JP2929610B2 - シリカ系被膜形成用塗布液の製造方法、シリカ系被膜形成用塗布液、シリカ系被膜形成方法およびシリカ系被膜 - Google Patents
シリカ系被膜形成用塗布液の製造方法、シリカ系被膜形成用塗布液、シリカ系被膜形成方法およびシリカ系被膜Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリカ系被膜形成用塗布液の製造方法および
シリカ系被膜形成方法に関し、さらに詳しくは半導体基
板、ガラス板、金属板、セラミックス板などの基板上に
シリカ系被膜を形成させるのに好適なシリカ系被膜形成
用塗布液の製造方法、シリカ系被膜形成用塗布液、シリ
カ系被膜形成方法およびシリカ系被膜に関する。
シリカ系被膜形成方法に関し、さらに詳しくは半導体基
板、ガラス板、金属板、セラミックス板などの基板上に
シリカ系被膜を形成させるのに好適なシリカ系被膜形成
用塗布液の製造方法、シリカ系被膜形成用塗布液、シリ
カ系被膜形成方法およびシリカ系被膜に関する。
近年、超LSI製造技術の発展に伴って、高累積化、高
速化および多機能化による高度の多層配線技術が要求さ
れている。例えば、超LSIの製造においては、基板上に
配線パターンや絶縁膜を形成することが必要であるが、
この際、基板上に段差を生じ、この段差を有する基板上
にさらに配線パターン等を形成すると、正確な微細配線
パターンが得られないため、段差をなくす平坦化処理が
不可欠となっている。
速化および多機能化による高度の多層配線技術が要求さ
れている。例えば、超LSIの製造においては、基板上に
配線パターンや絶縁膜を形成することが必要であるが、
この際、基板上に段差を生じ、この段差を有する基板上
にさらに配線パターン等を形成すると、正確な微細配線
パターンが得られないため、段差をなくす平坦化処理が
不可欠となっている。
従来、このような基板上の段差をなくす平坦化処理技
術としては、例えばシラノールおよびアルキルシラノー
ルを、アルコールを主体とする有機溶媒中に溶解して塗
布液を調製し、この塗布液を用いて段差を埋めるととも
に全面に覆うように塗布した後、熱処理によるシリカ系
被膜を形成させて平坦化する、いわゆるスピンオングラ
ス法（SOG塗布法）が、一般に実用化されている。しか
し、上記塗布液を例えば前述のようなLSIなどの基板上
に回転塗布を行うと、基板の回転中心部から周辺に向か
って放射状の塗布ムラが発生し、形成フィルムの膜厚に
バラツキが生じ、段差の平坦化を損なう欠点があった。
さらにこれらの塗布液は、時間の経過に伴い粘度が増加
する問題があり、また厚膜を形成するとクラックが生じ
るという問題があった。
術としては、例えばシラノールおよびアルキルシラノー
ルを、アルコールを主体とする有機溶媒中に溶解して塗
布液を調製し、この塗布液を用いて段差を埋めるととも
に全面に覆うように塗布した後、熱処理によるシリカ系
被膜を形成させて平坦化する、いわゆるスピンオングラ
ス法（SOG塗布法）が、一般に実用化されている。しか
し、上記塗布液を例えば前述のようなLSIなどの基板上
に回転塗布を行うと、基板の回転中心部から周辺に向か
って放射状の塗布ムラが発生し、形成フィルムの膜厚に
バラツキが生じ、段差の平坦化を損なう欠点があった。
さらにこれらの塗布液は、時間の経過に伴い粘度が増加
する問題があり、また厚膜を形成するとクラックが生じ
るという問題があった。
また厚膜を形成させる方法として、シリコンラダー系
のような有機系材料を用いる方法が知られているが、得
られる被膜が300〜400℃程度の温度で分解し易く、耐熱
性、耐湿性に劣る欠点がある。
のような有機系材料を用いる方法が知られているが、得
られる被膜が300〜400℃程度の温度で分解し易く、耐熱
性、耐湿性に劣る欠点がある。
また基板中に水素、酸素、窒素などの残留ガスを含ま
ないように基板を荷電粒子で軽くたたきながら被膜を形
成する、いわゆるバイアススパッタリング法が知られて
いる。この方法は、微細な部分での平坦化に適している
が、膜の累積過程で下地基板に損傷を与える欠点があ
る。
ないように基板を荷電粒子で軽くたたきながら被膜を形
成する、いわゆるバイアススパッタリング法が知られて
いる。この方法は、微細な部分での平坦化に適している
が、膜の累積過程で下地基板に損傷を与える欠点があ
る。
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、保
存安定性に優れ、塗布ムラが生じにくく、容易に厚膜を
形成することができ、しかも耐熱性および耐湿性に優れ
た被膜を得ることができる新規なシリカ系被膜形成用塗
布液の製造方法、シリカ系被膜形成用塗布液、シリカ系
被膜形成方法およびシリカ系被膜を提供することにあ
る。
存安定性に優れ、塗布ムラが生じにくく、容易に厚膜を
形成することができ、しかも耐熱性および耐湿性に優れ
た被膜を得ることができる新規なシリカ系被膜形成用塗
布液の製造方法、シリカ系被膜形成用塗布液、シリカ系
被膜形成方法およびシリカ系被膜を提供することにあ
る。
本発明者らは、前記課題に鑑み、鋭意研究を重ねた結
果、特定のアルコキシシラン化合物の少なくとも２種を
特定の有機溶媒に溶解させ、水と触媒の存在下で加水分
解して得られる溶液により前記目的を達成できることを
見出し、本発明に到達した。
果、特定のアルコキシシラン化合物の少なくとも２種を
特定の有機溶媒に溶解させ、水と触媒の存在下で加水分
解して得られる溶液により前記目的を達成できることを
見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、一般式（Ｉ） Ｒ′4-nSi（OR）ｎ …（Ｉ） （式中、Ｒ′は炭素数１〜３のアルキル基またはフェニ
ル基、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基、ｎは２〜４の整
数を意味する）で表わされるアルコキシシラン化合物の
少なくとも２種を、水と触媒の存在下で、基板に対する
接触角が10度以下である有機溶媒中で加水分解すること
を特徴とするシリカ系被膜形成用塗布液の製造方法、こ
の方法によって得られるシリカ系被膜形成用塗布液、こ
のシリカ系被膜形成用塗布液を基板上に塗布し、50〜25
0℃で乾燥した後、窒素雰囲気下300〜600℃で加熱硬化
することを特徴とするシリカ系被膜形成方法およびこの
被膜形成方法によって得られるシリカ系被膜に関する。
ル基、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基、ｎは２〜４の整
数を意味する）で表わされるアルコキシシラン化合物の
少なくとも２種を、水と触媒の存在下で、基板に対する
接触角が10度以下である有機溶媒中で加水分解すること
を特徴とするシリカ系被膜形成用塗布液の製造方法、こ
の方法によって得られるシリカ系被膜形成用塗布液、こ
のシリカ系被膜形成用塗布液を基板上に塗布し、50〜25
0℃で乾燥した後、窒素雰囲気下300〜600℃で加熱硬化
することを特徴とするシリカ系被膜形成方法およびこの
被膜形成方法によって得られるシリカ系被膜に関する。
本発明に用いられる前記一般式（Ｉ）で表わされるア
ルコキシシラン化合物は、一般式 Ｒ′2Si（OR）２ …（II） Ｒ′Si（OR）３ …（III） または Si（OR）４ …（IV） （式中、Ｒ′およびＲは前記と同じ）で表わされる化合
物が挙げられる。ここでＲとＲ′とがアルキル基である
場合は、同一でも異なってもよい。
ルコキシシラン化合物は、一般式 Ｒ′2Si（OR）２ …（II） Ｒ′Si（OR）３ …（III） または Si（OR）４ …（IV） （式中、Ｒ′およびＲは前記と同じ）で表わされる化合
物が挙げられる。ここでＲとＲ′とがアルキル基である
場合は、同一でも異なってもよい。
このアルコキシシラン化合物の具体例としては、モノ
メチルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシ
ラン、モノメチルトリプロポキシシラン、モノエチルト
リメトキシシラン、モノエチルトリエトキシシラン、モ
ノエチルトリプロポキシシラン、モノプロピルトリメト
キシシラン、モノプロピルトリエトキシシラン、モノプ
ロピルトリプロポキシシラン、モノフェニルトリメトキ
シシラン、モノフェニルトリエトキシシラン、モノフェ
ニルトリプロポキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシ
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、ジエチルプロポキシシラン、ジプロピルジメ
トキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピ
ルジプロポキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、
ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシ
シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシランなどが挙げられる。
メチルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシ
ラン、モノメチルトリプロポキシシラン、モノエチルト
リメトキシシラン、モノエチルトリエトキシシラン、モ
ノエチルトリプロポキシシラン、モノプロピルトリメト
キシシラン、モノプロピルトリエトキシシラン、モノプ
ロピルトリプロポキシシラン、モノフェニルトリメトキ
シシラン、モノフェニルトリエトキシシラン、モノフェ
ニルトリプロポキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシ
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、ジエチルプロポキシシラン、ジプロピルジメ
トキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピ
ルジプロポキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、
ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシ
シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシランなどが挙げられる。
本発明において、前記アルコキシシラン化合物は２種
以上組合わせて用いることが好ましい。その組合わせに
ついては特に制限はなく、任意の組合わせを用いること
ができ、例えばＲ′Si（OR）３とＲ′2Si（OR）２とSi
（OR）４、Ｒ′Si（OR）３とSi（OR）４、Si（OR）４と
Ｒ′2Si（OR）２などの組合わせが挙げられる。一般式
（II）、（III）または（IV）のいずれかで示されるア
ルコキシシラン化合物を２種以上用いてもよい。実用上
特に好ましいアルコキシシラン化合物の組合わせとして
は、テトラメトキシシラン１モル、モノメチルトリメト
キシシラン１〜４モルおよびジメチルジメトキシシラン
１〜４モルの組合わせが挙げられる。
以上組合わせて用いることが好ましい。その組合わせに
ついては特に制限はなく、任意の組合わせを用いること
ができ、例えばＲ′Si（OR）３とＲ′2Si（OR）２とSi
（OR）４、Ｒ′Si（OR）３とSi（OR）４、Si（OR）４と
Ｒ′2Si（OR）２などの組合わせが挙げられる。一般式
（II）、（III）または（IV）のいずれかで示されるア
ルコキシシラン化合物を２種以上用いてもよい。実用上
特に好ましいアルコキシシラン化合物の組合わせとして
は、テトラメトキシシラン１モル、モノメチルトリメト
キシシラン１〜４モルおよびジメチルジメトキシシラン
１〜４モルの組合わせが挙げられる。
本発明における有機溶媒は基板に対する接触角が10度
以下であるが、エチレングリコールモノイソブチルエー
テル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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
ングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレング
リコールモノメチルエーテル、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ジエチルエーテル、
エチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレング
リコールジエチルエーテル及びジエチレングリコールジ
ブチルエーテルからなる群から選ばれる。これら以外の
有機溶媒を使用すると塗布ムラが大きくなる。有機溶媒
の基板に対する接触角の測定は、既に公知の方法で行わ
れるが、例えば協和界面科学社製接触角計CA−Ｄ型を用
いて測定することができる。このような有機溶媒として
は、１価アルコール、２価アルコール、３価アルコール
のモノまたはジエーテル、脂肪酸などから選択すること
ができる。これらの有機溶媒は単独で用いても、２種以
上を併用してもよい。塗布ムラの発生防止、保存安定性
の点から２価アルコールのモノエーテルまたはジエーテ
ルが好ましい。これらの具体例としては、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イソプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノイソブチルエーエル、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
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、トリプロピレングリコール
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ジエチルエーテル、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ジ
メチルエーテル、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ジブチルエーテルなどが挙げ
られる。
以下であるが、エチレングリコールモノイソブチルエー
テル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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
ングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレング
リコールモノメチルエーテル、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ジエチルエーテル、
エチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレング
リコールジエチルエーテル及びジエチレングリコールジ
ブチルエーテルからなる群から選ばれる。これら以外の
有機溶媒を使用すると塗布ムラが大きくなる。有機溶媒
の基板に対する接触角の測定は、既に公知の方法で行わ
れるが、例えば協和界面科学社製接触角計CA−Ｄ型を用
いて測定することができる。このような有機溶媒として
は、１価アルコール、２価アルコール、３価アルコール
のモノまたはジエーテル、脂肪酸などから選択すること
ができる。これらの有機溶媒は単独で用いても、２種以
上を併用してもよい。塗布ムラの発生防止、保存安定性
の点から２価アルコールのモノエーテルまたはジエーテ
ルが好ましい。これらの具体例としては、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イソプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノイソブチルエーエル、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
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、トリプロピレングリコール
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ジエチルエーテル、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ジ
メチルエーテル、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ジブチルエーテルなどが挙げ
られる。
また塗布ムラの発生および保存安定性（粘度の終日変
化）の点からは、特に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イソブチルエーテル、
プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピ
レングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、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ジエチルエーテ
ル、エチレングリコールジプロピルエーテル、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ジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ルがより好ましい。
化）の点からは、特に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イソブチルエーテル、
プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピ
レングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、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ジエチルエーテ
ル、エチレングリコールジプロピルエーテル、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ジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ルがより好ましい。
さらに塗布ムラの発生、保存安定性および厚膜におけ
るクラックの発生防止の点からは、２価アルコールのジ
エーテル類を用いることがより好ましい。
るクラックの発生防止の点からは、２価アルコールのジ
エーテル類を用いることがより好ましい。
本発明においては有機溶媒の使用量には、特に制限は
ないが、上記の一般式（Ｉ）で表されるアルコキシシラ
ン化合物100重量部に対して60重量部以上であることが
好ましい。
ないが、上記の一般式（Ｉ）で表されるアルコキシシラ
ン化合物100重量部に対して60重量部以上であることが
好ましい。
本発明のシリカ系被膜形成用塗布液は、前記アルコキ
シシラン化合物の少なくとも２種を、水と触媒の存在下
で前記有機溶媒中で、加水分解させて得られる。
シシラン化合物の少なくとも２種を、水と触媒の存在下
で前記有機溶媒中で、加水分解させて得られる。
一般式（Ｉ）のアルコキシシラン化合物は、 Ｒ′4-nSi（OR）ｎ＋nH2O →Ｒ′4-nSi（OH）ｎ＋nROH （式中、Ｒ′、Ｒおよびｎは前記に同じ）のように加水
分解し、次にシラノール基（≡Si−OH）が縮合してSi−
Ｏ−Si結合を生成し、最終的にはシリカ系重合体とな
る。溶媒中で加水分解反応を行った場合、これらの反応
は即座に完結するわけではなく、部分的に加水分解され
たシリカ系被膜形成用塗布液を作製することが可能であ
る。
分解し、次にシラノール基（≡Si−OH）が縮合してSi−
Ｏ−Si結合を生成し、最終的にはシリカ系重合体とな
る。溶媒中で加水分解反応を行った場合、これらの反応
は即座に完結するわけではなく、部分的に加水分解され
たシリカ系被膜形成用塗布液を作製することが可能であ
る。
このシリカ系被膜形成用塗布液を基板上に塗布、乾燥
後、300℃以上の温度で加熱硬化するとさらに加水分解
および縮合が進行し、耐熱性および耐湿性に優れたシリ
カ系被膜が形成される。この際、アルコキシ基の炭素数
が４以上では、アルコキシ基の脱離による収縮歪みが大
きくなりクラックが発生する。
後、300℃以上の温度で加熱硬化するとさらに加水分解
および縮合が進行し、耐熱性および耐湿性に優れたシリ
カ系被膜が形成される。この際、アルコキシ基の炭素数
が４以上では、アルコキシ基の脱離による収縮歪みが大
きくなりクラックが発生する。
本発明者らの検討によれば、例えばアルコキシシラン
としてテトラメトキシシランを用い、溶媒としてエチレ
ングリコールモノブチルエーテル（基板に対する接触角
25゜）を用いた場合、 Si（OCH3）４＋4C4H9OCH2CH2OH →Si（OCH2CH2OC4H9）４＋4CH3OH のような交換反応が生じ、実質上テトラブトキシエトキ
シシランを用いた場合と同様の結果となり、成膜性が著
しく損なわれる。
としてテトラメトキシシランを用い、溶媒としてエチレ
ングリコールモノブチルエーテル（基板に対する接触角
25゜）を用いた場合、 Si（OCH3）４＋4C4H9OCH2CH2OH →Si（OCH2CH2OC4H9）４＋4CH3OH のような交換反応が生じ、実質上テトラブトキシエトキ
シシランを用いた場合と同様の結果となり、成膜性が著
しく損なわれる。
本発明においては水の量は、上記の一般式（Ｉ）で表
されるアルコキシシラン化合物１モルに対して２〜４モ
ルの範囲とすることが好ましい。
されるアルコキシシラン化合物１モルに対して２〜４モ
ルの範囲とすることが好ましい。
本発明に用いられる反応触媒としては、塩酸、硫酸、
リン酸、ホウ酸等の無機酸や、五酸化リン、酸化ホウ素
等の酸化物等が挙げられるが、シリカ系被膜形成用塗布
液を電子部品関係に用いる場合には、リン酸、ホウ酸等
が好ましい。この触媒の添加量は、アルコキシシラン化
合物に対して0.1〜５重量％の範囲が好ましい。
リン酸、ホウ酸等の無機酸や、五酸化リン、酸化ホウ素
等の酸化物等が挙げられるが、シリカ系被膜形成用塗布
液を電子部品関係に用いる場合には、リン酸、ホウ酸等
が好ましい。この触媒の添加量は、アルコキシシラン化
合物に対して0.1〜５重量％の範囲が好ましい。
シリカ系被膜の形成は、前記シリカ系被膜形成用塗布
液を基板上にスピナー、ハケ、スプレー等で塗布した
後、50〜250℃、好ましくは100〜200℃の温度で乾燥
後、窒素雰囲気下300〜600℃、好ましくは400〜500℃の
温度で加熱硬化させて行われる。
液を基板上にスピナー、ハケ、スプレー等で塗布した
後、50〜250℃、好ましくは100〜200℃の温度で乾燥
後、窒素雰囲気下300〜600℃、好ましくは400〜500℃の
温度で加熱硬化させて行われる。
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
なお、溶媒の接触角および最大塗布ムラの測定は次の
ようにして行った。
ようにして行った。
＜溶媒の接触角＞ CVD法でシリコンウエハ上に成膜したプラズマ−SiO膜
（Ｐ−SiO）またはTEOS（テトラエトキシシラン）から
成膜したTEOS−SiO膜を有する平坦な基板上に各種溶媒
を滴下し、協和界面科学社製接触角計CA−Ｄ型を用いて
接触角を測定した。
（Ｐ−SiO）またはTEOS（テトラエトキシシラン）から
成膜したTEOS−SiO膜を有する平坦な基板上に各種溶媒
を滴下し、協和界面科学社製接触角計CA−Ｄ型を用いて
接触角を測定した。
＜最大塗布ムラ＞ パターン上の凹凸によってパターンの周辺方向に向か
ってスジ状の塗布ムラが発生するが、パターン周辺の平
坦部について、SLOAN社製触針式段差計Dektak IIを用
い、スジ状に生じた塗布ムラに対して垂直に掃引幅を10
mmとして表面の凹凸を測定し、その中で最も大きな凸部
の厚さをMax HTとした。この測定をパターン上の５点に
ついて行い、Max HTの平均av.Max HTを求めた。また溶
媒の種類によって形成したシリカ系被膜の膜厚が異なる
ため、膜厚を3000Åとしたときに換算した値を最大塗布
ムラとして下式によって求めた。
ってスジ状の塗布ムラが発生するが、パターン周辺の平
坦部について、SLOAN社製触針式段差計Dektak IIを用
い、スジ状に生じた塗布ムラに対して垂直に掃引幅を10
mmとして表面の凹凸を測定し、その中で最も大きな凸部
の厚さをMax HTとした。この測定をパターン上の５点に
ついて行い、Max HTの平均av.Max HTを求めた。また溶
媒の種類によって形成したシリカ系被膜の膜厚が異なる
ため、膜厚を3000Åとしたときに換算した値を最大塗布
ムラとして下式によって求めた。
実施例１〜23および比較例１〜15 第１表に示した１価アルコール、２価アルコール、２
価アルコールモノエーテルおよび２価アルコールジエー
テルについて接触角を測定し、その結果を第２表に示し
た。
価アルコールモノエーテルおよび２価アルコールジエー
テルについて接触角を測定し、その結果を第２表に示し
た。
Si（OCH3）4 17g、CH3Si（OCH3）3 25gおよび（CH3）
2Si（OCH3）2 5gを各種溶媒95g中に溶解し、これにリン
酸0.5gを溶解した水20gを添加して加水分解および縮合
を行い、シリカ系被膜形成用塗布液を作製した。
2Si（OCH3）2 5gを各種溶媒95g中に溶解し、これにリン
酸0.5gを溶解した水20gを添加して加水分解および縮合
を行い、シリカ系被膜形成用塗布液を作製した。
この塗布液をスピナーを用いて3000rpmで表面にＰ−S
iO膜またはTEOS−SiO膜を形成したパターン上に回転塗
布し、ホットプレートで150℃で30秒および250℃で30秒
間加熱硬化した。用いたパターンは段差１μｍのTEG（T
EST ELEMENT GROUP）とした。
iO膜またはTEOS−SiO膜を形成したパターン上に回転塗
布し、ホットプレートで150℃で30秒および250℃で30秒
間加熱硬化した。用いたパターンは段差１μｍのTEG（T
EST ELEMENT GROUP）とした。
次にパターンの平坦部において、シリカ系被膜表面の
凹凸の測定を行い、上記の測定法に従って最大塗布ムラ
を求めた。その結果を第２表に示した。
凹凸の測定を行い、上記の測定法に従って最大塗布ムラ
を求めた。その結果を第２表に示した。
その結果、接触角が17度以上の溶媒を用いて作製した
シリカ系被膜形成用塗布液（比較例２、３、５、９、1
1、12、15〜17）は、ハジキが生じ、塗布性に劣ること
が示された。また、比較例15から、接触角が12の場合
も、ハジキが生じ、塗布性に劣る。
シリカ系被膜形成用塗布液（比較例２、３、５、９、1
1、12、15〜17）は、ハジキが生じ、塗布性に劣ること
が示された。また、比較例15から、接触角が12の場合
も、ハジキが生じ、塗布性に劣る。
また最大塗布ムラの値が9000Åより小さい被膜は、接
触角が10度以下の溶媒を使用したものであるが、最大塗
布ムラが1000Å以下のものは、実施例１〜10におけるよ
うにシリカ系被膜塗布液の合成時に有機溶媒としてエチ
レングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレング
リコールモノプロピルエーテル、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プ
ロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチ
レングリコールジエチルエーテル、エチレングリコール
ジプロピルエーテル、ジエチレングリコールエチルエー
テル及びジエチレングリコールジブチルエーテルからな
る群から選ばれるものを使用したときであった。
触角が10度以下の溶媒を使用したものであるが、最大塗
布ムラが1000Å以下のものは、実施例１〜10におけるよ
うにシリカ系被膜塗布液の合成時に有機溶媒としてエチ
レングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレング
リコールモノプロピルエーテル、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プ
ロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチ
レングリコールジエチルエーテル、エチレングリコール
ジプロピルエーテル、ジエチレングリコールエチルエー
テル及びジエチレングリコールジブチルエーテルからな
る群から選ばれるものを使用したときであった。
なお、シリカ系被膜形成用塗布液（実施例19、実施例
20、比較例２〜７、比較例９、比較例14、比較例19）を
40℃の恒温槽に入れ、保存安定性（塗布液がゲル化する
までの日数）を調べ、その結果を第２表に示した。
20、比較例２〜７、比較例９、比較例14、比較例19）を
40℃の恒温槽に入れ、保存安定性（塗布液がゲル化する
までの日数）を調べ、その結果を第２表に示した。
〔発明の効果〕 本発明によって得られるシリカ系被膜形成用塗布液に
よれば、パターン上での塗布ムラが低減され、シリカ系
被膜による平坦化ができ、歩留まりが向上する。また得
られるシリカ系被膜の平坦性が良好なために、このシリ
カ系膜形成用塗布液を用いてシリカ系被膜を形成したデ
バイス等の信頼性が向上する。
よれば、パターン上での塗布ムラが低減され、シリカ系
被膜による平坦化ができ、歩留まりが向上する。また得
られるシリカ系被膜の平坦性が良好なために、このシリ
カ系膜形成用塗布液を用いてシリカ系被膜を形成したデ
バイス等の信頼性が向上する。
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 任廷 茨城県日立市東町４丁目13番１号 日立 化成工業株式会社山崎工場内 (56)参考文献 特開 昭56−38472（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−34276（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−289939（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01B 33/00 - 33/46
Claims (4)
- 【請求項１】一般式（Ｉ） Ｒ′4-nSi（OR）ｎ …（Ｉ） （式中、Ｒ′は炭素数１〜３のアルキル基またはフェニ
ル基、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基、ｎは２〜４の整
数を意味する）で表わされるアルコキシシラン化合物の
少なくとも２種を、水と触媒の存在下で、エチレングリ
コールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコール
モノプロピルエーテル、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プロピルエ
ーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレング
リコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロ
ピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル
及びジエチレングリコールジブチルエーテルからなる群
から選ばれる有機溶媒中で加水分解することを特徴とす
るシリカ系被膜形成用塗布液の製造方法。 - 【請求項２】請求項１記載の製造方法によって得られる
シリカ系被膜形成用塗布液。 - 【請求項３】請求項１記載のシリカ系被膜形成用塗布液
を基板上に塗布し、50〜250℃で乾燥した後、窒素雰囲
気下300〜600℃で加熱硬化することを特徴とするシリカ
系被膜形成方法。 - 【請求項４】請求項３記載の被膜形成方法によって得ら
れるシリカ系被膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18131889A JP2929610B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | シリカ系被膜形成用塗布液の製造方法、シリカ系被膜形成用塗布液、シリカ系被膜形成方法およびシリカ系被膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18131889A JP2929610B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | シリカ系被膜形成用塗布液の製造方法、シリカ系被膜形成用塗布液、シリカ系被膜形成方法およびシリカ系被膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345510A JPH0345510A (ja) | 1991-02-27 |
| JP2929610B2 true JP2929610B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=16098586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18131889A Expired - Lifetime JP2929610B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | シリカ系被膜形成用塗布液の製造方法、シリカ系被膜形成用塗布液、シリカ系被膜形成方法およびシリカ系被膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2929610B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0736488B1 (en) * | 1993-12-21 | 2000-07-26 | Mitsubishi Chemical Corporation | Ultrafine reactive silica particles, suspension containing the same, and hard coating composition |
| JP4702970B2 (ja) * | 1999-10-12 | 2011-06-15 | 旭化成株式会社 | 絶縁薄膜製造用のシリカ前駆体／有機ポリマー組成物 |
| US20060047034A1 (en) | 2004-09-02 | 2006-03-02 | Haruaki Sakurai | Composition for forming silica-based film, method of forming silica-based film, and electronic component provided with silica-based film |
| KR100882794B1 (ko) | 2005-03-01 | 2009-02-09 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 레지스트 하층막용 조성물 및 그의 제조 방법 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP18131889A patent/JP2929610B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345510A (ja) | 1991-02-27 |
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