JP2890893B2 - Silica-based coating liquid - Google Patents

Silica-based coating liquid

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JP2890893B2
JP2890893B2 JP12977991A JP12977991A JP2890893B2 JP 2890893 B2 JP2890893 B2 JP 2890893B2 JP 12977991 A JP12977991 A JP 12977991A JP 12977991 A JP12977991 A JP 12977991A JP 2890893 B2 JP2890893 B2 JP 2890893B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シリカ系被膜形成用塗
布液に関するものであり、特に、半導体装置のパッシベ
ーション膜と封止樹脂の間に形成することにより、パッ
シベーション膜のクラックや封止樹脂とICチップ間の
剥離を防ぐためのバッファコート形成用塗布液として好
適に用いられるシリカ系被膜形成用塗布液に関するもの
である。また、そのほか、本発明は半導体、液晶表示素
子などの不純物の拡散防止、絶縁、表面の平坦化など、
並びにシリコン、ガラス、セラミックス、金属などの固
体表面の保護などを目的として、特に、厚膜を形成した
い場合に好適に用いられるシリカ系被膜形成用塗布液に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating solution for forming a silica-based film, and more particularly to a coating solution formed between a passivation film of a semiconductor device and a sealing resin to form cracks in the passivation film and sealing resin. The present invention relates to a coating liquid for forming a silica-based film, which is preferably used as a coating liquid for forming a buffer coat for preventing separation between the substrate and an IC chip. In addition, the present invention is a semiconductor, the diffusion prevention of impurities such as liquid crystal display element, insulation, surface flattening, etc.
The present invention also relates to a silica-based coating liquid for forming a thick film, particularly for protecting a solid surface of silicon, glass, ceramics, metal, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルコキシシランを加水分解・縮合する
ことによって得られる塗布液は、特公昭63−8186
号、特開昭58−204815号、特公昭63−460
95号公報などに示されているように従来から知られて
おり、半導体素子の不純物の拡散防止、絶縁、凹凸の平
坦化などの目的に使用されている。
2. Description of the Related Art A coating solution obtained by hydrolyzing and condensing an alkoxysilane is disclosed in JP-B-63-8186.
No. JP-A-58-204815, JP-B-63-460.
As disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 95, it is conventionally known, and is used for the purpose of preventing diffusion of impurities in a semiconductor element, insulating, and flattening unevenness.

【0003】一方、従来、半導体素子の表面保護膜とし
ては芳香族ポリイミドが使用されてきたが、紫外線消去
型ROMの表面保護膜としては、紫外光透過性の低さの
ために使用できないという問題がある。
On the other hand, conventionally, aromatic polyimide has been used as a surface protective film of a semiconductor element, but it cannot be used as a surface protective film of an ultraviolet-erasable ROM due to low ultraviolet light transmittance. There is.

【0004】そこで、紫外光透過性が良好で、かつ、厚
膜形成が可能であるシリカ系被膜形成用塗布液として、
本発明者らはアルコキシシラン中にある特定範囲量でフ
ェニル基を導入することを提案した(特願平2−205
880号)。
[0004] Therefore, as a coating solution for forming a silica-based film, which has good ultraviolet light transmittance and is capable of forming a thick film,
The present inventors have proposed to introduce a phenyl group in an alkoxysilane in a specific range amount (Japanese Patent Application No. 2-205).
880).

【0005】しかしこの従来の方法では、厚膜形成用と
してポリマー濃度をあげたために塗工性が低下し、膜に
ムラ、筋が発生するという問題があった。
[0005] However, in this conventional method, there is a problem that the coatability is lowered because the polymer concentration is increased for forming a thick film, and unevenness and streaks are generated in the film.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の技術の諸欠点に鑑み創案されたもので、その目的とす
るところは、厚膜形成が可能で、かつ、塗工性に優れた
シリカ系被膜形成用塗布液を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art. It is an object of the present invention to form a thick film and have excellent coatability. An object of the present invention is to provide a coating solution for forming a silica-based film.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
以下の構成により達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is as follows.
This is achieved by the following configuration.

【0008】アルコキシシランを加水分解および縮合す
ることによって得られるシリカ系被膜形成用塗布液であ
って、該塗布液が加水分解による生成アルコ−ルR′O
Hの沸点が80℃以上である一般式(1)で表されるア
ルコキシシランをアルコキシシランに対して0.5倍重
量以下の溶媒中で、加水分解および縮合させることによ
り得られることを特徴とするシリカ系被膜形成用塗布
液。
A coating liquid for forming a silica-based film obtained by hydrolyzing and condensing an alkoxysilane, wherein the coating liquid is an alcohol R'O produced by hydrolysis.
H is obtained by hydrolyzing and condensing an alkoxysilane represented by the general formula (1) having a boiling point of 80 ° C. or more in a solvent 0.5 times or less the weight of the alkoxysilane. Coating solution for forming a silica-based film.

【0009】 Rl Si(OR′)m (OR″)n (1) (ただし、Rは水素、アルキル基、アルケニル基、およ
びアリール基の群から選ばれる少なくとも1種であり、
R′はアルキル基、アルコキシアルキル基およびアリー
ル基の群から選ばれる少なくとも1種であり、R″は水
素、アルキル基、アルコキシアルキル基およびアリール
基の群から選ばれる少なくとも1種である。また、lは
1または2、mは1〜3の整数、nは0〜2の整数、l
+m+n=4である。)一般式(1)で示されるアルコ
キシシランは加水分解することにより、下記のごとくア
ルコールR′OHが生成するが、本願発明においてはア
ルコキシシランとして、加水分解によって生成するアル
コ−ルR′OHの沸点が80℃以上であるアルコキシシ
ランを選択することが重要である。
R 1 Si (OR ′) m (OR ″) n (1) (where R is at least one selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, and an aryl group;
R 'is at least one member selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxyalkyl group and an aryl group, and R "is at least one member selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an alkoxyalkyl group and an aryl group. l is 1 or 2, m is an integer of 1 to 3, n is an integer of 0 to 2, l
+ M + n = 4. ) The alkoxysilane represented by the general formula (1) is hydrolyzed to produce an alcohol R'OH as shown below. In the present invention, the alkoxysilane represented by the alcohol R'OH produced by hydrolysis is used as the alkoxysilane. It is important to select an alkoxysilane having a boiling point of 80 ° C. or higher.

【0010】 Rl Si(OR′)m (OR″)n + (m+n)H2 O → Rl Si(OH)m (OH)n + mR′OH + nR″OH 従来、この用途に用いられるアルコキシシランとして
は、加水分解によりメタノール、エタノールといった沸
点が80℃未満の低沸点アルコールを生成するものが使
用されてきたが、これは80℃以上の沸点を有するアル
コール、すなわち高沸点アルコールを生成するアルコキ
シシランを使用した場合は炭素数の多いアルコキシ基を
有するアルコキシシランであるため、耐クラック性を劣
化させると考えられてきたことによる。例えば特公昭6
3−46095号公報に示されているように、炭素数の
多いアルコキシ基をもったアルコキシシランを用いた塗
布液は、焼成時の残留アルコキシ基の脱離による収縮歪
が嵩高いアルコキシ基のために大きくなり、膜にクラッ
クが発生するとされていた。
R l Si (OR ′) m (OR ″) n + (m + n) H 2 O → R l Si (OH) m (OH) n + mR′OH + nR ″ OH Conventionally, this is used for this purpose. As the alkoxysilane, those which produce a low-boiling alcohol having a boiling point of less than 80 ° C such as methanol and ethanol by hydrolysis have been used, but this produces an alcohol having a boiling point of 80 ° C or more, that is, an alcohol having a high boiling point. This is because when alkoxysilane is used, it is considered to deteriorate crack resistance because it is an alkoxysilane having an alkoxy group having a large number of carbon atoms. For example, Tokiko Sho 6
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-46095, a coating liquid using an alkoxysilane having an alkoxy group having a large number of carbon atoms has a bulky shrinkage due to elimination of a residual alkoxy group during firing. And cracks were generated in the film.

【0011】しかしながら、本発明者らがかかる従来の
知見に基づき、厚膜形成用のためにポリマー濃度が高く
なるようにアルコキシシランの仕込量を増やしたとこ
ろ、上記のような低沸点アルコールが生成するアルコキ
シシランを用いた塗布液をスピンナー塗布して得られる
膜はムラや筋などが発生し、均一な膜を得るのは非常に
困難であるという事態に遭遇した。これは、薄膜形成用
塗布液においては、生成する低沸点アルコールは少量で
あるため問題にはならないが、厚膜形成用塗布液におい
ては、アルコキシシランの仕込量が多く、必然的に生成
する低沸点アルコールが大量となるためである。すなわ
ち、塗布液をスピンナー塗布する際、低沸点物を多く含
んだ塗布液はスピンナー回転中に低沸点アルコールの蒸
発が早く進み、滴下液のポリマー濃度が急激に変化し、
得られる膜にムラや筋などが発生することが判明した。
However, based on such conventional knowledge, the present inventors increased the amount of the alkoxysilane to be added so as to increase the polymer concentration for forming a thick film. A film obtained by spinner-coating a coating solution using an alkoxysilane to be used has irregularities and streaks, and has encountered a situation where it is very difficult to obtain a uniform film. This is not a problem because a small amount of low boiling alcohol is generated in the coating liquid for forming a thin film, but a large amount of alkoxysilane is charged in a coating liquid for forming a thick film, and a low boiling point is inevitably generated. This is because the boiling alcohol becomes large. That is, when spinner coating the coating liquid, the coating liquid containing a lot of low-boiling substances quickly evaporates the low-boiling alcohol during spinner rotation, the polymer concentration of the dripping liquid changes rapidly,
It was found that unevenness, streaks, and the like occurred in the obtained film.

【0012】したがって、本発明は厚膜形成用塗布液に
は低沸点アルコールを生成するアルコキシシランは不適
当であり、むしろ、高沸点アルコールを生成するアルコ
キシシランが適当であるとの知見に基づくものである。
Therefore, the present invention is based on the finding that alkoxysilanes that generate low-boiling alcohols are unsuitable for coating liquids for forming thick films, but rather alkoxysilanes that generate high-boiling alcohols are suitable. It is.

【0013】また、本発明の塗布液は上述のような加水
分解による生成アルコールの沸点が80℃以上であるア
ルコキシシランを、アルコキシシランに対して0.5倍
重量以下の溶媒中で加水分解および縮合させることによ
って形成することが重要であり、これにより厚膜形成が
可能で、かつ、塗工性に優れたシリカ系被膜形成用塗布
液を得ることができる。
Further, the coating liquid of the present invention is obtained by hydrolyzing an alkoxysilane having a boiling point of 80 ° C. or higher of the alcohol formed by the hydrolysis in a solvent 0.5 times or less the weight of the alkoxysilane. It is important to form by condensing, whereby a coating liquid for forming a silica-based film, which can form a thick film and has excellent coatability, can be obtained.

【0014】次に、一般式(1)において、Rは水素、
アルキル基、アルケニル基、またはアリール基である。
具体的には水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ビニル基、フェニル基、トリル基、ビフェニリ
ル基、ナフチル基などが挙げられる。比較的、薄い膜厚
の被膜形成用とするならば、従来から用いられてきたメ
チル基などのアルキル基でも構わないが、先にも述べた
ように厚膜形成用とするといういう観点からは、フェニ
ル基が好ましい。
Next, in the general formula (1), R is hydrogen,
It is an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group.
Specific examples include hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, vinyl, phenyl, tolyl, biphenylyl, and naphthyl groups. If a relatively thin film is to be formed, a conventionally used alkyl group such as a methyl group may be used, but from the viewpoint of forming a thick film as described above, And a phenyl group is preferred.

【0015】一般式(1)において、R′はアルキル
基、アルコキシアルキル基、あるいはアリール基であ
る。先にも述べたような、R′OHの沸点が80℃以上
になる具体的なOR′としては、プロポキシ基、ブトキ
シ基、2−メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ
基、2−プロポキシエトキシ基、2−ブトキシエトキシ
基、1−メチル−2−メトキシエトキシ基、1−メチル
−2−ブトキシエトキシ基、フェノキシ基などが挙げら
れ、mが2以上の場合、1種に限らず、2種以上のもの
を組み合わせてもよい。
In the general formula (1), R 'is an alkyl group, an alkoxyalkyl group or an aryl group. As described above, specific OR's at which the boiling point of R'OH is 80 ° C. or higher include propoxy, butoxy, 2-methoxyethoxy, 2-ethoxyethoxy, and 2-propoxyethoxy. , 2-butoxyethoxy group, 1-methyl-2-methoxyethoxy group, 1-methyl-2-butoxyethoxy group, phenoxy group and the like. May be combined.

【0016】一般式(1)において、R″は、水素、ア
ルキル基、アルコキシアルキル基、あるいはアリール基
である。具体的なOR″としては上記OR′はもちろん
のこと、ほかには、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキ
シ基などが挙げられる。
In the general formula (1), R ″ is hydrogen, an alkyl group, an alkoxyalkyl group or an aryl group. Specific OR ″ includes not only the above OR ′ but also a hydroxy group Methoxy group, ethoxy group and the like.

【0017】一般式(1)において、lは1または2で
あり、得られる膜の密着性からは1が好ましい。また、
mは1〜3の整数、nは0〜2の整数を示し、l+m+
n=4である。mは、塗工性の点から大きい程よく、好
ましくは3である。
In the general formula (1), 1 is 1 or 2, and 1 is preferable from the viewpoint of the adhesion of the obtained film. Also,
m is an integer of 1 to 3; n is an integer of 0 to 2;
n = 4. m is preferably as large as possible from the viewpoint of coatability, and is preferably 3.

【0018】一般式(1)で表されるアルコキシシラン
の具体例としては、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、メチルトリス(2−メトキシエ
トキシ)シラン、ジメチルジプロポキシシラン、フェニ
ルトリス(2−メトキシエトキシ)シランなどが挙げら
れるが、厚膜形成用とするという点からはフェニルトリ
ス(2−メトキシエトキシ)シランが好ましい。これら
アルコキシシランは単独で用いても良いが、2種以上を
混合して用いることもできる。実際に、耐クラック性と
紫外光透過率を両立しやするするためには、単独のアル
コキシシランを用いるよりも、2種以上のアルコキシシ
ランを混合して用いるほうが良い。
Specific examples of the alkoxysilane represented by the general formula (1) include methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, methyltris (2-methoxyethoxy) silane, dimethyldipropoxysilane, phenyltris (2-methoxy Examples thereof include ethoxy) silane, and phenyltris (2-methoxyethoxy) silane is preferable from the viewpoint of forming a thick film. These alkoxysilanes may be used alone or in combination of two or more. Actually, it is better to use a mixture of two or more kinds of alkoxysilanes than to use a single alkoxysilane in order to make both the crack resistance and the ultraviolet light transmittance compatible.

【0019】ここで耐クラツク性と紫外光透過性を両立
させるとは、具体的には、厚さ2.0μmあたりの25
4nmでの透過率が少なくとも50%以上であり、か
つ、クラックフリーで1.5μm以上の膜厚を有する被
膜を形成できることを意味し、このためには、メチルア
ルコキシシランとフェニルアルコキシシランを混合して
用い、かつ、該アルコキシシラン中のメチル基の総数が
フェニル基の総数の2倍以上、30倍以下となるように
するのが良い。また、2種以上のアルコキシシランを混
合する場合に、高沸点アルコールを生成するアルコキシ
シランのみでなく、低沸点アルコールを生成するアルコ
キシシランを、本発明の目的を損なわない範囲で加えて
も差し支えない。
Here, to satisfy both the crack resistance and the ultraviolet light transmission means, specifically, 25 mm / 2.0 μm in thickness.
This means that a film having a transmittance at 4 nm of at least 50% or more and having a crack-free thickness of 1.5 μm or more can be formed. For this purpose, methylalkoxysilane and phenylalkoxysilane are mixed. It is preferred that the total number of methyl groups in the alkoxysilane be at least twice and at most 30 times the total number of phenyl groups. When two or more alkoxysilanes are mixed, not only alkoxysilanes that generate high-boiling alcohols but also alkoxysilanes that generate low-boiling alcohols may be added within a range that does not impair the object of the present invention. .

【0020】本発明において用いられる溶媒は、有機溶
媒が好ましく、例えば、メタノール、エタノール、プロ
パノール、ブタノールなどのアルキルアルコール類;エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテ
ルなどのアルキレングリコール類;テトラヒドロフラ
ン、石油エーテル、ジエチルエーテルなどのエーテル
類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、ジイソブチルケトンなどのケトン類;N−メチ
ル−2−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチル
ホルムアミドなどのアミド類などを用いることができ
る。これらは単独で用いても良いし、また、2種以上を
混合して用いても良い。しかし、塗工性の点では沸点が
高いものから選ばれるのが好ましく、厚膜形成用とする
ためには耐クラック性を向上させる効果があるアミド系
溶媒が好ましく、特に、N−メチル−2−ピロリドンが
好ましい。
The solvent used in the present invention is preferably an organic solvent, for example, alkyl alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol Alkylene glycols such as monomethyl ether and propylene glycol monobutyl ether; ethers such as tetrahydrofuran, petroleum ether and diethyl ether; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and diisobutyl ketone; N-methyl-2-pyrrolidone and dimethylacetamide And amides such as dimethylformamide. These may be used alone or as a mixture of two or more. However, from the viewpoint of coatability, it is preferable to select from those having a high boiling point. In order to form a thick film, an amide solvent having an effect of improving crack resistance is preferable. -Pyrrolidone is preferred.

【0021】溶媒を用いる量は、アルコキシシランに対
する重量比で、0.5倍以下とすることが重要である。
0.5倍より多い溶媒を用いた場合は、反応によって生
成するシリコンポリマーの濃度が低くなるため、厚膜形
成用とはならない。好ましくは、アルコキシシランに対
する重量比で、0.3倍以下、さらに好ましくは、0.
2倍以下とするのが良い。しかし、0.1倍未満では反
応が急激に進むことによって、得られるポリマー構造の
秩序性が悪化し、膜物性の低下や保存安定性の劣化を引
き起こすため、適当ではない。
It is important that the amount of the solvent used is not more than 0.5 times by weight based on the alkoxysilane.
When the solvent is used in an amount of more than 0.5 times, the concentration of the silicon polymer generated by the reaction becomes low, so that it is not used for forming a thick film. Preferably, the weight ratio to the alkoxysilane is 0.3 times or less, more preferably, 0.1 times.
It is better to make it twice or less. However, if the ratio is less than 0.1 times, the reaction proceeds rapidly, thereby deteriorating the order of the obtained polymer structure and causing deterioration in film physical properties and storage stability.

【0022】加水分解反応のために添加する水の量につ
いては特に制限はないが、厚膜形成用とするためには、
アルコキシシランの0.5〜5.0倍モル量の範囲で選
択するのが好ましく、さらに好ましくは、1.0〜3.
0倍モル量の範囲で用いるのがよい。
The amount of water to be added for the hydrolysis reaction is not particularly limited, but for forming a thick film,
It is preferably selected in the range of 0.5 to 5.0 times the molar amount of the alkoxysilane, more preferably 1.0 to 3.0.
It is preferable to use it in the range of 0 times the molar amount.

【0023】反応を促進するために系に触媒を加えるこ
とができる。触媒としては、塩酸、リン酸、リン酸エス
テル、硫酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホ
ン酸、メチルスルホン酸、ホウ酸、酢酸、シュウ酸、そ
のほか、Al、Znなどの酸化物、アンバーライト(オ
ルガノ社製)、ナフィオン(デュポン社製)などの固体
触媒を用いることができる。
A catalyst can be added to the system to promote the reaction. Examples of the catalyst include hydrochloric acid, phosphoric acid, phosphoric acid ester, sulfuric acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methylsulfonic acid, boric acid, acetic acid, oxalic acid, oxides such as Al and Zn, amberlite ( Solid catalysts such as Organo Corporation and Nafion (DuPont) can be used.

【0024】反応温度については、反応系の凝固点から
沸点の範囲で通常、選択されるが、沸点以上の温度で加
圧状態で反応することももちろん差し支えない。
The reaction temperature is usually selected from the range from the freezing point to the boiling point of the reaction system, but it is of course possible to carry out the reaction at a temperature higher than the boiling point under pressure.

【0025】反応の様態は、連続式、バッチ式のいずれ
でもよい。反応後、必要であれば溶媒を追加して、ある
いは除去して粘度を調整すること、さらにヒドロキシプ
ロピルセルロース、グリセリンなどの粘度調整剤を添加
することも可能である。
The mode of the reaction may be either a continuous type or a batch type. After the reaction, if necessary, a solvent may be added or removed to adjust the viscosity, and a viscosity modifier such as hydroxypropylcellulose or glycerin may be added.

【0026】[0026]

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0027】実施例1 ブタノール70gと水40gと硫酸5gの混合物に、メ
チルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン188g
(0.7mol)とフェニルトリス(2−メトキシエト
キシ)シラン33g(0.1mol)を混合物をかくは
んしながら加えた。次に、溶液を50℃で3時間加熱
し、熟成させた。得られた溶液の生成アルコールは2−
メトキシエタノールであり、その沸点は124℃であっ
た。この溶液を塗布液としてシリコウェハ上にスピンナ
ーを用いて1500rpm、15秒の条件でコートし、
窒素中で80℃で30分間乾燥し、さらに300℃で3
0分間焼成してシリカ系被膜を得た。
Example 1 188 g of methyltris (2-methoxyethoxy) silane was added to a mixture of 70 g of butanol, 40 g of water and 5 g of sulfuric acid.
(0.7 mol) and 33 g (0.1 mol) of phenyltris (2-methoxyethoxy) silane were added while stirring the mixture. Next, the solution was heated at 50 ° C. for 3 hours and aged. The alcohol produced in the resulting solution is 2-
It was methoxyethanol and its boiling point was 124 ° C. Using this solution as a coating solution, a silicon wafer was coated using a spinner at 1500 rpm for 15 seconds.
Dry at 80 ° C for 30 minutes in nitrogen, and further at 300 ° C for 3 minutes.
It was baked for 0 minutes to obtain a silica-based coating.

【0028】得られた膜にはムラ、筋などの欠陥は見ら
れず、顕微鏡観察の結果、クラックはなかった。また、
膜厚は、2.1μmであった。
No defects such as unevenness and streaks were observed in the obtained film, and microscopic observation revealed no crack. Also,
The film thickness was 2.1 μm.

【0029】比較例1 原料のアルコキシシランをメチルトリエトキシシラン1
25g(0.7mol)とフェニルトリエトキシシラン
24g(0.1mol)の混合物とする以外は実施例1
と同じ方法で溶液を調合した。得られた溶液の生成アル
コールはエタノールであり、その沸点は78℃であっ
た。この溶液を得られた溶液を塗布液としてシリコウェ
ハ上にスピンナーを用いて1500rpm、15秒の条
件でコートし、窒素中で80℃で30分間乾燥し、さら
に300℃で30分間焼成してシリカ系被膜を得た。
Comparative Example 1 Methyltriethoxysilane 1 was used as the starting alkoxysilane.
Example 1 except that a mixture of 25 g (0.7 mol) and 24 g (0.1 mol) of phenyltriethoxysilane was used.
The solution was prepared in the same manner as described above. The alcohol formed in the resulting solution was ethanol, and the boiling point was 78 ° C. The resulting solution was applied as a coating solution on a silicon wafer using a spinner at 1500 rpm for 15 seconds, dried in nitrogen at 80 ° C. for 30 minutes, and further baked at 300 ° C. for 30 minutes to obtain a silica-based solution. A coating was obtained.

【0030】得られた膜にはムラ、筋などの欠陥が多数
見られ、実用に耐えるものではなかった。
The obtained film had many defects such as unevenness and streaks, and was not practical.

【0031】実施例2 プロピレングリコールモノブチルエーテル50gと水6
0gと酢酸3gの混合物に、メチルトリイソプロポキシ
シラン220g(1.0mol)とフェニルトリエトキ
シシラン24g(0.1mol)の混合物をかくはんし
ながら加えた。次ぎに、溶液を50℃で3時間加熱し、
熟成させた。得られた溶液を塗布液としてシリコウェハ
上にスピンナーを用いて1500rpm、15秒の条件
でコートし、窒素中で80℃で30分間乾燥し、さらに
300℃で30分間焼成してシリカ系被膜を得た。
Example 2 50 g of propylene glycol monobutyl ether and 6 parts of water
To a mixture of 0 g and 3 g of acetic acid, a mixture of 220 g (1.0 mol) of methyltriisopropoxysilane and 24 g (0.1 mol) of phenyltriethoxysilane was added with stirring. Next, heat the solution at 50 ° C. for 3 hours,
Aged. The resulting solution was applied as a coating solution on a silicon wafer using a spinner at 1500 rpm for 15 seconds, dried in nitrogen at 80 ° C. for 30 minutes, and further baked at 300 ° C. for 30 minutes to obtain a silica-based coating. Was.

【0032】得られた膜にはムラ、筋などの欠陥は見ら
れず、顕微鏡観察の結果、クラックはなかった。また、
膜厚は、3.5μmであった。
No defects such as unevenness and streaks were observed in the obtained film, and as a result of microscopic observation, no crack was found. Also,
The thickness was 3.5 μm.

【0033】比較例2 溶媒をプロピレングリコールモノブチルエーテル150
gとする以外は実施例2と同じ方法で溶液を調合した。
得られた溶液を塗布液としてシリコウェハ上にスピンナ
ーを用いて1500rpm、15秒の条件でコートし、
窒素中で80℃で30分間乾燥し、さらに300℃で3
0分間焼成してシリカ系被膜を得た。
Comparative Example 2 The solvent was propylene glycol monobutyl ether 150
A solution was prepared in the same manner as in Example 2 except that the amount was changed to g.
The obtained solution was coated as a coating solution on a silicon wafer at 1500 rpm for 15 seconds using a spinner,
Dry at 80 ° C for 30 minutes in nitrogen, and further at 300 ° C for 3 minutes.
It was baked for 0 minutes to obtain a silica-based coating.

【0034】得られた膜は、膜厚が1.0μmと薄かっ
た。
The obtained film was as thin as 1.0 μm.

【0035】実施例3 テトラヒドロフラン50gとジメチルアセトアミド10
0gと水100gとナフィオン5gの混合物に、メチル
トリプロポキシシラン440g(2.0mol)とジメ
チルジエトキシシラン74g(0.5mol)とジフェ
ニルジエトキシシラン27g(0.1mol)とフェニ
ルトリプロポキシシラン113g(0.4mol)の混
合物をかくはんしながら加えた。得られた溶液を塗布液
としてシリコウェハ上にスピンナーを用いて1500r
pm、15秒の条件でコートし、窒素中で80℃で30
分間乾燥し、さらに300℃で30分間焼成してシリカ
系被膜を得た。
Example 3 50 g of tetrahydrofuran and 10 parts of dimethylacetamide
In a mixture of 0 g, 100 g of water and 5 g of Nafion, 440 g (2.0 mol) of methyltripropoxysilane, 74 g (0.5 mol) of dimethyldiethoxysilane, 27 g (0.1 mol) of diphenyldiethoxysilane and 113 g of phenyltripropoxysilane ( 0.4 mol) of the mixture was added with stirring. The obtained solution was used as a coating liquid on a silicon wafer using a spinner at 1500 r.
pm, 15 seconds, 80 ° C in nitrogen for 30 seconds.
After drying for 300 minutes, it was further baked at 300 ° C. for 30 minutes to obtain a silica-based coating.

【0036】得られた膜にはムラ、筋などの欠陥は見ら
れず、顕微鏡観察の結果、クラックはなかった。また、
膜厚は、3.0μmであった。
No defects such as unevenness and streaks were observed in the obtained film, and as a result of microscopic observation, no crack was found. Also,
The film thickness was 3.0 μm.

【0037】実施例4 N−メチル−2−ピロリドン10gと水15gとリン酸
1gの混合物に、メチルトリエトキシシラン18g
(0.10mol)とメチルトリス(2−メトキシエト
キシ)シラン27g(0.10mol)とフェニルトリ
ス(2−メトキシエトキシ)シラン17g(0.05m
ol)の混合物をかくはんしながら加えた。得られた溶
液を塗布液としてシリコウェハ上にスピンナーを用いて
1500rpm、15秒の条件でコートし、窒素中で8
0℃で30分間乾燥し、さらに300℃で30分間焼成
してシリカ系被膜を得た。
EXAMPLE 4 18 g of methyltriethoxysilane was added to a mixture of 10 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 15 g of water and 1 g of phosphoric acid.
(0.10 mol), methyltris (2-methoxyethoxy) silane 27 g (0.10 mol) and phenyltris (2-methoxyethoxy) silane 17 g (0.05 m)
ol) was added with stirring. The obtained solution was applied as a coating solution on a silicon wafer using a spinner at 1500 rpm for 15 seconds, and the coating was performed in nitrogen for 8 hours.
It was dried at 0 ° C. for 30 minutes and further baked at 300 ° C. for 30 minutes to obtain a silica-based coating.

【0038】得られた膜にはムラ、筋などの欠陥は見ら
れず、顕微鏡観察の結果、クラックはなかった。また、
膜厚は、2.0μmであった。
No defects such as unevenness and streaks were observed in the obtained film, and as a result of microscopic observation, no crack was found. Also,
The thickness was 2.0 μm.

【0039】実施例5 ジイソブチルケトン100gと水20gと塩酸3gの混
合物に、メチルトリス(2−メトキシエトキシシラン)
268g(1.0mol)とテトラエトキシシラン72
g(0.5mol)とジメチルジメトキシシラン12g
(0.1mol)とフェニルトリエトキシシラン48g
(0.2mol)の混合物をかくはんしながら加えた。
得られた溶液を塗布液としてシリコウェハ上にスピンナ
ーを用いて1500rpm、15秒の条件でコートし、
窒素中で80℃で30分間乾燥し、さらに300℃で3
0分間焼成してシリカ系被膜を得た。
Example 5 Methyl tris (2-methoxyethoxysilane) was added to a mixture of 100 g of diisobutyl ketone, 20 g of water and 3 g of hydrochloric acid.
268 g (1.0 mol) and tetraethoxysilane 72
g (0.5 mol) and 12 g of dimethyldimethoxysilane
(0.1 mol) and 48 g of phenyltriethoxysilane
(0.2 mol) of the mixture was added with stirring.
The obtained solution was coated as a coating solution on a silicon wafer at 1500 rpm for 15 seconds using a spinner,
Dry at 80 ° C for 30 minutes in nitrogen, and further at 300 ° C for 3 minutes.
It was baked for 0 minutes to obtain a silica-based coating.

【0040】得られた膜にはムラ、筋などの欠陥は見ら
れず、顕微鏡観察の結果、クラックはなかった。また、
膜厚は、2.2μmであった。
No defects such as unevenness and streaks were observed in the obtained film, and as a result of microscopic observation, no crack was found. Also,
The film thickness was 2.2 μm.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明のシリカ被膜形成用塗布液は、塗
工性に優れており、塗布後の被膜にムラ、筋などの欠陥
が発生しない。また、焼成後の被膜は、特に2.0μm
以上の膜厚に形成せしめた場合でもクラックはなく、か
つ、紫外光透過性に優れているため、芳香族ポリイミド
に代わる紫外線消去型ROM用バッファコートとして使
用することができる。
The coating solution for forming a silica film according to the present invention is excellent in coatability and does not cause defects such as unevenness and streaks in the coated film. In addition, the film after firing is particularly 2.0 μm
Even when formed in the above film thickness, since there is no crack and excellent ultraviolet light transmittance, it can be used as a buffer coat for an ultraviolet erasing ROM instead of an aromatic polyimide.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アルコキシシランを加水分解および縮合す
ることによって得られるシリカ系被膜形成用塗布液であ
って、該塗布液が加水分解による生成アルコ−ルR′O
Hの沸点が80℃以上である一般式(1)で表されるア
ルコキシシランをアルコキシシランに対して0.5倍重
量以下の溶媒中で、加水分解および縮合させることによ
り得られることを特徴とするシリカ系被膜形成用塗布
液。 Rl Si(OR′)m (OR″)n (1) (ただし、Rは水素、アルキル基、アルケニル基、およ
びアリール基の群から選ばれる少なくとも1種であり、
R′はアルキル基、アルコキシアルキル基およびアリー
ル基の群から選ばれる少なくとも1種であり、R″は水
素、アルキル基、アルコキシアルキル基およびアリール
基の群から選ばれる少なくとも1種である。また、lは
1または2、mは1〜3の整数、nは0〜2の整数、l
+m+n=4である。)
1. A coating solution for forming a silica-based film obtained by hydrolyzing and condensing an alkoxysilane, wherein the coating solution is formed by alcohol R'O produced by hydrolysis.
H is obtained by hydrolyzing and condensing an alkoxysilane represented by the general formula (1) having a boiling point of 80 ° C. or more in a solvent 0.5 times or less the weight of the alkoxysilane. Coating solution for forming a silica-based film. R 1 Si (OR ′) m (OR ″) n (1) (where R is at least one selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, and an aryl group;
R 'is at least one member selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxyalkyl group and an aryl group, and R "is at least one member selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an alkoxyalkyl group and an aryl group. l is 1 or 2, m is an integer of 1 to 3, n is an integer of 0 to 2, l
+ M + n = 4. )
【請求項2】一般式(1)で表されるアルコキシシラン
のRがフェニル基であることを特徴とする請求項1記載
のシリカ系被膜形成用塗布液。
2. The coating liquid for forming a silica-based film according to claim 1, wherein R of the alkoxysilane represented by the general formula (1) is a phenyl group.
【請求項3】アルコキシシランがフェニルトリス(2−
メトキシエトキシ)シランであることを特徴とする請求
項1記載のシリカ系被膜形成用塗布液。
3. The method of claim 1, wherein the alkoxysilane is phenyltris (2-
2. The coating liquid for forming a silica-based film according to claim 1, wherein the coating liquid is methoxyethoxy) silane.
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