JP3494081B2 - 低密度膜の製造方法、低密度膜、絶縁膜および半導体装置 - Google Patents

低密度膜の製造方法、低密度膜、絶縁膜および半導体装置

Info

Publication number
JP3494081B2
JP3494081B2 JP18816599A JP18816599A JP3494081B2 JP 3494081 B2 JP3494081 B2 JP 3494081B2 JP 18816599 A JP18816599 A JP 18816599A JP 18816599 A JP18816599 A JP 18816599A JP 3494081 B2 JP3494081 B2 JP 3494081B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
bis
acid
butoxysilane
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP18816599A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001015500A (ja
Inventor
淳 塩田
唯啓 柴
孝治 住谷
欣司 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP18816599A priority Critical patent/JP3494081B2/ja
Publication of JP2001015500A publication Critical patent/JP2001015500A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3494081B2 publication Critical patent/JP3494081B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、膜の製造方法し、
さらに詳しくは、半導体素子などにおける層間絶縁とし
て、適当な均一な厚さを有する塗膜が形成可能で保存安
定性に優れ、しかも塗膜の誘電率および機械的強度に優
れた膜に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子などにおける層間絶縁
膜として、CVD法などの真空プロセスで以て形成され
たシリカ(SiO2)膜が多用されている。そして、近
年、より均一な層間絶縁膜を形成することを目的とし
て、SOG(Spin on Glass)膜と呼ばれ
るテトラアルコキシランの加水分解生成物を主成分とす
る塗布型の絶縁膜も使用されるようになっている。ま
た、半導体素子などの高集積化に伴い、有機SOGと呼
ばれるポリオルガノシロキサンを主成分とする低誘電率
の層間絶縁膜が開発されている。しかしながら、半導体
素子などのさらなる高集積化や多層化に伴い、より優れ
た導体間の電気絶縁性が要求されており、したがって、
保存安定性が良好でより低誘電率でリーク電流特性に優
れる層間絶縁膜が求められるようになっている。
【0003】そこで、特開平6−181201号公報に
は、層間絶縁膜として、より低誘電率の絶縁膜が開示さ
れている。この絶縁膜は、吸水性が低く、耐クラック性
に優れた半導体装置の絶縁膜を提供することを目的とし
ており、その構成は、チタン、ジルコニウム、ニオブお
よびタンタルから選ばれる少なくとも1種の元素を含む
有機金属化合物と、分子内にアルコキシ基を少なくとも
1個有する有機ケイ素化合物とを縮重合させてなる、数
平均分子量が500以上のオリゴマーを主成分とするも
のである。しかし、この様な従来の絶縁膜は、誘電率が
2.5以上で高周波数で動作する半導体装置へ応用する
には依然不十分であった。
【0004】また、SOGを電子線にて硬化する方法と
して、特開平10−237307号公報に、WO9700535
公報にシロキサン樹脂を主成分とする樹脂に電子線を照
射する技術が示されている。これらの方法はシロキサン
樹脂を電子線照射によりシリカ(SiO2)へ転化する
事を目的としており、得られた絶縁膜は誘電率は通常
3.5〜4.2を示し高周波数で動作する半導体装置へ
応用するには依然不十分であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するための膜の製造方法に関し、さらに詳しく
は、半導体素子などにおける層間絶縁膜として、誘電率
および機械的強度のバランスに優れた絶縁膜の製造方法
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は(A)シロキサ
ン化合物ならびに(B)前記(A)成分に相溶または分
散し、沸点または分解温度が250〜450℃である化
合物の膜を含む膜にエネルギー0.1〜50keV、照
射量1〜1000μC/cm 2 電子線を照射すること
を特徴とする低密度膜の製造方法、該製造方法により得
られた膜および絶縁膜を提供するものである。
【0007】本発明ではまず、(A)シロキサン化合物
(以下、「(A)成分」という)および(B)前記
(A)成分に相溶または分散し、沸点または分解温度が
250〜450℃である化合物(以下、「(B)成分」
という)を含む膜(以下、「塗膜」という)を基板上に
形成する。塗膜を形成するには上記(A)成分ならびに
(B)成分を有機溶媒に溶解してなる塗布組成物(以
下、「塗布組成物」という)を基板に塗布し、有機溶媒
を除去する。本発明において、(A)成分としては、下
記一般式(1)で表される化合物(以下、「化合物
(1)」という) R1 aSi(OR24-a ・・・・・(1) (R1は水素原子、フッ素原子または1価の有機基を示
し、R2は1価の有機基を示し、aは0〜2の整数を表
す。)および下記一般式(2) で表される化合物(以
下、「化合物(2)」という) R3 b(R4O)3-bSi−(R7d−Si(OR53-c6 c ・・・・・(2) (R3,R4,R5およびR6は、同一でも異なっていても
よく、それぞれ1価の有機基を示し、bおよびcは、同
一でも異なっていてもよく、0〜2の数を示し、R7
酸素原子または−(CH2)n−で表される基を示し、n
は1〜6を、dは0または1を示す。)からなる群より
選ばれる少なくとも1種の化合物の加水分解物および縮
合物もしくはいずれか一方である。
【0008】上記一般式(1)において、R1およびR2
の1価の有機基としては、アルキル基、アリール基、ア
リル基、グリシジル基などを挙げることができる。ま
た、一般式(1)において、R1は1価の有機基、特に
アルキル基またはフェニル基であることが好ましい。こ
こで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基などが挙げられ、好ましくは炭素数1
〜5であり、これらのアルキル基は鎖状でも、分岐して
いてもよく、さらに水素原子がフッ素原子などに置換さ
れていてもよい。一般式(1)において、アリール基と
しては、フェニル基、ナフチル基、メチルフェニル基、
エチルフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル
基、フルオロフェニル基などを挙げることができる。
【0009】一般式(1)で表される化合物の具体例と
しては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ト
リ−n−プロポキシシラン、トリ−iso−プロポキシ
シラン、トリ−n−ブトキシシラン、トリ−sec−ブ
トキシシラン、トリ−tert−ブトキシシラン、トリ
フェノキシシラン、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、フルオロトリ−n−プロポキ
シシラン、フルオロトリ−iso−プロポキシシラン、
フルオロトリ−n−ブトキシシラン、フルオロトリ−s
ec−ブトキシシラン、フルオロトリ−tert−ブト
キシシラン、フルオロトリフェノキシシラン、テトラメ
トキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プ
ロポキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、
テトラ−n−ブトキシラン、テトラ−sec−ブトキシ
シラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラフ
ェノキシシランなど;メチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロポキシシ
ラン、メチルトリ−iso−プロポキシシラン、メチル
トリ−n−ブトキシシラン、メチルトリ−sec−ブト
キシシラン、メチルトリ−tert−ブトキシシラン、
メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラ
ン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−n−プロ
ポキシシラン、エチルトリ−iso−プロポキシシラ
ン、エチルトリ−n−ブトキシシラン、エチルトリ−s
ec−ブトキシシラン、エチルトリ−tert−ブトキ
シシラン、エチルトリフェノキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ
−n−プロポキシシラン、ビニルトリ−iso−プロポ
キシシラン、ビニルトリ−n−ブトキシシラン、ビニル
トリ−sec−ブトキシシラン、ビニルトリ−tert
−ブトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、n−
プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキ
シシラン、n−プロピルトリ−n−プロポキシシラン、
n−プロピルトリ−iso−プロポキシシラン、n−プ
ロピルトリ−n−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−
sec−ブトキシシラン、n−プロピルトリ−tert
−ブトキシシラン、n−プロピルトリフェノキシシラ
ン、i−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルト
リエトキシシラン、i−プロピルトリ−n−プロポキシ
シラン、i−プロピルトリ−iso−プロポキシシラ
ン、i−プロピルトリ−n−ブトキシシラン、i−プロ
ピルトリ−sec−ブトキシシラン、i−プロピルトリ
−tert−ブトキシシラン、i−プロピルトリフェノ
キシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチ
ルトリエトキシシラン、n−ブチルトリ−n−プロポキ
シシラン、n−ブチルトリ−iso−プロポキシシラ
ン、n−ブチルトリ−n−ブトキシシラン、n−ブチル
トリ−sec−ブトキシシラン、n−ブチルトリ−te
rt−ブトキシシラン、n−ブチルトリフェノキシシラ
ン、sec−ブチルトリメトキシシラン、sec−ブチ
ル−i−トリエトキシシラン、sec−ブチル−トリ−
n−プロポキシシラン、sec−ブチル−トリ−iso
−プロポキシシラン、sec−ブチル−トリ−n−ブト
キシシラン、sec−ブチル−トリ−sec−ブトキシ
シラン、sec−ブチル−トリ−tert−ブトキシシ
ラン、sec−ブチル−トリフェノキシシラン、t−ブ
チルトリメトキシシラン、t−ブチルトリエトキシシラ
ン、t−ブチルトリ−n−プロポキシシラン、t−ブチ
ルトリ−iso−プロポキシシラン、t−ブチルトリ−
n−ブトキシシラン、t−ブチルトリ−sec−ブトキ
シシラン、t−ブチルトリ−tert−ブトキシシラ
ン、t−ブチルトリフェノキシシラン、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−n−プロポキシシラン、フェニルトリ−iso−
プロポキシシラン、フェニルトリ−n−ブトキシシラ
ン、フェニルトリ−sec−ブトキシシラン、フェニル
トリ−tert−ブトキシシラン、フェニルトリフェノ
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、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリエトキシシラン、γ−トリフロロプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−トリフロロプロピルトリエ
トキシシランなど;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−n−プロポキシシ
ラン、ジメチル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジメ
チル−ジ−n−ブトキシシラン、ジメチル−ジ−sec
−ブトキシシラン、ジメチル−ジ−tert−ブトキシ
シラン、ジメチルジフェノキシシラン、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
−n−プロポキシシラン、ジエチル−ジ−iso−プロ
ポキシシラン、ジエチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ
エチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジエチル−ジ−
tert−ブトキシシラン、ジエチルジフェノキシシラ
ン、ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロ
ピルジエトキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−プ
ロポキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−iso−プロ
ポキシシラン、ジ−n−プロピル−ジ−n−ブトキシシ
ラン、ジ−n−プロピル−ジ−sec−ブトキシシラ
ン、ジ−n−プロピル−ジ−tert−ブトキシシラ
ン、ジ−n−プロピル−ジ−フェノキシシラン、ジ−i
so−プロピルジメトキシシラン、ジ−iso−プロピ
ルジエトキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−
プロポキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−iso
−プロポキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−n−
ブトキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−sec−
ブトキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−tert
−ブトキシシラン、ジ−iso−プロピル−ジ−フェノ
キシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−n
−ブチルジエトキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−
プロポキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−iso−プロ
ポキシシラン、ジ−n−ブチル−ジ−n−ブトキシシラ
ン、ジ−n−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ
−n−ブチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−n
−ブチル−ジ−フェノキシシラン、ジ−sec−ブチル
ジメトキシシラン、ジ−sec−ブチルジエトキシシラ
ン、ジ−sec−ブチル−ジ−n−プロポキシシラン、
ジ−sec−ブチル−ジ−iso−プロポキシシラン、
ジ−sec−ブチル−ジ−n−ブトキシシラン、ジ−s
ec−ブチル−ジ−sec−ブトキシシラン、ジ−se
c−ブチル−ジ−tert−ブトキシシラン、ジ−se
c−ブチル−ジ−フェノキシシラン、ジ−tert−ブ
チルジメトキシシラン、ジ−tert−ブチルジエトキ
シシラン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−プロポキシ
シラン、ジ−tert−ブチル−ジ−iso−プロポキ
シシラン、ジ−tert−ブチル−ジ−n−ブトキシシ
ラン、ジ−tert−ブチル−ジ−sec−ブトキシシ
ラン、ジ−tert−ブチル−ジ−tert−ブトキシ
シラン、ジ−tert−ブチル−ジ−フェノキシシラ
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−n−プロポキシシラ
ン、ジフェニル−ジ−iso−プロポキシシラン、ジフ
ェニル−ジ−n−ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−s
ec−ブトキシシラン、ジフェニル−ジ−tert−ブ
トキシシラン、ジフェニルジフェノキシシラン、ジビニ
ルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−トリフロロ
プロピルトリメトキシシラン、γ−トリフロロプロピル
トリエトキシシランなど;を挙げることができる。上記
化合物(1)のうちテトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−
iso−プロポキシシラン、テトラフェノキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリ−n−プロポキシシラン、メチルトリ−
iso−プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラ
ン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、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、ジメチルジメ
トキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジ
メトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、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、ト
リメチルモノメトキシシラン、トリメチルモノエトキシ
シラン、トリエチルモノメトキシシラン、トリエチルモ
ノエトキシシラン、トリフェニルモノメトキシシラン、
トリフェニルモノエトキシシランである。
【0010】上記一般式(2)において、1価の有機基
としては、先の一般式(1)と同様な有機基を挙げるこ
とができる。また、一般式(2)のR7である2価の有
機基としては、メチレン基、炭素数2〜6のアルキレン
基などを挙げることができる。一般式(2)のうち、R
7が酸素原子の化合物としては、ヘキサメトキシジシロ
キサン、ヘキサエトキシジシロキサン、ヘキサフェノキ
シジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ
−3−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペン
タエトキシ−3−メチルジシロキサン、1,1,1,
3,3−ペンタメトキシ−3−フェニルジシロキサン、
1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−フェニルジ
シロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3
−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエト
キシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3
−テトラメトキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、
1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジフェニル
ジシロキサン、1,1,3−トリメトキシ−1,3,3
−トリメチルジシロキサン、1,1,3−トリエトキシ
−1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−
トリメトキシ−1,3,3−トリフェニルジシロキサ
ン、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−トリフェ
ニルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,
3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジエトキシ−
1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−
ジメトキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキ
サン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラフ
ェニルジシロキサンなどを挙げることができる。これら
のうち、ヘキサメトキシジシロキサン、ヘキサエトキシ
ジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,
3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエ
トキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,
3−テトラメトキシ−1,3−ジフェニルジシロキサ
ン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラメチ
ルジシロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3
−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−
1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3
−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシロ
キサンなどを、好ましい例として挙げることができる。
一般式(2)においてdが0の化合物としては、ヘキサ
メトキシジシラン、ヘキサエトキシジシラン、ヘキサフ
ェニキシジシラン、1,1,1,2,2−ペンタメトキ
シ−2−メチルジシラン、1,1,1,2,2−ペンタ
エトキシ−2−メチルジシラン、1,1,1,2,2−
ペンタメトキシ−2−フェニルジシラン、1,1,1,
2,2−ペンタエトキシ−2−フェニルジシラン、1,
1,2,2−テトラメトキシ−1,2−ジメチルジシラ
ン、1,1,2,2−テトラエトキシ−1,2−ジメチ
ルジシラン、1,1,2,2−テトラメトキシ−1,2
−ジフェニルジシラン、1,1,2,2−テトラエトキ
シ−1,2−ジフェニルジシラン、1,1,2−トリメ
トキシ−1,2,2−トリメチルジシラン、1,1,2
−トリエトキシ−1,2,2−トリメチルジシラン、
1,1,2−トリメトキシ−1,2,2−トリフェニル
ジシラン、1,1,2−トリエトキシ−1,2,2−ト
リフェニルジシラン、1,2−ジメトキシ−1,1,
2,2−テトラメチルジシラン、1,2−ジエトキシ−
1,1,2,2−テトラメチルジシラン、1,2−ジメ
トキシ−1,1,2,2−テトラフェニルジシラン、
1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テトラフェニル
ジシランなどを、一般式(2)においてR7が−(CH
2)n−で表される基の化合物としては、ビス(ヘキサメ
トキシシリル)メタン、ビス(ヘキサエトキシシリル)
メタン、ビス(ヘキサフェノキシシリル)メタン、ビス
(ジメトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジエトキシ
メチルシリル)メタン、ビス(ジメトキシフェニルシリ
ル)メタン、ビス(ジエトキシフェニルシリル)メタ
ン、ビス(メトキシジメチルシリル)メタン、ビス(エ
トキシジメチルシリル)メタン、ビス(メトキシジフェ
ニルシリル)メタン、ビス(エトキシジフェニルシリ
ル)メタン、ビス(ヘキサメトキシシリル)エタン、ビ
ス(ヘキサエトキシシリル)エタン、ビス(ヘキサフェ
ノキシシリル)エタン、ビス(ジメトキシメチルシリ
ル)エタン、ビス(ジエトキシメチルシリル)エタン、
ビス(ジメトキシフェニルシリル)エタン、ビス(ジエ
トキシフェニルシリル)エタン、ビス(メトキシジメチ
ルシリル)エタン、ビス(エトキシジメチルシリル)エ
タン、ビス(メトキシジフェニルシリル)エタン、ビス
(エトキシジフェニルシリル)エタン、1,3−ビス
(ヘキサメトキシシリル)プロパン、1,3−ビス(ヘ
キサエトキシシリル)プロパン、1,3−ビス(ヘキサ
フェノキシシリル)プロパン、1,3−ビス(ジメトキ
シメチルシリル)プロパン、1,3−ビス(ジエトキシ
メチルシリル)プロパン、1,3−ビス(ジメトキシフ
ェニルシリル)プロパン、1,3−ビス(ジエトキシフ
ェニルシリル)プロパン、1,3−ビス(メトキシジメ
チルシリル)プロパン、1,3−ビス(エトキシジメチ
ルシリル)プロパン、1,3−ビス(メトキシジフェニ
ルシリル)プロパン、1,3−ビス(エトキシジフェニ
ルシリル)プロパンなどを挙げることができる。これら
のうち、ヘキサメトキシジシラン、ヘキサエトキシジシ
ラン、ヘキサフェニキシジシラン、1,1,2,2−テ
トラメトキシ−1,2−ジメチルジシラン、1,1,
2,2−テトラエトキシ−1,2−ジメチルジシラン、
1,1,2,2−テトラメトキシ−1,2−ジフェニル
ジシラン、1,1,2,2−テトラエトキシ−1,2−
ジフェニルジシラン、1,2−ジメトキシ−1,1,
2,2−テトラメチルジシラン、1,2−ジエトキシ−
1,1,2,2−テトラメチルジシラン、1,2−ジメ
トキシ−1,1,2,2−テトラフェニルジシラン、
1,2−ジエトキシ−1,1,2,2−テトラフェニル
ジシラン、ビス(ヘキサメトキシシリル)メタン、ビス
(ヘキサエトキシシリル)メタン、ビス(ジメトキシメ
チルシリル)メタン、ビス(ジエトキシメチルシリル)
メタン、ビス(ジメトキシフェニルシリル)メタン、ビ
ス(ジエトキシフェニルシリル)メタン、ビス(メトキ
シジメチルシリル)メタン、ビス(エトキシジメチルシ
リル)メタン、ビス(メトキシジフェニルシリル)メタ
ン、ビス(エトキシジフェニルシリル)メタンを、好ま
しい例として挙げることができる。本発明において、化
合物(1)および化合物(2)は2種以上用いることも
できる。化合物(1)および化合物(2)で表される化
合物は加水分解、部分縮合させる際に、一般式(1)お
よび(2)においてR2O−、R4O−およびR5O−で
表される基1モル当たり、0.3〜5.0モルの水を用
いることが好ましく、0.5〜2.0モルの水を加える
ことが特に好ましい。添加する水の量が0.3〜5.0
モルの範囲内の値であれば、塗膜の均一性が低下するお
それがなく、また、膜形成用組成物の保存安定性が低下
するおそれも少ないためである。(A)成分が縮合物で
ある場合には、ポリスチレン換算重量平均分子量で50
0〜100000であることが好ましい。
【0011】(B)成分 本発明において前記(A)成分に相溶または分散し、沸
点または分解温度が250〜450℃である化合物とし
てはポリアルキレンオキサイド構造を有する化合物、
(メタ)アクリレート系重合体、ポリエステル、
ポリカーボネート、ポリアンハイドライドなどを挙げ
ることができる。本発明において、沸点および分解温度
とは1気圧下での温度を示す。 ポリアルキレンオキサイド構造を有する化合物 ここで、ポリアルキレンオキサイド構造としてはポリエ
チレンオキサイド構造、ポリプロピレンオキサイド構
造、ポリテトラメチレンオキサイド構造、ポリブチレン
オキシド構造などが挙げられる。具体的には、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエテチレンア
ルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステロー
ルエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、アル
キルフェノールホルマリン縮合物の酸化エチレン誘導
体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック
コポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
アルキルエーテルなどのエーテル型化合物、ポリオキシ
エチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソル
ビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸ア
ルカノールアミド硫酸塩などのエーテルエステル型化合
物、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレン
グリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポ
リグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪
酸エステルなどのエーテルエステル型化合物などを挙げ
ることができる。ポリオキシチレンポリオキシプロピレ
ンブロックコポリマーとしては下記のようなブロック構
造を有する化合物が挙げられる。 −(A)n−(B)m− −(A)n−(B)m−(A)l- (式中、Aは−CH2CH2O−で表される基を、Bは−
CH2CH(CH3)O−で表される基を示し、nは1〜
90、mは10〜99、lは0〜90の数を示す)
【0012】(メタ)アクリル系重合体 本発明において(メタ)アクリル系重合体を構成するア
クリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルとして
は、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキ
ルエステル、アクリル酸アルコキシアルキルエステル、
メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルコキ
シアルキルエステルなどを挙げることができる。アクリ
ル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸
イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシルなど
の炭素数1〜6のアルキルエステル、メタクリル酸アル
キルエステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸イ
ソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソ
ブチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ペンチル、
メタクリル酸ヘキシルなどの炭素数1〜6のアルキルエ
ステル、アクリル酸アルコキシアルキルエステルとして
は、アクリル酸メトキシメチル、アクリル酸エトキシエ
チル、メタクリル酸アルコキシアルキルエステルとして
は、メタクリル酸メトキシメチル、メタクリル酸エトキ
シエチルなどを挙げることができる。これらの中でも、
メタクリル酸アルキルエステルを使用することが好まし
く、特にメタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル
などを使用することが好ましい。
【0013】本発明において、(メタ)アクリル系重合
体は上記モノマーにアルコキシシリル基を有するモノマ
ーを共重合してなることが好ましい。アルコキシシル基
を有するモノマーとしては、メタクリル酸3−(トリメ
トキシシリル)プロピル、メタクリル酸3−(トリエト
キシシリル)プロピル、メタクリル酸3−[トリ(メト
キシエトキシ)シリル]プロピル、メタクリル酸3−
(メチルジメトキシシリル)プロピル、メタクリル酸3
−(メチルジエトキシシリル)プロピルなどを挙げるこ
とができる。アルコキシシリル基を有するモノマーはア
クリル系重合体を構成する全モノマーに通常、0.5〜
10モル%、好ましくは1〜7モル%の割合で含まれ
る。本発明においてアクリル系重合体は、上記アクリル
酸エステル、メタクリル酸エステルおよびアルコキシシ
リル基を有するモノマー以外のラジカル重合性モノマー
を40モル%以下共重合していてもよい。ラジカル重合
性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸などの
不飽和カルボン酸、N,N−ジメチルアクリルアミド、
N,N−ジメチルメタクリルアミドなどの不飽和アミ
ド、アクリロニトリルなどの不飽和ニトリル、メチルビ
ニルケトンなどの不飽和ケトン、スチレン、α-メチル
スチレンなどの芳香族化合物などを挙げることができ
る。本発明において、(メタ)アクリル系重合体のポリ
スチレン換算数平均分子量は1000〜100000、
好ましくは1000〜20,000である。 ポリエステル ヒドロキシカルボン酸の重縮合物、ラクトンの開環重合
物、脂肪族ポリオールと脂肪族ポリカルボン酸との重縮
合物などを挙げることができる。 ポリカーボネート ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネー
ト、ポリトリメチレンカーボネート、ポリテトラメチレ
ンカーボネート、ポリペンタメチレンカーボネート、ポ
リヘキサメチレンカーボネートなどの炭酸とアルキレン
グリコールの重縮合物を挙げることができる。 ポリアンハイドライド ポリマロニルオキシド、ポリアジポイルオキシド、ポリ
ピメロイルオキシド、ポリスベロイルオキシド、ポリア
ゼライルオキシド、ポリセバコイルオキシドなどのジカ
ルボン酸の重縮合物などを挙げることができる。また、
(B)成分としはその他にも、ポリ(N−ビニルアセト
アミド)、ポリ(N−ビニルピロリドン、ポリ(2−メ
チル−2−オキサゾリン)、ポリ(N、N−ジメチルア
クリルアミド)などのビニルアミド系重合体、ポリスチ
レン、ポリメチルスチレン、ポリα−メチルスチレンな
どのスチレン系重合体なども挙げることができる。
【0014】本発明において、(B)成分としてはア
ルキレンオキサイド構造を有する化合物またはアクリ
レート系重合体を使用することが好ましく、特にアル
キレンオキサイド構造を有する化合物なかでもポリオキ
シエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマーな
どのポリオキシアルキレンブロックコポリマーが好まし
い。(B)成分の使用量は、(A)成分(完全加水分解
縮合物換算)に対して通常1〜80重量%、好ましくは
5〜65重量%である。(B)成分の使用割合が1重量
%以下では、誘電率を下げる効果は小さく、80重量%
以上では機械的強度が低下する。なお、本発明において
完全加水分解縮合物とは、(A)成分中の−OR2およ
び−OR3で表される基が100%加水加水分解してO
H基となり、完全に縮合したものを示す。
【0015】本発明では、通常上記(A)成分〜(B)
成分を有機溶媒に溶解して塗布組成物とする。本発明で
使用される有機溶媒としては、本発明に使用する有機溶
剤としては、例えばn−ペンタン、i−ペンタン、n−
ヘキサン、i−ヘキサン、n−ヘプタン、i−ヘプタ
ン、2,2,4−トリメチルペンタン、n−オクタン、
i−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン
等の脂肪族炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシ
レン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエ
チルベンゼン、n−プロピルベンセン、i−プロピルベ
ンセン、ジエチルベンゼン、i−ブチルベンゼン、トリ
エチルベンゼン、ジ−i−プロピルベンセン、n−アミ
ルナフタレン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素
系溶媒;メタノール、エタノール、n−プロパノール、
i−プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、
sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノー
ル、i−ペンタノール、2−メチルブタノール、sec
−ペンタノール、t−ペンタノール、3−メトキシブタ
ノール、n−ヘキサノール、2−メチルペンタノール、
sec−ヘキサノール、2−エチルブタノール、sec
−ヘプタノール、ヘプタノール−3、n−オクタノー
ル、2−エチルヘキサノール、sec−オクタノール、
n−ノニルアルコール、2,6−ジメチルヘプタノール
−4、n−デカノール、sec−ウンデシルアルコー
ル、トリメチルノニルアルコール、sec−テトラデシ
ルアルコール、sec−ヘプタデシルアルコール、フェ
ノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノー
ル、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノール、ベン
ジルアルコール、フェニルメチルカルビノール、ジアセ
トンアルコール、クレゾール等のモノアルコール系溶
媒;エチレングリコール、1,2−プロピレングリコー
ル、1,3−ブチレングリコール、ペンタンジオール−
2,4、2−メチルペンタンジオール−2,4、ヘキサ
ンジオール−2,5、ヘプタンジオール−2,4、2−
エチルヘキサンジオール−1,3、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコー
ル、トリプロピレングリコール、グリセリン等の多価ア
ルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチ
ル−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、
ジエチルケトン、メチル−i−ブチルケトン、メチル−
n−ペンチルケトン、エチル−n−ブチルケトン、メチ
ル−n−ヘキシルケトン、ジ−i−ブチルケトン、トリ
メチルノナノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキ
サノン、2,4−ペンタンジオン、アセトニルアセト
ン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン、フェンチ
ョン等のケトン系溶媒;エチルエーテル、i−プロピル
エーテル、n−ブチルエーテル、n−ヘキシルエーテ
ル、2−エチルヘキシルエーテル、エチレンオキシド、
1,2−プロピレンオキシド、ジオキソラン、4−メチ
ルジオキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エ
チレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチル
エーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテ
ル、エチレングリコールモノ−n−ヘキシルエーテル、
エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレング
リコールモノ−2−エチルブチルエーテル、エチレング
リコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレン
グリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノ−n−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコ
ール、テトラエチレングリコールジ−n−ブチルエーテ
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エチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノ
ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラ
ヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等のエー
テル系溶媒;ジエチルカーボネート、酢酸メチル、酢酸
エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、酢
酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、
酢酸i−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸n−ペンチ
ル、酢酸sec−ペンチル、酢酸3−メトキシブチル、
酢酸メチルペンチル、酢酸2−エチルブチル、酢酸2−
エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、
酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸n−ノニル、アセト酢
酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコール
モノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチ
ルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、
酢酸ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、
酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレ
ングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プロピレング
リコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコール
モノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシ
トリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n
−ブチル、プロピオン酸i−アミル、シュウ酸ジエチ
ル、シュウ酸ジ−n−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチ
ル、乳酸n−ブチル、乳酸n−アミル、マロン酸ジエチ
ル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等のエステル
系溶媒;N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトア
ミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、N−メチルプロピオンアミド、N−メチルピ
ロリドン等の含窒素系溶媒;硫化ジメチル、硫化ジエチ
ル、チオフェン、テトラヒドロチオフェン、ジメチルス
ルホキシド、スルホラン、1,3−プロパンスルトン等
の含硫黄系溶媒等を挙げることができる。これらは1種
あるいは2種以上を混合して使用することができる。本
発明においては、沸点が250℃未満の有機溶媒を使用
することが特に好ましく、具体的にはメタノール、エタ
ノール、イソプロパノール等のアルコール、エチレング
リコール、グリセリン等の多価アルコール、エチレング
リコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ
ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピ
レングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレング
リコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル溶
媒、エチレングリコールモノメチルアセテート、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレ
ングリコールジアセテート、プロピレングリコールメチ
ルエーテルアセテート等のグリコールアセテートエーテ
ル溶媒、N、N−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメ
チルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のア
ミド系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、アセチルアセトン、メチルアミルケト
ン等のケトン系溶媒、乳酸エチル、メトキシメチルプロ
ピオネート、エトキシエチルプロピオネート等のカルボ
ン酸エステル系溶媒等の1種単独または2種以上の組み
合わせを挙げることができる。
【0016】本発明において有機溶媒の使用量は、
(A)成分(完全加水分解縮合物換算)および(B)成
分の総和量の0.3〜25倍量(重量)の範囲である。
【0017】本発明においては、上記(A)〜(B)成
分以外に触媒を使用することもできる。触媒としては、
有機酸、無機酸、有機塩、無機塩、金属キレートなどを
挙げることができる。有機酸としては、例えば酢酸、プ
ロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプ
タン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、
マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン
酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、ミキ
ミ酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン
酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、安息香
酸、p−アミノ安息香酸、p−トルエンスルホン酸、ベ
ンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、ト
リクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、ス
ルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸等を
挙げることができる。無機酸としては、例えば塩酸、硝
酸、硫酸、フッ酸、リン酸等を挙げることができる。有
機塩としては、例えばピリジン、ピロール、ピペラジ
ン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、トリメチルア
ミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノ
メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジ
アザビシクロオクラン、ジアザビシクロノナン、ジアザ
ビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド等を挙げることができる。無機塩として
は、例えばアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム等を挙げるこ
とができる。また、本発明の組成物には金属キレート化
合物を使用することもできる。金属キレート化合物とし
ては、例えばトリエトキシ・モノ(アセチルアセトナー
ト)チタン、トリ−n−プロポキシ・モノ(アセチルア
セトナート)チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ(ア
セチルアセトナート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モ
ノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−sec−ブ
トキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−
t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、
ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ
−n−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタ
ン、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナー
ト)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセト
ナート)チタン、ジ−sec−ブトキシ・ビス(アセチ
ルアセトナート)チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス(ア
セチルアセトナート)チタン、モノエトキシ・トリス
(アセチルアセトナート)チタン、モノ−n−プロポキ
シ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−i
−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタ
ン、モノ−n−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナー
ト)チタン、モノ−sec−ブトキシ・トリス(アセチ
ルアセトナート)チタン、モノ−t−ブトキシ・トリス
(アセチルアセトナート)チタン、テトラキス(アセチ
ルアセトナート)チタン、トリエトキシ・モノ(エチル
アセトアセテート)チタン、トリ−n−プロポキシ・モ
ノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−i−プロ
ポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ
−n−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタ
ン、トリ−sec−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセ
テート)チタン、トリ−t−ブトキシ・モノ(エチルア
セトアセテート)チタン、ジエトキシ・ビス(エチルア
セトアセテート)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス
(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−i−プロポキ
シ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−
ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ
−sec−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)
チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテ
ート)チタン、モノエトキシ・トリス(エチルアセトア
セテート)チタン、モノ−n−プロポキシ・トリス(エ
チルアセトアセテート)チタン、モノ−i−プロポキシ
・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−n
−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタ
ン、モノ−sec−ブトキシ・トリス(エチルアセトア
セテート)チタン、モノ−t−ブトキシ・トリス(エチ
ルアセトアセテート)チタン、テトラキス(エチルアセ
トアセテート)チタン、モノ(アセチルアセトナート)
トリス(エチルアセトアセテート)チタン、ビス(アセ
チルアセトナート)ビス(エチルアセトアセテート)チ
タン、トリス(アセチルアセトナート)モノ(エチルア
セトアセテート)チタン、等のチタンキレート化合物;
トリエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニ
ウム、トリ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナ
ート)ジルコニウム、トリ−i−プロポキシ・モノ(ア
セチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−n−ブトキ
シ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ
−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジ
ルコニウム、トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセ
トナート)ジルコニウム、ジエトキシ・ビス(アセチル
アセトナート)ジルコニウム、ジ−n−プロポキシ・ビ
ス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−i−プ
ロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウ
ム、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)
ジルコニウム、ジ−sec−ブトキシ・ビス(アセチル
アセトナート)ジルコニウム、ジ−t−ブトキシ・ビス
(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノエトキシ
・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ
−n−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジ
ルコニウム、モノ−i−プロポキシ・トリス(アセチル
アセトナート)ジルコニウム、モノ−n−ブトキシ・ト
リス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−s
ec−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジル
コニウム、モノ−t−ブトキシ・トリス(アセチルアセ
トナート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセト
ナート)ジルコニウム、トリエトキシ・モノ(エチルア
セトアセテート)ジルコニウム、トリ−n−プロポキシ
・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ
−i−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジ
ルコニウム、トリ−n−ブトキシ・モノ(エチルアセト
アセテート)ジルコニウム、トリ−sec−ブトキシ・
モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−
t−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコ
ニウム、ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)
ジルコニウム、ジ−n−プロポキシ・ビス(エチルアセ
トアセテート)ジルコニウム、ジ−i−プロポキシ・ビ
ス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−n−
ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、ジ−sec−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテ
ート)ジルコニウム、ジ−t−ブトキシ・ビス(エチル
アセトアセテート)ジルコニウム、モノエトキシ・トリ
ス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−n
−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジル
コニウム、モノ−i−プロポキシ・トリス(エチルアセ
トアセテート)ジルコニウム、モノ−n−ブトキシ・ト
リス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−
sec−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)
ジルコニウム、モノ−t−ブトキシ・トリス(エチルア
セトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルア
セトアセテート)ジルコニウム、モノ(アセチルアセト
ナート)トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、ビス(アセチルアセトナート)ビス(エチルアセト
アセテート)ジルコニウム、トリス(アセチルアセトナ
ート)モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、
等のジルコニウムキレート化合物;トリス(アセチルア
セトナート)アルミニウム、トリス(エチルアセトアセ
テート)アルミニウム等のアルミニウムキレート化合
物;などを挙げることができる。触媒の使用量は、一般
式(1)で表される化合物および一般式(2)で表され
る化合物の総量1モルに対して通常0.0001〜1モ
ル、好ましくは0.001〜0.1モルである。
【0018】本発明の組成物は上記(A)〜(B)成分
および必要に応じて他の成分を混合することにより製造
することができる。その他の添加剤 本発明で得られる膜形成用組成物には、さらにコロイド
状シリカ、コロイド状アルミナ、界面活性剤などの成分
を添加してもよい。コロイド状シリカとは、例えば、高
純度の無水ケイ酸を前記親水性有機溶媒に分散した分散
液であり、通常、平均粒径が5〜30mμ、好ましくは
10〜20mμ、固形分濃度が10〜40重量%程度の
ものである。このような、コロイド状シリカとしては、
例えば、日産化学工業(株)製、メタノールシリカゾル
およびイソプロパノールシリカゾル;触媒化成工業
(株)製、オスカルなどが挙げられる。コロイド状アル
ミナとしては、日産化学工業(株)製のアルミナゾル5
20、同100、同200;川研ファインケミカル
(株)製のアルミナクリアーゾル、アルミナゾル10、
同132などが挙げられる。界面活性剤としては、例え
ば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カ
チオン系界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、
さらには、シリコーン系界面活性剤、ポリアルキレンオ
キシド系界面活性剤、ポリ(メタ)アクリレート系界面
活性剤などを挙げることができる。
【0019】本発明で使用する塗布組成物の全固形分濃
度は、好ましくは、2〜30重量%であり、使用目的に
応じて適宜調整される。組成物の全固形分濃度が2〜3
0重量%であると、塗膜の膜厚が適当な範囲となり、保
存安定性もより優れるものである。本発明で使用される
塗布組成物中の沸点100℃以下のアルコールの含量
は、20重量%以下、特に5重量%以下であることが好
ましい。沸点100℃以下のアルコールは、化合物
(1)および化合物(2)の加水分解および/またはそ
の縮合の際に生じる場合があり、その含量が20重量%
以下、好ましくは5重量%以下になるように蒸留などに
より除去することが好ましい。
【0020】本発明において、塗布組成物が塗布される
基板としては、シリコンウエハ、SiO2 ウエハ、S
iNウエハなどのが挙げられ、スピンコート、浸漬法、
ロールコート法、スプレー法などの塗布手段が用いられ
る。
【0021】本発明において塗膜は上記塗布組成物を基
板に塗布し、有機溶媒を除去したものであるが、塗膜の
膜厚は、通常0.05〜3μm、好ましくは0.1〜
2.5μmである。本発明では上記のとおり形成した塗
膜に電子線を照射する。ここで、電子線を照射する場合
のエネルギーは0.1〜50keV、好ましくは1〜3
0keV、電子線照射量は1〜1000μC/cm2
好ましくは10〜500μC/cm2である。加速電圧
が、0.1〜50keVであると電子線が膜を透過して
下部の半導体素子へダメージを与えることがなく、塗膜
内部にまで電子線を十分に進入させる事が出来る。電子
線照射量が1〜1000μC/cm2であると、塗膜全
体を反応させ、かつ塗膜へのダメージも少なくなる。ま
た、電子線照射時の基板温度は、通常25〜500℃、
好ましくは25〜450℃である。電子線照射は、室温
〜250℃の低温でまず行い、その後にさらに250〜
500℃、好ましくは250〜450℃で加熱し、塗膜
から(B)成分を除去して低密度膜を得る事が出来き
る。また、基板を250℃以上500℃以下に熱した状
態で、(B)成分を除去した後、または除去しながら電
子線を照射する事もできる。本発明において、電子線照
射は酸素濃度が10,000ppm以下、好ましくは1,000ppmの
雰囲気下で行うことが好ましい。また、本発明において
電子照射は不活性ガス雰囲気下で行うこともできる。こ
こで、使用される不活性ガスとはN2、He、Ar、K
rおよびXe、好ましくはHeおよびArなどを挙げる
ことができる。電子線照射を不活性ガス雰囲気下で行う
ことにより膜が酸化されにくくなり、得られる低密度膜
の低誘電率を維持する事が出来る。この電子線照射は、
減圧雰囲気で行っても良くその減圧度は、通常1000
mTorr以下、好ましくは1mTorr〜200mTor
rの範囲である。特に減圧下で電子線照射を行う事で、
塗膜からの(B)成分の除去を効率的に行う事が出来
る。
【0022】このようにして得られる膜は、膜密度0.
3〜1.5g/cm3、好ましくは0.3〜1.2g/
cm3であり、絶縁性、塗布膜の均一性、誘電率特性、
塗膜の耐クラック性、塗膜の表面硬度に優れることか
ら、LSI、システムLシ、DRAM、SDRAM、R
DRAM、D−RDRAMなどの半導体素子用層間絶縁
膜、半導体素子の表面コート膜などの保護膜、多層配線
基板の層間絶縁膜、液晶表示素子用の保護膜や絶縁防止
膜などの用途に有用である。
【0023】
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体
的に説明する。なお、実施例および比較例中の部および
%は、特記しない限り、それぞれ重量部および重量%で
あることを示している。また、実施例中における膜形成
用組成物の評価は、次のようにして測定したものであ
る。 製造例1 (1) (A)成分の調製 テトラメトキシシシラン101.3g(完全加水分解縮
合物換算:40.0g)、メチルトリメトキシシラン2
03.0g(完全加水分解縮合物換算:100.0
g)、ジメチルジメトキシシラン97.3g(完全加水
分解縮合物換算:60.0g)、プロピレングリコール
モノプロピルエーテル559.3g、メチル−n−ペン
チルケトン239.7gの混合溶液に、マレイン酸1.
0gを水157.7gに溶かした水溶液を室温で1時間
かけて滴下した。混合物の滴下終了後、さらに60℃で
2時間反応させたのち、減圧下で全溶液量1000gと
なるまで濃縮し、固形分含有量20%の(A)成分液を
得た。 (2) 組成物の調製;上記で得た(A)成分液100
g(固形分20g)に、ポリオキシエチレン−ポリオキ
シプロピレン−ポリオキシエチレンブロックコポリマー
(三洋化成(株)製、ニューポールPE61〔HO−P
EO2−PPO70−PEO2−OH相当〕)3.5gを添
加し塗布組成物1を得た。
【0024】製造2 (1) (A)成分の調製 テトラメトキシシシラン152.0g(完全加水分解縮
合物換算:60.0g)、メチルトリメトキシシラン2
84.1g(完全加水分解縮合物換算:140.0
g)、プロピレングリコールモノメチルエーテル79
8.8gの混合溶液に、マレイン酸1.2gを水15
7.7gに溶かした水溶液を室温で1時間かけて滴下し
た。混合物の滴下終了後、さらに60℃で2時間反応さ
せたのち、減圧下で全溶液量1000gとなるまで濃縮
し、固形分含有量20%の(A)成分液を得た。 (2) 組成物の調製 上記で得た(A)成分液100g(固形分20g)に、
数平均分子量4,000のポリイソブチルメタクリレー
ト8.6gを添加し塗布組成物2を得た。
【0025】製造例3 上記製造例1(1)と同様にして(A)成分液を製造し
塗布組成物3とした。
【0026】実施例1 製造例1で得られた塗布組成物1を8インチシリコンウ
エハ上にスピンコート法により塗布し、膜厚0.7μm
の塗膜を得た。大気中80℃で5分間、次いで窒素下2
00℃で5分間加熱した。得られた膜に表1に示す条件
で電子線を照射した。さらに、得られた膜を、下記のと
おり評価した。結果を表2に示す。
【0027】1.誘電率 得られた膜に対して蒸着法によりアルミニウム電極パタ
ーンを形成させ誘電率測定用サンプルを作成した。該サ
ンプルを周波数100kHzの周波数で、横河・ヒュー
レットパッカード(株)製、HP16451B電極およ
びHP4284AプレシジョンLCRメータを用いてC
V法により当該塗膜の誘電率を測定した。 2.引張強度 得られた膜上に交流スパッタ法で0.1μm厚のSiO
2層を形成したものを試料としてセパスチャン法により
測定した。セバスチャン法は2mm径スタッドピンをエ
ポキシ樹脂にて被測定膜に接着して行った。
【0028】3.膜密度 ラザフォード後方散乱法(RBS法)およびフォワード
リコイル散乱法(FRS法)より得られた各組成原子の
面密度(個/cm2)および各組成原子の構成比をエリ
プソメーターにより測定した膜厚で膜厚方向へ積分する
ことで算出した。
【0029】実施例2〜6および比較例1〜2 塗布組成物として表1に示す組成物を使用し、実施例1
と同様にして表1に示す膜厚の塗膜を得た。得られた塗
膜を大気中80℃で5分間、次いで窒素下200℃で5
分間加熱した。次いで表1に条件で電子線を照射した。
得られた膜の評価を、実施例1と同様にして行った。結
果を表2に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【発明の効果】本発明によれば、低誘電率、機械的強度
および低吸水性に優れる膜を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−335324(JP,A) 特開 平11−50007(JP,A) 国際公開98/043294(WO,A1) 国際公開00/012640(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/312 H01L 21/314 H01L 21/316 H01L 21/318 C09D 183/04

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)シロキサン化合物ならびに(B)
    前記(A)成分に相溶または分散し、沸点または分解温
    度が250〜450℃である化合物を含む膜に電子線を
    エネルギー0.1〜50keV、照射量1〜1000μ
    C/cm 2 照射することを特徴とする低密度膜の製造
    方法。
  2. 【請求項2】 (A)シロキサン化合物が下記一般式
    (1)で表される化合物 R1 aSi(OR24-a ・・・・・(1) (R1は水素原子、フッ素原子または1価の有機基を示
    し、R2は1価の有機基を示し、aは0〜2の整数を表
    す。)および(A−2)下記一般式(2) で表される化
    合物 R3 b(R4O)3-bSi−(R7d−Si(OR53-c
    6 c ・・・・・(2) (R3,R4,R5およびR6は、同一でも異なっていても
    よく、それぞれ1価の有機基を示し、bおよびcは、同
    一でも異なっていてもよく、0〜2の数を示し、R7
    酸素原子または−(CH2)n−で表される基を示し、n
    は1〜6を、dは0または1を示す。)からなる群より
    選ばれる少なくとも1種の化合物の加水分解物および縮
    合物もしくはいずれか一方であることを特徴とする請求
    項1記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 (B)成分がポリアルキレンオキシド構
    造を有する化合物、(メタ)アクリル系重合体、ポリエ
    ステル、ポリカーボネートおよびポリアンハイドライド
    からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特
    徴とする請求項1記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記(A)成分ならびに前記(B)成分
    を含む膜の厚さが0.05〜3μmであることを特徴と
    する請求項1記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 電子線照射を25〜500℃で行うこと
    を特徴とする請求項1記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 電子線照射を酸素濃度10,000ppm以下の
    雰囲気下で行うことを特徴とする請求項1記載の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 電子線照射を不活性ガス雰囲気下で行う
    ことを特徴とする請求項1記載の製造方法。
  8. 【請求項8】電子線照射を1000mTorr以下で行
    うことを特徴とする請求項1記載の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の製造方
    法により得られる低密度膜。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の膜からなる絶縁膜。
  11. 【請求項11】 請求項10記載の絶縁膜を有してなる
    半導体装置。
JP18816599A 1999-07-01 1999-07-01 低密度膜の製造方法、低密度膜、絶縁膜および半導体装置 Expired - Lifetime JP3494081B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18816599A JP3494081B2 (ja) 1999-07-01 1999-07-01 低密度膜の製造方法、低密度膜、絶縁膜および半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18816599A JP3494081B2 (ja) 1999-07-01 1999-07-01 低密度膜の製造方法、低密度膜、絶縁膜および半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001015500A JP2001015500A (ja) 2001-01-19
JP3494081B2 true JP3494081B2 (ja) 2004-02-03

Family

ID=16218899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18816599A Expired - Lifetime JP3494081B2 (ja) 1999-07-01 1999-07-01 低密度膜の製造方法、低密度膜、絶縁膜および半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3494081B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6607991B1 (en) * 1995-05-08 2003-08-19 Electron Vision Corporation Method for curing spin-on dielectric films utilizing electron beam radiation
US6902771B2 (en) 2000-02-01 2005-06-07 Jsr Corporation Process for producing silica-based film, silica-based film, insulating film, and semiconductor device
US7026053B2 (en) 2001-01-29 2006-04-11 Jsr Corporation Process for producing silica-based film, silica-based film, insulating film, and semiconductor device
US8932702B2 (en) * 2007-06-15 2015-01-13 Sba Materials, Inc. Low k dielectric

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001015500A (ja) 2001-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100528949B1 (ko) 실리카계 막의 제조 방법, 실리카계 막, 절연막 및 반도체장치
US7736748B2 (en) Insulating-film-forming composition, method of producing the same, silica-based insulating film, and method of forming the same
US20100168327A1 (en) Polymer and process for producing the same, composition for forming insulating film, and insulating film and method of forming the same
JP3906916B2 (ja) 膜形成用組成物、膜形成方法および膜
US7939590B2 (en) Composition for forming silica-based coating film
JP2005272816A (ja) ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、ならびに絶縁膜およびその形成方法
JP4453148B2 (ja) 膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料
JP2010106100A (ja) 絶縁膜形成用組成物、ならびに絶縁膜およびその形成方法
JP3941327B2 (ja) シリカ系膜の製造方法、シリカ系膜、絶縁膜および半導体装置
JP2007262256A (ja) ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、絶縁膜の製造方法、ならびにシリカ系絶縁膜
JP2001002989A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法および低密度膜
JP3494081B2 (ja) 低密度膜の製造方法、低密度膜、絶縁膜および半導体装置
JP2005179587A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2004059738A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法およびシリカ系膜
JP2001002990A (ja) 膜形成用組成物、膜の形成方法および低密度膜
JP2001335748A (ja) 膜形成用組成物、絶縁膜形成用材料およびシリカ系膜
JP2002367984A (ja) シリカ膜の形成方法、シリカ膜、絶縁膜および半導体装置
JPWO2008096656A1 (ja) ケイ素含有ポリマーおよびその合成方法、膜形成用組成物、ならびにシリカ系膜およびその形成方法
JP4461554B2 (ja) 膜形成用組成物、その製造方法および絶縁膜形成用材料
JP2001200203A (ja) 膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料
JP2001049172A (ja) 膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料
JP2001329218A (ja) シリコーン含有組成物および膜形成用組成物
JP2001335746A (ja) 膜形成用組成物の製造方法、膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料
JP2001316624A (ja) 膜形成用組成物および絶縁膜形成用材料
JP4716035B2 (ja) シリカ系膜およびその形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3494081

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071121

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081121

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101121

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101121

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term