(57)【要約】【課題】  半導体基板に対する密着性が高い絶縁膜を形成し得る絶縁膜形成用塗布液を提供すること他。【解決手段】  成分（Ａ）および（Ｂ）を含有する塗布液であって、塗布液中の水分含量が１重量％以下である絶縁膜形成用塗布液。他。成分（Ａ）：非極性であり、かつ分子内に炭素−炭素二重結合を２個以上有するか、炭素−炭素三重結合を２個以上有するか、もしくは炭素−炭素二重結合を少なくとも１個と炭素−炭素三重結合を少なくとも１個有する熱反応性化合物、または該熱反応性化合物を重合して得られるポリマー。成分（Ｂ）：式（１）で示されるシラン化合物またはそれと同等の化合物。2004307828.tif 000048（Ｒ1およびＲ2は水素原子、アルキル基またはアリール基。Ｒ3はアルキル基またはアリール基。Ｒ4はアルキル基、アシル基またはアリール基。Ｘは２価の基。ｎおよびｍは１〜３。ｎ＋ｍは４以下。）【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の成分（Ａ）および（Ｂ）を含有する塗布液であって、塗布液中の水分含量が１重量％以下である絶縁膜形成用塗布液。
成分（Ａ）：非極性であり、かつ分子内に炭素−炭素二重結合を２個以上有するか、炭素−炭素三重結合を２個以上有するか、もしくは炭素−炭素二重結合を少なくとも１個と炭素−炭素三重結合を少なくとも１個有する熱反応性化合物、または該熱反応性化合物を重合して得られるポリマー。
成分（Ｂ）：以下の式（１）〜（３）で示されるシラン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物。
2004307828.tif 000037
（式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、または炭素原子数６〜２０のアリール基を表わし、Ｒ3は炭素原子数１〜４のアルキル基、または炭素原子数６〜２０のアリール基を表わし、Ｒ4は炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアシル基、または炭素原子数６〜２０のアリール基を表わし、Ｘは２価の基を表わし、ｎおよびｍはそれぞれ１〜３の整数を表わし、ｎ＋ｍは４以下である。）
2004307828.tif 000038
（式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｘ、ｎおよびｍはそれぞれ前記と同じ意味を表わし、Ｒ5およびＲ6は水素原子または１価の有機基を表わす。但し、Ｒ5とＲ6とは同時に水素原子となることはない。）
2004307828.tif 000039
（式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｘ、ｎおよびｍはそれぞれ前記と同じ意味を表わし、Ｒ7は炭素原子数３〜８のアルキレン基を表わす。）
【請求項２】
成分（Ｂ）が、式（４）で示される化合物である請求項１記載の塗布液。
2004307828.tif 000040
（Ｒ3、Ｒ4、Ｘ、ｎおよびｍはそれぞれ前記と同じ意味を表わす。）
【請求項３】
成分（Ｂ）が、２−アミノエチルトリメトキシシラン、２−アミノエチルトリエトキシシラン、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−アミノエチルトリアセトキシシラン、または３−アミノプロピルトリアセトキシシランである請求項１記載の塗布液。
【請求項４】
成分（Ｂ）が、式（４）で示される化合物と式（５）または式（６）で示される化合物とを縮合して得た化合物である請求項１記載の塗布液。
2004307828.tif 000041
（Ｒ3、Ｒ4、Ｘ、ｎおよびｍはそれぞれ前記と同じ意味を表わす。）
2004307828.tif 000042
（式中、Ｒ5およびＲ6はそれぞれ前記と同じ意味を表わす。）
2004307828.tif 000043
（式中、Ｒ7は前記と同じ意味を表わす。）
【請求項５】
式（５）または式（６）で示される化合物が、大気圧下における沸点が２５０℃以下の化合物である請求項４記載の塗布液。
【請求項６】
式（５）または式（６）で示される化合物が、メチルエチルケトン、２−ブタノン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、およびアセチルアセトンからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項４記載の塗布液。
【請求項７】
成分（Ｂ）の割合が、成分（Ａ）１００重量部に対して０．０１〜１０重量部である請求項１〜６のいずれかに記載の塗布液。
【請求項８】
成分（Ａ）が、アダマンタン骨格を有する熱反応性化合物、または該熱反応性化合物を重合して得られるポリマーである請求項１〜７のいずれかに記載の塗布液。
【請求項９】
成分（Ａ）が、式（７）で示される化合物、または該化合物を重合して得られるポリマーである請求項１〜７のいずれかに記載の塗布液。
2004307828.tif 000044
（式中、Ａｒは芳香環を有する基を表わし、Ｒ8は式（８）または式（９）で示される基を表わし、ｘは１〜３の整数を表わし、ｘが２以上の場合、複数のＲ8は互いに同一でも異なっていてもよく、ｙは１〜３の整数を表わし、ｙが２以上の場合、複数のＡｒおよび複数のＲ8はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、ｘ×ｙは２〜９の整数を表わす。）
2004307828.tif 000045
（式中、Ｑ1〜Ｑ3はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数１〜２０の炭化水素基を表わす。）
2004307828.tif 000046
（式中、Ｑ4は水素原子または炭素原子数１〜２０の炭化水素基を表わす。）
【請求項１０】
式（７）で示される化合物が、Ａｒがアダマンタン骨格のメチン基に結合した化合物である請求項９記載の塗布液。
【請求項１１】
Ｒ8が式（９）で示される基である請求項９または１０記載の塗布液。
2004307828.tif 000047
（式中、Ｑ4は水素原子または炭素原子数１〜２０の炭化水素基を表わす。）
【請求項１２】
Ｒ8がエチニル基またはフェニルエチニル基である請求項９または１０記載の塗布液。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の塗布液を基板に塗布し、空気中、大気圧下、８０〜２５０℃でベーク処理を行った後、２５０〜４００℃で熱硬化処理をする絶縁膜の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の製造方法により得られる絶縁膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は絶縁膜形成用塗布液、絶縁膜の製造方法および絶縁膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスは配線微細化に伴って、電子信号の伝達速度が遅くなる、いわゆる配線遅延が問題となっている。配線遅延を解決するためには、絶縁膜の性能を向上して配線間の干渉を低減することが必要であることから、低誘電率の絶縁膜の開発が試みられている。
低誘電率の絶縁膜の材料としてポリアリーレンが着目されているが、これは分子内に極性基を有しないため、絶縁膜とした場合、シリコン、酸化シリコン、アルミニウム、銅、窒化シリコン等の半導体基板に対して密着性が低いという問題があった。
【０００３】
この問題を解決する方法として、ビニル基を有するシランカップリング剤を部分加水分解してポリシロキサンとした添加剤をポリアリーレンに添加した塗布液が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５２３５４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら該特許文献１記載の塗布液から得られる絶縁膜は、基板に対する密着性がまだ十分なものとは言えなかった。本発明の目的は、半導体基板に対する密着性が高い絶縁膜を形成し得る絶縁膜形成用塗布液、ならびに、半導体基板に対する密着性が高い絶縁膜およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
即ち本発明は、以下の成分（Ａ）および（Ｂ）を含有する塗布液であって、塗布液中の水分含量が１重量％以下である絶縁膜形成用塗布液にかかるものであり、また本発明は、該塗布液を基板に塗布し、空気中、大気圧下、８０〜２５０℃でベーク処理を行った後、２５０〜４００℃で熱硬化処理をする絶縁膜の製造方法、ならびに、該製造方法により得られる絶縁膜にかかるものである。
成分（Ａ）：非極性であり、かつ分子内に炭素−炭素二重結合を２個以上有するか、炭素−炭素三重結合を２個以上有するか、もしくは炭素−炭素二重結合を少なくとも１個と炭素−炭素三重結合を少なくとも１個有する熱反応性化合物、または該熱反応性化合物を重合して得られるポリマー。
成分（Ｂ）：以下の式（１）〜（３）で示されるシラン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物。
2004307828.tif 000002
（式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、または炭素原子数６〜２０のアリール基を表わし、Ｒ3は炭素原子数１〜４のアルキル基、または炭素原子数６〜２０のアリール基を表わし、Ｒ4は炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアシル基、または炭素原子数６〜２０のアリール基を表わし、Ｘは２価の基を表わし、ｎおよびｍはそれぞれ１〜３の整数を表わし、ｎ＋ｍは４以下である。）
2004307828.tif 000003
（式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｘ、ｎおよびｍはそれぞれ前記と同じ意味を表わし、Ｒ5およびＲ6は水素原子または１価の有機基を表わす。但し、Ｒ5とＲ6とは同時に水素原子となることはない。）
2004307828.tif 000004
（式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｘ、ｎおよびｍはそれぞれ前記と同じ意味を表わし、Ｒ7は炭素原子数３〜８のアルキレン基を表わす。）
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、半導体基板に対する密着性が高い絶縁膜を形成し得る絶縁膜形成用塗布液、ならびに、半導体基板に対する密着性が高い絶縁膜およびその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の絶縁膜形成用塗布液中の水分含量は１重量％であり、０．５重量％以下であることが好ましく、０．２重量％以下であることがより好ましい。水分含量が多いと塗布液の基板に対する塗布性が悪化し、ムラ、ピンホール等が発生しやすくなるので好ましくない。
【０００９】
本発明における成分（Ａ）は、非極性であり、かつ分子内に炭素−炭素二重結合を２個以上有するか、炭素−炭素三重結合を２個以上有するか、もしくは炭素−炭素二重結合を少なくとも１個と炭素−炭素三重結合を少なくとも１個を有する熱反応性化合物、または該熱反応性化合物を重合して得られるポリマーである。
ここで、非極性とは、エーテル基、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、ニトリル基、メルカプト基、スルホン基、ホスホン基、ホスフィン基等の炭素原子および水素原子以外の原子を有する極性基が分子内に存在しないことをいう。
【００１０】
非極性の化合物としては、直鎖炭化水素、分岐炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロオクタン、ノルボルナン、キュバン、アダマンタン、ジアダマンタン等の脂肪族環状炭化水素、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、アズレン環、ペンタレン環、アヌレン環、フラーレン環等の芳香環の骨格を持つ芳香族炭化水素が挙げられる。本発明で用いられる熱反応性化合物は、そのような非極性の化合物であって、かつ、分子内に炭素−炭素二重結合を２個以上有するか、炭素−炭素三重結合を２個以上有するか、もしくは炭素−炭素二重結合を少なくとも１個と炭素−炭素三重結合を少なくとも１個を有する化合物であり、好ましくは、分子内に炭素−炭素二重結合を２個以上有するか、炭素−炭素三重結合を２個以上有するか、もしくは炭素−炭素二重結合を少なくとも１個と炭素−炭素三重結合を少なくとも１個を有する炭化水素である。
【００１１】
本発明で用いられる熱反応性化合物は、アダマンタン骨格を有する化合物が好ましい。アダマンタン骨格は熱力学的にも安定な骨格であるため、耐熱性も良好であり、半導体製造プロセスで使用される洗浄剤、レジスト剥離剤等の薬剤に対する安定性も高く、工業的にも入手容易であるため好ましく用いられる。
【００１２】
成分（Ａ）は、式（７）で示される化合物、または該化合物を重合して得られるポリマーであることがより好ましい。
2004307828.tif 000005
（式中、Ａｒは芳香環を有する基を表わし、Ｒ8は式（８）または式（９）で示される基を表わし、ｘは１〜３の整数を表わし、ｘが２以上の場合、複数のＲ8は互いに同一でも異なっていてもよく、ｙは１〜３の整数を表わし、ｙが２以上の場合、複数のＡｒおよび複数のＲ8はそれぞれ互いに同一でも異なっていてもよく、ｘ×ｙは２〜９の整数を表わす。）
【００１３】
2004307828.tif 000006
（式中、Ｑ1〜Ｑ3はそれぞれ独立に水素原子または炭化水素基を表わす。）
2004307828.tif 000007
（式中、Ｑ4は水素原子または炭化水素基を表わす。）
【００１４】
ここで、Ｑ1〜Ｑ4における炭化水素基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基等の炭化水素から誘導される基であり、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、炭素原子数２〜４のアルキニル基または炭素原子数６〜１０のアリール基が好ましい。
炭素原子数１〜４の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、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基等が挙げられる。
炭素原子数２〜４のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ブタジニル基が挙げられる。
炭素原子数２〜４のアルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基が挙げられる。
炭素原子数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、トルイル基、キシリル基、ナフチル基が挙げられ、フェニル基が好ましい。
【００１５】
Ｑ1〜Ｑ4として好ましくは、水素原子、アルキル基またはアリール基であり、特に好ましくは水素原子またはフェニル基である。
【００１６】
式（８）で示される基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ブタジエニル基、スチレニル基等が挙げられる。
【００１７】
式（９）で示される基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、フェニルエチニル基等が挙げられる。
【００１８】
式（７）中のＡｒとしては、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、およびこれらの基の芳香環が１〜２個のメチル基またはエチル基で置換された基などの極性基を含有しない芳香環１〜３個で構成される基などが挙げられる。Ａｒとして特に好ましくは、フェニレン基である。
【００１９】
式（７）で示される化合物の製造方法は特に限定されないが、以下の方法を挙げることができる。
アダマンタン骨格を有する化合物の橋かけメチン基を塩素、臭素、ヨウ素等によりハロゲン化した後、塩化アルミニウム、塩化スズ、塩化アンチモン、塩化チタン、臭化アルミニウム、臭化スズ、臭化アンチモン、臭化チタン等のルイス酸を触媒とし、ブロモベンゼン、ブロモナフタレン、ブロモアントラセン、ブロモビフェニル、ブロモターフェニル、ジブロモベンゼン、ジブロモナフタレン、ジブロモアントラセン、トリブロモベンゼン、トリブロモナフタレン、トリブロモアントラセン、ヨードベンゼン、ヨードナフタレン、ヨードアントラセン、ヨードビフェニル、ヨードターフェニル、ジヨードベンゼン、ジヨードナフタレン、ジヨードアントラセン、トリヨードベンゼン、トリヨードナフタレン、トリヨードアントラセン等の芳香族ハロゲン化物とカップリング反応させて、ハロゲン化アリール基をアダマンタン骨格のメチン基に結合させる。また、そのようにして得たハロゲン化アリール基がアダマンタン骨格のメチン基に結合した化合物をトリス（トリフルオロメチル）ボロン、フッ化アンチモン等で処理して異性化させることでアダマンタン骨格のメチレン基にハロゲン化アリール基を転移させる。
このようにして得られた、ハロゲン化アリール基が結合したアダマンタン骨格を有する化合物を更に、式（１０）または式（１１）で示される化合物と薗頭カップリング反応させることにより、アリール基に結合しているハロゲン原子と式（１０）または式（１１）で示される化合物の水素原子とを脱離させ、式（７）で示される化合物が得られる。
2004307828.tif 000008
式中、Ｑ1〜Ｑ3は前記と同じ意味を表わす。
2004307828.tif 000009
式中、Ｑ4は前記と同じ意味を表わす。
【００２０】
式（８）のＱ1〜Ｑ3のいずれか１つまたは式（９）のＱ4が水素原子である式（７）で示される化合物を製造しようとする場合は、式（１０）または式（１１）におけるＱ1〜Ｑ4としての水素原子をトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリブチルシリル基、トリメチルスズ基、トリエチルスズ基、トリブチルスズ基等の保護基に置き換えた化合物を用いて、前記薗頭カップリング反応を行い、その薗頭カップリング反応後、前記保護基を常法により水素原子に置換する方法も採用できる。
【００２１】
Ｒ8 が式（９）で示される基であると、ベーク処理および熱硬化処理を施すことによって、耐熱性により優れた絶縁膜が得られることから好ましい。また、式（９）で示される基は、エチニル基またはフェニルエチニル基であることがより好ましい。
【００２２】
式（７）で示される化合物の具体例としては、例えば、
2004307828.tif 000010
【００２３】
2004307828.tif 000011
【００２４】
2004307828.tif 000012
【００２５】
2004307828.tif 000013
などが挙げられ、式（７）で示される化合物としてはこれらのうちのいずれかであることが好ましい。
【００２６】
前記熱反応性化合物を重合する方法は、公知の重合方法を採用することが可能であり、例えば、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルパーオキシド、アゾビスイソブチロニトリル等のラジカル開始剤によるラジカル重合、硫酸、リン酸、トリエチルアルミニウム、塩化タングステン等の触媒によるカチオン重合、リチウムナフタレン等の触媒によるアニオン重合、光照射等の光ラジカル重合、溶媒中での加熱による熱重合などを挙げることができ、溶媒中で１００℃〜１５０℃（より好ましくは１２０℃〜１５０℃）に加熱することによる熱重合が特に好ましい。通常、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合等では触媒残渣等、光ラジカル重合法でも増感剤等を除去する工程が必要となる。
重合は、通常、炭素−炭素二重結合や炭素−炭素三重結合同士が反応することにより進行する。得られるポリマーの具体例としては、ポリ（ジエチニルアダマンタン）、ポリ（トリエチニルアダマンタン）、ポリ（テトラエチニルアダマンタン）ポリ（ビス（エチニルフェニル）アダマンタン）、ポリ（トリス（エチニルフェニル）アダマンタン）、ポリ（ビス（ジエチニルフェニル）アダマンタン）、ポリ（トリス（ジエチニルフェニル）アダマンタン）、ポリ（ビス（エチニルフェニルエチニル）アダマンタン）、ポリ（トリス（エチニルフェニルエチニル）アダマンタン）等が挙げられる。
【００２７】
成分（Ｂ）は、以下の式（１）〜（３）で示されるシラン化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である。
2004307828.tif 000014
（式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、または炭素原子数６〜２０のアリール基を表わし、Ｒ3は炭素原子数１〜４のアルキル基、または炭素原子数６〜２０のアリール基を表わし、Ｒ4は炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアシル基、または炭素原子数６〜２０のアリール基を表わし、Ｘは２価の基を表わし、ｎおよびｍはそれぞれ１〜３の整数を表わし、ｎ＋ｍは４以下である。）
【００２８】
ここで、炭素原子数１〜４の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、イソプロピル基、ブチル基等が挙げられる。
炭素原子数６〜２０のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、トルイル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、ジエチルフェニル基、トリエチルフェニル基、プロピルフェニル基等が挙げられる。
炭素原子数１〜４のアシル基としては、例えば、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。
【００２９】
Ｘは、２価の有機基を表し、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、へキシレン基、フェニレン基、ナフチレン基が挙げられる。Ｘとして好ましくは、炭素原子数１〜８のアルキレン基または炭素原子数６〜２０のアリーレン基であり、さらに好ましくは炭素原子数１〜４のアルキレン基であり、特に好ましくはプロピレン基である。
【００３０】
式（１）で示される化合物としては、例えば、アミノメチルトリメトキシシラン、アミノメチルトリエトキシシラン、アミノメチルトリプロポキシシラン、アミノメチルトリブトキシシラン、アミノメチルトリフェノキシシラン、アミノメチルトリアセトキシシラン、アミノメチルトリプロピオニルオキシシラン、アミノエチルトリメトキシシラン、アミノエチルトリエトキシシラン、アミノエチルトリプロポキシシラン、アミノエチルトリブトキシシラン、アミノエチルトリブトキシシラン、アミノエチルトリフェノキシシラン、アミノエチルトリアセトキシシラン、アミノエチルトリプロピオニルオキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノプロピルトリブトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリエトキシシラン、アミノフェニルトリプロポキシシラン、アミノフェニルトリブトキシシラン、アミノナフチルトリメトキシシラン、アミノナフチルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリプロポキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリブトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリフェノキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリアセトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリプロピオニルオキシシラン、
アミノエチルメチルジメトキシシラン、アミノエチルメチルジエトキシシラン、アミノエチルメチルジアセトキシシラン、アミノエチルエチルジメトキシシラン、アミノエチルエチルジエトキシシラン、アミノエチルエチルジアセトキシシラン、アミノエチルフェニルジメトキシシラン、アミノエチルフェニルジエトキシシラン、アミノエチルフェニルジアセトキシシラン、
アミノエチルジメチルエトキシシラン、アミノエチルジエチルエトキシシラン、アミノエチルメチルフェニルエトキシシラン、アミノエチルエチルメチルエトキシシラン、アミノエチルメチルフェニルエトキシシラン、アミノエチルエチルフェニルエトキシシラン、Ｎ−メチルアミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−エチルアミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−トルイルアミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−（ジメチルフェニル）アミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ−エチルアミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ−トルイルアミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ−（ジメチルフェニル）アミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチルアミノエチルメチルジエトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメチルジエトキシシラン、Ｎ−メチルアミノエチルトリプロポキシシラン、Ｎ−メチルアミノエチルトリブトキシシラン、Ｎ−メチルアミノエチルトリヘキソキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルトリプロポキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルトリブトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルトリヘキソキシシランなどが挙げられ、これらのうちのいずれかであることが好ましい。
【００３１】
2004307828.tif 000015
（式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｘ、ｎおよびｍはそれぞれ前記と同じ意味を表わし、Ｒ5およびＲ6は水素原子または１価の有機基を表わす。但し、Ｒ5とＲ6とは同時に水素原子となることはない。）
【００３２】
１価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、トルイル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、エチルフェニル基、ジエチルフェニル基、トリエチルフェニル基、プロピルフェニル基等のアリール基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、メトキシブチル基等のアルコキシ基等の炭化水素オキシ基で置換されたアルキル基等の炭化水素基、アセチルメチル基、アセチルエチル基、アセチルブチル基、プロピオニルメチル基、ブチリルメチル基等のアシル基で置換されたアルキル基等の炭化水素基が挙げられる。１価の有機基として好ましくは、アシル基もしくは炭化水素オキシ基で置換されていてもよい炭化水素基であり、より好ましくは、炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数６〜２０のアリール基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基で置換された炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基で置換された炭素原子数６〜２０のアリール基、炭素原子数１〜４のアシル基で置換された炭素原子数１〜６のアルキル基、または炭素原子数１〜４のアシル基で置換された炭素原子数６〜２０のアリール基であり、さらに好ましくは、炭素原子数１〜４のアルキル基または炭素原子数１〜４のアシル基で置換された炭素原子数１〜４のアルキル基であり、好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、アセチルメチル基、プロピオニルメチル基、ブチリルメチル基、または２−アセチルエチル基が選ばれる。
【００３３】
式（２）で示される化合物としては、例えば、
2004307828.tif 000016
【００３４】
2004307828.tif 000017
【００３５】
2004307828.tif 000018
【００３６】
2004307828.tif 000019
【００３７】
2004307828.tif 000020
【００３８】
2004307828.tif 000021
【００３９】
2004307828.tif 000022
【００４０】
2004307828.tif 000023
等が挙げられ、これらのうちのいずれかであることが好ましい。
【００４１】
2004307828.tif 000024
（式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｘ、ｎおよびｍはそれぞれ前記と同じ意味を表わし、Ｒ7は炭素原子数３〜８のアルキレン基を表わす。）
【００４２】
炭素原子数３〜８のアルキレン基としては、例えば、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、メチルペンタメチレン基、エチルペンタメチレン基、メチルヘキサメチレン基等が挙げられる。
【００４３】
式（３）で示される化合物としては、例えば、
2004307828.tif 000025
【００４４】
2004307828.tif 000026
等が挙げられ、これらのうちのいずれかであることが好ましい。
【００４５】
式（１）で示される化合物は、式（１）中のＲ1およびＲ2が共に水素原子である式（４）で示される化合物であることが、基板との密着性の観点から好ましい。
2004307828.tif 000027
（Ｒ3、Ｒ4、Ｘ、ｎおよびｍはそれぞれ前記と同じ意味を表わす。）
式（４）で示される化合物はアミノ基を有するため、通常、極性基との水素結合で密着性を発現するが、前記した非極性の熱反応性化合物から得られる絶縁膜に対しても、半導体デバイス製造において実用上、十分に高い密着性を発現することができる。
【００４６】
式（４）で示される化合物としては、例えば、アミノメチルトリメトキシシラン、アミノメチルトリエトキシシラン、アミノメチルトリプロポキシシラン、アミノメチルトリブトキシシラン、アミノメチルトリフェノキシシラン、アミノメチルトリアセトキシシラン、アミノメチルトリプロピオニルオキシシラン、アミノエチルトリメトキシシラン、アミノエチルトリエトキシシラン、アミノエチルトリプロポキシシラン、アミノエチルトリブトキシシラン、アミノエチルトリブトキシシラン、アミノエチルトリフェノキシシラン、アミノエチルトリアセトキシシラン、アミノエチルトリプロピオニルオキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリプロポキシシラン、アミノプロピルトリブトキシシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノフェニルトリエトキシシラン、アミノフェニルトリプロポキシシラン、アミノフェニルトリブトキシシラン、アミノナフチルトリメトキシシラン、アミノナフチルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリプロポキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリブトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリフェノキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリアセトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノエチルトリプロピオニルオキシシラン、
アミノエチルメチルジメトキシシラン、アミノエチルメチルジエトキシシラン、アミノエチルメチルジアセトキシシラン、アミノエチルエチルジメトキシシラン、アミノエチルエチルジエトキシシラン、アミノエチルエチルジアセトキシシラン、アミノエチルフェニルジメトキシシラン、アミノエチルフェニルジエトキシシラン、アミノエチルフェニルジアセトキシシラン、
アミノエチルジメチルエトキシシラン、アミノエチルジエチルエトキシシラン、アミノエチルメチルフェニルエトキシシラン、アミノエチルエチルメチルエトキシシラン、アミノエチルメチルフェニルエトキシシラン、アミノエチルエチルフェニルエトキシシラン等が挙げられる。
【００４７】
これらの中で、２−アミノエチルトリメトキシシラン、２−アミノエチルトリエトキシシラン、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−アミノエチルトリアセトキシシラン、または３−アミノプロピルトリアセトキシシランが、入手が容易であるため好ましく使用される。
【００４８】
式（２）または式（３）で示される化合物は、式（４）で示された化合物と式（５）または式（６）で示される化合物とをそれぞれ縮合することにより得られる。
2004307828.tif 000028
（式中、Ｒ5およびＲ6はそれぞれ前記と同じ意味を表わす。）
2004307828.tif 000029
（式中、Ｒ7は前記と同じ意味を表わす。）
【００４９】
式（５）で示される化合物としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン、アセトフェノン、メチルトルイルケトン、メチルエチルフェニルケトン、メチルプロピルフェニルケトン、メチルナフチルケトン、３−ヘキサノン、３−ヘプタノン、エチルヘキシルケトン、エチルフェニルケトン、４−オクタノン、ブチルフェニルケトン、ヘキシルフェニルケトン、ジブチルケトン、ジペンチルケトン、ジヘキシルケトン、ベンゾフェノン、アセトアルデヒド、プロピオニルアルデヒド、ブチリルアルデヒド、ヘキサノイルアルデヒド、ベンズアルデヒド、メトキシアセトン、４−メトキシブタン−２−オン、１−メトキシブタン−２−オン、アセチルアセトン、２，４−ヘキサンジオン、３，５−ヘキサンジオン、２，４−ヘプタンジオン、３，５−ヘプタンジオン、１−フェニル―１，３−ブタンジオン等が挙げられ、これらのうちのいずれかであることが好ましい。
【００５０】
式（６）で示される化合物としては、例えば、以下に示す化合物などが挙げられ、これらのうちのいずれかであることが好ましい。
2004307828.tif 000030
【００５１】
式（４）で示される化合物と式（５）または式（６）で示される化合物との反応は、式（２）または式（３）で示される化合物が得られる限り、特に限定されないが、例えば、特開平７−２４７２９４号公報に開示されている共沸脱水を併用する方法、特開平７−２４７２９５号公報に開示されている無水硫酸塩共存下で反応させる方法などが挙げられる。
この反応では、式（２）で示される化合物、式（３）で示される化合物のＯＲ4基が加水分解縮合したオリゴマーが副生することがあるが、これらのオリゴマーは、前記公報に記載の通り、蒸留によって分離することが可能であるが、そのまま使用しても本発明においては差し支えない。
【００５２】
一方、式（２）または式（３）で示される化合物は通常、大気中で加熱すると、空気中の水分で分解して、以下のように式（５）または式（６）で示される化合物がそれぞれ脱離し、式（４）で示される化合物に転化する。
半導体用の絶縁膜形成プロセスでは、大気下、５０〜２５０℃でのプレベーク工程が、塗布溶剤を除去するため一般に用いられており、該ベーク工程では下記に示す反応が生じ、式（４）で示される化合物が発生すると考えられる。その際に、式（５）または式（６）で示される化合物は蒸散もしくは揮発することが好ましいことから、式（５）または式（６）で示される化合物としては、大気圧下における沸点が２５０℃以下のものを選択することが好ましい。
【００５３】
2004307828.tif 000031
【００５４】
2004307828.tif 000032
【００５５】
式（５）または式（６）で示される化合物としては、工業的に入手も容易であり、低毒性かつ高揮発性であるため、メチルエチルケトン、２−ブタノン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、またはアセチルアセトンであることがより好ましい。
【００５６】
成分（Ｂ）の使用量は成分（Ａ）１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部であることが好ましく、０．０５〜５重量部であることがより好ましい。成分（Ｂ）の使用量が少ないと、半導体基板との密着性が低下する傾向があり、多すぎると、比誘電率が悪化し、更に絶縁膜をドライエッチング等で加工する上で、いわゆるグラスフォーメーションと呼ばれるエッチング残渣が多量に発生し、洗浄工程での負荷が高くなるため半導体デバイス製造上の操作が煩雑となる傾向がある。
【００５７】
本発明の絶縁膜形成用塗布液は、成分（Ａ）および成分（Ｂ）を有機溶剤に溶解することによって得ることができる。
【００５８】
使用される有機溶剤は、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、１−ヘキサノール、２−エトキシメタノール、３−メトキシプロパノール等のアルコール系溶剤；アセチルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケトン系溶剤；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、γブチロラクトン等のエステル系溶剤；ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルプロピルエーテル、アニソール、フェネトール、ベラトロール等のエーテル系溶剤；メシチレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、プロピルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤などが工業的に入手可能であり、安全であるため溶剤として好適であり、これらは単独でも２種以上を混合して用いてもよい。
【００５９】
成分（Ａ）および成分（Ｂ）を含む上記の塗布液から得られる絶縁膜は、半導体デバイス製造上、半導体基板と良好な密着性を有するが、成分（Ａ）の補助剤として、成分（Ｃ）として炭素−炭素二重結合を２個以上有するか、炭素−炭素三重結合を２個以上有し、極性基を有する化合物を添加してもよい。
成分（Ｃ）としては、例えば、以下の化合物などが挙げられ、これらのうちのいずれかであることが好ましい。
2004307828.tif 000033
成分（Ｃ）の使用量は、成分（Ａ）１００重量部に対して、２０重量部以下であることが好ましく、１０重量部以下であることがより好ましく、５重量部以下であることがさらに好ましい。成分（Ｃ）の使用量が多いと、比誘電率が悪化する傾向がある。
【００６０】
また、本発明の絶縁膜形成用塗布液には、塗布性等の性能を損なわない範囲で、ラジカル発生剤、非イオン界面活性剤、フッ素系非イオン界面活性剤等の添加剤を添加してもよい。
ラジカル発生剤としては、例えば、ｔ−ブチルパーオキシド、ペンチルパーオキシド、ヘキシルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。
非イオン界面活性剤としては、例えば、オクチルポリエチレンオキシド、デシルポリエチレンオキシド、ドデシルポリエチレンオキシド、オクチルポリプロピレンオキシド、デシルポリプロピレンオキシド、ドデシルポリプロピレンオキシド等が挙げられる。
フッ素系非イオン界面活性剤としては、例えば、パーフルオルオクチルポリエチレンオキシド、パーフルオルデシルポリエチレンオキシド、パーフルオルドデシルポリエチレンオキシド等が挙げられる。
【００６１】
絶縁膜は、スピンコーティング法、ローラーコーティング法、ディップコーティング法、スキャン法等の任意の方法により、本発明の絶縁膜形成用塗布液を基板に塗布した後、空気中、大気圧下、８０〜２５０℃でベーク処理を行い、更に、窒素、ヘリウム、アルゴン、キセノン等の不活性気体中あるいは０．１気圧以下の減圧下でのホットプレート加熱、ファーネス炉を使用した方法、ＲＴＰ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等によるキセノンランプを使用した光照射加熱等を適用して熱硬化処理をすることにより形成される。
【００６２】
加熱処理によって炭素−炭素二重結合や炭素−炭素三重結合同士がカップリングし、３次元構造を形成した結果、機械的強度、耐熱性に優れた絶縁膜が形成されると考えられる。最終的な加熱温度は、２００〜４５０℃が好ましく、より好ましくは２５０〜４００℃であり、加熱時間は、通常、１分間〜１０時間である。
また、塗布液に発泡剤を添加して多孔質膜として絶縁膜を得てもよい。
【００６３】
本発明の絶縁膜形成用塗布液から得られる絶縁膜は、比誘電率が低く、耐熱性に優れ、半導体基板との密着性にも優れていることから、半導体素子等における層間絶縁膜、パッシベーション膜、半導体デバイス保護膜として好適に使用し得る。
【実施例】
【００６４】
本発明を実施例に基いてさらに詳細に説明するが、本発明が実施例により限定されるものではないことは言うまでもない。
【００６５】
実施例１
１，３−ビス（３，５−ジエチニルフェニル）アダマンタンを固形分が１５重量％になるようにアニソールに溶解した。更に、３−アミノプロピルトリエトキシシランを１，３−ビス（３，５−ジエチニルフェニル）アダマンタン  １００重量部に対して、１重量部になるように添加し、０．２μｍ  ＰＴＦＥフィルターでろ過し、塗布液を調整した。
得られた塗布液を４インチシリコンウェハーに回転数２０００ｒｐｍでスピンコートした後、１５０℃で１分間プリベークを行い、窒素雰囲気下、４００℃で３０分間加熱処理を行った。得られた絶縁膜の比誘電率を水銀プローブ法（日本エス・エス・エム  ＳＳＭ４９５）で測定した。
密着性はセバスチャン試験（Ｑｕａｒｄ  Ｇｒｏｕｐ製Ｖ型）で測定した。結果を表１に示す。
【００６６】
実施例２
実施例１の３−アミノプロピルトリエトキシシランを下記に示す式の化合物に変更した以外は実施例１と同等の操作を行った。結果を表１に示す。
2004307828.tif 000034
【００６７】
実施例３
実施例１の３−アミノプロピルトリエトキシシランを下記に示す式の化合物に変更した以外は実施例１と同等の操作を行った。結果を表１に示す。
2004307828.tif 000035
【００６８】
比較例１
実施例１の３−アミノプロピルトリエトキシシランをビニルトリエトキシシランに変更した以外は実施例１と同等の操作を行った。結果を表１に示す。
【００６９】
比較例２
実施例１の３−アミノプロピルトリエトキシシランを添加しない以外は実施例１と同等の操作を行った。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
2004307828.tif 000036
なお、密着性については、エポキシスタッドピンの限界を超える場合は「＞７０ＭＰａ」と表記した。