JP5218765B2 - ポリマーの製造方法、ポリマー、ポリマー膜形成用組成物、ポリマー膜の形成方法およびポリマー膜 - Google Patents
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Description
(A)下記一般式(1)および(2)で表される化合物の群から選ばれた少なくとも1種の加水分解性基含有シラン化合物と、(B)下記一般式(3)で表される化合物の群から選ばれた少なくとも1種の環状シランモノマーとを共縮合することによって得られたポリマーと、有機溶剤と、を含有する、ポリマー膜形成用組成物を含む。
(式中、Rは水素原子,フッ素原子または1価の有機基、Xはアルコキシ基、アシロキシ基またはハロゲン元素、aは1〜3の整数を示す。)
R1 bY3−bSi−(R3)d−SiZ3−cR2 c ・・・(2)
〔式中、R1およびR2は同一または異なり、それぞれ1価の有機基、bおよびcは同一または異なり、0〜3の整数を示し、R3は酸素原子,フェニレン基または−(CH2)e−で表される基(ここで、eは1〜6の整数である)、YおよびZは同一または異なり、アルコキシ基、アシロキシ基またはハロゲン元素、dは0または1を示す。〕
(式中、Rは水素原子,フッ素原子または1価の有機基、Xはアルコキシ基、アシロキシ基またはハロゲン元素、aは1〜3の整数を示す。)
〔式中、R1およびR2は同一または異なり、それぞれ1価の有機基、bおよびcは同一または異なり、0〜3の整数を示し、R3は酸素原子,フェニレン基または−(CH2)e−で表される基(ここで、eは1〜6の整数である)、YおよびZは同一または異なり、アルコキシ基、アシロキシ基またはハロゲン元素、dは0または1を示す。〕
まず、一般式(1)または(2)で表されるシラン化合物について説明する。
前記一般式(1)において、Rは水素原子,フッ素原子または1価の有機基である。1価の有機基としては、アルキル基、アリール基、アリル基、グリシジル基などを挙げることができる。また、一般式(1)において、Rは1価の有機基、特にアルキル基またはフェニル基であることが好ましい。
一般式(2)において、R1,R2で表される1価の有機基としては、先の一般式(1)で表される化合物においてRとして例示した有機基と同じものを挙げることができる。
一般式(2)のうち、R3が酸素原子の化合物としては、ヘキサクロロジシロキサン、ヘキサブロモジシロキサン、ヘキサヨードシジシロキサン、ヘキサメトキシジシロキサン、ヘキサエトキシジシロキサン、ヘキサフェノキシジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ−3−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタフェノキシ−3−メチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタフェノキシ−3−エチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメトキシ−3−フェニルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタエトキシ−3−フェニルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタフェノキシ−3−フェニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジエチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジエチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジエチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェノキシ−1,3−ジフェニルジシロキサン、1,1,3−トリメトキシ−1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−トリフェノキシ−1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,1,3−トリメトキシ−1,3,3−トリエチルジシロキサン、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−トリエチルジシロキサン、1,1,3−トリフェノキシ−1,3,3−トリエチルジシロキサン、1,1,3−トリメトキシ−1,3,3−トリフェニルジシロキサン、1,1,3−トリエトキシ−1,3,3−トリフェニルジシロキサン、1,1,3−トリフェノキシ−1,3,3−トリフェニルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3−ジフェノキシ−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサンなどを挙げることができる。
ン、1,2−ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)
エタン、1−(ジメトキシメチルシリル)−1−(トリメトキシシリル)メタン、1−(
ジエトキシメチルシリル)−1−(トリエトキシシリル)メタン、1−(ジメトキシメチ
ルシリル)−2−(トリメトキシシリル)エタン、1−(ジエトキシメチルシリル)−2−(トリエトキシシリル)エタン、ビス(ジメトキシメチルシリル)メタン、ビス(ジエトキシメチルシリル)メタン、1,2−ビス(ジメトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(ジエトキシメチルシリル)エタン、1,2−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,2−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,3−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(トリエトキシシリル)ベンゼンなどを好ましい例として挙げることができる。
環状シランモノマーとしては、前記一般式(3)で表される化合物の群から選ばれた少なくとも1種の環状シランモノマーであることができる。
化合物3としては、1,1−ジメチル−シラシクロブタン、1,1−ジクロロ−シラシクロブタン、1,1−ジブロモ−シラシクロブタン、1,1−ジヨード−シラシクロブタン、1,1−ジアセトキシ−シラシクロブタン、1,1−ジメトキシ−シラシクロブタン、1,1−ジエトキシ−シラシクロブタン、1,1−ジイソプロポキシ−シラシクロブタン、1,1−ジジメチル−シラシクロペンタン、1,1−ジメトキシ−シラシクロペンタン、1,1−ジエトキシ−シラシクロペンタン、1,1−ジイソプロポキシ−シラシクロペンタン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラアセトキシ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラエトキシ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトライソプロポキシ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジメチル−1,3−ジクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジメチル−1,3−ジブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジメチル−1,3−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジメチル−1,3−ジアセトキシ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジメチル−1,3−ジメトキシ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジメチル−1,3−ジエトキシ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジメチル−1,3−ジイソプロポキシ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,3,5−トリシラシクロヘキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサクロロ−1,3,5−トリシラシクロヘキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサブロモ−1,3,5−トリシラシクロヘキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサヨード−1,3,5−トリシラシクロヘキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサアセトキシ−1,3,5−トリシラシクロヘキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメトキシ−1,3,5−トリシラシクロヘキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサエトキシ−1,3,5−トリシラシクロヘキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサエトキシ−1,3,5−トリシラシクロヘキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサイソプロポキシ−1,3,5−トリシラシクロヘキサンなどを挙げることができる。これらの環状シランモノマーは、1種もしくは2種以上を用いることができる。
本発明のポリマーは、例えば、化合物1,2の群から選ばれた少なくとも1種のシラン化合物と、化合物3の群から選ばれた少なくとも1種の環状シランモノマーとを、有機溶媒中で混合し、加熱することにより、化合物1〜3が加水分解,縮合して得られる。
本発明の一実施形態に係るポリマーの製造において、(C)塩基性触媒の存在下で(A)成分および(B)成分を共縮合することにより、得られるポリマーの分子構造に存在する分子鎖の分岐度を高くすることができ、かつ、その分子量をより大きくすることができる。これにより、上述した構造を有するポリマーを得ることができる。
。
(X1X2X3X4N)fY ・・・・・(4)
前記一般式(4)において、X1,X2,X3,X4は同一または異なり、それぞれ水素原子、炭素数1〜20のアルキル基(好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基など)、ヒドロキシアルキル基(好ましくはヒドロキシエチル基など)、アリール基(好ましくはフェニル基など)、アリールアルキル基(好ましくはフェニルメチル基など)を示し、Yはハロゲン原子(好ましくはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など)、1〜4価のアニオン性基(好ましくはヒドロキシ基など)を示し、fは1〜4の整数を示す。
金属キレート触媒としては、例えば、トリエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−sec−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、モノエトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−n−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−i−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−n−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−sec−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−t−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、テトラキス(アセチルアセトナート)チタン、トリエトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−n−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−sec−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−t−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−sec−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、モノエトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−n−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−i−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−n−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−sec−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−t−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、テトラキス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ(アセチルアセトナート)トリス(エチルアセトアセテート)チタン、ビス(アセチルアセトナート)ビス(エチルアセトアセテート)チタン、トリス(アセチルアセトナート)モノ(エチルアセトアセテート)チタンなどのチタンキレート化合物;
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)アルミニウムなど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、好ましくはチタンまたはアルミニウムのキレート化合物、特に好ましくはチタンのキレート化合物を挙げることができる。これらの金属キレート触媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用しても良い。
酸触媒としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸、ホウ酸、シュウ酸などの無機酸;
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、シキミ酸、2−エチルヘキサン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、サリチル酸、安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、スルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、リンゴ酸、グルタル酸の加水分解物、無水マレイン酸の加水分解物、無水フタル酸の加水分解物などの有機酸を挙げることができ、有機カルボン酸をより好ましい例として挙げることができる。これらの酸触媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。
本発明のポリマー膜形成用組成物(以下、「膜形成用組成物」という)には、本発明のポリマーに加え、さらにβ−ジケトン、コロイド状シリカ、コロイド状アルミナ、有機ポリマー、界面活性剤、シランカップリング剤、ラジカル発生剤などの成分を添加してもよい。本発明のポリマー膜形成用組成物は例えば、絶縁膜形成用組成物として用いることができる。
−(X’)j−(Y’)k−(X’)1−
(式中、X’は−CH2CH2O−で表される基を、Y’は−CH2CH(CH3)O−で表される基を示し、jは1〜90、kは10〜99、lは0〜90の数を示す。)
これらの中で、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、などのエーテル型化合物をより好ましい例として挙げることができる。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。
出来る。これらの中でも、前記SH28PA、SH30PAが特に好ましい。
キサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、スクシニックパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1−シクロヘキシル−1−メチルエチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、m−トルオイルアンドベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、ジ−t−ブチルパーオキシ−2−メチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロデカン、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、α、α’−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、p−メンタンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、t−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、t−ヘキシルヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン等を挙げることができる。ラジカル発生剤の配合量は、ポリマー(完全加水分解縮合物)100重量部に対し、0.1〜10重量部が好ましい。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。
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モノプロピルエーテル、エチ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、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モノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、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などの多価アルコール部分エーテル系溶媒;
などを挙げることができる。これらのアルコール系溶媒は、1種あるいは2種以上を同時に使用してもよい。
本発明のポリマー膜は、上記膜形成用組成物を塗布して塗膜を形成した後、塗膜を加熱および/または高エネルギー線照射するによって得られる。
本発明の膜形成組成物を、シリコンウエハ、SiO2ウエハ、SiNウエハなどの基材に塗布する際には、スピンコート、浸漬法、ロールコート法、スプレー法などの塗装手段が用いられる。
以下、本発明を実施例を挙げてさらに具体的に説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の「部」および「%」は、特記しない限り、それぞれ重量部および重量%であることを示している。
各種の評価は、次のようにして行なった。
下記条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定した。
カラム:昭和電工(株)製のSHODEX A−80M(長さ50cm)
測定温度:40℃
流速:1cc/分
得られたポリマー膜に対して蒸着法によりアルミニウム電極パターンを形成させ、比誘電率測定用サンプルを作成した。該サンプルを周波数100kHzの周波数で、横河・ヒューレットパッカード(株)製、HP16451B電極およびHP4284AプレシジョンLCRメータを用いて、CV法により室温における当該ポリマー膜の比誘電率を測定した。
MTS社製超微少硬度計(Nanoindentator XP)にバーコビッチ型圧子を取り付け、得られたポリマー膜のユニバーサル硬度を求めた。また、ポリマー膜の弾性率は連続剛性測定法により測定した。
得られたポリマー膜を以下の条件で研磨した。
研磨圧力:280g/cm2
研磨時間:120秒
CMP後の膜の外観を35万ルクスの光源で観察し、以下の基準で評価した。
ポリマー膜が形成された8インチウエハーを、室温で0.2%の希フッ酸水溶液中に1分間浸漬し、ポリマー膜の浸漬前後の膜厚変化を観察した。下記に定義する残膜率が99%以上であれば、薬液耐性が良好である(表1における「A」)と判断し、上記残膜率が99%未満である場合、薬液耐性が良好でない(表1における「B」)と判断した。
6.2.実施例,比較例
石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシラン55g、1,3−ジメチル−1,3−ジエトキシ−1,3−ジシラシクロブタン36g、およびテトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイドの20%水溶液16gを、メタノール500gに溶解させたのち、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度を55℃に安定させた。次に、イオン交換水44gとプロピレングリコールモノエチルエーテル500gの混合溶液を1時間かけて溶液に添加した。
石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシラン40g、テトラメトキシシラン18g、1,3−ジメチル−1,3−ジエトキシ−1,3−ジシラシクロブタン36g、およびテトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイドの20%水溶液17gを、メタノール500gに溶解させたのち、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度を55℃に安定させた。次に、イオン交換水47gとプロピレングリコールモノエチルエーテル500gの混合溶液を1時間かけて溶液に添加した。
石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシラン71g、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジシラシクロブタン27g、およびテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの20%水溶液21gを、メタノール500gに溶解させたのち、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度を55℃に安定させた。次に、イオン交換水58gとプロピレングリコールモノエチルエーテル500gの混合溶液を1時間かけて溶液に添加した。
石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシラン46g、テトラメトキシシラン31g、1,1,3,3−テトラメトキシ−1,3−ジシラシクロブタン28g、およびテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの20%水溶液24gを、メタノール500gに溶解させたのち、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度を55℃に安定させた。次に、イオン交換水65gとプロピレングリコールモノエチルエーテル500gの混合溶液を1時間かけて溶液に添加した。
石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシラン58gと、1,1,3,3,5,5−ヘキサクロロ−1,3,5−トリシラシクロヘキサン41gならびにイオン交換水56gとを、プロピレングリコールモノエチルエーテル5000gに溶解させたのち、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度を55℃に安定させた。その後、55℃で4時間反応させたのち、溶液を室温まで冷却した。50℃で溶液からメタノールと水とを含む溶液をエバポレーションで除去し、溶液(H−5)を得た。このようにして得られた本発明の縮合物の重量平均分子量は、5,300であった。
石英製セパラブルフラスコ中で、メチルトリメトキシシラン42gと、テトラメトキシシラン19g、1,1,3,3, 5,5−ヘキサクロロ−1,3,5−トリシラシクロヘキサン42gならびにイオン交換水61gとを、プロピレングリコールモノエチルエーテル5000gに溶解させたのち、スリーワンモーターで攪拌させ、溶液温度を55℃に安定させた。その後、55℃で4時間反応させたのち、溶液を室温まで冷却した。50℃で溶液からメタノールと水とを含む溶液をエバポレーションで除去し、溶液(H−6)を得た。このようにして得られた本発明の縮合物の重量平均分子量は、6,800であった。
実施例1−3、ならびに比較例1−3で得られた溶液H−1、H−2、H−3、H−4、H−5、H−6を0.2μm径のテフロン(登録商標)製フィルターでろ過を行い、本発明の膜形成用組成物を得た。
実施例4〜6から明らかであるが、本発明のポリマー膜形成用組成物を用いて作成した絶縁膜は、比較例4〜6と比べて誘電率が低く、薬液耐性が高いことがわかった。
Claims (8)
- (A)下記一般式(1)で表される化合物の群から選ばれた少なくとも1種の加水分解性基含有シラン化合物10〜4000重量部と、(B)下記一般式(3)で表される化合物の群から選ばれた少なくとも1種の環状シランモノマー100重量部とを加水分解して共縮合することによって得られたポリマーと、有機溶剤と、を含有する、ポリマー膜形成用組成物。
RaSiX4−a ・・・・(1)
(式中、Rはアルキル基、アリール基、アリル基またはグリシジル基、Xはアルコキシ基、アシロキシ基またはハロゲン元素、aは1〜3の整数を示す。)
(式中、R4〜R7は同一または異なり、水素原子,ハロゲン原子,ヒドロキシル基、アルコキシル基,アシロキシ基、スルホン基、メタンスルホン基、トリフルオロメタンスルホン基または1価の炭化水素基、mは1〜6の整数、nは1〜10の整数を示す。) - 請求項1において、
さらに、前記加水分解性基含有シラン化合物として、下記一般式(2)で表される化合物の群から選ばれた少なくとも1種を含む、ポリマー膜形成用組成物。
R 1 b Y 3−b Si−(R 3 ) d −SiZ 3−c R 2 c ・・・(2)
〔式中、R 1 およびR 2 は同一または異なり、それぞれ1価の有機基、bおよびcは同一または異なり、0〜3の整数を示し、R 3 は酸素原子,フェニレン基または−(CH 2 ) e −で表される基(ここで、eは1〜6の整数である)、YおよびZは同一または異なり、アルコキシ基、アシロキシ基またはハロゲン元素、dは0または1を示す。〕 - (A)下記一般式(1)で表される化合物の群から選ばれた少なくとも1種の加水分解性基含有シラン化合物10〜4000重量部と、(B)下記一般式(3)で表される化合物の群から選ばれた少なくとも1種の環状シランモノマー100重量部とを、水および有機溶媒存在下で混合し、加熱して、加水分解縮合することを含む、ポリマーの製造方法。
RaSiX4−a ・・・・(1)
(式中、Rはアルキル基、アリール基、アリル基またはグリシジル基、Xはアルコキシ基、アシロキシ基またはハロゲン元素、aは1〜3の整数を示す。)
(式中、R4〜R7は同一または異なり、水素原子,ハロゲン原子,ヒドロキシル基、アルコキシル基,アシロキシ基、スルホン基、メタンスルホン基、トリフルオロメタンスルホン基または1価の炭化水素基、mは1〜6の整数、nは1〜10の整数を示す。) - 請求項3において、
さらに、前記加水分解性基含有シラン化合物として、下記一般式(2)で表される化合物の群から選ばれた少なくとも1種を含む、ポリマーの製造方法。
R 1 b Y 3−b Si−(R 3 ) d −SiZ 3−c R 2 c ・・・(2)
〔式中、R 1 およびR 2 は同一または異なり、それぞれ1価の有機基、bおよびcは同一または異なり、0〜3の整数を示し、R 3 は酸素原子,フェニレン基または−(CH 2 ) e −で表される基(ここで、eは1〜6の整数である)、YおよびZは同一または異なり、アルコキシ基、アシロキシ基またはハロゲン元素、dは0または1を示す。〕 - 請求項3または4に記載の製造方法によって得られるポリマー。
- 請求項1または2に記載のポリマー膜形成用組成物を基板に塗布し、30〜450℃に加熱することを含む、ポリマー膜の形成方法。
- 請求項1または2に記載のポリマー膜形成用組成物を基板に塗布し、電子線、紫外線、X線から選ばれる少なくとも1種の照射下で30〜450℃に加熱することを含む、ポリマー膜の形成方法。
- 請求項6または7に記載の形成方法により得られる、シリカ系のポリマー膜。
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