(57)【要約】      （修正有）【課題】  半導体素子などにおいて好適に用いられる膜形成用組成物ならびにシリカ系膜およびその形成方法を提供する。【解決手段】  下記一般式（Ａ）で表される化合物から選ばれた１種のシラン化合物と、  下記一般式（Ｂ）で表される化合物および下記一般式（Ｃ）で表される化合物から選ばれた１種のシラン化合物とを、加水分解、縮合した加水分解縮合物ならびに有機溶媒を含む、熱および紫外線を用いて硬化する半導体装置の絶縁膜形成用組成物。2006041052.tif 000009（Ｒ９）ａ−Ｓｉ−（ＯＲ１０）４−ａ・・・（Ｂ）Ｒ１１ｂ（Ｒ１２Ｏ）３−ｂＳｉ−（Ｒ１５）ｄ−Ｓｉ（ＯＲ１３）３−ｃＲ１４ｃ・・・（Ｃ）【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ａ）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも１種のシラン化合物と、下記一般式（Ｂ）で表される化合物および下記一般式（Ｃ）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも１種のシラン化合物とを、加水分解、縮合した加水分解縮合物ならびに有機溶媒を含む、熱および２５０ｎｍ以下の波長の紫外線を用いて硬化する半導体装置の絶縁膜形成用組成物。
【化１】
2006041052.tif 000007
［式中、Ｒ１〜Ｒ８は同一または異なり、アルキル基、アリール基を示し、Ｘは、下記一般式（Ａ１）または下記一般式（Ａ２）を示す。］
【化２】
2006041052.tif 000008
［式中、Ｙ１〜Ｙ８は同一または異なり、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基を表し、Ｙ１とＹ２、またはＹ５とＹ６との組み合わせで環を形成していても良い。］
（Ｒ９）ａ−Ｓｉ−（ＯＲ１０）４−ａ・・・（Ｂ）
（式中、Ｒ９、Ｒ１０はアルキル基、アリール基、ａは０〜３の整数を表す）
Ｒ１１ｂ（Ｒ１２Ｏ）３−ｂＳｉ−（Ｒ１５）ｄ−Ｓｉ（ＯＲ１３）３−ｃＲ１４ｃ・・・（Ｃ）
［式中、Ｒ１１〜Ｒ１４は同一または異なり、それぞれアルキル基、アリール基を示し、ｂおよびｃは同一または異なり、０〜２の数を示し、Ｒ１５は酸素原子、フェニレン基または−（ＣＨ２）ｍ−で表される基（ここで、ｍは１〜６の整数である）、ｄは０または１を示す。］
【請求項２】
請求項１において、
シラン化合物中の前記一般式（Ａ）で表される化合物が、６０モル％以下である、熱および紫外線を用いて硬化する半導体装置の絶縁膜形成用組成物。
【請求項３】
請求項１において、
前記一般式（Ｂ）で表される化合物および前記一般式（Ｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる２種以上のシラン化合物を用いる、熱および紫外線を用いて硬化する半導体装置の絶縁膜形成用組成物。
【請求項４】
請求項３において、
前記一般式（Ｂ）で表される化合物および前記一般式（Ｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる２種以上のシラン化合物が、アルキルトリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランである、熱および紫外線を用いて硬化する半導体装置の絶縁膜形成用組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
紫外線活性を有する反応促進剤を含まない、熱および紫外線を用いて硬化する半導体装置の絶縁膜形成用組成物。
【請求項６】
請求項５において、
前記紫外線活性を有する反応促進剤は、反応開始剤、酸発生剤、塩基発生剤および紫外線吸収機能を有する増感剤のいずれか、または２種以上の組合せである、熱および紫外線を用いて硬化する半導体装置の絶縁膜形成用組成物。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、
Ｎａ、Ｋ、Ｆｅの含有量がそれぞれ１００ｐｐｂ以下である、熱および紫外線を用いて硬化する半導体装置の絶縁膜形成用組成物。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載された膜形成用組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を加熱する工程と、
前記塗膜に紫外線を照射して硬化処理を行う工程と、
を含む、シリカ系膜の形成方法。
【請求項９】
請求項８において、
加熱および紫外線の照射を同時に行う、シリカ系膜の形成方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記加熱は、１００〜４５０℃で行われる、シリカ系膜の形成方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれかに記載されたシリカ系膜の形成方法により得られる、比誘電率が１．５〜３．２、膜密度が０．７〜１．３ｇ／ｃｍ３、および水に対する接触角が６０°以上であるシリカ系膜。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシリカ系膜を層間絶縁膜として用いた、配線構造体。
【請求項１３】
請求項１２に記載の配線構造体を含む半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の絶縁膜形成用組成物、シリカ系膜およびその形成方法、ならびに配線構造体および半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大規模集積回路（ＬＳＩ）などにおける半導体装置の配線層間絶縁膜として、ＣＶＤ法などの真空プロセスにより形成されたシリカ（ＳｉＯ２）膜が多用されている。そして、近年、より均一な膜厚を有する配線層間絶縁膜を形成することを目的として、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜と呼ばれる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、ＬＳＩの高集積化に伴い、ＭＳＱ（メチルシルセスキオキサン）に代表される有機シリカゾル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（米国特許第６２３５１０１号明細書，米国特許第６４１３６４７号明細書，米国特許第６４９５２６４号明細書）。
【０００３】
これら有機シリカゾルの硬化は、ゾルに含まれるシラノール基を３５０℃〜５００℃の加熱により脱水縮合反応させることにより達成され、半導体装置用の層間絶縁膜として相応しい、誘電率、機械的強度、化学的耐性を兼ね備えた絶縁膜を形成することができる。しかし、この有機シリカゾルの反応は、固相の反応であり、拡散律則により脱水縮合がなかなか進行せず、長時間、短くとも３０分程度、通常は１時間以上の加熱を必要するという難点があった。この長時間の加熱処理を行うために、複数枚、通常は５０枚〜１５０枚のウエハーを一度に処理できるバッチ熱処理炉が、スピンオンの低誘電率層間絶縁膜を処理する目的で使用されている。ただし、低誘電率層間絶縁膜を主に必要としている半導体ディバイスはロッジックディバイス分野であり、このロジックディバイスの配線製造工程は、ウエハーを短時間で一枚一枚処理していく枚葉プロセスに移行しつつある。これは、ロジックディバイスの主流であるＡＳＩＣやカスタムＩＣが少量他品種生産である処に由来し、製造工程の自由度を向上させる目的で枚葉プロセスが製造プロセスの主流になってきているためである。
【０００４】
有機シリカゾルを主成分とする低誘電率層間絶縁膜組成物を短時間でキュアし、かつ強度を向上させる方法として、電子線を用いる方法が提唱されている（米国特許第６２０４２０１号明細書、欧州特許第１１２２７７０号明細書）。これらの方法は、加熱と同時に電子線を照射することで、シラノールの縮合反応のみならず、有機シリカ系膜中の有機基を積極的に分解、活性化し、Ｓｉ−ＣＨｘ−Ｓｉなどの新しい架橋を導入することができるという特徴を有する。電子線を用いると、通常５分以内の電子線照射処理で吸湿が少なく機械的強度も優れた膜が得られ、ウエハーの枚葉処理が可能になる。その一方で、電子線照射による電荷の蓄積がＬＳＩ中のトランジスタ構造にダメージを与える懸念もあり、電子線をもちいた低誘電率層間絶縁膜組成物の硬化には賛否両論が存在する（E. Mickler et al. Proceedings of the International Interconnect Conference, p190, 2004., Miyajima, et al. Proceedings of the International Interconnect Conference, p222, 2004.）。
【０００５】
電子線以外を用いて有機シリカゾルを主成分とする低誘電率層間絶縁膜組成物を短時間に硬化する手法として紫外線を用いる方法が考えられる。ここで、一旦、ＬＳＩ用層間絶縁膜以外の技術に視点を転じてみる。シリカゾルおよびアルコキシシランに、紫外線照射により酸や塩基など発生しる光酸発生剤や光塩基発生剤を配合し、シラノールおよびアルコキシドの縮合反応を促進しシリカゾルをゲル化させる技術は、光ゾルゲル技術として公知であり、光導波路の形成などに応用されている（特開２０００−１０９６９５号公報など）。このような光酸発生剤や光塩基発生剤を用いて硬化させたシリカ膜は、一般的に、残留シラノールが多く吸湿性が高く、その結果、誘電率も高い膜となってしまう。残留シラノールによる吸湿は、紫外線照射によるゲル化を行った後に２５０℃〜５００℃程度で、一定時間以上（通常３０分以上）加熱を行うことで減少させることは可能であるが、これでは、上述した加熱によるシリカ膜の硬化と何ら変わりはない。さらに、これら光酸発生剤や光塩基発生剤を含む組成物は、光酸発生剤、光塩基発生剤自身、さらにこれらより生成した酸や塩基性物質が電荷のキャリアとなり絶縁性を損なったり、また、配線金属を劣化させるなど、高い絶縁信頼性を要求されるＬＳＩ用半導体装置の絶縁膜としての品質を満たせないなどの問題点がある。
【０００６】
シロキサン化合物は、紫外線に対する透明性に優れているために、波長１５７ｎｍの紫外線を用いるＦ２フォトレジストの主骨格としても盛んに研究されている（特開２００２−２８８２６８号公報など）。この技術は、シロキサンをバックボーンとはするものの、基本的に、ＫｒＦやＡｒＦ光源も用いた化学増感フォトレジストの原理を応用している。紫外線照射により光酸発生剤が酸性物質を発生し、この酸により開裂した化学結合がカルボン酸などの塩基性現像液に溶解しやすい官能基を生成するもので、紫外線によりシリカゾルの架橋反応を促進するものではない。
【０００７】
熱や電子線などで硬化された有機シリカ系膜の表面は疎水性に富んでおり、この表面疎水性を改良する目的で、紫外線照射を行う場合もある（米国特許第６３８３９１３号明細書、特開昭６３−２４８７１０号公報、特開昭６３−２８９９３９号公報、特公平８−２９９３２号公報、特開２００１−１１０８０２号公報など）。これらの技術は、空気中で紫外線を照射することにより発生するオゾンにより有機シリカ系膜の極表面を酸化し、疎水性表面をシラノールなどの反応性に富んだ親水性表面に改質することを特徴とする。この改質は、主に、上層に成膜される膜との接着性を向上させる目的で実施される。
【０００８】
このように、ポリシロキサン樹脂溶液もしくは有機シリカゾル溶液を、基板に塗布し、成膜後に紫外線を照射するという技術はかなり広く検討されている。ただし、ＬＳＩ用半導体装置の層間絶縁膜を形成する目的で、紫外線を有機シリカゾルの硬化に積極的に用いる技術はこれまであまり報告されていない。数少ない先行例が、特開平３−３０４２７号公報、特開平１−１９４９８０号公報、国際公開第０３／０２５９９４号パンフレット、および米国特許出願公開第２００４／００５８０９０号公報に散見される。
【０００９】
特開平３−３０４２７号公報は、テトラアルコキシシラン（たとえばテトラエトキシシラン：ＴＥＯＳ）をコロジオン中に溶解した溶液を半導体基板に塗布後、窒素雰囲気下で紫外線照射を行い低温で二酸化硅素膜を得るという技術である。揮発性の高いＴＥＯＳをコロジオンによって固定し、コロジオンの分解とＴＥＯＳの脱水縮合を紫外線照射によって促進することに特徴がある。また、特開平１−１９４９８０号公報は、有機シロキサン樹脂を基板に塗布後、２５４ｎｍを主波長とする紫外線を２００℃以下の温度の加熱下で照射し、紫外線により発生したオゾンにより有機シロキサン膜の表面を酸化し、引き続き４００℃以上、特に９００℃付近で加熱することにより、緻密化した二酸化硅素膜を得るという技術である。
【００１０】
一方、国際公開第０３／０２５９９４号パンフレットおよび米国特許出願公開第２００４／００５８０９０号公報には、ＨＳＱ（水素化シルセスキオキサン）またはＭＳＱを紫外線で硬化する手法が開示されている。この技術は、主に、酸素存在下でＨＳＱまたは、ＨＳＱ／ＭＳＱ共縮合物に紫外線を照射することで、系中に発生した活性酸素（例えば、オゾンなど）がＨＳＱ中のＳｉ−Ｈの酸化を促進し、ＳｉＯ２結合が豊富なシリカ膜を形成するものである。また、これらの先行例には同手法がＭＳＱに対しても有効であることが述べられているが、その場合でも酸素存在下の方がキュアに有効であることが述べられており、主に、活性酸素によるＳｉＯ２結合が架橋反応の主たるメカニズムであると推定できる。このように、ＳｉＯ２結合を短時間に形成させることは他のキュア方法では実現困難であり、この紫外線を用いることが技術の一つの特徴であるが、この手法により形成されたシリカ膜は、ＳｉＯ２結合の増加により、弾性率や硬度の高い膜が得られる一方で、膜の親水性が上がり、吸湿や誘電率の上昇を招くという問題点も存在する。吸湿性の高い膜は、一般的に、半導体装置用層間絶縁膜の加工時の、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）によるダメージを受けやすく、また、ウエット洗浄液に対する耐薬品性にも劣る。特に、絶縁膜自体がポーラスな構造を有する比誘電率ｋが２．５以下の低誘電率層間絶縁膜ではこの傾向は顕著である。したがって、
（ａ）光酸発生剤、光塩基発生剤、増感剤などのイオン性物質、電荷キャリアもしくは腐食性化合物の発生源を含まず、短時間で硬化可能な有機シリカゾル組成物、
（ｂ）トランジスタ構造へのダメージが無く、枚葉プロセスで処理可能な有機シリカ系膜のキュア方法、
（ｃ）吸湿性がなく疎水性に富んだ有機シリカ系膜、
（ｄ）銅ダマシン構造の形成に耐えうる機械的強度を有する有機シリカ系膜、
がＬＳＩ用半導体装置の低誘電率層間絶縁膜およびその形成方法として望まれている。
【００１１】
また、通常、半導体装置に用いられる低誘電率絶縁膜用の有機シリカゾル組成物は、ＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）、パッケージングなどの力学的ストレスの生ずる工程での収率を考慮して、熱硬化後に得られた有機シリカ膜が高い弾性率を示すように、有機シリカゾルの組成を制御している（例えば米国特許第６４９５２６４号明細書）。具体的には、有機シリカゾル内の４つの酸素原子と結合したシリコン原子（以下、「Ｑ成分」という）を、通常、４０モル％以上に増やすことで、シリカ膜中の絶対的な架橋密度を上げる設計になっている。Ｑ成分を上げることで架橋密度が上昇し、弾性率、硬度の高い膜が得られる。しかしながら、Ｑ成分が有する架橋部位（シラノール）を完全に反応させることは難しく、Ｑ成分を増やしすぎると熱硬化後の残留シラノールが多く、親水性で吸湿性の高い膜となってしまう。この弱点を補うため、通常、メチルトリアルコキシシランなどの疎水性基を有するアルコキシシランとの共縮合を塩基性触媒（例えば、アンモニアやテトラアルキルヒドロキシアンモニウム）を用いて行い縮合度の高いゾルを生成することでゾル中の絶対的なシラノール量を減らしたり（米国特許第６４１３６４７号明細書）、さらに、高縮合ゾルに追加で疎水化処理を行うなど工夫をしている（特開２００４−５９７３７号公報、特開２００４−１４９７１４号公報）。ただし、このようなＱ成分を多く含む有機シリカゾルは、依然、架橋密度が高く、分子鎖の運動性が低いため固相反応時の拡散障壁が非常に高い。このような、Ｑ成分を多く含む有機シリカゾルの硬化を、たとえば４００℃の温度で５分以内の紫外線照射を行っても、縮合反応が促進される兆候は全く見られない。このような有機シリカゾルを反応させるためには、やはり、３０分以上の硬化時間が必要である。
【特許文献１】米国特許第６２３５１０１号明細書
【特許文献２】米国特許第６４１３６４７号明細書
【特許文献３】米国特許第６４９５２６４号明細書
【特許文献４】米国特許第６２０４２０１号明細書
【特許文献５】欧州特許第１１２２７７０号明細書
【特許文献６】特開２０００−１０９６９５号公報
【特許文献７】特開２００２−２８８２６８号公報
【特許文献８】米国特許第６３８３９１３号明細書
【特許文献９】特開昭６３−２４８７１０号公報
【特許文献１０】特開昭６３−２８９９３９号公報
【特許文献１１】特公平８−２９９３２号公報
【特許文献１２】特開２００１−１１０８０２号公報
【特許文献１３】特開平３−３０４２７号公報
【特許文献１４】特開平１−１９４９８０号公報
【特許文献１５】国際公開第０３／０２５９９４号パンフレット
【特許文献１６】米国特許出願公開第２００４／００５８０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、高集積化および多層化が望まれているＬＳＩ用半導体装置の製造などにおいて好適に用いることができ、紫外線照射により加熱時間を従来より短縮することが可能であり、低比誘電率であり、機械的強度などに優れた絶縁膜を形成することができる半導体装置の絶縁膜形成用組成物を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、本発明の絶縁膜形成組成物を用い、低比誘電率であり、機械的強度に優れ、さらに疎水性の高いシリカ系膜を従来より短い加熱時間で形成する方法、およびシリカ系膜を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、本発明のシリカ系膜を用いた配線構造体、および該配線構造体を含む半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る半導体装置の絶縁膜形成用組成物は、下記一般式（Ａ）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも１種のシラン化合物と、下記一般式（Ｂ）で表される化合物および下記一般式（Ｃ）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも１種のシラン化合物とを、加水分解、縮合した加水分解縮合物ならびに有機溶媒を含み、熱および２５０ｎｍ以下の波長の紫外線を用いて硬化することができる。
【００１６】
【化３】
2006041052.tif 000002
［式中、Ｒ１〜Ｒ８は同一または異なり、アルキル基、アリール基を示し、Ｘは、下記一般式（Ａ１）または下記一般式（Ａ２）を示す。］
【００１７】
【化４】
2006041052.tif 000003
［式中、Ｙ１〜Ｙ８は同一または異なり、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基を表し、Ｙ１とＹ２、またはＹ５とＹ６との組み合わせで環を形成していても良い。］
（Ｒ９）ａ−Ｓｉ−（ＯＲ１０）４−ａ・・・（Ｂ）
（式中、Ｒ９、Ｒ１０はアルキル基、アリール基、ａは０〜３の整数を表す）
Ｒ１１ｂ（Ｒ１２Ｏ）３−ｂＳｉ−（Ｒ１５）ｄ−Ｓｉ（ＯＲ１３）３−ｃＲ１４ｃ・・・（Ｃ）
［式中、Ｒ１１〜Ｒ１４は同一または異なり、それぞれアルキル基、アリール基を示し、ｂおよびｃは同一または異なり、０〜２の数を示し、Ｒ１５は酸素原子、フェニレン基または−（ＣＨ２）ｍ−で表される基（ここで、ｍは１〜６の整数である）、ｄは０または１を示す。］
【００１８】
本発明に係る半導体装置の絶縁膜形成用組成物は、シラン化合物中の前記一般式（Ａ）で表される化合物が、６０モル％以下であることができる。
【００１９】
本発明に係る半導体装置の絶縁膜形成用組成物は、前記一般式（Ｂ）で表される化合物および前記一般式（Ｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる２種以上のシラン化合物を用いることができる。
【００２０】
本発明に係る半導体装置の絶縁膜形成用組成物は、前記一般式（Ｂ）で表される化合物および前記一般式（Ｃ）で表される化合物からなる群から選ばれる２種以上のシラン化合物が、アルキルトリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランであることができる。
【００２１】
本発明に係る半導体装置の絶縁膜形成用組成物においては、紫外線に活性な反応促進剤を含まないことができる。かかる反応促進剤としては、反応開始剤、酸発生剤、塩基発生剤および紫外線吸収機能を有する増感剤のいずれか、または２種以上の組合せであることができる。
【００２２】
本発明に係る半導体装置の絶縁膜形成用組成物においては、ナトリウム、カリウム、鉄の含有量がそれぞれ１００ｐｐｂ以下であることができる。
【００２３】
本発明に係るシリカ系膜の形成方法は、本発明の半導体装置の絶縁膜形成用組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を加熱する工程と、
前記塗膜に紫外線を照射して硬化処理を行う工程と、を含む。
【００２４】
本発明に係るシリカ系膜の形成方法においては、前記紫外線は、波長が２５０ｎｍ以下であることができる。
【００２５】
本発明のシリカ系膜の形成方法においては、加熱および紫外線の照射を同時に行うことができる。
【００２６】
本発明のシリカ系膜の形成方法においては、前記加熱は１００〜４５０℃で行われることができる。
【００２７】
本発明のシリカ系膜は、比誘電率が１．５〜３．２、膜密度が０．７〜１．３ｇ／ｃｍ３および水に対する接触角が６０゜以上であることができる。
【００２８】
本発明の配線構造体は、本発明のシリカ系膜を層間絶縁膜として用いている。また、本発明の半導体装置は、本発明の配線構造体を含む。
【００２９】
本発明の半導体装置の絶縁膜形成用組成物（以下、単に「膜形成用組成物」という）、すなわち、特定の組成範囲を持つ有機シリカゾルの組成物を、基板に塗布して乾燥した後に、加熱および紫外線の照射によって硬化（キュア）することで、低比誘電率であり、機械的強度などに優れた絶縁膜を形成することができる。
【００３０】
以下、本発明の膜形成用組成物およびシリカ系膜の形成方法における特徴について述べる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明について具体的に説明する。
【００３２】
１．膜形成用組成物
本発明に係る膜形成用組成物は、下記一般式（Ａ）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも１種のシラン化合物と、下記一般式（Ｂ）、（Ｃ）で表される化合物の群から選ばれた少なくとも２種以上のシラン化合物とを加水分解、縮合した加水分解縮合物であって、下記一般式（Ａ１）または（Ａ２）で表される炭素−炭素二重結合を含む有機基を含有する加水分解縮合物（有機シリカゾル）と、有機溶媒と、を含み、熱および紫外線を用いて硬化される。
【００３３】
【化５】
2006041052.tif 000004
［式中、Ｒ１〜Ｒ８は同一または異なり、アルキル基を示し、Ｘは、下記一般式（Ａ１）または下記一般式（Ａ２）を示す。］
【００３４】
【化６】
2006041052.tif 000005
［式中、Ｙ１〜Ｙ８は同一または異なり、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基を表し、Ｙ１とＹ２、またはＹ５とＹ６との組み合わせで環を形成していても良い。］
（Ｒ９）ａ−Ｓｉ−（ＯＲ１０）４−ａ・・・（Ｂ）
（式中、Ｒ９はアルキル基、アリール基、Ｒ１０はアルキル基、アリール基、ａは０〜３の整数を表す）
Ｒ１１ｂ（Ｒ１２Ｏ）３−ｂＳｉ−（Ｒ１５）ｄ−Ｓｉ（ＯＲ１３）３−ｃＲ１４ｃ・・・（Ｃ）
［式中、Ｒ１１〜Ｒ１４は同一または異なり、それぞれアルキル基、アリール基を示し、ｂおよびｃは同一または異なり、０〜２の数を示し、Ｒ１５は酸素原子、フェニレン基または−（ＣＨ２）ｍ−で表される基（ここで、ｍは１〜６の整数である）、ｄは０または１を示す。］
【００３５】
以下、シラン化合物、組成、有機溶媒、添加剤などについて、具体的に説明する。
【００３６】
１．１．シラン化合物
前記一般式（Ａ）で表される化合物（以下、「化合物１」ともいう）、前記一般式（Ｂ）で表される化合物（以下、「化合物２」ともいう）、前記一般式（Ｃ）で表される化合物（以下、「化合物３」ともいう）としては、以下のものを用いることができる。
【００３７】
１．１．１．化合物１
化合物１は、一般式（Ａ）で表されるように、一般式（Ａ１）または（Ａ２）で示される炭素−炭素二重結合を有する有機基を含むシラン化合物である。
【００３８】
前記一般式（Ａ）において、Ｒ１〜Ｒ８は、同一または異なり、アルキル基、アリール基である。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、などが挙げられ、好ましくは炭素数１〜５であり、これらのアルキル基は鎖状でも、分岐していてもよく、さらに水素原子がフッ素原子などに置換されていてもよい。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、フルオロフェニル基などを挙げることができる。
【００３９】
前記一般式（Ａ）において、Ｘは一般式（Ａ１）または（Ａ２）で表される。一般式（Ａ１）または（Ａ２）において、Ｙ１〜Ｙ８は同一または異なり、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アリール基を表し、Ｙ１とＹ２、またはＹ５とＹ６との組み合わせで環を形成していても良い。ここで、アルキル基、アリール基としては、前記一般式（Ａ）のＲ１〜Ｒ８として例示したものと同様の基を挙げることができる。
【００４０】
一般式（Ａ１）としては、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１−ペンテニル基、１−ヘキサニル基、スチリル基、シクロペンタニル基、シクロヘキセニル基などを挙げることができる。
【００４１】
一般式（Ａ２）としては、アリル基、２−メチルプロペニル基、２−ブテニル基、シンナミル基、シクロペンテニルメチル基、シクロヘキセニルメチル基などを挙げることができる。
【００４２】
これら一般式（Ａ１）または（Ａ２）で示される有機基において、ビニル基、アリル基、２−イソプロペニル基、スチリル基などを好ましい基として挙げることができる。
【００４３】
化合物１の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ビニルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ビニルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ビニルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、１−プロペニルトリメトキシシラン、１−プロペニルトリエトキシシラン、２−プロペニルトリメトキシシラン、２−プロペニルトリエトキシシラン、２−プロペニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、２−プロペニルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、２−プロペニルトリ−ｎ−ブトキシシラン、２−プロペニルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、２−プロペニルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、２−プロペニルトリフェノキシシラン、１−ブテニルトリメトキシシラン、１−ブテニルトリエトキシシラン、１−ペンテニルトリメトキシシラン、１−ペンテニルトリエトキシシラン、１−ヘキセニルトリメトキシシラン、１−ヘキセニルトリエトキシシラン、スチリルトリメトキシシラン、スチリルトリエトキシシラン、スチリルトリ−ｎ−プロポキシシラン、スチリルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、スチリルトリ−ｎ−ブトキシシラン、スチリルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、スチリルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、スチリルトリフェノキシシラン、シクロペンテニルトリメトキシシラン、シクロペンテニルトリエトキシシラン、シクロヘキセニルトリメトキシシラン、シクロヘキセニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリ−ｎ−プロポキシシラン、アリルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、アリルトリ−ｎ−ブトキシシラン、アリルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、アリルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、アリルトリフェノキシシラン、２−メチルプロペニルトリメトキシシラン、２−メチルプロペニルトリエトキシシラン、２−ブテニルトリメトキシシラン、２−ブテニルトリエトキシシラン、（シクロペンテニル）メチルトリメトキシシラン、（シクロペンテニル）メチルトリエトキシシラン、（シクロヘキセニル）メチルトリメトキシシラン、（シクロヘキセニル）メチルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ジビニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジビニルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジビニルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジビニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジビニルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジビニルジフェノキシシラン、ジ−１−プロペニルジメトキシシラン、ジ−１−プロペニルジエトキシシラン、ジ−２−プロペニルジメトキシシラン、ジ−２−プロペニルジエトキシシラン、ジ−２−プロペニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジ−２−プロペニルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジ−２−プロペニルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジ−２−プロペニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジ−２−プロペニルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−２−プロペニルジフェノキシシラン、ジ−１−ブテニルジメトキシシラン、ジ−１−ブテニルジエトキシシラン、ジ−１−ペンテニルジメトキシシラン、ジ−１−ペンテニルジエトキシシラン、ジ−１−ヘキサニルジメトキシシラン、ジ−１−ヘキサニルジエトキシシラン、ジスチリルジメトキシシラン、ジスチリルジエトキシシラン、ジスチリルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジスチリルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジスチリルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジスチリルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジスチリルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジスチリルジフェノキシシラン、ジシクロペンテニルジメトキシシラン、ジシクロペンテニルジエトキシシラン、ジシクロヘキセニルジメトキシシラン、ジシクロヘキセニルジエトキシシラン、ジアリルジメトキシシラン、ジアリルジエトキシシラン、ジアリルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジアリルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、ジアリルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジアリルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジアリルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジアリルジフェノキシシラン、ジ−２−メチルプロペニルジメトキシシラン、ジ−２−メチルプロペニルジエトキシシラン、ジ−２−ブテニルジメトキシシラン、ジ−２−ブテニルジエトキシシラン、ジ（シクロペンテニル）メチルジメトキシシラン、ジ（シクロペンテニル）メチルジエトキシシラン、ジ（シクロヘキセニル）メチルジメトキシシラン、ジ（シクロヘキセニル）メチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン、メチルビニルジ−ｎ−プロポキシシラン、メチルビニルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、メチルビニルジ−ｎ−ブトキシシラン、メチルビニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、メチルビニルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルビニルジフェノキシシラン、エチルビニルジメトキシシラン、エチルビニルジエトキシシラン、ｎ−プロピルビニルジメトキシシラン、ｎ−プロピルビニルジエトキシシラン、ｉｓｏ−プロピルビニルジメトキシシラン、ｉｓｏ−プロピルビニルジエトキシシラン、ｎ−ブチルビニルジメトキシシラン、ｎ−ブチルビニルジエトキシシラン、ｉｓｏ−ブチルビニルジメトキシシラン、ｉｓｏ−ブチルビニルジエトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルビニルジメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルビニルジエトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルビニルジメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルビニルジエトキシシラン、フェニルビニルジメトキシシラン、フェニルビニルジエトキシシラン、メチル−２−プロペニルジメトキシシラン、メチル−２−プロペニルジエトキシシラン、メチルスチリルジメトキシシラン、メチルスチリルジエトキシシラン、アリルメチルジメトキシシラン、アリルメチルジエトキシシラン、アリルメチルジ−ｎ−プロポキシシラン、アリルメチルジ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、アリルメチルジ−ｎ−ブトキシシラン、アリルメチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、アリルメチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、アリルメチルジフェノキシシラン、アリルエチルジメトキシシラン、アリルエチルジエトキシシラン、アリル−ｎ−プロピルジメトキシシラン、アリル−ｎ−プロピルジエトキシシラン、アリル−ｉｓｏ−プロピルジメトキシシラン、アリル−ｉｓｏ−プロピルジエトキシシラン、アリル−ｎ−ブチルジメトキシシラン、アリル−ｎ−ブチルジエトキシシラン、アリル−ｉｓｏ−ブチルジメトキシシラン、アリル−ｉｓｏ−ブチルジエトキシシラン、アリル−ｓｅｃ−ブチルジメトキシシラン、アリル−ｓｅｃ−ブチルジエトキシシラン、アリル−ｔｅｒｔ−ブチルジメトキシシラン、アリル−ｔｅｒｔ−ブチルジエトキシシラン、アリルフェニルジメトキシシラン、アリルフェニルジエトキシシラン等を挙げることができる。
【００４４】
化合物１として特に好ましい化合物は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−プロペニルトリメトキシシラン、２−プロペニルトリエトキシシラン、スチリルトリメトキシシラン、スチリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ジ−２−プロペニルジメトキシシラン、ジ−２−プロペニルジエトキシシラン、ジスチリルジメトキシシラン、ジスチリルジエトキシシラン、ジアリルジメトキシシラン、ジアリルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン、アリルメチルジメトキシシラン、アリルメチルジエトキシシランなどである。
【００４５】
１．１．２．化合物２
前記一般式（Ｂ）において、Ｒ９、Ｒ１０としては、前記一般式（Ａ）のＲ１〜Ｒ８として例示したものと同様の基を挙げることができる。
【００４６】
前記一般式（Ｂ）において、ａ＝０の化合物としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラフェノキシシランなどを挙げることができ、特に好ましい化合物としてはテトラメトキシシラン、テトラエト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してもよい。
【００４７】
さらに、一般式（Ｂ）において、ａ＝１の化合物としては、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−ブトキシシラン、メチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、エチルトリフェノキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリフェノキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリ−ｎ−プロポキシシラン、イソプロピルトリイソプロポキシシラン、イソプロピルトリ−ｎ−ブトキシシラン、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−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｎ−ブチルトリ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−ブチルトリメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルイソトリエトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリイソプロポキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルトリフェノキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルトリメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルトリエトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルト−ｎ−プロポキシシラン、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、ｔｅｒｔ−ブチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルトリフェノキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリ−ｎ−プロポキシシラン、トリイソプロポキシシラン、トリ−ｎ−ブトキシシラン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、トリフェノキシシランを挙げることができ、特に好ましい化合物として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、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエト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してもよい。
【００４８】
さらに、一般式（Ｂ）において、ａ＝２の化合物としては、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、ジメチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジメチルジフェノキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジエチルジフェノキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジメトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジエトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジイソプロポキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジ−フェノキシシラン、ジ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、ジイソプロピルジ−ｎ−プロポキシシラン、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、ジイソプロピルジ−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−ブトキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジ−フェノキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジメトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジエトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジイソプロポキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−ｓｅｃ−ブチルジ−フェノキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジメトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジエトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジイソプロポキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジ−フェノキシシランが挙げられる。特に好ましい化合物は、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、などである。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。
【００４９】
さらに、一般式（Ｂ）において、ａ＝３の化合物としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチル−ｎ−プロポキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラン、トリメチル−ｎ−ブトキシシラン、トリメチル−ｓｅｃ−ブトキシシラン、トリメチル−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、トリメチルフェノキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシランが挙げられる。特に好ましい化合物は、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメト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してもよい。
【００５０】
１．１．３．化合物３
前記一般式（Ｃ）において、Ｒ１１〜Ｒ１４としては、前記一般式（Ａ）のＲ１〜Ｒ８として例示したものと同様の基を挙げることができる。
【００５１】
一般式（Ｃ）において、ｄ＝０の化合物としては、ヘキサメトキシジシラン、ヘキサエトキシジシラン、ヘキサフェノキシジシラン、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−ペンタエトキシ−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−ペンタメトキシ−２−エチルジシラン、１，１，１，２，２−ペンタエトキシ−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−ペンタメトキシ−２−フェニルジシラン、１，１，１，２，２−ペンタエトキシ−２−フェニルジシラン、１，１，１，２，２−ペンタフェノキシ−２−フェニルジシラン、１，１，２，２−テトラメトキシ−１，２−ジメチルジシラン、１，１，２，２−テトラエトキシ−１，２−ジメチルジシラン、１，１，２，２−テトラフェノキシ−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−ジフェニルジシラン、１，１，２，２−テトラエトキシ−１，２−ジフェニルジシラン、１，１，２，２−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−トリメチルジシラン、１，１，２−トリエトキシ−１，２，２−トリメチルジシラン、１，１，２−トリフェノキシ−１，２，２−トリメチルジシラン、１，１，２−トリメトキシ−１，２，２−トリエチルジシラン、１，１，２−トリエトキシ−１，２，２−トリエチルジシラン、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−トリフェノキシ−１，２，２−トリフェニルジシラン、１，２−ジメトキシ−１，１，２，２−テトラメチルジシラン、１，２−ジエトキシ−１，１，２，２−テトラメチルジシラン、１，２−ジフェノキシ−１，１，２，２−テトラメチルジシラン、１，２−ジメトキシ−１，１，２，２−テトラエチルジシラン、１，２−ジエトキシ−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ン、１，２−ジフェノキシ−１，１，２，２−テトラフェニルジシランなどを挙げることができる。
【００５２】
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−テトラメトキシ−１，２−ジメチルジシラン、１，１，２，２−テトラエトキシ−１，２−ジメチルジシラン、１，１，２，２−テトラメトキシ−１，２−ジフェニルジシラン、１，２−ジメトキシ−１，１，２，２−テトラメチルジシラン、１，２−ジエトキシ−１，１，２，２−テトラメチルジシラン、１，２−ジメトキシ−１，１，２，２−テトラフェニルジシラン、１，２−ジエトキシ−１，１，２，２−テトラフェニルジシランなどを、好ましい例として挙げることができる。
【００５３】
さらに、一般式（Ｃ）において、Ｒ１５が−（ＣＨ２）ｍ−で表される基の化合物としては、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、ビス（トリ−ｎ−プロポキシシリル）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（トリ−ｎ−プロポキシシリル）エタン、１，２−ビス（トリ−ｉｓｏ−プロポキシシリル）エタン、１，２−ビス（トリ−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−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−プロポキシシリル）メタン、１−（ジ−ｎ−ブトキシメチルシリル）−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、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−（トリ−ｉｓｏ−プロポキシシリル）エタン、１−（ジ−ｎ−ブトキシメチルシリル）−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−（トリ−ｓｅｃ−ブトキシシリル）エタン、１−（ジ−ｔｅｒｔ−ブトキシメチルシリル）−２−（トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシリル）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、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、ビス（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−ビス（トリ−ｎ−プロポキシシリル）ベンゼン、１，２−ビス（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−プロポキシシリル）ベンゼン、１，３−ビス（トリ−ｎ−ブトキシシリル）ベンゼン、１，３−ビス（トリ−ｓｅｃ−ブトキシシリル）ベンゼン、１，３−ビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシリル）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、１，４−ビス（トリ−ｎ−プロポキシシリル）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−ブトキシシリル）ベンゼン、１，４−ビス（トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシリル）ベンゼンなど挙げることができる。
【００５４】
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。
【００５５】
上述した任意化合物は、１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。
【００５６】
１．１．４．シラン化合物の組成
本発明の膜形成用組成物において、前記化合物１で表される化合物の合計の使用量は、６０モル％以下、より好ましくは５モル％以上５０モル％以下である。化合物１の使用量が６０モル％を超えると、一般式（Ａ１）または（Ａ２）で表される置換基同士での重合等の、脱離以外の副反応が起きて好ましくないことがある。
【００５７】
また、化合物２および化合物３からなる群から選ばれる化合物は少なくとも１種でよいが、化合物２および化合物３から選ばれる化合物を２種以上とすることで、絶縁膜を形成した際の性能のバランスが優れるものが得られる。
【００５８】
化合物２および化合物３からなる群から選ばれる化合物を２種以上使用する際に、アルキルトリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランを選択することが好ましい。
【００５９】
また、本発明の膜形成用組成物においては、紫外線活性を有する反応促進剤を含まないことができる。ここで、「反応促進剤」とは、反応開始剤、触媒（酸発生剤、塩基発生剤）および紫外線吸収機能を有する増感剤のいずれか、または２種以上の組合せを意味する。本発明の膜形成用組成物は、このような反応促進剤を含まなくとも、熱を併用した紫外線の照射のみで硬化（キュア）することができる点に特徴を有する。これは、化合物１の有機基Ｘが紫外線を吸収することによって、該有機基が励起・脱離することにより縮合反応が進行することによると考えられる。このことは、後述する実施例からも推定される。したがって、置換基の酸化や置換基同士の反応を開始させない範囲で、化合物１を含むことができる。
【００６０】
化合物１〜３で表される化合物を加水分解、縮合させる際に、一般式（Ａ）〜（Ｃ）においてＯＲで表される基１モル当たり、０．１〜１００モルの水を用いることができる。
【００６１】
本発明の膜形成用組成物における加水分解・縮合物は、ポリスチレン換算重量平均分子量で５００〜５００，０００であることが好ましい。分子量が大きすぎると、粒子が生成し、また、有機シリカ系膜内の細孔が大きくなりすぎて好ましくない。分子量が低すぎると、塗布性、また、保存安定性に問題が生じる。なお、完全加水分解縮合物とは、シロキサン化合物成分中ＯＲで表される基が１００％加水分解してＯＨ基となり、完全に縮合したものを示す。
【００６２】
１．１．５．膜形成用組成物の製造方法
本発明の膜形成用組成物は、上述した化合物１〜３と水を含む有機溶媒を混合し、必要に応じて加熱することにより得ることができる。有機溶媒としては、１．２．で述べるものを用いることができる。
【００６３】
本発明において、加水分解縮合は、金属キレート化合物、酸性化合物、または塩基性化合物の存在下で行うことができる。なお、特に限定するものではないが、塗布、キュア後の絶縁膜の誘電率が、２．６〜３．２のものは、金属キレート化合物、または酸性化合物、誘電率が、１．５〜３．０のものは、塩基性化合物を用いて行うことができる。以下、金属キレート化合物、酸性化合物、および塩基性化合物それぞれについて説明する。
【００６４】
（金属キレート化合物）
化合物１〜３の加水分解縮合時に使用可能な金属キレート化合物は、下記一般式（１）で表される。
【００６５】
Ｒ１６βＭ（ＯＲ１７）α−β      ・・・・・（１）
〔式中、Ｒ１６はキレート剤、Ｍは金属原子、Ｒ１７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、αは金属Ｍの原子価、βは１〜αの整数を表す。〕
【００６６】
ここで、金属Ｍとしては、IIIＢ族金属（アルミニウム、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種の金属であることが好ましく、チタン、アルミニウム、ジルコニウムがより好ましい。
【００６７】
金属キレート化合物の具体例としては、トリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリイソプロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン、トリ−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（アセチルアセトナート）チタン、ジ−ｎ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン、ジ−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）チタン、モノ−ｎ−プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノイソプロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ−ｎ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン、モノ−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、トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリイソプロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン、ジエトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｎ−プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジイソプロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、ジ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン、モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｎ−プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノイソプロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｎ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン、モノ−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（エチルアセトアセテート）チタン、モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）チタン、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）チタン、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）チタン、等のチタンキレート化合物；トリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリイソプロポキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジエトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ−ｎ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジイソプロポキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、ジ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ−ｎ−プロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノイソプロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ−ｎ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、モノ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、テトラキス（アセチルアセトナート）ジルコニウム、トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｎ−プロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリイソプロポキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｎ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリ−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（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジイソプロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ジ−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・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｎ−プロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノイソプロポキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｎ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、等のジルコニウムキレート化合物；トリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）アルミニウム、トリ−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・モノ（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）アルミニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（アセチルアセトナート）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）アルミニウム、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（アセチルアセトナート）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）アルミニウム、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）アルミニウム、モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）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）アルミニウム、モノイソプロポキシ・トリス（アセチルアセトナート）アルミニウム、モノ−ｎ−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−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−ブトキシ・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）アルミニウム、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−プロポキシ・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（エチルアセトアセテート）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）アルミニウム、トリ−ｓｅｃ−ブトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）アルミニウム、トリ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・モノ（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（エチルアセトアセテート）アルミニウム、ジイソプロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）アルミニウム、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）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）アルミニウム、ジ−ｔｅｒｔ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）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、モノ−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・トリス（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（エチルアセトアセテート）アルミニウム、モノ−ｓｅｃ−ブトキシ・トリス（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（エチルアセトアセテート）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（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）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、等のアルミニウムキレート化合物；等の１種または２種以上が挙げられる。
【００６８】
特に、（ＣＨ３（ＣＨ３）ＨＣＯ）４−ｔＴｉ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）ｔ，（ＣＨ３（ＣＨ３）ＨＣＯ）４−ｔＴｉ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５）ｔ（Ｃ４Ｈ９Ｏ）４−ｔＴｉ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）ｔ,（Ｃ４Ｈ９Ｏ）４−ｔＴｉ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５）ｔ，（Ｃ２Ｈ５（ＣＨ３）ＣＯ）４−ｔＴｉ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）ｔ,（Ｃ２Ｈ５（ＣＨ３）ＣＯ）４−ｔＴｉ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５）ｔ（ＣＨ３（ＣＨ３）ＨＣＯ）４−ｔＺｒ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）ｔ（ＣＨ３（ＣＨ３）ＨＣＯ）４−ｔＺｒ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５）ｔ（Ｃ４Ｈ９Ｏ）４−ｔＺｒ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）ｔ,（Ｃ４Ｈ９Ｏ）４−ｔＺｒ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５）ｔ，（Ｃ２Ｈ５（ＣＨ３）ＣＯ）４−ｔＺｒ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）ｔ,（Ｃ２Ｈ５（ＣＨ３）ＣＯ）４−ｔＺｒ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５）ｔ（ＣＨ３（ＣＨ３）ＨＣＯ）３−ｔＡｌ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）ｔ（ＣＨ３（ＣＨ３）ＨＣＯ）３−ｔＡｌ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５）ｔ（Ｃ４Ｈ９Ｏ）３−ｔＡｌ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）ｔ,（Ｃ４Ｈ９Ｏ）３−ｔＡｌ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５）ｔ，（Ｃ２Ｈ５（ＣＨ３）ＣＯ）３−ｔＡｌ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＣＨ３）ｔ,（Ｃ２Ｈ５（ＣＨ３）ＣＯ）３−ｔＡｌ（ＣＨ３ＣＯＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５）ｔ等の１種または２種以上が、使用される金属キレート化合物として好ましい。
【００６９】
金属キレート化合物の使用量は、加水分解縮合時の化合物１〜３成分の総量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。金属キレート化合物の使用割合が０．０００１重量部未満であると、塗膜の塗布性が劣る場合があり、１０重量部を超えると塗膜のクラック耐性が低下することがある。また、金属キレート化合物は、加水分解縮合時に化合物１〜３成分とともに有機溶媒中にあらかじめ添加しておいてもよいし、水の添加時に水中に溶解あるいは分散させておいてもよい。
【００７０】
金属キレート化合物の存在下で化合物１〜３成分を加水分解縮合させる場合、化合物１〜３成分の総量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モルの水を加えることが特に好ましい。添加する水の量が０．５モル未満であると塗膜の耐クラック性が劣る場合があり、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。
【００７１】
（酸性化合物）
化合物１〜３成分との加水分解縮合時に使用可能な酸性化合物としては、有機酸または無機酸が例示できる。有機酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、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、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、メサコン酸、シトラコン酸、リンゴ酸、マロン酸、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を挙げることができる。無機酸としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸などを挙げることができる。なかでも、加水分解および縮合反応中のポリマーの析出やゲル化のおそれが少ない点で有機酸が好ましく、このうち、カルボキシル基を有する化合物がより好ましく、なかでも、酢酸、シュウ酸、マレイン酸、ギ酸、マロン酸、フタル酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、メサコン酸、シトラコン酸、リンゴ酸、マロン酸、グルタル酸、無水マレイン酸の加水分解物が特に好ましい。これらは１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。
【００７２】
酸性化合物の使用量は、加水分解縮合時の化合物１〜３成分の総量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。酸性化合物の使用割合が０．０００１重量部未満であると、塗膜の塗布性が劣る場合があり、１０重量部を超えると塗膜のクラック耐性が低下することがある。また、酸性化合物は、加水分解縮合時に化合物１〜３成分とともに有機溶媒中にあらかじめ添加しておいてもよいし、水の添加時に水中に溶解あるいは分散させておいてもよい。
【００７３】
酸性化合物の存在下で化合物１〜３成分を加水分解縮合させる場合、化合物１〜３成分の総量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モルの水を加えることが特に好ましい。添加する水の量が０．５モル未満であると塗膜の耐クラック性が劣る場合があり、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。
【００７４】
（塩基性化合物）
化合物１〜３成分との加水分解縮合時に使用可能な塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、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、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、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、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクラン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、尿素、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロオキサイド、ベンジルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、などを挙げることができる。これらの中で、アンモニア、有機アミン類、アンモニウムハイドロオキサイド類を好ましい例として挙げることができ、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラプロピルアンモニウムハイドロオキサイドが特に好ましい。これらの塩基性化合物は、１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。
【００７５】
塩基性化合物の使用量は、化合物１〜３成分のアルコキシル基の総量１モルに対して、通常、０．００００１〜１モル、好ましくは０．００００５〜０．５モルである。塩基性化合物の使用量が上記範囲内であれば、反応中のポリマーの析出やゲル化のおそれが少ない。
【００７６】
塩基性化合物の存在下で化合物１〜３成分を加水分解縮合させる場合、化合物１〜３成分の総量１モル当たり０．５〜１５０モルの水を用いることが好ましく、０．５〜１３０モルの水を加えることが特に好ましい。添加する水の量が０．５モル未満であると塗膜の耐クラック性が劣る場合があり、１５０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。
【００７７】
この場合、水とともに、沸点１００℃以下のアルコールを用いることが好ましい。ここで、沸点１００℃以下のアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノールを挙げることができる。沸点１００℃以下のアルコールの使用量は、化合物１〜３成分の総量１モルに対して通常３〜１００モル、好ましくは５〜８０モルである。
【００７８】
なお、沸点１００℃以下のアルコールは、化合物１〜３成分の加水分解および／またはその縮合の際に生じる場合があり、その含量が２０重量％以下、好ましくは５重量％以下になるように蒸留などにより除去することが好ましい。また、添加剤として、オルソギ酸メチル等の脱水剤やさらなる金属錯体やレベリング剤が含まれていてもよい。
【００７９】
また、塩基性化合物の存在下で化合物１〜３成分から加水分解縮合物を得た後、本発明の膜形成用組成物（Ｉ）のｐＨを７以下に調整することが好ましい。ｐＨを調整する方法としては、１）ｐＨ調整剤を添加する方法、２）常圧または減圧下で、組成物中から塩基性化合物を留去する方法、３）窒素、アルゴンなどのガスをバブリングすることにより、組成物中から（塩基性化合物を除去する方法、４）イオン交換樹脂により、組成物中から塩基性化合物を除去する方法、５）抽出や洗浄によって塩基性化合物を系外に除去する方法、などが挙げられる。これらの方法は、それぞれ、組み合わせて用いてもよい。
【００８０】
ここで、上記ｐＨ調整剤としては、無機酸や有機酸が挙げられる。無機酸としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸、ホウ酸、シュウ酸などを挙げることができる。また、有機酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、シュウ酸、マレイン酸、メチルマロン酸、アジピン酸、セバシン酸、没食子酸、酪酸、メリット酸、アラキドン酸、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を挙げることができる。これら化合物は、１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。
【００８１】
上記ｐＨ調整剤による組成物のｐＨは、７以下、好ましくは１〜６に調整される。上記ｐＨ調整剤により上記範囲内にｐＨを調整することにより、組成物（Ｉ）の貯蔵安定性が向上するという効果が得られる。ｐＨ調整剤の使用量は、組成物（Ｉ）のｐＨが上記範囲内となる量であり、その使用量は適宜選択される。
【００８２】
（有機溶媒）
本発明においては、シラン化合物１〜３を有機溶媒中で加水分解縮合を行なうことができる。ここで、有機溶媒としては、下記一般式（２）で表される溶剤であることが好ましい。
【００８３】
Ｒ１８Ｏ（ＣＨＣＨ３ＣＨ２Ｏ）γＲ１９      ・・・・・（２）
〔Ｒ１８およびＲ１９は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜４のアルキル基またはＣＨ３ＣＯ−から選ばれる１価の有機基を示し、γは１〜２の整数を表す。〕
【００８４】
上記一般式（２）において、炭素数１〜４のアルキル基としては、先の一般式（１）においてアルキル基として示したものと同様のものを挙げることができる。
【００８５】
上記一般式（２）で表される有機溶媒としては、具体例には、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、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、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテートなどが挙げられ、特に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、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテートが好ましい。これらは１種または２種以上を同時に使用することができる。なお、上記一般式（２）で表される溶剤とともに、エステル系溶媒やアミド系溶媒等の他の溶剤が多少含まれていてもよい。
【００８６】
本発明の膜形成用組成物の全固形分濃度は、好ましくは０．１〜１０重量％であり、使用目的に応じて適宜調整される。本発明の膜形成用組成物の全固形分濃度が０．１〜１０重量％であることにより、塗膜の膜厚が適当な範囲となり、より優れた保存安定性を有するものとなる。なお、この全固形分濃度の調整は、必要であれば、濃縮および有機溶媒による希釈によって行われる。
【００８７】
１．２．有機溶媒
本発明で用いることができる有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、アミド系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒および含ハロゲン溶媒の群から選ばれた少なくとも１種が挙げられる。
【００８８】
アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノール、２−メチルブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、ｓｅｃ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ヘプタノール−３、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｓｅｃ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、２，６−ジメチルヘプタノール−４、ｎ−デカノール、ｓｅｃ−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ−テトラデシルアルコール、ｓｅｃ−ヘプタデシルアルコール、フルフリルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコールなどのモノアルコール系溶媒；
エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ペンタンジオール−２，４、２−メチルペンタンジオール−２，４、ヘキサンジオール−２，５、ヘプタンジオール−２，４、２−エチルヘキサンジオール−１，３、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコールなどの多価アルコール系溶媒；
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。
【００８９】
ケトン系溶媒としては、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、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、ジアセトンアルコール、アセトフェノン、フェンチョンなどのケトン系溶媒を挙げることができる。これらのケトン系溶媒は、１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。
【００９０】
アミド系溶媒としては、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−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどの含窒素系溶媒を挙げることができる。これらのアミド系溶媒は、１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。
【００９１】
エーテル溶媒系としては、エチルエーテル、ｉ−プロピルエーテル、ｎ−ブチルエーテル、ｎ−ヘキシルエーテル、２−エチルヘキシルエーテル、エチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、ジオキソラン、４−メチルジオキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−２−エチルブチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、アニソールなどのエーテル系溶媒を挙げることができる。これらのエーテル系溶媒は、１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。
【００９２】
エステル系溶媒としては、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ｎ−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸ｉ−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチルなどのエステル系溶媒を挙げることができる。これらのエステル系溶媒は、１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。
【００９３】
脂肪族炭化水素系溶媒としては、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｉ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｉ−ヘプタン、２，２，４−トリメチルペンタン、ｎ−オクタン、ｉ−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素系溶媒を挙げることができる。これらの脂肪族炭化水素系溶媒は、１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。
【００９４】
芳香族炭化水素系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、ｎ−プロピルベンセン、ｉ−プロピルベンセン、ジエチルベンゼン、ｉ−ブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−ｉ−プロピルベンセン、ｎ−アミルナフタレン、トリメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶媒を挙げることができる。これらの芳香族炭化水素系溶媒は、１種あるいは２種以上を同時に使用してもよい。含ハロゲン溶媒としては、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媒を挙げることができる。
【００９５】
本発明においては、沸点が１５０℃未満の有機溶媒を使用することが望ましく、溶剤種としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤が特に望ましく、さらにそれらを１種あるいは２種以上を同時に使用することが望ましい。
【００９６】
１．３．その他の添加物
本発明の絶縁膜形成用組成物には、有機ポリマー、界面活性剤、シランカップリング剤、などの成分を添加してもよい。また、これらの添加物は、膜形成用組成物を製造する前の、各成分が溶解もしくは分散された溶剤中に添加されていてもよい。
【００９７】
１．３．１．有機ポリマー
本発明で用いられる有機ポリマーは、シリカ系膜中に空孔を形成するための易分解成分として添加することができる。このような有機ポリマーを添加することは、特開２０００−２９０５９０号公報、特開２０００−３１３６１２号公報、Hedrick, J.L.,et  al. "Templating Nanoporosity in Thin Film  Die lectric Insulators". Adv. Mater., 10 (13), 1049, 1998.等の参考文献で記述されており、同様な有機ポリマーを添加してもよい。
【００９８】
有機ポリマーとしては、例えば、糖鎖構造を有する重合体、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系重合体、デンドリマー、ポリイミド，ポリアミック酸、ポリアリーレン、ポリアミド、ポリキノキサリン、ポリオキサジアゾール、フッ素系重合体、ポリアルキレンオキサイド構造を有する重合体などを挙げることができる。
【００９９】
１．３．２．界面活性剤
界面活性剤としては、たとえば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、さらには、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリアルキレンオキシド系界面活性剤、ポリ（メタ）アクリレート系界面活性剤などを挙げることができ、好ましくはフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤を挙げることができる。
【０１００】
フッ素系界面活性剤としては、例えば、１，１，２，２−テトラフロロオクチル（１，１，２，２−テトラフロロプロピル）エーテル、１，１，２，２−テトラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフロロブチル）エーテル、ヘキサエチレングリコール（１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロペンチル）エーテル、オクタプロピレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフロロブチル）エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ（１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロペンチル）エーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、１，１，２，２，８，８，９，９，１０，１０−デカフロロドデカン、１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロデカン、Ｎ−［３−（パーフルオロオクタンスルホンアミド）プロピル］−Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ−カルボキシメチレンアンモニウムベタイン、パーフルオロアルキルスルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、リン酸ビス（Ｎ−パーフルオロオクチルスルホニル−Ｎ−エチルアミノエチル）、モノパーフルオロアルキルエチルリン酸エステルなどの末端、主鎖および側鎖の少なくとも何れかの部位にフルオロアルキルまたはフルオロアルキレン基を有する化合物からなるフッ素系界面活性剤を挙げることができる。
【０１０１】
また、市販品としては、メガファックＦ１４２Ｄ、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１８３〔以上、大日本インキ化学工業（株）製〕、エフトップＥＦ３０１、同３０３、同３５２〔新秋田化成（株）製〕、フロラードＦＣ−４３０、同ＦＣ−４３１〔住友スリーエム（株）製〕、アサヒガードＡＧ７１０、サーフロンＳ−３８２、同ＳＣ−１０１、同ＳＣ−１０２、同ＳＣ−１０３、同ＳＣ−１０４、同ＳＣ−１０５、同ＳＣ−１０６〔旭硝子（株）製〕、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００〔裕商（株）製〕、ＮＢＸ−１５〔（株）ネオス〕などの名称で市販されているフッ素系界面活性剤を挙げることができる。これらの中でも、上記メガファックＦ１７２，ＢＭ−１０００，ＢＭ−１１００，ＮＢＸ−１５が特に好ましい。
【０１０２】
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、ＳＨ７ＰＡ、ＳＨ２１ＰＡ、ＳＨ３０ＰＡ、ＳＴ９４ＰＡ〔いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製〕などを用いることが出来る。これらの中でも、上記ＳＨ２８ＰＡ、ＳＨ３０ＰＡが特に好ましい。
【０１０３】
界面活性剤の使用量は、化合物１〜３成分からなる重合体１００重量部に対して、通常、０．００００１〜１重量部である。これらは、１種あるいは２種以上を同時に使用しても良い。
【０１０４】
１．３．３．シランカップリング剤
シランカップリング剤としては、例えば、３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノグリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルメチルジメトキシシラン、１−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、２−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、Ｎ−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、１０−トリメトキシシリル−１，４，７−トリアザデカン、１０−トリエトキシシリル−１，４，７−トリアザデカン、９−トリメトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、９−トリエトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらは、１種あるいは２種以上を同時に使用しても良い。
【０１０５】
２．膜の形成方法
本発明のシリカ系膜の形成方法は、膜形成用組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程と、前記塗膜を加熱する工程と、前記塗膜に紫外線を照射して硬化処理を行う工程と、
を含む。
【０１０６】
紫外線の照射による硬化は、以下のような条件により行うことができる。紫外線の照射は、２５０ｎｍ以下、かつ通常１５０ｎｍ以上、好ましくは２００ｎｍ〜１５０ｎｍである。基板からの反射による定在波による局部的な膜質変化を防ぐため、複数波長を含む光源が望ましい。この範囲の波長を用いることにより、紫外線活性な反応促進剤を用いることなく、シラン化合物の縮合反応を低温かつ短時間で行うことができる。２５０ｎｍを超える紫外線では、有機シリカゾルの縮合反応促進効果が認められず、また波長が低すぎると、有機シリカの有機基の分解やＳｉ原子からの脱離が生じるので、好ましくない。
【０１０７】
本発明の塗膜の硬化処理においては、紫外線照射と加熱を同時に行うことが望ましい。加熱は、好ましくは、１００〜４５０℃、より好ましくは、２５０〜４００℃で行うことができる。この際の加熱方法としては、ホットプレート、紫外線ランプアニールなどを使用することができる。
【０１０８】
塗膜の加熱温度（例えば基板温度）が１００℃より低い場合、充分な架橋密度が得られず、硬化しないことがある。また、基板温度が４５０℃を超える場合、得られる膜が分解することがあり、本発明の主な用途である銅ダマシン配線製造時の条件に適合しにくくなる。
【０１０９】
また、塗膜に紫外線を照射する前に基板を１００〜４５０℃に熱した状態で塗膜をあらかじめ活性化させた後に紫外線を照射することもできる。
【０１１０】
また、本発明において紫外線の照射は酸素分圧が好ましくは０．１ｋＰａ以下、より好ましくは０．０１ｋＰａ以下のガス中で行うことができる。ここで、使用されるガスとはＮ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、ＣＨ４、ＣＯ２、ＣＯ、Ｈ２Ｏ、好ましくはＮ２、ＨｅおよびＡｒなどを挙げることができる。紫外線照射を高酸素濃度下で行うと、紫外線によりオゾンが生じ、膜表面を酸化することにより、充分な疎水性が得られない。
【０１１１】
この紫外線照射は、常圧下で行うことができるが、加圧・減圧下のいずれでも行うことができる。そのときの圧力は０．００１ｋＰａ〜１０００ｋＰａで、より好ましくは０．００１〜１０１．３ｋＰａである。圧力が好ましい範囲にある場合、脱離反応がより促進され、結果、縮合反応を促進することができる。
【０１１２】
また、上記塗膜の硬化速度を制御するため、必要に応じて、段階的に加熱したり、窒素、空気、酸素濃度、圧力などの雰囲気を選択することができる。このような工程により、シリカ系膜の製造を行うことができる。
【０１１３】
膜形成用組成物が塗布される基板（基材）としては、Ｓｉ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ等のＳｉ含有層が挙げられる。膜形成用組成物を基材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。基材にシリカ系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回塗りでは厚さ０．１〜５．０μｍの塗膜を形成することができる。その後、得られた塗膜に対して、硬化処理を施すことでシリカ系膜を形成することができる。
【０１１４】
３．シリカ系膜
本発明のシリカ系膜は、後述する実施例からも明らかなように、Δｋおよび弾性率が極めて高く、低誘電率である。
【０１１５】
また、本発明の有機シリカ系膜は、膜のΔｋおよび弾性率などの知見から、架橋密度が充分に高く、かつ疎水性が高いといえる。具体的には、本発明の有機シリカ系膜は、その比誘電率が、好ましくは１．５〜３．２、より好ましくは１．８〜３．０であり、弾性率が、好ましくは４．０〜１５．０ＧＰａ、より好ましくは４．０〜１２．０ＧＰａであり、膜密度が、好ましくは０．７〜１．３ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．８〜１．２７ｇ／ｃｍ３である。これらのことから、本発明の有機シリカ系膜は、機械的強度、比誘電率などの絶縁膜特性に極めて優れているといえる。
【０１１６】
また、本発明の有機シリカ系膜は、水の接触角が、好ましくは６０゜以上、より好ましくは７０゜以上である。これは、本発明の有機シリカ系膜が疎水性であることを示しており、吸湿性が低く、低い比誘電率を維持することができる。さらに、このような有機シリカ系膜は、吸湿性が低いことによって、半導体プロセスにおいて用いられるＲＩＥによるダメージを受けにくく、また、ウエット洗浄液に対する耐薬品性にも優れている。特に、絶縁膜自体がポーラスな構造を有する比誘電率ｋが２．５以下の有機シリカ系膜ではこの傾向は顕著である。
【０１１７】
以上のように、本発明の有機シリカ系膜は、
（ａ）膜形成用組成物が特定の置換基を有する有機シリカゾルを含むので、比誘電率、弾性率などの絶縁膜特性に優れ、かつ低温かつ短時間で形成できること、
（ｂ）膜形成用組成物が、紫外線活性な酸発生剤、塩基発生剤、増感剤などのイオン性物質、電荷キャリアもしくは腐食性化合物の発生源を含まなくともよいため、半導体装置への汚染物質を含まないこと、
（ｃ）ＲＩＥなどの半導体プロセスによるトランジスタ構造へのダメージが極めて少なく、かつ枚葉プロセスで処理可能な硬化方法を採用できること、
（ｄ）疎水性が高く、吸湿性が低いので、低い比誘電率を維持できること、
（ｅ）弾性率などの機械的強度が優れており、例えば銅ダマシン構造の形成に耐えうること、
などの特徴を有する。
【０１１８】
本発明の膜形成用組成物では、ビニルアルコキシシランなどの不飽和結合のα位もしくはγ位にシリコン原子が結合した前記一般式（Ａ１）あるいは（Ａ２）で示される成分を導入した有機シリカゾルを含む。この膜形成陽組成物は、塗布、乾燥後に、好ましくは非酸素存在下で、加熱および紫外線照射を行うと、シラン化合物として４官能性シラン化合物成分を多量に用いなくとも、非常に弾性率が高く、より吸湿性が低い有機シリカ系膜をより短時間で得られる。ビニルシラン結合を有する有機シリカゾルを塗布、乾燥後に、加熱下で、紫外線を照射すると、短時間でビニル基が完全に消失するばかりか、Ｑ成分（有機シリカゾル内の４つの酸素原子と結合したシリコン原子）が大幅に増加する。この反応メカニズムの詳細は不明であるが、前記の不飽和結合を有する置換基部位が紫外線照射により励起し、そして、シリコン原子より脱離し、シリコン原子の反応性が高まることで、近傍のシラノールと反応し、化合物１（３官能性シラン化合物）に由来する不飽和結合を有するシロキサン部位がＱ成分に転化したのもと考えられる。さらに、その結果として、架橋密度の上昇、さらには、弾性率が大きく向上するものと推定される。このことは、図２に示す炭素１３Ｃ−ＮＭＲの測定から、炭素不飽和結合の熱付加重合よりも炭素不飽和結合の脱離によりＱ成分への転化が支配的であることが確認されている。
【０１１９】
従来、ビニルシランなどに代表される炭素不飽和結合を有する有機シリカゾルを用いる技術としては、炭素不飽和結合部位の熱重合により架橋密度を増加させて機械的強度やクラック耐性を向上させる技術（特開２０００−３２７９３３号公報）や、上層に形成するＣＶＤ膜との密着性を向上させるために、有機シリカ系膜の表面を改質し臨界表面張力を高める目的で使用される技術（特開２００１−２７９１６３号公報，特開２００２−３８０９１号公報）が知られている。しかしながら、本発明のように、紫外線の照射により、炭素不飽和結合部位をＱ成分に転化し、その結果として、有機シリカ系膜の架橋密度が増加し、高硬度で弾性率の高い有機シリカ系膜を得られるという報告の例はない。本発明によれば、さらに、加熱による脱水重縮合によるシラノール基の消費に加え、炭素不飽和基の脱離により活性化したシリコン原子がシラノールと反応するため、プレカーサー中のシラノール残量と炭素不飽和結合基の割合を最適化することで、高Ｑ成分含量にも関わらず疎水性の高い有機シリカ系膜が得られる。ここで、「高Ｑ成分含量」とは、Ｑ成分が好ましくは４０ｍｏｌ％以上である。このときのＱ成分は、モノマーとしてのＱ成分と、化合物１が紫外線と熱の硬化処理によってＱ成分に転換したものを含む。
【０１２０】
このように、本発明のシリカ系膜は、低誘電率であり、かつ弾性率などの機械的強度に優れるため、ＬＳＩ、システムＬＳＩ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＲＤＲＡＭ、Ｄ−ＲＤＲＡＭなどの半導体素子用層間絶縁膜として特に優れている他、エッチングストッパー膜、半導体素子の表面コート膜などの保護膜、多層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、液晶表示素子用の保護膜や絶縁膜などに好適に用いることができる。
【０１２１】
４．実施例
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。
【０１２２】
４．１．実施例、比較例
以下のようにして、膜形成用組成物の製造およびシリカ系膜の形成を行った。
【０１２３】
（１）膜形成用組成物の製造方法
（実施例１）
コンデンサーを備えた石英製フラスコ中に、２０％水酸化テトラプロピルアンモニウム水溶液３１．８ｇ、超純水１４３．４ｇ、エタノール４４８．４ｇを秤取り、２５℃で攪拌した。次いで、化合物１としてビニルトリメトキシシラン３６．２ｇ、化合物１以外のシラン化合物としてメチルトリメトキシシラン１９．９ｇ、テトラエトキシシラン２０．３ｇを連続的に１時間かけて加えた後、さらに６０℃で１時間攪拌した。反応液を室温に冷却後、プロピレングリコールモノプロピルエーテル１１８３．６ｇと２０％マレイン酸水溶液３０．６ｇ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、ナトリウム含量０．７ｐｐｂ、カリウム含量０．４ｐｐｂおよび鉄含量１．７ｐｐｂである膜形成用組成物１を得た。
【０１２４】
（実施例２）
コンデンサーを備えた石英製フラスコ中に、２５％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液５．６ｇ、超純水１８１．０ｇ、イソプロパノール４６０．９ｇを秤取り、２５℃で攪拌した。次いで、化合物１としてビニルトリエトキシシラン１１．９ｇ、化合物１以外のシラン化合物としてメチルトリメトキシシラン２１．２ｇ、テトラエトキシシラン１９．５ｇを連続的に１時間かけて加えた後、さらに６０℃で１時間攪拌した。反応液を室温に冷却後、プロピレングリコールモノプロピルエーテル１２８３．８ｇと２０％マレイン酸水溶液１５．１２ｇ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、ナトリウム含量０．９ｐｐｂ、カリウム含量０．６ｐｐｂおよび鉄含量１．５ｐｐｂである膜形成用組成物２を得た。
【０１２５】
（実施例３）
コンデンサーを備えた石英製フラスコ中に、２５％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液１８．０ｇ、超純水２８３．６ｇ、エタノール３０６．３ｇを秤取り、２５℃で攪拌した。次いで、化合物１としてアリルトリメトキシシラン１６．２ｇ、化合物１以外のシラン化合物としてメチルトリエトキシシラン４４．６ｇ、テトラエトキシシラン３１．２ｇを連続的に１時間かけて加えた後、さらに６０℃で１時間攪拌した。反応液を室温に冷却後、プロピレングリコールモノプロピルエーテル１１７９．８ｇと２０％マレイン酸水溶液４８．５ｇ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、ナトリウム含量１．９ｐｐｂ、カリウム含量１．６ｐｐｂおよび鉄含量１．０ｐｐｂである膜形成用組成物３を得た。
【０１２６】
（実施例４）
コンデンサーを備えた石英製フラスコ中で、化合物１としてメチルビニルジメトキシシラン４０．４ｇ、化合物１以外のシラン化合物としてメチルトリメトキシシラン１０３．９ｇ、テトラエトキシシラン９５．４ｇを、プロピレングリコールモノエチルエーテル２０４．４ｇに溶解させた後、スリーワンモーターで攪拌して溶液の温度を５５℃に安定させた。次に、シュウ酸０．３６ｇを溶解させたイオン交換水２５４．２ｇを1時間かけて溶液に添加した。その後、５５℃で３時間反応させた後、プロピレングリコールモノエチルエーテル９１７．２ｇ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、ナトリウム含量０．７ｐｐｂ、カリウム含量１．８ｐｐｂおよび鉄含量１．２ｐｐｂである膜形成用組成物４を得た。
【０１２７】
（実施例５）
コンデンサーを備えた石英製フラスコ中で、化合物１としてジビニルジメトキシシラン４２．５ｇ、化合物１以外のシラン化合物としてメチルトリメトキシシラン１００．４ｇ、テトラメトキシシラン６７．３ｇをプロピレングリコールモノエチルエーテル１８１．９ｇに溶解させた。次にイオン交換水２４７．１ｇを溶液に加え、室温で１時間攪拌した。その後テトラキス（アセチルアセトナート）チタン０．１１ｇをプロピレングリコールモノエチルエーテル６０．６ｇに溶解したものを添加し、温度５０℃で３時間反応させた後、プロピレングリコールモノエチルエーテル９７９．２ｇ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１５％以上となるまで減圧下で濃縮し、アセチルアセトン３５．０ｇを加え、更にプロピレングリコールモノエチルエーテルを固形分濃度１０％になるように加え、ナトリウム含量１．７ｐｐｂ、カリウム含量０．６ｐｐｂおよび鉄含量１．８ｐｐｂである膜形成用組成物５を得た。
【０１２８】
（実施例６）
コンデンサーを備えた石英製フラスコ中に、２０％水酸化テトラプロピルアンモニウム水溶液３５．８ｇ、超純水２２５．０ｇ、エタノール３４９．６ｇを秤取り、４０℃で攪拌した。次いで、化合物１としてビニルトリメトキシシラン３７．３ｇ、化合物１以外のシラン化合物としてテトラエトキシシラン５２．４ｇを連続的に１時間かけて加えた後、さらに８０℃で１時間攪拌した。反応液を室温に冷却後、プロピレングリコールモノプロピルエーテル１１４９．２ｇと２０％マレイン酸水溶液３４．５ｇ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、ナトリウム含量２．５ｐｐｂ、カリウム含量１．６ｐｐｂおよび鉄含量１．９ｐｐｂである膜形成用組成物６を得た。
【０１２９】
（比較例１）
コンデンサーを備えた石英製フラスコ中に、２０％水酸化テトラプロピルアンモニウム水溶液３９．２ｇ、超純水１７６．８ｇ、エタノール３８９．２ｇを秤取り、４０℃で攪拌した。次いで、化合物１以外のシラン化合物としてメチルトリメトキシシラン３４．５ｇ、テトラエトキシシラン５７．３ｇを連続的に１時間かけて加えた後、さらに８０℃で1時間攪拌した。反応液を室温に冷却後、プロピレングリコールモノプロピルエーテル１１３２．０ｇと２０％マレイン酸水溶液３７．８ｇ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、ナトリウム含量１．１ｐｐｂ、カリウム含量１．２ｐｐｂおよび鉄含量１．４ｐｐｂである膜形成用組成物７を得た。
【０１３０】
（実施例７）
コンデンサーを備えた石英製フラスコ中に、１５％水酸化テトラブチルアンモニウム水溶液３７．６ｇ、超純水４６．４ｇ、イソプロパノール５４５．０ｇを秤取り、４０℃で攪拌した。次いで、化合物１としてビニルトリメトキシシラン４８．６ｇ、化合物１以外のシラン化合物としてメチルトリメトキシシラン１２．７ｇ、テトラエトキシシラン９．７ｇを連続的に１時間かけて加えた後、さらに８０℃で1時間攪拌した。反応液を室温に冷却後、プロピレングリコールモノプロピルエーテル１１８２．８ｇと２０％マレイン酸水溶液２１．３ｇ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、ナトリウム含量２．８ｐｐｂ、カリウム含量１．１ｐｐｂおよび鉄含量０．９ｐｐｂである膜形成用組成物８を得た。
【０１３１】
（２）シリカ系膜の形成方法
表１に示す組成物および硬化条件を用いて実施例８〜１７，比較例２〜７の有機シリカ系膜を得た。
【０１３２】
（実施例８〜１７，比較例５）
８インチシリコンウエハ上に、スピンコート法を用いて（１）で得られた膜形成用組成物を塗布し、塗膜をホットプレート上で９０℃で１分間、窒素雰囲気下２００℃で１分間乾燥した。その後、ホットプレート上で塗膜を加熱しながら紫外線を照射して塗膜の硬化を行い、有機シリカ系膜のサンプルを得た。膜形成用組成物の種類および硬化条件（紫外線の種類，加熱温度，加熱およびＵＶ照射を行うキュア時間）を表１に示す。
【０１３３】
紫外線源は、波長２５０ｎｍ以下の波長を含む白色紫外線（以下、「紫外線１」という）を用いた。
【０１３４】
（比較例２、３、４）
実施例８〜１７，比較例５では、硬化処理において、加熱と紫外線１の照射を同時に行った。これに対し、比較例２、３、４では、紫外線の照射を行わず、表１に示す条件による熱処理のみを行って塗膜をキュアし、サンプルを得た。
【０１３５】
（比較例６）
実施例１〜１０，比較例４では、硬化処理において、加熱と紫外線１の照射を同時に行った。これに対し、比較例５では、紫外線源１の２５０ｎｍ以下の波長を紫外線カットフィルターでカットした紫外線（以下、「紫外線２」という）を使用して塗膜をキュアし、サンプルを得た。
【０１３６】
（比較例７）
実施例８〜１７，比較例５では、硬化処理において、加熱と紫外線１の照射を同時に行った。これに対し、比較例７では、硬化処理を行わず、乾燥後のサンプルを使用した。
【０１３７】
４．２．評価方法
前記４．１．（２）で得られた有機シリカ系膜に関する各種の評価は、次のようにして行った。
【０１３８】
４．２．１．比誘電率、Δｋ
０．１Ω・ｃｍ以下の抵抗率を有する８インチのＮ型シリコンウエハ上に、上述の方法で形成された有機シリカ系膜に、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、アリジェント社製、ＨＰ１６４５１Ｂ電極およびＨＰ４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメータを用いてＣＶ法により有機シリカ系膜の比誘電率を測定した。
【０１３９】
Δｋは、２４℃、４０％ＲＨの雰囲気で測定した比誘電率（ｋ＠ＲＴ）と、２００℃、乾燥窒素雰囲気下で測定した比誘電率（ｋ＠２００℃）との差（Δｋ＝ｋ＠ＲＴ−ｋ＠２００℃）である。かかるΔｋにより、主に、膜の吸湿による誘電率の上昇分を評価することができる。通常、Δｋが０．１５以上であると、吸水性の高い有機シリカ系膜であると言える。
【０１４０】
４．２．２．シリカ系膜の弾性率
ＭＴＳ社製超微小硬度計(Ｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｏｒ ＸＰ)にバーコビッチ型圧子を取り付け、連続剛性測定法により、上述の方法で形成された絶縁膜の弾性率を測定した。
【０１４１】
４．２．３．ＦＴ−ＩＲ
デジラボジャパン製ＦＴ−ＩＲ(ＦＴＳ３０００)によって測定を行った。
【０１４２】
４．２．４．１３Ｃ−ＣＰＭＡＳ  ＮＭＲ
固体粉末試料を外径７ｍｍのジルコニア製ローターに詰め、３００ＭＨｚフーリエ変換ＮＭＲ分光計（Bruker社製Avance 300）を用いて、１３Ｃ−ＮＭＲをcross-polarization magic angle spining法(CP-MAS)で行った。測定温度３０℃、バルス間隔5秒、試料管回転数３０００〜７０００Ｈｚ、観測中心周波数７５．４８ＭＨｚ、観測周波数範囲２６．４６ｋＨｚ、データポイント１６ｋ、積算回数１０〜５，０００で測定を行った。化学シフトの標準試料として予めグリシンを測定し、カルボニル基のピークを１７６．０３ｐｐｍに補正した際のdecoupler frequency offset値を読み取り、各試料の測定時にその値を入力することで補正した。
【０１４３】
【表１】
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【０１４４】
４．３．評価結果
４．３．１．比誘電率、Δｋ、弾性率
実施例８〜１７および比較例２〜７で得られたシリカ系膜について、比誘電率、弾性率およびΔｋを求めた。評価結果を表１に示す。
【０１４５】
実施例８〜１０は、紫外線によるキュア（ＵＶキュア）に有効な一般式（Ａ）で表される化合物（化合物１）の含有量が２０ｍｏｌ％である組成物２を、それぞれ１分、３分、６分で紫外線によるキュア（ＵＶキュア）し、比較例２は同じ組成物２を６分で熱キュアした結果である。
【０１４６】
実施例８〜１０では、低いΔｋならびに高い弾性率が得られ、優れた特性を持つ絶縁膜が得られた。これに対して比較例２では、同様の温度で熱キュアしたが、紫外線照射を行わなかったため、Δｋが非常に大きく、好ましくない絶縁膜が得られた。この原因としては、シラン化合物の反応が充分に進行せず、残留シラノール基が充分に減少しなかったためと考えられる。以上のことから、本発明の組成物は、加熱および紫外線照射による硬化処理が必須であることが判明した。また、加熱および紫外線照射によって硬化したとき、たとえば枚葉処理が可能となる充分に短いキュア時間で、優れた特性を示すことが判明した。
【０１４７】
比較例３，４は、化合物１の含有量が０ｍｏｌ％の組成物７を用いている。比較例３においては、６０分と長時間で熱キュアした結果、低誘電層間絶縁膜として有効な誘電率、Δｋ、弾性率が得られた。一方、比較例３より低い温度、短時間で熱キュアした比較例４では、高いΔｋと低い弾性率が得られた。このことから、比較例４ではシラン化合物の縮合反応が進んでおらず、短時間の熱キュアでは反応が進行しないことがわかった。
【０１４８】
比較例５、実施例９、１１、１２は、化合物１の含有量がそれぞれ０ｍｏｌ％、２０ｍｏｌ％、５０ｍｏｌ％、７０ｍｏｌ％の組成物を３分でＵＶキュアした結果である。
【０１４９】
比較例５では、高いΔｋ、低い弾性率が得られ、好ましくない特性を持つ絶縁膜が得られた。実施例９、１１では低いΔｋ、高い弾性率が得られ、優れた特性を持つ絶縁膜が得られた。実施例１２では非常に高い弾性率が得られ、実施例９、１１よりも硬化が進んでいることが確認されたが、比誘電率が上昇し、またやや高いΔｋを示した。
【０１５０】
後述のＦＴ−ＩＲ、ＮＭＲの結果から、ＵＶキュアによる反応は化合物１の置換基の脱離により進行すると考えられるが、置換基の濃度が高すぎる場合には置換基同士の副反応が発生し、このような比誘電率の上昇、Δｋの上昇を招いたと考えられる。以上のことから、化合物１の含有量が７０ｍｏｌ％以下で含まれることが望ましいことがわかった。
【０１５１】
実施例１３は、実施例１１の組成物の化合物１以外の組成を変更したものである。実施例１３では、実施例１１と同様に低いΔｋ、高い弾性率が得られた。
【０１５２】
実施例１４〜１６は、組成物２に含まれる化合物１の置換基を、ビニル基からそれぞれアリル基、メチル基＋ビニル基、ビニル基＋ビニル基に変更した例である。実施例１４〜１６では、充分に低い誘電率を有しながら、高い弾性率、低いΔｋを示す絶縁膜が得られた。
【０１５３】
実施例１７は、ＵＶキュア時の温度を１００℃とした以外は実施例１０と同様の例である。実施例１７では、実施例１０のキュア時間を６分から１分に変更した実施例８と同程度の、低いΔｋ、高い弾性率を示し、良好な特性を持つ絶縁膜を得ることができた。ただし、実施例８と比較すると弾性率が低かった。このことから、高温の方がシラン化合物の縮合反応がより進行することがわかった。
【０１５４】
比較例６は、実施例１０の紫外線１を、２５０ｎｍ以下の波長をカットした紫外線２とした以外は実施例１０と同様の例である。比較例６では、高いΔｋ、低い弾性率を示したことから、シラン化合物の縮合反応があまり反応が進んでいないことが判明した。従って、ＵＶキュアに有効な波長は２５０ｎｍ以下であることがわかった。
【０１５５】
４．３．２．ＦＴ−ＩＲ
実施例８〜１０および比較例２、７で得られたシリカ系膜について、ＦＴ−ＩＲにより、赤外線吸収スペクトルを測定した。
【０１５６】
実施例８〜１０は、組成物２を加熱とともにそれぞれ１分、３分、６分でＵＶキュアした塗膜であり、比較例２、７は、組成物２をそれぞれ熱キュアのみ、あるいはキュア処理を行っていない塗膜である。これらの塗膜のＦＴ−ＩＲの結果を図１に示す。図１において、符号ａで示すラインは比較例７、符号ｂで示すラインは比較例２、符号ｃ，ｄ，ｅで示すラインはそれぞれ実施例８、９、１０の結果を示す。
【０１５７】
図１から、比較例２、７のスペクトルでは、Ｃ＝Ｃ、＝ＣＨ２のピークがみられる。これに対し、実施例８〜１０では、これらのピークが小さくなるか、消失していることが確認された。そして、紫外線の照射時間が長いほど、これらのピークが小さくなることがわかった。
【０１５８】
４．３．３．１３Ｃ−ＣＰＭＡＳ  ＮＭＲ
実施例１０および比較例２で得られたシリカ系膜について、ＮＭＲにより、膜中の組成物の置換基の量を評価した。
【０１５９】
ビニル基を含む組成物２を加熱とともにＵＶキュアした実施例１０、熱キュアのみを行った比較例２について得られた、１３Ｃ−ＣＰＭＡＳ  ＮＭＲの結果を図２に示す。図２において、符号ａで示すラインは実施例１０、符号ｂで示すラインは比較例２の結果を示す。
【０１６０】
図２から、比較例２のスペクトルではＳｉ−ビニル基のピークがみられるのに対し、実施例１０ではこのピークが消失していることが確認された。
【０１６１】
ＦＴ−ＩＲ、ＮＭＲの結果より、加熱およびＵＶキュアによって化合物１のビニル基が脱離していることが判明した。このようにビニル基が脱離することにより、脱離位が近傍のシラノール基と反応して縮合が進行すると考えられる。ビニル基は紫外線照射下でのみ脱離することから、ビニル基の脱離には紫外線による励起が必要であると考えられる。
【０１６２】
以上のことから明らかなように、本発明によれば、比較例と比して特性、特に弾性率，Δｋが格段に向上したシリカ系膜の形成が可能であることが確認された。このため、本発明により得られるシリカ系膜は、機械的強度に優れ、かつ比誘電率が低く、半導体素子などの層間絶縁膜として好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】ＦＴ−ＩＲスペクトルを示す図である。
【図２】１３Ｃ−ＣＰＭＡＳ  ＮＭＲを示す図である。
【図１】
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【図２】
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