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Title:
SILICON-CONTAINING POLYMER, METHOD FOR SYNTHESIZING THE SAME, FILM-FORMING COMPOSITION, SILICA FILM AND METHOD FOR FORMING THE SILICA FILM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/096656
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method for synthesizing a silicon-containing polymer, which comprises a step for adding a first liquid containing at least one hydrolyzable silane compound selected from hydrolyzable silane monomers (A) and hydrolyzable polycarbosilanes (B) to a second liquid containing water and a catalyst, thereby causing hydrolysis-condensation of the hydrolyzable silane compound.

Inventors:
NAKAGAWA HISASHI (JP)
HATTORI SEITAROU (JP)
TOKUSHIGE NAOHISA (JP)
NOBE YOUHEI (JP)
AKIYAMA MASAHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/051492
Publication Date:
August 14, 2008
Filing Date:
January 31, 2008
Export Citation:
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Assignee:
JSR CORP (JP)
NAKAGAWA HISASHI (JP)
HATTORI SEITAROU (JP)
TOKUSHIGE NAOHISA (JP)
NOBE YOUHEI (JP)
AKIYAMA MASAHIRO (JP)
International Classes:
C08G77/50; C01B33/12; C09D183/04; C09D183/08; C09D183/14; C09D185/00; H01L21/312; H01L21/316
Domestic Patent References:
WO2005108516A12005-11-17
WO2005068538A12005-07-28
WO2007139004A12007-12-06
Foreign References:
JP2007324283A2007-12-13
JP2007254596A2007-10-04
JP2007254597A2007-10-04
JP2004269692A2004-09-30
JPH10150033A1998-06-02
JP2005076031A2005-03-24
JP2004292643A2004-10-21
Attorney, Agent or Firm:
OFUCHI, Michie et al. (Ogikubo TM Bldg.26-13, Ogikubo 5-chome,Suginami-k, Tokyo 51, JP)
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Claims:
 (A)加水分解性シランモノマーおよび(B)加水分解性ポリカルボシランから選ばれた少なくとも1種の加水分解性シラン化合物を含む第1の液を、水および触媒を含む第2の液に添加し、該加水分解性シラン化合物を加水分解縮合させる工程を含む、ケイ素含有ポリマーの合成方法。
 請求項1において、
 前記第1の液を前記第2の液に添加する際、前記第2の液の温度が40℃以上である、ケイ素含有ポリマーの合成方法。
 請求項1または2において、
 前記(A)加水分解性シランモノマーは、下記一般式(1)~(3)で表される化合物の群から選ばれたシラン化合物である、ケイ素含有ポリマーの合成方法。
R a Si(OR 1 ) 4-a  ・・・・・(1)
 (式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価の有機基を表し、R 1 は1価の有機基を表し、aは1~3の整数を示す。)
Si(OR 2 ) 4  ・・・・・(2)
 (式中、R 2 は1価の有機基を示す。)
R 3 b (R 4 O) 3-b Si-(R 7 ) d -Si(OR 5 ) 3-c R 6 c  ・・・・・(3)
 〔式中、R 3 ~R 6 は同一または異なり、それぞれ1価の有機基を表し、bおよびcは同一または異なり、0~2の数を示し、R 7 は酸素原子、フェニレン基または-(CH 2 ) m -で表される基(ここで、mは1~6の整数である)を表し、dは0または1を示す。〕
 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
 前記(B)加水分解性ポリカルボシランは、下記一般式(4)で表される構造単位を有するポリカルボシランである、ケイ素含有ポリマーの合成方法。
 ・・・・・(4)
 (式中、R 8 は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、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、アルキル基、アリール基、アリル基およびグリシジル基からなる群より選ばれる基を示し、R 9 はハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、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、アルキル基、アリール基、アリル基およびグリシジル基からなる群より選ばれる基を示し、R 10 ,R 11 は同一または異なり、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、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、炭素数2~6のアルキル基、アリール基、アリル基およびグリシジル基からなる群より選ばれる基を示し、R 12 ~R 14 は同一または異なり、置換または非置換のメチレン基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基を示し、x,y,zは、それぞれ0~10,000の数を示し、5<x+y+z<10,000の条件を満たす。)
 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
 前記加水分解性シラン化合物は、前記(A)加水分解性シランモノマーおよび前記(B)加水分解性ポリカルボシランであり、
 前記(B)加水分解性ポリカルボシランの完全加水分解縮合物100重量部に対して、前記(A)加水分解性シランモノマーが1~1000重量部である、ケイ素含有ポリマーの合成方法。
 請求項1ないし5のいずれかにおいて、
 前記触媒は塩基性化合物、酸性化合物、および金属キレート化合物から選ばれた少なくとも1種の化合物である、ケイ素含有ポリマーの合成方法。
 請求項6において、
 前記塩基性化合物は、下記一般式(5)で表される含窒素化合物である、ケイ素含有ポリマーの合成方法。
 (X 1 X 2 X 3 X 4 N) g Y  ・・・・・(5)
 (式中、X 1 ,X 2 ,X 3 ,X 4 は独立して、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリール基、またはアリールアルキル基を示し、Yはハロゲン原子または1~4価のアニオン性基を示し、gは1~4の整数を示す。)
 請求項6において、
 前記酸性化合物は、有機酸である、ケイ素含有ポリマーの合成方法。
 請求項6において、
 前記金属キレート化合物は、下記一般式(6)で表される金属キレート化合物である、ケイ素含有ポリマーの合成方法。
R 15 e M(OR 16 ) f-e  ・・・・・(6)
 〔式中、R 15 はキレート剤を表し、Mは金属原子を示し、R 16 は炭素数2~5のアルキル基または炭素数6~20のアリール基を示し、fは金属Mの原子価を示し、eは1~fの整数を示す。〕
 請求項1ないし9のいずれかに記載の方法で合成されたケイ素含有ポリマー。
 請求項10のいずれかに記載のケイ素含有ポリマーと有機溶剤とを含む、膜形成用組成物。
 請求項11に記載の膜形成用組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程と、前記塗膜に硬化処理を施す工程と、を含む、シリカ系膜の形成方法。
 請求項12に記載のシリカ系膜の形成方法により得られる、シリカ系膜。
Description:
ケイ素含有ポリマーおよびその 成方法、膜形成用組成物、ならびにシリカ 膜およびその形成方法

 本発明は、ケイ素含有ポリマーおよびそ 合成方法、膜形成用組成物、ならびにシリ 系膜およびその形成方法に関する。

 従来、半導体素子などにおける層間絶縁膜 して、CVD法などの真空プロセスにより形成 れたシリカ(SiO 2 )膜が多用されている。そして、近年、より 一な膜厚を有する層間絶縁膜を形成するこ を目的として、SOG(Spin on Glass)膜と呼ばれる テトラアルコキシランの加水分解生成物を主 成分とする塗布型の絶縁膜も使用されるよう になっている。また、半導体素子などの高集 積化に伴い、有機SOGと呼ばれるポリオルガノ シロキサンを主成分とする低比誘電率の層間 絶縁膜の開発も行なわれている。

 しかしながら、半導体素子などのさらな 高集積化や多層化に伴い、より優れた導体 の電気絶縁性が要求されており、したがっ 、保存安定性が良好で、より低比誘電率で より機械的強度に優れる層間絶縁膜が求め れるようになっている。

 また、半導体装置の製造過程では、絶縁 を平坦化するためのCMP(Chemical Mechanical Plana rization)工程や、各種洗浄工程が行なわれる。 そのため、半導体装置の層間絶縁膜や保護膜 などに適用するためには、誘電率特性の他に 機械的強度や薬液による侵食に耐えられる程 の薬液耐性を有することも求められている。

 低比誘電率の材料としては、アンモニア 存在下にアルコキシシランを縮合して得ら る微粒子とアルコキシシランの塩基性部分 水分解物との混合物からなる組成物(特開平 5-263045号公報、特開平5-315319号公報)や、ポリ ルコキシシランの塩基性加水分解物をアン ニアの存在下で縮合することにより得られ 塗布液(特開平11-340219号公報、特開平11-340220 号公報)が提案されている。しかしながら、 れらの方法で得られる材料は、反応の生成 の性質が安定せず、塗膜の比誘電率、クラ ク耐性、機械的強度、密着性などのバラツ も大きいため、工業的生産には不向きであ た。

 また、ポリカルボシラン溶液とポリシロ サン溶液を混合することにより塗布液を調 し、低誘電率絶縁膜を形成する方法(特開200 1-127152号公報、特開2001-345317号公報)が提案さ ているが、この方法では、カルボシランと リシロキサンのドメインが不均一な状態で 膜中にそれぞれ分散してしまうという問題 あった。

 さらに、有機金属シラン化合物からカー ンブリッジ含有シランオリゴマーを製造し 後、加水分解縮合して得られる有機シリケ ト重合体を用いる方法(国際公開番号第2002/0 98955号公報)も提案されているが、この方法で 得られる材料は、反応生成物の安定性が悪く 長期保管に向かない材料であり、加えて、基 板への密着性が悪いという問題がある。

 さらに、高分岐なポリカルボシランを加 分解縮合して得られる低誘電率絶縁膜の形 方法(米国特許第6,807,041号)も提案されてい が、ポリマーを基板に塗布した後、アンモ アによるエージング処理、トリメチルシリ 化処理、500℃の高温キュア等のプロセス処 が必要であり、実用プロセスには不向きな 料である。

 本発明の目的は、高集積化および多層化 望まれている半導体素子などにおいて好適 用いることができ、粗大粒子の発生が抑制 れ、保存安定性に優れ、かつ、低比誘電率 よび低吸湿性であり、機械的強度および薬 耐性に優れた絶縁膜の形成に用いることが きるケイ素含有ポリマーおよびその合成方 、ならびに上記ケイ素含有ポリマーを含む 形成用組成物およびその製造方法を提供す ことにある。

 本発明の他の目的は、低比誘電率および 吸湿性であり、機械的強度および薬液耐性 優れたシリカ系膜およびその形成方法を提 することにある。

 本発明の一態様に係るケイ素含有ポリマー 合成方法は、
 (A)加水分解性シランモノマーおよび(B)加水 解性ポリカルボシランから選ばれた少なく も1種の加水分解性シラン化合物を含む第1 液を、水および触媒を含む第2の液に添加し 該加水分解性シラン化合物を加水分解縮合 せる工程を含む。

 本発明において、「加水分解性」とは、 イ素含有ポリマーの製造時に加水分解され る基を有することをいう。

 上記ケイ素含有ポリマーの合成方法にお て、前記第1の液を前記第2の液に添加する 、前記第2の液の温度が40℃以上であること できる。

 上記ケイ素含有ポリマーの合成方法におい 、前記(A)加水分解性シランモノマーは、下 一般式(1)~(3)で表される化合物の群から選ば れたシラン化合物であることができる。
R a Si(OR 1 ) 4-a  ・・・・・(1)
 (式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価 有機基を表し、R 1 は1価の有機基を表し、aは1~3の整数を示す。)
Si(OR 2 ) 4  ・・・・・(2)
 (式中、R 2 は1価の有機基を示す。)
R 3 b (R 4 O) 3-b Si-(R 7 ) d -Si(OR 5 ) 3-c R 6 c  ・・・・・(3)
 〔式中、R 3 ~R 6 は同一または異なり、それぞれ1価の有機基 表し、bおよびcは同一または異なり、0~2の数 を示し、R 7 は酸素原子、フェニレン基または-(CH 2 ) m -で表される基(ここで、mは1~6の整数である) 表し、dは0または1を示す。〕

 上記ケイ素含有ポリマーの合成方法にお て、前記(B)加水分解性ポリカルボシランは 下記一般式(4)で表される構造単位を有する リカルボシランであることができる。

    ・・・・・(4)
 (式中、R 8 は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、 アルコキシ基、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、アルキル基、アリール基、アリル基 およびグリシジル基からなる群より選ばれる 基を示し、R 9 はハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ 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、ア ルキル基、アリール基、アリル基およびグリ シジル基からなる群より選ばれる基を示し、 R 10 ,R 11 は同一または異なり、ハロゲン原子、ヒドロ キシ基、アルコキシ基、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、炭素数2~6のアルキル基、ア リール基、アリル基およびグリシジル基から なる群より選ばれる基を示し、R 12 ~R 14 は同一または異なり、置換または非置換のメ チレン基、アルキレン基、アルケニレン基、 アルキニレン基、アリーレン基を示し、x,y,z 、それぞれ0~10,000の数を示し、5<x+y+z<10, 000の条件を満たす。)

 上記ケイ素含有ポリマーの合成方法にお て、前記加水分解性シラン化合物は、前記( A)加水分解性シランモノマーおよび前記(B)加 分解性ポリカルボシランであり、前記(A)加 分解性ポリカルボシランの完全加水分解縮 物100重量部に対して、前記(B)加水分解性シ ン化合物が1~1000重量部であることができる

 上記ケイ素含有ポリマーの合成方法にお て、前記触媒は塩基性化合物、酸性化合物 および金属キレート化合物から選ばれた少 くとも1種の化合物であることができる。こ の場合、前記塩基性化合物は、下記一般式(5) で表される含窒素化合物であることができる 。

 (X 1 X 2 X 3 X 4 N) g Y  ・・・・・(5)
 (式中、X 1 ,X 2 ,X 3 ,X 4 は独立して、水素原子、炭素数1~20のアルキ 基、ヒドロキシアルキル基、アリール基、 たはアリールアルキル基を示し、Yはハロゲ 原子または1~4価のアニオン性基を示し、gは 1~4の整数を示す。)
 また、この場合、前記酸性化合物は、有機 であることができる。あるいは、この場合 前記金属キレート化合物は、下記一般式(6) 表される金属キレート化合物であることが きる。
R 15 e M(OR 16 ) f-e  ・・・・・(6)
 〔式中、R 15 はキレート剤を表し、Mは金属原子を示し、R 16 は炭素数2~5のアルキル基または炭素数6~20の リール基を示し、fは金属Mの原子価を示し、 eは1~fの整数を示す。〕

 本発明の一態様に係るケイ素含有ポリマ は、上記方法により合成される。

 本発明の一態様に係る膜形成用組成物は 上記ケイ素含有ポリマーと有機溶剤とを含 。

 本発明の一態様に係るシリカ系膜の形成 法は、上記膜形成用組成物を基板に塗布し 塗膜を形成する工程と、前記塗膜に硬化処 を施す工程と、を含む。

 本発明の一態様に係るシリカ系膜は、上 シリカ系膜の形成方法により得られる。

 上記ケイ素含有ポリマーの製造方法によ ば、(A)加水分解性シランモノマーおよび(B) 水分解性ポリカルボシランから選ばれた少 くとも1種の加水分解性シラン化合物を含む 第1の液を、水および触媒を含む第2の液に添 し、該加水分解性シラン化合物を加水分解 合させる工程を含むことにより、保存安定 に優れるうえ、粗大粒子の発生が抑制され ために分子量のバラつきが少なく、ゲル化 抑制されたケイ素含有ポリマーを得ること できる。

 上記膜形成用組成物は、上記ケイ素含有 リマーと有機溶剤とを含み、上記ケイ素含 ポリマーは、分子量のバラつきが少なく、 一な三次構造を有するため、ゲル化が抑制 れておりかつ比誘電率が低いため、上記膜 成用組成物を用いて絶縁膜を形成すること より、機械的強度および薬液耐性に優れ、 中の層分離がなく、比誘電率および吸湿性 低い絶縁膜を得ることができる。

 上記シリカ系膜は比誘電率が小さく、機 的強度、密着性、および薬液耐性に優れ、 つ、膜中の相分離がない。

 以下、本発明の一実施形態に係るケイ素 有ポリマーおよびその合成方法、膜形成用 成物、ならびにシリカ系膜およびその形成 法について具体的に説明する。

 1.ケイ素含有ポリマーおよびその合成方法
 本発明の一実施形態に係るケイ素含有ポリ ーの合成方法は、(A)加水分解性シランモノ ー(以下、「(A)成分」ともいう。)および(B) 水分解性ポリカルボシラン(以下、「(B)成分 ともいう。)から選ばれた少なくとも1種の 水分解性シラン化合物を含む第1の液を、水 よび触媒を含む第2の液に添加し、該加水分 解性シラン化合物を加水分解縮合させる工程 を含む。

 本実施形態に係るケイ素含有ポリマーの合 方法において、第1の液を第2の液に添加す 際、第2の液の温度が40℃以上であることが ましく、50℃以上であることがより好ましい 。第2の液の温度が40℃未満である場合、加水 分解縮合の度合いが低い状態となり、本発明 の効果を十分に得られないことがある。また 、第1の液を第2の液に添加する際の速度は、 1の液におけるシラン化合物の濃度や第2の における水および触媒の濃度にもよるが、 常、30分~10時間である。具体的には、単位時 間、単位第2の液量に対して加水分解性シラ 化合物の添加速度が1×10 -4 ~1×10 -1 (g・min -1 ・g -1 )であることが好ましく、5×10 -4 ~5×10 -2 (g・min -1 ・g -1 )であることが特に好ましい。

 第1の液に対する加水分解性シラン化合物 の濃度は、1~50重量%であることが好ましく、2 ~30重量%であることがより好ましく、3~20重量% であることが特に好ましい。上記濃度が50重 %を超える場合または1重量%未満である場合 分子量分布の広いポリマーが得られる場合 ある。また、加水分解性シラン化合物とし (A)成分および(B)成分の両方を使用して加水 解縮合を行なうことにより得られたポリマ を用いて膜を形成することにより、薬液耐 に優れかつ吸湿性が低い膜を得ることがで る。

 第2の液の水の含有量は、5~80重量%である とが好ましく、10~70重量%であることがより ましい。上記水の含有量が80重量%を超える 合は重合により得られるポリマーが析出す 可能性があり、または5重量%未満である場 、加水分解縮合が進行しない場合がある。

 第2の液における触媒の濃度は、0.001~10重 %であることが好ましく、0.005~1重量%である とがより好ましい。上記触媒の濃度が10重 %を超える場合または0.001重量%未満である場 、分子量が大きくなりすぎて粗大粒子の発 を招いたり、逆に反応がほとんど進行しな ったりする場合がある。

 第1の液に使用可能な溶媒としては、アル コール、ケトン、エステル、エーテル系の溶 剤が好ましい。第1の液に使用可能な溶媒の 体例については後述する。

 第2の液に使用可能な溶媒としては、アル コール、ケトン、エステル、エーテル系の溶 剤が好ましく、第1の液に用いる溶媒と同じ 媒を用いることが特に好ましい。

 以下、本実施形態に係るケイ素含有ポリ ーを製造するために使用する各成分につい 説明する。

 1.1.(A)成分
 (A)成分は、下記一般式(1)~(3)で表される化合 物の群から選ばれたシラン化合物であること が好ましい。(A)成分は、他の(A)成分または後 述する(B)成分と縮合し、Si-O-Si結合を形成で る。
R a Si(OR 1 ) 4-a  ・・・・・(1)
 (式中、Rは水素原子、フッ素原子または1価 有機基を表し、R 1 は1価の有機基を表し、aは1~3の整数を示す。)
Si(OR 2 ) 4  ・・・・・(2)
 (式中、R 2 は1価の有機基を示す。)
R 3 b (R 4 O) 3-b Si-(R 7 ) d -Si(OR 5 ) 3-c R 6 c  ・・・・・(3)
 〔式中、R 3 ~R 6 は同一または異なり、それぞれ1価の有機基 表し、bおよびcは同一または異なり、0~2の数 を示し、R 7 は酸素原子、フェニレン基または-(CH 2 ) m -で表される基(ここで、mは1~6の整数である) 表し、dは0または1を示す。〕

 (A)成分を構成しうる上記一般式(1)で表さ る化合物(以下、「化合物1」という)、上記 般式(2)で表される化合物(以下、「化合物2 という)、上記一般式(3)で表される化合物(以 下、「化合物3」という)としては、以下のも を用いることができる。このうち、(A)成分 して化合物1および化合物2を使用すること 好ましく、この場合、化合物1および化合物2 の使用量は、化合物1:化合物2=100:0~50:50である のがより好ましい。

 1.1.1.化合物1
 上記一般式(1)において、R,R 1 で表される1価の有機基としては、アルキル 、アルケニル基、アリール基、アリル基、 リシジル基等を挙げることができる。なか も、R,R 1 で表される1価の有機基は、アルキル基また フェニル基であることが好ましい。

 ここで、アルキル基としては、メチル基 エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げ れ、好ましくは炭素数1~5であり、これらの ルキル基は鎖状でも、分岐していてもよく さらに水素原子がフッ素原子等に置換され いてもよい。アリール基としては、フェニ 基、ナフチル基、メチルフェニル基、エチ フェニル基、クロロフェニル基、ブロモフ ニル基、フルオロフェニル基等を挙げるこ ができる。アルケニル基としては、例えば ニル基、プロペニル基、3-ブテニル基、3-ペ ンテニル基、3-ヘキセニル基を挙げることが きる。

 化合物1の具体例としては、例えば、メチ ルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ シラン、メチルトリ-n-プロポキシシラン、メ チルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ -n-ブトキシシラン、メチルトリ-sec-ブトキシ ラン、メチルトリ-tert-ブトキシシラン、メ ルトリフェノキシシラン、エチルトリメト シシラン、エチルトリエトキシシラン、エ ルトリ-n-プロポキシシラン、エチルトリイ プロポキシシラン、エチルトリ-n-ブトキシ ラン、エチルトリ-sec-ブトキシシラン、エ ルトリ-tert-ブトキシシラン、エチルトリフ ノキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラ ン、n-プロピルトリエトキシシラン、n-プロ ルトリ-n-プロポキシシラン、n-プロピルトリ イソプロポキシシラン、n-プロピルトリ-n-ブ キシシラン、n-プロピルトリ-sec-ブトキシシ ラン、n-プロピルトリ-tert-ブトキシシラン、n -プロピルトリフェノキシシラン、イソプロ ルトリメトキシシラン、イソプロピルトリ トキシシラン、イソプロピルトリ-n-プロポ シシラン、イソプロピルトリイソプロポキ シラン、イソプロピルトリ-n-ブトキシシラ 、イソプロピルトリ-sec-ブトキシシラン、イ ソプロピルトリ-tert-ブトキシシラン、イソプ ロピルトリフェノキシシラン、n-ブチルトリ トキシシラン、n-ブチルトリエトキシシラ 、n-ブチルトリ-n-プロポキシシラン、n-ブチ トリイソプロポキシシラン、n-ブチルトリ-n -ブトキシシラン、n-ブチルトリ-sec-ブトキシ ラン、n-ブチルトリ-tert-ブトキシシラン、n- ブチルトリフェノキシシラン、sec-ブチルト メトキシシラン、sec-ブチルイソトリエトキ シラン、sec-ブチルトリ-n-プロポキシシラン 、sec-ブチルトリイソプロポキシシラン、sec- チルトリ-n-ブトキシシラン、sec-ブチルトリ -sec-ブトキシシラン、sec-ブチルトリ-tert-ブト キシシラン、sec-ブチルトリフェノキシシラ 、tert-ブチルトリメトキシシラン、tert-ブチ トリエトキシシラン、tert-ブチルト-n-プロ キシシラン、tert-ブチルトリイソプロポキシ シラン、tert-ブチルトリ-n-ブトキシシラン、t ert-ブチルトリ-sec-ブトキシシラン、tert-ブチ トリ-tert-ブトキシシラン、tert-ブチルトリ ェノキシシラン、フェニルトリメトキシシ ン、フェニルトリエトキシシラン、フェニ トリ-n-プロポキシシラン、フェニルトリイ プロポキシシラン、フェニルトリ-n-ブトキ シラン、フェニルトリ-sec-ブトキシシラン、 フェニルトリ-tert-ブトキシシラン、フェニル トリフェノキシシラン、ジメチルジメトキシ シラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチ ルジ-n-プロポキシシラン、ジメチルジイソプ ロポキシシラン、ジメチルジ-n-ブトキシシラ ン、ジメチルジ-sec-ブトキシシラン、ジメチ ジ-tert-ブトキシシラン、ジメチルジフェノ シシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジ チルジエトキシシラン、ジエチルジ-n-プロ キシシラン、ジエチルジイソプロポキシシ ン、ジエチルジ-n-ブトキシシラン、ジエチ ジ-sec-ブトキシシラン、ジエチルジ-tert-ブ キシシラン、ジエチルジフェノキシシラン ジ-n-プロピルジメトキシシラン、ジ-n-プロ ルジエトキシシラン、ジ-n-プロピルジ-n-プ ポキシシラン、ジ-n-プロピルジイソプロポ シシラン、ジ-n-プロピルジ-n-ブトキシシラ 、ジ-n-プロピルジ-sec-ブトキシシラン、ジ-n- プロピルジ-tert-ブトキシシラン、ジ-n-プロピ ルジ-フェノキシシラン、ジイソプロピルジ トキシシラン、ジイソプロピルジエトキシ ラン、ジイソプロピルジ-n-プロポキシシラ 、ジイソプロピルジイソプロポキシシラン ジイソプロピルジ-n-ブトキシシラン、ジイ プロピルジ-sec-ブトキシシラン、ジイソプロ ピルジ-tert-ブトキシシラン、ジイソプロピル ジフェノキシシラン、ジ-n-ブチルジメトキシ シラン、ジ-n-ブチルジエトキシシラン、ジ-n- ブチルジ-n-プロポキシシラン、ジ-n-ブチルジ イソプロポキシシラン、ジ-n-ブチルジ-n-ブト キシシラン、ジ-n-ブチルジ-sec-ブトキシシラ 、ジ-n-ブチルジ-tert-ブトキシシラン、ジ-n- チルジ-フェノキシシラン、ジ-sec-ブチルジ トキシシラン、ジ-sec-ブチルジエトキシシ ン、ジ-sec-ブチルジ-n-プロポキシシラン、ジ -sec-ブチルジイソプロポキシシラン、ジ-sec- チルジ-n-ブトキシシラン、ジ-sec-ブチルジ-se c-ブトキシシラン、ジ-sec-ブチルジ-tert-ブト シシラン、ジ-sec-ブチルジ-フェノキシシラ 、ジ-tert-ブチルジメトキシシラン、ジ-tert- チルジエトキシシラン、ジ-tert-ブチルジ-n- ロポキシシラン、ジ-tert-ブチルジイソプロ キシシラン、ジ-tert-ブチルジ-n-ブトキシシ ン、ジ-tert-ブチルジ-sec-ブトキシシラン、ジ -tert-ブチルジ-tert-ブトキシシラン、ジ-tert-ブ チルジ-フェノキシシラン、ジフェニルジメ キシシラン、ジフェニルジエトキシシラン ジフェニルジ-n-プロポキシシラン、ジフェ ルジイソプロポキシシラン、ジフェニルジ-n -ブトキシシラン、ジフェニルジ-sec-ブトキシ シラン、ジフェニルジ-tert-ブトキシシラン、 ジフェニルジフェノキシシランが挙げられる 。これらは1種あるいは2種以上を同時に使用 てもよい。

 化合物1として特に好ましい化合物は、メ チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ シシラン、メチルトリ-n-プロポキシシラン、 メチルトリ-iso-プロポキシシラン、エチルト メトキシシラン、エチルトリエトキシシラ 、フェニルトリメトキシシラン、フェニル リエトキシシラン、ジメチルジメトキシシ ン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチル メトキシシラン、ジエチルジエトキシシラ 、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニ ジエトキシシラン等である。これらは1種あ るいは2種以上を同時に使用してもよい。

 1.1.2.化合物2
 上記一般式(2)において、R 2 の1価の有機基としては、前記一般式(1)のR,R 1 として例示したものと同様の基を挙げること ができる。

 化合物2の具体例としては、例えば、テト ラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、 テトラ-n-プロポキシシラン、テトラ-iso-プロ キシシラン、テトラ-n-ブトキシラン、テト -sec-ブトキシシラン、テトラ-tert-ブトキシ ラン、テトラフェノキシシランなどを挙げ ことができ、特に好ましい化合物としては トラメトキシシラン、テトラエトキシシラ が挙げられる。これらは、1種あるいは2種以 上を同時に使用してもよい。

 1.1.3.化合物3
 前記一般式(3)において、R 3 ~R 6 としては、前記一般式(1)のR,R 1 として例示したものと同様の基を挙げること ができる。

 一般式(3)においてd=0の化合物3としては、 ヘキサメトキシジシラン、ヘキサエトキシジ シラン、ヘキサフェノキシジシラン、1,1,1,2,2 -ペンタメトキシ-2-メチルジシラン、1,1,1,2,2- ンタエトキシ-2-メチルジシラン、1,1,1,2,2-ペ ンタフェノキシ-2-メチルジシラン、1,1,1,2,2- ンタメトキシ-2-エチルジシラン、1,1,1,2,2-ペ タエトキシ-2-エチルジシラン、1,1,1,2,2-ペン タフェノキシ-2-エチルジシラン、1,1,1,2,2-ペ タメトキシ-2-フェニルジシラン、1,1,1,2,2-ペ タエトキシ-2-フェニルジシラン、1,1,1,2,2-ペ ンタフェノキシ-2-フェニルジシラン、1,1,2,2- トラメトキシ-1,2-ジメチルジシラン、1,1,2,2- テトラエトキシ-1,2-ジメチルジシラン、1,1,2,2 -テトラフェノキシ-1,2-ジメチルジシラン、1,1 ,2,2-テトラメトキシ-1,2-ジエチルジシラン、1, 1,2,2-テトラエトキシ-1,2-ジエチルジシラン、1 ,1,2,2-テトラフェノキシ-1,2-ジエチルジシラン 、1,1,2,2-テトラメトキシ-1,2-ジフェニルジシ ン、1,1,2,2-テトラエトキシ-1,2-ジフェニルジ ラン、1,1,2,2-テトラフェノキシ-1,2-ジフェニ ルジシラン、1,1,2-トリメトキシ-1,2,2-トリメ ルジシラン、1,1,2-トリエトキシ-1,2,2-トリメ ルジシラン、1,1,2-トリフェノキシ-1,2,2-トリ メチルジシラン、1,1,2-トリメトキシ-1,2,2-ト エチルジシラン、1,1,2-トリエトキシ-1,2,2-ト エチルジシラン、1,1,2-トリフェノキシ-1,2,2- トリエチルジシラン、1,1,2-トリメトキシ-1,2,2 -トリフェニルジシラン、1,1,2-トリエトキシ-1 ,2,2-トリフェニルジシラン、1,1,2-トリフェノ シ-1,2,2-トリフェニルジシラン、1,2-ジメト シ-1,1,2,2-テトラメチルジシラン、1,2-ジエト シ-1,1,2,2-テトラメチルジシラン、1,2-ジフェ ノキシ-1,1,2,2-テトラメチルジシラン、1,2-ジ トキシ-1,1,2,2-テトラエチルジシラン、1,2-ジ トキシ-1,1,2,2-テトラエチルジシラン、1,2-ジ フェノキシ-1,1,2,2-テトラエチルジシラン、1,2 -ジメトキシ-1,1,2,2-テトラフェニルジシラン 1,2-ジエトキシ-1,1,2,2-テトラフェニルジシラ 、1,2-ジフェノキシ-1,1,2,2-テトラフェニルジ シラン等を挙げることができる。

 これらのうち、ヘキサメトキシジシラン ヘキサエトキシジシラン、1,1,2,2-テトラメ キシ-1,2-ジメチルジシラン、1,1,2,2-テトラエ キシ-1,2-ジメチルジシラン、1,1,2,2-テトラメ トキシ-1,2-ジフェニルジシラン、1,2-ジメトキ シ-1,1,2,2-テトラメチルジシラン、1,2-ジエト シ-1,1,2,2-テトラメチルジシラン、1,2-ジメト シ-1,1,2,2-テトラフェニルジシラン、1,2-ジエ トキシ-1,1,2,2-テトラフェニルジシラン等を、 好ましい例として挙げることができる。

 また、一般式(3)においてd=1の化合物3とし ては、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビ (トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリ-n- ロポキシシリル)メタン、ビス(トリ-iso-プロ ポキシシリル)メタン、ビス(トリ-n-ブトキシ リル)メタン、ビス(トリ-sec-ブトキシシリル )メタン、ビス(トリ-tert-ブトキシシリル)メタ 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、1,2-ビス( リ-n-プロポキシシリル)エタン、1,2-ビス(ト -iso-プロポキシシリル)エタン、1,2-ビス(ト -n-ブトキシシリル)エタン、1,2-ビス(トリ-sec- ブトキシシリル)エタン、1,2-ビス(トリ-tert-ブ トキシシリル)エタン、1-(ジメトキシメチル リル)-1-(トリメトキシシリル)メタン、1-(ジ トキシメチルシリル)-1-(トリエトキシシリル )メタン、1-(ジ-n-プロポキシメチルシリル)-1-( トリ-n-プロポキシシリル)メタン、1-(ジ-iso-プ ロポキシメチルシリル)-1-(トリ-iso-プロポキ シリル)メタン、1-(ジ-n-ブトキシメチルシリ )-1-(トリ-n-ブトキシシリル)メタン、1-(ジ-sec -ブトキシメチルシリル)-1-(トリ-sec-ブトキシ リル)メタン、1-(ジ-tert-ブトキシメチルシリ ル)-1-(トリ-tert-ブトキシシリル)メタン、1-(ジ メトキシメチルシリル)-2-(トリメトキシシリ )エタン、1-(ジエトキシメチルシリル)-2-(ト エトキシシリル)エタン、1-(ジ-n-プロポキシ メチルシリル)-2-(トリ-n-プロポキシシリル)エ タン、1-(ジ-iso-プロポキシメチルシリル)-2-( リ-iso-プロポキシシリル)エタン、1-(ジ-n-ブ キシメチルシリル)-2-(トリ-n-ブトキシシリル )エタン、1-(ジ-sec-ブトキシメチルシリル)-2-( リ-sec-ブトキシシリル)エタン、1-(ジ-tert-ブ キシメチルシリル)-2-(トリ-tert-ブトキシシ ル)エタン、ビス(ジメトキシメチルシリル) タン、ビス(ジエトキシメチルシリル)メタン 、ビス(ジ-n-プロポキシメチルシリル)メタン ビス(ジ-iso-プロポキシメチルシリル)メタン 、ビス(ジ-n-ブトキシメチルシリル)メタン、 ス(ジ-sec-ブトキシメチルシリル)メタン、ビ ス(ジ-tert-ブ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 (ジ-n-プロポキシメチルシリル)エタン、1,2-ビ ス(ジ-iso-プロポキシメチルシリル)エタン、1, 2-ビス(ジ-n-ブトキシメチルシリル)エタン、1, 2-ビス(ジ-sec-ブトキシメチルシリル)エタン、 1,2-ビス(ジ-tert-ブ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、1,2-ビ (トリ-n-プロポキシシリル)ベンゼン、1,2-ビ (トリ-iso-プロポキシシリル)ベンゼン、1,2-ビ ス(トリ-n-ブトキシシリル)ベンゼン、1,2-ビス (トリ-sec-ブトキシシリル)ベンゼン、1,2-ビス( トリ-tert-ブトキシシリル)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、1,3-ビス(トリ-n-プ ロポキシシリル)ベンゼン、1,3-ビス(トリ-iso- ロポキシシリル)ベンゼン、1,3-ビス(トリ-n- トキシシリル)ベンゼン、1,3-ビス(トリ-sec- トキシシリル)ベンゼン、1,3-ビス(トリ-tert- トキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(トリメト シシリル)ベンゼン、1,4-ビス(トリエトキシ リル)ベンゼン、1,4-ビス(トリ-n-プロポキシ リル)ベンゼン、1,4-ビス(トリ-iso-プロポキシ シリル)ベンゼン、1,4-ビス(トリ-n-ブトキシシ リル)ベンゼン、1,4-ビス(トリ-sec-ブトキシシ ル)ベンゼン、1,4-ビス(トリ-tert-ブトキシシ ル)ベンゼン等を挙げることができる。

 これらのうち、ビス(トリメトキシシリル )メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、 1,2-ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,2-ビ (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、 ス(ジエトキシメチルシリル)メタン、1,2-ビ (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 ゼン等を好ましい例として挙げることがで る。

 上述した化合物3は、1種あるいは2種以上 同時に使用してもよい。

 1.2.(B)成分
 上述のように、(B)成分は、加水分解性ポリ ルボシランである。

 (B)成分は、例えば、下記一般式(4)で表さ る構造単位を有するポリカルボシラン化合 (以下、「化合物4」とする)であることがで る。

  ・・・・・(4) 
 (式中、R 8 は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、 アルコキシ基、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、アルキル基、アリール基、アリル基 およびグリシジル基からなる群より選ばれる 基を示し、R 9 はハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ 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、ア ルキル基、アリール基、アリル基およびグリ シジル基からなる群より選ばれる基を示し、 R 10 ,R 11 は同一または異なり、ハロゲン原子、ヒドロ キシ基、アルコキシ基、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、炭素数2~6のアルキル基、ア リール基、アリル基およびグリシジル基から なる群より選ばれる基を示し、R 12 ~R 14 は同一または異なり、置換または非置換のメ チレン基、アルキレン基、アルケニレン基、 アルキニレン基、アリーレン基を示し、x,y,z 、それぞれ0~10,000の数を示し、5<x+y+z<10, 000の条件を満たす。)

 上記一般式(4)において、R 8 ~R 11 で表されるハロゲン原子としては、例えばフ ッ素原子、塩素原子、臭素原子などを挙げる ことができ、R 8 ~R 11 で表されるアルコキシ基としては、例えばメ トキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、 ブトキシ基などを挙げることができ、R 8 ~R 11 で表されるアシロキシ基としては、例えばア セチルオキシ基、プロピオニルオキシ基など を挙げることができ、R 8 ~R 11 で表されるアルキル基としては、例えばメチ ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘ キシル基、シクロヘキシル基などを挙げるこ とができ、R 8 ~R 11 で表されるアリール基としては、例えばフェ ニル基、ナフチル基、メチルフェニル基、エ チルフェニル基、クロロフェニル基、ブロモ フェニル基、フルオロフェニル基などを挙げ ることができる。

 また、上記一般式(4)において、R 12 ~R 14 で表されるアルキレン基としては、例えばエ チレン基、プロピレン基、ブチレン基、へキ シレン基、デシレン基等などを挙げることが でき、好ましくは炭素数2~6であり、これらの アルキレン基は鎖状でも分岐していても、さ らに環を形成していてもよく、水素原子がフ ッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子 などのハロゲン原子で置換されていてもよい 。R 12 ~R 14 で表されるアルケニレン基としては、炭素数 2~6(好ましくは1~4)の直鎖あるいは分岐状のア ケニレン基が挙げられ、例えばビニレン基 プロペニレン基、ブテニレン基、ペンテニ ン基、1-メチルビニレン基、1-メチルプロペ ニレン基、2-メチルプロペニレン基、1-メチ ペンテニレン基、3-メチルペンテニレン基、 1-エチルビニレン基、1-エチルプロペニレン 、1-エチルブテニレン基、3-エチルブテニレ 基等を挙げることができる。これらのアル ニレン基中の水素原子はフッ素原子、塩素 子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン 子で置換されていてもよい。R 12 ~R 14 で表されるアルキニレン基としては、炭素数 2~6(好ましくは1~4)の直鎖あるいは分岐状のア キニレン基が挙げられ、例えばエチニレン 、1-プロピニレン基、1-ブチニレン基、1-ペ チニレン基、1-ヘキシニレン基、2-ブチニレ ン基、2-ペンチニレン基、1-メチルエチニレ 基、3-メチル-1-プロピニレン基、3-メチル-1- チニレン基等を挙げることができる。これ のアルキニレン基中の水素原子はフッ素原 、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などの ロゲン原子で置換されていてもよい。R 12 ~R 14 で表されるアリーレン基としては、例えばフ ェニレン基、ナフチレン基等を挙げることが でき、水素原子がフッ素原子、塩素原子、臭 素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子で置 換されていてもよい。

 また、上記一般式(4)において、x,y,zは、0~ 10,000の数で、5<x+y+z<10,000である。x+y+z<5 の場合には、ポリマーの保存安定性が劣る場 合があり、また10,000<x+y+zの場合には、得ら れるポリマーが層分離を起こし、均一な膜を 形成しないことがある。好ましくは、x,y,zは れぞれ、0≦x≦800、0≦y≦500、0≦z≦1,000で り、より好ましくは、0≦x≦500、0≦y≦300、0 ≦z≦500であり、さらに好ましくは、0≦x≦100 、0≦y≦50、0≦z≦100である。

 また、上記一般式(4)において、5<x+y+z< ;1,000であるのが好ましく、5<x+y+z<500であ のがより好ましく、5<x+y+z<250であるの さらに好ましく、5<x+y+z<100であるのが最 も好ましい。

 化合物4は、例えばクロロメチルトリクロ ロシラン、ブロモメチルトリクロロシラン、 クロロメチルメチルジクロロシラン、クロロ メチルエチルジクロロシラン、クロロメチル ビニルジクロロシラン、クロロメチルフェニ ルジクロロシラン、ブロモメチルメチルジク ロロシラン、ブロモメチルビニルジクロロシ ラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、 クロロメチルジビニルクロロシラン、ブロモ メチルジメチルクロロシラン、(1-クロロエチ ル)トリクロロシラン、(1-クロロプロピル)ト クロロシラン、クロロメチルトリメトキシ ラン、ブロモメチルトリメトキシシラン、 ロロメチルメチルジメトキシシラン、クロ メチルビニルジメトキシシラン、クロロメ ルフェニルジメトキシシラン、ブロモメチ メチルジメトキシシラン、ブロモメチルビ ルジメトキシシラン、ブロモメチルフェニ ジメトキシシラン、クロロメチルジメチル トキシシラン、クロロメチルジビニルメト シシラン、クロロメチルジフェニルメトキ シラン、ブロモメチルジメチルメトキシシ ン、ブロモメチルジイソプロピルメトキシ ラン、クロロメチルトリエトキシシラン、 ロモメチルトリエトキシシラン、クロロメ ルメチルジエトキシシラン、クロロメチル チルジエトキシシラン、クロロメチルビニ ジエトキシシラン、クロロメチルフェニル エトキシシラン、ブロモメチルメチルジエ キシシラン、ブロモメチルビニルジエトキ シラン、ブロモメチルフェニルジエトキシ ラン、クロロメチルジメチルエトキシシラ 、クロロメチルジエチルエトキシシラン、 ロモメチルジビニルエトキシシラン、クロ メチルトリイソプロポキシシランおよびブ モメチルトリイソプロポキシシランから選 れる少なくとも1種の化合物を、アルカリ金 属およびアルカリ土類金属の少なくとも一方 の存在下に反応させて、必要に応じてさらに アルコール、有機酸、還元剤等で処理するこ とにより得られる。

 (B)成分の重量平均分子量は、300~100,000で ることが好ましく、500~10,000であることがよ 好ましい。(B)成分の重量平均分子量がこの 囲より大きいと、粒子が生成しやすく、ま 、得られるケイ素含有ポリマーを用いて形 されたシリカ系膜内の細孔が大きくなりす て好ましくない。

 1.3.(A)成分および(B)成分の使用量
 本実施形態に係るケイ素含有ポリマーの合 方法においては、第1の液が、加水分解性シ ラン化合物として(A)成分および(B)成分を含む ことが好ましい。この場合、(A)成分と(B)成分 の混合比としては、(B)成分の完全加水分解縮 合物100重量部に対して、(A)成分が1~1000重量部 であることが好ましく、5~200重量部であるこ がより好ましく、5~100重量部であることが らに好ましい。(A)成分が1重量部未満である 合には、膜形成後に十分な薬液耐性を発現 ることができない場合があり、また、1000重 量部を越えると膜の低誘電率化を達成できな い場合がある。

 1.4.(C)触媒
 (C)触媒は第2の液に含まれる。(C)触媒は、塩 基性化合物、酸性化合物、および金属キレー ト化合物から選ばれた少なくとも1種の化合 であることが好ましい。

 1.4.1.金属キレート化合物
 (C)触媒として使用可能な金属キレート化合 は、下記一般式(6)で表される。

 R 15 e M(OR 16 ) f-e    ・・・・・(6)
 (式中、R 15 はキレート剤、Mは金属原子、R 16 はアルキル基またはアリール基を示し、fは 属Mの原子価を示し、eは1~fの整数を示す。)

 ここで、金属Mとしては、IIIB族金属(アルミ ウム、ガリウム、インジウム、タリ
ウム)およびIVA族金属(チタン、ジルコニウム ハフニウム)より選ばれる少なくとも1種の 属であることが好ましく、チタン、アルミ ウム、ジルコニウムがより好ましい。また R 16 で表されるアルキル基またはアリール基とし ては、上記一般式(1)におけるR 1 で表されるアルキル基またはアリール基を挙 げることができる。

 金属キレート化合物の具体例としては、 リエトキシ・モノ(アセチルアセトナート) タン、トリ-n-プロポキシ・モノ(アセチルア トナート)チタン、トリイソプロポキシ・モ ノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ-n-ブ 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 ト)チタン、トリ-tert-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( 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 ソプロポキシ・ビス(アセチルアセトナート )チタン、ジ-n-ブトキシ・ビス(アセチルアセ 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-tert-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 、モノ-n-プロポキシ・トリス(アセチルアセ トナート)チタン、モノイソプロポキシ・ト 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 、モノ-sec-ブトキシ・トリス(アセチルアセ ナート)チタン、モノ-tert-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 ・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 ト)チタン、トリイソプロポキシ・モノ(エチ ルアセトアセテート)チタン、トリ-n-ブトキ ・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-tert-ブトキシ・モノ(エチル 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 キシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタ 、ジイソプロポキシ・ビス(エチルアセトア テート)チタン、ジ-n-ブトキシ・ビス(エチ 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-te rt-ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート) 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 ス(エチルアセトアセテート)チタン、モノイ ソプロポキシ・トリス(エチルアセトアセテ 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、 ノ-tert-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 テート)チタン、モノ(アセチルアセトナー )トリス(エチルアセトアセテート)チタン、 ス(アセチルアセトナート)ビス(エチルアセ アセテート)チタン、トリス(アセチルアセト ナート)モノ(エチルアセトアセテート)チタン 、等のチタンキレート化合物;トリエトキシ モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、 トリ-n-プロポキシ・モノ(アセチルアセトナ ト)ジルコニウム、トリイソプロポキシ・モ (アセチルアセトナート)ジルコニウム、ト -n-ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジ ルコニウム、トリ-sec-ブトキシ・モノ(アセチ ルアセトナート)ジルコニウム、トリ-tert-ブ キシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニ ウム、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナ ト)ジルコニウム、ジ-n-プロポキシ・ビス(ア セチルアセトナート)ジルコニウム、ジイソ ロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジル コニウム、ジ-n-ブトキシ・ビス(アセチルア トナート)ジルコニウム、ジ-sec-ブトキシ・ ス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ -tert-ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート) ルコニウム、モノエトキシ・トリス(アセチ ルアセトナート)ジルコニウム、モノ-n-プロ キシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコ ニウム、モノイソプロポキシ・トリス(アセ ルアセトナート)ジルコニウム、モノ-n-ブト シ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコ ウム、モノ-sec-ブトキシ・トリス(アセチル セトナート)ジルコニウム、モノ-tert-ブトキ ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニ ム、テトラキス(アセチルアセトナート)ジル コニウム、トリエトキシ・モノ(エチルアセ アセテート)ジルコニウム、トリ-n-プロポキ ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニ ム、トリイソプロポキシ・モノ(エチルアセ アセテート)ジルコニウム、トリ-n-ブトキシ ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウ 、トリ-sec-ブトキシ・モノ(エチルアセトア テート)ジルコニウム、トリ-tert-ブトキシ・ モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテート )ジルコニウム、ジ-n-プロポキシ・ビス(エチ アセトアセテート)ジルコニウム、ジイソプ ロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジ コニウム、ジ-n-ブトキシ・ビス(エチルアセ トアセテート)ジルコニウム、ジ-sec-ブトキシ ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ 、ジ-tert-ブトキシ・ビス(エチルアセトアセ テート)ジルコニウム、モノエトキシ・トリ (エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モ ノ-n-プロポキシ・トリス(エチルアセトアセ ート)ジルコニウム、モノイソプロポキシ・ リス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ 、モノ-n-ブトキシ・トリス(エチルアセトア テート)ジルコニウム、モノ-sec-ブトキシ・ リス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ 、モノ-tert-ブトキシ・トリス(エチルアセト セテート)ジルコニウム、テトラキス(エチ アセトアセテート)ジルコニウム、モノ(アセ チルアセトナート)トリス(エチルアセトアセ ート)ジルコニウム、ビス(アセチルアセト ート)ビス(エチルアセトアセテート)ジルコ ウム、トリス(アセチルアセトナート)モノ( チルアセトアセテート)ジルコニウム、等の ルコニウムキレート化合物;トリエトキシ・ モノ(アセチルアセトナート)アルミニウム、 リ-n-プロポキシ・モノ(アセチルアセトナー ト)アルミニウム、トリイソプロポキシ・モ (アセチルアセトナート)アルミニウム、トリ -n-ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ア ミニウム、トリ-sec-ブトキシ・モノ(アセチ アセトナート)アルミニウム、トリ-tert-ブト キシ・モノ(アセチルアセトナート)アルミニ ム、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナー ト)アルミニウム、ジ-n-プロポキシ・ビス(ア チルアセトナート)アルミニウム、ジイソプ ロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)アル ニウム、ジ-n-ブトキシ・ビス(アセチルアセ トナート)アルミニウム、ジ-sec-ブトキシ・ビ ス(アセチルアセトナート)アルミニウム、ジ- tert-ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート) ルミニウム、モノエトキシ・トリス(アセチ アセトナート)アルミニウム、モノ-n-プロポ キシ・トリス(アセチルアセトナート)アルミ ウム、モノイソプロポキシ・トリス(アセチ ルアセトナート)アルミニウム、モノ-n-ブト シ・トリス(アセチルアセトナート)アルミニ ウム、モノ-sec-ブトキシ・トリス(アセチルア セトナート)アルミニウム、モノ-tert-ブトキ ・トリス(アセチルアセトナート)アルミニウ ム、テトラキス(アセチルアセトナート)アル ニウム、トリエトキシ・モノ(エチルアセト アセテート)アルミニウム、トリ-n-プロポキ ・モノ(エチルアセトアセテート)アルミニウ ム、トリイソプロポキシ・モノ(エチルアセ アセテート)アルミニウム、トリ-n-ブトキシ モノ(エチルアセトアセテート)アルミニウ 、トリ-sec-ブトキシ・モノ(エチルアセトア テート)アルミニウム、トリ-tert-ブトキシ・ ノ(エチルアセトアセテート)アルミニウム ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテート) アルミニウム、ジ-n-プロポキシ・ビス(エチ アセトアセテート)アルミニウム、ジイソプ ポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ア ミニウム、ジ-n-ブトキシ・ビス(エチルアセ アセテート)アルミニウム、ジ-sec-ブトキシ ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウ 、ジ-tert-ブトキシ・ビス(エチルアセトアセ ート)アルミニウム、モノエトキシ・トリス (エチルアセトアセテート)アルミニウム、モ -n-プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテ ート)アルミニウム、モノイソプロポキシ・ リス(エチルアセトアセテート)アルミニウム 、モノ-n-ブトキシ・トリス(エチルアセトア テート)アルミニウム、モノ-sec-ブトキシ・ リス(エチルアセトアセテート)アルミニウム 、モノ-tert-ブトキシ・トリス(エチルアセト セテート)アルミニウム、テトラキス(エチル アセトアセテート)アルミニウム、モノ(アセ ルアセトナート)トリス(エチルアセトアセ ート)アルミニウム、ビス(アセチルアセトナ ート)ビス(エチルアセトアセテート)アルミニ ウム、トリス(アセチルアセトナート)モノ(エ チルアセトアセテート)アルミニウム、等の ルミニウムキレート化合物;等の1種または2 以上が挙げられる。

 特に、(CH 3 (CH 3 )HCO) 4-t Ti(CH 3 COCH 2 COCH 3 ) t ,(CH 3 (CH 3 )HCO) 4-t Ti(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 ) t ,(C 4 H 9 O) 4-t Ti(CH 3 COCH 2 COCH 3 ) t ,(C 4 H 9 O) 4-t Ti(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 ) t ,(C 2 H 5 (CH 3 )CO) 4-t Ti(CH 3 COCH 2 COCH 3 ) t ,(C 2 H 5 (CH 3 )CO) 4-t Ti(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 ) t ,(CH 3 (CH 3 )HCO) 4-t Zr(CH 3 COCH 2 COCH 3 ) t ,(CH 3 (CH 3 )HCO) 4-t Zr(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 ) t ,(C 4 H 9 O) 4-t Zr(CH 3 COCH 2 COCH 3 ) t ,(C 4 H 9 O) 4-t Zr(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 ) t ,(C 2 H 5 (CH 3 )CO) 4-t Zr(CH 3 COCH 2 COCH 3 ) t ,(C 2 H 5 (CH 3 )CO) 4-t Zr(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 ) t ,(CH 3 (CH 3 )HCO) 3-t Al(CH 3 COCH 2 COCH 3 ) t ,(CH 3 (CH 3 )HCO )3-t Al(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 ) t ,(C 4 H 9 O) 3-t Al(CH 3 COCH 2 COCH 3 ) t ,(C 4 H 9 O) 3-t Al(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 ) t ,(C 2 H 5 (CH 3 )CO) 3-t Al(CH 3 COCH 2 COCH 3 ) t ,(C 2 H 5 (CH 3 )CO) 3-t Al(CH 3 COCH 2 COOC 2 H 5 ) t 等の1種または2種以上が、使用される金属キ ート化合物として好ましい。

 金属キレート化合物の使用量は、加水分 性シラン化合物の総量100重量部(完全加水分 解縮合物換算)に対して、0.0001~10重量部、好 しくは0.001~5重量部である。金属キレート化 物の使用割合が0.0001重量部未満であると、 膜の塗布性が劣る場合があり、10重量部を えるとポリマー成長を制御できずゲル化を こす場合がある。

 金属キレート化合物の存在下で加水分解 シラン化合物を加水分解縮合させる場合、 水分解性シラン化合物の総量1モル当たり0.5 ~20モルの水を用いることが好ましく、1~10モ の水を加えることが特に好ましい。添加す 水の量が0.5モル未満であると加水分解反応 十分に進行せず、塗布性および保存安定性 問題が生じる場合があり、20モルを越えると 加水分解および縮合反応中のポリマーの析出 やゲル化が生じる場合がある。また、水は断 続的あるいは連続的に添加されることが好ま しい。

 1.4.2.酸性化合物
 (C)触媒として使用可能な酸性化合物として 、有機酸または無機酸が例示でき、有機酸 好ましい。有機酸としては、例えば、酢酸 プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘ サン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン 、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチ マロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食 酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、シ ミ酸、2-エチルヘキサン酸、オレイン酸、 テアリン酸、リノール酸、リノレイン酸、 リチル酸、安息香酸、p-アミノ安息香酸、p- ルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、 ノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ 酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、マロン酸、 ルホン酸、フタル酸、フマル酸、クエン酸 酒石酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタ ン酸、コハク酸、メサコン酸、シトラコン 、リンゴ酸、マロン酸、グルタル酸の加水 解物、無水マレイン酸の加水分解物、無水 タル酸の加水分解物等を挙げることができ 。無機酸としては、例えば、塩酸、硝酸、 酸、フッ酸、リン酸等を挙げることができ 。なかでも、加水分解および縮合反応中の リマーの析出やゲル化のおそれが少ない点 有機酸が好ましく、このうち、カルボキシ 基を有する化合物がより好ましく、なかで 、酢酸、シュウ酸、マレイン酸、ギ酸、マ ン酸、フタル酸、フマル酸、イタコン酸、 ハク酸、メサコン酸、シトラコン酸、リン 酸、マロン酸、グルタル酸、無水マレイン の加水分解物などの有機酸が特に好ましい これらは1種あるいは2種以上を同時に使用 てもよい。

 酸性化合物の使用量は、加水分解性シラ 化合物の総量100重量部(完全加水分解縮合物 換算)に対して、0.0001~10重量部、好ましくは0. 001~5重量部である。酸性化合物の使用量が加 分解性シラン化合物の総量100重量部に対し 0.0001重量部未満であると、塗膜の塗布性が る場合があり、一方、10重量部を超えると 急激に加水分解縮合反応が進行しゲル化を こす場合がある。

 酸性化合物の存在下で加水分解性シラン 合物を加水分解縮合させる場合、加水分解 シラン化合物の総量1モル当たり0.5~20モルの 水を用いることが好ましく、1~10モルの水を えることが特に好ましい。添加する水の量 0.5モル未満であると加水分解反応が十分に 行せず、塗布性および保存安定性に問題が じる場合があり、20モルを越えると加水分解 および縮合反応中のポリマーの析出やゲル化 が生じる場合がある。また、水は断続的ある いは連続的に添加されることが好ましい。

 1.4.3.塩基性化合物
 (C)触媒として使用可能な塩基性化合物とし は、例えば、メタノールアミン、エタノー アミン、プロパノールアミン、ブタノール ミン、N-メチルメタノールアミン、N-エチル メタノールアミン、N-プロピルメタノールア ン、N-ブチルメタノールアミン、N-メチルエ タノールアミン、N-エチルエタノールアミン N-プロピルエタノールアミン、N-ブチルエタ ノールアミン、N-メチルプロパノールアミン N-エチルプロパノールアミン、N-プロピルプ ロパノールアミン、N-ブチルプロパノールア ン、N-メチルブタノールアミン、N-エチルブ タノールアミン、N-プロピルブタノールアミ 、N-ブチルブタノールアミン、N,N-ジメチル タノールアミン、N,N-ジエチルメタノールア ミン、N,N-ジプロピルメタノールアミン、N,N- ブチルメタノールアミン、N,N-ジメチルエタ ノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミ 、N,N-ジプロピルエタノールアミン、N,N-ジブ チルエタノールアミン、N,N-ジメチルプロパ ールアミン、N,N-ジエチルプロパノールアミ 、N,N-ジプロピルプロパノールアミン、N,N- ブチルプロパノールアミン、N,N-ジメチルブ ノールアミン、N,N-ジエチルブタノールアミ ン、N,N-ジプロピルブタノールアミン、N,N-ジ チルブタノールアミン、N-メチルジメタノ ルアミン、N-エチルジメタノールアミン、N- ロピルジメタノールアミン、N-ブチルジメ ノールアミン、N-メチルジエタノールアミン 、N-エチルジエタノールアミン、N-プロピル エタノールアミン、N-ブチルジエタノールア ミン、N-メチルジプロパノールアミン、N-エ ルジプロパノールアミン、N-プロピルジプロ パノールアミン、N-ブチルジプロパノールア ン、N-メチルジブタノールアミン、N-エチル ジブタノールアミン、N-プロピルジブタノー アミン、N-ブチルジブタノールアミン、N-( ミノメチル)メタノールアミン、N-(アミノメ ル)エタノールアミン、N-(アミノメチル)プ パノールアミン、N-(アミノメチル)ブタノー アミン、N-(アミノエチル)メタノールアミン 、N-(アミノエチル)エタノールアミン、N-(ア ノエチル)プロパノールアミン、N-(アミノエ ル)ブタノールアミン、N-(アミノプロピル) タノールアミン、N-(アミノプロピル)エタノ ルアミン、N-(アミノプロピル)プロパノール アミン、N-(アミノプロピル)ブタノールアミ 、N-(アミノブチル)メタノールアミン、N-(ア ノブチル)エタノールアミン、N-(アミノブチ ル)プロパノールアミン、N-(アミノブチル)ブ ノールアミン、メトキシメチルアミン、メ キシエチルアミン、メトキシプロピルアミ 、メトキシブチルアミン、エトキシメチル ミン、エトキシエチルアミン、エトキシプ ピルアミン、エトキシブチルアミン、プロ キシメチルアミン、プロポキシエチルアミ 、プロポキシプロピルアミン、プロポキシ チルアミン、ブトキシメチルアミン、ブト シエチルアミン、ブトキシプロピルアミン ブトキシブチルアミン、メチルアミン、エ ルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン N,N-ジメチルアミン、N,N-ジエチルアミン、N, N-ジプロピルアミン、N,N-ジブチルアミン、ト リメチルアミン、トリエチルアミン、トリプ ロピルアミン、トリブチルアミン、テトラメ チルアンモニウムハイドロキサイド、テトラ エチルアンモニウムハイドロキサイド、テト ラプロピルアンモニウムハイドロキサイド、 テトラブチルアンモニウムハイドロキサイド 、テトラメチルエチレンジアミン、テトラエ チルエチレンジアミン、テトラプロピルエチ レンジアミン、テトラブチルエチレンジアミ ン、メチルアミノメチルアミン、メチルアミ ノエチルアミン、メチルアミノプロピルアミ ン、メチルアミノブチルアミン、エチルアミ ノメチルアミン、エチルアミノエチルアミン 、エチルアミノプロピルアミン、エチルアミ ノブチルアミン、プロピルアミノメチルアミ ン、プロピルアミノエチルアミン、プロピル アミノプロピルアミン、プロピルアミノブチ ルアミン、ブチルアミノメチルアミン、ブチ ルアミノエチルアミン、ブチルアミノプロピ ルアミン、ブチルアミノブチルアミン、ピリ ジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、 ピペリジン、ピコリン、モルホリン、メチル モルホリン、ジアザビシクロオクラン、ジア ザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセ ン、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化 カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウ ムなどを挙げることができる。

 塩基性化合物としては、特に、下記一般 (5)で表される含窒素化合物(以下、化合物5 もいう)であることが好ましい。

 (X 1 X 2 X 3 X 4 N) g Y  ・・・・・(5)
 上記一般式(5)において、X 1 ,X 2 ,X 3 ,X 4 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、 チル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル など)、ヒドロキシアルキル基(好ましくは 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( ましくはフェニルメチル基など)を示し、Y ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子、塩素 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 し、gは1~4の整数を示す。

 化合物5の具体例としては、水酸化テトラ メチルアンモニウム、水酸化テトラエチルア ンモニウム、水酸化テトラ-n-プロピルアンモ ニウム、水酸化テトラ-iso-プロピルアンモニ ム、水酸化テトラ-n-ブチルアンモニウム、 酸化テトラ-iso-ブチルアンモニウム、水酸 テトラ-tert-ブチルアンモニウム、水酸化テ ラペンチルアンモニウム、水酸化テトラヘ シルアンモニウム、水酸化テトラヘプチル ンモニウム、水酸化テトラオクチルアンモ ウム、水酸化テトラノニルアンモニウム、 酸化テトラデシルアンモニウム、水酸化テ ラウンデシルアンモニウム、水酸化テトラ デシルアンモニウム、臭化テトラメチルア モニウム、塩化テトラメチルアンモニウム 臭化テトラエチルアンモニウム、塩化テト エチルアンモニウム、臭化テトラ-n-プロピ アンモニウム、塩化テトラ-n-プロピルアン ニウム、臭化テトラ-n-ブチルアンモニウム 塩化テトラ-n-ブチルアンモニウム、水酸化 キサデシルトリメチルアンモニウム、臭化-n -ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、水 化-n-オクタデシルトリメチルアンモニウム 臭化-n-オクタデシルトリメチルアンモニウ 、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩 ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化 ンジルトリメチルアンモニウム、塩化ジデ ルジメチルアンモニウム、塩化ジステアリ ジメチルアンモニウム、塩化トリデシルメ ルアンモニウム、テトラブチルアンモニウ ハイドロジェンサルフェート、臭化トリブ ルメチルアンモニウム、塩化トリオクチル チルアンモニウム、塩化トリラウリルメチ アンモニウム、水酸化ベンジルトリメチル ンモニウム、臭化ベンジルトリエチルアン ニウム、臭化ベンジルトリブチルアンモニ ム、臭化フェニルトリメチルアンモニウム コリン等を好ましい例として挙げることが きる。これらのうち特に好ましくは、水酸 テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラ チルアンモニウム、水酸化テトラ-n-プロピ アンモニウム、水酸化テトラ-n-ブチルアン ニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、 化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラ チルアンモニウム、塩化テトラエチルアン ニウム、臭化テトラ-n-プロピルアンモニウ 、塩化テトラ-n-プロピルアンモニウムであ 。化合物5は、1種あるいは2種以上を同時に 用してもよい。

 塩基性化合物の使用量は、加水分解性シ ン化合物中の加水分解性基の総量1モルに対 して、通常、0.00001~10モル、好ましくは0.00005~ 5モルである。

 1.5.有機溶媒
 本実施形態に係るケイ素含有ポリマーの製 において、加水分解性シラン化合物を有機 媒に溶解させて第1の液を調製することがで きる。

 第1の液を構成する好ましい有機溶媒とし ては、例えば、メタノール、エタノール、n- ロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール 、i-ブタノール、sec-ブタノール、t-ブタノー 等のアルコール系溶媒;エチレングリコール 、1,2-プロピレングリコール、1,3-ブチレング コール、2,4-ペンタンジオール、2-メチル-2,4 -ペンタンジオール、2,5-ヘキサンジオール、2 ,4-ヘプタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサン オール、ジエチレングリコール、ジプロピ ングリコール、トリエチレングリコール、 リプロピレングリコールなどの多価アルコ ル系溶媒;エチレングリコールモノメチルエ テル、エチレングリコールモノエチルエー ル、エチレングリコールモノプロピルエー ル、エチレングリコールモノブチルエーテ などの多価アルコール部分エーテル系溶媒; エチルエーテル、i-プロピルエーテル、n-ブ ルエーテル、n-ヘキシルエーテル、2-エチル キシルエーテル、エチレンオキシド、1,2-プ ロピレンオキシド、ジオキソラン、4-メチル オキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキ ン、エチレングリコールモノメチルエーテ 、エチレングリコールジメチルエーテル、 チレングリコールモノエチルエーテル、エ レングリコールジエチルエーテルなどのエ テル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン 、メチル-n-プロピルケトン、メチル-n-ブチル ケトン、ジエチルケトン、メチル-i-ブチルケ トン、メチル-n-ペンチルケトン、エチル-n-ブ チルケトン、メチル-n-ヘキシルケトン、ジ-i- ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロ ペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプ タノン、シクロオクタノン、2-ヘキサノン、 チルシクロヘキサノン、2,4-ペンタンジオン 、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコー ル、などのケトン系溶媒が挙げられる。また 、第2の溶液を構成する有機溶媒としては、 記第1の液を構成する好ましい有機溶媒と同 の溶媒を挙げることができる。

 1.6.ケイ素含有ポリマー
 本実施形態に係るケイ素含有ポリマーは、 記合成方法により得られ、炭素原子の含有 が8~40原子%(好ましくは8~20原子%)であり、か 、Mw/Mnが1.5~4.0(好ましくは1.5~3.5、さらに好 しくは1.5~2.8)であることができる。本実施形 態に係るケイ素含有ポリマーは、分子量のバ ラつきが少なく、ゲル化が抑制されており、 かつ、炭素原子を所定量含むため、該ポリマ ーを含む膜形成用組成物を用いてシリカ系膜 を形成した場合、プロセス耐性に優れ、かつ 比誘電率が低いシリカ系膜を得ることができ る。ここで、Mw/Mnが4.0を超えると、ろ過性に 響を与える高分子量体やk値の低下を阻害す る低分子量体の発生が問題となることがある 。

 なお、ケイ素含有ポリマーの炭素原子の 有率(原子%)は、ケイ素含有ポリマーの調製 用いた成分(加水分解性シラン化合物)の加 分解性基が完全に加水分解されてシラノー 基となり、この生成したシラノール基が完 に縮合しシロキサン結合を形成した時の元 組成から求められ、具体的には以下の式か 求められる。

 炭素原子の含有率(原子%)=(有機シリカゾル 炭素原子数)/(有機シリカゾルの総原子数)×10 0
 ケイ素含有ポリマーの重量平均分子量(Mw)は 、1,000~200,000であることが好ましく、5,000~150,0 00であることがより好ましい。ケイ素含有ポ マーの重量平均分子量が200,000より大きいと 、ゲル化が生じやすく、また、得られるシリ カ系膜内の細孔が大きくなりすぎて好ましく ない。一方、ケイ素含有ポリマーの重量平均 分子量が1,000より小さいと、塗布性や保存安 性に問題が生じやすい。

 1.7.作用効果
 本実施形態に係るケイ素含有ポリマーの合 方法によれば、(A)加水分解性シランモノマ および(B)加水分解性ポリカルボシランから ばれた少なくとも1種の加水分解性シラン化 合物を含む第1の液を、水および触媒を含む 2の液に添加し、該加水分解性シラン化合物 加水分解縮合させる工程を含むことにより 巨大粒子の発生が抑制されて分子量のバラ きが少なく、所定の炭素含量を有するケイ 含有ポリマーを得ることができる。したが て、上記ケイ素含有ポリマーを含む膜形成 組成物を用いて形成された膜は、比誘電率 よび吸湿性が小さく、機械的強度および薬 耐性が優れている。

 2.膜形成用組成物
 本実施形態に係る膜形成用組成物は、上記 イ素含有ポリマーと有機溶剤とを含む。

 2.1.有機溶剤
 本実施形態に係る膜形成用組成物で使用さ る有機溶剤としては、アルコール系溶剤、 トン系溶剤、アミド系溶剤、エーテル系溶 、エステル系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤 芳香族系溶剤および含ハロゲン溶剤の群か 選ばれた少なくとも1種が挙げられる。

 アルコール系溶剤としては、メタノール、 タノール、n-プロパノール、i-プロパノール 、n-ブタノール、i-ブタノール、sec-ブタノー 、t-ブタノール、n-ペンタノール、i-ペンタ ール、2-メチルブタノール、sec-ペンタノー 、t-ペンタノール、3-メトキシブタノール、 n-ヘキサノール、2-メチルペンタノール、sec- キサノール、2-エチルブタノール、sec-ヘプ ノール、3-ヘプタノール、n-オクタノール、 2-エチルヘキサノール、sec-オクタノール、n- ニルアルコール、2,6-ジメチル-4-ヘプタノー ル、n-デカノール、sec-ウンデシルアルコール 、トリメチルノニルアルコール、sec-テトラ シルアルコール、sec-ヘプタデシルアルコー 、フルフリルアルコール、フェノール、シ ロヘキサノール、メチルシクロヘキサノー 、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノール、ベ ジルアルコール、ジアセトンアルコールな のモノアルコール系溶剤;
 エチレングリコール、1,2-プロピレングリコ ール、1,3-ブチレングリコール、2,4-ペンタン オール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2,5 -ヘキサンジオール、2,4-ヘプタンジオール、2 -エチル-1,3-ヘキサンジオール、ジエチレング リコール、ジプロピレングリコール、トリエ チレングリコール、トリプロピレングリコー ルなどの多価アルコール系溶剤;
 エチレングリコールモノメチルエーテル、 チレングリコールモノエチルエーテル、エ レングリコールモノプロピルエーテル、エ レングリコールモノブチルエーテル、エチ ングリコールモノヘキシルエーテル、エチ ングリコールモノフェニルエーテル、エチ 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 、ジエチレングリコールモノブチルエーテ 、ジエチレングリコールモノヘキシルエー ル、プロピレングリコールモノメチルエー ル、プロピレングリコールモノエチルエー ル、プロピレングリコールモノプロピルエ テル、プロピレングリコールモノブチルエ テル、ジプロピレングリコールモノメチル ーテル、ジプロピレングリコールモノエチ エーテル、ジプロピレングリコールモノプ ピルエーテルなどの多価アルコール部分エ テル系溶剤;などを挙げることができる。こ れらのアルコール系溶剤は、1種あるいは2種 上を同時に使用してもよい。

 ケトン系溶剤としては、アセトン、メチ エチルケトン、メチル-n-プロピルケトン、 チル-n-ブチルケトン、ジエチルケトン、メ ル-i-ブチルケトン、メチル-n-ペンチルケト 、エチル-n-ブチルケトン、メチル-n-ヘキシ ケトン、ジ-i-ブチルケトン、トリメチルノ ノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノ 、シクロヘプタノン、シクロオクタノン、2 -ヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、2,4- ンタンジオン、アセトニルアセトン、ジア トンアルコール、アセトフェノン、フェン ョンなどのケトン系溶剤を挙げることがで る。これらのケトン系溶剤は、1種あるいは 2種以上を同時に使用してもよい。

 アミド系溶剤としては、N,N-ジメチルイミダ ゾリジノン、N-メチルホルムアミド
、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホ ムアミド、アセトアミド、N-メチルアセト ミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル ロピオンアミド、N-メチルピロリドンなどの 含窒素系溶剤を挙げることができる。これら のアミド系溶剤は、1種あるいは2種以上を同 に使用してもよい。

 エーテル系溶剤としては、エチルエーテ 、i-プロピルエーテル、n-ブチルエーテル、 n-ヘキシルエーテル、2-エチルヘキシルエー ル、エチレンオキシド、1,2-プロピレンオキ ド、ジオキソラン、4-メチルジオキソラン ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレ グリコールモノメチルエーテル、エチレン リコールジメチルエーテル、エチレングリ ールモノエチルエーテル、エチレングリコ ルジエチルエーテル、エチレングリコール ノ-n-ブチルエーテル、エチレングリコール ノ-n-ヘキシルエーテル、エチレングリコー モノフェニルエーテル、エチレングリコー モノ-2-エチルブチルエーテル、エチレング コールジブチルエーテル、ジエチレングリ ールモノメチルエーテル、ジエチレングリ ールジメチルエーテル、ジエチレングリコ ルモノエチルエーテル、ジエチレングリコ ルジエチルエーテル、ジエチレングリコー モノ-n-ブチルエーテル、ジエチレングリコ ルジ-n-ブチルエーテル、ジエチレングリコ ルモノ-n-ヘキシルエーテル、エトキシトリ リコール、テトラエチレングリコールジ-n- チルエーテル、プロピレングリコールモノ チルエーテル、プロピレングリコールモノ チルエーテル、プロピレングリコールモノ ロピルエーテル、プロピレングリコールモ ブチルエーテル、ジプロピレングリコール ノメチルエーテル、ジプロピレングリコー モノエチルエーテル、トリプロピレングリ ールモノメチルエーテル、テトラヒドロフ ン、2-メチルテトラヒドロフラン、ジフェニ ルエーテル、アニソールなどのエーテル系溶 剤を挙げることができる。これらのエーテル 系溶剤は、1種あるいは2種以上を同時に使用 てもよい。

 エステル系溶剤としては、ジエチルカー ネート、プロピレンカーボネート、酢酸メ ル、酢酸エチル、γ-ブチロラクトン、γ-バ ロラクトン、酢酸n-プロピル、酢酸i-プロピ ル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、酢酸sec-ブ ル、酢酸n-ペンチル、酢酸sec-ペンチル、酢 3-メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、 酸2-エチルブチル、酢酸2-エチルヘキシル、 酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メ ルシクロヘキシル、酢酸n-ノニル、アセト 酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレ グリコールモノメチルエーテル、酢酸エチ ングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジ チレングリコールモノメチルエーテル、酢 ジエチレングリコールモノエチルエーテル 酢酸ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエ テル、酢酸プロピレングリコールモノメチ エーテル、酢酸プロピレングリコールモノ チルエーテル、酢酸プロピレングリコール ノプロピルエーテル、酢酸プロピレングリ ールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレ グリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプ ピレングリコールモノエチルエーテル、ジ 酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコー 、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n-ブチ ル、プロピオン酸i-アミル、シュウ酸ジエチ 、シュウ酸ジ-n-ブチル、乳酸メチル、乳酸 チル、乳酸n-ブチル、乳酸n-アミル、マロン 酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジ エチルなどのエステル系溶剤を挙げることが できる。これらのエステル系溶剤は、1種あ いは2種以上を同時に使用してもよい。

 脂肪族炭化水素系溶剤としては、n-ペン ン、i-ペンタン、n-ヘキサン、i-ヘキサン、n- ヘプタン、i-ヘプタン、2,2,4-トリメチルペン ン、n-オクタン、i-オクタン、シクロヘキサ ン、メチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化 水素系溶剤を挙げることができる。これらの 脂肪族炭化水素系溶剤は、1種あるいは2種以 を同時に使用してもよい。

 芳香族炭化水素系溶剤としては、ベンゼ 、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、 リメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン n-プロピルベンセン、i-プロピルベンセン、 ジエチルベンゼン、i-ブチルベンゼン、トリ チルベンゼン、ジ-i-プロピルベンセン、n- ミルナフタレン、トリメチルベンゼンなど 芳香族炭化水素系溶剤を挙げることができ 。これらの芳香族炭化水素系溶剤は、1種あ いは2種以上を同時に使用してもよい。含ハ ロゲン溶剤としては、ジクロロメタン、クロ ロホルム、フロン、クロロベンゼン、ジクロ ロベンゼン、などの含ハロゲン溶剤を挙げる ことができる。

 本実施形態に係る膜形成用組成物におい は、沸点が150℃未満の有機溶剤を使用する とが望ましく、このうち、アルコール系溶 、ケトン系溶剤、エステル系溶剤が特に望 しく、さらにそれらを1種あるいは2種以上 同時に使用することが望ましい。

 これらの有機溶剤は、ケイ素含有ポリマ の合成に用いたものと同じものであっても いし、ケイ素含有ポリマーの合成が終了し 後に溶剤を所望の有機溶剤に置換すること できる。

 本発明の一実施形態に係る膜形成用組成 の全固形分濃度は、好ましくは0.1~20質量%で あり、使用目的に応じて適宜調整される。本 発明の一実施形態に係る膜形成用組成物の全 固形分濃度が0.1~20質量%であることにより、 膜の膜厚が適当な範囲となり、より優れた 存安定性を有するものとなる。なお、この 固形分濃度の調整は、必要であれば、濃縮 よび有機溶剤による希釈によって行われる

 2.2.その他の添加物
 本実施形態に係る膜形成用組成物には、さ に有機ポリマーや界面活性剤などの成分を 加してもよい。

 2.2.1.有機ポリマー
 有機ポリマーとしては、例えば、糖鎖構造 有する重合体、ビニルアミド系重合体、(メ タ)アクリル系重合体、芳香族ビニル化合物 重合体、デンドリマー、ポリイミド,ポリア ック酸、ポリアリーレン、ポリアミド、ポ キノキサリン、ポリオキサジアゾール、フ 素系重合体、ポリアルキレンオキサイド構 を有する重合体などを挙げることができる

 ポリアルキレンオキサイド構造を有する 合体としては、ポリメチレンオキサイド構 、ポリエチレンオキサイド構造、ポリプロ レンオキサイド構造、ポリテトラメチレン キサイド構造、ポリブチレンオキシド構造 どが挙げられる。

 具体的には、ポリオキシメチレンアルキ エーテル、ポリオキシエチレンアルキルエ テル、ポリオキシエテチレンアルキルフェ ルエーテル、ポリオキシエチレンステロー エーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘 体、アルキルフェノールホルマリン縮合物 酸化エチレン誘導体、ポリオキシエチレン リオキシプロピレンブロックコポリマー、 リオキシエチレンポリオキシプロピレンア キルエーテルなどのエーテル型化合物、ポ 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 ル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪 エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アル ノールアミド硫酸塩などのエーテルエステ 型化合物、ポリエチレングリコール脂肪酸 ステル、エチレングリコール脂肪酸エステ 、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン 肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル プロピレングリコール脂肪酸エステル、シ 糖脂肪酸エステルなどのエーテルエステル 化合物などを挙げることができる。

 ポリオキシチレンポリオキシプロピレン ロックコポリマーとしては、下記のような ロック構造を有する化合物が挙げられる。

 -(X″) l -(Y″) m -
 -(X″) l -(Y″) m -(X″) n -
 (式中、X″は-CH 2 CH 2 O-で表される基を、Y″は-CH 2 CH(CH 3 )O-で表される基を示し、lは1~90、mは10~99、n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 エーテル、ポリオキシエチレンポリオキシ ロピレンブロックコポリマー、ポリオキシ チレンポリオキシプロピレンアルキルエー ル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸 ステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂 酸エステル、ポリオキシエチレンソルビト ル脂肪酸エステル、などのエーテル型化合 をより好ましい例として挙げることができ 。前述の有機ポリマーは、1種あるいは2種 上を同時に使用しても良い。有機ポリマー 使用量は、得られるケイ素系ポリマー100重 部に対して、通常、1~200重量部である。

 2.2.2.界面活性剤
 界面活性剤としては、たとえば、ノニオン 界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチ ン系界面活性剤、両性界面活性剤などが挙 られ、さらには、フッ素系界面活性剤、シ コーン系界面活性剤、ポリアルキレンオキ ド系界面活性剤、ポリ(メタ)アクリレート 界面活性剤などを挙げることができ、好ま くはフッ素系界面活性剤、シリコーン系界 活性剤を挙げることができる。

 界面活性剤の使用量は、得られるケイ素 ポリマー100重量部に対して、通常、0.00001~1 量部である。これらは、1種あるいは2種以 を同時に使用しても良い。

 3.シリカ系膜の形成方法
 本発明の一実施形態に係るシリカ系膜(絶縁 膜)の形成方法は、上記膜形成用組成物を基 に塗布し、塗膜を形成する工程と、塗膜に 化処理を施す工程とを含む。

 膜形成用組成物が塗布される基板としては Si、SiO 2 、SiN、SiC、SiCN等のSi含有層が挙げられる。膜 形成用組成物を基板に塗布する方法としては 、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。基 板に膜形成用組成物を塗布した後、溶剤を除 去し塗膜を形成する。この際の膜厚は、乾燥 膜厚として、1回塗りで厚さ0.05~2.5μm、2回塗 では厚さ0.1~5.0μmの塗膜を形成することがで る。その後、得られた塗膜に対して、硬化 理を施すことでシリカ系膜を形成すること できる。

 硬化処理としては、加熱、電子線や紫外線 どの高エネルギー線照射、プラズマ処理、 よびこれらの組み合わせを挙げることがで 、加熱処理または高エネルギー線照射が好 しい。
加熱により硬化を行なう場合は、この塗膜を 不活性雰囲気下または減圧下で80~450℃(好ま くは300℃~450℃)に加熱する。この際の加熱方 法としては、ホットプレート、オーブン、フ ァーネスなどを使用することができ、加熱雰 囲気としては、不活性雰囲気下または減圧下 で行なうことができる。

 また、上記塗膜の硬化速度を制御するた 、必要に応じて、段階的に加熱したり、あ いは窒素、空気、酸素、減圧などの雰囲気 選択したりすることができる。このような 程により、シリカ系膜の製造を行なうこと できる。

 4.シリカ系膜
 本発明の一実施形態に係るシリカ系膜は、 誘電率であり、かつ表面平坦性に優れるた 、LSI、システムLSI、DRAM、SDRAM、RDRAM、D-RDRAM どの半導体素子用層間絶縁膜として特に優 ており、かつ、エッチングストッパー膜、 導体素子の表面コート膜などの保護膜、多 レジストを用いた半導体作製工程の中間層 多層配線基板の層間絶縁膜、液晶表示素子 の保護膜や絶縁膜などに好適に用いること できる。また、本実施形態に係るシリカ系 は、銅ダマシンプロセスを含む半導体装置 有用である。

 本実施形態に係るシリカ系膜は、その比誘 率が、好ましくは1.5~3.5、より好ましくは1.8 ~3.0、さらに好ましくは1.8~2.5であり、その弾 率が、好ましくは2.5~15.0GPa、より好ましく 3.0~12.0GPaであり、その膜密度が、好ましくは 0.7~1.3g/cm 3 、より好ましくは0.8~1.27g/cm 3 である。これらのことから、本実施形態に係 る有機シリカ系膜は、機械的特性、薬液耐性 、および低比誘電率等の絶縁膜特性に極めて 優れているといえる。

 5.実施例
 以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具 的に説明する。本発明は以下の実施例に限 されるものではない。なお、実施例および 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質量%であるこ を示している。

 5.1.評価方法
 各種の評価は、次のようにして行った。

 なお、弾性率および薬液耐性については 以下の方法で形成されたポリマー膜(シリカ 系膜)を用いた。すなわち、各実施例および 較例で得られた組成物をスピンコート法で リコンウエハ上に塗布したのち、ホットプ ート上にて90℃で3分間、窒素雰囲気下200℃ 3分間基板を乾燥し、さらに400℃の窒素雰囲 下にてホットプレートで基板を60分間焼成 て、膜厚500μmのポリマー膜を得、このポリ ー膜を上述の各種評価に使用した。

 5.1.1.比誘電率測定,δk
 0.1ω・cm以下の抵抗率を有する8インチのN型 リコンウエハ上に、スピンコート法を用い 膜形成用組成物を塗布し、ホットプレート にて90℃で3分間、次いで窒素雰囲気下200℃ 3分間乾燥し、さらに50mTorrの減圧下(真空雰 気)420℃の縦型ファーネスで1時間焼成して を得た。

 得られた膜に、蒸着法によりアルミニウ 電極パターンを形成し、比誘電率測定用サ プルを作成した。該サンプルについて、周 数100kHzの周波数で、アジデント社製、HP16451 B電極およびHP4284AプレシジョンLCRメータを用 てCV法により、室温(24℃)および200℃におけ 当該膜の比誘電率を測定した。

 δkは、室温(24℃)、40%RHの雰囲気で測定し 比誘電率(k@RT)と、200℃、乾燥窒素雰囲気下 測定した比誘電率(k@200℃)との差(δk=k@RT-k@200 ℃)である。かかるδkにより、主に、膜の吸 による比誘電率の上昇分を評価することが きる。通常、δkが0.15以上であると、吸湿性 高い有機シリカ膜であるといえる。

 5.1.2.膜の弾性率(ヤング率)評価
 膜の弾性率は連続剛性測定法により測定し 。

 5.1.3.薬液耐性
 シリカ系膜が形成された8インチウエハを、 室温で0.2%の希フッ酸水溶液中に1分間浸漬し 浸漬前後のシリカ系膜の膜厚変化を観察し 。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と判断する。

 残膜率(%)=(浸漬後の膜の膜厚)í(浸漬前の膜 膜厚)×100
  A:残膜率が99%以上である。

  B:残膜率が99%未満である。

 5.1.4.重量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、分 子量分布の分散Mw/Mn
 加水分解縮合物の重量平均分子量(Mw)および 数平均分子量(Mn)は、下記条件によるサイズ 除クロマトグラフィー(SEC)法により測定した 。

 試料:濃度10mmol/LのLiBr-H 3 PO 4 の2-メトキシエタノール溶液を溶媒として使 し、加水分解縮合物0.1gを100ccの10mmol/L LiBr-H 3 PO 4 の2-メトキシエタノール溶液に溶解して調製 た。

 標準試料:WAKO社製、ポリエチレンオキサ ドを使用した。

 装置:東ソー(株)社製、高速GPC装置(モデル  HLC-8120GPC)を使用した。

 カラム:東ソー(株)社製、TSK-GEL SUPER AWM-H( 長さ15cm)を直列に3本設置して使用した。

 測定温度:40℃
 流速:0.6ml/min.
 検出器:東ソー(株)社製、高速GPC装置(モデル  HLC-8120GPC)内臓のRIにより検出した。

 また、分子量分布の分散を、Mw/Mnにより 出した。この値が小さいほど、分子量分布 正規分布に近いことを示す。

 5.2.膜形成用組成物の製造
 5.2.1.合成例1
 コンデンサーを備えた石英製三つ口フラス 中に、溶液(2):10%テトラプロピルアンモニウ ムハイドロオキサイド水溶液69.93g、超純水122 .96g、およびエタノール235.73gを秤取り溶解さ た。次いで、溶液(1):メチルトリメトキシシ ラン46.20g、テトラエトキシシラン30.28g、下記 式(7)で示される構造(式中、nは1以上の数を示 す。)を有するポリカルボシラン(Mw=800)7.96g、 よびエタノール192.87gの混合溶液を滴下ロー トに充填した。溶液(2)を60℃で撹拌しながら 溶液(1)を3時間かけて滴下した後、3時間続 て60℃で攪拌した。反応液を室温まで冷却し た後、プロピレングリコールモノプロピルエ ーテル669.57gおよび20%酢酸水溶液30.43gを加え 。この反応液を固形分濃度が10%となるまで 圧下で濃縮し、膜形成用組成物1を得た。

  ・・・・・(7)

 5.2.2.比較合成例1
 コンデンサーを備えた石英製三つ口フラス 中に、溶液(1):メチルトリメトキシシラン46. 20g、テトラエトキシシラン30.28g、上記式(7)で 示される構造を有するポリカルボシラン(Mw=80 0)7.96g、およびエタノール192.87gを秤取り溶解 せた。次いで、溶液(2):10%テトラプロピルア ンモニウムハイドロオキサイド水溶液69.93g、 超純水122.96g、およびエタノール235.73gの混合 液を滴下ロートに充填した。溶液(1)を60℃ 撹拌しながら、溶液(2)を3時間かけて滴下し 後、3時間続けて60℃で攪拌した。反応液を 温まで冷却した後、プロピレングリコール ノプロピルエーテル669.57gおよび20%酢酸水溶 液30.43gを加えた。この反応液を固形分濃度が 10%となるまで減圧下で濃縮し、膜形成用組成 物2を得た。

 5.2.3.比較合成例2
 コンデンサーを備えた石英製三つ口フラス 中に、溶液(1):メチルトリメトキシシラン46. 20g、テトラエトキシシラン30.28g、上記式(7)で 示される構造を有するポリカルボシラン(Mw=80 0)7.96g、およびエタノール192.87gを秤取り溶解 せた。次いで、溶液(2):10%テトラプロピルア ンモニウムハイドロオキサイド水溶液69.93g、 超純水122.96g、およびエタノール235.73gの混合 液を調製した。溶液(1)を60℃で撹拌しなが 、溶液(2)を一度に添加した後、6時間続けて6 0℃で攪拌した。反応液を室温まで冷却した 、プロピレングリコールモノプロピルエー ル669.57gおよび20%酢酸水溶液30.43gを加えた。 の反応液を固形分濃度が10%となるまで減圧 で濃縮し、膜形成用組成物3を得た。

 5.2.4.合成例2
 コンデンサーを備えた石英製三つ口フラス 中に、溶液(2):γ―ブチロラクトン264.37gおよ びシュウ酸0.37gを溶解させたイオン交換水87.7 4gを秤取り溶解させた。次いで、溶液(1):メチ ルトリエトキシシラン57.51g、テトラメトキシ シラン47.36g、および下記式(8)(式中括弧外に された数字は、各ユニットの組成比を表す) 示される構造を有するポリカルボシラン(Mw= 1000)26.15gをメチルイソブチルケトン216.30gに溶 解させた液を滴下ロートに充填した。溶液(2) を55℃で撹拌しながら、溶液(1)を2時間かけて 滴下した後、3時間続けて55℃で攪拌した。さ らにプロピレングリコールモノエチルエーテ ル1050.23gを加え反応液を室温まで冷却した後 固形分濃度が10%となるまで減圧下で濃縮し 膜形成用組成物4を得た。

  ・・・・・(8)

 5.2.5.比較合成例3
 コンデンサーを備えた石英製三つ口フラス 中に、溶液(1):メチルトリエトキシシラン57. 51g、テトラメトキシシラン47.36g、上記式(8)で 示される構造を有するポリカルボシラン(Mw=10 00)26.15g、およびメチルイソブチルケトン216.30 g秤取り溶解させた。次いで、溶液(2):γ―ブ ロラクトン264.37gおよびシュウ酸0.37gを溶解 せたイオン交換水87.74gを溶解させた液を調 した。溶液(1)を55℃で撹拌しながら、溶液(2) を一度に添加した後、5時間続けて55℃で攪拌 した。さらにプロピレングリコールモノエチ ルエーテル1050.23gを加え反応液を室温まで冷 した後、固形分濃度が10%となるまで減圧下 濃縮し、膜形成用組成物5を得た。

 5.2.6.合成例3
 コンデンサーを備えた石英製三つ口フラス 中に、溶液(2):プロピレングリコールモノエ チルエーテル85.21g、イオン交換水132.82g、お びテトラキス(アセチルアセトナート)チタン 0.011gを加え50℃にて撹拌させた。次いで、溶 (1):ジメチルジメトキシシラン26.62g、メチル トリメトキシシラン75.37g、テトラメトキシシ ラン50.54g、下記式(9)で示される構造(式中、n 1以上の数を示す。)を有するポリカルボシ ン(Mw=840)42.64g、およびプロピレングリコール モノエチルエーテル242.52gの溶液を滴下ロー に充填した。溶液(2)を温度50℃で撹拌させな がら、溶液(1)を2時間かけて滴下した後、50℃ で2時間反応させ、プロピレングリコールモ エチルエーテル1021.74gを加え反応液を室温ま で冷却した。この反応液を固形分濃度が10%と なるまで減圧下で濃縮し、膜形成用組成物6 得た。

   ・・・・・(9)

 5.2.7.比較合成例4
 コンデンサーを備えた石英製三つ口フラス 中に、溶液(1):ジメチルジメトキシシラン26. 62g、メチルトリメトキシシラン75.37g、テトラ メトキシシラン50.54g、上記式(9)で示される構 造を有するポリカルボシラン(Mw=840)42.64g、お びプロピレングリコールモノエチルエーテ 242.52gの溶液を50℃にて撹拌させた。次いで 溶液(2):プロピレングリコールモノエチルエ ーテル85.21g、イオン交換水132.82g、およびテ ラキス(アセチルアセトナート)チタン0.011gを 混合して滴下ロートに充填した。溶液(1)を温 度50℃で撹拌させながら、溶液(2)を2時間かけ て滴下した後、50℃で2時間反応させ、プロピ レングリコールモノエチルエーテル1021.71gを え反応液を室温まで冷却した。この反応液 固形分濃度が10%となるまで減圧下で濃縮し 膜形成用組成物7を得た。

 5.2.8.合成例4
 コンデンサーを備えた石英製三つ口フラス 中に、溶液(2):10%テトラプロピルアンモニウ ムハイドロオキサイド水溶液72.25g、超純水127 .05g、およびエタノール228.64gを秤取り溶解さ た。次いで、溶液(1):メチルトリメトキシシ ラン51.34g、テトラエトキシシラン33.65g、およ びエタノール187.07gの混合溶液を滴下ロート 充填した。溶液(2)を60℃で撹拌しながら、溶 液(1)を3時間かけて滴下した後、3時間続けて6 0℃で攪拌した。反応液を室温まで冷却した 、プロピレングリコールモノプロピルエー ル669.57gおよび20%酢酸水溶液31.44gを加えた。 の反応液を固形分濃度が10%となるまで減圧 で濃縮し、膜形成用組成物8を得た。

 5.2.9.比較合成例5
 コンデンサーを備えた石英製三つ口フラス 中に、溶液(1):メチルトリメトキシシラン51. 34g、テトラエトキシシラン33.65g、およびエタ ノール187.07gを秤取り溶解させた。次いで、 液(2):10%テトラプロピルアンモニウムハイド オキサイド水溶液72.25g、超純水127.05g、およ びエタノール228.64gの混合溶液を滴下ロート 充填した。溶液(1)を60℃で撹拌しながら、溶 液(2)を3時間かけて滴下した後、3時間続けて6 0℃で攪拌した。反応液を室温まで冷却した 、プロピレングリコールモノプロピルエー ル669.62gおよび20%酢酸水溶液31.44gを加えた。 の反応液を固形分濃度が10%となるまで減圧 で濃縮し、膜形成用組成物9を得た。

 5.3.膜の形成(実施例1~5および比較例1~7)
 各合成例で得られた組成物を8インチシリコ ンウエハ上にスピンコート法により塗布し、 大気中80℃で5分間、次いで窒素下200℃で5分 加熱した。さらに各例に示された方法によ 架橋処理を実施し、無色透明の膜を形成し 。組成物および膜の評価結果を表2に示す。 お、架橋処理方法として、熱処理または紫 線照射を採用した。熱処理および紫外線照 の手順は以下の通りである。

 5.3.1.熱処理
 得られた膜を真空下、425℃で1時間加熱した 。

 5.3.2.紫外線照射
 酸素分圧0.01kPaのチャンバー内にて、ホット プレート上で塗膜を400℃で加熱しながら、紫 外線を照射した。紫外線源は、波長250nm以下 波長を含む白色紫外線を用いた。なお、こ 紫外線は白色紫外光のため、有効な方法で 度の測定は行えなかった。

 5.4.結果の考察
 (1)実施例1、2および比較例1、2は塗膜の架橋 処理を熱焼成で実施した例である。膜形成用 組成物を製造する際の各試薬の使用量は同じ であるが、水および触媒を含む第2の液と、 応原料である加水分解性シラン化合物を含 第1の液との反応様式が異なる。

 実施例1で得られた膜は、水および触媒を 含む第2の液(溶液(2))を60℃で撹拌させつつ、 の第2の液に、加水分解性シランモノマーお よび加水分解性ポリカルボシランを含む第1 液(溶液(1))を滴下し、その後撹拌を継続して 得られたポリマーを用いて得られたものであ るため、吸湿性が低く(δkが低い)、かつ薬液 性に優れた膜であることが理解できる。

 これに対して、比較例1で使用した膜形成 用組成物は、第2の液を第1の液に添加して得 れたものであり、得られた膜は、200℃にお ては同等の比誘電率であるものの、吸湿性 高い(δkが高い)ことが認められた。また、 較例2で使用した膜形成用組成物は、水およ 触媒を含む第2の液を第1の液に一度に加え 得られたものである。

 また、実施例2および比較例3、4は上記事 の塗膜の硬化を、熱焼成ではなく紫外線照 を用いて実施したものであるが、膜の吸湿 の観点から見ると同様の結果になっている

 実施例3および実施例4によれば、第1の液( 溶液(1))を加熱条件下撹拌しながら、第2の液( 溶液(2))を滴下して得られた膜形成用組成物 用いて得られた膜はいずれも吸湿性が低く かつ薬液耐性に優れた膜となっている。一 、比較例5および比較例6によれば、第2の液( 液(2))を一度に添加して得られた膜形成用組 成物を使用して得られた膜、ならびに、第1 液(溶液(1))に第2の液(溶液(2))を滴下して得ら れた膜形成用組成物を使用して得られた膜は 、吸湿性が高いことがわかる。

 また、実施例5および比較例7はいずれも ポリカルボシランを含まないシラン化合物 ら合成された組成物を使用した事例であり 薄膜の薬液耐性はいずれも不良となってい 。このことは、ポリマーの構成要素として リカルボシランを含むことが薬液耐性を向 させる上で重要であることを示している。 お、実施例5では、実施例1と同様に、加水分 解性シラン化合物を含む第1の液を、水およ 触媒を含む第2の液に加熱しながら滴下して り、得られた膜の吸湿性が低い。一方、第1 の液を第2の液に添加して得られた比較例7で 吸湿性が高い膜が得られたことから、加水 解性シラン化合物としてポリカルボシラン 使用するか否かによらず、膜の吸湿性を改 する上で本発明の反応手法は効果があるこ を示している。

 また、表1の各膜形成用組成物の分子量測 定結果を見ても明らかなように、水および触 媒を含む第2の液(溶液(2))を加熱しながら、こ こに加水分解性シラン化合物を含む第1の液( 液(1))を滴下していく方法を適用すると、得 られる加水分解縮合物のMw/Mn値が低くなるこ がわかる。他の手法で反応させた場合と比 して、上記方法で得られた加水分解縮合物 狭い分子量分布を示すことは、ポリマー全 の分子量を過度に増大させることなく膜の 誘電率を低下させることにつながるため、 導体配線用途などで懸念される粗大粒子の 生を抑制することにもなり、この点でも本 明は優れていると言える。

 以上により、本発明により得られるシリ 系膜は、機械的強度に優れ、比誘電率およ 吸湿性が低く、かつ、薬液耐性などのプロ ス耐性および保存安定性において優れてい ため、半導体素子などの層間絶縁膜として 適である。