては、以下の端点の任意の１つ又はそれより多くを有する範囲が挙げられる：０、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、又は１００℃。この反応に適した温度範囲は、試薬の物理的特性及び任意選択の溶媒によって決まる場合がある。特定の反応温度範囲の例としては、以下に制限されるものではないが、０℃～８０℃、又は０℃～３０℃が挙げられる。
本開示に記載された反応の一定の実施態様において、反応の圧力は、約１～約１１５ｐｓｉａ、又は約１５～約４５ｐｓｉａの範囲であってよい。環状シロキサンが周囲条件の下で液体である幾つかの実施態様において、反応は、大気圧で行われる。環状シロキサンが周囲条件の下でガスである幾つかの実施態様において、反応は、１５ｐｓｉａより上で行われる。
一定の実施態様において、１種又はそれより多くの試薬は、液体又は蒸気として反応混合物に導入することができる。反応物の１種又はそれより多くが蒸気として加えられる実施態様において、窒素などの非反応性のガス、又は不活性ガスを、反応混合物に蒸気を供給するためのキャリアガスとして用いることができる。試薬の１種又はそれより多くが液体として加えられる実施態様において、試薬は、ニートで加えてよく、代わりに、溶媒で希釈してもよい。
式Ａ、Ｂ、又はＣのアルコキシ官能化環状シロキサン化合物、１種又は複数種の触媒、並びに潜在的に残留する環状シロキサン、アルコール、及び１種又は複数種の溶媒を含む粗混合物は、１つ又は複数の分離プロセスを要求することがある。適切な分離プロセスの例としては、以下に制限されるものではないが、蒸留、蒸発、膜分離、ろ過、気相移動、抽出、逆カラムを用いた分別蒸留、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
アルコキシ官能化環状シロキサンの合成
実施例１ ２－メトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのメタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝２７０（Ｍ＋）、２５５（Ｍ－１５）、２３９、２２５、２０９、１９３、１７９、１６５、１４８、１３５、１１９、１０５、８９、７５、５９、
実施例２ ２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのエタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝２８４（Ｍ＋）、２６９（Ｍ－１５）、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０５、８９、７３、５９、
実施例３ ２－ｎ－プロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬの１－プロパノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝２９８（Ｍ＋）、２８３（Ｍ－１５）、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０３、８９、７５、５９、４３。
実施例４ ２－イソ－プロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬの２－プロパノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝２９８（Ｍ＋）、２８３（Ｍ－１５）、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０３、８９、７３、５９、４３。
実施例５ ２－ｎ－ブトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬの１－ブタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３１２（Ｍ＋）、２９７（Ｍ－１５）、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０５、８９、７５、５７、４１。
実施例６ ２－ｓｅｃ－ブトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬの２－ブタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３１２（Ｍ＋）、２９７（Ｍ－１５）、２８３、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０４、８９、７５、５７、４１。
実施例７ ２－ｔｅｒｔ－ブトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのｔ－ブタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３１２（Ｍ＋）、２９７（Ｍ－１５）、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０４、８９、７５、５７、４３。
実施例８ ２－ｔｅｒｔ－ペントキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのｔ－アミルアルコールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３２６（Ｍ＋）、３１１（Ｍ－１５）、２９７、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０５、８９、７１、５７、４３。
実施例９ ２－シクロペントキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのシクロペンタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３２４（Ｍ＋）、３０９（Ｍ－１５）、２９５、２８１、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４８、１３５、１１９、１０５、８９、６９、５５、４１。
実施例１０ ２－シクロヘキソキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのシクロヘキサノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３３８（Ｍ＋）、３２３（Ｍ－１５）、３０９、２９５、２８１、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０３、８３、６９、５５、４１。
実施例１１ ２，４－ジメトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジメトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのメタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３００（Ｍ＋）、２８５（Ｍ－１５）、２６９、２５３、２３９、２２５、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３３、１１９、１０５、８９、７３、５９、４５。
実施例１２ ２，４－ジエトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジエトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのエタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３２８（Ｍ＋）、３１３（Ｍ－１５）、２９７、２８３、２６９、２５５、２３９、２２２、２０８、１９３、１７９、１６４、１４８、１３５、１１９、１０３、８９、７５、５９、４５。
実施例１３ ２，４－ジ－ｎ－プロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジ－ｎ－プロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬの１－プロパノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３５６（Ｍ＋）、３４１（Ｍ－１５）、３２７、３１１、２９７、２８３、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３４、１１９、１０４、８９、７５、５９、４３。
実施例１４ ２，４－ジ－イソ－プロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジ－イソ－プロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬの２－プロパノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３５６（Ｍ＋）、３４１（Ｍ－１５）、３２６、３１１、２９９、２８３、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０３、８９、７５、５９、４３。
実施例１５ ２，４－ジ－ｎ－ブトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジ－ｎ－ブトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬの１－ブタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３８４（Ｍ＋）、３６９（Ｍ－１５）、３５３、３４１、３２５、３１１、２９７、２８３、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３４、１１９、１０４、８９、７５、５７、４１。
実施例１６ ２，４－ジ－ｓｅｃ－ブトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジ－ｓｅｃ－ブトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬの２－ブタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３８４（Ｍ＋）、３６９（Ｍ－１５）、３５５、３４３、３２５、３１３、２９９、２８３、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４９、１３５、１１９、１０４、８９、７５、５７、４１。
実施例１７ ２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのｔ－ブタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝３８４（Ｍ＋）、３６９（Ｍ－１５）、３５４、３４３、３２７、３１３、２９７、２８１、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４８、１３５、１１９、１０３、８９、７５、５７、４１。
実施例１８ ２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ペントキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ペントキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのｔ－アミルアルコールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝４１２（Ｍ＋）、３９７（Ｍ－１５）、３８３、３６７、３４１、３２７、３１３、２９７、２８３、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４８、１３５、１１９、１０４、８９、７１、５７、４３
実施例１９ ２，４－ジ－シクロペントキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジ－シクロペントキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのシクロペンタノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝４０８（Ｍ＋）、３９３（Ｍ－１５）、３８０、３６５、３３９、３２５、３０９、２９７、２８３、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４７、１２６、１１１、９５、６９、５５、４１。
実施例２０ ２，４－ジ－シクロヘキソキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン、又は２，６－ジ－シクロヘキソキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの合成
４ｍＬバイアル中の１ｍＬの２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンに、０．２５ｍＬのシクロヘキサノールを直接加え、次いで、触媒量のＲｕ３（ＣＯ）１２をＴＨＦ溶液として加えた。反応混合物を１６時間程度放置した後、サンプルを採取し、ＧＣ－ＭＳを実施し、所望の生成物の形成を確認した。ＧＣ－ＭＳは、以下のピークを示した：ｍ／ｚ＝４３６（Ｍ＋）、４２１（Ｍ－１５）、４０７、３９３、３７９、３５３、３３９、３２３、３０９、２８３、２６９、２５３、２３９、２２３、２０９、１９３、１７９、１６５、１４７、１２６、１１１、９７、８３、６９、５５、４１。
産業上の利用可能性
実施において、上に記載され、表されたアルコキシ官能化環状シロキサンは、以下に制限されるものではないが、隣接する半導体デバイス間の、高アスペクト比の、ギャップ、トレンチ、ビア、及び他の表面特徴に堆積される絶縁材料としての使用などの多くの産業用途に適用可能であることがわかる。したがって、本開示に開示される本発明の第二の側面において、上に記載され、表されたアルコキシ官能化環状シロキサンを用いて、シリコン含有膜を堆積させる方法が開示される。この方法において、表面特徴を含む基材は、ＰＥＣＶＤツールなどのＣＶＤツールの堆積チャンバに入れることができる。
本発明のこの側面の特定の実施態様において、１つ又は複数の表面特徴は、１００μｍ以下の幅、１μｍ以下の幅、又は０．５μｍ以下の幅を有する。この又は他の実施態様において、表面特徴のアスペクト比（深さ対幅の比）は、存在する場合、０．１：１以上、又は１：１以上、又は１０：１以上、又は２０：１以上、又は４０：１以上である。
基材は、単結晶シリコンウェハ、炭化ケイ素のウェハ、酸化アルミニウム（サファイア）のウェハ、ガラスのシート、金属箔、有機高分子膜であってよく、ポリマー、ガラス、シリコン、又は金属の、３次元物品であってもよい。基材は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、アモルファス炭素、シリコンオキシカーバイド、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素、ガリウムひ素、窒化ガリウムなどの膜などの当分野においてよく知られている様々な材料でコーティングすることができる。これらのコーティングは、完全に基材をコーティングしてよく、様々な材料の多層であってよく、部分的にエッチングして、下にある材料の層を露出させてもよい。表面は、パターンを用いて露光され、現像されて、基材を部分的に被覆したフォトレジスト材料をその上に有してもよい。
基材の温度は、堆積チャンバの壁よりも低くなるように制御することができる。基材温度は、１００℃未満の温度、好ましくは８０℃未満の温度、最も好ましくは６０℃未満の温度、かつ、－３０℃より高い温度で保持される。本発明の好ましい例示的な基材温度は、－３０～０℃、０～２０℃、１０～３０℃、２０～４０℃、３０～６０℃、４０～８０℃、５０～１００℃の範囲である。
一定の実施態様において、堆積チャンバは、大気圧未満、又は７５０トール（１０５パスカル（Ｐａ））以下、又は１００トール（１３３３２Ｐａ）以下の圧力である。他の実施態様において、堆積チャンバの圧力は、約０．１トール（１３Ｐａ）～約１０トール（１３３３Ｐａ）の範囲で維持される。好ましい実施態様において、堆積チャンバの圧力は、約２トール（２６６Ｐａ）～約５トール（６６７Ｐａ）の範囲で維持される。
この方法において、以下の式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子を、堆積チャンバへ導入することができる。
上に表された化合物の各々において、Ｒ１は、１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である。Ｒ２は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。最後に、Ｒ３は、存在する場合、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。
方法の好ましい実施態様において、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この実施態様において、Ｒ２はＨであり、さらにＲ３はＨである。
この方法の追加の好ましい実施態様において、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この特定の実施態様において、Ｒ２は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この好ましい実施態様において、Ｒ３はＨである。
この方法の別の好ましい実施態様において、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この好ましい実施態様において、Ｒ２はＨであり、Ｒ３は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。
この方法の最後の実施態様において、Ｒ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。この最後の好ましい実施態様において、Ｒ２は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。最後に、この実施態様において、Ｒ３は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。
次に進んで、この方法のより好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、全般的に、式Ａによって表され、このアルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、次からなる群から選択される。
この方法の別のより好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、全般的に、式Ｂによって表され、このアルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、次からなる群から選択される。
最後に、この方法の別のより好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、全般的に、式Ｃによって表され、このアルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、次からなる群から選択される。
出願人は、この方法の幾つかの場合において、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン分子の２種又はそれより多くの混合物が、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物のうちの１種のみより好ましい場合があることも想定している。これらの２種又はそれより多くのアルコキシ官能化環状シロキサン分子の混合物は、例えば、式Ａ及び式Ｂの分子の混合物を含むことができる。別の場合において、混合物は、式Ａ及び式Ｃの分子を含むことができる。さらなる場合において、混合物は、式Ｂ及び式Ｃの２つ又はそれより多くの分子を含むことができる。最後に、２つ又はそれより多くの分子は、式Ａ、式Ｂ、及び式Ｃの化合物を含むことができる。
式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子は、堆積チャンバ中でプラズマに曝露することができる。プラズマへのこの曝露は、２つ又はそれより多くの分子間の反応を引き起こし、したがって、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーを生成することができる。次いで、この流動性液体又はオリゴマーは、少なくとも部分的に基材の表面特徴を充填し、したがって、シリコン含有膜を生成することができる。
本発明のこの側面において、この方法のプラズマは、パルスプラズマ、ヘリコンプラズマ、高密度プラズマ、誘導結合プラズマ、又は遠隔プラズマ、及びこれらの組み合わせであってよい。一定の実施態様において、二次ＲＦ周波数源を用いて、基材表面でプラズマ特性を変更することができる。プラズマは、プラズマが堆積チャンバ内で直接生成される直接プラズマ生成プロセス（すなわちインサイチュープラズマ）を含むことができる。代わりに、方法は、堆積チャンバの外部で生成され、堆積チャンバに供給されるプラズマ（すなわち遠隔プラズマ）を含むことができる。このプラズマは、本開示に記載されたシリコン含有膜を堆積させる方法中に、同時に又は順次に生じる、インサイチュープラズマ及び遠隔プラズマを含んでもよい。
この方法の１つの実施態様において、導入するステップは、堆積チャンバに不活性ガスを導入することをさらに含む。この場合において、不活性ガスは、ヘリウム、アルゴン、キセノン、及びこれらの混合物からなる群から選択され、曝露するステップにおけるプラズマは、インサイチュープラズマである。この代替案において、不活性ガスの原子は、堆積チャンバにおけるインサイチュープラズマへの曝露によって、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに取り込まれず、それによって、ケイ素及び炭素を含むシリコン含有膜が生成する。
この方法の追加の実施態様において、導入するステップは、堆積チャンバへ窒素源を導入することをさらに含み、窒素源は、Ｎ２、アンモニア、ＮＦ３、有機アミン、及びこれらの混合物からなる群から選択される。方法のこの追加の実施態様の曝露するステップにおけるプラズマは、インサイチュープラズマであり、窒素源の窒素原子は、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに、堆積チャンバにおけるインサイチュープラズマへの曝露によって取り込まれる。それによって、この方法は、ケイ素、炭素、及び窒素を含むシリコン含有膜を生成することができる。
この方法の別の代替案において、導入するステップは、水、酸素、オゾン、一酸化窒素、亜酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸素源を導入することをさらに含む。曝露するステップにおけるプラズマは、インサイチュープラズマであり、酸素源の酸素原子は、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに、堆積チャンバにおけるインサイチュープラズマへの曝露によって取り込まれる。この場合に生成されるシリコン含有膜は、ケイ素、炭素、及び酸素を含むことができる。
本開示に開示された方法の別の代替案において、曝露するステップにおけるプラズマは、不活性ガスを含む遠隔プラズマである。不活性ガスは、ヘリウム、アルゴン、キセノン、及びこれらの混合物からなる群から選択されてよく、不活性ガスの原子は、堆積チャンバにおける遠隔プラズマへの曝露の後に、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに取り込まれない。この場合において、シリコン含有膜は、ケイ素及び炭素を含むことができる。
本開示に開示された方法の別の実施態様において、曝露するステップにおけるプラズマは、窒素源を含む遠隔プラズマであり、窒素源は、Ｎ２、アンモニア、ＮＦ３、有機アミン、及びこれらの混合物からなる群から選択されてよい。この場合において、窒素源の窒素原子は、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに、堆積チャンバにおける遠隔プラズマへの曝露の後に取り込まれる。この場合に生成されるシリコン含有膜は、ケイ素、炭素、及び窒素を含むことができる。
本開示に開示された方法の別の代替の実施態様において、曝露するステップにおけるプラズマは、酸素源を含む遠隔プラズマである。酸素源は、水、酸素、オゾン、一酸化窒素、亜酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてよい。この特定の代替の実施態様において、酸素源の酸素原子は、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される流動性液体又はオリゴマーに、堆積チャンバにおける遠隔プラズマへの曝露の後に取り込まれる。そのため、シリコン含有膜は、ケイ素、炭素、及び酸素を含むことができる。
方法は、堆積チャンバに基材を入れる前に、前処理ステップにおいて基材を前処理することをさらに含むことができる。前処理ステップは、プラズマ処理、熱処理、化学処理、紫外線への曝露、電子線への曝露、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてよい。これらの前堆積処理は、不活性、酸化性、及び／又は還元性から選択される雰囲気下で行うことができる。
シリコン含有膜を堆積させる方法は、後処理ステップにおける後処理をさらに含むことができる。このステップにおいて、後処理は、シリコン含有膜の紫外線硬化、シリコン含有膜のプラズマアニール、シリコン含有膜の赤外線処理、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてよく、それによって、シリコン含有膜が高密度化される。後処理ステップは、後処理の、非酸化性熱アニール又は酸化性熱アニール、又は代替案として、すぐ上に列記された後処理方法の群との組み合わせをさらに含むことができ、それによって、シリコン含有膜が高密度化される。
本開示に開示されるアルコキシ官能化化合物は、流動性シリコン含有膜の急速で均一な堆積を提供するために用いることができる。本開示に記載される化合物は、水及び任意選択の共溶媒を含有する別の反応物、界面活性剤、及び他の添加剤と共に用いることができ、基材上に堆積させることができる。堆積チャンバへの化合物の分配又は供給は、直接の液体注入、スプレーなどによって達成することができる。
溶媒、及び未反応の水などの未反応の揮発性種を除去するための不活性ガス、減圧、熱、又は外部エネルギー源（光、熱、プラズマ、ｅビーム等）の使用は、膜の縮合を促進することにつながる場合がある。本発明の化合物は、好ましくは、気相、液滴、ミスト、フォグ、エアロゾル、昇華固体、又はこれらと水との組み合わせとして、堆積チャンバに含有される基材に供給することができ、任意選択的に、共溶媒及び他の添加剤も、ガス、蒸気、エアロゾル、ミスト、又はこれらの組み合わせなどのプロセス流体として加えることができる。好ましくは、本発明のオリゴマー化したか重合した化合物は、基材の表面で凝縮膜に凝縮し、それは、有利には、チャンバの壁の温度より低い温度で保持することができる。安定な固体シリコン含有膜が得られるまで、未反応の前駆体化合物、水、並びに任意選択の共溶媒及び添加剤は、ガスパージ、減圧、加熱、外部放射線（光、プラズマ、電子線等）の追加によって除去することができる。
上記のいずれか、又は代替的な実施態様において、流動性液体又はオリゴマーを、約１００℃～約１０００℃の範囲の１つ又はそれより多くの温度で後処理して、材料の少なくとも一部を高密度化することができる。この熱アニール処理は、不活性環境、減圧（＜７６０Ｔｏｒｒ）において、又は酸素雰囲気下で実施することができる。
したがって、本発明の第三の側面において、上記に基づいて、基材上の膜が開示される。膜は、式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くのオリゴマー化したか重合した分子を含む流動性液体又はオリゴマーを含むことができる。
上に表された化合物の各々において、Ｒ１は、１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である。Ｒ２は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。最後に、Ｒ３は、存在する場合、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であってよい。
この膜の１つの実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くのオリゴマー化したか重合した分子のＲ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であってよい。この実施態様において、Ｒ２はＨであり、さらにＲ３はＨである。
この膜の別の実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くのオリゴマー化したか重合した分子のＲ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であってよい。この特定の実施態様において、Ｒ２は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であってよい。この実施態様において、Ｒ３はＨである。
この膜の別の実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くのオリゴマー化したか重合した分子のＲ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であってよい。この好ましい実施態様において、Ｒ２はＨであり、Ｒ３は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。
この膜の別の実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くのオリゴマー化したか重合した分子のＲ１は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であってよい。この最後の好ましい実施態様において、Ｒ２は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。最後に、この実施態様において、Ｒ３は、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である。
次に進んで、この膜のより好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くのオリゴマー化したか重合した分子は、全般的に、式Ａによって表され、次からなる群から選択される。
この膜の別のより好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くのオリゴマー化したか重合した分子は、全般的に、式Ｂによって表され、次からなる群から選択される。
この膜のさらなるより好ましい実施態様において、アルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くのオリゴマー化したか重合した分子は、全般的に、式Ｃによって表され、次からなる群から選択される。
本開示に開示される式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物は、ガラス、プラスチック、若しくは金属の容器、又は当分野において既知の他の適切な容器中で、貯蔵し、輸送し、供給することができる。
プラスチック又はガラスで裏打ちされた金属の容器又はコンテナも用いることができる。好ましくは、材料は、上部空隙に不活性ガスを有する密閉された高純度ステンレス鋼又はニッケル合金の容器から貯蔵及び供給される。最も好ましくは、材料は、下パイプ及び容器の蒸気空間と連通した出口を備える密閉された高純度ステンレス鋼又はニッケル合金の容器から貯蔵及び供給され；製品が、下パイプから液体として、又は気相と連通した出口接続部から蒸気として、供給されることを可能にする。後者の場合において、下パイプを任意選択的に用いてキャリアガスを容器に導入して、混合物の気化を促進することができる。この実施態様において、下パイプ及び蒸気出口の接続部は、高結合性パックレスバルブを備える。液体の供給は、本開示に記載されたこの配合物の構成要素の分割を避けるために好ましいが、本発明の配合物は、配合物を蒸気混合物として供給することを可能にするのに十分に近い、構成要素の蒸気圧と適合することに留意されたい。ステンレス鋼は、好ましくは、ＵＮＳ合金番号Ｓ３１６００、Ｓ３１６０３、Ｓ３０４００、Ｓ３０４０３、Ｓ３１７００、Ｓ３１７０３、Ｓ３１５００、Ｓ３１８０３、Ｓ３２７５０、及びＳ３１２５４から選択されてよい。ニッケル合金は、好ましくは、ＵＮＳ合金番号Ｎ０６６２５、Ｎ１０６６５、Ｎ０６０２２、Ｎ１０２７６、及びＮ０６００７から選択されてよい。最も好ましくは、容器は、合金Ｓ３１６０３又はＮ０６０２２でできており、コーティングされていないか、内部が電解研磨されているか、又は内部がフルオロポリマーでコーティングされている。
アルコキシ官能化環状シロキサン膜の堆積
膜堆積のための全般的な実験材料及び装置
ＦＣＶＤ膜は、中抵抗率（８－１２Ωｃｍ）単結晶シリコンウェハ基材及びＳｉパターンウェハ上に堆積された。パターンウェハについては、好ましいパターン幅は、５：１～２０：１のアスペクト比を有する２０～１００ｎｍである。堆積は、デュアルプレナムシャワーヘッドを用いて、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ５０００システムの改質ＦＣＶＤチャンバで実施された。チャンバは、直接液体注入（ＤＬＩ）供給性能を備えていた。前駆体は、前駆体の沸点に依存する供給温度を有する液体であった。最初の流動性酸化ケイ素膜を堆積させるために、典型的な液体前駆体流量は、約１００～約５０００ｍｇ／ｍｉｎ、好ましくは１０００～２０００ｍｇ／ｍｉｎの範囲であり；チャンバ圧は、約０．７５～１２Ｔｏｒｒ、好ましくは２～５Ｔｏｒｒの範囲であった。特に、リモート電力は、ＭＫＳマイクロ波発生装置によって、２～８Ｔｏｒｒで動作して、２．４５５ＧＨｚの周波数で、０～３０００Ｗ提供された。堆積されたままの流動性膜の密度を高めるために、膜は、１００～１０００℃、好ましくは３００～４００℃の改質ＰＥＣＶＤチャンバを用いて、減圧又は酸素雰囲気において、熱アニール及び／又はＵＶ硬化された。厚さ及び６３２ｎｍでの屈折率（ＲＩ）は、ＳＣＩ反射率計又はＷｏｏｌｌａｍエリプソメーターで測定された。典型的な膜厚は、約１０～約２０００ｎｍの範囲であった。シリコンに基づいた膜の、結合特性の水素含有量（Ｓｉ－Ｈ及びＣ－Ｈ）は、Ｎｉｃｏｌｅｔトランスミッションフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）ツールによって測定され、分析された。Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）分析を実施して、膜の元素組成を決定した。水銀プローブが、誘電率、漏れ電流、及び絶縁破壊電界などの電気的特性測定のために採用された。Ａｌパターン化ウェハ上での、流動性及びギャップ充填効果は、２．０ｎｍの分解能でＨｉｔａｃｈｉ Ｓ－４８００システムを用いて、断面走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）によって観察された。
実施例２１ 非酸化性熱アニール及びＵＶ硬化を伴う２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの堆積
２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン（２－エトキシ－ＴＭＣＴＳ）は、リモートプラズマ源（ＲＰＳ）による流動性ＳｉＯＣ膜堆積のために用いられた。２－エトキシ－ＴＭＣＴＳ液体流は、１５００ｍｇ／ｍｉｎであり、アンモニア流は１０００ｓｃｃｍであり、チャンバ圧は４．５Ｔｏｒｒであった。基材温度は６０℃であり、マイクロ波電力は３０００Ｗであった。堆積されたままの膜を不活性環境において４００℃で５分間熱アニールし、次いで、４００℃で５分間ＵＶ硬化した。堆積されたままの膜の厚さ及び屈折率は、２０９．６ｎｍ及び１．４４４であり；不活性熱アニール後、厚さ及び屈折率は、２０６．１ｎｍ及び１．４３３であり、高温での幾らかの揮発性のオリゴマーの損失を示した。
不活性熱アニール後の膜の誘電率は３．３０８であり、これは、膜のダングリングボンドによる幾らかの水分吸収に起因すると考えられる。ＵＶ硬化後、膜は、熱アニールされた膜から約１６パーセント収縮し、それは、１．４１４の屈折率を有し、それは、膜の多孔性の獲得とともに、ＵＶ硬化による膜改質を示す。ＵＶ硬化膜の誘電率は２．９３１であった。このプロセスの膜の元素組成は、２２．６％のＣ、５．０％のＮ、３９．８％のＯ、３２．７％のＳｉである。
実施例２２ 酸化性熱アニール及びＵＶ硬化を伴う２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの堆積
この例は、堆積されたままの膜を酸素雰囲気中で熱アニールし、次いでＵＶ硬化したものに関する。断面ＳＥＭは、良好なギャップ充填がパターン化ウェハ上で達成されたことを示した。図１及び図２は、良好なギャップ充填を示した。膜は、熱アニールされ、ＵＶ硬化された。断面ＳＥＭは、良好なギャップ充填が、実施例２２についても達成されたことを示す。ＵＶ硬化後の膜においてボイドの明らかな兆候はない。これは、図２によって示される。
このプロセスのＵＶ硬化後、厚さのパーセント収縮率は約１２パーセントであり、屈折率は１．３９４であった。この膜の誘電率は２．７９１であった。以下の両方の酸素熱アニール及びそれに次ぐＵＶ硬化の元素組成は、１６．４％のＣ、１．４％のＮ、４８．９％のＯ、３３．３％のＳｉである。
実施例２３ 非酸化性熱アニール及びＵＶ硬化を伴う２－イソプロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの堆積
ＦＣＶＤ膜は、２－イソプロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン（２－イソプロポキシ－ＴＭＣＴＳ）を用い、例１に報告された堆積プロセスに従って堆積された。２－イソプロポキシ－ＴＭＣＴＳ液体流は１５００ｍｇ／ｍｉｎであり、アンモニア流は１０００ｓｃｃｍであり、チャンバ圧は４．５Ｔｏｒｒであった。基材温度は６０℃であり、マイクロ波電力は３０００Ｗであった。堆積されたままの膜を不活性環境において４００℃で５分間熱アニールし、次いで、４００℃で５分間ＵＶ硬化した。
堆積されたままの膜の厚さ及び屈折率は、２８１．４ｎｍ及び１．３８６であり；不活性熱アニール及びＵＶ硬化後、厚さ及び屈折率は、１８８．７ｎｍ及び１．４０６であった。膜の屈折率の増加は後ＵＶ硬化による高密度化を示す。ＵＶ硬化後、膜は、約３２パーセントの収縮率を有する。後ＵＶ硬化膜の誘電率は３．０７５であり、膜の元素組成は、２３．４％のＣ、４．９％のＮ、３７．９％のＯ、３３．８％のＳｉであった。
断面ＳＥＭは、良好なギャップ充填がパターン化ウェハ上で達成されたことを示した。堆積されたままの２－イソプロポキシ－ＴＭＣＴＳ膜は、図４に表され、後熱及びＵＶ硬化された膜は、図５に表された。図５は、ボイドの明らかな兆候がＵＶ硬化プロセスから生じなかったことを示唆する。
実施例２４ 非酸化性熱アニール及びＵＶ硬化を伴う２－イソプロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンの堆積
別の実施態様は、堆積されたままの膜を４００℃で５分間酸素雰囲気において熱アニールし、次いで、４００℃で５分間ＵＶ硬化したものを含む。このプロセスのＵＶ硬化後、厚さのパーセント収縮率は約３１パーセントであり、屈折率は１．３７１であった。この膜の誘電率は、２．９２１であった。以下の両方の酸素熱アニール及びそれに次ぐＵＶ硬化の元素組成は、１９．８％のＣ、１．９％のＮ、４４．５％のＯ、３３．８％のＳｉである。
実施例２５ ２－エトキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサン及び２－イソプロポキシ－２，４，６，８－テトラメチルシクロテトラシロキサンで製造された膜の絶縁破壊測定
流動性膜は、２－イソプロポキシ－ＴＭＣＴＳ及び２－エトキシ－ＴＭＣＴＳを用いて堆積され、これらの膜を熱アニールし、ＵＶ硬化した後に、絶縁破壊測定を実施した。絶縁破壊の結果は、図６に表される。
２－イソプロポキシ－ＴＭＣＴＳ膜は、４００℃で酸素雰囲気において熱アニールされ、３００℃でＵＶ硬化され、２－エトキシ－ＴＭＣＴＳ膜は、４００℃で酸素雰囲気において熱アニールされ、３００℃でＵＶ硬化された。
図６において、２－イソプロポキシ－ＴＭＣＴＳ及び２－エトキシ－ＴＭＣＴＳ膜の両方は、約４．９ＭＶ／ｃｍの類似の破壊点を有するが、２－イソプロポキシ－ＴＭＣＴＳは、わずかに高い電流密度を有し、それは、２－イソプロポキシ－ＴＭＣＴＳが、２－エトキシ－ＴＭＣＴＳに対してわずかに高い電流漏れを有することを示唆する。
上記の説明は、代表的なものに過ぎず、したがって、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示に記載された実施態様を変更することができる。したがって、これらの変更は、本開示の範囲内にあり、添付の特許請求の範囲内にあることが意図される。

Claims (22)

  1. 式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物を含む組成物。
    （式中、Ｒ１は、１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であり、Ｒ２は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であり、Ｒ３は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である。）
  2. Ｒ１が、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であり、Ｒ２がＨであり、Ｒ３がＨである、請求項１に記載の組成物。
  3. Ｒ１が、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であり、Ｒ２が、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であり、Ｒ３がＨである、請求項１に記載の組成物。
  4. Ｒ１が、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であり、Ｒ２がＨであり、Ｒ３が、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である、請求項１に記載の組成物。
  5. Ｒ１が、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であり、Ｒ２が、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基であり、Ｒ３が、メトキシ、エトキシ、１－プロポキシ、イソプロポキシ、１－ブトキシ、ｔｅｒｔ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、１－ペントキシ、２－ペントキシ、３－ペントキシ、２－メチル－１－ブトキシ、３－メチル－１－ブトキシ、２－メチル－２－ブトキシ、２－メチル－３－ブトキシ、２，２－ジメチル－１－プロポキシ、１－ヘキソキシ、２－ヘキソキシ、３－ヘキソキシ、２－メチル－１－ペントキシ、３－メチル－１－ペントキシ、４－メチル－１－ペントキシ、２－メチル－２－ペントキシ、３－メチル－２－ペントキシ、４－メチル－２－ペントキシ、２－メチル－３－ペントキシ、３－メチル－３－ペントキシ、２，２－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－１－ブトキシ、２，３－ジメチル－２－ブトキシ、３，３－ジメチル－２－ブトキシ、２－エチル－１－ブトキシ、シクロペントキシ、シクロヘキソキシ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるアルコキシ基である、請求項１に記載の組成物。
  6. 前記アルコキシ官能化環状シロキサン化合物が、次からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
  7. 前記アルコキシ官能化環状シロキサン化合物が、次からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
  8. 前記アルコキシ官能化環状シロキサン化合物が、次からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
  9. 前記式Ａ及び前記式Ｂの化合物の混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
  10. 前記式Ａ及び前記式Ｃの化合物の混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
  11. 前記式Ｂ及び前記式Ｃの化合物の混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
  12. 前記式Ａ、前記式Ｂ、及び前記式Ｃの化合物の混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
  13. 表面特徴を含む基材を堆積チャンバに入れることと、
    式Ａ、Ｂ、又はＣ
    （式中、Ｒ１は、１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であり、Ｒ２は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であり、Ｒ３は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である。）
    によって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子を前記堆積チャンバに導入することと、
    前記式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子を、前記堆積チャンバ中でプラズマに曝露することによって、前記２つ又はそれより多くの分子間の反応を引き起こし、したがって、前記式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される、流動性液体又はオリゴマーを生成することと、
    前記流動性液体又はオリゴマーが、前記表面特徴を少なくとも部分的に充填し、したがって、シリコン含有膜を生成することを可能にすることと、
    を含む、シリコン含有膜の堆積方法。
  14. 前記導入するステップが、不活性ガスを前記堆積チャンバに導入することをさらに含み、前記不活性ガスは、ヘリウム、アルゴン、キセノン、及びこれらの混合物からなる群から選択され、前記曝露するステップにおける前記プラズマが、インサイチュープラズマであり、前記不活性ガスの原子は、前記堆積チャンバにおける前記インサイチュープラズマへの曝露によって、前記式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される前記流動性液体又はオリゴマーに取り込まれず、それによって、ケイ素及び炭素を含むシリコン含有膜が生成する、請求項１３に記載のシリコン含有膜の堆積方法。
  15. 前記導入するステップが、窒素源を前記堆積チャンバに導入することをさらに含み、前記窒素源は、Ｎ２、アンモニア、ＮＦ３、有機アミン、及びこれらの混合物からなる群から選択され、前記曝露するステップにおける前記プラズマが、インサイチュープラズマであり、前記窒素源の窒素原子は、前記式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される前記流動性液体又はオリゴマーに、前記堆積チャンバにおける前記インサイチュープラズマへの曝露によって取り込まれ、それによって、ケイ素、炭素、及び窒素を含むシリコン含有膜が生成する、請求項１３に記載のシリコン含有膜の堆積方法。
  16. 前記導入するステップが、水、酸素、オゾン、一酸化窒素、亜酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される酸素源を導入することをさらに含み、前記曝露するステップにおける前記プラズマが、インサイチュープラズマであり、前記酸素源の酸素原子は、前記式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される前記流動性液体又はオリゴマーに、前記堆積チャンバにおける前記インサイチュープラズマへの曝露によって取り込まれ、それによって、ケイ素、炭素、及び酸素を含むシリコン含有膜が生成する、請求項１３に記載のシリコン含有膜の堆積方法。
  17. 前記曝露するステップにおける前記プラズマが、不活性ガスを含む遠隔プラズマであり、前記不活性ガスが、ヘリウム、アルゴン、キセノン、及びこれらの混合物からなる群から選択され、前記不活性ガスの原子は、前記堆積チャンバにおける前記遠隔プラズマへの曝露の後に、前記式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される前記流動性液体又はオリゴマーに取り込まれず、それによって、ケイ素及び炭素を含むシリコン含有膜が生成する、請求項１３に記載のシリコン含有膜の堆積方法。
  18. 前記曝露するステップにおける前記プラズマが、窒素源を含む遠隔プラズマであり、前記窒素源が、Ｎ２、アンモニア、ＮＦ３、有機アミン、及びこれらの混合物からなる群から選択され、前記窒素源の窒素原子は、前記式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される前記流動性液体又はオリゴマーに、前記堆積チャンバにおける前記遠隔プラズマへの曝露の後に取り込まれ、それによって、ケイ素、炭素、及び窒素を含むシリコン含有膜が生成する、請求項１３に記載のシリコン含有膜の堆積方法。
  19. 前記曝露するステップにおける前記プラズマが、酸素源を含む遠隔プラズマであり、前記酸素源が、水、酸素、オゾン、一酸化窒素、亜酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、前記酸素源の酸素原子は、前記式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの分子から製造される前記流動性液体又はオリゴマーに、前記堆積チャンバにおける前記遠隔プラズマへの曝露の後に取り込まれ、それによって、ケイ素、炭素、及び酸素を含むシリコン含有膜が生成する、請求項１３に記載のシリコン含有膜の堆積方法。
  20. 前記基材が、前記堆積チャンバに前記基材を入れる前に前処理ステップにおいて前処理され、前記前処理ステップが、プラズマ処理、熱処理、化学処理、紫外線への曝露、電子線への曝露、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１３に記載のシリコン含有膜の堆積方法。
  21. 後処理ステップにおける後処理をさらに含み、前記後処理が、前記シリコン含有膜の紫外線硬化、前記シリコン含有膜のプラズマアニール、前記シリコン含有膜の赤外線処理、非酸化性環境での前記シリコン含有膜の熱アニール、酸化性環境での前記シリコン含有膜の熱アニール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され、それによって、前記シリコン含有膜が高密度化される、請求項１３に記載のシリコン含有膜の堆積方法。
  22. 式Ａ、Ｂ、又はＣによって表されるアルコキシ官能化環状シロキサン化合物の２つ又はそれより多くの、オリゴマー化したか、重合した分子を含む、流動性液体又はオリゴマーを含む、基材上の膜。
    （式中、Ｒ１は、１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であり、Ｒ２は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基であり、Ｒ３は、Ｈ、又は１～１０個の炭素原子を有するアルコキシ基である。）
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