JP5861849B2 - アミノ酸発生剤を含むポリシロキサン組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、アミノ酸発生剤及びそれを含むポリシロキサン組成物に関する。より詳しくは、カルボキシル基を残してアミノ基を保護したアミノ酸発生剤であって、加熱等の処理により、アミノ基の保護基が外れアミノ酸を生成するアミノ酸発生剤、並びに該アミノ酸発生剤及びそれを含むポリシロキサン組成物を用いた被膜形成組成物に関するものである。
ポリシロキサンはSi−O結合に起因する高透明性及び高耐熱性を活かし、電子デバイス、特に固体撮像素子の一部材として利用するために研究開発がなされている。ポリシロキサンを電子デバイスに組み込む際はスピンコート法などのウェットプロセスにより、任意の基板上に被膜する工程を経るため、ポリシロキサンワニスとすることが必須である。また、ポリシロキサンは製膜後、任意の焼成機器を用いて焼成することが一般的である。
ポリシロキサンは焼成することにより、分子内及び分子間のSi−OH同士が重縮合することで高分子量化し、堅牢な膜を形成する。しかしながら、Si−OHの重縮合が不完全である場合、電子デバイス、特に固体撮像素子の一部材とした時に、後工程で高温でのエージング試験をした際などに残留したSi−OHが再び重縮合し、脱水することで脱ガスを引き起こし、電子デバイスの信頼性を著しく低下させる。したがって、この問題を解決するためには、残留するSi−OHを消化させる必要がある。
そこで、従来から、(1)高温で長時間の焼成工程を加える、(2)熱塩基発生剤を系内に加え焼成することで重縮合を促進させる(特許文献1参照)、などの手法が知られている。熱塩基発生剤の添加は、ポリシロキサンのSi−OH同士が塩基性条件下で重縮合を引き起こしやすい性質を利用しており、残留するSi−OHを消化させることに効果的である。これまでに報告されている熱塩基発生剤は、塩基性を発現する部位である第一級アミン又は第二級アミンが活性の高い状態で添加されているか、若しくは第三級アミンが添加されていることで、焼成時の重縮合を促進させるが、その代わりにポリシロキサンワニスの冷凍、冷蔵又は室温での保存安定性が悪いことが分かっている。
一方、ポリシロキサンワニスの保存安定性は、酸性領域のpH4付近が重縮合を引き起こさず、加水分解も進行し得ない安定領域であることが一般的に知られている。従来、熱塩基発生剤を加えた系内のポリシロキサンワニスの保存安定性を向上させるためには、pHを4付近に調整する必要があり、新たにシュウ酸又はマレイン酸などのカルボン酸誘導体を系内に更に添加する手法などが用いられている。
しかしながら、熱塩基発生剤の添加は、残留するSi−OHを消化させることに効果的である反面、ポリシロキサンワニスの保存安定性を悪化させてしまう。
そこで、ポリシロキサンワニスの保存安定性を良好に保持しながら、製膜・焼成時にSi−OHを著しく消化させたポリシロキサン膜を形成させることができるポリシロキサン組成物が求められている。
また、ポリシロキサンと有機系架橋剤を含む硬化性樹脂組成物が開示されている(特許文献2〜4参照)。
特開平6−145599号公報 特開2006−96983号公報 特開2008−7640号公報 特開2003−226837号公報
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ポリシロキサンワニスの保存安定性が良好で、且つ残留Si−OHの重縮合を促進させる効果を発現するポリシロキサン組成物を用いた被膜形成用組成物を提供することにある。また、硬化物のスリットやクラックを防止することが可能なポリシロキサン組成物を用いた被膜形成用組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリシロキサンにアミノ酸発生剤を加えたポリシロキサン組成物が、ポリシロキサンワニスの保存安定性を良好にし、焼成時に重縮合を促進させ、且つ残留Si−OHを著しく低減できる被膜形成用組成物として有効であることを見出した。
また、アミノ酸発生剤は電子材料分野で用いる時、新規な作用効果を発現することを見出した。
すなわち、本発明は第1観点として、保護基が脱離しアミノ酸を生成するアミノ酸発生剤。
第2観点として、熱により保護基が脱離しアミノ酸を生成する熱アミノ酸発生剤。
第3観点として、光により保護基が脱離しアミノ酸を生成する光アミノ酸発生剤。
第4観点として、前記アミノ酸発生剤が、下記式(1):
(式中、Dはアミノ基の保護基を表し、Aはアミノ酸のアミノ基から水素原子を取り除いた有機基を表す。)である、第1観点乃至第3観点のうちいずれか一項に記載のアミノ酸発生剤。
第5観点として、前記アミノ酸発生剤が、下記式(2):
(式中、Dはアミノ基の保護基を表し、R1は水素原子(n=0のとき)又はアルキレン
基を表し、R2は単結合、アルキレン基、又はアリーレン基を表す。また、R1とR2は互
いに結合するアミノ基の窒素原子と一緒になって環状構造を形成していても良く、Tは単結合又は(k+2L+n+m)価の有機基であって、該有機基はアミノ基、チオール基又はカルボニル基を含んでいても良い炭素原子数1乃至10のアルキル基又は炭素原子数6乃至40のアリール基である。さらに、kは1乃至4の整数であり、Lは0乃至2の整数であり、nは0乃至2の整数であり、mは1乃至4の整数である。)で表される、第4観点に記載のアミノ酸発生剤。
第6観点として、前記保護基Dがアルコキシカルボニル構造を有するエステル化されたカルボキシル残基である、第4観点に記載のアミノ酸発生剤。
第7観点として、前記保護基Dがt−ブトキシカルボニル基又は9−フルオレニルメトキシカルボニル基である、第4観点に記載のアミノ酸発生剤。
第8観点として、前記アミノ酸発生剤が、下記式(2−1)乃至式(2−22)(Dはアミノ基の保護基を表す。)から選ばれる少なくとも一種の化合物である、第1観点乃至第3観点のうちいずれか一項に記載のアミノ酸発生剤。
第9観点として、第1観点乃至第8観点のうちいずれか一項に記載のアミノ酸発生剤を含有する被膜形成組成物。
第10観点として、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する被膜形成組成物。
(A)成分:第1観点乃至第8観点のうちいずれか一項に記載のアミノ酸発生剤
(B)成分:加水分解性シラン、その加水分解物、その加水分解縮合物又はそれらの混合物
(C)成分:溶剤
第11観点として、前記(B)成分が、下記式(3)及び下記式(4)からなる群より選ばれる少なくとも一種の加水分解性シラン、それらの加水分解物、それらの加水分解縮合物又はそれらの混合物である、第10観点に記載の被膜形成組成物。
(式中、R3はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基
、アルケニル基又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、リン酸基、アミド基、ニトロ基、アシル基、スルホン基、シアノ基、若しくはそれらの組み合わせを有する有機基であり、且つSi−C結合によりケイ素原子と結合しているものを表す。また、R4はアルコキシ基、アシルオキシ基又はハロ
ゲン原子を表し、aは0乃至3の整数を表す。)
(式中、R5はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基
、アルケニル基又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、リン酸基、アミド基、ニトロ基、アシル基、スルホン基、シアノ基、若しくはそれらの組み合わせを有する有機基であり、且つSi−C結合によりケイ素原子と結合しているものを表す。また、R6はアルコキシ基、アシルオキシ基又はハロ
ゲン原子を表し、Yはアルキレン基又はアリーレン基を表し、bは0又は1の整数を表し、cは0又は1の整数を表す。)
第12観点として、前記(B)成分が、上記式(3)のaが0乃至2となる群より選ばれる少なくとも一種の加水分解性シラン、その加水分解物、その加水分解縮合物又はそれらの混合物である、第11観点に記載の被膜形成組成物。
第13観点として、更に、(D)成分として架橋性化合物を含有する、第10観点乃至第12観点のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物。
第14観点として、(D)成分が、下記式(D−1)で表される官能基を分子内に少なくとも2つ有する架橋性化合物を含有する、第13観点に記載の被膜形成組成物。
(式中、R1は水素原子又は炭素原子数1乃至10のアルキル基を表す。)
第15観点として、(D)成分が、下記式(D−2)で表される架橋性化合物又は下記式(D−4)で表される架橋性化合物である、第13観点に記載の被膜形成組成物。
[式中、R6は水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、アリール基、アラルキル
基又はアルケニル基又は下記式(D−3)で表される官能基を表し、また、R7は水素原
子又は上記式(D−1)で表される官能基を表し、分子内に上記式(D−1)で表される官能基を2乃至6個有する。]
{式中、R7は水素原子又は上記式(D−1)で表される官能基を表す。}
{式中、R8は水素原子又は上記式(D−1)で表される官能基を表し、分子内に上記式
(D−1)で表される官能基を2乃至4個有する。}
第16観点として、第9観点乃至第15観点のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物から作製された膜を備える電子デバイス。
第17観点として、第9観点乃至第15観点のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物から作製された膜を備えた電荷結合素子(CCD)又は相補性金属酸化膜半導体(CMOS)からなる固体撮像素子。
第18観点として、第9観点乃至第15観点のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物から作製された膜をカラーフィルター上の平坦化層として備えた固体撮像素子。
第19観点として、第9観点乃至第15観点のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物から作製された膜をマイクロレンズ上の平坦化層又はコンフォーマル層として備えた固体撮像素子。
また、本発明は、上記第10観点乃至第19観点のうち、好ましい態様のものとして、[1]乃至[12]を提供する。
[1](A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する被膜形成組成物。
(A)成分:下記式(2−1)乃至式(2−22)(Dはアミノ基の保護基であって、t−ブトキシカルボニル基又は9−フルオレニルメトキシカルボニル基を表す。)から選ばれる少なくとも一種の、保護基が脱離しアミノ酸を生成するアミノ酸発生剤
(B)成分:加水分解性シラン、その加水分解物、その加水分解縮合物又はそれらの混合物
(C)成分:溶剤
[2]前記アミノ酸発生剤が熱により保護基が脱離しアミノ酸を生成する熱アミノ酸発生剤である、[1]に記載の被膜形成組成物。
[3]前記アミノ酸発生剤が光により保護基が脱離しアミノ酸を生成する光アミノ酸発生剤である、[1]に記載の被膜形成組成物。
[4]前記(B)成分が、下記式(3)及び下記式(4)からなる群より選ばれる少なくとも一種の加水分解性シラン、それらの加水分解物、それらの加水分解縮合物又はそれらの混合物である、[1]乃至[3]のいずれか1つに記載の被膜形成組成物。
(式中、R3はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基
、アルケニル基又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、リン酸基、アミド基、ニトロ基、アシル基、スルホン基、シアノ基、若しくはそれらの組み合わせを有する有機基であり、且つSi−C結合によりケイ素原子と結合しているものを表す。また、R4はアルコキシ基、アシルオキシ基又はハロ
ゲン原子を表し、aは0乃至3の整数を表す。)
(式中、R5はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基
、アルケニル基又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、リン酸基、アミド基、ニトロ基、アシル基、スルホン基、シアノ基、若しくはそれらの組み合わせを有する有機基であり、且つSi−C結合によりケイ素原子と結合しているものを表す。また、R6はアルコキシ基、アシルオキシ基又はハロ
ゲン原子を表し、Yはアルキレン基又はアリーレン基を表し、bは0又は1の整数を表し、cは0又は1の整数を表す。)
[5]前記(B)成分が、上記式(3)のaが0乃至2となる群より選ばれる少なくとも一種の加水分解性シラン、その加水分解物、その加水分解縮合物又はそれらの混合物である、[4]に記載の被膜形成組成物。
[6]更に、(D)成分として架橋性化合物を含有する、[1]乃至[5]のうちいずれか一つに記載の被膜形成組成物。
[7](D)成分が、下記式(D−1)で表される官能基を分子内に少なくとも2つ有する架橋性化合物を含有する、[6]に記載の被膜形成組成物。
(式中、R1は水素原子又は炭素原子数1乃至10のアルキル基を表す。)
[8](D)成分が、下記式(D−2)で表される架橋性化合物又は下記式(D−4)で表される架橋性化合物である、[6]に記載の被膜形成組成物。
[式中、R6は水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、アリール基、アラルキル
基又はアルケニル基又は下記式(D−3)で表される官能基を表し、また、R7は水素原
子又は上記式(D−1)で表される官能基を表し、分子内に上記式(D−1)で表される官能基を2乃至6個有する。]
{式中、R7は水素原子又は上記式(D−1)で表される官能基を表す。}
{式中、R8は水素原子又は上記式(D−1)で表される官能基を表し、分子内に上記式
(D−1)で表される官能基を2乃至4個有する。}
[9][1]乃至[8]のうちいずれか一つに記載の被膜形成組成物から作製された膜を備える電子デバイス。
[10][1]乃至[8]のうちいずれか一つに記載の被膜形成組成物から作製された膜を備えた電荷結合素子(CCD)又は相補性金属酸化膜半導体(CMOS)からなる固体撮像素子。
[11][1]乃至[8]のうちいずれか一つに記載の被膜形成組成物から作製された膜をカラーフィルター上の平坦化層として備えた固体撮像素子。
[12][1]乃至[8]のうちいずれか一つに記載の被膜形成組成物から作製された膜をマイクロレンズ上の平坦化層又はコンフォーマル層として備えた固体撮像素子。
本発明のアミノ酸発生剤(例えば、熱アミノ酸発生剤又は光アミノ酸発生剤)及びそれを含むポリシロキサン組成物を用いた被膜形成組成物は、アミノ酸発生剤が当該被膜形成組成物中では酸性成分として働くため、ポリシロキサンワニスの保存安定性が良好である。
また、アミノ酸発生剤及びそれを含むポリシロキサン組成物を用いた被膜形成組成物は、製膜後、焼成又は光照射する際に外部エネルギーとして熱又は光が加わると、アミノ酸発生剤のアミノ基の保護基が外れ、生じたアミノ酸がポリシロキサンの重縮合を促進し、未反応のSi−OHが残留することなく、堅牢な膜を形成することができる。
さらに、アミノ酸発生剤及びそれを含むポリシロキサン組成物を用いた被膜形成組成物を用いて作製される被膜は、焼成時又は光照射時に未反応のSi−OHが消化しているため、電子デバイス、特に固体撮像素子の一部材とした時に、後工程で高温でのエージング試験をした際などに残留したSi−OHが再び重縮合し、脱水することで脱ガスを引き起こすことがなく、電子デバイスの信頼性を著しく向上できる。
本発明のアミノ酸発生剤及びそれを含むポリシロキサン組成物を用いた被膜形成組成物を用いて作製される被膜は、焼成時に重縮合を著しく促進させるため、任意の焼成機器を用いた際の焼成時間を短縮し、且つ焼成温度を低下させることができる。焼成時間の短縮は膜作製のタクトタイムを短縮させ、デバイス製造のスループットを向上させることができる。また、焼成温度の低下は従来のポリシロキサンで達成できなかった低温焼成が可能となり、高温焼成に対応できないフレキシブル基材などへ適用することができる。
また、本発明のアミノ酸発生剤を含む被膜形成組成物を用いて作製される被膜は、露光時に重縮合を著しく促進させるため、任意の露光装置を用いた際の露光量を低減させることができる。露光量の低減は膜作製のタクトタイムを短縮させ、デバイス製造のスループットを向上させることができる。また、本発明のアミノ酸発生剤を含むポリシロキサン組成物は露光によって重縮合を促進させるため、従来の高温硬化タイプのポリシロキサンで達成できなかったフレキシブル基材などへ適用することができる。
本発明のアミノ酸発生剤及びそれを含むポリシロキサン組成物は、アミノ酸発生剤の種類を変更することで、ポリシロキサンワニス時及び焼成時のpHをコントロールできることから製造するデバイス種と各種の焼成プロセスに対応したポリシロキサン組成物の設計が可能であり、プロセスマージンを拡大できるため、電子デバイス、特に固体撮像素子の一部材として好適に用いることができる。
本発明のアミノ酸発生剤及びそれを含むポリシロキサン組成物を用いた被膜形成組成物を被覆して得られた充填硬化物には、硬化物と充填部分の壁との間に隙間を生じる現象、すなわち、スリット及び充填した硬化物にひび割れを生ずる現象、すなわち、クラックの発生がない。
また、本発明では有機系架橋性化合物を含有するポリシロキサン組成物は、当該有機系架橋性化合物がシロキサン末端のシラノール基との反応に関与し得られたポリシロキサンの急激な体積収縮を抑制し、膜の回復率(被膜性)を向上させることで、例えば、via内の埋め込み性を向上させデバイスの信頼性を向上させることができる。
さらに、ポリシロキサンと有機系架橋性化合物を含む組成物に硬化促進剤としてアミノ
酸発生剤を含有させることで、ポリシロキサンの効果促進と得られらポリシロキサン硬化物のスリット及びクラック防止の両方の効果が得られる。
また、本発明で用いられるアミノ酸発生剤は本来、医薬品分野で生理活性研究及び病因性遺伝子研究などで主に用いられる医薬品中間体であり、製造時の供給性が安定している。
実施例19で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例20で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例21で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例22で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例23で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例24で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例25で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例26で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例27で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例28で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例29で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例30で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例31で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例32で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例33で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例34で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例35で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例36で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例37で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例38で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例39で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例40で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例41で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例42で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例43で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例44で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例45で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例46で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例47で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例21で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例22で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例23で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例24で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例25で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例26で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例27で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例28で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例29で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例30で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例31で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例32で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例33で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例34で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例35で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例36で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例37で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例48で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例49で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例50で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例51で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例52で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例53で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例54で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例55で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例56で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例57で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例58で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例59で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例60で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例61で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例62で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例63で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例64で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例65で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例66で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例67で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例68で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例69で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例70で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例71で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例72で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例73で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例74で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例75で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例76で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例38で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例39で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例40で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例41で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例42で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例43で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例44で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例45で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例46で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例47で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例48で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例49で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例50で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例51で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例52で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例53で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例54で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例55で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例56で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例57で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例58で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 スピンコート法によりvia内にポリシロキサン組成物を充填して硬化させた時の断面図であり、良好な充填性を示す図である。 スピンコート法によりvia内にポリシロキサン組成物を充填して硬化させた時の断面図であり、スリットが形成されていて好ましくない充填性を示す図である。 実施例84で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例85で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 実施例86で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 比較例59で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。 参考例1で得られた膜のFT−IRスペクトルを示す図である。
本発明であるアミノ酸発生剤は、アミノ基を保護基で保護していて、加熱又は光照射(露光)等の作用により保護基が脱離してアミノ酸を発生する。
当該アミノ酸発生剤としては、例えば、加熱時の熱により保護基が脱離してシラノールの硬化促進成分であるアミノ酸を生成する熱アミノ酸発生剤と、露光等の作用により保護基が脱離してシラノールの硬化促進成分であるアミノ酸を生成する光アミノ酸発生剤がある。
上記アミノ酸発生剤は、下記式(1)で表される化合物である。
上記式(1)において、Dはアミノ基の保護基を表し、Aはアミノ酸のアミノ基から水素原子を取り除いた有機基を表す。そして、当該保護基Dはアルコキシカルボニル構造を有するエステル化されたカルボキシル残基であることが好ましく、このエステル化されたカルボキシル残基が保護基として脱離する際に、ポリシロキサンの末端のシラノール基から水素原子を引き抜き、アミノ酸発生剤にアミノ基が生成しアミノ酸を生成させると共に、アミノ基がシラノール基同士の脱水縮合を起こし高分子量化されたポリシロキサンが生成する。保護基Dは脱水縮合により生ずる水や系内の水分とも反応し、保護基Dは自らアルコールや炭酸ガスとなって分解すると考えられる。
当該保護基Dとしては、例えば、9−フルオレニルメトキシカルボニル基、メトキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基、sec−ブトキシカルボニル基、n−ペンチルオキシカルボニル基、n−ヘキシルオキシカルボニル基等の置換されていてもよい炭素原子数2乃至21の直鎖または分岐のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
特に下記に表される脱離し易い嵩高いtert−ブトキシカルボニル基及び9−フルオ
レニルメトキシカルボニル基が好ましい。
また、上記アミノ酸発生剤は、下記式(2)で表される化合物である。
上記式(2)において、Dはアミノ基の保護基を表し、R1は水素原子(n=0のとき
)又はアルキレン基を表し、R2は単結合、アルキレン基又はアリーレン基を表す。また
、R1とR2は互いに結合するアミノ基の窒素原子と一緒になって環状構造を形成していても良く、Tは単結合又は(k+2L+n+m)価の有機基であって、該有機基はアミノ基、チオール基又はカルボニル基を含んでいても良い炭素原子数1乃至10のアルキル基又は炭素原子数6乃至40のアリール基である。Tが単結合の時はTに直接結合する(=N−D)基と(−OH)基は存在せず、カルボキシル基とR2の結合が形成している。kは
1乃至4の整数であり、Lは0乃至2の整数であり、nは0乃至2の整数であり、mは1乃至4の整数である。
上記炭素原子数1乃至10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロブチル基、1−メチル−シクロプロピル基、2−メチル−シクロプロピル基、n−ペンチル基、1−メチル−n−ブチル基、2−メチル−n−ブチル基、3−メチル−n−ブチル基、1,1−ジメチル−n−プロピル基、1,2−ジメチル−n−プロピル基、2,2−ジメチル−n−プロピル基、1−エチル−n−プロピル基、シクロペンチル基、1−メチル−シクロブチル基、2−メチル−シクロブチル基、3−メチル−シクロブチル基、1,2−ジメチル−シクロプロピル基、2,3−ジメチル−シクロプロピル基、1−エチル−シクロプロピル基、2−エチル−シクロプロピ
ル基、n−ヘキシル基、1−メチル−n−ペンチル基、2−メチル−n−ペンチル基、3−メチル−n−ペンチル基、4−メチル−n−ペンチル基、1,1−ジメチル−n−ブチル基、1,2−ジメチル−n−ブチル基、1,3−ジメチル−n−ブチル基、2,2−ジメチル−n−ブチル基、2,3−ジメチル−n−ブチル基、3,3−ジメチル−n−ブチル基、1−エチル−n−ブチル基、2−エチル−n−ブチル基、1,1,2−トリメチル−n−プロピル基、1,2,2−トリメチル−n−プロピル基、1−エチル−1−メチル−n−プロピル基、1−エチル−2−メチル−n−プロピル基、シクロヘキシル基、1−メチル−シクロペンチル基、2−メチル−シクロペンチル基、3−メチル−シクロペンチル基、1−エチル−シクロブチル基、2−エチル−シクロブチル基、3−エチル−シクロブチル基、1,2−ジメチル−シクロブチル基、1,3−ジメチル−シクロブチル基、2,2−ジメチル−シクロブチル基、2,3−ジメチル−シクロブチル基、2,4−ジメチル−シクロブチル基、3,3−ジメチル−シクロブチル基、1−n−プロピル−シクロプロピル基、2−n−プロピル−シクロプロピル基、1−イソプロピル−シクロプロピル基、2−イソプロピル−シクロプロピル基、1,2,2−トリメチル−シクロプロピル基、1,2,3−トリメチル−シクロプロピル基、2,2,3−トリメチル−シクロプロピル基、1−エチル−2−メチル−シクロプロピル基、2−エチル−1−メチル−シクロプロピル基、2−エチル−2−メチル−シクロプロピル基及び2−エチル−3−メチル−シクロプロピル基等が挙げられる。
上記アルキレン基としては、上述のアルキル基に対応するアルキレン基を例示することができる。
上記炭素原子数6乃至40のアリール基としては、例えば、フェニル基、o−メチルフェニル基、m−メチルフェニル基、p−メチルフェニル基、o−クロルフェニル基、m−クロルフェニル基、p−クロルフェニル基、o−フルオロフェニル基、p−フルオロフェニル基、o−メトキシフェニル基、p−メトキシフェニル基、p−ニトロフェニル基、p−シアノフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、p−ビフェニリル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基及び9−フェナントリル基等が挙げられる。
上記アリーレン基としては、上述のアリーレン基に対応するアリーレン基を例示することができる。
上記アミノ酸発生剤は、L体又はD体若しくはL体及びD体との混合体のうち、少なくとも1つ以上の相対立体配置を含む構造であれば良い。上記式(2−1)乃至上記式(2−22)の具体例としては、アミノ酸が有するアミン部位の窒素原子に対し、少なくとも1つ以上、t−ブトキシカルボニル基又は9−フルオレニルメトキシカルボニル基が置換していれば良い。また、分子内に複数の保護基を有するアミノ酸発生剤では、t−ブトキシカルボニル基又は9−フルオレニルメトキシカルボニル基が複数個の保護基として機能することも、または、t−ブトキシカルボニル基及び9−フルオレニルメトキシカルボニル基との組み合わせで保護基として機能することもできる。
例えば、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−アラニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−アラニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−DL−アラニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−L−アラニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−β−アラニン、N−α,N−ω1,N−ω2−トリ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−L−アルギニン、N−α,N−ω1,N−ω2−トリ−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ω1,N−ω2−ビス−カルボベンゾキシ−L−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ω1,N−ω2−ビス−カルボベンゾキシ−D−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−アスパラギン、N−α−t−ブトキシカル
ボニル−D−アスパラギン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−イソアスパラギン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−イソアスパラギン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−β−トリチル−L−アスパラギン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−アスパラギン酸、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−アスパラギン酸、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−アスパラギン酸 β−メチルエステル、N,N’−ジ−t−ブト
キシカルボニル−L−システイン、N−α−t−ブトキシカルボニル−S−アセトアミドメチル−L−システイン、N−α−t−ブトキシカルボニル−S−ベンジル−L−システイン、N−α−t−ブトキシカルボニル−S−p−メチルベンジル−L−システイン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−グルタミン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−グルタミン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−イソグルタミン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−イソグルタミン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−γ−トリチル−L−グルタミン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−グルタミン酸、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−グルタミン酸、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−グルタミン酸 α−t−ブチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−グルタ
ミン酸 γ−シクロヘキシルエステル、N−t−ブトキシカルボニル−グリシン、N−t
−ブトキシカルボニル−グリシル−グリシル−グリシン、N−t−ブトキシカルボニル−グリシル−グリシル−グリシル−グリシル−グリシン、N−t−ブトキシカルボニル−グリシン−メチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−α−メチル−グリシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−ヒスチジン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジンメチルエステル、N−α,im−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−π−ベンジルオキシメチル−L−ヒスチジン、N−t−ブトキシカルボニル−N−τ−トリチル−L−ヒスチジン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−ヒドロキシプロリン、N−α−t−ブトキシカルボニル−trans−ヒドロキシ−D−プロリン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−ヒドロキシプロリン−ベンジルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−イソロイシンメチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−α−メチル−L−allo−イソロイシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−α−メチル−L−イソロイシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−α−メチル−D−イソロイシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−ロイシンメチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−ロイシンメチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−α−メチル−L−ロイシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−α−メチル−D−ロイシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−リシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−リシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ε−アセチル−L−リシン、N−α,N−ε−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−リシン、N−α,N−ε−ジ−t−ブトキシカルボニル−D−リシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−メチオニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−メチオニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−DL−メチオニン、N−δ−t−ブトキシカルボニル−L−オルニチン、N−δ−t−ブトキシカルボニル−D−オルニチン、N−α,N−δ−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−オルニチン、N−α,N−δ−ジ−t−ブトキシカルボニル−D−オルニチン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−フェニルアラニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−フェニルアラニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−DL−フェニルアラニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−フェニルアラニンベンジルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−フェニルアラニンメチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−α−メチル−L−フェニルアラニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−プロリン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−プロリン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−プロリンメチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−プロリンメチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−セリン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−セリン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−セリン α−ベンジルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−セリン α−メチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−トレオニン、N−α−t−ブ
トキシカルボニル−D−トレオニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−トレオニンメチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−L−トレオニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−O−メチル−L−トレオニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−トリプトファン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−トリプトファン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−トリプトファンメチルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−in−t−ブトキシカルボニル−L−トリプトファン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−チロシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−チロシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−チロシンベンジルエステル、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−チロシンメチルエステル、N,O−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−チロシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−バリン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−バリン、N−α−t−ブトキシカルボニル−DL−バリン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−アラニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−アラニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−α−メチル−L−アラニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−α−メチル−D−アラニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ω1,N−ω2−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ω1,N−ω2−ジ−t−ブトキシカルボニル−D−アルギニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−イソアスパラギン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−イソアスパラギン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−β−4−メチルトリチル−L−アスパラギン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−β−4−メチルトリチル−D−アスパラギン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−アスパラギン酸、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−アスパラギン酸、N,N’−ジ−9−フルオレニルメトシキカルボニル−L−システイン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−S−エチル−L−システイン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−S−t−ブチル−L−システイン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−イソグルタミン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−イソグルタミン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−イソグルタミン酸、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−イソグルタミン酸 α−フルオレニルメチルエステル、N−α−(9−フルオレニルメトキ
シカルボニル)−L−イソグルタミン酸 α−t−ブチルエステル、N−α−(9−フル
オレニルメトキシカルボニル)−L−グリシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−α−メチル−グリシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−ヒスチジン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−ヒスチジン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−τ−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジン、N−α,N−τ−ジ−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−ヒスチジン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−trans−4−ヒドロキシ−L−プロリン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−trans−4−ヒドロキシ−D−プロリン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−イソロイシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−イソロイシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−allo−イソロイシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−ロイシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−ロイシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−α−メチル−L−ロイシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ε−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−リシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ε−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−リシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ε−イソプロピル−N−ε−t−ブトキシカルボニル−L−リシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ε−t−ブトキシカルボニル−L−リシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−メチオニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−メチオ
ニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−メチオニン−DL−スルホキシト゛、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−δ−t−ブトキシカルボニル−L−オルニチン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−δ−t−ブトキシカルボニル−D−オルニチン、N−α,δ−ジ−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−オルニチン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−フェニルアラニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−フェニルアラニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−DL−フェニルアラニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−プロリン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−プロリン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−セリン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−セリン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−セリンメチルエステル、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−トレオニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−トレオニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−α−メチル−L−トレオニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−トリプトファン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−トリプトファン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−チロシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−チロシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−バリン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−バリン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記アミノ酸発生剤において、アミノ基の保護基が熱又は光によって脱離し、アミノ基が発現した際に、ポリシロキサンの重縮合をより促進させるために塩基性が大きいことが好ましい。
すなわち、好ましくは、N−α,N−ω1,N−ω2−トリ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−L−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ω1,N−ω2−ビス−カルボベンゾキシ−L−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ω1,N−ω2−ビス−カルボベンゾキシ−D−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−ヒスチジン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジンメチルエステル、N−α,im−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−π−ベンジルオキシメチル−L−ヒスチジン、N−t−ブトキシカルボニル−N−τ−トリチル−L−ヒスチジン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−リシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−D−リシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ε−アセチル−L−リシン、N−α,N−ε−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−リシン、N−α,N−ε−ジ−t−ブトキシカルボニル−D−リシン、N−δ−t−ブトキシカルボニル−L−オルニチン、N−δ−t−ブトキシカルボニル−D−オルニチン、N−α,N−δ−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−オルニチン、N−α,N−δ−ジ−t−ブトキシカルボニル−D−オルニチン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ω1,N−ω2−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ω1,N−ω2−ジ−t−ブトキシカルボニル−D−アルギニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−ヒスチジン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−ヒスチジン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−τ−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジン、N−α,N−τ−ジ−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−ヒスチジン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ε−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−リシン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ε−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−D−リシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ε−イソプロピル−N−ε−t−ブトキシカルボニル−L−リシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ε−t−ブトキシカルボニル−L
−リシン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−δ−t−ブトキシカルボニル−L−オルニチン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−δ−t−ブトキシカルボニル−D−オルニチン、N−α,δ−ジ−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−オルニチンが挙げられる。
また、最も等電点が大きく、塩基性が大きいことから、アミノ酸としてアルギニンを選択したアミノ酸発生剤が効果的である。
すなわち、より好ましくは、N−α,N−ω1,N−ω2−トリ−t−ブトキシカルボニル−N−メチル−L−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ω1,N−ω2−ビス−カルボベンゾキシ−L−アルギニン、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−ω1,N−ω2−ビス−カルボベンゾキシ−D−アルギニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ω1,N−ω2−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ω1,N−ω2−ジ−t−ブトキシカルボニル−D−アルギニンが挙げられる。
上記アミノ酸発生剤は、例えば、渡辺化学工業株式会社製又は東京化成工業株式会社製の市販品として入手することができる。
また、本発明は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する被膜形成組成物である。
(A)成分:上記アミノ酸発生剤
(B)成分:加水分解性シラン、その加水分解物、その加水分解縮合物、又はそれらの混合物
(C)成分:溶剤
(B)成分としては、下記式(3)及び下記式(4)からなる群より選ばれる少なくとも1種の加水分解性シラン、それらの加水分解物、それらの加水分解縮合物又はそれらの混合物を用いることができる。ここで、当該加水分解物はR4及びR6の加水分解基が加水分解を生じ、シラノール基を生成したものである。また、当該加水分解縮合物は加水分解物中のシラノール基同士が脱水縮合を起こし、ポリシロキサン又はポリオルガノシロキサンを形成したものであり、当該加水分解縮合物の末端はシラノール基を有している。当該加水分解縮合物はポリシロキサンであって、ポリオルガノシロキサン部分を含むポリシロキサンであっても良い。
(式中、R3はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基
、アルケニル基又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、リン酸基、アミド基、ニトロ基、アシル基、スルホン基、シアノ基、若しくはそれらの組み合わせを有する有機基であり、且つSi−C結合によりケイ素原子と結合しているものを表す。また、R4は加水分解基であるアルコキシ基、アシル
オキシ基又はハロゲン原子を表し、aは0乃至3の整数を表す。)
(式中、R5はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基
、アルケニル基又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、リン酸基、アミド基、ニトロ基、アシル基、スルホン基、シアノ基、若しくはそれらの組み合わせを有する有機基であり、且つSi−C結合によりケイ素原子と結合しているものを表す。また、R6は加水分解基であるアルコキシ基、アシル
オキシ基又はハロゲン原子を表し、Yはアルキレン基又はアリーレン基を表し、bは0又は1の整数を表し、cは0又は1の整数を表す。)
上記アルキル基としては、炭素原子数1乃至10のアルキル基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロブチル基、1−メチル−シクロプロピル基、2−メチル−シクロプロピル基、n−ペンチル基、1−メチル−n−ブチル基、2−メチル−n−ブチル基、3−メチル−n−ブチル基、1,1−ジメチル−n−プロピル基、1,2−ジメチル−n−プロピル基、2,2−ジメチル−n−プロピル基、1−エチル−n−プロピル基、シクロペンチル基、1−メチル−シクロブチル基、2−メチル−シクロブチル基、3−メチル−シクロブチル基、1,2−ジメチル−シクロプロピル基、2,3−ジメチル−シクロプロピル基、1−エチル−シクロプロピル基、2−エチル−シクロプロピル基、n−ヘキシル基、1−メチル−n−ペンチル基、2−メチル−n−ペンチル基、3−メチル−n−ペンチル基、4−メチル−n−ペンチル基、1,1−ジメチル−n−ブチル基、1,2−ジメチル−n−ブチル基、1,3−ジメチル−n−ブチル基、2,2−ジメチル−n−ブチル基、2,3−ジメチル−n−ブチル基、3,3−ジメチル−n−ブチル基、1−エチル−n−ブチル基、2−エチル−n−ブチル基、1,1,2−トリメチル−n−プロピル基、1,2,2−トリメチル−n−プロピル基、1−エチル−1−メチル−n−プロピル基、1−エチル−2−メチル−n−プロピル基、シクロヘキシル、1−メチル−シクロペンチル基、2−メチル−シクロペンチル基、3−メチル−シクロペンチル基、1−エチル−シクロブチル基、2−エチル−シクロブチル基、3−エチル−シクロブチル基、1,2−ジメチル−シクロブチル基、1,3−ジメチル−シクロブチル基、2,2−ジメチル−シクロブチル基、2,3−ジメチル−シクロブチル基、2,4−ジメチル−シクロブチル基、3,3−ジメチル−シクロブチル基、1−n−プロピル−シクロプロピル基、2−n−プロピル−シクロプロピル基、1−イソプロピル−シクロプロピル基、2−イソプロピル−シクロプロピル基、1,2,2−トリメチル−シクロプロピル基、1,2,3−トリメチル−シクロプロピル基、2,2,3−トリメチル−シクロプロピル基、1−エチル−2−メチル−シクロプロピル基、2−エチル−1−メチル−シクロプロピル基、2−エチル−2−メチル−シクロプロピル基及び2−エチル−3−メチル−シクロプロピル基等が挙げられる。
上記アリール基としては、炭素原子数6乃至40のアリール基が挙げられ、例えば、フェニル基、o−メチルフェニル基、m−メチルフェニル基、p−メチルフェニル基、o−クロルフェニル基、m−クロルフェニル基、p−クロルフェニル基、o−フルオロフェニル基、p−フルオロフェニル基、o−メトキシフェニル基、p−メトキシフェニル基、p−ニトロフェニル基、p−シアノフェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基、o−ビフェニリル基、m−ビフェニリル基、p−ビフェニリル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェ
ナントリル基、4−フェナントリル基及び9−フェナントリル基等が挙げられる。
上記アルケニル基としては、炭素原子数2乃至10のアルケニル基が挙げられ、例えば、エテニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、1−メチル−1−エテニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−エチルエテニル基、1−メチル−1−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−n−プロピルエテニル基、1−メチル−1−ブテニル基、1−メチル−2−ブテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、2−エチル−2−プロペニル基、2−メチル−1−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、3−メチル−1−ブテニル基、3−メチル−2−ブテニル基、3−メチル−3−ブテニル基、1,1−ジメチル−2−プロペニル基、1−イソプロピルエテニル基、1,2−ジメチル−1−プロペニル基、1,2−ジメチル−2−プロペニル基、1−シクロペンテニル基、2−シクロペンテニル基、3−シクロペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、4−ヘキセニル基、5−ヘキセニル基、1−メチル−1−ペンテニル基、1−メチル−2−ペンテニル基、1−メチル−3−ペンテニル基、1−メチル−4−ペンテニル基、1−n−ブチルエテニル基、2−メチル−1−ペンテニル基、2−メチル−2−ペンテニル基、2−メチル−3−ペンテニル基、2−メチル−4−ペンテニル基、2−n−プロピル−2−プロペニル基、3−メチル−1−ペンテニル基、3−メチル−2−ペンテニル基、3−メチル−3−ペンテニル基、3−メチル−4−ペンテニル基、3−エチル−3−ブテニル基、4−メチル−1−ペンテニル基、4−メチル−2−ペンテニル基、4−メチル−3−ペンテニル基、4−メチル−4−ペンテニル基、1,1−ジメチル−2−ブテニル基、1,1−ジメチル−3−ブテニル基、1,2−ジメチル−1−ブテニル基、1,2−ジメチル−2−ブテニル基、1,2−ジメチル−3−ブテニル基、1−メチル−2−エチル−2−プロペニル基、1−s−ブチルエテニル基、1,3−ジメチル−1−ブテニル基、1,3−ジメチル−2−ブテニル基、1,3−ジメチル−3−ブテニル基、1−イソブチルエテニル基、2,2−ジメチル−3−ブテニル基、2,3−ジメチル−1−ブテニル基、2,3−ジメチル−2−ブテニル基、2,3−ジメチル−3−ブテニル基、2−イソプロピル−2−プロペニル基、3,3−ジメチル−1−ブテニル基、1−エチル−1−ブテニル基、1−エチル−2−ブテニル基、1−エチル−3−ブテニル基、1−n−プロピル−1−プロペニル基、1−n−プロピル−2−プロペニル基、2−エチル−1−ブテニル基、2−エチル−2−ブテニル基、2−エチル−3−ブテニル基、1,1,2−トリメチル−2−プロペニル基、1−t−ブチルエテニル基、1−メチル−1−エチル−2−プロペニル基、1−エチル−2−メチル−1−プロペニル基、1−エチル−2−メチル−2−プロペニル基、1−イソプロピル−1−プロペニル基、1−イソプロピル−2−プロペニル基、1−メチル−2−シクロペンテニル基、1−メチル−3−シクロペンテニル基、2−メチル−1−シクロペンテニル基、2−メチル−2−シクロペンテニル基、2−メチル−3−シクロペンテニル基、2−メチル−4−シクロペンテニル基、2−メチル−5−シクロペンテニル基、2−メチレン−シクロペンチル基、3−メチル−1−シクロペンテニル基、3−メチル−2−シクロペンテニル基、3−メチル−3−シクロペンテニル基、3−メチル−4−シクロペンテニル基、3−メチル−5−シクロペンテニル基、3−メチレン−シクロペンチル基、1−シクロヘキセニル基、2−シクロヘキセニル基及び3−シクロヘキセニル基等が挙げられる。
上記エポキシ基を有する有機基としては、グリシドキシメチル基、グリシドキシエチル基、グリシドキシプロピル基、グリシドキシブチル基、エポキシシクロヘキシル基等が挙げられる。
上記アクリロイル基を有する有機基としては、アクリロイルメチル基、アクリロイルエチル基、アクリロイルプロピル基等が挙げられる。
上記メタクリロイル基を有する有機基としては、メタクリロイルメチル基、メタクリロイルエチル基、メタクリロイルプロピル基等が挙げられる。
上記メルカプト基を有する有機基としては、エチルメルカプト基、ブチルメルカプト基、ヘキシルメルカプト基、オクチルメルカプト基等が挙げられる。
上記アシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
上記シアノ基を有する有機基としては、シアノエチル基、シアノプロピル基等が挙げられる。
上記アルコキシ基としては、炭素原子数1乃至20のアルコキシ基であり、直鎖、分岐及び環状のアルキル部分を有するアルコキシ基が挙げられ、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、1−メチル−n−ブトキシ基、2−メチル−n−ブトキシ基、3−メチル−n−ブトキシ基、1,1−ジメチル−n−プロポキシ基、1,2−ジメチル−n−プロポキシ基、2,2−ジメチル−n−プロポキシ基、1−エチル−n−プロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、1−メチル−n−ペンチルオキシ基、2−メチル−n−ペンチルオキシ基、3−メチル−n−ペンチルオキシ基、4−メチル−n−ペンチルオキシ基、1,1−ジメチル−n−ブトキシ基、1,2−ジメチル−n−ブトキシ基、1,3−ジメチル−n−ブトキシ基、2,2−ジメチル−n−ブトキシ基、2,3−ジメチル−n−ブトキシ基、3,3−ジメチル−n−ブトキシ基、1−エチル−n−ブトキシ基、2−エチル−n−ブトキシ基、1,1,2−トリメチル−n−プロポキシ基、1,2,2,−トリメチル−n−プロポキシ基、1−エチル−1−メチル−n−プロポキシ基及び1−エチル−2−メチル−n−プロポキシ基等が挙げられる。
上記アシルオキシ基としては、炭素原子数2乃至20のアシルオキシ基であり、例えば、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基、イソブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカルボニルオキシ基、tert−ブチルカルボニルオキシ基、n−ペンチルカルボニルオキシ基、1−メチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2−メチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、3−メチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、2,2−ジメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、n−ヘキシルカルボニルオキシ基、1−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、2−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、3−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、4−メチル−n−ペンチルカルボニルオキシ基、1,1−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,2−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,3−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2,2−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2,3−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、3,3−ジメチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1−エチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、2−エチル−n−ブチルカルボニルオキシ基、1,1,2−トリメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1,2,2−トリメチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−1−メチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、1−エチル−2−メチル−n−プロピルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基及びトシルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
また、上記加水分解基としてのハロゲン原子はフッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨ
ウ素原子等が挙げられる。
上記式(4)におけるアルキレン基としては、炭素原子数1乃至10のアルキレン基が挙げられ、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、オクチレン基等が挙げられる。また、上記例示の鎖状又は分岐状アルキル基から誘導される二価の有機基をアルキレン基として用いることができる。
上記式(4)におけるアリーレン基としては、炭素原子数6乃至20のアリーレン基が挙げられ、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、アントラレン基等が挙げられる。また、上記例示のアリール基から誘導される二価の有機基をアリーレン基として用いることができる。
上記式(3)からなる群より選ばれる加水分解性シランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラクロルシラン、テトラアセトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトラアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリアセチキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリアミロキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、メチルトリベンジルオキシシラン、メチルトリフェネチルオキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、αーグリシドキシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシ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−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、α−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリフェノキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシエチルエチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
ビニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリアセトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、3、3、3−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトメチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン等が挙げられる。
また、上記式(4)からなる群より選ばれる加水分解性シランとしては、例えば、メチレンビストリメトキシシラン、メチレンビストリクロロシラン、メチレンビストリアセトキシシラン、エチレンビストリエトキシシラン、エチレンビストリクロロシラン、エチレンビストリアセトキシシラン、プロピレンビストリエトキシシラン、ブチレンビストリメトキシシラン、フェニレンビストリメトキシシラン、フェニレンビストリエトキシシラン、フェニレンビスメチルジエトキシシラン、フェニレンビスメチルジメトキシシラン、ナフチレンビストリメトキシシラン、ビストリメトキシジシラン、ビストリエトキシジシラン、ビスエチルジエトキシジシラン、ビスメチルジメトキシジシラン等が挙げられる。
上記(B)成分は、上記式(3)のaが0乃至2となる群より選ばれる少なくとも1種の加水分解性シラン、それらの加水分解物、それらの加水分解縮合物又はそれらの混合物を用いることが好ましい。
上記式(3)及び上記式(4)で表される加水分解性シランは、市販品を用いることができる。
上記式(3)の加水分解性シラン又は上記式(3)及び上記式(4)の加水分解性シランを加水分解し、その加水分解物を縮合したポリシロキサンの重量平均分子量は、1000乃至1000000、又は1000乃至100000である。これらの分子量はGPC分析によるポリスチレン換算で得られる分子量である。
ポリシロキサンを合成する際の加水分解触媒の種類は、金属キレート化合物、有機酸、無機酸、有機塩基及び無機塩基を挙げることができる。
上記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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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−sec−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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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−イソプロポキシ・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。
上記有機酸としては、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、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。
上記無機酸としては、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。
上記有機塩基としては、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タン、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、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン等を挙げることができる。
上記無機塩基としては、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。
上記加水分解触媒のうち、金属キレート化合物、有機酸及び無機酸が好ましく、これらは1種あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
アルコキシシリル基、アシロキシシリル基及びハロゲン化シリル基の加水分解には、水を上記加水分解基の1モル当たり、0.1乃至100モル、又は0.1乃至10モル、又は1乃至5モル、又は2乃至3.5モルで用いる。
また、加水分解触媒を加水分解基の1モル当たり、0.0001乃至10モル、好ましくは0.001乃至2モルで用いることができる。
加水分解性シランを加水分解し、その加水分解物を縮合する際の反応温度は、通常は20℃(室温)から加水分解に用いられる溶剤の常圧下の還流温度の範囲で行われる。
加水分解は完全に加水分解を行うことも、または部分加水分解を行うことでも良い。即ち、加水分解縮合物中に加水分解物及びモノマーが残存していても良い。
ポリシロキサンを得る方法としては特に限定されないが、例えば、珪素化合物、溶剤及び蓚酸の混合物を加熱する方法が挙げられる。具体的には、あらかじめアルコールに蓚酸を加えて蓚酸のアルコール溶液とした後、当該溶液と珪素化合物を混合し、加熱する方法である。その際、蓚酸の量は、珪素化合物が有する全アルコキシ基の1モルに対して0.2乃至2モルとすることが一般的である。この方法における加熱は、液温50乃至180℃で行うことができ、好ましくは、液の蒸発、揮散等が起こらないように、例えば、密閉容器中の還流下で数十分から十数時間行われる。また、ポリシロキサンの合成は珪素化合
物中に溶剤及び蓚酸の混合物を加え反応させる順序でも良く、溶剤及び蓚酸の混合物中に珪素化合物を加えて反応させる順序でも良い。
ポリシロキサンを合成する際の反応温度は、均一なポリマーを安定して合成する目的で0乃至50℃の反応温度で24乃至2000時間反応させても良い。
加水分解に用いられる有機溶剤としては、例えば、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、2,2,4−トリメチルペンタン、n−オクタン、イソオクタン、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剤;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、イソプロピルベンセン、ジエチルベンゼン、イソブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−イソプロピルベンセン、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剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、n−ペンタノール、イソペンタノール、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、3−ヘプタノール、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剤;エチレングリコール、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剤;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−イソブチルケトン、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−イソブチルケトン、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剤;エチルエーテル、イソプロピルエーテル、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、ジ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ブチルエーテル、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剤;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、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イ
ソブチル、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、プロピオン酸イソアミル、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剤;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剤;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剤等を挙げることができる。これらの有機溶剤は1種又は2種以上の組み合わせで用いることができる。
上記有機溶剤としては、一般的には、加水分解性シランの加水分解物と縮重合反応によりアルコールが生成するため、アルコール類やアルコール類と相溶性の良好な有機溶剤が用いられる。このような有機溶剤の具体例としては、特にメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、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エチルエーテル、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、n−プロピルアセテート、エチルラクテート、メチルエチルケトン、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メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテル、シクロヘキサノン等が好ましく挙げられる。
加水分解性シランを溶剤中で加水分解し、その加水分解物を縮合反応させることによって縮合物(ポリシロキサン)が得られる。そして、当該縮合物は加水分解溶剤中に溶解しているポリシロキサンワニスとして得られる。
得られたポリシロキサンワニスは溶剤置換しても良い。具体的には、加水分解と縮合時の溶剤(合成時溶剤)にエタノールを選択した場合、エタノール中でポリシロキサンが得られた後にその合成の際の溶剤と同量の置換用溶剤を加え、エバポレーターなどで共沸させエタノールを留去しても良い。溶剤置換の際の合成時溶剤は共沸して留去するため置換用溶剤よりも沸点が低いことが好ましい。例えば、加水分解と縮合時の溶剤はメタノール、エタノール、イソプロパノール等が挙げられ、置換用溶剤は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メチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン等が挙げられる。
上記ポリシロキサンワニスの希釈や置換等に用いる溶剤は、加水分解性シランの加水分解と縮重合に用いた溶媒と同じでも良いし別の溶剤でも良い。この溶剤は、ポリシロキサン及びアミノ酸発生剤との相溶性を損なわなければ特に限定されず、一種でも複数種でも任意に選択して用いることができる。
このような(C)成分である溶剤としては、例えば、トルエン、p−キシレン、o−キシレン、スチレン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチ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、プロピ
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モノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、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ジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ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、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、1−オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチレングリコール、1−メトキシー2−ブタノール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、γ−ブチルラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルノーマルブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸イソプロピルケトン、酢酸ノーマルプロピル、酢酸イソブチル、酢酸ノーマルブチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、tert−ブタノール、アリルアルコール、n−プロパノール、2−メチル−2−ブタノール、イソブタノール、ノーマルブタノール、2−メチル−1−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−エチルヘキサノール、1−オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチレングリコール、1−メトキシー2−ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、イソプロピルエーテル、1,4−ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、N−シクロヘキシル−2−ピロリジノンが挙げられる。
上記に例示した溶剤の中でも、ポリシロキサンワニスの保存安定性及びアミノ酸発生剤との相溶性の観点から、より好ましくは、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチレングリコール、プロピレングリコール、へキシレングリコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチ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メチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル、シクロヘキサノン、酢酸メチルエステル、酢酸エチルエステル、乳酸エチルエステル等が挙げられる。
アミノ酸発生剤(熱アミノ酸発生剤)をポリシロキサンワニス(即ち、ポリシロキサンと溶剤)に加える量は特に制限されるものではないが、溶解性及び保存安定性の観点から、0.1乃至50phr、好ましくは0.5乃至10phrである。phrはポリシロキサン100質量部に対する、添加成分(熱アミノ酸発生剤)の質量部で表される。しかし、ポリシロキサンがポリオルガノシロキサンを含む場合は、測定の容易さからSiO2
形分で表現することもでき、その場合はポリシロキサンのSiO2固形分100質量部に
対して、0.1乃至50質量部加えることが好ましい。より好ましくは、0.5乃至10質量部である。
また、アミノ酸発生剤(光アミノ酸発生剤)についても、ポリシロキサンワニス(即ち、ポリシロキサンと溶剤)に加える量は特に制限されるものではないが、溶解性及び保存安定性の観点から、0.1乃至50phr、好ましくは2.5乃至10phrである。また、ポリシロキサンがポリオルガノシロキサンを含む場合は、上述同様、ポリシロキサンのSiO2固形分100質量部に対して、0.1乃至50質量部加えることが好ましい。
より好ましくは、2.5乃至10質量部である。
アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスとしては、被膜形成用塗布液の安定性の観点から、pH又はpKaが3乃至7に調整されていることが好ましく、より好ましくは3乃至5である。
本発明の被膜形成組成物を調製する方法は特に限定されない。ポリシロキサンとアミノ酸発生剤とが均一に混合した状態であれば良い。通常、ポリシロキサンは溶剤中で縮重合されるので、溶剤中にポリシロキサンが溶解したポリシロキサンワニスの状態で得られる。そのため、ポリシロキサンワニスをそのまま用いて、アミノ酸発生剤と混合する方法が簡便である。また、必要に応じて、ポリシロキサンワニスを、濃縮したり、溶剤を加えて希釈したり、または他の溶剤に置換してから、アミノ酸発生剤と混合しても良い。更に、ポリシロキサンワニスとアミノ酸発生剤とを混合した後に、溶媒を加えることもできる。
その際、上記被膜形成組成物中のSiO2固形分換算濃度は、0.1乃至30質量%が
好ましい。SiO2固形分換算濃度が0.5質量%より低いと、一回の塗布で所望の膜厚
を得ることが難しく、30質量%より高いと、溶液の保存安定性が悪くなる場合がある。
したがって、より好ましくは0.5乃至15質量%の濃度範囲である。
本発明の被膜形成組成物は、上記(A)成分、上記(B)成分、及び上記(C)成分に加えて、更に(D)成分として架橋性化合物を含有することができる。
(D)成分としては、下記式(D−1)で表される官能基を分子内に少なくとも2つ有する架橋性化合物である。
(式中、R1は水素原子又は炭素原子数1乃至10のアルキル基を表す。)
また、(D)成分としては、下記式(D−2)で表される架橋性化合物又は下記式(D−4)で表される架橋性化合物を用いることができる。
[式中、R6は水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、アリール基、アラルキル
基又はアルケニル基又は下記式(D−3)で表される官能基を表し、また、R7は水素原
子又は上記式(D−1)で表される官能基を表し、分子内に上記式(D−1)で表される
官能基を2乃至6個有する。]
{式中、R7は水素原子又は上記式(D−1)で表される官能基を表す。}
{式中、R8は水素原子又は上記式(D−1)で表される官能基を表し、分子内に上記式
(D−1)で表される官能基を2乃至4個有する。}
上記アルキル基、アリール基及びアルケニル基は、上述のアルキル基、アリール基及びアルケニル基を用いることができる。上記アラルキル基については、上記アルキル基にアリール基が置換した官能基を例示することができ、例えば、ベンジル基、フェネチル基等を挙げることができる。
また、上記式(D−1)におけるアルキル基としては、上述のアルキル基で例示されたアルキル基を用いることができる。特にメチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
さらに、上記式(D−1)で表される官能基は、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基であり、これらで置換されたアミノ基を少なくとも2個有する含窒素化合物が好ましい。
当該含窒素化合物としては、例えば、アミノ基の水素原子がメチロール基又はアルコキシメチル基あるいはその両方で置換されたメラミン及びメラミン誘導体、尿素、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン及びベンゾグアナミン誘導体、グリコールウリル、スクシニルアミド、エチレン尿素等を挙げることができる。
これら含窒素化合物は、例えば、メラミン、尿素、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、グリコールウリル、スクシニルアミド、エチレン尿素などを、沸騰水中においてホルマリンと反応させてメチロール化することにより、またはこれにさらに低級
アルコール、具体的にはメタノール、エタノール、n‐プロパノール、イソプロパノール、n‐ブタノール、イソブタノールなどを反応させてアルコキシル化することにより得ることができる。
メラミン誘導体及びベンゾグアナミン誘導体からなるトリアジン化合物、特にメトキシメチル基で置換されたトリアジン化合物が好ましい。このメラミン誘導体及びベンゾグアナミン誘導体は二量体又は三量体として存在していてもよい。そして、これらはトリアジン環1個当り、メチロール基又はアルコキシメチル基を平均3個以上6個以下有するものがより好ましい。この化合物としては上記式(D−2)の化合物を例示することができる。上記式(D−2)で表される最も代表的な化合物としては、例えば以下に表される。
(式中、R1は水素原子又は炭素原子数1乃至10のアルキル基である。)
上記メラミン誘導体又はベンゾグアナミン誘導体としては、例えば、市販品のトリアジン環1個当りメトキシメチル基が平均3.7個置換されているMX−750、トリアジン環1個当りメトキシメチル基が平均5.8個置換されているMW−30(いずれも三和ケミカル社製)や、サイメル300、301、303、350、370、771、325、327、703、712などのメトキシメチル化メラミン、サイメル385などのヘキサメトキシメチル化メラミン、サイメル235、236、238、212、253、254などのメトキシメチル化ブトキシメチル化メラミン(いずれも三井サイテック社製、商品名)、マイコート506、508などのブトキシメチル化メラミン(いずれも三井サイテック社製、商品名)、サイメル1141のようなカルボキシル基含有メトキシメチル化イソブトキシメチル化メラミン、サイメル1123のようなメトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1123−10のようなメトキシメチル化ブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1128のようなブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1125−80のようなカルボキシル基含有メトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン(いずれも三井サイアナミッド社製、商品名)などが挙げられる。
アミノ基の水素原子がメチロール基又はアルコキシメチル基あるいはその両方で置換されたグリコールウリル誘導体、特にメトキシメチル基で置換されたグリコールウリルが好ましく、分子内に2個以上4個以下有するものが好ましい。この化合物としては上記式(D−4)の化合物を例示することができる。
上記式(D−4)で表される最も代表的な化合物としては、例えば以下に表される。
(R1は水素原子又は炭素原子数1乃至10のアルキル基である。)
上記グリコールウリルとしては、例えば、サイメル1170のようなブトキシメチル化グリコールウリル、サイメル1172のようなメチロール化グリコールウリル(いずれも三井サイテック社製、商品名)などが挙げられる。さらに、パウダーリンク1174のようなメトキシメチル化グリコールウリル(三井サイテック(株)製、商品名)などが挙げられる。
また、上記架橋性化合物としては、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド、N−メトキシメチルメタクリルアミド、N−エトキシメチルアクリルアミド、N−ブトキシメチルメタクリルアミド等のヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基で置換されたアクリルアミド化合物、またはメタクリルアミド化合物を使用して製造されるポリマーを用いることができる。
そのようなポリマーとしては、例えば、ポリ(N−ブトキシメチルアクリルアミド)、N−ブトキシメチルアクリルアミド及びスチレンの共重合体、N−ヒドロキシメチルメタクリルアミド及びメチルメタクリレートの共重合体、N−エトキシメチルメタクリルアミド及びベンジルメタクリレートの共重合体、又はN−ブトキシメチルアクリルアミド、ベンジルメタクリレート及び2−ヒドロキシプロピルメタクリレートの共重合体等を挙げることができる。
このようなポリマーの重量平均分子量としては、例えば、1000乃至500000であり、又は、2000乃至200000であり、又は、3000乃至150000であり、又は、3000乃至50000である。
本発明は、上記(A)成分、上記(B)成分及び上記(D)成分が、上記(C)成分に溶解している被膜形成組成物である。
したがって、本発明では、上記(B)成分の加水分解性シラン、その加水分解物、その加水分解縮合物、又はそれらの混合物を製造する時に使用する溶剤をそのまま(C)成分の溶剤として用いることができる。即ち、当該被膜形成組成物(ポリシロキサン組成物)は、ポリシロキサンワニス(B成分とC成分)に、(A)成分と(D)成分を添加して製造する方法が挙げられる。
また、本発明では、上記(B)成分及び上記(D)成分が、上記(C)成分に溶解している被膜形成組成物では、via内の埋め込み性を向上させることができる。
したがって、当該被膜形成組成物は、ポリシロキサンワニス(B成分とC成分)に、(D)成分を添加して製造する方法が挙げられる。
(D)成分である架橋性化合物をポリシロキサンワニス(B成分とC成分)に加える時、当該架橋性化合物はポリシロキサンに対して5乃至20phrの割合で添加することができる。phrはポリシロキサン100質量部に対する、添加成分(架橋性化合物)の質量部で表される。ポリシロキサンがポリオルガノシロキサンを含む場合は、測定の容易さからSiO2固形分で表現することもでき、その場合はポリシロキサンのSiO2固形分100質量部に対して、5乃至20質量部の割合で含有することができる。
本発明の被膜形成組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、アミノ酸発生剤、ポリシロキサン及び溶剤以外にその他の成分、例えば、レベリング剤、界面活性剤等の成分が含まれていてもよい。
上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、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類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤、商品名エフトップEF301、EF303、EF352((株)トーケムプロダクツ製)、商品名メガファックF171、F173、R−08、R−30(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム(株)製)、商品名アサヒガードAG710,サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(株)製)等のフッ素系界面活性剤、及びオルガノシロキサンポリマ−KP341(信越化学工業(株)製)等を挙げることができる。
上記界面活性剤は単独で使用してもよいし、また二種以上の組み合わせで使用することもできる。
界面活性剤が使用される場合、その割合としては、縮合物(ポリシロキサン)100質量部に対して0.0001乃至5質量部、又は0.001乃至1質量部、又は0.01乃至0.5質量部である。
上記の他の成分を混合する方法は、ポリシロキサンワニスにアミノ酸発生剤を添加するのと同時でも、ポリシロキサンワニス及びアミノ酸発生剤を混合後であっても良く、特に限定されない。
[被膜の形成]
本発明の被膜形成組成物は、基板に塗布し、熱硬化又は光硬化することで所望の被膜を得ることができる。塗布方法としては、公知又は周知の方法を採用できる。例えば、スピンコート法、ディップ法、フローコート法、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、転写印刷法、刷毛塗り、ブレードコート法、エアーナイフコート法等の方法を採用できる。その際に用いる基板は、シリコン、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO、プラスチック、ガラス、セラミックス等からなる基板を挙げることができる。
熱硬化の時に用いる焼成機器としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホット
プレート、オーブン、ファーネスを用いて、適切な雰囲気下、すなわち大気、窒素等の不活性ガス、真空中等で焼成させればよい。これにより、均一な製膜面を有する被膜を得ることが可能である。
焼成温度は、溶媒を蒸発させる目的では、特に限定されないが、例えば40乃至200℃で行うことができる。また、ポリシロキサンの重縮合を熱で促進させる目的では特に限定されないが、例えば、200乃至400℃で行うことができる。これらの場合、より高い均一製膜性を発現させたり、基板上で反応を進行させたりする目的で2段階以上の温度変化をつけてもよい。
焼成温度及び焼成時間は目的とする電子デバイスのプロセス工程に適合した条件を選択すれば良く、ポリシロキサン被膜の物性値が電子デバイスの要求特性に適合した焼成条件を選択できる。
また、光硬化の時に用いる露光装置としては、特に限定されるものではなく、例えば、UV硬化装置を用いて、適切な雰囲気下、すなわち大気、窒素等の不活性ガス、真空中等で露光させればよく、プロセスに合わせて2段階以上の露光工程を施しても良い。
露光量は目的とする電子デバイスのプロセス工程に適合した条件を選択すれば良く、ポリシロキサン被膜の物性値が電子デバイスの要求特性に適合した露光条件を選択できる。例えば、10mJ/cm2乃至10J/cm2、好ましくは500mJcm2乃至10J/
cm2(250nmのエネルギー換算)の範囲で用いることができる。
また、露光した後に製膜性を向上させる、若しくは残留するSi−OHを更に低減させる目的で焼成工程を加えても良い。
焼成機器としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットプレート、オーブン、ファーネスを用いて、適切な雰囲気下、すなわち大気、窒素等の不活性ガス、真空中等で焼成させればよい。これにより、均一な製膜面を有する被膜を得ることが可能である。
焼成温度は、溶媒を蒸発させる目的では、特に限定されないが、例えば、40乃至150℃で行うことができる。
焼成温度及び焼成時間は目的とする電子デバイスのプロセス工程に適合した条件を選択すれば良く、ポリシロキサン被膜の物性値が電子デバイスの要求特性に適合した乾燥条件を選択できる。
このようにして得られた本発明のアミノ酸発生剤を含有する被膜形成組成物からなる被膜は、ポリシロキサンワニスの保存安定性が良好で、且つ残留Si−OHの重縮合の促進させる効果を発現し、任意の基板上で形成することができる。また、電子デバイス、特に固体撮像素子用のフォトダイード上のギャップフィル平坦化材料、カラーフィルター上の平坦化材料、マイクロレンズ上の平坦化若しくはコンフォーマル材料として好適である。
本発明の被膜形成組成物では、ポリシロキサンワニスはSi−OHの重縮合の促進させる成分として、ポリシロキサンワニス中では酸性であり、加熱又は光照射(露光)によりアミノ基の保護基が外れ、加熱前又は光照射前(露光前)より高い塩基性を示すアミノ酸を発生する機能を有するアミノ酸発生剤を用いていることから、アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスの状態では重縮合を抑制し保存安定性が良好であり、これらを基材に塗布し、そして加熱硬化時又は光硬化時に生成したアミノ酸がポリシロキサンのシラノール基間の重縮合(脱水縮合)を促進する。
また、本発明のポリシロキサンワニスは被膜とし、焼成又は光照射(露光)した際にアミノ酸発生剤がポリシロキサンの重縮合を促進する塩基性に性質が変化するため、その後に焼成段階があったとしても焼成時間を短縮し、且つ焼成温度を低下させることができる。
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、実施例で用いた各測定装置は以下のとおりである。
赤外吸収スペクトル(以下、「FT−IR」と略す)は、ニコレー・ジャパン株式会社製、商品名Nexus670を使用した。
ポリマーの分子量測定(以下、「GPC」と略す)は、昭和電工株式会社製、商品名Shodex GPC−104/101システムを使用した。
ガスクロマトグラフ測定(以下、「GC」と略す)は、島津製作所(株)製、商品名Shimadzu GC−14Bを用い、下記の条件で測定した。
カラム:キャピラリーカラム CBP1−W25−100(25mm×0.53mmφ×1μm)
カラム温度:開始温度50℃から15℃/分で昇温して到達温度290℃(3分)とした。
サンプル注入量:1μL、インジェクション温度:240℃、検出器温度:290℃、キャリヤーガス:窒素(流量30mL/min)、検出方法:FID法で行った。
via基板内への埋め込み性評価はJEOL製、FE−SEM(以下、「SEM」と略す)JSM−7400Fを使用した。
[ポリシロキサンの合成]
<合成例1:TEOSを用いたポリシロキサンの合成>
還流管を備えつけた4つ口反応フラスコ内を窒素置換した後、当該フラスコに0.36gの蓚酸(4mmol、全加水分解性シランに対して0.01等量)、94.84gの脱水エタノール、28.80gの純水(1.6mol)を加え、室温で30分攪拌させ、蓚酸を完全に溶解させた。次いで、蓚酸のエタノール溶液を攪拌させながらオイルバス浴で過熱し、還流を確認後、83.20gのテトラエトキシシラン(0.4mol、以下、「TEOS」と略す)を内圧平衡型の滴下ロートを用い、一定の滴下速度で20分かけて滴下した。滴下後、還流下で2時間反応させた。反応終了後、オイルバス浴を除き、23℃まで放冷し、ポリシロキサンワニス(以下、PSV1と略す)を得た。
PSV1は溶剤としてエタノールを含み、SiO2固形分換算濃度が12質量%であり
、GPC測定による分子量はMwが2500、Mnが1700であった。PSV1をGCで測定したところ、アルコキシシランモノマーは検出されなかった。
<合成例2:TEOSとMTESとを共重合したポリシロキサンの合成>
還流管を備えつけた4つ口反応フラスコ内を窒素置換した後、当該フラスコに0.36gの蓚酸(4mmol、全加水分解性シランに対して0.01等量)、100.78gの脱水エタノール、28.80gの純水(1.6mol)を加え、室温で30分攪拌させ、蓚酸を完全に溶解させた。次いで、蓚酸のエタノール溶液を攪拌させながらオイルバス浴で過熱し、還流を確認後、41.60gのTEOS(0.2mol)及び35.66gのメチルトリエトキシシラン(0.2mol、以下、「MTES」と略す)の混合溶液を内
圧平衡型の滴下ロートを用い、一定の滴下速度で20分かけて滴下した。滴下後、還流下で2時間反応させた。反応終了後、オイルバス浴を除き、23℃まで放冷し、ポリシロキサンワニス(以下、PSV2と略す)を得た。
PSV2は溶剤としてエタノールを含み、SiO2固形分換算濃度が12質量%であり
、GPC測定による分子量はMwが2100、Mnが1700であった。PSV2をGCで測定したところ、アルコキシシランモノマーは検出されなかった。
<合成例3:TEOSとMTESとDMDESとを共重合したポリシロキサンの合成>
還流管を備えつけた4つ口反応フラスコ内を窒素置換した後、当該フラスコに0.36gの蓚酸(4mmol、全加水分解性シランに対して0.01等量)、102.58gの脱水エタノール、28.80gの純水(1.6mol)を加え、室温で30分攪拌させ、蓚酸を完全に溶解させた。次いで、蓚酸のエタノール溶液を攪拌させながらオイルバス浴で過熱し、還流を確認後、41.60gのTEOS(0.2mol)、24.96gのMTES(0.14mol)及び8.90gのジメチルジエトキシシラン(0.06mol、以下、「DMDES」)の混合溶液を内圧平衡型の滴下ロートを用い、一定の滴下速度で20分かけて滴下した。滴下後、還流下で2時間反応させた。反応終了後、オイルバス浴を除き、23℃まで放冷し、ポリシロキサンワニス(以下、PSV3と略す)を得た。
PSV3は溶剤としてエタノールを含み、SiO2固形分換算濃度が12質量%であり
、GPC測定による分子量はMwが2200、Mn1700がであった。PSV3をGCで測定したところ、アルコキシシランモノマーは検出されなかった。
<合成例4:MTESを用いたポリシロキサンの合成>
還流管を備えつけた4つ口反応フラスコ内を窒素置換した後、当該フラスコに、0.36gの蓚酸(4mmol、全加水分解性シランに対して0.01等量)、106.72gの脱水エタノール、28.80gの純水(1.6mol)を加え、室温で30分攪拌させ、蓚酸を完全に溶解させた。次いで、蓚酸のエタノール溶液を攪拌させながらオイルバス浴で過熱し、還流を確認後、71.32gのMTES(0.4mol)を内圧平衡型の滴下ロートを用い、一定の滴下速度で20分かけて滴下した。滴下後、還流下で2時間反応させた。反応終了後、オイルバス浴を除き、23℃まで放冷し、ポリシロキサンワニス(以下、PSV4と略す)を得た。
PSV4は溶剤としてエタノールを含み、SiO2固形分換算濃度が12質量%であり
、GPC測定による分子量はMwが2100、Mnが1700であった。PSV4をGCで測定したところ、アルコキシシランモノマーは検出されなかった。
[添加剤を含むポリシロキサンワニスの調製]
<実施例1>
合成例1で得た100gのポリシロキサンワニスPSV1(SiO2固形分換算濃度が
12質量%)にアミノ酸発生剤として、下記式(A−1)に表す、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−アラニン(以下、「Boc−Ala」と略す)を0.60g(5phr、即ちSiO2の100質量部に対して5質量部を含有している。)加えた。その後、室
温で30分攪拌させ、Boc−Alaを完全に溶解させて、無色透明な溶液としてアミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BAla」と略す)とした。
<実施例2>
アミノ酸発生剤として、下記式(A−2)に表す、N−α,N−ω1,N−ω2−トリ−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン(以下、「Boc−Arg」と略す)を用いた以外は実施例1と同様の手順で、アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BArg」と略す)とした。
<実施例3>
アミノ酸発生剤として、下記式(A−3)に表す、N−α−t−ブトキシカルボニル−L−アスパラギン酸(以下、「Boc−Asp」と略す)を用いた以外は実施例1と同様の手順で、アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BAsp」と略す)とした。
<実施例4>
アミノ酸発生剤として、下記式(A−4)に表す、N−t−ブトキシカルボニル−グリシン(以下、「Boc−Gly」と略す)を用いた以外は実施例1と同様の手順で、アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BGly」と略す)とした。
<実施例5>
アミノ酸発生剤として、下記式(A−5)に表す、N−α, im−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジン(以下、「Boc−His」と略す)を用いた以外は実施例1と同様の手順で、アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BHis」と略す)とした。
<実施例6>
アミノ酸発生剤として、下記式(A−6)に表す、N−α, N−ε−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−リシン(以下、「Boc−Lys」と略す)を用いた以外は実施例1と同様の手順で、アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BLys」と略す)とした。
<実施例7>
アミノ酸発生剤として、下記式(A−7)に表す、N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−ω1,N−ω2−ジ−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン(以下、「FB−Arg」と略す)を用いた以外は実施例1と同様の手順で、アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−FBArg」と略す)とした。
<実施例8>
アミノ酸発生剤として、下記式(A−8)に表す、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−δ−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−オルニチン(以下、「FB−Orn」と略す)を用いた以外は実施例1と同様の手順で、アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−FBOrn」と略す)とした。
<実施例9>
アミノ酸発生剤として、下記式(A−9)に表す、N−α,δ−ジ−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−オルニチン(以下、「FF−Orn」と略す)を用いた以外は実施例1と同様の手順で、アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−FFOrn」と略す)とした。
<比較例1>
アミノ酸発生剤の代わりに塩基性成分として、モノエタノールアミン(以下、「MEA」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−MEA」と略す)とした。
<比較例2>
アミノ酸発生剤の代わりに塩基性成分として、下記式(A−10)に表す、4−アミノピリジン(以下、「4AP」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−4AP」と略す)とした。
<比較例3>
アミノ酸発生剤の代わりに熱塩基発生剤として、下記式(A−11)に表す、ジメチルアミノピリジン(以下、「DMAP」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−DMAP」と略す)とした。
<比較例4>
アミノ酸発生剤の代わりにアミノ酸として、L−アラニン(以下、「Ala」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−Ala」と略す)とした。
<比較例5>
アミノ酸発生剤の代わりにアミノ酸として、L−アルギニン(以下、「Arg」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−Arg」と略す)とした。
<比較例6>
アミノ酸発生剤の代わりにアミノ酸として、L−アスパラギン酸(以下、「Asp」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−Asp」と略す)とした。
<比較例7>
アミノ酸発生剤の代わりにアミノ酸として、グリシン(以下、「Gly」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−Gly」と略す)とした。
<比較例8>
アミノ酸発生剤の代わりにアミノ酸として、L−ヒスチジン(以下、「His」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−His」と略す)とした。
<比較例9>
アミノ酸発生剤の代わりにアミノ酸として、L−リシン(以下、「Lys」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−Lys」と略す)とした。
<比較例10>
アミノ酸発生剤の代わりにアミノ酸として、L−オルニチン(以下、「Orn」と略す)を用いた以外は実施例1と同様に調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−Orn」と略す)とした。
[pH測定と保存安定性試験]
実施例1乃至9及び比較例1乃至10の被膜形成組成物の保存安定性試験を行った。
保存安定性試験は各々の被膜形成組成物を50mLの透明な低アルカリ硝子容器に50mL充填し、23℃、55RH%のクラス1000のクリーンルーム内で保管し、経時変
化を確認することで行った。具体的には、被膜形成組成物の室温保存を開始してから何日目で欠陥が発生したかを欠陥発生経過日と規定し、欠陥が発生した場合、その欠陥の状況を示した。
<実施例10>
実施例1で得たPSV1−BAlaの保存安定性試験を行った。
<実施例11>
実施例2で得たPSV1−BArgの保存安定性試験を行った。
<実施例12>
実施例3で得たPSV1−BAspの保存安定性試験を行った。
<実施例13>
実施例4で得たPSV1−BGlyの保存安定性試験を行った。
<実施例14>
実施例5で得たPSV1−BHisの保存安定性試験を行った。
<実施例15>
実施例6で得たPSV1−BLysの保存安定性試験を行った。
<実施例16>
実施例7で得たPSV1−FBArgの保存安定性試験を行った。
<実施例17>
実施例8で得たPSV1−FBOrnの保存安定性試験を行った。
<実施例18>
実施例9で得たPSV1−FFOrnの保存安定性試験を行った。
<比較例11>
比較例1で得たPSV1−MEAの保存安定性試験を行った。
<比較例12>
比較例2で得たPSV1−4APの保存安定性試験を行った。
<比較例13>
比較例3で得たPSV1−DMAPの保存安定性試験を行った。
<比較例14>
比較例4で得たPSV1−Alaの保存安定性試験を行った。
<比較例15>
比較例5で得たPSV1−Argの保存安定性試験を行った。
<比較例16>
比較例6で得たPSV1−Aspの保存安定性試験を行った。
<比較例17>
比較例7で得たPSV1−Glyの保存安定性試験を行った。
<比較例18>
比較例8で得たPSV1−Hisの保存安定性試験を行った。
<比較例19>
比較例9で得たPSV1−Lysの保存安定性試験を行った。
<比較例20>
比較例10で得たPSV1−Ornの保存安定性試験を行った。
上記保存安定性試験の結果を表1に示す。
実施例10乃至18に示される様にアミノ酸発生剤を加えたポリシロキサンワニスは非常に溶解性が良く、室温で60日間保存しても、析出及びゲル化することなく安定に保存できることが分かった。
一方で、比較例11乃至13に示した添加剤を加えたポリシロキサンワニスは攪拌している最中にゲル化してしまい、ポリシロキサンワニスの安定性が非常に悪いことが分かった。
また、比較例14乃至20のアミノ酸のアミン部位を脱離基で保護していないアミノ酸を用いた場合、溶媒のエタノールに難溶解性を示し、ポリシロキサンワニスを調製することができなかった。
以上の結果から、アミノ酸発生剤は溶解性が著しく高く、保存安定性に優れた添加剤であり、ポリシロキサンワニスに加えても異物を発生させないことが分かった。
[焼成条件によるSi−OHの減少挙動]
アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを用いて被膜形成組成物を作成し、基板に被覆し被膜を作製する際の焼成条件の違いによるSi−OHの減少挙動の相違を確認した。
製膜の作成は被膜形成組成物の基板(基材)へのスピンコートによって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、焼成機器はホットプレートを用い、大気中で焼成した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例19>
実施例1で得た被膜形成組成物(PSV1−BAla)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例20>
実施例2で得た被膜形成組成物(PSV1−BArg)を用いた以外は実施例19と同様の手順で製膜し、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例21>
実施例3で得た被膜形成組成物(PSV1−BAsp)を用いた以外は実施例19と同様の手順で製膜し、KBr法でFT−IRスペクトル測定した。
<実施例22>
実施例4で得た被膜形成組成物(PSV1−BGly)を用いた以外は実施例19と同様の手順で製膜し、KBr法でFT−IRスペクトル測定した。
<実施例23>
実施例5で得た被膜形成組成物(PSV1−BHis)を用いた以外は実施例19と同様の手順で製膜し、KBr法でFT−IRスペクトル測定した。
<実施例24>
実施例6で得た被膜形成組成物(PSV1−BLys)を用いた以外は実施例19と同様の手順で製膜し、KBr法でFT−IRスペクトル測定した。
<実施例25>
実施例7で得た被膜形成組成物(PSV1−FBArg)を用いた以外は実施例19と同様の手順で製膜し、KBr法でFT−IRスペクトル測定した。
<実施例26>
実施例8で得た被膜形成組成物(PSV1−FBOrn)を用いた以外は実施例19と同様の手順で製膜し、KBr法でFT−IRスペクトル測定した。
<実施例27>
実施例9で得た被膜形成組成物(PSV1−FFOrn)を用いた以外は実施例19と同様の手順で製膜し、KBr法でFT−IRスペクトル測定した。
<比較例21>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物にした以外は実施例19と同様の手順で製膜し、KBr法でFT−IRスペクトル測定した。
<比較例22>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物にしてスピンコート後、250℃で120分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例23>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物にしてスピンコート後、300℃で120分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例24>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物にしてスピンコート後、400℃で120分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例19乃至27及び比較例21乃至24で測定したFT−IRの結果を図1乃至9及び図30乃至33に示す。図では、Si−OHのOH伸縮振動に起因する3500cm-1付近のピークに着目した。
図1乃至9において、ポリシロキサンワニス(PSV1)にアミノ酸発生剤を加えた被膜形成組成物を用いた膜を250℃で5分間焼成した膜のSi−OHは著しく減少していた。アミノ酸発生剤の中でも実施例20、23及び24で用いたアルギニン、ヒスチジン及びリシンではSi−OHのピークは完全に消失していることを確認した。
また、比較例21のポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物として用いた膜を250℃で5分間焼成した膜はSi−OHが非常に残留しており、比較例22乃至24のとおり、焼成温度の増大、焼成時間の延長を経てもSi−OHが消失しないことが分かった。
[アミノ酸発生剤のpH測定]
アミノ酸発生剤において、アミノ酸が有するアミン部位のN原子に置換した脱離基が外れる前後のpHを把握するために以下のようにpHの測定を行った。
pHの測定はデジタルpHメーターを用い、校正用として、pH4、7及び9のpH標準液で校正を行った後に測定した。
<測定例1>
純水とエタノールとの質量比1:5の混合溶液を調製し、溶液の濃度が5質量%となるようにBoc−Alaを加え、完全に溶解させ、pHを測定した。
<測定例2>
Boc−Alaに変えてBoc−Argを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を
調製し、pHを測定した。
<測定例3>
Boc−Alaに変えてBoc−Aspを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例4>
Boc−Alaに変えてBoc−Glyを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例5>
Boc−Alaに変えてBoc−Hisを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例6>
Boc−Alaに変えてBoc−Lysを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例7>
Boc−Alaに変えてFB−Argを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例8>
Boc−Alaに変えてFB−Ornを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例9>
Boc−Alaに変えてFF−Ornを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例10>
Boc−Alaに変えてAlaを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例11>
Boc−Alaに変えてArgを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例12>
Boc−Alaに変えてAspを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例13>
Boc−Alaに変えてGlyを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例14>
Boc−Alaに変えてHisを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例15>
Boc−Alaに変えてLysを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
<測定例16>
Boc−Alaに変えてOrnを用いた以外は測定例1と同様の手順で溶液を調製し、pHを測定した。
上記測定例1乃至16の結果を表2に示す。
アミノ酸発生剤は塩基性を発現するアミン部位が保護基で保護されており、カルボン酸の性質を発現することから、測定例1乃至9に示したようにpHは4.11乃至2.40の間となった。pHが4付近であることは、ポリシロキサンワニスが安定して保存できるpH領域であり、非常に好ましい。
一方、保護基が外れてアミンの性質を発現すると、測定例10乃至16のようになり、特にアルギニン、ヒスチジン、リシン及びオルニチンではpHが塩基性に傾くことを確認した。保護基が外れる外部刺激は熱であることから、すなわち、ポリシロキサンワニスを基材上に製膜後、焼成中に膜が塩基性に傾くことを意味している。ポリシロキサンの重縮
合は塩基性領域で進行が著しく進行するため、pHが塩基性に傾くアルギニン、ヒスチジン、リシン及びオルニチンが非常に好ましい。また、保護基が外れた後、塩基性に傾かないアミノ酸発生剤に関しても、図3の結果を踏まえるとSi−OHのピークが減少していることから、ポリシロキサンの重縮合はアミン部位が出現した際に進行すると示唆される。
[焼成温度によるSi−OHの減少挙動]
最もSi−OHの低減に効果があったBoc−Argをアミノ酸発生剤として用いた時の焼成温度依存性を確認した。
製膜はスピンコート法によって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、焼成機器はホットプレートを用い、大気中で焼成した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例28>
実施例2で得た被膜形成組成物(PSV1−BArg)をスピンコート後、100℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例29>
実施例2で得た被膜形成組成物(PSV1−BArg)をスピンコート後、150℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例30>
実施例2で得た被膜形成組成物(PSV1−BArg)をスピンコート後、200℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例25>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物としてスピンコート後、100℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例26>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物としてスピンコート後、150℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例27>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物としてスピンコート後、200℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例20及び実施例28乃至30の結果を図2及び図10乃至12に、比較例21及び比較例25乃至27の結果を図30及び図34乃至36に示す。
図2及び図12の結果から、Boc−Argをアミノ酸発生剤としてポリシロキサンワニスに添加して得られた被膜形成組成物を基材に塗布することによって得られた膜は、焼成温度が200℃で5分間焼成しただけでSi−OHが著しく消失し、250℃で5分間焼成では完全に消失することが分かった。
一方で、ポリシロキサンワニス(PSV1)単独を被膜形成組成物として基材に塗布す
る事によって得られた膜の焼成温度依存性は250℃で5分間焼成すれば、一定のSi−OHは消失するものの、劇的には消失せず残留することが確認された。
実施例29と比較例21とを比較すると、FT−IRの相対評価ではあるが、ほぼ同様のSi−OHのピーク強度となり、アミノ酸発生剤が熱によってアミンの塩基性が発現する温度は、150℃付近から開始されると考えられる。
[アミノ酸発生剤の添加量によるSi−OHの減少挙動]
最もSi−OHの低減に効果があったBoc−Argをアミノ酸発生剤として用いた時の添加量依存性を確認した。
製膜はスピンコート法によって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、焼成機器はホットプレートを用い、大気中で焼成した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例31>
Boc−Argを0.1phr(即ち、ポリシロキサンワニスPSV1中のSiO2
100質量部に対してBoc−Argを0.1質量部を含有している。)とした以外は実施例2と同様の手順で、被膜形成組成物(以下、PSV1−BArg−0.1phrと略す)を調製した。得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−0.1phr)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例32>
Boc−Argを0.5phr(即ち、ポリシロキサンワニスPSV1中のSiO2
100質量部に対してBoc−Argを0.5質量部を含有している。)とした以外は実施例2と同様の手順で、被膜形成組成物(以下、PSV1−BArg−0.5phrと略す)を調製した。得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−0.5phr)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例33>
Boc−Argを1.0phr(即ち、ポリシロキサンワニスPSV1中のSiO2
100質量部に対してBoc−Argを1.0質量部を含有している。)とした以外は実施例2と同様の手順で、被膜形成組成物(以下、PSV1−BArg−1.0phrと略す)を調製した。得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−1.0phr)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜は削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例34>
Boc−Argを2.5phr(即ち、ポリシロキサンワニスPSV1中のSiO2
100質量部に対してBoc−Argを2.5質量部を含有している。)とした以外は実施例2と同様の手順で、被膜形成組成物(以下、PSV1−BArg−2.5phrと略す)を調製した。得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−2.5phr)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例20及び実施例31乃至34までの結果を図2及び図13乃至16に示す。
図14及び図15に示したように、最もSi−OHの低減に効果があったBoc−Argを用い、ポリシロキサンワニスへの添加量を変更させた被膜形成組成物を用いて作製した膜のFT−IRは、0.1phr加えたものではSi−OHの低減に効果がないが、0.5phrから効果が発現し、Si−OHが完全に消失することが分かった。
非常に少量な0.5phrで効果が発現することから、ポリシロキサンの性質を大きく変化させることなく、Si−OHの量を劇的に低減させることができる。
[共重合したポリシロキサンの焼成条件によるSi−OHの減少挙動]
共重合したポリシロキサンワニスに関しても、アミノ酸発生剤を用いることでSi−OHを低減できるかを検討した。
製膜はスピンコート法によって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、焼成機器はホットプレートを用い、大気中で焼成した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例35>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2に実施例1と同様にBoc−Argを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV2−BArg」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV2−BArg)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例36>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2に実施例1と同様にBoc−Lysを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV2−BLys」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV2−BLys)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例37>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2に実施例1と同様にBoc−Hisを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV2−BHis」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV2−BHis)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例38>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3に実施例1と同様にBoc−Argを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV3−BArg」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV3−BArg)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例39>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3に実施例1と同様にBoc−Lysを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV3−BLys」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV3−BLys)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例40>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3に実施例1と同様にBoc−Hisを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV3−BHis」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV3−BHis)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例41>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4に実施例1と同様にBoc−Argを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV4−BArg」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV4−BArg)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被
膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例42>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4に実施例1と同様にBoc−Lysを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV4−BLys」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV4−BLys)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例43>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4に実施例1と同様にBoc−Hisを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV4−BHis」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV4−BHis)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例28>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例29>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、400℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例30>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例31>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、400℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例32>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例33>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、400℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例35乃至37及び比較例28乃至29の結果を図17乃至19及び図37乃至38に、実施例38乃至40及び比較例30乃至31の結果を図20乃至22及び図39乃至40に、実施例41乃至43及び比較例32乃至33の結果を図23乃至25及び図41乃至42に示す。
図17乃至25に示したように、特にポリシロキサンの重縮合を促進させる能力が高いアルギニン、ヒスチジン及びリシンをアミノ酸発生剤としてポリシロキサンワニスに添加
した被膜形成組成物から得られた膜は、ポリシロキサンワニスPSV2乃至4においてもPSV1と同様にSi−OHの消化に有効であることが分かった。この結果は、4官能のシランモノマー(4つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマー)から合成したポリシロキサンワニスPSV1、4官能及び3官能のシランモノマー(4つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマーと3つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマー)の共重合で得られたポリシロキサンワニスPSV2、4官能、3官能及び2官能のシランモノマー(4つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマーと3つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマーと2つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマー)の共重合で得られたポリシロキサンワニスPSV3、3官能のシランモノマー(3つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマー)から合成したポリシロキサンワニスPSV4のいずれも効果があることを示し、一般的なポリシロキサンポリマーであれば低焼成温度でSi−OHを消化できることを示唆している。
また、アミノ酸発生剤を添加していないポリシロキサンワニスによる被膜形成組成物の場合、PSV2であれば400℃で5分間焼成してもSi−OHは残留し、PSV3であれば400℃で5分間焼成しないと、アミノ酸発生剤を加えた場合の250℃で5分間焼成した膜のSi−OH量と同等にならないことが分かった。
[溶媒置換後の効果]
合成例1乃至4で得たポリシロキサンワニスの合成時溶媒を溶媒置換した後に、アミノ酸発生剤を添加しても同様の効果が得られるかを検討した。
製膜はスピンコート法によって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、焼成機器はホットプレートを用い、大気中で焼成した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例44>
合成例1で得たポリシロキサンワニスPSV1に、加水分解と縮合反応時に溶剤として使用したエタノールと同量の94.84gのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、「PGMEA」と略す)を加え、その後、エバポレータを用いて、水浴が20℃の条件で減圧下にて6時間、溶媒置換を行った。
得られた溶媒置換後のポリシロキサンワニスにBoc−Argを実施例1と同様に添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BArg−PGMEA」と略す)を得た。
得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−PGMEA)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例45>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2を用いて、実施例44と同様にPGMEAに溶媒置換し、Boc−Argを添加した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV2−Boc−Arg−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例46>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3を用いて、実施例44と同様にPGMEAに溶媒置換し、Boc−Argを添加した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV3−Boc−Arg−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例47>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4を用いて、実施例44と同様にPGMEAに溶媒置換し、Boc−Argを添加した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV4−Boc−Arg−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例34>
合成例1で得たポリシロキサンワニスPSV1に、加水分解と縮合反応時に溶媒として使用したエタノールと同量の94.84gのPGMEAを加え、その後、エバポレータを用いて、水浴が20℃の条件で減圧下にて6時間、溶媒置換を行った。
得られた溶媒置換後の被膜形成組成物(以下、「PSV1−PGMEA」と略す)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例35>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2を用いて、比較例34と同様にPGMEAに溶媒置換した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV2−PGMEA」と略す。)はスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例36>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3を用いて、比較例34と同様にPGMEAに溶媒置換した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV3−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例37>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4を用いて、比較例34と同様にPGMEAに溶媒置換した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV3−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例44乃至47及び比較例34乃至37の結果を図26乃至29及び図43乃至46に示す。
図26乃至29に示したように、ポリシロキサンワニスの溶媒を加水分解と縮合反応時に使用した溶媒のエタノールから、PGMEAに溶媒置換したポリシロキサンワニスにおいても、アミノ酸発生剤の効果は発現し、異なった溶媒種を用いた場合でも、膜中のSi−OHを著しく消化できることが分かった。
以上、上記の結果から、ポリシロキサンワニスにアミノ酸発生剤を加えたポリシロキサン組成物がポリシロキサンワニスの保存安定性を良好に保持し、且つ焼成時に重縮合を促進させ、且つ残留Si−OHを著しく低減でき、被膜形成用組成物として有効であることを確認できた。
[露光条件によるSi−OHの減少挙動]
光アミノ酸発生剤を含むポリシロキサンワニスを用いて被膜形成組成物を作成し、基板
に被覆し被膜を作製する際の露光条件の違いによるSi−OHの減少挙動の相違を確認した。
製膜の作成は被膜形成組成物の基板(基材)へのスピンコートによって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、室温(約20℃)で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中に
て露光した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例48>
実施例1で得た被膜形成組成物(PSV1−BAla)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、1J/cm2露光した。露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT
−IRスペクトルを測定した。
<実施例49>
実施例2で得た被膜形成組成物(PSV1−BArg)を用いた以外は実施例48と同様に製膜し、測定した。
<実施例50>
実施例3で得た被膜形成組成物(PSV1−BAsp)を用いた以外は実施例48と同様に製膜し、測定した。
<実施例51>
実施例4で得た被膜形成組成物(PSV1−BGly)を用いた以外は実施例48と同様に製膜し、測定した。
<実施例52>
実施例5で得た被膜形成組成物(PSV1−BHis)を用いた以外は実施例48と同様に製膜し、測定した。
<実施例53>
実施例6で得た被膜形成組成物(PSV1−BLys)を用いた以外は実施例48と同様に製膜し、測定した。
<実施例54>
実施例7で得た被膜形成組成物(PSV1−FBArg)を用いた以外は実施例48と同様に製膜し、測定した。
<実施例55>
実施例8で得た被膜形成組成物(PSV1−FBOrn)を用いた以外は実施例48と同様に製膜し、測定した。
<実施例56>
実施例9で得た被膜形成組成物(PSV1−FFOrn)を用いた以外は実施例48と同様に製膜し、測定した。
<比較例38>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、露光せずに、被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例39>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物にしてスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250n
mのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例40>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物にしてスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で2J/cm2の露光量(250n
mのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例41>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物にしてスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で5J/cm2の露光量(250n
mのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例42>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物にしてスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で10J/cm2の露光量(250
nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例48乃至56及び比較例38乃至42で測定したFT−IRの結果を図47乃至55及び図76乃至80に示す。図では、Si−OHのOH伸縮振動に起因する3500cm-1付近のピークに着目した。
図47乃至55において、ポリシロキサンワニス(PSV1)に光アミノ酸発生剤を加えた被膜形成組成物を用いた膜を1J/cm2露光した膜のSi−OHは減少していた。
光アミノ酸発生剤の中でも実施例49、54乃至56で用いたアルギニン及びオルニチンではSi−OHのピークの減少に効果的であることを確認した。
また、比較例38のポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物として用いた膜はSi−OHが非常に残留しており、比較例39乃至42のとおり、露光量の増大を経てもSi−OHが消失しないことが分かった。
[露光量によるSi−OHの減少挙動]
最もSi−OHの低減に効果があったBoc−Argを光アミノ酸発生剤として用いた時の露光量依存性を確認した。
製膜はスピンコート法によって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、露光装置はUV照射装置を用い、大気中で露光した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例57>
実施例2で得た被膜形成組成物(PSV1−BArg)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で100mJ/cm2の露光量(250nmのエネル
ギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例58>
実施例2で得た被膜形成組成物(PSV1−BArg)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で200mJ/cm2の露光量(250nmのエネル
ギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例59>
実施例2で得た被膜形成組成物(PSV1−BArg)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で500mJ/cm2の露光量(250nmのエネル
ギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例43>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物としてスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で100mJ/cm2の露光量(2
50nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例44>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物としてスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で200mJ/cm2の露光量(2
50nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例45>
合成例1で得たポリシロキサンワニス(PSV1)を被膜形成組成物としてスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で500mJ/cm2の露光量(2
50nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例49及び実施例57乃至59の結果を図48及び図56乃至58に、比較例38及び比較例43乃至45の結果を図76及び図81乃至83に示す。
図48及び図58の結果から、Boc−Argをアミノ酸発生剤としてポリシロキサンワニスに添加して得られた被膜形成組成物を基材に塗布することによって得られた膜は、露光量が500mJ/cm2からSi−OHの低減に効果があることが分かった。
一方で、ポリシロキサンワニス(PSV1)単独を被膜形成組成物として基材に塗布する事によって得られた膜の露光量依存性は露光量を増大させても、Si−OHの低減に効果がないことが確認された。
[光アミノ酸発生剤の添加量によるSi−OHの減少挙動]
最もSi−OHの低減に効果があったBoc−Argを光アミノ酸発生剤として用いた時の添加量依存性を確認した。
製膜はスピンコート法によって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、露光装置はUV照射装置を用い、大気中で露光した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例60>
Boc−Argを0.1phr(即ち、ポリシロキサンワニスPSV1中のSiO2
100質量部に対してBoc−Argを0.1質量部を含有している。)とした以外は実施例2と同様の手順で、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BArg−0.1phr」と略す)を調製した。得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−0.1phr)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量
(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr
法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例61>
Boc−Argを0.5phr(即ち、ポリシロキサンワニスPSV1中のSiO2
100質量部に対してBoc−Argを0.5質量部を含有している。)とした以外は実施例2の手順で、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BArg−0.5phr」と略す)を調製した。得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−0.5phr)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(25
0nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例62>
Boc−Argを1.0phr(即ち、ポリシロキサンワニスPSV1中のSiO2
100質量部に対してBoc−Argを1.0質量部を含有している。)とした以外は実施例2の手順で、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BArg−1.0phr」と略す)を調製した。得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−1.0phr)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(25
0nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例63>
Boc−Argを2.5phr(即ち、ポリシロキサンワニスPSV1中のSiO2
100質量部に対してBoc−Argを2.5質量部を含有している。)とした以外は実施例2の手順で、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BArg−2.5phr」と略す)を調製した。得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−2.5phr)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(25
0nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例49及び実施例60乃至62までの結果を図48及び図59乃至62に示す。
図48、図61及び図62に示したように、最もSi−OHの低減に効果があったBoc−Argを用い、ポリシロキサンワニスへの添加量を変更させた被膜形成組成物を用いて作製した膜のFT−IRは、1.0phr加えたものではSi−OHの低減に効果がないが、2.5phrから効果が発現し、Si−OHの低減に効果があることが分かった。
非常に少量な2.5phrで効果が発現することから、ポリシロキサンの性質を大きく変化させることなく、Si−OHの量を劇的に低減させることができる。
[共重合したポリシロキサンの焼成条件によるSi−OHの減少挙動]
共重合したポリシロキサンワニスに関しても、光アミノ酸発生剤を用いることでSi−OHを低減できるかを検討した。
製膜はスピンコート法によって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、露光装置はUV照射装置を用い、大気中で露光した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例64>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2に実施例1と同様にBoc−Argを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV2−BArg」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV2−BArg)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露
光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例65>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2に実施例1と同様にBoc−Lysを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV2−BLys」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV2−BLys)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露
光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例66>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2に実施例1と同様にBoc−Hisを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV2−BHis」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV2−BHis)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露
光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例67>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3に実施例1と同様にBoc−Argを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV3−BArg」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV3−BArg)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露
光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例68>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3に実施例1と同様にBoc−Lysを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV3−BLys」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV3−BLys)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露
光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例69>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3に実施例1と同様にBoc−Hisを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV3−BHis」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV3−BHis)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露
光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例70>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4に実施例1と同様にBoc−Argを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV4−BArg」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV4−BArg)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露
光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例71>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4に実施例1と同様にBoc−Lysを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV4−BLys」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV4−BLys)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露
光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例72>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4に実施例1と同様にBoc−Hisを添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV4−BHis」と略す)を調製した。被膜形成組成物(PSV4−BHis)をスピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露
光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例46>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、露光せずに、被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例47>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV3を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250
nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例48>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV3を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で5J/cm2の露光量(250
nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例49>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV4を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、露光せずに、被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例50>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV4を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250
nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例51>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で5J/cm2の露光量(250
nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例52>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、露光せずに、被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例53>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250
nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例54>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4を被膜形成組成物として用い、スピンコート後、室温で溶剤を乾燥し除去した後、UV照射装置で5J/cm2の露光量(250
nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例64乃至66及び比較例46乃至48の結果を図63乃至65及び図84乃至86に、実施例67乃至69及び比較例49乃至51の結果を図66乃至68及び図87乃至89に、実施例70乃至72及び比較例52乃至54の結果を図69乃至71及び図90乃至92に示す。
図63乃至71に示したように、特にポリシロキサンの重縮合を促進させる能力が高いアルギニンを光アミノ酸発生剤としてポリシロキサンワニスに添加した被膜形成組成物から得られた膜は、ポリシロキサンワニスPSV2乃至4においてもPSV1と同様にSi−OHの消化に有効であることが分かった。この結果は、4官能のシランモノマー(4つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマー)から合成したポリシロキサンワニスPSV1、4官能及び3官能のシランモノマー(4つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマーと3つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマー)の共重合で得られたポリシロキサンワニスPSV2、4官能、3官能及び2官能のシランモノマー(4つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマーと3つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマーと2つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマー)の共重合で得られたポリシロキサンワニスPSV3、3官能のシランモノマー(3つの加水分解基を有する加水分解性シランモノマー)から合成したポリシロキサンワニスPSV4のいずれも効果があることを示し、一般的なポリシロキサンポリマーであれば1J/cm2程度の露光量で
Si−OHを減少できることを示唆している。
また、光アミノ酸発生剤を添加していないポリシロキサンワニスによる被膜形成組成物の場合、PSV2又はPSV3であれば5J/cm2露光してもSi−OHは残留するこ
とが分かった。
[溶媒置換後の効果]
合成例1乃至4で得たポリシロキサンワニスの合成時溶媒を溶媒置換した後に、光アミノ酸発生剤を添加しても同様の効果が得られるかを検討した。
製膜はスピンコート法によって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、150℃で5分間の乾燥を行い溶剤を除去した後、露光装置はUV照射装置を用い、大気中で露光した。膜厚は500nmとした。なお、150℃で5分間の焼成は溶媒であるPGMEAを完全に除去するための工程であり、この時、光アミノ酸発生剤は分解しないことを確認している。即ち、150℃で5分の焼成条件ではSi−OH同士の重縮合が促進されず、後の光照射時にのみ重縮合が促進される。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例73>
合成例1で得たポリシロキサンワニスPSV1に、加水分解と縮合反応時に溶剤として使用したエタノールと同量の94.84gのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、「PGMEA」と略す)を加え、その後、エバポレータを用いて、水浴が20℃の条件で減圧下にて6時間、溶媒置換を行った。
得られた溶媒置換後のポリシロキサンワニスにBoc−Argを実施例1と同様に添加し、被膜形成組成物(以下、「PSV1−BArg−PGMEA」と略す)を得た。
得られた被膜形成組成物(PSV1−BArg−PGMEA)をスピンコート後、150
℃で5分間の乾燥を行い溶剤を除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(25
0nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例74>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2を用いて、実施例73と同様にPGMEAに溶媒置換し、Boc−Argを添加した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV2−Boc−Arg−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、150℃で5分間の乾燥を行い溶剤を除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被
膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例75>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3を用いて、実施例73と同様にPGMEAに溶媒置換し、Boc−Argを添加した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV3−Boc−Arg−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、150℃で5分間の乾燥を行い溶剤を除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被
膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例76>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4を用いて、実施例73と同様にPGMEAに溶媒置換し、Boc−Argを添加した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV4−Boc−Arg−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、150℃で5分間の乾燥を行い溶剤を除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被
膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例55>
合成例1で得たポリシロキサンワニスPSV1に、加水分解と縮合反応時に溶媒として使用したエタノールと同量の94.84gのPGMEAを加え、その後、エバポレータを用いて、水浴が20℃の条件で減圧下にて6時間、溶媒置換を行った。
得られた溶媒置換後の被膜形成組成物(以下、「PSV1−PGMEA」と略す)をスピンコート後、150℃で5分間の乾燥を行い溶剤を除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削
り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例56>
合成例2で得たポリシロキサンワニスPSV2を用いて、比較例55と同様にPGMEAに溶媒置換した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV2−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、150℃で5分間の乾燥を行い溶剤を除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露
光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例57>
合成例3で得たポリシロキサンワニスPSV3を用いて、比較例55と同様にPGMEAに溶媒置換した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV3−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、150℃で5分間の乾燥を行い溶剤を除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露
光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<比較例58>
合成例4で得たポリシロキサンワニスPSV4を用いて、比較例55と同様にPGMEAに溶媒置換した。
得られた被膜形成組成物(以下、「PSV3−PGMEA」と略す。)をスピンコート後、150℃で5分間の乾燥を行い溶剤を除去した後、UV照射装置で1J/cm2の露
光量(250nmのエネルギー換算)で大気中にて露光し、露光後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
実施例73乃至76及び比較例55乃至58の結果を図72乃至75及び図93乃至96に示す。
図72乃至75に示したように、ポリシロキサンワニスの溶媒を加水分解と縮合反応時に使用した溶媒のエタノールから、PGMEAに溶媒置換したポリシロキサンワニスにおいても、光アミノ酸発生剤の効果は発現し、異なった溶媒種を用いた場合でも、膜中のSi−OHを著しく消化できることが分かった。
以上、上記の結果から、ポリシロキサンワニスに光アミノ酸発生剤を加えたポリシロキサン組成物がポリシロキサンワニスの保存安定性を良好に保持し、且つ焼成時に重縮合を促進させ、且つ残留Si−OHを著しく低減でき、被膜形成用組成物として有効であることを確認できた。
[架橋性化合物を含むポリシロキサンワニスの調整]
<実施例77>
合成例2で得た100gのPSV2(SiO2固形分換算濃度が12質量%)に有機系
架橋性化合物として三井サイテック(株)製グリコールウリル化合物(商品名パウダーリンク1174)を0.12g(1phr)加え、室温で約2時間攪拌させ、完全に溶解させた。そして、無色透明な溶液として有機系架橋性化合物を含むポリシロキサン組成物(以下、「PSV2−PWL1phr」と略す)を調整した。
<実施例78>
合成例2で得た100gのPSV2(SiO2固形分換算濃度が12質量%)に有機系
架橋性化合物として三井サイテック(株)製グリコールウリル化合物(商品名パウダーリンク1174)を0.60g(5phr)加え、室温で約2時間攪拌させ、完全に溶解させた。そして、無色透明な溶液として有機系架橋性化合物を含むポリシロキサン組成物(以下、「PSV2−PWL5phr」と略す)を調整した。
<実施例79>
合成例2で得た100gのPSV2(SiO2固形分換算濃度が12質量%)に有機系
架橋性化合物として三井サイテック(株)製グリコールウリル化合物(商品名パウダーリンク1174)を1.20g(10phr)加え、室温で約2時間攪拌させ、完全に溶解させた。そして、無色透明な溶液として有機系架橋性化合物を含むポリシロキサン組成物(以下、「PSV2−PWL10phr」と略す)を調整した。
<実施例80>
合成例2で得た100gのPSV2(SiO2固形分換算濃度が12質量%)に有機系
架橋性化合物として三井サイテック(株)製グリコールウリル化合物(商品名パウダーリンク1174)を2.40g(20phr)加え、室温で約2時間攪拌させ、完全に溶解させた。そして、無色透明な溶液として有機系架橋性化合物を含むポリシロキサン組成物
(以下、「PSV2−PWL20phr」と略す)を調整した。
[via内埋め込み性確認]
<測定例1>
合成例2で得たポリシロキサンワニス(PVS2)及び実施例77乃至80で得られたポリシロキサン組成物を被膜形成組成物として、via基板にスピン塗布しホットプレートを使用し大気中で400℃で5分間焼成しSEMによる観測を行った。スピン塗布の条件は、2000rpmで30秒間行った。
<測定例2>
実施例78で得られたポリシロキサン組成物を被膜形成組成物として、via基板にスピン塗布しホットプレートを使用し、大気中、400℃で15分、30分又は60分焼成しSEMによる観測を行った。スピン塗布の条件は、2000rpmで30秒間行った。
焼成後via基板内の埋め込み性の一例を図に示した。図97は埋め込み性が良好である断面図であり、図98はスリットを伴う埋め込みの断面図であり好ましくない。
<実施例81>
合成例2で得た100gのポリシロキサンワニスPSV2(SiO2固形分換算濃度が
12質量%)に有機系架橋性化合物として三井サイテック(株)製グリコールウリル化合物(商品名パウダーリンク1174)を1.20g(10phr)加え、アミノ酸発生剤として、上記式(A−2)に表す、N−α, N−ω1, N−ω2−トリ−t−ブトキシカルボニル−L−アルギニン(以下、「Boc−Arg」と略す。Dはアミノ基の保護基である。)を0.12g(1phr、即ちSiO2の100質量部に対して1質量部を含
有している。)加え、室温で30分攪拌させ、Boc−Argを完全に溶解させた。そして、無色透明な溶液として有機系架橋性化合物及びアミノ酸発生剤を含むポリシロキサン組成物を調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV2−PWL−BArg」と略す)とした。
<実施例82>
アミノ酸発生剤として、上記式(A−6)に表す、N−α, N−ε−ジ−t−ブトキ
シカルボニル−L−リシン(以下、「Boc−Lys」と略す。Dはアミノ基の保護基である。)を用いた以外は実施例81と同様に有機系架橋性化合物及びアミノ酸発生剤を含むポリシロキサン組成物を調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV2−PWL−BLys」と略す)とした。
<実施例83>
アミノ酸発生剤として、上記式(A−8)に表す、N−α−t−ブトキシカルボニル−N−δ−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−L−オルニチン(以下、「FB−Orn」と略す。D1、D2はアミノ基の保護基である。)を用いた以外は実施例81と同様に有機系架橋性化合物及びアミノ酸発生剤を含むポリシロキサン組成物を調製し、被膜形成組成物(以下、「PSV2−PWL−FBOrn」と略す)とした。
[焼成条件によるSi−OHの減少挙動]
アミノ酸発生剤を含むポリシロキサン組成物を用いて被膜形成組成物を作成し、基板に被覆し被膜を作製する際の焼成条件の違いによるSi−OHの減少挙動の相違を確認した。
製膜の作成は被膜形成組成物の基板(基材)へのスピンコートによって行い、条件は2000rpmで20秒とした。スピンコート後、焼成機器はホットプレートを用い、大気中で焼成した。膜厚は500nmとした。基材には4インチのシリコンウェハを用いた。
<実施例84>
実施例81で得た被膜形成組成物(PSV2−PWL−BArg)をスピンコート後、250℃で5分間焼成した。焼成後の被膜を削り取り、KBr法でFT−IRスペクトルを測定した。
<実施例85>
実施例82で得た被膜形成組成物(PSV2−PWL−BLys)を用いた以外は実施例84と同様に製膜し、測定した。
<実施例86>
実施例83で得た被膜形成組成物(PSV2−PWL−FBOrn)を用いた以外は実施例84と同様に製膜し、測定した。
<比較例59>
合成例2で得たポリシロキサンワニス(PSV2)を被膜形成組成物にした以外は実施例84と同様に製膜し測定した。
<比較例1>
実施例79で得たポリシロキサン組成物(PSV2−PWL10phr)を被膜形成組成物にした以外は実施例8と同様に成膜し測定した。
実施例84乃至86、比較例59及び参考例1で測定したFT−IRの結果を図99乃至103に示す。図では、Si−OHのOH伸縮振動に起因する3500cm-1付近のピークに着目した。
図99乃至101において、ポリシロキサンワニス(PSV2)にアミノ酸発生剤を加えた被膜形成組成物を用いた膜を250℃で5分間焼成した膜のSi−OHは著しく減少していた。
また図102において、比較例59のポリシロキサンワニス(PSV2)を被膜形成組成物として用いた膜、及び図103として参考例1の被膜形成組成物(PSV2−PWL
10phr)を用いた膜を250℃で5分間焼成した膜はSi−OHが非常に残留していた。
以上、上記の結果から、ポリシロキサンワニスにアミノ酸発生剤を加えたポリシロキサン組成物が焼成時に重縮合を促進させ、且つ残留Si−OHを著しく低減でき、被膜形成用組成物として有効であることを確認できた。
以上示した結果から、ポリシロキサンワニスに有機系架橋性化合物を加えたポリシロキサン組成物は埋め込み性が良好であることが確認された。さらにポリシロキサンワニスに有機系架橋性化合物とアミノ酸発生剤を加えたポリシロキサン組成物は埋め込み性が良好であり、更に焼成時に重縮合を促進させ、且つ残留Si−OHを著しく低減でき、被膜形成用組成物として有効であることを確認できた。これによりvia内への埋め込み性を向上させ、且つ残留Si−OHを著しく低減できることから各種ポリシロキサン組成物の設計が可能であり、プロセスマージンを拡大できるため、電子デバイス、特に固体撮像素子の一部材として好適に用いることができる。
本発明のアミノ酸発生剤を含む被膜形成組成物はアミノ酸発生剤の種類を変更することで、ポリシロキサンワニスの保存時及び焼成時又は光照射時のpHをコントロールできることから製造するデバイス種と各種の焼成プロセスに対応したポリシロキサン組成物の設計が可能であり、プロセスマージンを拡大できるため、電子デバイス、特に固体撮像素子の一部材として好適に用いることができる。
本発明の被膜形成組成物を用いて得られた膜を備えた電荷結合素子(CCD)又は相補性金属酸化膜半導体(CMOS)からなる固体撮像素子に利用することや、上記膜をカラーフィルター上の平坦化層として備えた固体撮像素子に利用することや、上記膜をマイクロレンズ上の平坦化層又はコンフォーマル層として備えた固体撮像素子に利用することが可能である。

Claims (12)

  1. (A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する被膜形成組成物。
    (A)成分:下記式(2−1)乃至式(2−22)(Dはアミノ基の保護基であって、t−ブトキシカルボニル基又は9−フルオレニルメトキシカルボニル基を表す。)から選ばれる少なくとも一種の、保護基が脱離しアミノ酸を生成するアミノ酸発生剤
    (B)成分:加水分解性シラン、その加水分解物、その加水分解縮合物又はそれらの混合物
    (C)成分:溶剤
  2. 前記アミノ酸発生剤が熱により保護基が脱離しアミノ酸を生成する熱アミノ酸発生剤である、請求項1に記載の被膜形成組成物。
  3. 前記アミノ酸発生剤が光により保護基が脱離しアミノ酸を生成する光アミノ酸発生剤である、請求項1に記載の被膜形成組成物。
  4. 前記(B)成分が、下記式(3)及び下記式(4)からなる群より選ばれる少なくとも一種の加水分解性シラン、それらの加水分解物、それらの加水分解縮合物又はそれらの混
    合物である、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の被膜形成組成物。
    (式中、R3はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基
    、アルケニル基又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、リン酸基、アミド基、ニトロ基、アシル基、スルホン基、シアノ基、若しくはそれらの組み合わせを有する有機基であり、且つSi−C結合によりケイ素原子と結合しているものを表す。また、R4はアルコキシ基、アシルオキシ基又はハロ
    ゲン原子を表し、aは0乃至3の整数を表す。)
    (式中、R5はアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基
    、アルケニル基又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、リン酸基、アミド基、ニトロ基、アシル基、スルホン基、シアノ基、若しくはそれらの組み合わせを有する有機基であり、且つSi−C結合によりケイ素原子と結合しているものを表す。また、R6はアルコキシ基、アシルオキシ基又はハロ
    ゲン原子を表し、Yはアルキレン基又はアリーレン基を表し、bは0又は1の整数を表し、cは0又は1の整数を表す。)
  5. 前記(B)成分が、上記式(3)のaが0乃至2となる群より選ばれる少なくとも一種の加水分解性シラン、その加水分解物、その加水分解縮合物又はそれらの混合物である、請求項4に記載の被膜形成組成物。
  6. 更に、(D)成分として架橋性化合物を含有する、請求項1乃至請求項5のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物。
  7. (D)成分が、下記式(D−1)で表される官能基を分子内に少なくとも2つ有する架橋性化合物を含有する、請求項6に記載の被膜形成組成物。
    (式中、R1は水素原子又は炭素原子数1乃至10のアルキル基を表す。)
  8. (D)成分が、下記式(D−2)で表される架橋性化合物又は下記式(D−4)で表される架橋性化合物である、請求項6に記載の被膜形成組成物。
    [式中、R6は水素原子、炭素原子数1乃至10のアルキル基、アリール基、アラルキル
    基又はアルケニル基又は下記式(D−3)で表される官能基を表し、また、R7は水素原
    子又は上記式(D−1)で表される官能基を表し、分子内に上記式(D−1)で表される官能基を2乃至6個有する。]
    {式中、R7は水素原子又は上記式(D−1)で表される官能基を表す。}
    {式中、R8は水素原子又は上記式(D−1)で表される官能基を表し、分子内に上記式
    (D−1)で表される官能基を2乃至4個有する。}
  9. 請求項1乃至請求項8のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物から作製された膜を備える電子デバイス。
  10. 請求項1乃至請求項8のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物から作製された膜を備えた電荷結合素子(CCD)又は相補性金属酸化膜半導体(CMOS)からなる固体撮像素子。
  11. 請求項1乃至請求項8のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物から作製された膜をカラーフィルター上の平坦化層として備えた固体撮像素子。
  12. 請求項1乃至請求項8のうちいずれか一項に記載の被膜形成組成物から作製された膜をマイクロレンズ上の平坦化層又はコンフォーマル層として備えた固体撮像素子。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103907060B (zh) * 2011-10-20 2018-05-01 日产化学工业株式会社 形成抗蚀剂下层膜的组合物所用的添加剂及包含该添加剂的形成抗蚀剂下层膜的组合物
US20150239022A1 (en) * 2012-07-19 2015-08-27 Nissan Chemical Industries, Ltd. Structure having antifouling properties and having concave-convex shaped surface, and method for producing the same
CN104870576B (zh) * 2012-12-21 2017-09-12 皇家飞利浦有限公司 合成物、压印墨和压印方法
CN105683275B (zh) * 2013-08-30 2018-10-02 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 具有氨基酸的可湿固化的组合物
JP2016131215A (ja) * 2015-01-14 2016-07-21 日本曹達株式会社 有機薄膜トランジスタ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1312920A (en) * 1969-07-25 1973-04-11 Ucb Sa Process for binding amino acids
JPS57189131A (en) * 1981-05-16 1982-11-20 Ricoh Co Ltd Heat developable type diazo copying material
JPS62281828A (ja) * 1986-05-29 1987-12-07 Eisai Co Ltd アミノ酸類またはペプチド類の保護基を除去する方法
JP2533507B2 (ja) * 1987-01-06 1996-09-11 株式会社資生堂 改質固体材料
JPH0625283A (ja) * 1991-12-27 1994-02-01 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機合成物の保護基脱離用装置
JPH06145599A (ja) 1992-11-06 1994-05-24 Toray Ind Inc コーティング用組成物
JP3606940B2 (ja) * 1995-02-17 2005-01-05 株式会社資生堂 皮膚外用剤
JP2003226837A (ja) 2002-02-05 2003-08-15 Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk 表面処理剤
JP2006257437A (ja) * 2003-10-07 2006-09-28 Hitachi Chem Co Ltd 放射線硬化性組成物及びその硬化膜、並びに、電子部品及び光導波路
JP2007508137A (ja) * 2003-10-15 2007-04-05 オックスフォード・ジーン・テクノロジー・アイピー・リミテッド 基板の電気化学的処理
JP2006096983A (ja) 2004-08-30 2006-04-13 Jsr Corp 平坦化層用硬化性樹脂組成物、平坦化層、平坦化層の製造方法及び固体撮像素子
US7795467B1 (en) * 2005-04-26 2010-09-14 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Bioabsorbable, biobeneficial polyurethanes for use in medical devices
US20070292855A1 (en) * 2005-08-19 2007-12-20 Intel Corporation Method and CMOS-based device to analyze molecules and nanomaterials based on the electrical readout of specific binding events on functionalized electrodes
JP4949692B2 (ja) * 2006-02-07 2012-06-13 東京応化工業株式会社 低屈折率シリカ系被膜形成用組成物
JP2008007640A (ja) 2006-06-29 2008-01-17 Mitsubishi Chemicals Corp シロキサン樹脂、熱硬化性組成物、硬化物、tftアクティブマトリックス基板、カラーフィルタ基板及び液晶表示装置
JP2008019285A (ja) * 2006-07-10 2008-01-31 Sekisui Chem Co Ltd 金属含有ポリマーの製造方法、金属含有ポリマー、感光性樹脂組成物及び半導体素子

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