JP2858960B2 - Silica-based coating-type insulating film forming material, method of manufacturing the same, silica-based insulating film, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Silica-based coating-type insulating film forming material, method of manufacturing the same, silica-based insulating film, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device

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JP2858960B2 JP50301996A JP50301996A JP2858960B2 JP 2858960 B2 JP2858960 B2 JP 2858960B2 JP 50301996 A JP50301996 A JP 50301996A JP 50301996 A JP50301996 A JP 50301996A JP 2858960 B2 JP2858960 B2 JP 2858960B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、例えば超LSIにおける多層配線の層間絶縁
膜の形成等に使用されるシリカ系塗布型絶縁膜形成用材
料、その製造法及びシリカ系絶縁膜に関する。詳しく
は、本発明は半導体基板、ガラス板など各種基板上に厚
膜形成が可能で、かつ、耐酸素プラズマ性が良好なシリ
カ系塗布型絶縁膜形成用材料、その製造法及びシリカ系
絶縁膜に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a material for forming a silica-based coating-type insulating film used for forming an interlayer insulating film of a multilayer wiring in, for example, an VLSI, a manufacturing method thereof, and a silica-based insulating film. More specifically, the present invention provides a material for forming a silica-based coating-type insulating film which can form a thick film on various substrates such as a semiconductor substrate and a glass plate and has good oxygen plasma resistance, a method for producing the same, and a silica-based insulating film. About.

背景技術 近年、超LSIの急激な高密度・高集積化が進み、アル
ミニウム配線の多層化、その配線パターンの微細化に伴
う最小加工線幅の低減が要求されている。そこで、これ
らのLSIに用いられる多層配線の層間絶縁膜にはこの微
細な配線間隔を空洞無く埋め、かつその表面を平坦にす
る平坦化技術が求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, rapid increase in density and integration of VLSI has progressed, and there is a demand for a multilayer aluminum wiring and a reduction in a minimum processing line width due to miniaturization of its wiring pattern. Therefore, there is a demand for a flattening technique for filling the fine wiring intervals without voids in the interlayer insulating film of the multilayer wiring used in these LSIs and for flattening the surface.

従来、この平坦化を必要とする層間絶縁膜としては、
アルコキシシラン及びアルキルアルコキシシランをアル
コールなどの有機溶媒中で水及び触媒を添加することに
より加水分解して得られる塗布液を、スピンコート法に
より塗布後、加熱処理により硬化させることによって平
坦化させる、いわゆるスピンオングラス法(SOG法)に
よる膜(SOG膜)が採用されている。中でも、クラック
の発生を抑制し、平坦化特性を良好とするため厚膜形成
を可能とする、シロキサン結合の主鎖に有機成分(メチ
ルなどのアルキル基)の側鎖を結合した、すなわち膜中
に有機成分(メチルなどのアルキル基)を残した有機SO
G膜が主に用いられている。
Conventionally, as an interlayer insulating film requiring this planarization,
A coating solution obtained by hydrolyzing an alkoxysilane and an alkylalkoxysilane in an organic solvent such as an alcohol by adding water and a catalyst is applied by a spin coating method, and then flattened by curing by a heat treatment. A so-called spin-on-glass (SOG) film (SOG film) is employed. Above all, a side chain of an organic component (an alkyl group such as methyl) is bonded to a main chain of a siloxane bond, that is, a thin film is formed to suppress crack generation and improve flattening characteristics. SO with organic components (alkyl groups such as methyl) remaining on the surface
G film is mainly used.

この有機SOG膜は、硬化時の体積収縮が少ない、疎水
性を示す、誘電率が低いなどの利点を有するが、LSIの
製造工程の中で絶縁膜の下層と上層のアルミニウム配線
間のコンタクトホール形成用感光性レジストを剥離する
ために酸素プラズマによりドライエッチングする際に、
この酸素プラズマによって膜中のアルキル基が脱離する
ためにクラックが生じてしまう。そこで、絶縁膜として
は単層ではなく、酸素プラズマ処理時に有機SOG膜が表
面に露出しないように、SOG膜塗布の下地となるプラ
ズマCVDによるSiO2膜の形成、有機SOG膜の塗布及びエ
ッチバック処理、上塗りとなるプラズマCVDによるSiO
2膜の形成の三層構造を基本としている。
This organic SOG film has advantages such as low volume shrinkage during curing, hydrophobicity, and low dielectric constant.However, during the LSI manufacturing process, the contact hole between the lower and upper aluminum wiring of the insulating film was used. When dry etching with oxygen plasma to peel off the photosensitive resist for formation,
The oxygen plasma causes the alkyl groups in the film to be desorbed, thereby causing cracks. Therefore, rather than a single layer as an insulating film, as the organic SOG film during oxygen plasma treatment is not exposed to the surface, formation of the SiO 2 film by plasma CVD underlying the SOG film coating, coating and etchback of the organic SOG film SiO by plasma CVD to be treated and overcoated
It is based on a three-layer structure consisting of two films.

図1はこのような有機SOG膜を使用して半導体装置を
製造する方法の一例を示したものである。
FIG. 1 shows an example of a method for manufacturing a semiconductor device using such an organic SOG film.

図1において、11はトランジスター、ダイオード、抵
抗、コンデンサーのような電子回路を構成する要素であ
る回路電子が形成されている半導体チップ基板、12は半
導体チップ基板に形成された第一のアルミニウム配線、
13は有機SOG膜塗布の下地となるプラズマCVDによるSiO2
膜、14は有機SOG膜である(図1(a))。有機SOG膜14
全面を酸素プラズマ処理するエッチバック処理を行い、
アルミニウム配線12部分のプラズマCVDSiO2膜を露出さ
せる(図1(b))。エッチバック処理した処理面全面
に上塗りとなるプラズマCVDによるSiO2膜15を形成し、
所定のエッチングレジスト16を形成し(図1(c))、
エッチング処理しエッチングレジスト16で覆われていな
いアルミニウム配線12部分のプラズマCVDSiO2膜15をエ
ッチング除去しアルミニウム配線12を露出させ、エッチ
ングレジストを除去し(図1(d))、第一のアルミニ
ウム配線12と接続した第二のアルミニウム配線17を形成
して(図1(e))、半導体装置を製造する。
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a semiconductor chip substrate on which circuit electrons, which are elements constituting an electronic circuit such as a transistor, a diode, a resistor, and a capacitor, are formed; 12, a first aluminum wiring formed on the semiconductor chip substrate;
13 is SiO 2 by plasma CVD which is the base of organic SOG film coating
The film 14 is an organic SOG film (FIG. 1A). Organic SOG film 14
Perform an etch-back process to treat the entire surface with oxygen plasma,
The plasma CVD SiO 2 film in the aluminum wiring 12 is exposed (FIG. 1B). An SiO 2 film 15 is formed on the entire processing surface subjected to the etch-back process by plasma CVD as an overcoat,
A predetermined etching resist 16 is formed (FIG. 1C),
Etching is performed to remove the plasma CVD SiO 2 film 15 in the portion of the aluminum wiring 12 not covered with the etching resist 16 by etching to expose the aluminum wiring 12 and remove the etching resist (FIG. 1 (d)). A second aluminum wiring 17 connected to the wiring 12 is formed (FIG. 1E) to manufacture a semiconductor device.

しかし、超LSIの高密度・高集積化によりアルミニウ
ム配線スペース間が微細となり、従来の三層構造ではSO
G塗布の下地となるプラズマCVDのSiO2膜の形成により、
微細なアルミニウム配線スペース間をさらに狭くしてし
まうためにSOG塗布液がアルミニウム配線スペース間に
流れ込みにくくなり、結果として有機SOG膜の埋め込み
不良を生じてしまう。そのために、アルミニウム配線の
微細化に伴う最小加工線幅が低減するほど、従来の三層
構造では層間絶縁膜の形成が困難になってきている。そ
こで、耐酸素プラズマが良好で単層でも層間絶縁膜の形
成が可能なSOG膜が期待されている。
However, due to the high density and high integration of the VLSI, the space between the aluminum wirings has become fine, and the conventional three-layer structure has
By forming SiO 2 film of plasma CVD which is the base of G coating,
Since the space between the fine aluminum wiring spaces is further narrowed, the SOG coating liquid is less likely to flow between the aluminum wiring spaces, and as a result, a defective filling of the organic SOG film occurs. For this reason, it has become more difficult to form an interlayer insulating film with the conventional three-layer structure as the minimum processing line width accompanying the miniaturization of the aluminum wiring is reduced. Therefore, an SOG film that has good oxygen-resistant plasma and can form an interlayer insulating film even with a single layer is expected.

また、低コスト化を目標として半導体装置製造プロセ
スの短縮を図るためにも、エッチバック処理が不要なノ
ンエッチバックタイプのSOG膜が必要とされている。そ
こで、耐アッシャ性が良好な無機SOG膜(基本的に有機
成分を含まない膜)をベースにSiO2微粒子の添加、B−
O及びMg−O結合の併用、Si−N骨格の導入が検討され
ているが、まだ解決に至っていない。
In addition, in order to shorten the semiconductor device manufacturing process with the goal of reducing costs, a non-etch-back type SOG film that does not require an etch-back process is required. Therefore, based on an inorganic SOG film having excellent asher resistance (a film basically containing no organic components), addition of SiO 2 fine particles,
The use of O and Mg—O bonds and the introduction of a Si—N skeleton have been studied, but have not been solved yet.

発明の開示 本発明は、平坦化特性を良好とするための厚膜塗布が
可能で、かつ耐酸素プラズマ性に優れるシリカ系塗布型
絶縁膜形成用材料、その製造法及びシリカ系絶縁膜を提
供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a material for forming a silica-based coating-type insulating film which can be applied to a thick film for improving the flattening characteristics and has excellent oxygen plasma resistance, a method for producing the same, and a silica-based insulating film. Is what you do.

本願の第一の発明は、(a)アルコキシシラン及び/
又はその部分加水分解物、(b)フッ素を含有するアル
コキシシラン、(c)Si以外の金属のアルコキシド及び
/又はその誘導体、(d)有機溶媒から得られるシリカ
系塗布型絶縁膜形成用材料及びその製造法である。
The first invention of the present application relates to (a) an alkoxysilane and / or
Or (b) a fluorine-containing alkoxysilane, (c) an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof, (d) a silica-based coating-type insulating film forming material obtained from an organic solvent, and The manufacturing method.

本願の第二の発明は、(a)アルコキシシラン及び/
又はその部分加水分解物、(e)アルキルアルコキシシ
ラン、(c)Si以外の金属のアルコキシド及び/又はそ
の誘導体、(d)有機溶媒から得られるシリカ系塗布型
絶縁膜形成用材料及びその製造法である。
The second invention of the present application relates to (a) an alkoxysilane and / or
Or a partially hydrolyzed product thereof, (e) an alkylalkoxysilane, (c) an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof, and (d) a silica-based coating-type insulating film-forming material obtained from an organic solvent and a method for producing the same. It is.

本願の第三の発明は、(a)アルコキシシラン及び/
又はその部分加水分解物、(b)フッ素を含有するアル
コキシシラン、(f)水及び触媒、(d)有機溶媒から
得られるシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料及びその製造
法である。
The third invention of the present application relates to (a) an alkoxysilane and / or
Or a partially hydrolyzed product thereof, (b) a fluorine-containing alkoxysilane, (f) water and a catalyst, (d) a silica-based coating-type insulating film-forming material obtained from an organic solvent, and a method for producing the same.

本願の第四の発明は、(a)アルコキシシラン、
(e)アルキルアルコキシシラン及び/又は(b)フッ
素を含有するアルコキシシラン、(c)Si以外の金属の
アルコキシド及び/又はその誘導体、(d)有機溶媒、
(f)水及び触媒から得られることを特徴とするシリカ
系塗布型絶縁膜形成用材料の製造法であって、有機溶媒
中でアルキルアルコキシシラン及び/又はフッ素を含有
するアルコキシシランと水及び触媒を混合後、Si以外の
金属のアルコキシド及び/又はその誘導体を添加し、さ
らにアルコキシシランを混合後、水及び触媒を加えるこ
とを特徴とするシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料の製造
法である。
The fourth invention of the present application provides (a) an alkoxysilane,
(E) alkylalkoxysilane and / or (b) fluorine-containing alkoxysilane, (c) alkoxide of metal other than Si and / or derivative thereof, (d) organic solvent,
(F) A method for producing a silica-based coating-type insulating film forming material obtained from water and a catalyst, wherein an alkylalkoxysilane and / or a fluorine-containing alkoxysilane in an organic solvent, water and a catalyst are provided. Is mixed, then an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof is added, and after mixing the alkoxysilane, water and a catalyst are added. .

本願の第五の発明は、(e)アルキルアルコキシシラ
ン及び/又は(b)フッ素を含有するアルコキシシラ
ン、(c)Si以外の金属のアルコキシド及び/又はその
誘導体、(d)有機溶媒、(f)水及び触媒から得られ
るシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料及びその製造法であ
る 本願の第六の発明は、(a)アルコキシシラン及び/
又はその部分加水分解物、(e)アルキルアルコキシシ
ラン及び/又は(b)フッ素を含有するアルコキシシラ
ン、(c)Si以外の金属のアルコキシド及び/又はその
誘導体、(d)有機溶媒、(g)光酸発生剤から得られ
るシリカ系塗布型薄膜形成用材料及びその製造法であ
る。
The fifth invention of the present application provides (e) an alkylalkoxysilane and / or (b) a fluorine-containing alkoxysilane, (c) an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof, (d) an organic solvent, 6.) A silica-based coating-type insulating film forming material obtained from water and a catalyst, and a method for producing the same. The sixth invention of the present application provides (a) an alkoxysilane and / or
Or (e) an alkylalkoxysilane and / or (b) a fluorine-containing alkoxysilane, (c) an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof, (d) an organic solvent, (g) A silica-based coating-type thin film forming material obtained from a photoacid generator and a method for producing the same.

本願の第一の発明について説明する。 The first invention of the present application will be described.

(a)成分のアルコキシシランとしては、テトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシ
シラン、テトラブトキシシランなどのモノマ又はオリゴ
マなどが挙げられ、それぞれ単独で又は2種類以上組み
合わせて用いることができる。
Examples of the alkoxysilane (a) include monomers or oligomers such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and tetrabutoxysilane, each of which can be used alone or in combination of two or more.

また、アルコキシシランの部分加水分解物は、それぞ
れのアルコキシシランのモノマ又はオリゴマをアルコー
ルなどの有機溶媒中で水及び有機酸などの触媒を添加
後、有機溶媒の沸点以下の温度で所定時間反応させるこ
とによって得られる。
In addition, a partial hydrolyzate of alkoxysilane is obtained by adding a catalyst such as water and an organic acid in an organic solvent such as alcohol to a monomer or oligomer of each alkoxysilane, and then reacting at a temperature equal to or lower than the boiling point of the organic solvent for a predetermined time. Obtained by:

触媒としては、加水分解用として酸またはアルカリが
使用できる。酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、
ホウ酸、炭酸などの無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン
酸、ラク酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、シュ
ウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、
フマル酸、マレイン酸、オレイン酸などの有機酸、これ
らの酸無水物又は誘導体などが挙げられる。アルカリと
しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リ
チウム、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、エ
タノールアミンなどが挙げられる。
As a catalyst, an acid or alkali can be used for hydrolysis. Acids include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid,
Inorganic acids such as boric acid and carbonic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid,
Organic acids such as fumaric acid, maleic acid, and oleic acid, and acid anhydrides and derivatives thereof are exemplified. Examples of the alkali include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, methylamine, ethylamine, ethanolamine and the like.

水の添加量はアルコキシシラン1モルに対して2モル
から4モルの範囲が好ましく、2モル未満ではアルコキ
シシランの加水分解が不十分なために塗布時に膜が形成
されにくくなり、4モルを超えると加水分解が急激に生
じるために塗布液がゲル化し易くなる。触媒の添加量
は、アルコキシシラン100重量部に対して0.1重量部から
5重量部が好ましく、0.1重量部未満ではアルコキシシ
ランの加水分解が不十分なために塗布時に膜が形成され
にくくなり、5重量部を超えると加水分解が急激に生じ
るために塗布液がゲル化し易くなる。加水分解時の反応
温度には、特に制限はないが、使用している有機溶媒の
沸点以下が好ましく、得られる加水分解物の分子量を制
御するために特に5℃から70℃が好ましい。加水分解時
の反応時間には、特に制限はなく、所定の分子量に到達
した時点で反応を終了する。この時の分子量の測定方法
としては、特に制限はないが、液体クロマトグラフを用
いた方法が簡便で好ましい。
The addition amount of water is preferably in the range of 2 mol to 4 mol per 1 mol of alkoxysilane, and if it is less than 2 mol, a film is hardly formed at the time of coating due to insufficient hydrolysis of alkoxysilane, and exceeds 4 mol. The hydrolysis rapidly occurs, and the coating solution is apt to gel. The addition amount of the catalyst is preferably from 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkoxysilane. If the amount is less than 0.1 part by weight, the hydrolysis of the alkoxysilane is insufficient, so that a film is hardly formed at the time of coating. When the amount is more than the weight part, the coating solution is easily gelled because hydrolysis occurs rapidly. The reaction temperature during the hydrolysis is not particularly limited, but is preferably equal to or lower than the boiling point of the organic solvent used, and is particularly preferably from 5 ° C to 70 ° C in order to control the molecular weight of the obtained hydrolyzate. There is no particular limitation on the reaction time at the time of hydrolysis, and the reaction is terminated when a predetermined molecular weight is reached. The method for measuring the molecular weight at this time is not particularly limited, but a method using a liquid chromatograph is simple and preferable.

(b)成分のフッ素を含有するアルコキシシランと
は、フッ素を含有するアルキルアルコキシシランを含
み、アルコキシシラン、アルキルアルコキシシランのSi
にフッ素が結合したもの、アルキルアルコキシシランの
アルキル基の少なくとも一部がフッ素化されたもの等で
ある。具体的には、フルオロトリメトキシシラン、フル
オロトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメト
キシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、
トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオ
ロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオク
チルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルト
リエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメト
キシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシ
ラン、フルオロメチルジメトキシシラン、フルオロメチ
ルジエトキシシラン、トリフルオロメチルメチルジメト
キシシラン、トリフルオロメチルメチルジエトキシシラ
ン、トリフルオロプロピルメチルジメトキシシラン、ト
リフルオロプロピルメチルジエトキシシラン、トリデカ
フルオロオクチルメチルジメトキシシラン、トリデカフ
ルオロオクチルメチルジエトキシシラン、ヘプタデカフ
ルオロデシルメチルジメトキシシラン、ヘプタデカフル
オロデシルメチルジエトキシシランなどが挙げられ、こ
れらはそれぞれ単独で又は2種類以上組み合わせて用い
ることができる。
(B) The fluorine-containing alkoxysilane of the component includes fluorine-containing alkylalkoxysilane, and includes alkoxysilane, alkylalkoxysilane Si
And a compound in which at least a part of the alkyl group of the alkylalkoxysilane is fluorinated. Specifically, fluorotrimethoxysilane, fluorotriethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxysilane, trifluoromethyltriethoxysilane,
Trifluoropropyltrimethoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltriethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltriethoxysilane, fluoromethyldimethoxysilane , Fluoromethyldiethoxysilane, trifluoromethylmethyldimethoxysilane, trifluoromethylmethyldiethoxysilane, trifluoropropylmethyldimethoxysilane, trifluoropropylmethyldiethoxysilane, tridecafluorooctylmethyldimethoxysilane, tridecafluorooctylmethyl Diethoxysilane, heptadecafluorodecylmethyldimethoxysilane, heptadecafluorodecylmethyl An ethoxy silane and the like, which may be used either alone or in combination of two or more kinds.

(c)成分のSi以外の金属のアルコキシドとしては、
Li,Na,Cu,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,B,Al,Ga,In,Y,Ge,Sn,Pb,Ti,Z
r,P,Sb,V,Ta,Nb,Wなど金属のメトキシド、エトキシド、
プロポキシド、ブトキシドなどがあげられ、その誘導体
としてはこれらのアセチルアセトナート誘導体などが挙
げられ、これらはそれぞれ単独で又は2種類以上組み合
わせて用いることができる。これらの中で、特に市販品
として入手しやすく、安価で、取り扱い易い、Al,Ti,Zr
のアルコキシド又はそれらのアセチルアセトナート誘導
体の使用が好ましい。
As the alkoxide of a metal other than Si of the component (c),
Li, Na, Cu, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, B, Al, Ga, In, Y, Ge, Sn, Pb, Ti, Z
r, P, Sb, V, Ta, Nb, W, such as metal methoxide, ethoxide,
Propoxide, butoxide and the like can be mentioned, and derivatives thereof include acetylacetonate derivatives thereof, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these, Al, Ti, Zr, which are particularly easy to obtain as commercial products, are inexpensive, and easy to handle
The use of alkoxides of the above or their acetylacetonate derivatives is preferred.

(d)成分の有機溶媒としては、メチルアルコール、
エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどの1価
アルコール類及びそのエーテル又はエステル類、エチレ
ングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類及び
そのエーテル又はエステル類、アセトン、メチエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトンなど
のケトン類などが挙げられ、これらはそれぞれ単独で、
又は2種類以上組み合わせて用いることができる。
As the organic solvent of the component (d), methyl alcohol,
Monohydric alcohols such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol and ethers or esters thereof, polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin and ethers or esters thereof, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and acetylacetone And the like, each of which alone,
Alternatively, two or more kinds can be used in combination.

これらの(a)、(b)、(c)、(d)の4成分か
ら得られるシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料は、有機溶
媒中でアルコキシシランとフッ素を含有するアルコキシ
シランを混合後、Si以外の金属のアルコキシド及び/又
はその誘導体を添加して、室温下又は加温下で高分子量
化させることによって製造される。ここで、高分子量化
を促進するために、水及び有機酸を添加することもでき
る。また、有機溶媒中でアルコキシシランに水及び触媒
を添加してその部分加水分解物を予め合成し、これにフ
ッ素を含有するアルコキシシランを混合後、Si以外の金
属のアルコキシド及び/又はその誘導体を添加し反応を
進めて製造することもできる。
The silica-based coating-type insulating film forming material obtained from the four components (a), (b), (c) and (d) is obtained by mixing alkoxysilane and fluorine-containing alkoxysilane in an organic solvent. , An alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof is added, and the molecular weight is increased at room temperature or under heating. Here, water and an organic acid can be added to promote the increase in the molecular weight. Further, water and a catalyst are added to the alkoxysilane in an organic solvent to synthesize a partial hydrolyzate thereof in advance, and after mixing with the fluorine-containing alkoxysilane, an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof is added. It can also be manufactured by adding and proceeding the reaction.

ここで、(a)成分と(b)成分の総量は有機溶媒
(d)100重量部に対して1重量部から40重量部の範囲
が好ましい。(a)成分と(b)成分の総量が1重量部
未満では塗布時に膜が形成されにくくなり、また40重量
部を超えると均一な膜が得にくくなる。(b)成分の添
加量は、(a)成分1モルに対して0.1モルから10モル
が好ましい。(b)成分の添加量が0.1モル未満では塗
布後の加熱硬化時にクラックが生じ易くなり、10モルを
超えると均一な膜が得にくくなる。(c)成分の添加量
は、(a)成分と(b)成分の総量1モルに対して0.01
モルから0.5モルの範囲が好ましい。(c)成分の添加
量が0.01モル未満では高分子量化が不十分なために塗布
時に膜が形成されにくくなり、0.5モルを超えると高分
子量化が急激に生じるために塗布液がゲル化し易くな
る。
Here, the total amount of the components (a) and (b) is preferably in the range of 1 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent (d). If the total amount of the components (a) and (b) is less than 1 part by weight, it is difficult to form a film at the time of coating, and if it exceeds 40 parts by weight, it is difficult to obtain a uniform film. The amount of the component (b) added is preferably from 0.1 mol to 10 mol per 1 mol of the component (a). If the amount of the component (b) is less than 0.1 mol, cracks are likely to occur during heat curing after coating, and if it exceeds 10 mol, it is difficult to obtain a uniform film. Component (c) is added in an amount of 0.01 to 1 mole of the total of components (a) and (b).
A range from moles to 0.5 moles is preferred. If the amount of the component (c) is less than 0.01 mol, the film becomes difficult to be formed at the time of coating because the high molecular weight is insufficient, and if it exceeds 0.5 mol, the high molecular weight is rapidly generated and the coating liquid tends to gel. Become.

高分子量化時の反応温度には、特に制限はないが、使
用している有機溶媒の沸点以下が好ましく、得られる加
水分解物の分子量を制御するために特に5℃から70℃が
好ましい。加水分解時の反応時間には、特に制限はな
く、所定の分子量に到達した時点で反応を終了する。こ
の時の分子量の測定方法としては、特に制限はないが、
液体クロマトグラフを用いた方法が簡便で好ましい。
The reaction temperature at the time of increasing the molecular weight is not particularly limited, but is preferably equal to or lower than the boiling point of the organic solvent used, and particularly preferably 5 ° C to 70 ° C in order to control the molecular weight of the obtained hydrolyzate. There is no particular limitation on the reaction time at the time of hydrolysis, and the reaction is terminated when a predetermined molecular weight is reached. The method for measuring the molecular weight at this time is not particularly limited,
A method using a liquid chromatograph is simple and preferred.

第二の発明について説明する。 The second invention will be described.

第二の発明で使用される、(a)アルコキシシラン及
び/又はその部分加水分解物、(c)Si以外の金属のア
ルコキシド及び/又はその誘導体、(d)有機溶媒は、
前述のものと同様のものである。
(A) an alkoxysilane and / or a partial hydrolyzate thereof, (c) an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof, and (d) an organic solvent used in the second invention,
It is similar to the above.

(e)成分のアルキルアルコキシシランとしては、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラ
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、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリブトキ
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、プロピルトリプロポキシラン、プロピ
ルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、
フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシ
シラン、フェニルトリブトキシシラン、ジメチルジメト
キシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプ
ロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチル
ジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチ
ルジプロポキシシラン、ジエチルジブトキシシラン、ジ
プロピルジメトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラ
ン、ジプロピルジプロポキシシラン、ジプロピルジブト
キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニル
ジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジ
フェニルジブトキシシラン、アミノプロピルトリメトキ
シシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノ
プロピルメチルジメトキシシラン、アミノプロピルジメ
チルメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシ
シラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシ
ラン、3−グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラ
ン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−
メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−
メタクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、ビニ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
ニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシ
シラン、などが挙げられ、これらはそれぞれ単独で又は
2種類以上組み合わせて用いることができる。
As the alkylalkoxysilane of the component (e), methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane,
Methyl tripropoxy silane, methyl tributoxy silane, ethyl trimethoxy silane, ethyl triethoxy silane, ethyl tripropoxy silane, ethyl tributoxy silane, propyl trimethoxy silane, propyl triethoxy silane, propyl tripropoxy silane, propyl tributoxy silane, Phenyltrimethoxysilane,
Phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, phenyltributoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldipropoxysilane, dimethyldibutoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyldipropoxysilane, diethyldiethyl Butoxysilane, dipropyldimethoxysilane, dipropyldiethoxysilane, dipropyldipropoxysilane, dipropyldibutoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, diphenyldipropoxysilane, diphenyldibutoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane , Aminopropyltriethoxysilane, aminopropylmethyldimethoxysilane, aminopropyldimethylmethoxysila , 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl triethoxysilane, 3-glycidoxypropyl methyl dimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl dimethyl methoxy silane, 3-methacryloxypropyl trimethoxy silane,
3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-
Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-
Methacryloxypropyl dimethyl methoxy silane, vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, vinyl methyl dimethoxy silane, vinyl dimethyl methoxy silane, etc., can be used alone or in combination of two or more.

(a)、(e)、(c)、(d)の4成分から得られ
るシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料は、有機溶媒中でア
ルコキシシランとアルキルアルコキシシランを混合後、
Si以外の金属のアルコキシド及び/又はその誘導体を添
加して、室温下又は加温下で高分子量化させることによ
って製造される。ここで高分子化を促進するために、水
及び/又は触媒を添加することもできる。また、有機溶
媒中でアルコキシシランに水及び触媒を添加してその部
分加水分解物を予め合成し、これにアルキルアルコキシ
シランを混合後、Si以外の金属のアルコキシド及び/又
はその誘導体を添加し反応を進めて製造することもでき
る。
The silica-based coating-type insulating film forming material obtained from the four components (a), (e), (c), and (d) is obtained by mixing alkoxysilane and alkylalkoxysilane in an organic solvent,
It is produced by adding an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof and increasing the molecular weight at room temperature or under heating. Here, water and / or a catalyst can be added to promote the polymerization. In addition, water and a catalyst are added to alkoxysilane in an organic solvent to synthesize a partial hydrolyzate thereof in advance, and after mixing with alkylalkoxysilane, an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof is added. Can also be manufactured.

ここで、(a)成分と(e)成分の総量は有機溶媒
(d)100重量部に対して1重量部から40重量部の範囲
が好ましい。(a)成分と(e)成分の総量が1重量部
未満では塗布時に膜が形成されにくくなり、また40重量
部を超えると均一な膜が得にくくなる。(e)成分の添
加量は、(a)成分1モルに対して0.1モルから10モル
が好ましい。(e)成分の添加量が0.1モル未満では塗
布後の加熱硬化時にクラックが生じ易くなり、10モルを
超えると均一な膜が得にくくなる。(c)成分の添加量
は、(a)成分と(e)成分の総量1モルに対して0.01
モルから0.5モルの範囲が好ましい。(c)成分の添加
量が0.01モル未満では高分子量化が不十分なために塗布
時に膜が形成されにくくなり、0.5モルを超えるとと高
分子量化が急激に生じるために塗布液がゲル化し易くな
る。
Here, the total amount of the components (a) and (e) is preferably in the range of 1 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent (d). If the total amount of the components (a) and (e) is less than 1 part by weight, it is difficult to form a film at the time of coating, and if it exceeds 40 parts by weight, it is difficult to obtain a uniform film. The amount of component (e) added is preferably from 0.1 mol to 10 mol per 1 mol of component (a). If the amount of component (e) is less than 0.1 mol, cracks are likely to occur during heat curing after coating, and if it exceeds 10 mol, it is difficult to obtain a uniform film. Component (c) is added in an amount of 0.01 to 1 mole of the total of components (a) and (e).
A range from moles to 0.5 moles is preferred. If the amount of the component (c) is less than 0.01 mol, the film is hardly formed at the time of coating due to insufficient high molecular weight. If the amount exceeds 0.5 mol, the high molecular weight is rapidly generated and the coating liquid gels. It will be easier.

高分子量化時の反応温度には、特に制限はないが、使
用している有機溶媒の沸点以下が好ましく、得られる加
水分解物の分子量を制御するために特に5℃から70℃が
好ましい。加水分解時の反応時間には、特に制限はな
く、所定の分子量に到達した時点で反応を終了する。こ
の時の分子量の測定方法としては、特に制限はないが、
液体クロマトグラフを用いた方法が簡便で好ましい。
The reaction temperature at the time of increasing the molecular weight is not particularly limited, but is preferably equal to or lower than the boiling point of the organic solvent used, and particularly preferably 5 ° C to 70 ° C in order to control the molecular weight of the obtained hydrolyzate. There is no particular limitation on the reaction time at the time of hydrolysis, and the reaction is terminated when a predetermined molecular weight is reached. The method for measuring the molecular weight at this time is not particularly limited,
A method using a liquid chromatograph is simple and preferred.

第三の発明について説明する。 The third invention will be described.

第三の発明で使用される、(a)アルコキシシラン及
び/又はその部分加水分解物、(b)フッ素を含有する
アルコキシシラン、(d)有機溶媒は、前述のものと同
様のものである。
The (a) alkoxysilane and / or its partial hydrolyzate, (b) fluorine-containing alkoxysilane, and (d) organic solvent used in the third invention are the same as those described above.

(f)成分の触媒としては、酸またはアルカリが使用
できる。酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ
酸、炭酸などの無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ラ
ク酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、シュウ酸、
マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル
酸、マレイン酸、オレイン酸などの有機酸、これらの酸
無水物又は誘導体などが挙げられる。アルカリとして
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、エタノ
ールアミンなどが挙げられる。
As the catalyst of the component (f), an acid or an alkali can be used. Examples of the acid include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, boric acid, and carbonic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, lactic acid, lactic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, oxalic acid,
Organic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, fumaric acid, maleic acid, and oleic acid, and acid anhydrides or derivatives thereof. Examples of the alkali include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, methylamine, ethylamine, ethanolamine and the like.

(a)、(b)、(f)、(d)の4成分から得られ
るシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料は、有機溶媒中でア
ルコキシシランとフッ素を含有するアルコキシシランを
混合、水及び触媒を添加して、室温下又は加温下で反応
させることによって製造される。また、有機溶媒中でア
ルコキシシランに水及び触媒を添加してその部分加水分
解物を予め合成し、これにフッ素を含有するアルコキシ
シランを混合後水及び触媒を添加し反応を進めて製造す
ることもできる。
The silica-based coating-type insulating film forming material obtained from the four components (a), (b), (f), and (d) is obtained by mixing alkoxysilane and fluorine-containing alkoxysilane in an organic solvent, and adding water and It is produced by adding a catalyst and reacting at room temperature or under heating. In addition, water and a catalyst are added to alkoxysilane in an organic solvent to synthesize a partial hydrolyzate thereof in advance, mixed with fluorine-containing alkoxysilane, and then water and a catalyst are added to proceed with the reaction. Can also.

ここで、(a)成分と(b)成分の総量は有機溶媒
(d)100重量部に対して1重量部から40重量部の範囲
が好ましい。(a)成分と(b)成分の総量が1重量部
未満では塗布時に膜が形成さにくくなり、また40重量部
を超えると均一な膜が得られにくくなる。(b)成分の
添加量は、(a)成分1モルに対して0.1モルから10モ
ルが好ましい。(b)成分の添加量が0.1モル未満では
塗布後の加熱硬化時にクラックが生じ易くなり、10モル
を超えると均一な膜が得られにくくなる。水(f)の添
加量は(a)成分と(b)成分の総量1モルに対して2
モルから4モルの範囲が好ましく、2モル未満では
(a)成分及び(b)成分の加水分解が不十分なために
塗布時に膜が形成されにくくなり、4モルを超えると加
水分解が急激に生じるために塗布液がゲル化し易くな
る。触媒(f)の添加量は、(a)成分と(b)成分の
総量100重量部に対して0.1重量部から5重量部が好まし
く、0.1重量部未満では(a)成分及び(b)成分の加
水分解が不十分なために塗布時に膜が形成されにくくな
り、5重量部を超えると加水分解が急激に生じるために
塗布液がゲル化し易くなる。
Here, the total amount of the components (a) and (b) is preferably in the range of 1 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent (d). If the total amount of the components (a) and (b) is less than 1 part by weight, it is difficult to form a film during coating, and if it exceeds 40 parts by weight, it is difficult to obtain a uniform film. The amount of the component (b) added is preferably from 0.1 mol to 10 mol per 1 mol of the component (a). If the amount of the component (b) is less than 0.1 mol, cracks are likely to occur during heat curing after coating, and if it exceeds 10 mol, it is difficult to obtain a uniform film. The amount of water (f) added is 2 per mole of the total of components (a) and (b).
The range of from 4 mol to 4 mol is preferable, and if it is less than 2 mol, the film is hardly formed at the time of coating due to insufficient hydrolysis of the components (a) and (b). As a result, the coating liquid tends to gel. The amount of the catalyst (f) to be added is preferably 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the components (a) and (b), and if less than 0.1 part by weight, the components (a) and (b) Is insufficiently formed to form a film at the time of coating. When the amount exceeds 5 parts by weight, hydrolysis occurs rapidly and the coating solution tends to gel.

加水分解時の反応温度には、特に制限はないが、使用
している有機溶媒の沸点以下が好ましく、得られる加水
分解物の分子量を制御するために特に5℃から70℃が好
ましい。加水分解時の反応時間には、特に制限はなく、
所定の分子量に到達した時点で反応を終了する。この時
の分子量の測定方法としては、特に制限はないが、液体
クロマトグラフを用いた方法が簡便で好ましい。
The reaction temperature during the hydrolysis is not particularly limited, but is preferably equal to or lower than the boiling point of the organic solvent used, and is particularly preferably from 5 ° C to 70 ° C in order to control the molecular weight of the obtained hydrolyzate. The reaction time during the hydrolysis is not particularly limited,
The reaction is terminated when a predetermined molecular weight is reached. The method for measuring the molecular weight at this time is not particularly limited, but a method using a liquid chromatograph is simple and preferable.

以上説明した、第一、二、及び三の発明のシリカ系塗
布型絶縁膜形成用材料を基板上に塗布して、乾燥により
有機溶媒を除去後、300℃以上で加熱硬化させることに
よりシリカ系絶縁膜が形成される。ここで、塗布法とし
ては、スピンコート法、スプレー法、ディップコート法
などが挙げられ、特に制限はない。乾燥温度には、特に
制限がないが、有機溶媒の揮散を促進するために100℃
から300℃の範囲が好ましい。加熱硬化温度は、300℃以
上で特に制限はないが、使用する基板によりその上限が
有り、例えばLSIなどでアルミニウム配線を施してある
ものでは500℃以下が好ましい。加熱硬化時間には、特
に制限はなく、硬化した膜の物性がほぼ平衡に到達した
時点で加熱を終了する。この時の判定方法としては、特
に制限はないが、膜の表面硬度、膜の厚さなどの測定が
簡便で好ましい。加熱硬化時の雰囲気には、特に制限が
ないが、加熱中の(b)又は(e)成分中のアルキル基
の脱離を低減させるために窒素、アルゴンなどの不活性
ガスを導入することが好ましい。
As described above, the silica-based coating-type insulating film forming material of the first, second, and third inventions is applied on a substrate, the organic solvent is removed by drying, and the mixture is cured by heating at 300 ° C. or more. An insulating film is formed. Here, examples of the coating method include a spin coating method, a spraying method, and a dip coating method, and are not particularly limited. The drying temperature is not particularly limited, but is set at 100 ° C. to promote the evaporation of the organic solvent.
To 300 ° C. is preferred. The heat-curing temperature is not particularly limited to 300 ° C. or higher, but there is an upper limit depending on the substrate to be used. For example, 500 ° C. or lower is preferable for an aluminum wiring provided by an LSI or the like. The heating and curing time is not particularly limited, and the heating is terminated when the physical properties of the cured film have almost reached equilibrium. The determination method at this time is not particularly limited, but measurement of the surface hardness of the film, the thickness of the film, and the like is simple and preferable. The atmosphere at the time of heat curing is not particularly limited, but an inert gas such as nitrogen or argon may be introduced to reduce the elimination of the alkyl group in the component (b) or (e) during heating. preferable.

第四の説明について説明する。 A fourth description will be described.

第四の発明で使用される、(a)アルコキシシラン、
(e)アルキルアルコキシシラン及び/又は(b)フッ
素を含有するアルコキシシラン、(c)Si以外の金属の
アルコキシド及び/又はその誘導体、(d)有機溶媒、
(f)水及び触媒は前述のものと同様のものである。
(A) an alkoxysilane used in the fourth invention,
(E) alkylalkoxysilane and / or (b) fluorine-containing alkoxysilane, (c) alkoxide of metal other than Si and / or derivative thereof, (d) organic solvent,
(F) Water and catalyst are the same as described above.

水の添加量はアルコキシシラン、アルキルアルコキシ
シラン及び/又はフッ素を含有するアルコキシシランそ
れぞれのアルコキシ基100%に対して75%より少ない範
囲が好ましく、75%以上ではアルコキシシラン、アルキ
ルアルコキシシラン及び/又はフッ素を含有するアルコ
キシシランの加水分解が急激に生じるために塗布液がゲ
ル化又は白濁してしまう。触媒の添加量は、アルコキシ
シラン、アルキルアルコキシシラン及び/又はフッ素を
含有するアルコキシシラン100重量部に対して0.1重量部
から5重量部が好ましく、0.1重量部よりも少ないとア
ルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン及び/又は
フッ素を含有するアルコキシシランの加水分解が不十分
なために塗布時に膜が形成されず、5重量部よりも多い
と加水分解が急激に生じるために塗布液がゲル化してし
まう。加水分解時の反応温度には、特に制限はないが、
使用している有機溶媒の沸点以下が好ましく、得られる
加水分解物の分子量を制御するために特に5℃から70℃
が好ましい。加水分解時の反応時間には、特に制限はな
く、所定の分子量に到達した時点で反応を終了する。こ
の時の分子量の測定方法としては、特に制限はないが、
液体クロマトグラフを用いた方法が簡便で好ましい。
The amount of water to be added is preferably less than 75% with respect to 100% of each alkoxy group of alkoxysilane, alkylalkoxysilane and / or fluorine-containing alkoxysilane. If it is 75% or more, alkoxysilane, alkylalkoxysilane and / or The hydrolysis of the alkoxysilane containing fluorine rapidly occurs, so that the coating solution gels or becomes cloudy. The amount of the catalyst to be added is preferably 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of alkoxysilane, alkylalkoxysilane and / or fluorine-containing alkoxysilane, and if less than 0.1 part by weight, alkoxysilane, alkylalkoxysilane A film is not formed at the time of application because of insufficient hydrolysis of the alkoxysilane containing fluorine and / or fluorine. If the amount is more than 5 parts by weight, hydrolysis occurs rapidly and the coating solution gels. The reaction temperature during the hydrolysis is not particularly limited,
The boiling point of the organic solvent used is preferably lower than or equal to 5 ° C. to 70 ° C. in order to control the molecular weight of the obtained hydrolyzate.
Is preferred. There is no particular limitation on the reaction time at the time of hydrolysis, and the reaction is terminated when a predetermined molecular weight is reached. The method for measuring the molecular weight at this time is not particularly limited,
A method using a liquid chromatograph is simple and preferred.

これらの(a)アルコキシシラン、(e)アルキルア
ルコキシシラン及び/又は(b)フッ素を含有するアル
コキシシラン、(c)Si以外の金属のアルコキシド及び
/又はその誘導体、(d)有機溶媒、(f)水及び触媒
から得られるシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料は、次の
様にして製造される。まず、有機溶媒中に所定量のアル
キルアルコキシシラン及び/又はフッ素を含有するアル
コキシシランを分散させ、これに水及び触媒を混合して
しばらく撹拌後、Si以外の金属のアルコキシド及び/又
はその誘導体を添加させる。さらにしばらく撹拌を続け
て反応を進めた後、これにアルコキシシランを添加して
良く混合してから、水及び/又は触媒を加え、室温下又
は加温下で高分子量化させることによって製造される。
(A) alkoxysilane, (e) alkylalkoxysilane and / or (b) fluorine-containing alkoxysilane, (c) alkoxide of metal other than Si and / or derivative thereof, (d) organic solvent, (f) A) A silica-based coating-type insulating film forming material obtained from water and a catalyst is produced as follows. First, a predetermined amount of alkylalkoxysilane and / or fluorine-containing alkoxysilane is dispersed in an organic solvent, mixed with water and a catalyst, stirred for a while, and then an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof is added. Let it be added. The mixture is further stirred for a while to advance the reaction, and then alkoxysilane is added thereto, mixed well, and then water and / or a catalyst are added, and the mixture is made to have a high molecular weight at room temperature or under heating. .

ここで、(a)成分と(e)及び/又は(b)成分の
総量は有機溶媒(d)100重量部に対して1重量部から4
0重量部の範囲が好ましい。(a)成分と(e)及び/
又は(b)成分の総量が1重量部未満では塗布時に膜が
形成されにくくなり、また、40重量部を超えると均一な
膜が得にくくなる。(e)及び/又は(b)成分の添加
量は、(a)成分1モルに対して0.1モルから10モルが
好ましい。(e)及び/又は(b)成分の添加量が0.1
モル未満では塗布後の加熱硬化時にクラックが生じ易く
なり、10モルを超えると均一な膜が得にくくなる。
(c)成分の添加量は、(a)成分と(e)及び/又は
(b)成分の総量1モルに対して0.01モルから1モルの
範囲が好ましい。(c)成分の添加量が0.01モル未満で
は高分子量化が不十分なために塗布時に膜が形成されに
くくなり、1モルを超えると高分子量化が急激に生じる
ために塗布液がゲル化し易くなる。
Here, the total amount of the component (a) and the components (e) and / or (b) is from 1 part by weight to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent (d).
A range of 0 parts by weight is preferred. (A) component and (e) and / or
Alternatively, if the total amount of component (b) is less than 1 part by weight, it is difficult to form a film during coating, and if it exceeds 40 parts by weight, it is difficult to obtain a uniform film. The amount of component (e) and / or component (b) added is preferably from 0.1 mol to 10 mol per 1 mol of component (a). (E) and / or (b) component added amount is 0.1
If the amount is less than 10 mol, cracks are liable to be generated during the heat curing after application, and if the amount exceeds 10 mol, it is difficult to obtain a uniform film.
The addition amount of the component (c) is preferably in the range of 0.01 mol to 1 mol based on 1 mol of the total amount of the component (a) and the components (e) and / or (b). When the amount of the component (c) is less than 0.01 mol, the film is hardly formed at the time of coating because the high molecular weight is insufficient, and when it exceeds 1 mol, the high molecular weight is rapidly generated and the coating liquid easily gels. Become.

高分子量化時の反応温度には、特に制限はないが、使
用している有機溶媒の沸点以下が好ましく、得られる加
水分解物の分子量を制御するために特に5℃から70℃が
好ましい。加水分解時の反応時間には、特に制限はな
く、所定の分子量に到達した時点で反応を終了する。こ
の時の分子量の測定方法としては、特に制限はないが、
液体クロマトグラフを用いた方法が簡便で好ましい。
The reaction temperature at the time of increasing the molecular weight is not particularly limited, but is preferably equal to or lower than the boiling point of the organic solvent used, and particularly preferably 5 ° C to 70 ° C in order to control the molecular weight of the obtained hydrolyzate. There is no particular limitation on the reaction time at the time of hydrolysis, and the reaction is terminated when a predetermined molecular weight is reached. The method for measuring the molecular weight at this time is not particularly limited,
A method using a liquid chromatograph is simple and preferred.

このようにして製造したシリカ系塗布型絶縁膜形成用
材料を基板上に塗布して、乾燥により有機溶媒を除去
後、300℃以上で加熱硬化させることによりシリカ系絶
縁膜が形成される。ここで、塗布法としては、スピンコ
ート法、スプレー法、ディップコート法などが挙げら
れ、特に制限はない。乾燥温度には、特に制限がない
が、有機溶媒の揮散を促進するために100℃から300℃の
範囲が好ましい。加熱硬化温度は、300℃以上で特に制
限はないが、使用する基板によりその上限が有り、例え
ばLSIなどでアルミニウム配線を施してあるものでは500
℃以下が好ましい。加熱硬化時間には、特に制限はな
く、硬化した膜の物性がほぼ平衡に到達した時点で加熱
を終了する。この時の判定方法としては、特に制限はな
いが、膜の表面硬度、膜の厚さなどの測定が簡便で好ま
しい。加熱硬化時の雰囲気には、特に制限がないが、加
熱中の(e)及び/又は(b)成分中のアルキル基の脱
離を低減させるために窒素、アルゴンなどの不活性ガス
を導入することが好ましい。
The silica-based insulating film is formed by applying the thus-prepared material for forming a silica-based coating-type insulating film on a substrate, removing the organic solvent by drying, and heating and curing at 300 ° C. or higher. Here, examples of the coating method include a spin coating method, a spraying method, and a dip coating method, and are not particularly limited. The drying temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 100 ° C to 300 ° C in order to promote the evaporation of the organic solvent. The heat curing temperature is not particularly limited at 300 ° C. or higher, but there is an upper limit depending on the substrate to be used, for example, 500 mm for an aluminum wiring with an LSI or the like.
C. or less is preferred. The heating and curing time is not particularly limited, and the heating is terminated when the physical properties of the cured film have almost reached equilibrium. The determination method at this time is not particularly limited, but measurement of the surface hardness of the film, the thickness of the film, and the like is simple and preferable. The atmosphere during the heat curing is not particularly limited, but an inert gas such as nitrogen or argon is introduced to reduce the elimination of the alkyl group in the component (e) and / or (b) during the heating. Is preferred.

第五の発明について説明する。 The fifth invention will be described.

第五の発明で使用される、(e)アルキルアルコキシ
シラン及び/又は(b)フッ素を含有するアルコキシシ
ラン、(c)Si以外の金属のアルコキシド及び/又はそ
の誘導体、(d)有機溶媒、(f)水及び触媒は前述の
ものと同様のものである。
(E) alkylalkoxysilane and / or (b) fluorine-containing alkoxysilane, (c) alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof, (d) organic solvent, f) Water and catalyst are as described above.

水の添加量はアルキルアルコキシシラン及び/又はフ
ッ素を含有するアルコキシシランそれぞれのアルコキシ
基100%に対して75%より少ない範囲が好ましく、75%
以上ではアルキルアルコキシシラン及び/又はフッ素を
含有するアルコキシシランの加水分解が急激に生じるた
めに塗布液がゲル化又は白濁してしまう。触媒の添加量
は、アルキルアルコキシシラン及び/又はフッ素を含有
するアルコキシシラン100重量部に対して0.1重量部から
5重量部が好ましく、0.1重量部よりも少ないとアルキ
ルアルコキシシラン及び/又はフッ素を含有するアルコ
キシシランの加水分解が不十分なために塗布時に膜が形
成されず、5重量部よりも多いと加水分解が急激に生じ
るために塗布液がゲル化してしまう。加水分解時の反応
温度には、特に制限はないが、使用している有機溶媒の
沸点以下が好ましく、得られる加水分解物の分子量を制
御するた基めに特に5℃から70℃が好ましい。加水分解
時の反応時間には、特に制限はなく、所定の分子量に到
達した時点で反応を終了する。この時の分子量の測定方
法としては、特に制限はないが、液体クロマトグラフを
用いた方法が簡便で好ましい。
The amount of water to be added is preferably less than 75% with respect to 100% of the alkoxy group of each of the alkylalkoxysilane and / or the fluorine-containing alkoxysilane.
Above, the hydrolysis of the alkylalkoxysilane and / or the alkoxysilane containing fluorine rapidly occurs, so that the coating solution gels or becomes cloudy. The addition amount of the catalyst is preferably from 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkylalkoxysilane and / or the fluorine-containing alkoxysilane, and if less than 0.1 part by weight, the alkylalkoxysilane and / or fluorine is contained. A film is not formed at the time of coating due to insufficient hydrolysis of the alkoxysilane to be formed. If the amount is more than 5 parts by weight, hydrolysis occurs rapidly and the coating solution gels. The reaction temperature during the hydrolysis is not particularly limited, but is preferably equal to or lower than the boiling point of the organic solvent used, and particularly preferably from 5 ° C to 70 ° C for controlling the molecular weight of the obtained hydrolyzate. There is no particular limitation on the reaction time at the time of hydrolysis, and the reaction is terminated when a predetermined molecular weight is reached. The method for measuring the molecular weight at this time is not particularly limited, but a method using a liquid chromatograph is simple and preferable.

これらの(e)アルキルアルコキシシラン及び/又は
(b)フッ素を含有するアルコキシシラン、(c)Si以
外の金属のアルコキシド及び/又はその誘導体、(d)
有機溶媒、(f)水及び触媒から得られるシリカ系塗布
型絶縁膜形成用材料は、次の様にして製造される。ま
ず、有機溶媒中に所定量のアルキルアルコキシシラン及
び/又はフッ素を含有するアルコキシシランを分散さ
せ、これに水及び触媒を混合してしばらく撹拌後、さら
にSi以外の金属のアルコキシド及び/又はその誘導体を
添加し、室温下又は加温下で高分子量化させることによ
って製造される。
(E) alkylalkoxysilanes and / or (b) fluorine-containing alkoxysilanes, (c) alkoxides of metals other than Si and / or derivatives thereof, (d)
The silica-based coating-type insulating film forming material obtained from the organic solvent, (f) water and the catalyst is produced as follows. First, a predetermined amount of alkylalkoxysilane and / or fluorine-containing alkoxysilane is dispersed in an organic solvent, water and a catalyst are mixed therein, and the mixture is stirred for a while. Then, an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof is further added. Is added, and the molecular weight is increased at room temperature or under heating.

ここで、(e)及び/又は(b)成分は有機溶媒
(d)100重量部に対して1重量部から40重量部の範囲
が好ましい。(e)及び/又は(b)成分が1重量部未
満では塗布時に膜が形成されにくくなり、また、40重量
部を超えると均一な膜が得にくくなる。(c)成分の添
加量は、(e)及び/又は(b)成分1モルに対して0.
01モルから1モルの範囲が好ましい。(c)成分の添加
量が0.01モル未満では高分子量化が不十分なために塗布
時に膜が形成されにくくなり、1モルを超えると高分子
量化が急激に生じるために塗布液がゲル化し易くなる。
Here, the component (e) and / or the component (b) is preferably in the range of 1 part by weight to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent (d). If the amount of component (e) and / or (b) is less than 1 part by weight, it is difficult to form a film at the time of coating, and if it exceeds 40 parts by weight, it is difficult to obtain a uniform film. Component (c) is added in an amount of 0.1 to 1 mole of component (e) and / or (b).
A range from 01 mole to 1 mole is preferred. When the amount of the component (c) is less than 0.01 mol, the film is hardly formed at the time of coating because the high molecular weight is insufficient, and when it exceeds 1 mol, the high molecular weight is rapidly generated and the coating liquid easily gels. Become.

高分子量化時の反応温度には、特に制限はないが、使
用している有機溶媒の沸点以下が好ましく、得られる加
水分解物の分子量を制御するために特に5℃から70℃が
好ましい。加水分解時の反応時間には、特に制限はな
く、所定の分子量に到達した時点で反応を終了する。こ
の時の分子量の測定方法としては、特に制限はないが、
液体クロマトグラフを用いた方法が簡便で好ましい。
The reaction temperature at the time of increasing the molecular weight is not particularly limited, but is preferably equal to or lower than the boiling point of the organic solvent used, and particularly preferably 5 ° C to 70 ° C in order to control the molecular weight of the obtained hydrolyzate. There is no particular limitation on the reaction time at the time of hydrolysis, and the reaction is terminated when a predetermined molecular weight is reached. The method for measuring the molecular weight at this time is not particularly limited,
A method using a liquid chromatograph is simple and preferred.

このような方法により製造したシリカ系塗布型絶縁膜
形成用材料を基板上に塗布して、乾燥により有機溶媒を
除去後、300℃以上で加熱硬化させることによりシリカ
系絶縁膜が形成される。ここで、塗布法としては、スピ
ンコート法、スプレー法、ディップコート法などが挙げ
られ、特に制限はない。乾燥温度には、特に制限がない
が、有機溶媒の揮散を促進するために100℃から300℃の
範囲が好ましい。加熱硬化温度は、300℃以上で特に制
限はないが、使用する基板によりその上限が有り、例え
ばLSIなどでアルミニウム配線を施してあるものでは500
℃以下が好ましい。加熱硬化時間には、特に制限はな
く、硬化した膜の物性がほぼ平衡に到達した時点で加熱
を終了する。この時の判定方法としては、特に制限はな
いが、膜の表面硬度、膜の厚さなどの測定が簡便で好ま
しい。加熱硬化時の雰囲気には、特に制限がないが、加
熱中の(e)及び/又は(b)成分のアルキル基の脱離
を低減させるために窒素、アルゴンなどの不活性ガスを
導入することが好ましい。
A silica-based insulating film is formed by applying the silica-based coating-type insulating film forming material manufactured by the above method on a substrate, removing the organic solvent by drying, and heating and curing at 300 ° C. or higher. Here, examples of the coating method include a spin coating method, a spraying method, and a dip coating method, and are not particularly limited. The drying temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 100 ° C to 300 ° C in order to promote the evaporation of the organic solvent. The heat curing temperature is not particularly limited at 300 ° C. or higher, but there is an upper limit depending on the substrate to be used, for example, 500 mm for an aluminum wiring with an LSI or the like.
C. or less is preferred. The heating and curing time is not particularly limited, and the heating is terminated when the physical properties of the cured film have almost reached equilibrium. The determination method at this time is not particularly limited, but measurement of the surface hardness of the film, the thickness of the film, and the like is simple and preferable. The atmosphere at the time of heat curing is not particularly limited, but an inert gas such as nitrogen or argon is introduced to reduce the elimination of the alkyl group of component (e) and / or (b) during heating. Is preferred.

本願の第六の発明は、(a)アルコキシシラン及び/
又はその部分加水分解物、(e)アルキルアルコキシシ
ラン及び/又は(b)フッ素を含有するアルコキシシラ
ン、(c)Si以外の金属のアルコキシド及び/又はその
誘導体、(d)有機溶媒、(g)光酸発生剤から得られ
るシリカ系塗布型薄膜形成用材料及びその製造法であ
る。
The sixth invention of the present application provides (a) an alkoxysilane and / or
Or (e) an alkylalkoxysilane and / or (b) a fluorine-containing alkoxysilane, (c) an alkoxide of a metal other than Si and / or a derivative thereof, (d) an organic solvent, (g) A silica-based coating-type thin film forming material obtained from a photoacid generator and a method for producing the same.

第六の発明で使用される、(a)アルコキシシラン及
び/又はその部分加水分解物、(e)アルキルアルコキ
シシラン及び/又は(b)フッ素を含有するアルコキシ
シラン、(c)Si以外の金属のアルコキシド及び/又は
その誘導体、(d)有機溶媒、は前述のものと同様のも
のである。
(A) an alkoxysilane and / or a partial hydrolyzate thereof, (e) an alkylalkoxysilane and / or (b) a fluorine-containing alkoxysilane, and (c) a metal other than Si used in the sixth invention. The alkoxide and / or derivative thereof and (d) the organic solvent are the same as those described above.

(g)成分の光酸発生剤としては、ジフェニルヨード
ニウムトリフルオロメタンスルホナートなどのジフェニ
ルヨードニウム塩類、ビス(4−t−ブチルフェニル)
ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのビス
(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム塩類、トリフ
ェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナートな
どのトリフェニルスルホニウム塩類、2,4,6−トリス
(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどのトリ
アジン類、ベンゾイントシレートなどのスルホン酸エス
テル類などが挙げられ、これらはそれぞれ単独で、又は
2種類以上組み合わせて用いることができる。
Examples of the photoacid generator (g) include diphenyliodonium salts such as diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, and bis (4-t-butylphenyl).
Bis (4-t-butylphenyl) iodonium salts such as iodonium hexafluoroantimonate; triphenylsulfonium salts such as triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate; and 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5 Triazines such as triazine; sulfonic acid esters such as benzoin tosylate; and the like, each of which can be used alone or in combination of two or more.

これらの(a)、(e)及び/又は(b)、(c)、
(d)、(g)の成分から得られるシリカ系塗布型薄膜
形成用材料は、有機溶媒中でアルコキシシランとアルキ
ルアルコキシシラン及び/又はフッ素を含有するアルコ
キシシランを混合後、Si以外の金属のアルコキシド及び
/又はその誘導体を添加して、室温下又は加温下で高分
子量化させたものに光酸発生剤を加えることによって製
造される。
These (a), (e) and / or (b), (c),
The material for forming a silica-based coating type thin film obtained from the components (d) and (g) is obtained by mixing an alkoxysilane and an alkylalkoxysilane and / or a fluorine-containing alkoxysilane in an organic solvent, and then mixing a metal other than Si. It is produced by adding an alkoxide and / or a derivative thereof, and adding a photoacid generator to a polymer having a high molecular weight at room temperature or under heating.

ここで、高分子量化を促進するために、水及び有機酸
を添加することもできる。また、有機溶媒中でアルコキ
シシランに水及び触媒を添加してその部分加水分解物を
予め合成し、これにアルキルアルコキシシラン及び/又
はフッ素を含有するアルコキシシランを混合後、Si以外
の金属のアルコキシド及び/又はその誘導体を添加して
製造することもできる。
Here, water and an organic acid can be added to promote the increase in the molecular weight. Further, water and a catalyst are added to the alkoxysilane in an organic solvent to synthesize a partial hydrolyzate thereof in advance, and the resultant is mixed with an alkylalkoxysilane and / or a fluorine-containing alkoxysilane, and then mixed with an alkoxide of a metal other than Si. And / or a derivative thereof may be added.

ここで、(a)成分と(e)及び/又は(b)成分の
総量は有機溶媒(d)100重量部に対して1重量部から4
0重量部の範囲が好ましい。(a)成分と(e)及び/
又は(b)成分の総量が1重量部未満では塗布時に膜が
形成されにくくなり、また、40重量部を超えると均一な
膜が得にくくなる。(e)及び/又は(b)成分の添加
量は、(a)成分1モルに対して0.1モルから10モルが
好ましい。(e)及び/又は(b)成分の添加量が0.1
モル未満では塗布後の加熱硬化時にクラックが生じ易く
なり、10モルを超えると均一な膜が得にくくなる。
(c)成分の添加量は、(a)成分と(e)及び/又は
(b)成分の総量1モルに対して0.01モルから0.5モル
の範囲が好ましい。(c)成分の添加量が0.1モル未満
では高分子量化が不十分なために塗布時に膜が形成され
にくくなり、0.5モルを超えると高分子量化が急激に生
じるために塗布液がゲル化し易くなる。(g)成分の添
加量は、(a)成分と(e)及び/又は(b)成分の総
量に対して0.1モル%以上が好ましい。(g)成分の添
加量が0.1モル%未満では、光照射時の酸発生量が少な
いためにパターン化が不十分となる。
Here, the total amount of the component (a) and the components (e) and / or (b) is from 1 part by weight to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic solvent (d).
A range of 0 parts by weight is preferred. (A) component and (e) and / or
Alternatively, if the total amount of component (b) is less than 1 part by weight, it is difficult to form a film during coating, and if it exceeds 40 parts by weight, it is difficult to obtain a uniform film. The amount of component (e) and / or component (b) added is preferably from 0.1 mol to 10 mol per 1 mol of component (a). (E) and / or (b) component added amount is 0.1
If the amount is less than 10 mol, cracks are liable to be generated during the heat curing after application, and if the amount exceeds 10 mol, a uniform film is difficult to obtain.
The addition amount of the component (c) is preferably in the range of 0.01 mol to 0.5 mol based on 1 mol of the total amount of the component (a) and the components (e) and / or (b). When the amount of the component (c) is less than 0.1 mol, the film becomes difficult to be formed at the time of coating due to insufficient high molecular weight, and when the amount exceeds 0.5 mol, the high molecular weight is rapidly generated and the coating solution is easily gelled. Become. The amount of the component (g) added is preferably 0.1 mol% or more based on the total amount of the component (a) and the components (e) and / or (b). If the amount of the component (g) is less than 0.1 mol%, the patterning becomes insufficient because the amount of acid generated upon light irradiation is small.

高分子量化時の反応温度には、特に制限はないが、使
用している有機溶媒の沸点以下が好ましく、得られる加
水分解物の分子量を制御するために特に5℃から70℃が
好ましい。加水分解時の反応時間には、特に制限はな
く、所定の分子量に到達した時点で反応を終了する。こ
の時の分子量の測定方法としては、特に制限はないが、
液体クロマトグラフを用いた方法が簡便で好ましい。
The reaction temperature at the time of increasing the molecular weight is not particularly limited, but is preferably equal to or lower than the boiling point of the organic solvent used, and particularly preferably 5 ° C to 70 ° C in order to control the molecular weight of the obtained hydrolyzate. There is no particular limitation on the reaction time at the time of hydrolysis, and the reaction is terminated when a predetermined molecular weight is reached. The method for measuring the molecular weight at this time is not particularly limited,
A method using a liquid chromatograph is simple and preferred.

このような方法により製造したシリカ系塗布型薄膜形
成用材料を基板上に塗布して、乾燥により有機溶媒を除
去後、光を照射してから加熱硬化させたものを現像する
ことによってパターン化されたシリカ系薄膜が形成され
る。ここで、塗布法としては、スピンコート法、スプレ
ー法、ディップコート法などが挙げられ、特に制限はな
い。乾燥温度には、特に制限はないが、有機溶媒の揮散
を促進するために40℃以上が好ましい。光の照射方法と
しては、コンタクト法、プロキシミティー法、プロジェ
クション法、縮小投影露光法などが用いられ、特に制限
はない。光照射後の加熱硬化温度は、80℃以上で特に制
限はないが、使用する基板によりその上限が有り、例え
ばポリカーボネートなどのプラスチック基板では100℃
以下が好ましい。加熱硬化時間には、特に制限はなく、
硬化した膜の物性がほぼ平衡に到達した時点で加熱を終
了する。この時の判定方法としては、特に制限はない
が、膜の表面硬度、膜の厚さなどの測定が簡便で好まし
い。加熱硬化時の雰囲気には、特に制限がないが、加熱
中の(e)及び/又は(b)成分中のアルキル基の脱離
を低減させるために窒素、アルゴンなどの不活性ガスを
導入することが好ましい。現像方法としては、従来のレ
ジスト材料に用いられている、水酸化アンモニウム系の
水溶液を用いたアルカリ現像法、アルコール類、ケトン
類などの有機溶媒を用いた溶媒現像法などが挙げられ、
特に制限はない。また、得られた薄膜の硬化度を上げる
ために、現像後に再度加熱処理を施しても構わない。
The material for forming a silica-based coating-type thin film formed by such a method is coated on a substrate, and after removing an organic solvent by drying, it is patterned by irradiating with light and developing by heating and curing. The resulting silica-based thin film is formed. Here, examples of the coating method include a spin coating method, a spraying method, and a dip coating method, and are not particularly limited. The drying temperature is not particularly limited, but is preferably 40 ° C. or higher in order to promote the evaporation of the organic solvent. As a light irradiation method, a contact method, a proximity method, a projection method, a reduced projection exposure method, or the like is used, and there is no particular limitation. The heat curing temperature after light irradiation is not particularly limited at 80 ° C. or higher, but there is an upper limit depending on the substrate used, for example, 100 ° C. for a plastic substrate such as polycarbonate.
The following is preferred. There is no particular limitation on the heat curing time,
The heating is stopped when the physical properties of the cured film have almost reached equilibrium. The determination method at this time is not particularly limited, but measurement of the surface hardness of the film, the thickness of the film, and the like is simple and preferable. The atmosphere during the heat curing is not particularly limited, but an inert gas such as nitrogen or argon is introduced to reduce the elimination of the alkyl group in the component (e) and / or (b) during the heating. Is preferred. Examples of the developing method, which are used for conventional resist materials, include an alkali developing method using an ammonium hydroxide-based aqueous solution, and a solvent developing method using an organic solvent such as alcohols and ketones.
There is no particular limitation. Further, in order to increase the degree of curing of the obtained thin film, heat treatment may be performed again after development.

図2は、本発明のシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を
使用して半導体装置を製造する方法の一例を示したもの
である。
FIG. 2 shows an example of a method for manufacturing a semiconductor device using the material for forming a silica-based coating type insulating film of the present invention.

図2において、21はトランジスター、ダイオード、抵
抗、コンデンサーのような電子回路を構成する要素であ
る回路素子が形成されている半導体チップ基板、22は半
導体チップ基板に形成された第一のアルミニウム配線等
の第一の配線、23はプラズマCVDによるSiO2膜、24は本
発明のシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を使用して形成
した絶縁膜である(図2(a))。本発明の絶縁膜24の
全面にプラズマCVDによるSiO2膜25を形成し、所定のエ
ッチングレジスト26を形成し(図2(b))、酸素プラ
ズマ等のドライエッチングによるエッチング処理しエッ
チングレジスト26で覆われていない部分の絶縁膜24をエ
ッチング除去して第一の配線22を露出させ、エッチング
レジストを除去し(図2(c))、第一の配線22と接続
した第二のアルミニウム配線等の第二の配線27を形成し
て(図2(d))、半導体装置を製造する。
In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a semiconductor chip substrate on which circuit elements, which are elements constituting an electronic circuit such as a transistor, a diode, a resistor, and a capacitor, are formed. Reference numeral 22 denotes a first aluminum wiring formed on the semiconductor chip substrate. Reference numeral 23 denotes an SiO 2 film formed by plasma CVD, and reference numeral 24 denotes an insulating film formed using the silica-based coating-type insulating film forming material of the present invention (FIG. 2A). An SiO 2 film 25 is formed on the entire surface of the insulating film 24 of the present invention by plasma CVD, a predetermined etching resist 26 is formed (FIG. 2B), and an etching process by dry etching such as oxygen plasma is performed. The uncovered portion of the insulating film 24 is removed by etching to expose the first wiring 22, the etching resist is removed (FIG. 2C), the second aluminum wiring connected to the first wiring 22, and the like. Is formed (FIG. 2D) to manufacture a semiconductor device.

本発明の絶縁膜24の全面にプラズマCVDにより形成さ
れるSiO2膜25は省略することができる。
The SiO 2 film 25 formed by plasma CVD on the entire surface of the insulating film 24 of the present invention can be omitted.

また、半導体チップ基板21及び第一の配線22の面に形
成されるプラズマCVDによるSiO2膜23も省略することが
できる。
Further, the SiO 2 film 23 formed on the surfaces of the semiconductor chip substrate 21 and the first wiring 22 by plasma CVD can be omitted.

図面の簡単な説明 図1は、従来の有機SOG膜を使用して半導体装置を製
造する方法を示す断面図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device using a conventional organic SOG film.

図2は、本発明の絶縁膜を使用して半導体装置を製造
する方法を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device using the insulating film of the present invention.

図3は、実施例19により作成したパターン化されたシ
リカ系薄膜の表面粗さの測定結果を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the measurement results of the surface roughness of the patterned silica-based thin film prepared in Example 19.

発明を実施するための最良の形態 実施例1 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)及びトリフルオロプロピルトリ
メトキシシラン54.5g(0.25モル)を入れて良く混合
後、撹はんを続けながらテトラブトキシチタン42.5g
(0.125モル)をエチルアルコール230g(5モル)に溶
解させた溶液を添加した。さらに、撹はんを続けながら
24時間反応させることによって、シリカ系塗布型絶縁膜
形成用材料を作製した。この絶縁膜形成用材料につい
て、テトラヒドロフランを溶離液とし、HPLC(高速液体
クロマトグラフィ)装置(日立製、6000型)を用いて分
子量分布を測定し、その結果からポリスチレン換算の数
平均分子量を算出した(使用カラム:日立化成工業 製
商品名Gelpack GL−R420、流量:1.75ml/分)結果、約2,
640を示した。この絶縁膜形成用材料は、室温下で1カ
月間放置してもゲル化などは生じなかった。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Example 1 Into 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol, 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane and 54.5 g (0.25 mol) of trifluoropropyltrimethoxysilane were thoroughly mixed, and then stirred. 42.5 g of tetrabutoxy titanium while continuing to cook
(0.125 mol) in 230 g (5 mol) of ethyl alcohol was added. Furthermore, while continuing stirring
By reacting for 24 hours, a silica-based coating-type insulating film forming material was produced. With respect to this insulating film forming material, the molecular weight distribution was measured using tetrahydrofuran as an eluent using an HPLC (high performance liquid chromatography) apparatus (manufactured by Hitachi, Model 6000), and the number average molecular weight in terms of polystyrene was calculated from the result ( Column used: Gelpack GL-R420 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., flow rate: 1.75 ml / min).
640 was indicated. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
片面に鏡面研磨を施したシリコンウエハ上にスピンコー
タにより1,500rpmで20秒間塗布後、150℃の乾燥器で10
分間乾燥して溶媒を除去した。次いで、管状焼成炉を用
いて窒素雰囲気中、400℃で30分間加熱硬化させること
によって透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。自動エリ
プソメータ(溝尻光学工業所製)を用いて、この絶縁膜
の膜厚を測定した結果、537nmであった。また、光学顕
微鏡を用いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラッ
クやピンホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
After applying for 20 seconds at 1,500 rpm with a spin coater on a silicon wafer with mirror-polished one side,
Drying for a minute removed the solvent. Next, by heating and curing at 400 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere using a tubular firing furnace, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained. The thickness of this insulating film was measured using an automatic ellipsometer (manufactured by Mizojiri Optical Industrial Co., Ltd.) and found to be 537 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、バレル型等方性プラズ
マエッチング装置を用いて、酸素:1Torr,出力:400W,時
間:20分間の条件で酸素プラズマ処理を施した後、その
膜厚を測定した結果521nmを示し、酸素プラズマ中に暴
露してもその膜厚は3%程度しか減少しないことが認め
られた。また、光学顕微鏡を用いて、この絶縁膜の表面
を観察したが、クラックやピンホールなどの欠陥は認め
られなかった。
For this silica-based insulating film, using a barrel-type isotropic plasma etching apparatus, oxygen: 1 Torr, output: 400 W, time: after performing oxygen plasma treatment under the conditions of 20 minutes, the thickness was measured 521 nm It was confirmed that the film thickness was reduced only by about 3% even when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(トリフルオロプロピル
基)に帰属される吸収ピークが認められ、耐酸素プラズ
マ性が良好であることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (trifluoropropyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, and it was found that the oxygen plasma resistance was good.

実施例2 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからトリフルオロプロピルトリメトキシシラン54.5
g(0.25モル)を入れて良く混合後、さらにテトラブト
キシチタン42.5g(0.125モル)をエチルアルコール230g
(5モル)に溶解させた溶液を添加した。さらに、撹は
んを続けながら24時間反応させることによって、シリカ
系塗布型絶縁膜形成用材料を作製した。この絶縁膜形成
用材料について、実施例1と同様にして数平均分子量を
算出した結果、約2,910を示した。この絶縁膜形成用材
料は、室温下で1カ月間放置してもゲル化などは生じな
かった。
Example 2 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water while continuing to stir.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, the mixture was cooled to room temperature, and trifluoropropyltrimethoxysilane 54.5 was added.
g (0.25 mol), mix well, and then add 42.5 g (0.125 mol) of tetrabutoxytitanium to 230 g of ethyl alcohol.
(5 mol) was added. Further, the mixture was reacted for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated in the same manner as in Example 1, and as a result, it was about 2,910. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、597nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 597 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は573nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は4%程度しか減
少しないことが認められた。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 573 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 4% when exposed to oxygen plasma.

また、光学顕微鏡を用いて、この絶縁膜の表面を観察
したが、クラックやピンホールなどの欠陥は認められな
かった。また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結
果、酸素プラズマ処理後もアルキル基(トリフルオロプ
ロピル基)に帰属される吸収ピークが認められ、耐酸素
プラズマ性が良好であることが分かった。
When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found. Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (trifluoropropyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, and it was found that the oxygen plasma resistance was good.

実施例3 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからトリフルオロプロピルトリメトキシシラン109g
(0.5モル)を入れて良く混合後、さらにジプロポキシ
ビスアセチルアセトナートチタン45.5g(0.125モル)を
エチルアルコール230g(5モル)に溶解させた溶液を添
加した。さらに、撹はんを続けならが24時間反応させる
ことによって、シリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を作製
した。この絶縁膜形成用材料について、実施例1と同様
にして数平均分子量を算出した結果、約1,650を示し
た。この絶縁膜形成用材料は、室温下で1カ月間放置し
てもゲル化などは生じなかった。
Example 3 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water while continuing to stir.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, it was cooled to room temperature, and then trifluoropropyltrimethoxysilane 109 g.
(0.5 mol) and mixed well, and then a solution of 45.5 g (0.125 mol) of titanium dipropoxybisacetylacetonate dissolved in 230 g (5 mol) of ethyl alcohol was added. Further, the mixture was reacted for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated in the same manner as in Example 1, and as a result, it was found to be about 1,650. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、749nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 749 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は704nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してものその膜厚は6%程度しか
減少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 704 nm,
It was observed that the film thickness after exposure to oxygen plasma was reduced by only about 6%. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(トリフルオロプロピル
基)に帰属される吸収ピークが認められ、耐酸素プラズ
マ性が良好であることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (trifluoropropyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, and it was found that the oxygen plasma resistance was good.

実施例4 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからトリフルオロプロピルトリメトキシシラン109g
(0.5モル)を入れて良く混合後、さらにジブトキシビ
スアセチルアセトナートジルコニウム54.4g(0.125モ
ル)をエチルアルコール230g(5モル)に溶解させた溶
液を添加した。さらに、撹はんを続けながら24時間反応
させることによって、シリカ系塗布型絶縁膜形成用材料
を作製した。この絶縁膜形成用材料について、実施例1
と同様にして数平均分子量を算出した結果、約2,300を
示した。この絶縁膜形成用材料は、室温下で1カ月間放
置してもゲル化などは生じなかった。
Example 4 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol and mixed well. Then, 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water while stirring was continued.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, it was cooled to room temperature, and then trifluoropropyltrimethoxysilane 109 g.
(0.5 mol) and mixed well, and then a solution of 54.4 g (0.125 mol) of dibutoxybisacetylacetonatozirconium dissolved in 230 g (5 mol) of ethyl alcohol was added. Further, the mixture was reacted for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. Example 1 of this insulating film forming material
As a result of calculating the number average molecular weight in the same manner as in the above, it was found to be about 2,300. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、654nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 654 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は608nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は7%程度しか減
少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 608 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 7% even when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(トリフルオロプロピル
基)に帰属される吸収ピークが認められ、耐酸素プラズ
マ性が良好であることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (trifluoropropyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, and it was found that the oxygen plasma resistance was good.

実施例5 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)及びメチルトリメトキシシラン
136g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを続けなが
らテトラブトキシチタン42.5g(0.125モル)をエチルア
ルコール230g(5モル)に溶解させた溶液を添加した。
さらに、撹はんを続けながら24時間反応させることによ
って、シリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を作製した。こ
の絶縁膜形成用材料について、実施例1と同様にして数
平均分子量を算出した結果、約3,260を示した。この絶
縁膜形成用材料は、室温下で1カ月間放置してもゲル化
などは生じなかった。
Example 5 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane and methyltrimethoxysilane in 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol
After 136 g (1 mol) was added and mixed well, a solution of 42.5 g (0.125 mol) of tetrabutoxytitanium dissolved in 230 g (5 mol) of ethyl alcohol was added with continued stirring.
Further, the mixture was reacted for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated in the same manner as in Example 1, and as a result, it was about 3,260. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、622nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 622 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様にして
酸素プラズマ処理を施した結果、その膜厚をは585nmを
示し、酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は6%程度
しか減少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を
用いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピ
ンホールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 585 nm, and the film thickness was reduced only by about 6% even when exposed to oxygen plasma. Was observed. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(メチル基)に帰属され
る吸収ピークが認められ、耐酸素プラズマ性が良好であ
ることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (methyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, indicating that the oxygen plasma resistance was good.

実施例6 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからメチルトリメトキシシラン136g(1モル)を入
れて良く混合後、さらにテトラブトキシチタン42.5g
(0.125モル)をエチルアルコール230g(5モル)に溶
解させた溶液を添加した。さらに、撹はんを続けながら
24時間反応させることによって、シリカ系塗布型絶縁膜
形成用材料を作製した。この絶縁膜形成用材料につい
て、実施例1と同様にして数平均分子量を算出した結
果、約3,190を示した。この絶縁膜形成用材料は、室温
下で1カ月間放置してもゲル化などは生じなかった。
Example 6 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and while stirring, 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, cool to room temperature, add 136 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane, mix well, and further add 42.5 g of tetrabutoxytitanium.
(0.125 mol) in 230 g (5 mol) of ethyl alcohol was added. Furthermore, while continuing stirring
By reacting for 24 hours, a silica-based coating-type insulating film forming material was produced. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated in the same manner as in Example 1, and as a result, it was about 3,190. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、639nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 639 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は594nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は7%程度しか減
少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 594 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 7% even when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(メチル基)に帰属され
る吸収ピークが認められ、耐酸素プラズマ性が良好であ
ることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (methyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, indicating that the oxygen plasma resistance was good.

実施例7 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからメチルトリメトキシシラン136g(1モル)を入
れて良く混合後、さらにジプロポキシビスアセチルアセ
トナートチタン45.5g(0.125モル)をエチルアルコール
230g(5モル)に溶解させた溶液を添加した。さらに、
撹はんを続けながら24時間反応させることによって、シ
リカ系塗布型絶縁膜形成用材料を作製した。この絶縁膜
形成用材料について、実施例1と同様にして数平均分子
量を算出した結果、約1,180を示した。この絶縁膜形成
用材料は、室温下で1カ月間放置してもゲル化などは生
じなかった。
Example 7 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water while continuing to stir.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, cool to room temperature, add 136 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane, mix well, and further add 45.5 g (0.125 mol) of titanium dipropoxybisacetylacetonate to ethyl alcohol.
A solution dissolved in 230 g (5 mol) was added. further,
The reaction was carried out for 24 hours while continuing the stirring to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated in the same manner as in Example 1, and as a result, it was about 1,180. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、570nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 570 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は532nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は7%程度しか減
少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 532 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 7% even when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(メチル基)に帰属され
る吸収ピークが認められ、耐酸素プラズマ性が良好であ
ることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (methyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, indicating that the oxygen plasma resistance was good.

実施例8 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからメチルトリメトキシシラン136g(1モル)を入
れて良く混合後、さらにジブトキシビスアセチルアセト
ナートジルコニウム54.5g(0.125モル)をエチルアルコ
ール230g(5モル)に溶解させた溶液を添加した。さら
に、撹はんを続けながら24時間反応させることによっ
て、シリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を作製した。この
絶縁膜形成用材料について、実施例1と同様にして数平
均分子量を算出した結果、約1,390を示した。この絶縁
膜形成用材料は、室温下で1カ月間放置してもゲル化な
どは生じなかった。
Example 8 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water while continuing to stir.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, the mixture was cooled to room temperature, 136 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane was added, mixed well, and 54.5 g (0.125 mol) of dibutoxybisacetylacetonatozirconium was added to 230 g of ethyl alcohol ( (5 mol) was added. Further, the mixture was reacted for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. As a result of calculating the number average molecular weight of this insulating film forming material in the same manner as in Example 1, it was found to be about 1,390. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、514nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 514 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は478nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は7%程度しか減
少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 478 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 7% even when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(メチル基)に帰属され
る吸収ピークが認められ、耐酸素プラズマ性が良好であ
ることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (methyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, indicating that the oxygen plasma resistance was good.

実施例9 エチルアルコール575g(12.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)及びトリフルオロプロピルトリ
メトキシシラン54.5g(0.25モル)を入れて良く混合
後、撹はんを続けながら無水マレイン酸3.06g(0.031モ
ル)を蒸留水85.5g(4.75モル)に溶解させた水溶液を
添加した。さらに、撹はんを続けながら24時間反応させ
ることによって、シリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を作
製した。この絶縁膜形成用材料について、実施例1と同
様にして数平均分子量を算出した結果、約1,040を示し
た。この材料は、室温下で1カ月間放置してもゲル化な
どは生じなかった。
Example 9 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane and 54.5 g (0.25 mol) of trifluoropropyltrimethoxysilane were added to 575 g (12.5 mol) of ethyl alcohol and mixed well. g (0.031 mol) in 85.5 g (4.75 mol) of distilled water was added. Further, the mixture was reacted for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated in the same manner as in Example 1, and as a result, it was about 1,040. This material did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は537nmであった。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 537 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様にして
酸素プラズマ処理を施した結果、その膜厚は516nmを示
し、酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は4%程度し
か減少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 516 nm, and the film thickness was reduced only by about 4% even when exposed to oxygen plasma. Admitted. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(トリフルオロプロピル
基)に帰属される吸収ピークが認められ、耐酸素プラズ
マ性が良好であることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (trifluoropropyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, and it was found that the oxygen plasma resistance was good.

実施例10 エチルアルコール575g(12.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからトリフルオロプロピルトリメトキシシラン54.5
g(0.25モル)を入れて良く混合後、さらに無水マレイ
ン酸0.59g(0.006モル)を蒸留水13.5g(0.75モル)に
溶解させた水溶液を添加した。さらに、撹はんを続けな
がら24時間反応させることによって、シリカ系塗布型絶
縁膜形成用材料を作製した。この絶縁膜形成用材料につ
いて、実施例1と同様にして数平均分子量を算出した結
果、約1,880を示した。この絶縁膜形成用材料は、室温
下で1カ月間放置してもゲル化などは生じなかった。
Example 10 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 575 g (12.5 mol) of ethyl alcohol and mixed well, and 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water while continuing to stir.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, the mixture was cooled to room temperature, and trifluoropropyltrimethoxysilane 54.5 was added.
g (0.25 mol) was added and mixed well, and then an aqueous solution in which 0.59 g (0.006 mol) of maleic anhydride was dissolved in 13.5 g (0.75 mol) of distilled water was added. Further, the mixture was reacted for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated in the same manner as in Example 1, and as a result, it was about 1,880. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、538nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 538 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は511nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は5%程度しか減
少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 511 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 5% when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(トリフルオロプロピル
基)に帰属される吸収ピークが認められ、耐酸素プラズ
マ性が良好であることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (trifluoropropyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, and it was found that the oxygen plasma resistance was good.

比較例1 エチルアルコール575g(12.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)及びメチルトリメトキシシラン
136g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを続けなが
ら無水マレイン酸4.9g(0.05モル)を蒸留水126g(7モ
ル)に溶解させた水溶液を添加した。さらに、撹はんを
続けながら24時間反応させることによって、シリカ系塗
布型絶縁膜形成用材料を作製した。この絶縁膜形成用材
料について、実施例1と同様にして数平均分子量を算出
した結果、約780を示した。この絶縁膜形成用材料は、
室温下で1カ月間放置してもゲル化などは生じなかっ
た。
Comparative Example 1 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane and methyltrimethoxysilane in 575 g (12.5 mol) of ethyl alcohol
After 136 g (1 mol) was added and mixed well, an aqueous solution in which 4.9 g (0.05 mol) of maleic anhydride was dissolved in 126 g (7 mol) of distilled water was added while stirring was continued. Further, the mixture was reacted for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated in the same manner as in Example 1, and as a result, it was about 780. This insulating film forming material is
Even if left at room temperature for one month, no gelation or the like occurred.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例1と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、489nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 1, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 489 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は391nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露することによってその膜厚は約20
%も減少することが認められた。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察した結果、全面に渡って
多数のクラックが発生していることが認められた。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 391 nm,
The film thickness is about 20 when exposed to oxygen plasma.
% Was also found to decrease. In addition, as a result of observing the surface of the insulating film using an optical microscope, it was confirmed that many cracks were generated over the entire surface.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、40
0℃焼成後には認められたアルキル基(メチル基)に帰
属される吸収ピークが、酸素プラズマ処理後には全く認
められず、酸素プラズマによりこのアルキル基が脱離し
てしまうことが分かった。
Also, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, 40
No absorption peak attributed to the alkyl group (methyl group) observed after baking at 0 ° C. was observed at all after the oxygen plasma treatment, indicating that the alkyl group was desorbed by oxygen plasma.

比較例2 エチルアルコール575g(12.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからメチルトリメトキシシラン136g(1モル)を入
れて良く混合後、撹はんを続けながら無水マレイン酸2.
45g(0.025モル)を蒸留水54g(3モル)に溶解させた
水溶液を添加した。さらに、撹はんを続けながら24時間
反応させることによって、シリカ系塗布型絶縁膜形成用
材料を作製した。この絶縁膜形成用材料について、実施
例1と同様にして数平均分子量を算出した結果、約980
を示した。この絶縁膜形成用材料は、室温下で1カ月間
放置してもゲル化などは生じなかった。このシリカ系塗
布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、実施例1と同様に
して片面に鏡面研磨を施したシリコンウエハ上に透明で
均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶縁膜の膜厚は、48
9nmであった。また、光学顕微鏡を用いて、この絶縁膜
の表面を観察したが、クラックやピンホールなどの欠陥
は認められなかった。
Comparative Example 2 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 575 g (12.5 mol) of ethyl alcohol and mixed well. Then, while stirring, 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, cooling to room temperature, 136 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane was added and mixed well, and then maleic anhydride 2.
An aqueous solution in which 45 g (0.025 mol) was dissolved in 54 g (3 mol) of distilled water was added. Further, the mixture was reacted for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. As a result of calculating the number average molecular weight of this insulating film forming material in the same manner as in Example 1, about 980 was obtained.
showed that. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month. Using 1.5 ml of this silica-based coating-type insulating film forming material, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer whose one surface was mirror-polished in the same manner as in Example 1. The thickness of this insulating film is 48
It was 9 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例1と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は395nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露することによってその膜厚は約20
%も減少することが認められた。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察した結果、全面に渡って
多数のクラックが発生していることが認められた。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 1, the film thickness was 395 nm,
The film thickness is about 20 when exposed to oxygen plasma.
% Was also found to decrease. In addition, as a result of observing the surface of the insulating film using an optical microscope, it was confirmed that many cracks were generated over the entire surface.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、40
℃焼成後には認められたアルキル基(メチル基)に帰属
される吸収ピークが、酸素プラズマ処理後には全く認め
られず、酸素プラズマによりこのアルキル基が脱離して
しまうことが分かった。
Also, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, 40
No absorption peak attributed to the alkyl group (methyl group) observed after sintering at 0 ° C. was observed at all after the oxygen plasma treatment, indicating that the alkyl group was desorbed by the oxygen plasma.

実施例11 エチルアルコール460.0g(10モル)中にメチルトリメ
トキシシラン136.0g(1モル)を入れて良く混合後、撹
拌を続けながら硝酸1.6g(0.025モル)を蒸留水27.0g
(1.5モル)に溶解させた水溶液を添加して、そのまま
室温下で2時間反応させた。さらに、テトラブトキシチ
タン170.0g(0.5モル)をエチルアルコール460.0g(10
モル)に溶解させた溶液を添加して2時間撹拌後、テト
ラメトキシシラン304.0g(2モル)及びエタノール460.
0g(10モル)を加えて良く混合し、これに硝酸3.2g(0.
05モル)を蒸留水72.0g(4モル)に溶解させた水溶液
を添加し、撹拌を続けながら24時間反応させることによ
って、シリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を作製した。こ
の絶縁膜形成用材料について、テトラヒドロフランを溶
離液とし、HPLC(高速液体クロマトグラフィ)装置(日
立製、6000型)を用いて分子量分布を測定し、その結果
からポリスチレン換算の数平均分子量を算出した(使用
カラム:日立化成工業(株)製商品名Gelpack GL−R42
0、流量:1.75ml/分)結果、約2,140を示した。この絶縁
膜形成用材料は、室温下で1カ月間放置してもゲル化な
どは生じなかった。
Example 11 136.0 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane was added to 460.0 g (10 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 1.6 g of nitric acid (0.025 mol) was added to 27.0 g of distilled water while stirring was continued.
(1.5 mol), and the mixture was reacted at room temperature for 2 hours. Further, 170.0 g (0.5 mol) of tetrabutoxytitanium was converted to 460.0 g (10
Mol) and stirred for 2 hours, and then 304.0 g (2 mol) of tetramethoxysilane and 460.
0 g (10 mol) was added and mixed well.
An aqueous solution prepared by dissolving 5 mol) in 72.0 g (4 mol) of distilled water was added thereto, and the mixture was reacted for 24 hours while stirring to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. With respect to this insulating film forming material, the molecular weight distribution was measured using tetrahydrofuran as an eluent using an HPLC (high performance liquid chromatography) apparatus (manufactured by Hitachi, Model 6000), and the number average molecular weight in terms of polystyrene was calculated from the result ( Column: Gelpack GL-R42 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
0, flow rate: 1.75 ml / min) As a result, about 2,140 was shown. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
片面に鏡面研磨を施したシリコンウエハ上にスピンコー
タにより2,000rpmで20秒間塗布後、150℃のホットプレ
ートで30秒間及び250℃のホットプレートで30秒間乾燥
して溶媒を除去した。次いで、管状焼成炉を用いて窒素
雰囲気中、430℃で30分間加熱硬化させることによって
透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。光干渉膜厚計(商
品名:ラムダエース、大日本スクリーン製造(株)製)
を用いて、この絶縁膜の膜厚を測定した結果、279nmで
あった。また、光学顕微鏡を用いて、この絶縁膜の表面
を観察したが、クラックやピンホールなどの欠陥は認め
られなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
The solution was applied on a silicon wafer having a mirror-polished surface on one side at 2,000 rpm for 20 seconds by a spin coater, and then dried on a hot plate at 150 ° C. for 30 seconds and on a hot plate at 250 ° C. for 30 seconds to remove the solvent. Next, by heating and curing at 430 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere using a tubular firing furnace, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained. Optical interference film thickness meter (trade name: Lambda Ace, manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.)
Was used to measure the thickness of this insulating film, and as a result, it was 279 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、バレル型等方性プラズ
マエッチング装置を用いて、酸素:1Torr,出力:400W,時
間:20分間の条件で酸素プラズマ処理を施した後、その
膜厚を測定した結果272nmを示し、酸素プラズマ中に暴
露してもその膜厚は2%程度しか減少しないことが認め
られた。また、光学顕微鏡を用いて、この絶縁膜の表面
を観察したが、クラックやピンホールなどの欠陥は認め
られなかった。
About this silica-based insulating film, using a barrel-type isotropic plasma etching apparatus, oxygen: 1 Torr, output: 400 W, time: after performing oxygen plasma treatment under the conditions of 20 minutes, the thickness was measured 272 nm It was confirmed that the film thickness was reduced by only about 2% even when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(メチル基)に帰属され
る吸収ピークが認められ、耐酸素プラズマ性が良好であ
ることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (methyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, indicating that the oxygen plasma resistance was good.

実施例12 エチルアルコール460.0g(10モル)中にメチルトリメ
トキシシラン136.0g(1モル)を入れて良く混合後、撹
拌を続けながら硝酸1.6g(0.025モル)を蒸留水27.0g
(1.5モル)に溶解させた水溶液を添加して、そのまま
室温下で2時間反応させた。さらに、ジプロポキシビス
アセチルアセトナートチタン182.0g(0.5モル)をエチ
ルアルコール460.0g(10モル)に溶解させた溶液を添加
して2時間撹拌後、テトラメトキシシラン304.0g(2モ
ル)及びエタノール460.0g(10モル)を加えて良く混合
し、これに硝酸3.2g(0.05モル)を蒸留水72.0g(4モ
ル)に溶解させた水溶液を添加し、撹拌を続けながら24
時間反応させることによって、シリカ系塗布型絶縁膜形
成用材料を作製した。実施例11と同様にして、この絶縁
膜形成用材料の数平均分子量を算出した結果、約1,430
を示した。この絶縁膜形成用材料は、室温下で1カ月間
放置してもゲル化などは生じなかった。
Example 12 136.0 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane was added to 460.0 g (10 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 1.6 g of nitric acid (0.025 mol) was added to 27.0 g of distilled water while stirring was continued.
(1.5 mol), and the mixture was reacted at room temperature for 2 hours. Further, a solution prepared by dissolving 182.0 g (0.5 mol) of titanium dipropoxybisacetylacetonate in 460.0 g (10 mol) of ethyl alcohol was added and stirred for 2 hours. Then, 304.0 g (2 mol) of tetramethoxysilane and 460.0 g of ethanol were added. g (10 mol) was added and mixed well, and an aqueous solution in which 3.2 g (0.05 mol) of nitric acid was dissolved in 72.0 g (4 mol) of distilled water was added thereto.
By reacting for hours, a silica-based coating-type insulating film forming material was produced. As a result of calculating the number average molecular weight of this insulating film forming material in the same manner as in Example 11, approximately 1,430
showed that. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例11と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は246nmであった。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 11, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 246 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例11と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は234nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は5%程度しか減
少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 11, the film thickness was 234 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 5% when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(メチル基)に帰属され
る吸収ピークが認められ、耐酸素プラズマ性が良好であ
ることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (methyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, indicating that the oxygen plasma resistance was good.

実施例13 エチルアルコール460.0g(10モル)中にトリフルオロ
プロピルトリメトキシシラン216.0g(1モル)を入れて
良く混合後、撹拌を続けながら硝酸1.6g(0.025モル)
を蒸留水27.0g(1.5モル)に溶解させた水溶液を添加し
て、そのまま室温下で2時間反応させた。さらに、テト
ラブトキシチタン170.0g(0.5モル)をエチルアルコー
ル460.0g(10モル)に溶解させた溶液を添加して2時間
撹拌後、テトラメトキシシラン304.0g(2モル)及びエ
タノール460.0g(10モル)を加えて良く混合し、これに
硝酸3.2g(0.05モル)を蒸留水72.0g(4モル)に溶解
させた水溶液を添加し、撹拌を続けながら24時間反応さ
せることによって、シリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を
作製した。実施例11と同様にして、この絶縁膜形成用材
料の数平均分子量を算出した結果、約1,520を示した。
この絶縁膜形成用材料は、室温下で1カ月間放置しても
ゲル化などは生じなかった。
Example 13 216.0 g (1 mol) of trifluoropropyltrimethoxysilane was added to 460.0 g (10 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and then 1.6 g (0.025 mol) of nitric acid while stirring was continued.
Was dissolved in 27.0 g (1.5 mol) of distilled water, and the mixture was allowed to react at room temperature for 2 hours. Further, a solution prepared by dissolving 170.0 g (0.5 mol) of tetrabutoxytitanium in 460.0 g (10 mol) of ethyl alcohol was added and stirred for 2 hours. Then, 304.0 g (2 mol) of tetramethoxysilane and 460.0 g (10 mol) of ethanol were added. ) Was added and mixed well, and an aqueous solution in which 3.2 g (0.05 mol) of nitric acid was dissolved in 72.0 g (4 mol) of distilled water was added. A material for forming an insulating film was manufactured. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated to be about 1,520 in the same manner as in Example 11.
The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例11と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、259nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 11, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 259 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例11と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は246nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は5%程度しか減
少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 11, the film thickness showed 246 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 5% when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(トリフルオロプロピル
基)に帰属される吸収ピークが認められ、耐酸素プラズ
マ性が良好であることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (trifluoropropyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, and it was found that the oxygen plasma resistance was good.

比較例3 エチルアルコール920.0g(20モル)中にメチルトリメ
トキシシラン136.0g(1モル)を入れて良く混合後、撹
拌を続けながら硝酸1.6g(0.025モル)を蒸留水27.0g
(1.5モル)に溶解させた水溶液を添加して、そのまま
室温下で2時間反応させた。さらに、テトラメトキシシ
ラン304.0g(2モル)及びエタノール460.0g(10モル)
を加えて良く混合し、これに硝酸3.2g(0.05モル)を蒸
留水72.0g(4モル)に溶解させた水溶液を添加し、撹
拌を続けながら24時間反応させることによって、シリカ
系塗布型絶縁膜形成用材料を作製した。実施例11と同様
にして、この絶縁膜形成用材料の数平均分子量を算出し
た結果、約780を示した。この絶縁膜形成用材料は、室
温下で1カ月間放置してもゲル化などは生じなかった。
Comparative Example 3 136.0 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane was added to 920.0 g (20 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 1.6 g (0.025 mol) of nitric acid was added to 27.0 g of distilled water while stirring was continued.
(1.5 mol), and the mixture was reacted at room temperature for 2 hours. Furthermore, 304.0 g (2 mol) of tetramethoxysilane and 460.0 g (10 mol) of ethanol
Is added and mixed well, and an aqueous solution in which 3.2 g (0.05 mol) of nitric acid is dissolved in 72.0 g (4 mol) of distilled water is added thereto. The mixture is allowed to react for 24 hours with continuous stirring, so that the silica-based coating type insulation is obtained. A film forming material was prepared. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated to be about 780 in the same manner as in Example 11. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例11と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、259nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 11, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 259 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例11と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は195nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露することによってその膜厚は約24
%も減少することが認められた。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察した結果、全面に渡って
多数のクラックが発生していることが認められた。
As a result of performing the oxygen plasma treatment on the silica-based insulating film in the same manner as in Example 11, the thickness thereof was 195 nm,
The film thickness is about 24 when exposed to oxygen plasma.
% Was also found to decrease. In addition, as a result of observing the surface of the insulating film using an optical microscope, it was confirmed that many cracks were generated over the entire surface.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、43
0℃焼成後には認められたアルキル基(メチル基)に帰
属される吸収ピークが、酸素プラズマ処理後には全く認
められず、酸素プラズマによりこのアルキル基が脱離し
てしまうことが分かった。
In addition, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, 43
No absorption peak attributed to the alkyl group (methyl group) observed after baking at 0 ° C. was observed at all after the oxygen plasma treatment, indicating that the alkyl group was desorbed by oxygen plasma.

実施例14 エチルアルコール920.0g(20モル)中にメチルトリメ
トキシシラン408.0g(3モル)を入れて良く混合後、撹
拌を続けながら硝酸4.7g(0.075モル)を蒸留水81.0g
(4.5モル)に溶解させた水溶液を添加して、そのまま
室温下で2時間反応させた。さらに、テトラブトキシチ
タン170.0g(0.5モル)をエチルアルコール460.0g(10
モル)に溶解させた溶液を添加し、撹拌を続けながら24
時間反応させることによって、シリカ系塗布型絶縁膜形
成用材料を作製した。この絶縁膜形成用材料について、
テトラヒドロフランを溶離液とし、HPLC(高速液体クロ
マトグラフィ)装置(日立製、6000型)を用いて分子量
分布を測定し、その結果からポリスチレン換算の数平均
分子量を算出した(使用カラム:日立化成工業(株)製
商品名Gelpack GL−R420、流量:1.75ml/分)結果、約1,
550を示した。この絶縁膜形成用材料は、室温下で1カ
月間放置してもゲル化などは生じなかった。
Example 14 408.0 g (3 mol) of methyltrimethoxysilane was added to 920.0 g (20 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 4.7 g of nitric acid (0.075 mol) was added to 81.0 g of distilled water while stirring was continued.
(4.5 mol), and the mixture was reacted at room temperature for 2 hours. Further, 170.0 g (0.5 mol) of tetrabutoxytitanium was converted to 460.0 g (10
Mol) is added, and stirring is continued for 24 hours.
By reacting for hours, a silica-based coating-type insulating film forming material was produced. About this insulating film forming material,
Using tetrahydrofuran as an eluent, the molecular weight distribution was measured using an HPLC (high performance liquid chromatography) apparatus (Hitachi, model 6000), and the number average molecular weight in terms of polystyrene was calculated from the results (column used: Hitachi Chemical Co., Ltd.) ) Product name Gelpack GL-R420, flow rate: 1.75ml / min)
550 was shown. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
片面に鏡面研磨を施したシリコンウエハ上にスピンコー
タにより2,000rpmで20秒間塗布後、150℃のホットプレ
ートで30秒間及び250℃のホットプレートで30秒間乾燥
して溶媒を除去した。次いで、管状焼成炉を用いて窒素
雰囲気中、430℃で30分間加熱硬化させることによって
透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。光干渉膜厚計(商
品名:ラムダエース、大日本スクリーン製造(株)製)
を用いて、この絶縁膜の膜厚を測定した結果、305nmで
あった。また、光学顕微鏡を用いて、この絶縁膜の表面
を観察したが、クラックやピンホールなどの欠陥は認め
られなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
The solution was applied on a silicon wafer having a mirror-polished surface on one side at 2,000 rpm for 20 seconds by a spin coater, and then dried on a hot plate at 150 ° C. for 30 seconds and on a hot plate at 250 ° C. for 30 seconds to remove the solvent. Next, by heating and curing at 430 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere using a tubular firing furnace, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained. Optical interference film thickness meter (trade name: Lambda Ace, manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.)
As a result of measuring the film thickness of this insulating film using, it was 305 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、バレル型等方性プラズ
マエッチング装置を用いて、酸素:1Torr,出力:400W,時
間:20分間の条件で酸素プラズマ処理を施した後、その
膜厚を測定した結果292nmを示し、酸素プラズマ中に暴
露してもその膜厚は4%程度しか減少しないことが認め
られた。また、光学顕微鏡を用いて、この絶縁膜の表面
を観察したが、クラックやピンホールなどの欠陥は認め
られなかった。
For this silica-based insulating film, using a barrel-type isotropic plasma etching apparatus, after performing oxygen plasma treatment under the conditions of oxygen: 1 Torr, output: 400 W, time: 20 minutes, and measured the film thickness 292 nm It was confirmed that the film thickness was reduced only by about 4% even when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(メチル基)に帰属され
る吸収ピークが認められ、耐酸素プラズマ性が良好であ
ることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (methyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, indicating that the oxygen plasma resistance was good.

実施例15 エチルアルコール920.0g(20モル)中にメチルトリメ
トキシシラン408.0g(3モル)を入れて良く混合後、撹
拌を続けながら硝酸4.7g(0.075モル)を蒸留水81.0g
(4.5モル)に溶解させた水溶液を添加して、そのまま
室温下で2時間反応させた。さらに、ジプロポキシビス
アセチルアセトナートチタン182.0g(0.5モル)をエチ
ルアルコール460.0g(10モル)に溶解させた溶液を添加
し、撹拌を続けながら24時間反応させることによって、
シリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を作製した。実施例14
と同様にして、この絶縁膜形成用材料の数平均分子量を
算出した結果、約1,520を示した。この絶縁膜形成用材
料は、室温下で1カ月間放置してもゲル化などは生じな
かった。
Example 15 408.0 g (3 mol) of methyltrimethoxysilane was added to 920.0 g (20 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 4.7 g of nitric acid (0.075 mol) was added to 81.0 g of distilled water while stirring was continued.
(4.5 mol), and the mixture was reacted at room temperature for 2 hours. Further, a solution prepared by dissolving 182.0 g (0.5 mol) of titanium dipropoxybisacetylacetonate in 460.0 g (10 mol) of ethyl alcohol was added, and the mixture was reacted for 24 hours while stirring was continued.
A silica-based coating type insulating film forming material was prepared. Example 14
The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated in the same manner as in the above. As a result, it was found to be about 1,520. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例14と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、292nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 14, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 292 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例14と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は281nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は4%程度しか減
少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting the silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 14, the film thickness was 281 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 4% when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(メチル基)に帰属され
る吸収ピークが認められ、耐酸素プラズマ性が良好であ
ることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (methyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, indicating that the oxygen plasma resistance was good.

実施例16 エチルアルコール920.0g(20モル)中にトリフルオロ
プロピルトリメトキシシラン648.0g(3モル)を入れて
良く混合後、撹拌を続けながら硝酸4.7g(0.075モル)
を蒸留水81.0g(4.5モル)に溶解させた水溶液を添加し
て、そのまま室温下で2時間反応させた。さらに、テト
ラブトキシチタン170.0g(0.5モル)をエチルアルコー
ル460.0g(10モル)に溶解させた溶液を添加し、撹拌を
続けながら24時間反応させることによって、シリカ系塗
布型絶縁膜形成用材料を作製した。実施例14と同様にし
て、この絶縁膜形成用材料の数平均分子量を算出した結
果、約1,230を示した。この絶縁膜形成用材料は、室温
下で1カ月間放置してもゲル化などは生じなかった。
Example 16 648.0 g (3 mol) of trifluoropropyltrimethoxysilane was added to 920.0 g (20 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and then, while stirring, 4.7 g (0.075 mol) of nitric acid was continued.
Was dissolved in 81.0 g (4.5 mol) of distilled water, and the mixture was allowed to react at room temperature for 2 hours. Further, a solution prepared by dissolving 170.0 g (0.5 mol) of tetrabutoxytitanium in 460.0 g (10 mol) of ethyl alcohol was added, and the mixture was reacted for 24 hours while stirring to obtain a silica-based coating type insulating film forming material. Produced. The number average molecular weight of this insulating film forming material was calculated to be about 1,230 in the same manner as in Example 14. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例14と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、303nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 14, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 303 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例14と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は292nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露してもその膜厚は4%程度しか減
少しないことが認められた。また、光学顕微鏡を用い
て、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかった。
As a result of subjecting this silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 14, the film thickness was 292 nm,
It was recognized that the film thickness was reduced only by about 4% when exposed to oxygen plasma. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、酸
素プラズマ処理後もアルキル基(トリフルオロプロピル
基)に帰属される吸収ピークが認められ、耐酸素プラズ
マ性が良好であることが分かった。
Further, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, an absorption peak attributed to an alkyl group (trifluoropropyl group) was observed even after the oxygen plasma treatment, and it was found that the oxygen plasma resistance was good.

比較例4 エチルアルコール920.0g(20モル)中にメチルトリメ
トキシシラン136.0g(1モル)を入れて良く混合後、撹
拌を続けながら硝酸1.6g(0.025モル)を蒸留水27.0g
(1.5モル)に溶解させた水溶液を添加して、そのまま
室温下で2時間反応させることによって、シリカ系塗布
型絶縁膜形成用材料を作製した。この絶膜形成用材料に
ついて、実施例14と同様にして数平均分子量を算出した
結果、約880を示した。この絶縁膜形成用材料は、室温
下で1カ月間放置してもゲル化などは生じなかった。
Comparative Example 4 136.0 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane was added to 920.0 g (20 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 1.6 g (0.025 mol) of nitric acid was added to 27.0 g of distilled water while stirring was continued.
(1.5 mol) was added, and the mixture was reacted at room temperature for 2 hours to prepare a silica-based coating-type insulating film forming material. The number average molecular weight of this material for forming a membrane was calculated in the same manner as in Example 14, and as a result, it was found to be about 880. The material for forming an insulating film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料1.5mlを用い、
実施例14と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコン
ウエハ上に透明で均一なシリカ系絶縁膜を得た。この絶
縁膜の膜厚は、206nmであった。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察したが、クラックやピン
ホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating type insulating film forming material,
In the same manner as in Example 14, a transparent and uniform silica-based insulating film was obtained on a silicon wafer having one surface subjected to mirror polishing. The thickness of this insulating film was 206 nm. When the surface of the insulating film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

このシリカ系絶縁膜について、実施例14と同様に酸素
プラズマ処理を施した結果、その膜厚は129nmを示し、
酸素プラズマ中に暴露することによってその膜厚は約37
%も減少することが認められた。また、光学顕微鏡を用
いて、この絶縁膜の表面を観察した結果、全面に渡って
多数のクラックが発生していることが認められた。
As a result of subjecting the silica-based insulating film to oxygen plasma treatment in the same manner as in Example 14, the film thickness was 129 nm,
Exposure to oxygen plasma results in a film thickness of about 37
% Was also found to decrease. In addition, as a result of observing the surface of the insulating film using an optical microscope, it was confirmed that many cracks were generated over the entire surface.

また、この絶縁膜のIRスペクトルを測定した結果、43
0℃焼成後には認められたアルキル基(メチル基)に帰
属される吸収ピークが、酸素プラズマ処理後には全く認
められず、酸素プラズマによりこのアルキル基が脱離し
てしまうことが分かった。
In addition, as a result of measuring the IR spectrum of this insulating film, 43
No absorption peak attributed to the alkyl group (methyl group) observed after baking at 0 ° C. was observed at all after the oxygen plasma treatment, indicating that the alkyl group was desorbed by oxygen plasma.

実施例17 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)及びメチルトリメトキシシラン
136g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを続けなが
らテトラブトキシチタン42.5g(0.125モル)をエチルア
ルコール230g(5モル)に溶解させた溶液を添加した。
さらに、撹はんを続けながら24時間反応後、トリフェニ
ルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート16.5g
(0.04モル)を加えて完全に溶解させることによって、
シリカ系塗布型薄膜形成用材料を作製した。この絶縁膜
形成用材料について、テトラヒドロフランを溶離液と
し、HPLC(高速液体クロマトグラフィ)装置(日立製、
6000型)を用いて分子量分布を測定し、その結果からポ
リスチレン換算の数平均分子量を算出した(使用カラ
ム:日立化成工業(株)製商品名Gelpack GL−R420、流
量:1.75ml/分)結果、約3,260を示した。この薄膜形成
用材料は、室温下で1カ月間放置してもゲル化などは生
じなかった。
Example 17 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane and methyltrimethoxysilane in 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol
After 136 g (1 mol) was added and mixed well, a solution of 42.5 g (0.125 mol) of tetrabutoxytitanium dissolved in 230 g (5 mol) of ethyl alcohol was added with continued stirring.
Further, after reaction for 24 hours while continuing stirring, 16.5 g of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate
(0.04 mol) and completely dissolved,
A silica-based coating type thin film forming material was prepared. For this insulating film forming material, an HPLC (high performance liquid chromatography) device (Hitachi,
The molecular weight distribution was measured using 6000 type), and the number average molecular weight in terms of polystyrene was calculated from the results (column used: Gelpack GL-R420, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., flow rate: 1.75 ml / min). , About 3,260. The material for forming a thin film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型薄膜形成用材料1.5mlを用い、片
面に鏡面研磨を施したシリコンウエハ上にスピンコータ
により3,000rpmで30秒間塗布後、80℃のホットプレート
上で1分間乾燥して溶媒を除去した。このシリコンウエ
ハ上にメタルマスク(ストライプ状のパターンを打ち抜
いたステンレス板)を置き、低圧水銀灯の光(最強波
長:254nm)を10分間照射後、120℃のホットプレート上
で2分間加熱硬化させた。これをメチルイソブチルケト
ン溶液中で2分間現像後、シクロヘキサンで洗浄するこ
とによって、メタルマスクのパターンに一致するパター
ンを有するシリカ系薄膜がシリコンウエハ上に形成され
た。光学顕微鏡を用いて、この薄膜の表面を観察した
が、クラックやピンホールなどの欠陥は認められなかっ
た。
Using 1.5 ml of this silica-based coating-type thin film forming material, it was applied on a mirror-polished silicon wafer on one side at 3,000 rpm for 30 seconds by a spin coater, and then dried on an 80 ° C hot plate for 1 minute to remove the solvent. did. A metal mask (stainless steel plate punched out in a stripe pattern) was placed on this silicon wafer, irradiated with light from a low-pressure mercury lamp (strongest wavelength: 254 nm) for 10 minutes, and then heated and cured on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes. . This was developed in a methyl isobutyl ketone solution for 2 minutes, and then washed with cyclohexane, whereby a silica-based thin film having a pattern matching the pattern of the metal mask was formed on the silicon wafer. When the surface of this thin film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

実施例18 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからメチルトリメトキシシラン136g(1モル)を入
れて良く混合後、さらにテトラブトキシチタン42.5g
(0.125モル)をエチルアルコール230g(5モル)に溶
解させた溶液を添加した。さらに、撹はんを続けながら
24時間反応後、トリフェニルスルホニウムトリフルオロ
メタンスルホナート16.5g(0.04モル)を加えて完全に
溶解させることによって、シリカ系塗布型薄膜形成用材
料を作製した。この薄膜膜形成用材料について、実施例
17と同様にして数平均分子量を算出した結果、約3,190
を示した。この薄膜形成用材料は、室温下で1カ月間放
置してもゲル化などは生じなかった。
Example 18 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and while stirring, 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, cool to room temperature, add 136 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane, mix well, and further add 42.5 g of tetrabutoxytitanium.
(0.125 mol) in 230 g (5 mol) of ethyl alcohol was added. Furthermore, while continuing stirring
After reacting for 24 hours, 16.5 g (0.04 mol) of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate was added and completely dissolved to prepare a silica-based coating-type thin film forming material. Examples of this thin film film forming material
As a result of calculating the number average molecular weight in the same manner as 17, about 3,190
showed that. The material for forming a thin film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型薄膜形成用材料1.5mlを用い、実
施例17と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコンウ
エハ上にパターン化されたシリカ系薄膜を得た。また、
光学顕微鏡を用いて、この薄膜の表面を観察したが、ク
ラックやピンホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating-type thin film-forming material, a silica-based thin film patterned on a silicon wafer having one surface mirror-polished in the same manner as in Example 17 was obtained. Also,
When the surface of this thin film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

実施例19 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからメチルトリメトキシシラン136g(1モル)を入
れて良く混合後、さらにジプロポキシビスアセチルアセ
トナート45.5g(0.125モル)をエチルアルコール230g
(5モル)に溶解させた溶液を添加した。さらに、撹は
んを続けながら24時間反応後、トリフェニルスルホニウ
ムトリフルオロメタンスルホナート16.5g(0.04モル)
を加えて完全に溶解させることによって、シリカ系塗布
型薄膜形成用材料を作製した。この薄膜形成用材料につ
いて、実施例17と同様にして数平均分子量を算出した結
果、約1,180を示した。この薄膜形成用材料は、室温下
で1カ月間放置してもゲル化などは生じなかった。
Example 19 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water while continuing to stir.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, cool to room temperature, add 136 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane, mix well, and further add 45.5 g (0.125 mol) of dipropoxybisacetylacetonate to 230 g of ethyl alcohol.
(5 mol) was added. Furthermore, after reaction for 24 hours while stirring, 16.5 g (0.04 mol) of triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate
Was added and completely dissolved to prepare a silica-based coating-type thin film forming material. The number average molecular weight of this thin film forming material was calculated in the same manner as in Example 17, and as a result, it was found to be about 1,180. The material for forming a thin film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型薄膜形成用材料1.5mlを用い、実
施例17と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコンウ
エハ上にパターン化されたシリカ系薄膜を得た。光学顕
微鏡を用いて、この薄膜の表面を観察したが、クラック
やピンホールなどの欠陥は認められなかった。図3に接
触式の段差計により測定したこのシリカ系薄膜の表面粗
さの結果を示す。これらの結果から、得られたシリカ系
薄膜の膜厚は約400nmで、この表面にはメタルマスクに
対応するパターンが形成されていることが認められた。
Using 1.5 ml of this silica-based coating-type thin film-forming material, a silica-based thin film patterned on a silicon wafer having one surface mirror-polished in the same manner as in Example 17 was obtained. When the surface of this thin film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found. FIG. 3 shows the results of the surface roughness of this silica-based thin film measured by a contact type step meter. From these results, it was confirmed that the thickness of the obtained silica-based thin film was about 400 nm, and a pattern corresponding to the metal mask was formed on this surface.

実施例20 エチルアルコール345g(7.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを
続けながら無水マレイン酸2.45g(0.025モル)を蒸留水
72g(4モル)に溶解させた水溶液を添加して、60℃に
昇温した。そのまま60℃で1時間加熱後、室温まで冷却
してからトリフルオロプロピルトリメトキシシラン109g
(0.5モル)を入れて良く混合後、さらにジプロポキシ
ビスアセチルアセトナート54.5g(0.125モル)をエチル
アルコール230g(5モル)に溶解させた溶液を添加し
た。さらに、撹はんを続けながら24時間反応後、トリフ
ェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート1
6.5g(0.04モル)を加えて完全に溶解させることによっ
て、シリカ系塗布型薄膜形成用材料を作製した。この薄
膜形成用材料について、実施例17と同様にして数平均分
子量を算出した結果、約1,650を示した。この薄膜形成
用材料は、室温下で1カ月間放置してもゲル化などは生
じなかった。
Example 20 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane was added to 345 g (7.5 mol) of ethyl alcohol, mixed well, and 2.45 g (0.025 mol) of maleic anhydride was added to distilled water while continuing to stir.
An aqueous solution dissolved in 72 g (4 mol) was added, and the temperature was raised to 60 ° C. After heating at 60 ° C. for 1 hour, it was cooled to room temperature, and then trifluoropropyltrimethoxysilane 109 g.
(0.5 mol) and mixed well, and then a solution of 54.5 g (0.125 mol) of dipropoxybisacetylacetonate dissolved in 230 g (5 mol) of ethyl alcohol was added. After 24 hours of reaction with continuous stirring, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate 1
6.5 g (0.04 mol) was added and completely dissolved to prepare a silica-based coating-type thin film forming material. The number average molecular weight of this thin film forming material was calculated in the same manner as in Example 17, and as a result, it was found to be about 1,650. The material for forming a thin film did not cause gelation even when left at room temperature for one month.

このシリカ系塗布型薄膜形成用材料1.5mlを用い、実
施例17と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコンウ
エハ上にパターン化されたシリカ系薄膜を得た。光学顕
微鏡を用いて、この薄膜の表面を観察したが、クラック
やピンホールなどの欠陥は認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating-type thin film-forming material, a silica-based thin film patterned on a silicon wafer having one surface mirror-polished in the same manner as in Example 17 was obtained. When the surface of this thin film was observed using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found.

比較例5 エチルアルコール575g(12.5モル)中にテトラメトキ
シシラン152g(1モル)及びメチルトリメトキシシラン
136g(1モル)を入れて良く混合後、撹はんを続けなが
ら無水マレイン酸4.9g(0.05モル)を蒸留水126g(7モ
ル)に溶解させた水溶液を添加した。さらに、撹はんを
続けながら24時間反応させることによって、シリカ系塗
布型薄膜形成用材料を作製した。この薄膜形成用材料に
ついて、実施例17と同様にして数平均分子量を算出した
結果、約780を示した。この薄膜形成用材料は、室温下
での放置により徐々に分子量が増加して、1カ月程度で
沈殿物が発生し始めた。
Comparative Example 5 152 g (1 mol) of tetramethoxysilane and methyltrimethoxysilane in 575 g (12.5 mol) of ethyl alcohol
After 136 g (1 mol) was added and mixed well, an aqueous solution in which 4.9 g (0.05 mol) of maleic anhydride was dissolved in 126 g (7 mol) of distilled water was added while stirring was continued. Furthermore, the reaction was carried out for 24 hours while continuing to stir to prepare a silica-based coating-type thin film forming material. The number average molecular weight of this thin film forming material was calculated in the same manner as in Example 17, and as a result, it was found to be about 780. The molecular weight of the material for forming a thin film gradually increased by being left at room temperature, and a precipitate began to be generated in about one month.

このシリカ系塗布型薄膜形成用材料1.5mlを用い、実
施例17と同様にして片面に鏡面研磨を施したシリコンウ
エハ上にシリカ系薄膜を形成した。光学顕微鏡を用い
て、この薄膜の表面を観察した結果、クラックやピンホ
ールなどの欠陥は認められなかったが、メタルマスクに
対応するパターンは全く認められなかった。段差計によ
る表面粗さの測定結果からも、メタルマスクに対応する
ような凹凸は、全く認められなかった。
Using 1.5 ml of this silica-based coating-type thin film forming material, a silica-based thin film was formed on a silicon wafer whose one surface was mirror-polished in the same manner as in Example 17. As a result of observing the surface of this thin film using an optical microscope, no defects such as cracks and pinholes were found, but no pattern corresponding to the metal mask was found at all. Even from the results of measuring the surface roughness with the step gauge, no irregularities corresponding to the metal mask were found at all.

本願の第一から五の発明のシリカ系塗布型絶縁膜形成
用材料に於いては、保存安定性もあり、スピンコート法
などによって容易に厚膜形成が可能である。また、この
シリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を用いて作製したシリ
カ系絶縁膜は、透明で均一な膜でクラックやピンホール
などの欠陥も認められない。さらに、この絶縁膜は、酸
素プラズマ処理を施してもその膜厚はあまり減少せず、
また、その表面にクラックやピンホールなどの欠陥も現
れず、膜の構成成分に変化があまり認められないことか
ら、耐酸素プラズマ性に優れることが認められる。
The silica-based coating-type insulating film forming materials of the first to fifth aspects of the present invention have storage stability and can easily form a thick film by spin coating or the like. Further, the silica-based insulating film formed using the material for forming a silica-based coating-type insulating film is a transparent and uniform film, and has no defects such as cracks and pinholes. Furthermore, the thickness of this insulating film does not decrease so much even when subjected to the oxygen plasma treatment.
In addition, since defects such as cracks and pinholes do not appear on the surface, and little change is found in the components of the film, it is recognized that the film has excellent oxygen plasma resistance.

本願の第六の発明のシリカ系塗布型薄膜形成用材料に
於いては、保存安定性もあり、スピンコート法などによ
って容易に厚膜形成が可能である。また、このシリカ系
塗布型薄膜形成用材料を用いて作製したシリカ系薄膜
は、透明で均一な膜でクラックやピンホールなどの欠陥
も認められない。さらに、薄膜を作製する際に、光を照
射することによってパターン化が可能である。
The silica-based coating-type thin film forming material according to the sixth aspect of the present invention has storage stability and can easily form a thick film by spin coating or the like. In addition, the silica-based thin film produced using the silica-based coating-type thin film-forming material is a transparent and uniform film, and has no defects such as cracks and pinholes. Further, when a thin film is manufactured, patterning is possible by irradiating light.

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(a)アルコキシシラン及び/又はその部
分加水分解物、 (b)フッ素を含有するアルコキシシラン、 (c)Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体と、Zrの
アルコキシド及び/又はその誘導体との少なくともいず
れか、 (d)有機溶媒、 から得られることを特徴とするシリカ系塗布型絶縁膜形
成用材料。
1. An alkoxysilane and / or a partial hydrolyzate thereof, (b) a fluorine-containing alkoxysilane, (c) an alkoxide of Ti and / or a derivative thereof, and an alkoxide of Zr and / or a derivative thereof. (D) an organic solvent; and a silica-based coating-type insulating film forming material.
【請求項2】有機溶媒中でアルコキシシランとフッ素を
含有するアルコキシシランを混合後、Tiのアルコキシド
及び/又はその誘導体と、Zrのアルコキシド及び/又は
その誘導体との少なくともいずれかを添加することを特
徴とする請求項1記載のシリカ系塗布型絶縁膜形成用材
料の製造法。
2. Mixing of alkoxysilane and fluorine-containing alkoxysilane in an organic solvent, and then adding at least one of Ti alkoxide and / or derivative thereof and Zr alkoxide and / or derivative thereof. The method for producing a silica-based coating-type insulating film forming material according to claim 1.
【請求項3】有機溶媒中でアルコキシシランの部分加水
分解物を合成し、これにフッ素を含有するアルコキシシ
ランを混合後、Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体
と、Zrのアルコキシド及び/又はその誘導体との少なく
ともいずれかを添加することを特徴とする請求項1記載
のシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料の製造法。
3. A partial hydrolyzate of an alkoxysilane is synthesized in an organic solvent, mixed with a fluorine-containing alkoxysilane, and mixed with a Ti alkoxide and / or a derivative thereof and a Zr alkoxide and / or a derivative thereof. The method for producing a material for forming a silica-based coating type insulating film according to claim 1, wherein at least one of the following is added.
【請求項4】(a)アルコキシシラン及び/又はその部
分加水分解物、 (e)アルキルアルコキシシラン、 (c)Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体と、Zrの
アルコキシド及び/又はその誘導体との少なくともいず
れか、 (d)有機溶媒、 から得られることを特徴とするシリカ系塗布型絶縁膜形
成用材料。
(4) at least one of (a) an alkoxysilane and / or a partial hydrolyzate thereof, (e) an alkylalkoxysilane, (c) an alkoxide of Ti and / or a derivative thereof, and an alkoxide of Zr and / or a derivative thereof. (D) An organic solvent, wherein the material is a silica-based coating-type insulating film-forming material.
【請求項5】有機溶媒中でアルコキシシランとアルキル
アルコキシシランを混合後、Tiのアルコキシド及び/又
はその誘導体と、Zrのアルコキシド及び/又はその誘導
体との少なくともいずれかを添加することを特徴とする
請求項4記載のシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料の製造
法。
5. A method of mixing an alkoxysilane and an alkylalkoxysilane in an organic solvent, and then adding at least one of a Ti alkoxide and / or a derivative thereof and a Zr alkoxide and / or a derivative thereof. A method for producing the silica-based coating type insulating film forming material according to claim 4.
【請求項6】有機溶媒中でアルコキシシランの部分加水
分解物を合成し、これにアルキルアルコキシシランを混
合後、Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体と、Zrの
アルコキシド及び/又はその誘導体との少なくともいず
れかを添加することを特徴とする請求項4記載のシリカ
系塗布型絶縁膜形成用材料の製造法。
6. A partial hydrolyzate of an alkoxysilane is synthesized in an organic solvent, and after mixing with an alkylalkoxysilane, at least an alkoxide of Ti and / or a derivative thereof and an alkoxide of Zr and / or a derivative thereof are mixed. 5. The method for producing a silica-based coating type insulating film forming material according to claim 4, wherein any one of them is added.
【請求項7】(a)アルコキシシランと、 (e)アルキルアルコキシシラン及び/又は(b)フッ
素を含有するアルコキシシランと、 (c)Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体と、Zrの
アルコキシド及び/又はその誘導体との少なくともいず
れかと、 (d)有機溶媒と、 (f)水及び触媒と、 から得られることを特徴とするシリカ系塗布型絶縁膜形
成用材料の製造法であって、 有機溶媒中でアルキルアルコキシシラン及び/又はフッ
素を含有するアルコキシシランと水及び触媒を混合後、
Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体と、Zrのアルコ
キシド及び/又はその誘導体との少なくともいずれかを
添加し、さらにアルコキシシランを混合後、水及び触媒
を加えることを特徴とするシリカ系塗布型絶縁膜形成用
材料の製造法。
7. (a) alkoxysilane, (e) alkylalkoxysilane and / or (b) fluorine-containing alkoxysilane, (c) alkoxide of Ti and / or derivative thereof, alkoxide of Zr and / or Or (d) an organic solvent; (f) water and a catalyst; and a method for producing a silica-based coating-type insulating film forming material, comprising: After mixing the alkylalkoxysilane and / or alkoxysilane containing fluorine with water and the catalyst,
A silica-based coating type insulating film characterized by adding at least one of an alkoxide of Ti and / or a derivative thereof and an alkoxide of Zr and / or a derivative thereof, further mixing an alkoxysilane, and then adding water and a catalyst. Manufacturing method of forming material.
【請求項8】(e)アルキルアルコキシシラン及び/又
は(b)フッ素を含有するアルコキシシランと、 (c)Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体と、Zrの
アルコキシド及び/又はその誘導体との少なくともいず
れかと、 (d)有機溶媒と、 (f)水及び触媒と、 から得られることを特徴とするシリカ系塗布型絶縁膜形
成用材料。
8. At least one of (e) an alkylalkoxysilane and / or (b) a fluorine-containing alkoxysilane, (c) an alkoxide of Ti and / or a derivative thereof, and an alkoxide of Zr and / or a derivative thereof. And (d) an organic solvent; and (f) water and a catalyst.
【請求項9】有機溶媒中でアルキルアルコキシシラン及
び/又はフッ素を含有するアルコキシシランと水及び触
媒を混合後、Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体
と、Zrのアルコキシド及び/又はその誘導体との少なく
ともいずれかを添加することを特徴とする請求項8記載
のシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料の製造法。
9. After mixing an alkylalkoxysilane and / or a fluorine-containing alkoxysilane with water and a catalyst in an organic solvent, at least one of an alkoxide of Ti and / or a derivative thereof and an alkoxide of Zr and / or a derivative thereof is mixed. 9. The method for producing a silica-based coating type insulating film forming material according to claim 8, wherein any one of them is added.
【請求項10】(a)アルコキシシラン及び/又はその
部分加水分解物と、 (e)アルキルアルコキシシラン及び/又は(b)フッ
素を含有するアルコキシシランと、 (c)Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体と、Zrの
アルコキシド及び/又はその誘導体との少なくともいず
れかと、 (d)有機溶媒と、 (g)光酸発生剤と、 から得られることを特徴とするシリカ系塗布型絶縁膜形
成用材料。
10. An alkoxysilane and / or a partial hydrolyzate thereof, (e) an alkylalkoxysilane and / or (b) an alkoxysilane containing fluorine, and (c) an alkoxide of Ti and / or A derivative, at least one of an alkoxide of Zr and / or a derivative thereof, (d) an organic solvent, and (g) a photoacid generator. .
【請求項11】有機溶媒中でアルコキシシランとアルキ
ルアルコキシシラン及び/又はフッ素を含有するアルコ
キシシランを混合後、Tiのアルコキシド及び/又はその
誘導体と、Zrのアルコキシド及び/又はその誘導体との
少なくともいずれかを添加し、さらに光酸発生剤を添加
することを特徴とする請求項10記載のシリカ系塗布型絶
縁膜形成用材料の製造法。
11. After mixing an alkoxysilane and an alkylalkoxysilane and / or a fluorine-containing alkoxysilane in an organic solvent, at least one of a Ti alkoxide and / or a derivative thereof and a Zr alkoxide and / or a derivative thereof. 11. The method for producing a silica-based coating-type insulating film forming material according to claim 10, further comprising adding a photoacid generator.
【請求項12】有機溶媒中でアルコキシシランの部分加
水分解物を合成し、これにアルキルアルコキシシラン及
び/又はフッ素を含有するアルコキシシランを混合後、
Tiのアルコキシド及び/又はその誘導体と、Zrのアルコ
キシド及び/又はその誘導体との少なくともいずれかを
添加し、さらに光酸発生剤を添加することを特徴とする
請求項10記載のシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料の製造
法。
12. A partial hydrolyzate of alkoxysilane is synthesized in an organic solvent, and mixed with alkylalkoxysilane and / or alkoxysilane containing fluorine.
11. The silica-based coating-type insulation according to claim 10, wherein at least one of a Ti alkoxide and / or a derivative thereof and a Zr alkoxide and / or a derivative thereof is added, and a photoacid generator is further added. Manufacturing method of film forming material.
【請求項13】請求項1、4、8、10のいずれか1項に
記載のシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料又は請求項2、
3、5、6、7、9、11、12のいずれか1項に記載の方
法により製造されたシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を
基板上に塗布、乾燥、加熱硬化させたシリカ系絶縁膜。
13. The material for forming a silica-based coating type insulating film according to any one of claims 1, 4, 8, and 10, or
13. A silica-based insulating material obtained by applying a silica-based coating-type insulating film forming material produced by the method according to any one of 3, 5, 6, 7, 9, 11, and 12 onto a substrate, drying, and heat-curing. film.
【請求項14】回路素子が形成されている半導体チップ
基板、 半導体チップ基板に形成された第一の配線、 請求項1、4、8又は10に記載のシリカ系塗布型絶縁膜
形成用材料を基板上に塗布、乾燥、加熱硬化させて得ら
れたシリカ系絶縁膜、及び、 第一の配線と接続する第二の配線を有する半導体装置。
14. A semiconductor chip substrate on which a circuit element is formed, a first wiring formed on the semiconductor chip substrate, and the material for forming a silica-based coating type insulating film according to claim 1, 4, 8 or 10. A semiconductor device having a silica-based insulating film obtained by applying, drying, and heat-curing a substrate, and a second wiring connected to the first wiring.
【請求項15】回路素子が形成されている半導体チップ
基板に第一の配線を形成し、請求項1、4、8又は10に
記載のシリカ系塗布型絶縁膜形成用材料を基板上に塗
布、乾燥、加熱硬化させてシリカ系絶縁膜を形成し、 所定のエッチングレジストを形成し、エッチング処理し
てエッチングレジストで覆われていない部分の第一の配
線を露出させ、エッチングレジストを除去して第一の配
線と接続した第二の配線を形成することを特徴とする半
導体装置の製造法。
15. A first wiring is formed on a semiconductor chip substrate on which a circuit element is formed, and the material for forming a silica-based coating-type insulating film according to claim 1, 4, 8, or 10 is coated on the substrate. Drying, heating and curing to form a silica-based insulating film, forming a predetermined etching resist, performing an etching treatment to expose a portion of the first wiring not covered with the etching resist, and removing the etching resist. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a second wiring connected to a first wiring.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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