WO2013035558A1 - 成膜材料、それを用いた封止膜、及びその用途 - Google Patents

成膜材料、それを用いた封止膜、及びその用途 Download PDF

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真郷 清水
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    • H01L21/02274Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]

Definitions

  • the present invention relates to a film forming material, a sealing film using the film forming material, and an application thereof.
  • the present invention relates to a sealing film made of a carbon-containing silicon oxide film obtained by forming a hydrocarbon group-substituted silicon compound having a specific structure as a raw material by a chemical vapor deposition method (CVD: Chemical Vapor Deposition). is there.
  • CVD chemical vapor deposition method
  • a glass substrate is used as a base material of the display panel, but it is made thinner, lighter, improved in impact resistance, flexible, and Furthermore, from the viewpoint of adapting to a roll-to-roll process, there is an increasing demand for an alternative to a transparent plastic substrate.
  • liquid crystal elements When the above elements are formed on a commercially available plastic substrate, liquid crystal elements, organic EL elements, TFT elements, semiconductor elements, solar cells, etc., and the formed elements and devices are vulnerable to water and / or oxygen. In this display, dark spots or missing dots occur, semiconductor elements, solar cells, etc. stop functioning and cannot be put to practical use. Therefore, a gas barrier plastic substrate in which a gas barrier performance against water vapor and / or oxygen gas is imparted to the plastic substrate is required.
  • transparent plastic films imparted with gas barrier properties are increasingly used in the future as packaging materials for foodstuffs, pharmaceuticals, electronic materials, electronic parts, etc., instead of opaque aluminum foil laminated films.
  • Patent Document 1 hexamethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, and / or 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, oxygen, helium, argon
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • the present inventors formed a low dielectric constant insulating film by PECVD using a silane and a siloxane compound having a structure in which a secondary or tertiary hydrocarbon group is directly connected to a silicon atom. Proposed method to do.
  • these methods are methods for forming a low-density thin film, and the formed thin film is not a high-density thin film suitable for a sealing material, particularly a gas barrier material.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a sealing film comprising a carbon-containing silicon oxide film obtained by CVD using a hydrocarbon group-substituted silicon compound having a specific structure as a raw material, and the sealing film
  • the object is to provide a gas barrier member, an FPD device, and a semiconductor device comprising a film.
  • the inventors of the present invention have a hydrocarbon group substituent having a specific structure, and a silicon compound having a specific silicon and oxygen ratio is suitable as a film-forming material for CVD.
  • a film obtained by CVD using a silicon compound as a raw material was found to be useful as a sealing film, and the present invention was completed.
  • the present invention relates to a film formation for CVD containing an organic silicon compound having a secondary carbon hydrogen group directly connected to at least one silicon atom and having an atomic ratio of oxygen atoms of 0.5 or less to silicon atom 1.
  • Material Further, the present invention is a sealing film formed by CVD using such a film forming material.
  • the present invention also provides a sealing film obtained by further subjecting the above-described sealing film to heat treatment, ultraviolet irradiation treatment, or electron beam treatment.
  • the present invention provides a gas barrier member using these sealing films as a gas barrier layer.
  • this invention is a flat panel display device or a semiconductor device characterized by including these sealing films.
  • the gist of the present invention resides in the following (1) to (15).
  • Film forming material for vapor phase epitaxy
  • an organosilicon compound having a secondary carbon hydrogen group directly bonded to at least one silicon atom and having an atomic ratio of oxygen atoms of 0.5 or less to silicon atom 1 is represented by the following general formula ( 1)
  • R 1 and R 2 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • R 3 and R 4 each represent a carbon number. Represents 1 to 20 hydrocarbon groups or hydrogen atoms.
  • an organosilicon compound having a secondary carbon hydrogen group directly bonded to at least one silicon atom and having an atomic ratio of oxygen atoms of 0.5 or less to silicon atom 1 is represented by the following general formula ( 2)
  • R 5 and R 6 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • R 7 , R 8 , and R 9 Each represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and m represents an integer of 1 to 20.
  • an organosilicon compound having a secondary carbon hydrogen group directly bonded to at least one silicon atom and having an atomic ratio of oxygen atoms of 0.5 or less to silicon atom 1 is represented by the following general formula ( 3)
  • R 10 and R 11 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • R 12 has 1 to 20 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 , R 5 and R 6 , or R 10 and R 11 in general formula (1), general formula (2), or general formula (3) are both methyl.
  • the organosilicon compound is 1,3-diisopropyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,3-dimethyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane.
  • Siloxane, 1,3-di-sec-butyldisiloxane, 1,3-di-sec-butyl-1,3-dimethyldisiloxane, or 1,3-di-sec-butyl-1,1,3,3 The film forming material as described in (2) or (5) above, which is tetramethyldisiloxane.
  • the organosilicon compound is isopropylsilane, isopropylmethylsilane, isopropyldimethylsilane, diisopropylsilane, diisopropylmethylsilane, triisopropylsilane, sec-butylsilane, sec-butylmethylsilane, sec-butyldimethylsilane, di-
  • the organosilicon compound is 1,2,3,4-tetraisopropylcyclotetrasilane, 1,2,3,4,5-pentaisopropylcyclopentasilane, 1,2,3,4,5 , 6-hexaisopropylcyclohexasilane, 1,1,2,2,3,3,4,4-octaisopropylcyclotetrasilane, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5 -Decaisopropylcyclopentasilane, or 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-undecaisopropylcyclohexasilane (4) or The film-forming material as described in (5).
  • the film forming material according to any one of (1) to (8) above, wherein the chemical vapor deposition method is a plasma enhanced chemical vapor deposition method.
  • the film forming material as described in any one of (1) to (8) above, wherein the chemical vapor deposition method is a catalytic chemical vapor deposition method.
  • a flat panel display device comprising the sealing film according to (11) or (12).
  • a semiconductor device comprising the sealing film according to (11) or (12).
  • a film-forming material comprising an organic silicon compound having a secondary carbon hydrogen group directly connected to at least one silicon atom and having an atomic ratio of oxygen atom to silicon atom 1 of 0.5 or less
  • CVD chemical vapor deposition
  • the sealing film is extremely useful as a gas barrier layer for a gas barrier film or a gas barrier substrate.
  • an organosilicon compound having a secondary carbon hydrogen group directly connected to at least one silicon atom and having an atomic ratio of oxygen atom to 0.5 or less with respect to silicon atom 1 is not particularly limited. Is represented by the following general formula (1)
  • R 1 and R 2 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • R 3 and R 4 each represent a carbon number. Represents 1 to 20 hydrocarbon groups or hydrogen atoms.
  • R 5 and R 6 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • R 7 , R 8 , and R 9 Each represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and m represents an integer of 1 to 20.
  • R 10 and R 11 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 10 and R 11 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • R 12 has 1 to 20 carbon atoms. Represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom, n represents an integer of 4 to 40) It is preferable that it is a cyclic silane compound shown by these.
  • R 1 and R 2 in the general formula (1), R 5 and R 6 in the general formula (2), or R 10 and R 11 in the general formula (3) are each a saturated or unsaturated carbonization having 1 to 20 carbon atoms. It is a hydrogen group, and may have any of a linear, branched, and cyclic structure. Further, those in which they are bonded to each other to form a cyclic structure are also included in the scope of the present invention. When the number of carbon atoms exceeds 20, it may be difficult to procure the corresponding raw material such as organic halide, or even if it can be procured, the purity may be low. In consideration of stable use in a CVD apparatus, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms is particularly preferable in that the vapor pressure of the organosilicon compound does not become too low.
  • R 1 and R 2 in the general formula (1), R 5 and R 6 in the general formula (2), or R 10 and R 11 in the general formula (3) are particularly limited. However, examples thereof include alkenyl groups such as alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, aryl groups, arylalkyl groups, alkylaryl groups, and vinyl groups. R 1 and R 2 , R 5 and R 6 , or R 10 and R 11 may be the same or different.
  • Examples of groups in which R 1 and R 2 , R 5 and R 6 , or R 10 and R 11 are bonded to each other and bonded to Si via a secondary hydrocarbon group include a secondary hydrocarbon group having cyclobutyl , Cyclobutenyl, cyclopentyl, cyclopentadienyl, cyclohexyl, cyclohexenyl, cyclooctenyl, or cyclooctadienyl.
  • R 1 and R 2 , R 5 and R 6 , or R 10 and R 11 in combination R 1 and R 2 , R 5 and R 6 , or R 10 and R 11 are both methyl, R 1 and R 2 , R 5 and R 6 , or R 10 and R 11 are each methyl and ethyl sec-butyl, R 1 and R 2 , R 5 and R 6 , R 10 and R 11 are bonded to each other A cyclopentyl, cyclopentadienyl, cyclohexyl, or cyclohexenyl group is economically preferable, and the gas barrier property may be remarkably improved.
  • R 3 and R 4 in the general formula (1), R 7 , R 8 , and R 9 in the general formula (2), or R 12 in the general formula (3) are each a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or Represents a hydrogen atom, and the hydrocarbon group is a saturated or unsaturated hydrocarbon group, and may have any of a linear, branched, and cyclic structure.
  • the number of carbon atoms exceeds 20, the vapor pressure of the produced organosilicon compound becomes low and it may be difficult to use in a CVD apparatus, which may be undesirable.
  • R 3 and R 4 in the general formula (1), R 7 , R 8 , and R 9 in the general formula (2), or R 12 in the general formula (3) are represented by the above general formula ( R 1 and R 2 1), R 5 and R 6 in the general formula (2), or the general formula similar to the examples of the hydrocarbon group of R 10 and R 11 of (3) can be used.
  • R 3 and R 4 in the general formula (1), R 7 , R 8 , and R 9 in the general formula (2), or R 12 in the general formula (3) are each a hydrogen atom or a carbon number of 1 to
  • the hydrocarbon group 4 is methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, i-butyl, sec-butyl, or tert-butyl
  • a hydrogen atom or a secondary or tertiary carbon substituent such as isopropyl, sec-butyl, or tert-butyl
  • the gas barrier property may be remarkably improved.
  • R 1 and R 2 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • R 3 has 1 to 20 carbon atoms.
  • a disiloxane compound having a hydrogen atom directly connected to a silicon atom (which represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom) is particularly preferable, and a sealing film having extremely high gas barrier properties may be formed at a high film formation rate.
  • disiloxane compound having a structure in which the secondary hydrocarbon group represented by the general formula (1) or (4) is directly bonded to a silicon atom 1,3-diisopropyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,3-dimethyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,3-diethyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,3-divinyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1, 3-di-n-propyldisiloxane, 1,1,3,3-tetraisopropyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,3-di-n-butyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,3 -Diisobutyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,3-diisopropyl
  • 1,3-diisopropyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,3-dimethyldisiloxane, 1,3-diisopropyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-di-sec Preferred are -butyldisiloxane, 1,3-di-sec-butyl-1,3-dimethyldisiloxane, 1,3-di-sec-butyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, and the like.
  • the method for producing the disiloxane compound having a structure in which the secondary hydrocarbon group of the general formula (1) or (4) is directly bonded to the silicon atom is not particularly limited, but from a hydrolyzable organosilane compound. Can be manufactured.
  • R 1 and R 2 are the same as those described in the general formula (1) or (4), respectively.
  • X represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • R 3 and R 4 are the same .
  • R 13 is as described in each of the above general formula (1) or (4), Represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, and p represents an integer of 0 to 2.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as those described in the general formula (1) or (4), respectively.
  • Y and R 13 are described in the general formula (6).
  • Q represents an integer of 0 to 1
  • the hydrolyzable organosilane compound represented by the general formula (7) is produced even when metal magnesium is used instead of organolithium or metal lithium particles. can do.
  • examples of X being a chlorine atom, bromine atom or iodine atom include isopropyl chloride, isopropyl bromide, isopropyl iodide, sec-butyl chloride, sec-butyl bromide, sec Mention may be made of butyl iodide, cyclopentyl chloride, cyclopentyl bromide, cyclopentyl iodide, cyclohexyl chloride, cyclohexyl bromide and cyclohexyl iodide.
  • Examples of the organic compound represented by the general formula (5) in which X is a hydrogen atom include cyclopentadiene, pentamethylcyclopentadiene, 1,2,3,4-tetramethyl-1,3-cyclopentadiene.
  • a compound in which a secondary hydrocarbon group and / or an alkenyl group and a lithium atom are directly bonded by reacting these compounds with organic lithium such as n-butyllithium or tert-butyllithium. Can be manufactured.
  • halogenated alkoxysilanes represented by the general formula (6) include, for example, dichlorosilane, dibromosilane, diiodosilane, dimethoxysilane, diethoxysilane, Methyldichlorosilane, methyldibromosilane, methyldiiodosilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, Ethyldichlorosilane, ethyldibromosilane, ethyldiiodosilane, ethyldimethoxysilane, ethyldiethoxysilane, n-propyldichlorosilane, n-propyldibromosilane, n-propyldiiodosilane, n-propyldimethoxysilane, n-propyldiethoxysilane, isopropyldichlor
  • the production conditions of the compound in which the secondary hydrocarbon group and the lithium atom are directly connected are not particularly limited, but an example is shown below.
  • lithium wire lithium ribbon, lithium shot or the like can be used, but from the viewpoint of reaction efficiency, it is preferable to use lithium fine particles having a particle size of 500 ⁇ m or less.
  • magnesium ribbon When using metallic magnesium, magnesium ribbon, magnesium particles, magnesium powder, etc. can be used.
  • an n-butyllithium n-hexane solution, a tert-butyllithium n-pentane solution, or the like can be used as the organic lithium to be used.
  • the solvent used in the above reaction is not particularly limited as long as it is used in the technical field.
  • n-pentane, i-pentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, n-pentane Use saturated hydrocarbons such as decane, unsaturated hydrocarbons such as toluene, xylene, and decene-1, and ethers such as diethyl ether, dipropyl ether, tert-butyl methyl ether, dibutyl ether, and cyclopentyl methyl ether. Can do.
  • these mixed solvents can also be used.
  • reaction temperature in the above reaction it is preferable to carry out the reaction in such a temperature range that a compound in which a secondary carbon atom to be generated and a lithium atom are bonded or a compound in which a secondary hydrocarbon group and a magnesium atom are directly bonded is not decomposed. .
  • it is carried out in the range of ⁇ 100 to 200 ° C., preferably in the range of ⁇ 85 to 150 ° C., which is an industrially used temperature.
  • the pressure conditions for the reaction can be any of under pressure, normal pressure, and reduced pressure.
  • the compound in which the secondary hydrocarbon group and lithium atom directly synthesized or the compound in which the secondary hydrocarbon group and magnesium atom are directly connected it can be used as it is after production, and an unreacted organic halide, It can also be used after removing lithium metal, magnesium metal, lithium by-product or magnesium halide as a reaction by-product.
  • the reaction conditions are not particularly limited, but examples thereof are shown below.
  • reaction solvent the same solvent as that which can be used in the reaction of the compound in which the secondary carbon atom and the lithium atom (or magnesium atom) are directly bonded can be used.
  • reaction temperature it is preferable to carry out the reaction in such a temperature range that a compound in which a secondary hydrocarbon group and a lithium atom are directly connected or a compound in which a secondary hydrocarbon group and a magnesium atom are directly connected does not decompose. Usually, it is carried out in the range of ⁇ 100 to 200 ° C., preferably in the range of ⁇ 85 to 150 ° C., which is an industrially used temperature.
  • the pressure conditions for the reaction can be any of under pressure, normal pressure, and reduced pressure.
  • the method for producing the disiloxane compound represented by the general formula (1) or (4) is not particularly limited, but the hydrolyzable organic silane compound represented by the general formula (7) is combined with an acid or a base. It can be produced by reacting with water.
  • inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid
  • organic acids such as toluenesulfonic acid
  • the reaction solvent that can be used in the production of the disiloxane compound represented by the general formula (1) or (4) is not particularly limited as long as it is used in the technical field.
  • n-pentane Saturated hydrocarbons such as i-pentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane and n-decane, unsaturated hydrocarbons such as toluene, xylene and decene-1, diethyl ether, dipropyl ether, tert-butylmethyl Ethers such as ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, and tetrahydrofuran, and alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, tert-butanol, and 2-ethylhexanol can be used.
  • these mixed solvents can also be used.
  • the reaction temperature in the production of the disiloxane compound of the general formula (1) or (4) is usually in the range of ⁇ 100 to 200 ° C., preferably ⁇ 85 to It is preferable to carry out in the range of 150 ° C.
  • the pressure conditions for the reaction can be any of under pressure, normal pressure, and reduced pressure.
  • the water content is useful for use as a film-forming material, and it is derived from manufacturing raw materials other than silicon, carbon, oxygen, and hydrogen.
  • by-product lithium salt or magnesium salt is filtered using a glass filter, sintered porous body, etc., atmospheric pressure or vacuum distillation, or column separation using silica, alumina, or polymer gel What is necessary is just to remove by purification means, such as. At this time, these means may be used in combination as necessary.
  • the hydroxyl group of silanol is precipitated as sodium salt or potassium salt with sodium hydride or potassium hydride, etc., and then the hydrocarbon group-substituted alkoxysilane which is the main product Can be separated and produced by distillation.
  • the dehydration and deoxygenation is performed in a nitrogen or argon atmosphere, and the solvent to be used and the column filler for purification are preferably subjected to a dehydration operation in advance. Further, it is preferable to remove impurities such as metal residues and particles.
  • silane compound represented by the general formula (2) Isopropylsilane, Isopropylmethylsilane, Isopropylethylsilane, Isopropyl-n-propylsilane, Isopropyl-n-butylsilane, Isopropylisobutylsilane, Isopropyl-sec-butylsilane, Isopropyl-sec-butylsilane, Isopropyl-sec-butylsilane, Isopropyl-n-hexylsilane, Isopropylcyclohexylsilane , Isopropylcyclopentylsilane, isopropylcyclopentadienylsilane, isopropylphenylsilane, Isopropyldimethylsilane, isopropyldiethylsilane, isopropyldiethylsilane
  • 1,2,3,4-tetraisopropylcyclotetrasilane 1,2,3,4,5-pentaisopropylcyclopentasilane, 1,2,3,4,5,6-hexaisopropylcyclohexasilane, 1, 1,2,2,3,3,4,4-octaisopropylcyclotetrasilane, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decaisopropylcyclopentasilane, 1,1, 2,2,3,3,4,5,5,6,6-undecaisopropylcyclohexasilane, 1,2,3,4-tetraisopropyl-1,2,3,4-tetramethylcyclotetra Silane, 1,2,3,4-tetraisopropyl-1,2,3,4-tetraethylcyclotetrasilane, 1,2,3,4-tetraisopropyl-1,2,3,4-tetraphen
  • 1,2,3,4-tetraisopropylcyclotetrasilane, 1,2,3,4,5-pentaisopropylcyclopentasilane, 1,2,3,4,5,6-hexaisopropylcyclohexasilane, 1,1,2,2,3,3,4,4-octaisopropylcyclotetrasilane, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-decaisopropylcyclopentasilane, 1, 1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-undecaisopropylcyclohexasilane and the like are preferable.
  • R 10 , R 11 , and R 12 are the same as those described in the general formula (3).
  • X represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • an unreacted halogen substituent When an unreacted halogen substituent remains, it can be alkylated by reacting the lithium compound or magnesium compound obtained from the general formula (5), or can be hydrogenated by reacting lithium aluminum hydride or sodium borate.
  • the production conditions of the silane compound and the cyclic silane compound of the general formulas (2) and (3) are not particularly limited, but the production conditions of the disiloxane compound of the general formula (1) can be used.
  • the organosilicon compound having a can be formed by CVD to form a carbon-containing silicon oxide film, which can be used as a sealing film.
  • CVD include PECVD or catalytic chemical vapor deposition.
  • the type of PECVD and the apparatus to be used are not particularly limited, but PECVD is generally used in the technical field such as semiconductor manufacturing field, liquid crystal display manufacturing field, roll-to-roll polymer film surface treatment field, etc. Things are used.
  • the organosilicon compound of the present invention is vaporized by a vaporizer and introduced into a film forming chamber, applied to an electrode in the film forming chamber by a high frequency power source to generate plasma, and a silicon substrate in the film forming chamber, etc.
  • a plasma CVD thin film can be formed.
  • an inert gas such as helium, argon, krypton, neon or xenon together with the organosilicon compound for the purpose of generating plasma.
  • the plasma generation method of the PECVD apparatus is not particularly limited, and inductively coupled plasma, capacitively coupled plasma, ECR plasma, or the like used in the technology can be used.
  • Various sources such as a parallel plate type and an antenna type can be used as a plasma generation source, and PECVD under any pressure conditions such as atmospheric pressure PECVD, reduced pressure PECVD, and pressurized PECVD can be used.
  • the PECVD conditions at this time are not particularly limited, but are preferably 1.0 W to 10000 W, and more preferably 1.0 W to 2000 W.
  • a film with improved densification or mechanical strength can be obtained by subjecting the sealing film made of the above-described carbon-containing silicon oxide film to heat treatment, ultraviolet irradiation treatment, and / or electron beam treatment.
  • the film obtained by this treatment may be suitable as a gas barrier film.
  • the sealing film of the present invention can be used for FPD devices, semiconductor devices, and the like.
  • a parallel plate capacitively coupled PECVD apparatus is shown in FIG. 1 as a PECVD apparatus.
  • the parallel plate capacitively coupled PECVD apparatus shown in FIG. 1 includes a showerhead upper electrode, a lower electrode capable of controlling the temperature of the substrate in the PECVD apparatus chamber, a vaporizer apparatus for supplying a raw material compound to the chamber by vaporization, a high frequency power supply, and a matching circuit. And an exhaust system comprising a vacuum pump.
  • the PECVD apparatus 1 includes a PECVD chamber 2, an upper electrode 3 having a shower head for uniformly supplying a raw material compound into the chamber, and a temperature control apparatus 8 for installing a thin film forming substrate 5 such as a Si substrate.
  • the electrode 4 includes vaporizers 9 to 15 for vaporizing raw material compounds, a matching circuit 6 and an RF power source 7 as a plasma generation source, and an exhaust device 16 for exhausting unreacted substances and by-products in the chamber.
  • Reference numerals 17 and 18 denote grounds.
  • the matching circuit 6 and the RF power source 7 which are plasma generation sources are connected to the upper electrode 3 and generate plasma by discharge.
  • the standard of the RF power source 7 is not particularly limited, but the power used in the technical field is 1 W to 2000 W, preferably 10 W to 1000 W, the frequency is 50 kHz to 2.5 GHz, preferably 100 kHz to 100 MHz, particularly preferably 200 kHz to A 50 MHz RF power supply can be used.
  • the control of the substrate temperature is not particularly limited, but is in the range of ⁇ 90 to 1000 ° C., preferably 0 ° C. to 500 ° C.
  • the vaporizer is filled with a raw material compound 13 at room temperature and normal pressure, and is provided with a container 12 having a dip pipe and a pipe 15 for pressurization with the inert gas, and a liquid flow rate for controlling the flow rate of the raw material compound 13. It comprises a control device 10, a vaporizer 9 for vaporizing the raw material compound 13, a pipe 14 for supplying the inert gas into the PECVD chamber through the vaporizer, and a gas flow rate control device 11 for controlling the flow rate thereof. .
  • This vaporizer is connected by piping from the vaporizer 9 to the upper electrode 3 having a shower head.
  • the vaporization supply amount of the raw material compound into the chamber is not particularly limited, but is 0.1 sccm to 10,000 sccm, preferably 10 sccm to 5000 sccm.
  • the supply amount of the inert gas is not particularly limited, but is 0.1 sccm to 10,000 sccm, preferably 10 sccm to 5000 sccm.
  • an inductively coupled remote PECVD apparatus is shown in FIG. 2 as a PECVD apparatus.
  • the inductively coupled remote PECVD apparatus shown in FIG. 2 is a plasma generator wound in a coil around the quartz at the top of the PECVD apparatus chamber, a temperature-controllable substrate installation part, and a vaporizer that vaporizes and feeds raw material compounds into the chamber. It consists of a plasma generator comprising a device, a high frequency power supply and a matching circuit, and an exhaust system comprising a vacuum pump.
  • the PECVD apparatus 19 includes a PECVD chamber 20, a coil 21 as a plasma generation unit, a quartz tube 22, a heater unit 23 for installing a thin film forming substrate 24 such as a Si substrate, a temperature control unit 27, and a material compound for vaporization. Vaporizing devices 28 to 35, a matching circuit 25 and an RF power source 26 as a plasma generation source, and an exhaust device 36 for exhausting unreacted substances and by-products in the chamber.
  • Reference numeral 37 denotes a ground.
  • a coil around quartz which is a plasma generation unit, is connected to a matching circuit 25 and is discharged in an antenna current magnetic field by RF current in a quartz tube to generate plasma.
  • the standard of the RF power source 26 is not particularly limited, but the power used in the technical field is 1 W to 2000 W, preferably 10 W to 1000 W, the frequency is 50 kHz to 2.5 GHz, preferably 100 kHz to 100 MHz, particularly preferably 200 kHz to A 50 MHz RF power supply can be used.
  • the control of the substrate temperature is not particularly limited, but is in the range of ⁇ 90 to 1000 ° C., preferably 0 ° C. to 500 ° C.
  • the vaporizer is filled with a raw material compound 33 that is liquid at normal temperature and pressure, a container 32 having a dip pipe and a pipe 35 that is pressurized with the inert gas, and a liquid flow rate that controls the flow rate of the raw material compound 33 that is liquid.
  • the vaporization supply amount of the raw material compound into the chamber is not particularly limited, but is 0.1 sccm to 10,000 sccm, preferably 10 sccm to 5000 sccm.
  • the supply amount of the inert gas is not particularly limited, but is 0.1 sccm to 10,000 sccm, preferably 10 sccm to 5000 sccm.
  • the raw material compound is controlled in temperature by using the PECVD apparatus exemplified above to supply an inert gas and a gasified raw material compound or a gasified raw material compound into the chamber, generating plasma by discharge with an RF power source. A film is formed on the substrate.
  • the pressure in the chamber at this time is not particularly limited, but is 0.1 Pa to 10,000 Pa, preferably 1 Pa to 5000 Pa.
  • a microwave PECVD apparatus is shown as 38 in FIG. 3 as a PECVD apparatus.
  • a microwave transmitter 52, a microwave reflector 53, and an exhaust device 54 for exhausting unreacted substances and by-products in the chamber And
  • the matching circuit 51 and the microwave transmitter 52 which are microwave generation sources, are connected to the quartz chamber, and generate plasma by irradiating the microwave into the quartz chamber.
  • There is no particular limitation on the frequency of the microwave but a microwave with a frequency of 1 MHz to 50 GHz, preferably 0.5 GHz to 10 GHz, particularly preferably 1 GHz to 5 GHz used in the art can be used.
  • the microwave output 0.1 W to 20000 W, preferably 1 W to 10000 W can be used.
  • the control of the substrate temperature is not particularly limited, but is in the range of ⁇ 90 to 1000 ° C., preferably 0 ° C. to 500 ° C.
  • the vaporizer is filled with a raw material compound 48 that is liquid at room temperature and normal pressure, and includes a container 47 that includes a dip pipe and a pipe 50 that is pressurized with the inert gas, and a liquid flow rate that controls the flow rate of the raw material compound 48 that is a liquid.
  • the vaporization supply amount of the raw material compound into the chamber is not particularly limited, but is 0.1 sccm to 10,000 sccm, preferably 10 sccm to 5000 sccm.
  • the supply amount of the inert gas is not particularly limited, but is 0.1 sccm to 10,000 sccm, preferably 10 sccm to 5000 sccm.
  • the raw material compound is supplied with an inert gas and a gasified raw material compound, or a gasified raw material compound is supplied into the chamber, and plasma is generated by microwave irradiation, and the temperature is controlled. A film is formed on the substrate.
  • the pressure in the chamber at this time is not particularly limited, but is 0.1 Pa to 10,000 Pa, preferably 1 Pa to 5000 Pa.
  • a stylus-type surface shape measuring device Dektak 6M manufactured by ULVAC, Inc. was used for the film thickness measurement. Further, the composition of the produced film was measured using ESCA5400MC manufactured by Perkin Elmer. The oxygen permeability was measured according to JIS K 716-1 method, and the water permeability was measured according to JIS K 7129 Annex C. The total light transmittance was measured by JIS K 7361-1 method. The coefficient of linear expansion was 5 deg. From room temperature to 240 ° C. for an unloaded film sample in an oven. / Min. The film length was calculated by measuring the change in the film length with a CCD camera. The surface roughness was measured by a tapping mode AFM using a scanning probe microscope NanoScope IIIa manufactured by Veecoo.
  • the film formation conditions were: vaporized 1,3-diisopropyl-1,3-dimethyldisiloxane flow rate 50 sccm, helium gas flow rate 50 sccm, oxygen gas flow rate 50 sccm, chamber internal pressure 10 Pa, substrate temperature room temperature, RF power supply power 500 W, And it formed into a film for 10 minutes on the conditions of RF power supply frequency 13.56MHz.
  • the result was a film thickness of 2570 nm.
  • the oxygen permeability was less than 0.01 cc / m 2 ⁇ day (below the detection limit) and the water permeability was 4.0 ⁇ 10 ⁇ 3 g / m 2 ⁇ day.
  • the total light transmittance was 91.7%, and the linear expansion coefficient was 12 ppm / deg. And the surface roughness was 0.25 nm.
  • a sealing film was formed in the same manner as in Example 1 except that the flow rate of helium gas was 50 sccm and oxygen was 100 sccm in Example 1.
  • the result was a film thickness of 1421 nm.
  • the oxygen permeability was less than 0.01 cc / m 2 ⁇ day (below the detection limit) and the water permeability was 2.5 ⁇ 10 ⁇ 3 g / m 2 ⁇ day.
  • the total light transmittance was 91.6%, and the linear expansion coefficient was 11 ppm / deg.
  • the surface roughness was 0.27 nm.
  • the result was a film thickness of 1050 nm.
  • the oxygen permeability was less than 0.01 cc / m 2 ⁇ day (below the detection limit) and the water permeability was 1.1 ⁇ 10 ⁇ 3 g / m 2 ⁇ day.
  • the total light transmittance was 91.7%, and the linear expansion coefficient was 12 ppm / deg.
  • the surface roughness was 0.25 nm.
  • the film was formed on a polyethylene naphthalate film substrate using the parallel plate capacitively coupled PECVD apparatus shown in FIG.
  • the film formation conditions are as follows: vaporized diisopropylmethylsilane flow rate 50 sccm, helium gas flow rate 50 sccm, oxygen gas flow rate 50 sccm, chamber pressure 10 Pa, substrate temperature room temperature, RF power supply power 500 W, and RF power supply frequency 13.56 MHz.
  • a film was formed for 10 minutes.
  • the result was a film thickness of 2180 nm.
  • the oxygen permeability was less than 0.01 cc / m 2 ⁇ day (below the detection limit) and the water permeability was 3.5 ⁇ 10 ⁇ 3 g / m 2 ⁇ day.
  • the total light transmittance was 91.7%, and the linear expansion coefficient was 11 ppm / deg. And the surface roughness was 0.26 nm.
  • the film formation conditions were vaporized 1,1,2,2,3,3,4,4-octaisopropylcyclotetrasilane flow rate 50 sccm, helium gas flow rate 50 sccm, oxygen gas flow rate 100 sccm, chamber internal pressure 10 Pa, substrate
  • the film was formed for 10 minutes under conditions of a temperature of room temperature, an RF power supply power of 500 W, and an RF power supply frequency of 13.56 MHz.
  • the result was a film thickness of 2830 nm.
  • the oxygen permeability was less than 0.01 cc / m 2 ⁇ day (below the detection limit) and the water permeability was 2.4 ⁇ 10 ⁇ 3 g / m 2 ⁇ day.
  • the total light transmittance was 91.6%, and the linear expansion coefficient was 11 ppm / deg.
  • the surface roughness was 0.28 nm.
  • the oxygen permeability was 1.44 cc / m 2 ⁇ day and the water permeability was 1.67 g / m 2 ⁇ day.
  • the total light transmittance was 86.5%, and the linear expansion coefficient was 30 ppm / deg.
  • the surface roughness was 10 nm.
  • the obtained thin film was not suitable for a gas barrier layer.
  • the result was a film thickness of 136 nm.
  • the oxygen permeability was 1.75 cc / m 2 ⁇ day and the water permeability was 1.67 g / m 2 ⁇ day.
  • the total light transmittance was 86.4%, and the linear expansion coefficient was 32 ppm / deg.
  • the surface roughness was 26 nm.
  • the obtained thin film was not suitable for a gas barrier layer.
  • Comparative Example 3 When the gas permeability, total light transmittance, linear expansion coefficient and surface roughness of the used polyethylene naphthalate film substrate were measured, the oxygen permeability was 21.0 cc / m 2 ⁇ day and the water permeability was 6.70 g / m 2. -It was day. The total light transmittance was 86.9%, and the linear expansion coefficient was 35 ppm / deg. The surface roughness was 1.4 nm.
  • the film was formed on a polyethylene naphthalate film substrate using the parallel plate capacitively coupled PECVD apparatus shown in FIG.
  • the film forming conditions are as follows: vaporized diisopropylmethylsilane flow rate 50 sccm, helium gas flow rate 50 sccm, oxygen gas flow rate 500 sccm, chamber internal pressure 100 Pa, substrate temperature room temperature, RF power supply power 1000 W, and RF power supply frequency 13.56 MHz.
  • a film was formed for 10 minutes.
  • the result was a film thickness of 858 nm.
  • the oxygen permeability was less than 0.01 cc / m 2 ⁇ day (below the detection limit) and the water permeability was 2.1 ⁇ 10 ⁇ 4 g / m 2 ⁇ day.
  • the total light transmittance was 91.8%, and the linear expansion coefficient was 11 ppm / deg.
  • the surface roughness was 0.21 nm.
  • a film-forming material comprising an organic silicon compound having a secondary carbon hydrogen group directly connected to at least one silicon atom and having an atomic ratio of oxygen atom to silicon atom 1 of 0.5 or less
  • CVD chemical vapor deposition
  • the sealing film is extremely useful as a gas barrier layer for a gas barrier film or a gas barrier substrate. Therefore, the industrial value of the present invention is remarkable.

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Abstract

 本発明は、少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有するような特定の構造を有する有機ケイ素化合物を原料として用い、CVDにより形成した炭素含有酸化ケイ素からなる膜を封止膜としてガスバリア部材、FPDデバイス、半導体デバイス等に用いることに係る。

Description

成膜材料、それを用いた封止膜、及びその用途
 本発明は、成膜材料、それを用いた封止膜及びその用途に関するものである。殊に特定の構造を有する炭化水素基置換ケイ素化合物を原料として、化学気相成長法(CVD:Chemical Vapor Deposition)により成膜して得られた炭素含有酸化ケイ素膜からなる封止膜に関するものである。
 液晶ディスプレイ及び有機ELディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイ(以下、FPD)では、その表示パネルの基材としてガラス基板が用いられるが、薄膜化、軽量化、耐衝撃性向上、フレキシブル化、及び、更には、ロールツーロールプロセスへの適応の観点から、透明プラスチック基板への代替要求が高まっている。また、プラスチック基板に有機半導体を用いて有機トランジスタを形成したり、LSI、Si薄膜太陽電池、有機色素増感太陽電池、有機半導体太陽電池等を形成する試みがなされている。
 通常市販されているプラスチック基板に上記素子を形成した場合、液晶素子、有機EL素子、TFT素子、半導体素子、太陽電池等、形成された素子、及びデバイスが水及び/又は酸素に弱い為、ディスプレイの表示にダークスポットやドット抜けが発生したり、半導体素子、太陽電池等が機能しなくなり、実用に耐えない。従って、プラスチック基板に水蒸気及び/又は酸素ガスに対するガスバリア性能を付与したガスバリアプラスチック基板が必要となる。一方、ガスバリア性能を付与した透明プラスチックフィルムは、食料品、医薬品、電子材料、電子部品等の包装材料用途として、今後、不透明なアルミ箔ラミネートフィルムに変わって益々使用が拡大する方向にある。
 透明プラスチック基板や透明プラスチックフィルムに透明ガスバリア性能を付与する方法としては、物理的成膜法とCVD法がある。特許文献1では、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、及び/又は1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンと酸素とヘリウム、アルゴン等の不活性ガスとの混合ガスとを原料としてプラズマ励起化学気相成長法(PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)によりガスバリア層を形成したバリア袋用フィルムを提案しているが、そのガスバリア性能がHO=0.2~0.6g/m・day、O=0.4~0.5cc/m・dayと低い。
 また、本発明者らは、特許文献2及び特許文献3において、二級又は三級炭化水素基がケイ素原子に直結した構造を有するシラン及びシロキサン化合物を用い、PECVDにより低誘電率絶縁膜を形成する方法を提案している。しかしながら、これらの方法は、低密度な薄膜を形成する方法であり、形成された薄膜は、封止材、殊にガスバリア材に適する高密度薄膜ではなかった。
日本国特許第4139446号公報 日本国特開2004-6607号公報 日本国特開2005-51192号公報
 本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、特定の構造を有する炭化水素基置換ケイ素化合物を原料として、CVDにより得られる炭素含有酸化ケイ素膜から成る封止膜及びその膜を含んでなるガスバリア部材、FPDデバイス及び半導体デバイスを提供することにある。
 本発明者らは、特定の構造を有する炭化水素基置換基を有し、特定のケイ素、酸素比を有するケイ素化合物がCVD用成膜材料として好適であり、更にこの特定の構造及び組成比を有するケイ素化合物を原料としてCVDにより得られた膜が封止膜として有用であることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち本発明は、少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物を含有するCVD用成膜材料である。また本発明は、このような成膜材料を用い、CVDにより成膜した封止膜である。また本発明は、上述の封止膜をさらに熱処理、紫外線照射処理または電子線処理して得られることを特徴とする封止膜である。さらに本発明は、これらの封止膜をガスバリア層として用いることを特徴とするガスバリア部材である。また本発明はこれらの封止膜を含んでなることを特徴とするフラットパネルディスプレイデバイスまたは半導体デバイスである。
 即ち、本発明の要旨は、下記(1)~(15)に存する。
(1)少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物を含有することを特徴とする化学気相成長法用の成膜材料。
(2)好ましくは、少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物が、下記一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合し環状構造を形成してもよい。R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。)
で示されるジシロキサン化合物であることを特徴とする上記(1)に記載の成膜材料。
(3)好ましくは、少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物が、下記一般式(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合し環状構造を形成してもよい。R,R,及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。mは1~20の整数を表す。)
で示されるシラン化合物であることを特徴とする上記(1)に記載の成膜材料。
(4)好ましくは、少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物が、下記一般式(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R10及びR11はそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R10及びR11は互いに結合し環状構造を形成してもよい。R12は炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。nは4~40の整数を表す。)
で示される環状シラン化合物であることを特徴とする上記(1)に記載の成膜材料。
(5)好ましくは、一般式(1)、一般式(2)又は一般式(3)のRとR、RとR、又はR10とR11が、共にメチルであるか、又はそれぞれメチルとエチルであることを特徴とする上記(2)乃至(4)のいずれかに記載の成膜材料。
(6)好ましくは、有機ケイ素化合物が、1,3-ジイソプロピルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジメチルジシロキサン、または1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンであることを特徴とする上記(2)又は(5)に記載の成膜材料。
(7)好ましくは、有機ケイ素化合物が、イソプロピルシラン、イソプロピルメチルシラン、イソプロピルジメチルシラン、ジイソプロピルシラン、ジイソプロピルメチルシラン、トリイソプロピルシラン、sec-ブチルシラン、sec-ブチルメチルシラン、sec-ブチルジメチルシラン、ジ-sec-ブチルシラン、ジ-sec-ブチルメチルシラン、又はトリ-sec-ブチルシランであることを特徴とする上記(3)又は(5)に記載の成膜材料。
(8)好ましくは、有機ケイ素化合物が、1,2,3,4-テトライソプロピルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタイソプロピルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサイソプロピルシクロヘキサシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタイソプロピルシクロテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカイソプロピルシクロペンタシラン、又は1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-ウンデカイソプロピルシクロヘキサシランであることを特徴とする上記(4)又は(5)に記載の成膜材料。
(9)好ましくは、化学気相成長法が、プラズマ励起化学気相成長法であることを特徴とする上記(1)乃至(8)のいずれかに記載の成膜材料。
(10)好ましくは、化学気相成長法が、触媒化学気相成長法であることを特徴とする上記(1)乃至(8)のいずれかに記載の成膜材料。
(11)上記(1)~(10)のいずれかに記載の成膜材料を用いて化学気相成長法により成膜した封止膜。
(12)好ましくは、上記(11)に記載の封止膜を、さらに熱処理、紫外線照射処理または電子線処理して得られることを特徴とする封止膜。
(13)上記(11)又は(12)に記載の封止膜をガスバリア層として用いることを特徴とするガスバリア部材。
(14)上記(11)又は(12)に記載の封止膜を含んでなることを特徴とするフラットパネルディスプレイデバイス。
(15)上記(11)又は(12)に記載の封止膜を含んでなることを特徴とする半導体デバイス。
 本発明によれば、少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物を含有する成膜材料は、CVDにより成膜され、炭素含有酸化ケイ素膜を形成することができ、それは封止膜として使用することができる。殊に本封止膜は、ガスバリアフィルム又はガスバリア基板用のガスバリア層として極めて有用である。
平行平板容量結合型PECVD装置を示した図である。 誘導結合型リモートPECVD装置を示した図である。 マイクロ波PECVD装置を示した図である。
 以下、本発明の詳細について説明する。
 本発明において、少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物は特に限定されるものではないが、下記一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合し環状構造を形成してもよい。R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。)
で示されるジシロキサン化合物、
下記一般式(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合し環状構造を形成してもよい。R,R,及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。mは1~20の整数を表す。)
で示されるシラン化合物、
下記一般式(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、R10及びR11はそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R10及びR11は互いに結合し環状構造を形成してもよい。R12は炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。nは4~40の整数を表す。)
で示される環状シラン化合物であることが好ましい。
 上記一般式(1)のR及びR、一般式(2)のR及びR,又は一般式(3)のR10及びR11はそれぞれ炭素数1~20の飽和または不飽和炭化水素基であり、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれの構造を有してもよい。また、それらが互いに結合し、環状構造を形成したものも本発明の範囲に含まれる。炭素数が20を超える場合は、対応する有機ハライド等原料の調達が困難となったり、調達できたとしても純度が低い場合がある。CVD装置での安定的使用を考慮した場合、有機ケイ素化合物の蒸気圧が低くなりすぎないとの点で、炭素数1~10の炭化水素基が特に好ましい。
 上記一般式(1)のR及びR、一般式(2)のR及びR、又は一般式(3)のR10及びR11の炭化水素基の例としては特に限定されるものではないが、炭素数1~20、好ましくは炭素数1~10のアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、及びビニル基を初めとしたアルケニル基を挙げることができる。RとR、RとR、又はR10とR11は同一であっても異なっても良い。
 RとR、RとR、又はR10とR11が互いに結合していない場合の例としては、RとR、RとR、又はR10とR11がそれぞれメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、i-ブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、tert-アミル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、フェニル、ベンジル、トルイル等を挙げることができる。
 RとR、RとR、又はR10とR11が互いに結合し、二級炭化水素基を介してSiに結合している基の例としては、二級炭化水素基がシクロブチル、シクロブテニル、シクロペンチル、シクロペンタジエニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロオクテニル、又はシクロオクタジエニルである場合が代表例として挙げられる。
 なかんずく、RとR、RとR、又はR10とR11の組合わせとしてRとR、RとR、又はR10とR11が共にメチルであるイソプロピル、RとR、RとR、又はR10とR11が、それぞれメチルとエチルであるsec-ブチル、RとR、RとR、R10とR11が互いに結合したシクロペンチル、シクロペンタジエニル、又はシクロヘキシル、シクロヘキセニル基が経済的に好ましく、ガスバリア性が著しく向上する場合がある。
 上記一般式(1)のRとR、一般式(2)のR,R,及びR,又は一般式(3)のR12はそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基又は水素原子を表わし、炭化水素基としては、飽和または不飽和炭化水素基であり、直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれの構造を有してよい。炭素数が20を超えた場合、生成した有機ケイ素化合物の蒸気圧が低くなり、CVD装置での使用が困難となる場合があり、好ましくない場合がある。
 上記一般式(1)のRとR、一般式(2)のR,R,及びR,又は一般式(3)のR12の炭化水素基としては、上記の一般式(1)のR及びR、一般式(2)のR及びR、又は一般式(3)のR10及びR11の炭化水素基の例と同様のものが使用できる。
 殊に上記一般式(1)のRとR、一般式(2)のR,R,及びR,又は一般式(3)のR12がそれぞれ水素原子、又は炭素数1乃至4の炭化水素基であるメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、i-ブチル、sec-ブチル、もしくはtert-ブチルがである場合、高蒸気圧で、原料調達上好ましい。殊に水素原子や二級または三級炭素置換基であるイソプロピル、sec-ブチル、またはtert-ブチルである場合、ガスバリア性が著しく向上する場合がある。
 なかんずく、一般式(1)で示されるジシロキサン化合物の中でも下記一般式(4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合し環状構造を形成してもよい。Rは炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。)のケイ素原子に直結した水素原子を有するジシロキサン化合物が特に好ましく、ガスバリア性が極めて高い封止膜を高成膜速度に形成することができる場合がある。
 上記一般式(1)又は(4)で表される二級炭化水素基がケイ素原子に直結した構造を有するジシロキサン化合物の具体例としては、
 1,3-ジイソプロピルジシロキサン、
 1,3-ジイソプロピル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトライソプロピルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジフェニルジシロキサン、
 1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラエチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラビニルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトライソブチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラフェニルジシロキサン、
 1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジフェニルジシロキサン、1,1,1,3,3,3-ヘキサイソプロピルジシロキサン、
 1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、
 1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジフェニルジシロキサン、
 1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラエチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラビニルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトライソブチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラフェニルジシロキサン、
 1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルイソプロピル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジフェニルジシロキサン、1,1,1,3,3,3-ヘキサ-sec-ブチルジシロキサン、
 1,3-ジシクロペンチルジシロキサン、
 1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジフェニルジシロキサン、
 1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラエチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラビニルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトライソブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラフェニルジシロキサン、
 1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジフェニルジシロキサン、1,1,1,3,3,3-ヘキサシクロペンチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニルジシロキサン、
 1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジフェニルジシロキサン、
 1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラエチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラビニルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトライソブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラフェニルジシロキサン、
 1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジフェニルジシロキサン、1,1,1,3,3,3-ヘキサシクロペンタジエニルジシロキサン、
 1,3-ジシクロヘキシルジシロキサン、
 1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジフェニルジシロキサン、
 1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラエチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラビニルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトライソブチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラフェニルジシロキサン、
 1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジエチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジビニルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジ-n-プロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジ-n-ブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジイソブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジフェニルジシロキサン、1,1,1,3,3,3-ヘキサシクロヘキシルジシロキサン、
等が例示できる。
 殊に1,3-ジイソプロピルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン等が好ましい。
 上記一般式(1)又は(4)の二級炭化水素基がケイ素原子に直結した構造を有するジシロキサン化合物の製造法は、特に限定されるものではないが、加水分解可能な有機シラン化合物から製造することができる。
 例えば、下記一般式(5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、R及びRは、それぞれ上記一般式(1)又は(4)に記載したものと同じ。Xは、水素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子を表わす。)
で示される有機化合物と、有機リチウム又は金属リチウム粒子とを反応させて製造した、二級炭化水素基及び/又はアルケニル基とリチウム原子とが直結した化合物を製造し、この化合物と下記一般式(6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、Yは、弗素原子、塩素原子、臭素原子または沃素原子を表し、R及びRは、それぞれ上記一般式(1)又は(4)に記載したものと同じ。R13は、炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。pは、0乃至2の整数を表す。)
で示されるハロゲン化アルコキシシラン類とを反応させることにより、下記一般式(7)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式中、R,R,R,及びRは、それぞれ上記一般式(1)又は(4)に記載したものと同じ。Y及びR13は、上記一般式(6)に記載したものと同じ。qは、0乃至1の整数を表す。)
で表される加水分解可能な有機シラン化合物を製造する。
 上記の加水分解可能な有機シラン化合物の製造方法において、有機リチウムまたは金属リチウム粒子の代わりに、金属マグネシウムを用いても、上記一般式(7)で表される加水分解可能な有機シラン化合物を製造することができる。
 一般式(5)で表される有機化合物のうち、Xが塩素原子、臭素原子または沃素原子の例としては、イソプロピルクロリド、イソプロピルブロミド、イソプロピルアイオダイド、sec-ブチルクロリド、sec-ブチルブロミド、sec-ブチルアイオダイド、シクロペンチルクロリド、シクロペンチルブロミド、シクロペンチルアイオダイド、シクロヘキシルクロリド、シクロヘキシルブロミド、及びシクロヘキシルアイオダイドを挙げることができる。
 また、一般式(5)で表される有機化合物のうち、Xが水素原子の例としては、シクロペンタジエン、ペンタメチルシクロペンタジエン、1,2,3,4-テトラメチル-1,3-シクロペンタジエン等が挙げられ、これらの化合物に対して、n-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム等の有機リチウムを反応させることにより、二級炭化水素基及び/又は、アルケニル基とリチウム原子とが直結した化合物を製造することができる。
 一般式(6)で表されるハロゲン化アルコキシシラン類の例としては、例えば、 ジクロロシラン、ジブロモシラン、ジヨードシラン、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、
 メチルジクロロシラン、メチルジブロモシラン、メチルジヨードシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、
 エチルジクロロシラン、エチルジブロモシラン、エチルジヨードシラン、エチルジメトキシシラン、エチルジエトキシシラン、
 n-プロピルジクロロシラン、n-プロピルジブロモシラン、n-プロピルジヨードシラン、n-プロピルジメトキシシラン、n-プロピルジエトキシシラン、イソプロピルジクロロシラン、イソプロピルジブロモシラン、イソプロピルジヨードシラン、イソプロピルジメトキシシラン、イソプロピルジエトキシシラン、
 n-ブチルジクロロシラン、n-ブチルジブロモシラン、n-ブチルジヨードシラン、n-ブチルジメトキシシラン、n-ブチルジエトキシシラン、イソブチルジクロロシラン、イソブチルジブロモシラン、イソブチルジヨードシラン、イソブチルジメトキシシラン、イソブチルジエトキシシラン、sec-ブチルジクロロシラン、sec-ブチルジブロモシラン、sec-ブチルジヨードシラン、sec-ブチルジメトキシシラン、sec-ブチルジエトキシシラン、tert-ブチルジクロロシラン、tert-ブチルジブロモシラン、tert-ブチルジヨードシラン、tert-ブチルジメトキシシラン、tert-ブチルジエトキシシラン等が挙げられる。
 また、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジブロモシラン、ジメチルジヨードシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、
 ジエチルジクロロシラン、ジエチルジブロモシラン、ジエチルジヨードシラン、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-n-プロピルジクロロシラン、ジ-n-プロピルジブロモシラン、ジ-n-プロピルジヨードシラン、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、ジイソプロピルジクロロシラン、ジイソプロピルジブロモシラン、ジイソプロピルジヨードシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、
 ジ-n-ブチルジクロロシラン、ジ-n-ブチルジブロモシラン、ジ-n-ブチルジヨードシラン、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、ジイソブチルジクロロシラン、ジイソブチルジブロモシラン、ジイソブチルジヨードシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、ジイソブチルジエトキシシラン、ジ-sec-ブチルジクロロシラン、sec-ブチルジブロモシラン、ジ-sec-ブチルジヨードシラン、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-tert-ブチルジクロロシラン、ジ-tert-ブチルジブロモシラン、ジ-tert-ブチルジヨードシラン、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、ジビニルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ジフェニルジメトキシシラン等が挙げられる。
 本製造法を採用することにより、副生成物の生成を抑制し、高収率に高純度の一般式(7)で示される加水分解可能な有機シラン化合物が得られる。
 二級炭化水素基とリチウム原子とが直結した化合物の製造条件は、特に限定されるものではないが、以下にその一例を示す。
 使用する金属リチウムとしては、リチウムワイヤー、リチウムリボン、リチウムショット等を用いることができるが、反応の効率面から、500μm以下の粒径を有するリチウム微粒子を用いることが好ましい。
 また金属マグネシウムを使用する場合は、マグネシウムリボン、マグネシウム粒子、マグネシウムパウダー等を用いることができる。
 使用する有機リチウムは、n-ブチルリチウムのn-ヘキサン溶液、tert-ブチルリチウムのn-ペンタン溶液等を用いることができる。
 上記の反応に用いる溶媒としては、当該技術分野で使用されるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、n-ペンタン、i-ペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、n-デカン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン、デセン-1等の不飽和炭化水素類、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、tert-ブチルメチルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル類を使用することができる。また、これらの混合溶媒も使用することができる。
 上記の反応における反応温度については、生成する二級炭素原子とリチウム原子とが結合した化合物、または二級炭化水素基とマグネシウム原子とが直結した化合物が分解しない様な温度範囲で行うことが好ましい。通常、工業的に使用されている温度である-100~200℃の範囲、好ましくは、-85~150℃の範囲で行うことが好ましい。反応の圧力条件は、加圧下、常圧下、減圧下いずれであっても可能である。
 合成した二級炭化水素基とリチウム原子とが直結した化合物または二級炭化水素基とマグネシウム原子とが直結した化合物については、製造の後、そのまま用いることができ、また、未反応の有機ハライド、金属リチウム、金属マグネシウム、反応副生成物であるリチウムハライド又はマグネシウムハライドを除去した後、使用することもできる。
 このようにして得られた、二級炭化水素基とリチウム原子とが直結した化合物又は二級炭化水素基とマグネシウム原子とが直結した化合物と、上記一般式(7)のハロゲン化アルコキシシラン類との反応条件は、特に限定されるものではないが、以下にその一例を示す。
 使用できる反応溶媒は、上記の二級炭素原子とリチウム原子(またはマグネシウム原子)とが直結した化合物の反応の際に用いることができる溶媒と同様のものが使用できる。その反応温度については、二級炭化水素基とリチウム原子とが直結した化合物または二級炭化水素基とマグネシウム原子とが直結した化合物が分解しない様な温度範囲で行うことが好ましい。通常、工業的に使用されている温度である-100~200℃の範囲、好ましくは、-85~150℃の範囲で行うことが好ましい。反応の圧力条件は、加圧下、常圧下、減圧下いずれであっても可能である。
 上記一般式(1)又は(4)のジシロキサン化合物の製造法は、特に限定されるものではないが、上記一般式(7)の加水分解可能な有機シラン化合物を酸もしくは、塩基共存下、水と反応させることにより製造することができる。
 反応の際、共存させる酸としては、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸、及びトルエンスルホン酸等の有機酸を用いることができる。
 上記一般式(1)又は(4)のジシロキサン化合物の製造の際、使用できる反応溶媒は、当該技術分野で使用されるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、n-ペンタン、i-ペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-ヘプタン、n-デカン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン、デセン-1等の不飽和炭化水素類、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、tert-ブチルメチルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、tert-ブタノール、2-エチルヘキサノール等のアルコールを使用することができる。また、これらの混合溶媒も使用することができる。また、溶媒を用いず、上記一般式(7)の加水分解可能な有機シラン化合物自身のみで製造することも可能である。
 上記一般式(1)又は(4)のジシロキサン化合物の製造の際の反応温度については、通常、工業的に使用されている温度である-100~200℃の範囲、好ましくは、-85~150℃の範囲で行うことが好ましい。反応の圧力条件は、加圧下、常圧下、減圧下いずれであっても可能である。
 合成した上記一般式(1)又は(4)のジシロキサン化合物の精製法については、成膜材料として使用するに有用な水分含有量とし、かつケイ素、炭素、酸素、水素以外の製造原料由来の不純物元素量を低減する為に、副生するリチウム塩又はマグネシウム塩をガラスフィルター、焼結多孔体等を用いた濾過、常圧もしくは減圧蒸留又はシリカ、アルミナ、又は高分子ゲルを用いたカラム分離等の精製手段により除去すればよい。この際、必要に応じてこれらの手段を組合わせて使用してもよい。
 また、シラノール構造を含む副生成物が含まれる場合、シラノールの水酸基を水素化ナトリウムまたは水素化カリウム等で、ナトリウム塩またはカリウム塩として沈殿させた後、主生成物である炭化水素基置換アルコキシシランを蒸留により分離生成することができる。
 製造に際しては、当該有機金属化合物合成分野での方法に従う。すなわち、脱水及び脱酸素された窒素又はアルゴン雰囲気下で行い、使用する溶媒及び精製用のカラム充填剤等は、予め脱水操作を施しておくことが好ましい。また、金属残渣及びパーティクル等の不純物も除去しておくことが好ましい。
 上記一般式(2)で表されるシラン化合物の具体例としては、
 イソプロピルシラン、イソプロピルメチルシラン、イソプロピルエチルシラン、イソプロピル-n-プロピルシラン、イソプロピル-n-ブチルシラン、イソプロピルイソブチルシラン、イソプロピル-sec-ブチルシラン、イソプロピル-sec-ブチルシラン、イソプロピル-n-ヘキシルシラン、イソプロピルシクロヘキシルシラン、イソプロピルシクロペンチルシラン、イソプロピルシクロペンタジエニルシラン、イソプロピルフェニルシラン、
 イソプロピルジメチルシラン、イソプロピルジエチルシラン、イソプロピルジエチルシラン、イソプロピル-ジ-n-プロピルシラン、イソプロピル-ジ-n-ブチルシラン、イソプロピルジイソブチルシラン、イソプロピル-ジ-sec-ブチルシラン、イソプロピル-ジ-n-ヘキシルシラン、イソプロピルジシクロヘキシルシラン、イソプロピルジシクロペンチルシラン、イソプロピルジシクロペンタジエニルシラン、イソプロピルジフェニルシラン、
 ジイソプロピルシラン、ジイソプロピルメチルシラン、ジイソプロピルエチルシラン、ジイソプロピル-n-プロピルシラン、ジイソプロピル-n-ブチルシラン、ジイソプロピル-sec-ブチルシラン、ジイソプロピル-sec-ブチルシラン、ジイソプロピル-n-ヘキシルシラン、ジイソプロピルシクロヘキシルシラン、ジイソプロピルシクロペンチルシラン、ジイソプロピルシクロペンタジエニルシラン、ジイソプロピルフェニルシラン、
 トリイソプロピルシラン、トリイソプロピルメチルシラン、トリイソプロピルエチルシラン、トリイソプロピル-n-プロピルシラン、トリイソプロピル-n-ブチルシラン、トリイソプロピルイソブチルシラン、トリイソプロピル-sec-ブチルシラン、トリイソプロピル-n-ヘキシルシラン、トリイソプロピルシクロヘキシルシラン、トリイソプロピルシクロペンチルシラン、トリイソプロピルシクロペンタジエニルシラン、トリイソプロピルフェニルシラン、テトライソプロピルシラン
 sec-ブチルシラン、sec-ブチルメチルシラン、sec-ブチルエチルシラン、sec-ブチル-n-プロピルシラン、sec-ブチル-n-ブチルシラン、sec-ブチルイソブチルシラン、sec-ブチル-sec-ブチルシラン、sec-ブチル-sec-ブチルシラン、sec-ブチル-n-ヘキシルシラン、sec-ブチルシクロヘキシルシラン、sec-ブチルシクロペンチルシラン、sec-ブチルシクロペンタジエニルシラン、sec-ブチルフェニルシラン、
 sec-ブチルジメチルシラン、sec-ブチルジエチルシラン、sec-ブチルジエチルシラン、sec-ブチル-ジ-n-プロピルシラン、sec-ブチル-ジ-n-ブチルシラン、sec-ブチルジイソブチルシラン、sec-ブチル-ジ-sec-ブチルシラン、sec-ブチル-ジ-n-ヘキシルシラン、sec-ブチルジシクロヘキシルシラン、sec-ブチルジシクロペンチルシラン、sec-ブチルジシクロペンタジエニルシラン、sec-ブチルジフェニルシラン、
 ジ-sec-ブチルシラン、ジ-sec-ブチルメチルシラン、ジ-sec-ブチルエチルシラン、ジ-sec-ブチル-n-プロピルシラン、ジ-sec-ブチル-n-ブチルシラン、ジ-sec-ブチルジイソブチルシラン、ジ-sec-ブチル-sec-ブチルシラン、ジ-sec-ブチル-n-ヘキシルシラン、ジ-sec-ブチルシクロヘキシルシラン、ジ-sec-ブチルシクロペンチルシラン、ジ-sec-ブチルシクロペンタジエニルシラン、ジ-sec-ブチルフェニルシラン、
 トリ-sec-ブチルシラン、トリ-sec-ブチルメチルシラン、トリ-sec-ブチルエチルシラン、トリ-sec-ブチル-n-プロピルシラン、トリ-sec-ブチル-n-ブチルシラン、トリ-sec-ブチルイソブチルシラン、トリ-sec-ブチル-n-ヘキシルシラン、トリ-sec-ブチルシクロヘキシルシラン、トリ-sec-ブチルシクロペンチルシラン、トリ-sec-ブチルシクロペンタジエニルシラン、トリ-sec-ブチルフェニルシラン、テトラ-sec-ブチルシラン
 シクロペンチルシラン、シクロペンチルメチルシラン、シクロペンチルエチルシラン、シクロペンチル-n-プロピルシラン、シクロペンチル-n-ブチルシラン、シクロペンチルイソブチルシラン、シクロペンチル-sec-ブチルシラン、シクロペンチル-sec-ブチルシラン、シクロペンチル-n-ヘキシルシラン、シクロペンチルシクロヘキシルシラン、シクロペンチルシクロペンタジエニルシラン、シクロペンチルフェニルシラン、
 シクロペンチルジメチルシラン、シクロペンチルジエチルシラン、シクロペンチルジエチルシラン、シクロペンチル-ジ-n-プロピルシラン、シクロペンチル-ジ-n-ブチルシラン、シクロペンチルジイソブチルシラン、シクロペンチル-ジ-sec-ブチルシラン、シクロペンチル-ジ-n-ヘキシルシラン、シクロペンチルジシクロヘキシルシラン、シクロペンチルジシクロペンチルシラン、シクロペンチルジシクロペンタジエニルシラン、シクロペンチルジフェニルシラン、
 ジシクロペンチルシラン、ジシクロペンチルメチルシラン、ジシクロペンチルエチルシラン、ジシクロペンチル-n-プロピルシラン、ジシクロペンチル-n-ブチルシラン、ジシクロペンチルジイソブチルシラン、ジシクロペンチル-sec-ブチルシラン、ジシクロペンチル-sec-ブチルシラン、ジシクロペンチル-n-ヘキシルシラン、ジシクロペンチルシクロヘキシルシラン、ジシクロペンチルシクロペンタジエニルシラン、ジシクロペンチルフェニルシラン、
 トリシクロペンチルシラン、トリシクロペンチルメチルシラン、トリシクロペンチルエチルシラン、トリシクロペンチル-n-プロピルシラン、トリシクロペンチル-n-ブチルシラン、トリシクロペンチルイソブチルシラン、トリシクロペンチル-sec-ブチルシラン、トリシクロペンチル-n-ヘキシルシラン、トリシクロペンチルシクロヘキシルシラン、トリシクロペンチルシクロペンタジエニルシラン、トリシクロペンチルフェニルシラン、テトラシクロペンチルシラン
 シクロペンタジエニルシラン、シクロペンタジエニルメチルシラン、シクロペンタジエニルエチルシラン、シクロペンタジエニル-n-プロピルシラン、シクロペンタジエニル-n-ブチルシラン、シクロペンタジエニルイソブチルシラン、シクロペンタジエニル-sec-ブチルシラン、シクロペンタジエニル-sec-ブチルシラン、シクロペンタジエニル-n-ヘキシルシラン、シクロペンタジエニルシクロヘキシルシラン、シクロペンタジエニルシクロペンチルシラン、シクロペンタジエニルフェニルシラン、
 シクロペンタジエニルジメチルシラン、シクロペンタジエニルジエチルシラン、シクロペンタジエニルジエチルシラン、シクロペンタジエニル-ジ-n-プロピルシラン、シクロペンタジエニル-ジ-n-ブチルシラン、シクロペンタジエニルジイソブチルシラン、シクロペンタジエニル-ジ-sec-ブチルシラン、シクロペンタジエニル-ジ-n-ヘキシルシラン、シクロペンタジエニルジシクロヘキシルシラン、シクロペンタジエニルジシクロペンチルシラン、シクロペンタジエニルジフェニルシラン、
 ジシクロペンタジエニルシラン、ジシクロペンタジエニルメチルシラン、ジシクロペンタジエニルエチルシラン、ジシクロペンタジエニル-n-プロピルシラン、ジシクロペンタジエニル-n-ブチルシラン、ジシクロペンタジエニルジイソブチルシラン、ジシクロペンタジエニル-sec-ブチルシラン、ジシクロペンタジエニル-sec-ブチルシラン、ジシクロペンタジエニル-n-ヘキシルシラン、ジシクロペンタジエニルシクロヘキシルシラン、ジシクロペンタジエニルシクロペンチルシラン、ジシクロペンタジエニルフェニルシラン、
 トシクロペンタジエニルシラン、トリシクロペンタジエニルメチルシラン、トリシクロペンタジエニルエチルシラン、トリシクロペンタジエニル-n-プロピルシラン、トリシクロペンタジエニル-n-ブチルシラン、トリシクロペンタジエニルイソブチルシラン、トリシクロペンタジエニル-sec-ブチルシラン、トリシクロペンタジエニル-n-ヘキシルシラン、トリシクロペンタジエニルシクロヘキシルシラン、トリシクロペンタジエニルシクロペンチルシラン、トリシクロペンタジエニルフェニルシラン、
 テトラシクロペンタジエニルシラン
 シクロヘキシルシラン、シクロヘキシルメチルシラン、シクロヘキシルエチルシラン、シクロヘキシル-n-プロピルシラン、シクロヘキシル-n-ブチルシラン、シクロヘキシルイソブチルシラン、シクロヘキシル-sec-ブチルシラン、シクロヘキシル-sec-ブチルシラン、シクロヘキシル-n-ヘキシルシラン、シクロヘキシルシクロヘキシルシラン、シクロヘキシルシクロペンチルシラン、シクロヘキシルシクロペンタジエニルシラン、シクロヘキシルフェニルシラン、
 シクロヘキシルジメチルシラン、シクロヘキシルジエチルシラン、シクロヘキシルジエチルシラン、シクロヘキシル-ジ-n-プロピルシラン、シクロヘキシル-ジ-n-ブチルシラン、シクロヘキシルジイソブチルシラン、シクロヘキシル-ジ-sec-ブチルシラン、シクロヘキシル-ジ-n-ヘキシルシラン、シクロヘキシルジシクロペンチルシラン、シクロヘキシルジシクロペンタジエニルシラン、シクロヘキシルジフェニルシラン、
 ジシクロヘキシルシラン、ジシクロヘキシルメチルシラン、ジシクロヘキシルエチルシラン、ジシクロヘキシル-n-プロピルシラン、ジシクロヘキシル-n-ブチルシラン、ジシクロヘキシルジイソブチルシラン、ジシクロヘキシル-sec-ブチルシラン、ジシクロヘキシル-n-ヘキシルシラン、ジシクロヘキシルシクロペンチルシラン、ジシクヘキシルシクロペンタジエニルシラン、ジシクロヘキシルフェニルシラン、
 トリシクロヘキシルシラン、トリシクロヘキシルメチルシラン、トリシクロヘキシルエチルシラン、トリシクロヘキシル-n-プロピルシラン、トリシクロヘキシルn-ブチルシラン、トリシクロヘキシルイソブチルシラン、トリシクロヘキシル-sec-ブチルシラン、トリシクロヘキシル-n-ヘキシルシラン、トリシクロヘキシルシクロペンチルシラン、トリシクロヘキシルシクロペンタジエニルシラン、トリシクロヘキシルフェニルシラン、
 テトラシクロヘキシルシラン
等のモノシラン類、
 1,3-ジイソプロピルジシラン、
 1,3-ジイソプロピル-1,3-ジメチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジエチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジビニルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトライソプロピルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジフェニルジシラン、
 1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラメチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラエチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラビニルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトライソブチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラフェニルジシラン、
 1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジメチルジシラン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジエチルジシラン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジビニルジシラン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトライソプロピル-1,3-ジフェニルジシラン、1,1,1,3,3,3-ヘキサイソプロピルジシラン、
 1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、
 1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジメチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジエチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジビニルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジフェニルジシラン、
 1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラメチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラエチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラビニルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトライソブチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラフェニルジシラン、
 1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジメチルジシラン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジエチルジシラン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジビニルジシラン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルイソプロピル-1,3-ジ-n-プロピルジラン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトラ-sec-ブチル-1,3-ジフェニルジシラン、1,1,1,3,3,3-ヘキサ-sec-ブチルジシラン、
 1,3-ジシクロペンチルジシラン、
 1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジメチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジエチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジビニルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,3-ジフェニルジシラン、
 1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラメチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラエチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラビニルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトライソブチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジシクロペンチル-1,1,3,3-テトラフェニルジシラン、
 1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジメチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジエチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジビニルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンチル-1,3-ジフェニルジシラン、1,1,1,3,3,3-ヘキサシクロペンチルジシラン、
 1,3-ジシクロペンタジエニルジシラン、
 1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジメチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジエチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジビニルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジn-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,3-ジフェニルジシラン、
 1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラメチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラエチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラビニルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトライソブチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジシクロペンタジエニル-1,1,3,3-テトラフェニルジシラン、
 1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジメチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジエチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジビニルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロペンタジエニル-1,3-ジフェニルジシラン、1,1,1,3,3,3-ヘキサシクロペンタジエニルジシラン、
 1,3-ジシクロヘキシルジシラン、
 1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジメチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジエチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジビニルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,3-ジフェニルジシラン、
 1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラメチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラエチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラビニルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラ-n-プロピルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラ-n-ブチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトライソブチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラ-sec-ブチルジシラン、1,3-ジシクロヘキシル-1,1,3,3-テトラフェニルジシラン、
 1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジメチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジエチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジビニルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジ-n-プロピルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジ-n-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジ-sec-ブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジイソブチルジシラン、1,1,3,3-テトラシクロヘキシル-1,3-ジフェニルジシラン、1,1,1,3,3,3-ヘキサシクロヘキシルジシラン、
等のジシラン類をあげることができる。
 また1,2,3-トリイソプロピルトリシラン、1,1,2,2,3,3-ヘキサイソプロピルトリシラン、1,2,3-ヘキサイソプロピル-1,2,3-トリメチルトリシラン、1,2,3-ヘキサイソプロピル-1,1,2,3,3-ペンタメチルトリシラン、1,2,3,4-テトライソプロピルテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタイソプロピルテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタイソプロピルペンタシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デガイソプロピルペンタシラン、
 1,2,3-トリ-sec-ブチルトリシラン、1,1,2,2,3,3-ヘキサ-sec-ブチルトリシラン、1,2,3,4-テトラ-sec-ブチルテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタ-sec-ブチルテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタ-sec-ブチルペンタシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカ-sec-ブチルペンタシラン等の鎖状ポリシラン類
を挙げることができる。
 殊にイソプロピルシラン、イソプロピルメチルシラン、イソプロピルジメチルシラン、ジイソプロピルシラン、ジイソプロピルメチルシラン、トリイソプロピルシラン、sec-ブチルシラン、sec-ブチルメチルシラン、sec-ブチルジメチルシラン、ジ-sec-ブチルシラン、ジ-sec-ブチルメチルシラン、又はトリ-sec-ブチルシラン等が好ましい。
 上記一般式(3)で表される環状シラン化合物の具体例としては、
 1,2,3,4-テトライソプロピルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタイソプロピルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサイソプロピルシクロヘキサシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタイソプロピルシクロテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカイソプロピルシクロペンタシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-ウンデカイソプロピルシクロヘキサシラン、1,2,3,4-テトライソプロピル-1,2,3,4-テトラメチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトライソプロピル-1,2,3,4-テトラエチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトライソプロピル-1,2,3,4-テトラフェニルルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタイソプロピル-1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタイソプロピル-1,2,3,4,5-ペンタエチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタイソプロピル-1,2,3,4,5-ペンタフェニルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサイソプロピル-1,2,3,4,5,6-ヘキサメチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサイソプロピル-1,2,3,4,5,6-ヘキサエチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサイソプロピル-1,2,3,4,5,6-ヘキサフェニルシクロヘキサシラン、
 1,2,3,4-テトラ-sec-ブチルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタ-sec-ブチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサ-sec-ブチルシクロヘキサシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタ-sec-ブチルシクロテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカ-sec-ブチルシクロペンタシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-ウンデカ-sec-ブチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4-テトラ-sec-ブチル-1,2,3,4-テトラメチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトラ-sec-ブチル-1,2,3,4-テトラエチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトラ-sec-ブチル-1,2,3,4-テトラフェニルルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタ-sec-ブチル-1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタ-sec-ブチル-1,2,3,4,5-ペンタエチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタ-sec-ブチル-1,2,3,4,5-ペンタフェニルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサ-sec-ブチル-1,2,3,4,5,6-ヘキサメチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサ-sec-ブチル-1,2,3,4,5,6-ヘキサエチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサ-sec-ブチル-1,2,3,4,5,6-ヘキサフェニルシクロヘキサシラン、
 1,2,3,4-テトラシクロペンチルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロペンチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロペンチルシクロペンチルシクロヘキサシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタシクロペンチルシクロテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカシクロペンチルシクロペンタシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-ウンデカシクロペンチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4-テトラシクロペンチル-1,2,3,4-テトラメチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトラシクロペンチル-1,2,3,4-テトラエチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトラシクロペンチル-1,2,3,4-テトラフェニルルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロペンチル-1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロペンチル-1,2,3,4,5-ペンタエチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロペンチル-1,2,3,4,5-ペンタフェニルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロペンチル-1,2,3,4,5,6-ヘキサメチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロペンチル-1,2,3,4,5,6-ヘキサエチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロペンチル-1,2,3,4,5,6-ヘキサフェニルシクロヘキサシラン、
 1,2,3,4-テトラシクロペンタジエニルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロペンタジエニルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロペンチルシクロペンタジエニルシクロヘキサシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタシクロペンタジエニルシクロテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカシクロペンタジエニルシクロペンタシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-ウンデカシクロペンタジエニルシクロヘキサシラン、1,2,3,4-テトラシクロペンタジエニル-1,2,3,4-テトラメチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトラシクロペンタジエニル-1,2,3,4-テトラエチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトラシクロペンタジエニル-1,2,3,4-テトラフェニルルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロペンタジエニル-1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロペンタジエニル-1,2,3,4,5-ペンタエチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロペンタジエニル-1,2,3,4,5-ペンタフェニルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロペンタジエニル-1,2,3,4,5,6-ヘキサメチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロペンタジエニル-1,2,3,4,5,6-ヘキサエチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロペンタジエニル-1,2,3,4,5,6-ヘキサフェニルシクロヘキサシラン、
 1,2,3,4-テトラシクロヘキシルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ヘキシシクロペンチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロヘキシルシクロペンチルシクロヘキサシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタシクロヘキシルシクロテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカシクロヘキシルシクロペンタシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-ウンデカシクロヘキシルシクロヘキサシラン、1,2,3,4-テトラシクロヘキシル-1,2,3,4-テトラメチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトラシクロヘキシル-1,2,3,4-テトラエチルシクロテトラシラン、1,2,3,4-テトラシクロヘキシル-1,2,3,4-テトラフェニルルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロヘキシル-1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロヘキシル-1,2,3,4,5-ペンタエチルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5-ペンタシクロヘキシル-1,2,3,4,5-ペンタフェニルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロヘキシル-1,2,3,4,5,6-ヘキサメチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロヘキシル-1,2,3,4,5,6-ヘキサエチルシクロヘキサシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサシクロヘキシル-1,2,3,4,5,6-ヘキサフェニルシクロヘキサシラン、
等の環状ポリシラン類
を挙げることができる。
 殊に1,2,3,4-テトライソプロピルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタイソプロピルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサイソプロピルシクロヘキサシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタイソプロピルシクロテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカイソプロピルシクロペンタシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-ウンデカイソプロピルシクロヘキサシラン等が好ましい。
 上記一般式(2)及び(3)のシラン化合物及び環状シラン化合物の製造方法は、特に限定されるものではないが、それぞれ
 下記一般式(8)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式中、R,R,及びRは、それぞれ上記一般式(2)に記載のものと同じ。Xは、それぞれ水素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子を表わす。)、又は一般式(9)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式中、R10,R11,及びR12は、それぞれ上記一般式(3)に記載したものと同じ。Xは、それぞれ水素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子を表わす。)
で示される有機化合物と、金属リチウム粒子とを反応させて製造することができる。
 未反応のハロゲン置換基が残存する場合、上記一般式(5)から得られるリチウム化合物またはマグネシウム化合物を反応させてアルキル化したり、リチウムアルミニウムハイドライドやナトリウムボレートを反応させ水素化することができる。
 上記一般式(2)及び(3)のシラン化合物及び環状シラン化合物の製造条件は、特に限定されるものではないが、上記一般式(1)のジシロキサン化合物の製造条件を用いることができる。
 本発明の上記一般式(1)~(3)のように、少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物は、CVDにより成膜され、炭素含有酸化ケイ素膜を形成することができ、それは封止膜として使用することができる。CVDとしては、例えばPECVDまたは触媒化学気相成長法があげられる。PECVDの種類及び用いる装置は特に限定されるものではないが、このPECVDは半導体製造分野、液晶ディスプレイ製造分野、ロールツーロール方式高分子フィルムの表面処理分野等の当該技術分野で一般的に用いられるものが使用される。
 PECVD装置において、本発明の有機ケイ素化合物を気化器により気化させて成膜チャンバー内に導入し、高周波電源により成膜チャンバー内の電極に印加しプラズマを発生させ、成膜チャンバー内のシリコン基板等にプラズマCVD薄膜を形成させることができる。この際、プラズマを発生させる目的でヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオン、キセノン等の不活性ガスを有機ケイ素化合物と共に導入することも本発明の範囲に入る。
 PECVD装置のプラズマ発生方法については特に限定されず、当該技術で使用されている誘導結合型プラズマ、容量結合型プラズマ、ECRプラズマ等を用いることができる。またプラズマを発生源としては平行平板型、アンテナ型等の種々のものが使用でき、大気圧PECVD、減圧PECVD、加圧PECVD等いずれの圧力条件下のPECVDでも用いることができる。
 この際のPECVD条件としては特に限定はないが、1.0W~10000Wが好ましく、1.0W~2000Wの範囲で行うことが更に好ましい。
 また上述の炭素含有酸化ケイ素膜からなる封止膜を、熱処理、紫外線照射処理、及び/又は電子線処理することすることにより、緻密化もしくは機械的強度が向上した膜を得ることができる場合があり、本処理で得られた膜はガスバリア膜として好適なものとなる場合がある。
 本発明の封止膜は、FPDデバイスや半導体デバイス等に用いることができる。
 具体的にPECVD装置として、図1の1に平行平板容量結合型PECVD装置を示す。図1に示す平行平板容量結合型PECVD装置は、PECVD装置チャンバー内にシャワーヘッド上部電極と基板の温度制御が可能な下部電極、原料化合物をチャンバーに気化供給する気化器装置と高周波電源とマッチング回路から成るプラズマ発生装置、及び真空ポンプから成る排気系から成る。
 PECVD装置1は、PECVDチャンバー2、原料化合物をチャンバー内に均一に供給する為のシャワーヘッドを有する上部電極3、Si基板等の薄膜形成用基板5を設置する為の温度制御装置8を有する下部電極4、原料化合物を気化させるための気化装置9~15、プラズマ発生源であるマッチング回路6とRF電源7、及びチャンバー内の未反応物及び副生物を排気する為の排気装置16から成る。17,18は、アースである。
 プラズマ発生源であるマッチング回路6とRF電源7は上部電極3に接続され、放電によりプラズマを発生させる。RF電源7の規格については特に限定されないが、当該技術分野で使用される電力が1W~2000W、好ましくは10W~1000W、周波数が50kHz~2.5GHz、好ましくは100kHz~100MHz、特に好ましくは200kHz~50MHzのRF電源を用いることができる。
 基板温度の制御は特に限定されるものでは無いが、-90~1000℃、好ましくは0℃~500℃の範囲である。
 気化装置は、常温常圧で液体である原料化合物13を充填し、ディップ配管と上記不活性ガスにより加圧する配管15を備えている容器12、液体である原料化合物13の流量を制御する液体流量制御装置10、液体である原料化合物13を気化させる気化器9、上記不活性ガスを気化器経由でPECVD装置チャンバー内に供給する為の配管14とその流量を制御する気体流量制御装置11からなる。本気化装置は、気化器9からシャワーヘッドを備えた上部電極3に配管接続されている。
 原料化合物のチャンバー内への気化供給量は特に限定されないが、0.1sccm~10000sccm、好ましくは10sccmから5000sccmである。また上記不活性ガスの供給量は特に限定されないが、0.1sccm~10000sccm、好ましくは10sccmから5000sccmである。
 具体的にPECVD装置として、図2の19に誘導結合型リモートPECVD装置を示す。図2に示す誘導結合型リモートPECVD装置は、PECVD装置チャンバー上部の石英の周りにコイル状に巻かれたプラズマ発生部、温度制御が可能な基板設置部、原料化合物をチャンバーに気化供給する気化器装置と高周波電源とマッチング回路から成るプラズマ発生装置、及び真空ポンプから成る排気系から成る。
 PECVD装置19は、PECVDチャンバー20、プラズマ発生部であるコイル21と石英管22、Si基板等の薄膜形成用基板24を設置する為のヒーター部23と温度制御装置27、原料化合物を気化させるための気化装置28~35、プラズマ発生源であるマッチング回路25とRF電源26、及びチャンバー内の未反応物及び副生物を排気する為の排気装置36から成る。37はアースである。
 プラズマ発生部である石英周りのコイルはマッチング回路25に接続され、石英管中にRF電流によるアンテナ電流磁界で放電させ、プラズマを発生させる。RF電源26の規格については特に限定されないが、当該技術分野で使用される電力が1W~2000W、好ましくは10W~1000W、周波数が50kHz~2.5GHz、好ましくは100kHz~100MHz、特に好ましくは200kHz~50MHzのRF電源を用いることができる。
 基板温度の制御は特に限定されるものでは無いが、-90~1000℃、好ましくは0℃~500℃の範囲である。
 気化装置は、常温常圧で液体である原料化合物33を充填し、ディップ配管と上記不活性ガスにより加圧する配管35を備えている容器32、液体である原料化合物33の流量を制御する液体流量制御装置29、液体である原料化合物33を気化させる気化器28、上記不活性ガスを気化器経由でPECVD装置チャンバー内に供給する為の配管34とその流量を制御する気体流量制御装置30と不活性ガスとガス化した原料化合物33をチャンバー内に均一に供給する為のシャワーヘッド31から成る。
 原料化合物のチャンバー内への気化供給量は特に限定されないが、0.1sccm~10000sccm、好ましくは10sccmから5000sccmである。また、上記不活性ガスの供給量は特に限定されないが、0.1sccm~10000sccm、好ましくは10sccmから5000sccmである。
 原料化合物は、上記で例示したPECVD装置を用いて、不活性ガスとガス化した原料化合物、またはガス化した原料化合物をチャンバー内に供給し、RF電源による放電によりプラズマを発生させ、温度制御された基板上に成膜される。この際のチャンバー内の圧力は特に限定されるものではないが、0.1Pa~10000Pa、好ましくは1Pa~5000Paである。
 具体的にPECVD装置として、図3の38にマイクロ波PECVD装置を示す。石英製チャンバー39、Si基板等の薄膜形成用基板40を設置する為のヒーター部41と温度制御装置42、原料化合物を気化させるための気化装置43~50、マイクロ波発生源であるマッチング回路51とマイクロ波発信器52、及びマイクロ波反射板53、及びチャンバー内の未反応物及び副生物を排気する為の排気装置54から成る。
 マイクロ波発生源であるマッチング回路51とマイクロ波発信器52は、石英チャンバーに接続され、マイクロ波を石英チャンバー内に照射することでプラズマを発生させる。マイクロ波の周波数については特に限定されないが、当該技術分野で使用される周波数1MHz~50GHz、好ましくは0.5GHz~10GHz、特に好ましくは1GHz~5GHzのマイクロ波を用いることができる。また、そのマイクロ波出力については、0.1W~20000W、好ましくは1W~10000Wを用いることができる。
 基板温度の制御は特に限定されるものでは無いが、-90~1000℃、好ましくは0℃~500℃の範囲である。
 気化装置は、常温常圧で液体である原料化合物48を充填し、ディップ配管と上記不活性ガスにより加圧する配管50を備えている容器47、液体である原料化合物48の流量を制御する液体流量制御装置44、液体である原料化合物48を気化させる気化器43、上記不活性ガスを気化器経由でPECVD装置チャンバー内に供給する為の配管49とその流量を制御する気体流量制御装置45と不活性ガスとガス化した原料化合物48をチャンバー内に均一に供給する為のシャワーヘッド46から成る。
 原料化合物のチャンバー内への気化供給量は特に限定されないが、0.1sccm~10000sccm、好ましくは10sccmから5000sccmである。また上記不活性ガスの供給量は特に限定されないが、0.1sccm~10000sccm、好ましくは10sccmから5000sccmである。
 原料化合物は、上記で例示したPECVD装置を用いて、不活性ガスとガス化した原料化合物、またはガス化した原料化合物をチャンバー内に供給し、マイクロ波の照射によりプラズマを発生させ、温度制御された基板上に成膜される。この際のチャンバー内の圧力は特に限定されるものではないが、0.1Pa~10000Pa、好ましくは1Pa~5000Paである。
 以下に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
 膜厚測定は、株式会社アルバック製の触針式表面形状測定器デックタック(Dektak)6Mを用いた。また、生成膜の組成をPerkin Elmer製ESCA5400MCを用いて測定した。酸素透過性は、JIS K 7126-1法により、水透過性は、JIS K 7129 付属書C準拠により測定した。全光線透過率は、JIS K 7361-1法により測定した。線膨張係数は、オーブン中で無荷重状態のフィルムサンプルを室温から240℃まで5deg./min.で昇温し、この間のフィルム長さの変化をCCDカメラにより測定することで算出した。表面粗さは、Veecoo社製走査型プローブ顕微鏡 NanoScopeIIIaを用い、タッピングモードAFMにて測定した。
 実施例1(容量結合型PECVD装置による1,3-ジイソプロピル-1,3-ジメチルジシロキサン(酸素/ケイ素=0.5の一般式(1)ので示される化合物)を用いたガスバリア層の成膜)
 図1に示した平行平板容量結合型PECVD装置を用いて、ポリエチレンナフタレートフィルム基板上に成膜した。成膜条件は、気化させた1,3-ジイソプロピル-1,3-ジメチルジシロキサンの流量50sccm、ヘリウムガスの流量50sccm、酸素ガスの流量50sccm、チャンバー内圧10Pa、基板温度室温、RF電源電力500W、及びRF電源周波数13.56MHzの条件で10分間成膜した。
 結果は、膜厚2570nmであった。炭素含有酸化ケイ素封止膜の組成は、Si=24atom%、C=20atom%、及びO=56atom%であった。ガス透過性を測定したところ、酸素透過性0.01cc/m・day未満(検出限界以下)及び水透過性4.0×10-3g/m・dayであった。また全光線透過率は91.7%、線膨張係数は12ppm/deg.、及び表面粗さは0.25nmであった。
 実施例2(容量結合型PECVD装置による1,3-ジイソプロピル-1,3-ジメチルジシロキサン(酸素/ケイ素=0.5の一般式(1)ので示される化合物)を用いたガスバリア層の成膜)
 実施例1においてヘリウムガスの流量50sccm及び酸素100sccmとしたこと以外は、実施例1と同様にして封止膜を成膜した。
 結果は、膜厚1421nmであった。ガス透過性を測定したところ、酸素透過性0.01cc/m・day未満(検出限界以下)及び水透過性2.5×10-3g/m・dayであった。また全光線透過率は91.6%、線膨張係数は11ppm/deg.、及び表面粗さは0.27nmであった。
 実施例3(容量結合型PECVD装置による1,3-ジイソプロピル-1,3-ジメチルジシロキサン(酸素/ケイ素=0.5の一般式(1)ので示される化合物)を用いたガスバリア層の成膜)
 実施例1においてヘリウムガスの流量50sccm及び酸素500sccmとしたこと以外は、実施例1と同様にして封止膜を成膜した。
 結果は、膜厚1050nmであった。ガス透過性を測定したところ、酸素透過性0.01cc/m・day未満(検出限界以下)及び水透過性1.1×10-3g/m・dayであった。また全光線透過率は91.7%、線膨張係数は12ppm/deg.、及び表面粗さは0.25nmであった。
 実施例4(容量結合型PECVD装置によるジイソプロピルメチルシラン(酸素/ケイ素=0の一般式(2)ので示される化合物)を用いたガスバリア層の成膜)
 図1に示した平行平板容量結合型PECVD装置を用いて、ポリエチレンナフタレートフィルム基板上に成膜した。成膜条件は、気化させたジイソプロピルメチルシランの流量50sccm、ヘリウムガスの流量50sccm、酸素ガスの流量50sccm、チャンバー内圧10Pa、基板温度室温、RF電源電力500W、及びRF電源周波数13.56MHzの条件で10分間成膜した。
 結果は、膜厚2180nmであった。炭素含有酸化ケイ素封止膜の組成は、Si=25atom%、C=16atom%、及びO=59atom%であった。ガス透過性を測定したところ、酸素透過性0.01cc/m・day未満(検出限界以下)及び水透過性3.5×10-3g/m・dayであった。また全光線透過率は91.7%、線膨張係数は11ppm/deg.、及び表面粗さは0.26nmであった。
 実施例5(容量結合型PECVD装置による1,1,2,2,3,3,4,4-オクタイソプロピルシクロテトラシラン(酸素/ケイ素=0の一般式(3)ので示される化合物)を用いたガスバリア層の成膜)
 図1に示した平行平板容量結合型PECVD装置を用いて、ポリエチレンナフタレートフィルム基板上に成膜した。成膜条件は、気化させた1,1,2,2,3,3,4,4-オクタイソプロピルシクロテトラシランの流量50sccm、ヘリウムガスの流量50sccm、酸素ガスの流量100sccm、チャンバー内圧10Pa、基板温度室温、RF電源電力500W、及びRF電源周波数13.56MHzの条件で10分間成膜した。
 結果は、膜厚2830nmであった。炭素含有酸化ケイ素封止膜の組成は、Si=27atom%、C=17atom%、及びO=56atom%であった。ガス透過性を測定したところ、酸素透過性0.01cc/m・day未満(検出限界以下)及び水透過性2.4×10-3g/m・dayであった。また全光線透過率は91.6%、線膨張係数は11ppm/deg.、及び表面粗さは0.28nmであった。
 比較例1(容量結合型PECVD装置によるビニルトリメトシキシラン(酸素/ケイ素=3.0を用いた炭素含有酸化ケイ素封止膜の成膜)
 図1に示した平行平板容量結合型PECVD装置を用いて、ポリエチレンナフタレートフィルム基板上に成膜した。成膜条件は、気化させたビニルトリメトシキシランの流量50sccm、ヘリウムガスの流量50sccm、チャンバー内圧133Pa、基板温度室温、RF電源電力200W、及びRF電源周波数13.56MHzの条件で10分間成膜した。結果は、膜厚470nmであった。炭素含有酸化ケイ素封止膜の組成は、Si=31atom%、C=20atom%、及びO=49atom%であった。ガス透過性を測定したところ、酸素透過性1.44cc/m・day及び水透過性1.67g/m・dayであった。また全光線透過率は86.5%、線膨張係数は30ppm/deg.、及び表面粗さは10nmであった。
 ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物を用いなかったことから、得られた薄膜はガスバリア層には適さないものであった。
 比較例2(容量結合型PECVD装置によるテトラメトシキシラン(酸素/ケイ素=4.0を用いた炭素含有酸化ケイ素封止膜の成膜)
 図1に示した平行平板容量結合型PECVD装置を用いて、ポリエチレンナフタレートフィルム基板上に成膜した。成膜条件は、気化させたテトラメトシキシランの流量50sccm、ヘリウムガスの流量50sccm、チャンバー内圧133Pa、基板温度室温、RF電源電力200W、及びRF電源周波数13.56MHzの条件で10分間成膜した。
 結果は、膜厚136nmであった。炭素含有酸化ケイ素封止膜の組成は、Si=35atom%、C=13atom%、及びO=52atom%であった。ガス透過性を測定したところ、酸素透過性1.75cc/m・day及び水透過性1.67g/m・dayであった。また全光線透過率は86.4%、線膨張係数は32ppm/deg.、及び表面粗さは26nmであった。
 ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物を用いなかったことから、得られた薄膜はガスバリア層には適さないものであった。
 比較例3
 使用したポリエチレンナフタレートフィルム基板のガス透過性、全光線透過率、線膨張係数及び表面粗さを測定したところ、酸素透過性21.0cc/m・day及び水透過性6.70g/m・dayであった。また全光線透過率は86.9%、線膨張係数は35ppm/deg.、及び表面粗さは1.4nmであった。
 実施例6(容量結合型PECVD装置によるジイソプロピルメチルシラン(酸素/ケイ素=0の一般式(2)ので示される化合物)を用いたガスバリア層の成膜)
 図1に示した平行平板容量結合型PECVD装置を用いて、ポリエチレンナフタレートフィルム基板上に成膜した。成膜条件は、気化させたジイソプロピルメチルシランの流量50sccm、ヘリウムガスの流量50sccm、酸素ガスの流量500sccm、チャンバー内圧100Pa、基板温度室温、RF電源電力1000W、及びRF電源周波数13.56MHzの条件で10分間成膜した。
 結果は、膜厚858nmであった。炭素含有酸化ケイ素封止膜の組成は、Si=31atom%、C=9atom%、及びO=60atom%であった。ガス透過性を測定したところ、酸素透過性0.01cc/m・day未満(検出限界以下)及び水透過性2.1×10-4g/m・dayであった。また全光線透過率は91.8%、線膨張係数は11ppm/deg.、及び表面粗さは0.21nmであった。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2011年09月05日出願の日本国特許出願(特願2011-192741)、及び2012年08月08日出願の日本国特許出願(特願2012-176433)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明によれば、少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物を含有する成膜材料は、CVDにより成膜され、炭素含有酸化ケイ素膜を形成することができ、それは封止膜として使用することができる。殊に本封止膜は、ガスバリアフィルム又はガスバリア基板用のガスバリア層として極めて有用である。よって、本発明の工業的価値は顕著である。
 1 平行平板容量結合型PECVD装置
 2 PECVDチャンバー
 3 シャワーヘッドを有する上部電極
 4 下部電極
 5 薄膜形成用基板
 6 マッチング回路
 7 RF電源
 8 温度制御装置
 9 気化器
 10 液体流量制御装置
 11 気体流量制御装置
 12 容器
 13 原料化合物
 14 不活性ガスを気化器経由でPECVD装置チャンバー内に供給する為の配管
 15 不活性ガスにより加圧する配管
 16 排気装置
 17 アース
 18 アース
 19 誘導結合型リモートPECVD装置
 20 PECVDチャンバー
 21 コイル
 22 石英管
 23 ヒーター部
 24 薄膜形成用基板
 25 マッチング回路
 26 RF電源
 27 温度制御装置
 28 気化器
 29 液体流量制御装置
 30 気体流量制御装置
 31 シャワーヘッド
 32 容器
 33 原料化合物
 34 不活性ガスを気化器経由でPECVD装置チャンバー内に供給する為の配管
 35 不活性ガスにより加圧する配管
 36 排気装置
 37 アース
 38 マイクロ波PECVD装置
 39 石英製チャンバー
 40 薄膜形成用基板
 41 ヒーター部
 42 温度制御装置
 43 気化器
 44 液体流量制御装置
 45 気体流量制御装置
 46 シャワーヘッド
 47 容器
 48 原料化合物
 49 不活性ガスを気化器経由でPECVD装置チャンバー内に供給する為の配管
 50 不活性ガスにより加圧する配管
 51 マッチング回路
 52 マイクロ波発信器
 53 マイクロ波反射板
 54 排気装置

Claims (15)

  1. 少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物を含有することを特徴とする化学気相成長法用の成膜材料。
  2. 少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物が、下記一般式(1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (式中、R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合し環状構造を形成してもよい。R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。)
    で示されるジシロキサン化合物であることを特徴とする請求項1に記載の成膜材料。
  3. 少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物が、下記一般式(2)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    (式中、R及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R及びRは互いに結合し環状構造を形成してもよい。R,R,及びRはそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。mは1~20の整数を表す。)
    で示されるシラン化合物であることを特徴とする請求項1に記載の成膜材料。
  4. 少なくとも一つのケイ素原子に直結した二級炭素水素基を有し、ケイ素原子1に対し、酸素原子が0.5以下の原子比を有する有機ケイ素化合物が、下記一般式(3)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    (式中、R10及びR11はそれぞれ炭素数1~20の炭化水素基を表す。R10及びR11は互いに結合し環状構造を形成してもよい。R12は炭素数1~20の炭化水素基または水素原子を表す。nは4~40の整数を表す。)
    で示される環状シラン化合物であることを特徴とする請求項1に記載の成膜材料。
  5. 一般式(1)、一般式(2)又は一般式(3)のRとR、RとR、又はR10とR11が、共にメチルであるか、又はそれぞれメチルとエチルであることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の成膜材料。
  6. 有機ケイ素化合物が、1,3-ジイソプロピルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,3-ジイソプロピル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチルジシロキサン、1,3-ジ-sec-ブチル-1,3-ジメチルジシロキサン、または1,3-ジ-sec-ブチル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンであることを特徴とする請求項2又は5に記載の成膜材料。
  7. 有機ケイ素化合物が、イソプロピルシラン、イソプロピルメチルシラン、イソプロピルジメチルシラン、ジイソプロピルシラン、ジイソプロピルメチルシラン、トリイソプロピルシラン、sec-ブチルシラン、sec-ブチルメチルシラン、sec-ブチルジメチルシラン、ジ-sec-ブチルシラン、ジ-sec-ブチルメチルシラン、又はトリ-sec-ブチルシランであることを特徴とする請求項3又は5に記載の成膜材料。
  8. 有機ケイ素化合物が、1,2,3,4-テトライソプロピルシクロテトラシラン、1,2,3,4,5-ペンタイソプロピルシクロペンタシラン、1,2,3,4,5,6-ヘキサイソプロピルシクロヘキサシラン、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタイソプロピルシクロテトラシラン、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-デカイソプロピルシクロペンタシラン、又は1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-ウンデカイソプロピルシクロヘキサシランであることを特徴とする請求項4又は5に記載の成膜材料。
  9. 化学気相成長法が、プラズマ励起化学気相成長法であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の成膜材料。
  10. 化学気相成長法が、触媒化学気相成長法であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の成膜材料。
  11. 請求項1~10のいずれかに記載の成膜材料を用いて化学気相成長法により成膜した封止膜。
  12. 請求項11に記載の封止膜を、さらに熱処理、紫外線照射処理または電子線処理して得られることを特徴とする封止膜。
  13. 請求項11又は12に記載の封止膜をガスバリア層として用いることを特徴とするガスバリア部材。
  14. 請求項11又は12に記載の封止膜を含んでなることを特徴とするフラットパネルディスプレイデバイス。
  15. 請求項11又は12に記載の封止膜を含んでなることを特徴とする半導体デバイス。
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