説明

ポロゲン、ポロゲン化された前駆体及び低誘電率をもつ多孔質有機シリカガラス膜を得るためにそれらを使用する方法

【課題】低い誘電率及び改良された機械的性質、熱的安定性及び化学的耐性を有する多孔質有機シリカガラス膜を提供する。
【解決手段】式Si(ここで、v+w+x+y+z=100%、vは10〜35原子%、wは10〜65原子%、xは5〜30原子%、yは10〜50原子%、及びzは0〜15原子%)で表わされる多孔質有機シリカガラス膜を製造する。オルガノシラン及びオルガノシロキサンからなる群より選ばれる前駆体並びにポロゲンを含むガス状試薬を真空チャンバに導入し、ガス状試薬にエネルギーを加え、ガス状試薬の反応を生じさせて基体上に予備的な膜を堆積させる。その予備的な膜は細孔を持ち、誘電率が2.6未満である多孔質膜を得るために、実質的にすべてのポロゲンを除去される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電子デバイスにおける絶縁層としてCVDにより製造される低誘電率材料の分野に関する。
【背景技術】
【0002】
エレクトロニクス産業は、回路(IC)並びに集積回路及び関連するエレクトロニクスデバイスの間の絶縁層として誘電材料を用いる。線寸法はマイクロエレクトロニクスデバイス(たとえば、コンピュータチップ)の速度及び記憶能力を増加させるために低減されている。マイクロチップの寸法が低減するにつれて、層間絶縁膜(interlayer dielectric)(ILD)に対する誘電要件は益々厳しくなっている。間隔の縮小は、RC時定数(time constant)(ここで、Rは導線の抵抗、Cは絶縁誘電中間層のキャパシタンスである)を最小にするために低誘電率を要求する。Cは間隔に逆比例し、そして層間絶縁膜(ILD)の誘電率(k)に比例する。SiH若しくはTEOS(Si(OCHCH、テトラエチルオルソシリケート)及びOから製造される従来のシリカ(SiO)CVD絶縁膜は、4.0より大きい誘電率kを有する。比較的低い誘電率を持つシリカ系CVD膜を製造するために産業が試みてきたいくつかの方法があり、最もうまくいっているのは誘電率2.7〜3.5を与える有機基で絶縁酸化ケイ素膜をドープすることである。有機シリカガラスは、メチルシラン若しくはシロキサンのような有機ケイ素前駆体及びO若しくはNOのような酸化体から緻密な膜(密度〜1.5g/cm)として堆積されるのが通常である。有機シリカガラスはここでOSGとよばれる。誘電率すなわち「k」値は比較的高いデバイス密度及び比較的小さい寸法で2.7未満に低下するので、産業は緻密な膜について大部分の適切な低kを研究し尽くし、そして誘電特性を向上させるために種々の多孔質材料を調べてきた。
【0003】
CVD法領域による多孔質ILDの領域において知られている特許及び出願は次のものを含む:特許文献1及び2は、NOのような酸化体及び任意に過酸化物の存在下に反応活性基を持つ有機ケイ素前駆体からOSG膜を堆積し、ついで熱アニ−ルで反応活性基を除去して多孔質OSG膜を得る方法を記述する;特許文献3及び4は、酸化アニ−ルで堆積OSGから本質的にすべての有機基を除去して多孔質無機SiOを得ることを教示する;特許文献5は水素化された炭化ケイ素を堆積し、ついで酸化プラズマで処理して多孔質無機SiOを得ることを記述する;そして、特許文献6及び7、並びに非特許文献1は、すべて有機ケイ素前駆体及び有機化合物からの膜の共堆積、そして続く熱アニ−ルは多相OSG/有機膜を与え、そこでは重合された有機成分の1部が保持されることを教示する。これらの後者の文献において、膜の最終的な組成は残留ポロゲン及び高炭化水素膜含量(80−90原子%)を示す。最終的な膜が酸素原子の1部を有機基で置換した、SiO様ネットワークを保持するのが好適である。
【0004】
すべての文献は引用によりここに全体を組入れられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】ヨーロッパ特許公開第1,119,035号公報
【特許文献2】米国特許第6,171,945号公報
【特許文献3】米国特許第6,054,206号公報
【特許文献4】米国特許第6,238,751号公報
【特許文献5】ヨーロッパ特許公開第1037275号公報
【特許文献6】米国特許第6,312,793号公報
【特許文献7】国際公開WO00/24050号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】Grill,A.Patel,V.Appl.Phys.Lett.(2001)、79(6)、803−805頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、低い誘電率及び改良された機械的性質、熱的安定性及び化学的耐性を有する多孔質有機シリカガラス膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、式Si(ここで、v+w+x+y+z=100%、vは10〜35原子%、wは10〜65原子%、xは5〜30原子%、yは10〜50原子%、及びzは0〜15原子%)で表わされる多孔質有機シリカガラス膜を提供し、ここでその膜は細孔を持ち、誘電率が2.6未満である。
【0009】
本発明は、さらに本発明の多孔質有機シリカガラス膜を製造するための化学蒸着方法を提供し、この方法は下記の工程を含む:
(a)真空チャンバ内に基体を用意すること;(b)オルガノシラン及びオルガノシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体並びに少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンを含むガス状試薬を真空チャンバに導入すること;(c)真空チャンバ内のガス状試薬にエネルギーを加え、ガス状試薬の反応を生じさせて基体上に予備的な膜を堆積させること、ここでその予備的な膜はポロゲンを含み、そして予備的な膜は酸化体を添加しないで堆積される;並びに、(d)細孔を持ち、誘電率が2.6未満である多孔質膜を得るために、予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去すること。
【0010】
さらに、本発明は本発明の多孔質有機シリカガラス膜を製造するための化学蒸着方法を提供し、この方法は下記の工程を含む:
(a)真空チャンバ内に基体を用意すること;(b)オルガノシラン及びオルガノシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体を含むガス状試薬を真空チャンバに導入すること、ここで、少なくとも1つの前駆体はそれに結合したポロゲンを含む;(c)真空チャンバ内のガス状試薬にエネルギーを加え、ガス状試薬の反応を生じさせて基体上に予備的な膜を堆積させること、ここで、その予備的な膜は少なくとも1つのポロゲン、及びケイ素原子に結合された第1の量のメチル基を含む;並びに、(d)細孔を持ち、誘電率が2.6未満である多孔質膜を得るために、予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去すること、ここで、多孔質膜はケイ素原子に結合された第2の量のメチル基を含み、かつその第2の量は第1の量の50%より多い。
【0011】
さらに本発明は、多孔質有機シリカガラス膜を製造するための新規なポロゲン化された前駆体を提供し、ポロゲン化されたが1,3,5,7−テトラメチルシクロ−テトラシロキサン、たとえばネオヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロ−テトラシロキサン及びトリメチルシリルエチル−1,3,5,7−テトラメチルシクロ−テトラシロキサンを含む。
【0012】
さらになお、本発明は本発明の膜を製造するための、ポロゲン及び前駆体(ポロゲン化された、及び/又はポロゲン化されていない)新規な組成物を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の膜の赤外スペクトルを示す。
【図2】本発明の膜の赤外スペクトルを示す。
【図3】本発明に細孔形成剤として用いられるATPの赤外スペクトルを示す。
【図4】本発明の膜の熱重量分析を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
有機シリケートは、低k材料の候補であるが、これらの材料に多孔性を付与するためにポロゲンを添加しないと、その固有誘電率は2.7程度の低さに制限される。多孔性の付与(空隙空間は固有誘電率1.0を有する)は、通常、機械的特性を犠牲にして膜の全体誘電率を低下させる。材料の特性は膜の化学組成及び構造に依存する。有機ケイ素前駆体の種類は膜構造及び組成に強い影響を有するので、所望の誘電率に到達するのに必要な量の細孔の付加が機械的に健全でない膜を生じないことを確実にするように、要求される膜特性を与える前駆体を使用するのが有利である。このように、本発明は電気的及び機械的特性の望ましいバランスを有する多孔質OSG膜を生じさせる手段を提供する。他の膜特性は電気的若しくは機械的特性をたどることが多い。
【0015】
本発明の好適な態様は、他の多孔質有機シリカガラス材料に比べて低い誘電率及び改良された機械的性質、熱的安定性及び化学的耐性(酸素、水性酸化環境等に)を有する薄膜材料を提供する。これは炭素(好ましくは主に有機炭素−CH(xは1〜3)の形態で、もっと好ましくはCの大部分は−CHの形態で)及び無機フッ素(たとえば、Si−F結合)の膜への導入の結果であり、それにより特定の前駆体若しくはネットワーク形成化学品が酸化体(酸化体として作用すると思われる限度までの任意の付加的/キャリアガスCO以外の)のない環境で膜を堆積するのに使用される。さらに、膜中の水素の大部分は炭素に結合されているのが好ましい。
【0016】
このように、本発明の好適な態様は:(a)約10〜約35原子%、もっと好ましくは約20〜約30原子%のケイ素;(b)約10〜約65原子%、もっと好ましくは約20〜約45原子%の酸素;(c)約10〜約50原子%、もっと好ましくは約15〜約40原子%の水素;並びに(d)約5〜約30原子%、もっと好ましくは約5〜約20原子%の炭素;を含む。さらに、膜は1つ以上の材料特性を向上させるために、約0.1〜約15原子%、もっと好ましくは約0.5〜約7.0原子%のフッ素を含みうる。比較的少量の他元素も本発明の膜に存在しうる。OSG材料は、産業で伝統的に用いられている標準的な材料−シリカガラスよりも誘電率が低いので低k材料であると考えられる。本発明の材料は堆積プロセスに細孔形成種すなわちポロゲンを添加し、堆積されたままの(すなわち予備的)OSG膜にポロゲンを配合し、そして予備膜から実質的にすべてのポロゲンを除去するが、予備膜の末端Si−CH基を実質的に保持したまま生成物膜を得ることにより供給され得る。生成物膜は、多孔質OSGであり、そして予備膜並びにポロゲンなしに堆積された類似の膜と比べて減少した誘電率を有する。本発明の膜を多孔質のOSGとして識別することが重要であり、これに対して多孔質の無機SiOは、OSGの有機基により付与される疎水性を欠く。
【0017】
PE(プラズマ増強)−CVD TEOS(テトラエトキシシラン)で製造されるシリカは陽電子消滅寿命分光法(PALS)分析により測定される固有の自由体積(free volume)細孔径が球体相当径約0.6nmである。小角中性子散乱(SANS)若しくはPALSで測定される本発明膜の細孔径は球体相当径が好ましくは5nm未満、もっと好ましくは球体相当径が2.5nm未満である。
【0018】
膜の全気孔率は5〜75%であり得、プロセス条件及び所望の最終膜特性に依存する。好ましくは、本発明の膜は2.0g/ccより小さい、あるいは1.5g/ccより小さい、若しくは1.25g/ccより小さい密度を有する。好適には、本発明の膜はポロゲンなしに製造された類似のOSG膜の密度より少なくとも10%小さい、もっと好適には少なくとも20%小さい密度を有する。
【0019】
膜の気孔率は膜全体にわたって一様である必要はない。ある態様において、気孔率の勾配及び/又は種々の気孔率の複数層がある。このような膜は、たとえば堆積時に前駆体に対するポロゲンの比を調節することにより得られうる。
【0020】
本発明の膜は一般的なOSG材料に比べて低い誘電率を有する。好ましくは、本発明の膜は、ポロゲンなしに製造された類似のOSG膜の密度より少なくとも0.3小さい、もっと好適には少なくとも0.5小さい誘電率を有する。好適には、本発明の多孔質膜のフーリエ変換赤外(FTIR)スペクトルは、ポロゲンがないこと以外は実質的に同一の方法により調製された対照膜の対照FTIRと実質的に同一である。
【0021】
好ましくは、本発明の膜は一般的なOSG材料に比べて優れた機械的特性を有する。好適には、本発明の膜の基本OSG構造(たとえばポロゲンを添加していない膜)は、ナノ刻みで測定して、同一の誘電率を有する類似のOSG膜より少なくとも10%大きい、もっと好適には少なくとも25%大きい、硬さ若しくはモジュラスを有する。
【0022】
本発明の膜は低k膜を堆積するのに酸化体の使用を必要としない。ガス相に添加される酸化体(たとえば、O、NO、オゾン、過酸化水素、NO、NO、N若しくはそれらの混合物)の不存在は、膜における前駆体のメチル基の保持を容易にする。ここでこの酸化体は、有機基を酸化しうる部分として定義される。これは望ましい特性、たとえば低減誘電率及び疎水性、を付与するのに必要な最少量の炭素の配合を可能にする。同様に、これはシリカのネットワークを最大に保持し易く、優れた機械的特性、接着力、及び一般的なエッチング停止材料(たとえば、炭化ケイ素、水素化炭化ケイ素、窒化ケイ素、水素化窒化ケイ素、等)へのエッチング選択性を有する膜を付与する。なぜなら、膜は伝統的な誘電絶縁体であるシリカにもっと類似する特徴を保持するからである。
【0023】
さらに、本発明の膜は無機フッ素の形態で(たとえばSi−F)フッ素を含有しうる。存在するとき、フッ素は0.5〜7原子%の量で含まれるのが好適である。
【0024】
本発明の膜は熱的に安定であり、良好な化学品耐性を有する。特に、アニ−ル後の好適な膜はN中で425℃の等温下に1.0wt%/hrより小さい平均減量を有する。さらに、好適には膜は空気中で425℃の等温下に1.0wt%/hrより小さい平均減量を有する。
【0025】
膜は種々の用途に適している。特に膜は半導体基体上の堆積に適しており、そしてたとえば、絶縁層、層間絶縁膜及び/又は金属間絶縁膜としての使用に特に適する。膜は適合した被覆を形成しうる。これらの膜により示される機械的性質は、Alサブストラクティブ(subtractive)法並びにCuダマシン(damascene)法若しくはデュアルダマシン法における使用にそれらを特に適合させる。
【0026】
膜は化学的機械平坦化及び異方性エッチングに適合し、そしてシリコン、SiO、Si、OSG、FSG(フッ素化シリカガラス)、炭化ケイ素、水素化炭化ケイ素、窒化ケイ素、水素化窒化ケイ素、炭窒化ケイ素、水素化炭窒化ケイ素、窒化ホウ素、水素化窒化ホウ素、反射防止被覆、フォトレジスト、有機ポリマー、多孔質有機及び無機材料、銅及びアルミニウムのような金属、並びにTiN、Ti(C)N、TaN、Ta(C)N、Ta、W、WN若しくはW(C)Nのような(これらに限定されない)拡散バリア層のような種々の材料に接着しうる。膜は、ASTM D3359−95aテープ引張り試験のような従来の引張り試験に十分に合格する、少なくとも1つの前述の材料を接着しうるのが好適である。試料は膜の識別しうる除去がなければ合格したと判断される。
【0027】
本発明は膜を供給するのに特に好適であり、そして本発明の生成物はここでは主として膜として説明されているが、本発明はそれに限定されない。
【0028】
本発明は膜を供給するのに特に適し、そして本発明の生成物は膜としてここで主として説明されるが、本発明はこれらに限定されない。本発明の生成物はCVDにより堆積され得るいかなる形態でも供給され得、たとえば被覆、多層集合体、並びに必ずしも平面若しくは薄くなくてもよい、他の種類の対象物であり得、さらには集積回路に必ずしも使用されない多数の対象物でありうる。好適には、基体は半導体である。
【0029】
本発明のOSG生成物に加えて、本発明は生成物が製造される方法、その生成物を使用する方法、並びにその生成物を製造するのに有用な化合物及び組成物を含む。
【0030】
分子の単一種が構造形成物及びポロゲンの両方として機能することも本発明の範囲内である。すなわち、構造形成前駆体及び細孔形成前駆体は必ずしも異なる分子でなくてもよく、ある態様においてはポロゲンは構造形成前駆体の1部(たとえば共有結合的に結合されている)である。それらに結合されているポロゲンを含有する前駆体はここでは以後、「ポロゲン化された前駆体」(porogenated precursors)と呼ばれることがある。たとえば、ネオヘキシルTMCTS(テトラメチルシクロテトラシロキサン)を単一種として使用することは可能であり、それにより分子のTMCTS部分は基本OSG構造を形成し、かさばったアルキル置喚基であるネオヘキシルは細孔形成種であり、アニ−ルプロセスの際に除去される。OSG構造にネットワークを形成するSi種に結合されたポロゲンを有することは、堆積時に膜への比較的高いポロゲン配合を達成するのに有利であり得る。さらに、前駆体における1つのSiに結合した2つのポロゲン(たとえばジ−ネオへキシル−ジエトキシシランにおける)、又は1つのポロゲンに結合した2つのSi(たとえば1,4−ビス(ジエトキシシリル)シクロへキサンにおける)を有することも、堆積時にプラズマ中で最も壊れ易い結合はSi−ポロゲン結合であるので、有利である。このように、プラズマ中での1つのSi−ポロゲン結合の反応は堆積膜におけるポロゲンの配合をなお生じさせる。好適なポロゲン化された前駆体のさらなる非制限的な例は、1−ネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−ネオペンチル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、ネオペンチルジエトキシシラン、ネオヘキシルジエトキシシラン、ネオヘキシルトリエトキシシラン、ネオペンチルトリエトキシシラン及びネオペンチル−ジ−t−ブトキシシランを含む。
【0031】
単一若しくは複数のポロゲンがケイ素に結合している材料の、ある態様において膜が硬化して細孔を形成するとき、ポロゲンの1部がケイ素に結合したままで膜に疎水性を付与するようにポロゲンを設計するのが有利である。Si−パロゲンを含む前駆体におけるポロゲンは、分解若しくは硬化が−CHのようなポロゲンからの末端化学基をSiに結合したまま残すように選ばれ得る。たとえば、ポロゲンであるネオペンチルが選ばれると、適切な条件下での熱アニ−ルはSiにβ位であるC−C結合での結合切断を生じさせるが、それはSiに隣接する2級炭素とt−ブチル基の4級炭素の間の結合であり、熱力学的に切断するのに最も有利な結合である。適切な条件下で、これはSiを満たすために末端−CH基を残し、並びに膜に疎水性及び低誘電率を与える。前駆体の例は、ネオペンチルトリエトキシシラン、ネオペンチルジエトキシシラン及びネオペンチルジエトキシメチルシランである。
【0032】
堆積された膜におけるポロゲンは反応チャンバに導入されたポロゲンと同一の形態であってもなくてもよい。同様に、ポロゲン除去プロセスは膜からポロゲン若しくはその断片を遊離させうる。本質的に、ポロゲン試薬(若しくは前駆体に結合されたポロゲン置換基)、予備膜におけるポロゲン及び除去されるポロゲンは同一種であってもなくてもよいが、それらはすべてポロゲン試薬(若しくはポロゲン置換基)に由来するのが好ましい。本発明プロセスにわたってポロゲンが変化しないか否かにかかわらず、ここで使用される「ポロゲン」(porogen)という用語は細孔形成試薬(若しくは細孔形成置換基)及びその誘導体(本発明の全プロセスにわたって見出されるいかなる形態であっても)を包含するように意図される。
【0033】
他の本発明の態様は新規なオルガノシラン及びオルガノシロキサンである。ネオへキシルTMCTS及びトリメチルシリルエチルTMCTSのような低誘電率前駆体として使用するために合成された新規なポロゲン含有(すなわちポロゲン化された)材料は、さらに他の領域で潜在的な用途を有しうる。本発明の新規なオルガノシランはTMCTS若しくはジエトキシメチルシランを用いたオレフィン前駆体のヒドロシリル化反応により容易に調製され得る。たとえば、クロロ白金酸触媒の存在下に、等モルの蒸留3,3−ジメチルブテンにジエトキシメチルシラン若しくはTMCTSを滴下添加すると、ネオへキシル置換シランであるネオへキシルジエトキシメチルシラン及びネオへキシルテトラメチルシクロテトラシロキサンが高収率で得られる。
【0034】
「ガス状試薬」という用語は試薬を説明するのにここで用いられることがあるが、その用語は、反応器にガスとして、直接に供給され、気化した液体、昇華した固体として供給され、及び/又は反応器に不活性キャリアガスにより輸送された、試薬を包含する。
【0035】
さらに、試薬は区別しうる源から別々に、若しくは混合物として、反応器に供給されうる。試薬はいかなる数の手段によっても、好ましくはプロセス反応器に液体の配給を可能にする適切なバルブ及び継ぎ手を備えた加圧しうるステンレス鋼容器を用いて、反応系に送られうる。
【0036】
ある態様において、異なるオルガノシラン及び/又はオルガノシロキサンの混合物は一緒に用いられる。さらに、多数の異なるポロゲンの組合わせの使用、並びにオルガノシラン及び/又はオルガノシロキサンを、結合したポロゲンを持つオルガノシラン及び/又はオルガノシロキサン種と組合わせて使用することも、本発明の範囲内である。このような態様は最終生成物のSiに対する細孔の比を調節するのを容易にし、及び/又は基本OSG構造の1つ以上の重要な特性を向上させる。たとえば、ジエトキシメチルシラン(DEMS)及びポロゲンを用いる堆積は膜の機械的特性を改良するためにテトラエトキシシラン(TEOS)のような付加的な有機ケイ素を使用しうる。同様な例は有機ケイ素であるネオへキシル−ジエトキシメチルシランを用いる反応に添加されるDEMSの使用であり得、そこではネオへキシル基はポロゲンとして前駆体官能基に結合する。さらなる例はジ−t−ブトキシメチルシラン及びポロゲンを用いる反応へのジ−t−ブトキシ−ジアセトキシシランの添加である。ある態様において、2以下のSi−O結合を持つ第1の有機ケイ素前駆体と3以上のSi−O結合を持つ第2の有機ケイ素前駆体の混合物は本発明の膜の化学組成を適合させるのに与えられる。
【0037】
構造形成種及び細孔形成種に加えて、堆積反応前に、中に、及び/又は後に、付加的材料が真空チャンバに装入されうる。このような材料は、たとえば不活性ガス(たとえば、He,Ar,N,Kr,Xe等であり、比較的揮発性の小さい前駆体のためのキャリアガスとして使用され得、及び/又は堆積されたままの材料の硬化を促進し、もっと安定な最終的な膜を与えうる)、並びにガス若しくは液体の有機物質、NH,H,CO若しくはCOのような反応性物質を含む。COは好適なキャリアガスである。
【0038】
エネルギーはガスを反応させ、基体上に膜を形成させるためにガス状試薬に加えられる。このようなエネルギーは、たとえば、熱、プラズマ、パルスプラズマ、へリコンプラズマ、高密度プラズマ、誘導結合(inductively coupled)プラズマ、及び遠隔プラズマ法により供給されうる。2次的なrf周波数源は基体表面でプラズマ特性を変性するために用いられうる。好適には、膜はプラズマ増強化学的蒸着で形成される。13.56MHzの周波数で、容量結合型(capacitively coupled)プラズマを発生させるのが特に好適である。プラズマのパワーは基体の表面積にもとづいて、好ましくは0.02〜7W/cm、もっと好ましくは0.3〜3W/cmである。プラズマの電子温度を低くするために低イオン化エネルギーを有し、OSG前駆体及びポロゲンにおける切断(fragmentation)を少なくさせるキャリアガスを使用するのが遊離である。低イオン化エネルギーを有する種類の例は、CO、NH、CO、CH、Ar,Xe,Krである。
【0039】
ガス状試薬のそれぞれの流速は単一の200mmウェハに関し、好ましくは10〜5000sccm,もっと好ましくは30〜1000sccmである。個々の流速は膜中に、所望の量の構造形成剤及び細孔形成剤を与えるように選択される。必要とされる実際の流速はウェハの大きさ及びチャンバの形態に依存し得、200mmウェハ若しくは単一のウェハチャンバに決して限定されない。
【0040】
少なくとも50nm/分の堆積速度で膜を堆積するのが好適である。堆積時の真空チャンバの圧力は、好ましくは0.01〜600torr,もっと好ましくは1〜15torrである。
【0041】
膜は0.002〜10μmの厚さに堆積されるのが好適であるが、厚さは必要に応じて変動されうる。非パターン表面に堆積されるブランケット膜は、優れた均一性を有し、適度な周辺排除を伴う基体についての1標準偏差にまさって2%より少ない厚さ変動を有する。ここでは、たとえば、基体の5mmの最外周辺は均一の統計的な計算には含まれない。
【0042】
膜の気孔率は嵩密度とともに増加され得、対応して減少して材料の誘電率をさらに低減させ、そして次世代(たとえばk<2.0)へのこの材料の適用性も拡げる。
【0043】
実質的にすべてのポロゲンの除去は、もしアニ−ルされた多孔質OSGと添加されたポロゲンのない類似のポロゲンの間に原子組成の統計的に意味のある測定された差異がなければ、みなされる。組成についての分析法(X線光電子分光法(XPS)、ラザフォード後方散乱分光法/水素前方散乱分光法(RBS/HFS))の固有測定誤差及びプロセス変動性の両方はデータの範囲の一因となる。XPSについて固有測定誤差は約±2原子%であるが、RBS/HFSについてはもっと大きいと予測され、種に依存して約±2〜5原子%に及ぶ。プロセス変動性はデータの最終範囲の±2原子%の一因となる。
【0044】
次に、区別し得るポロゲンを使用するのに適切なSi系前駆体の非制限的な例を示す。次の化学式において、そしてこの明細書におけるすべての化学式において、「独立して」という用語は主題のR基が異なる肩文字を持つたのR基に関して独立して選ばれるばかりでなく、同一のR基の付加的種に関して独立して選ばれることを示すと理解されるべきである。たとえば、式R(OR4−nSiにおいて、nが2若しくは3であるとき、2若しくは3のR基は互いに若しくはRと同一である必要はない。
【0045】
−R(OR3−nSi
ここで、Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3でありうる。
例:ジエトキシメチルシラン、ジメチルジメトキシシラン
【0046】
−R(OR3−nSi−O−SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,3−ジメチル−1,3−ジエトキシジシロキサン
【0047】
−R(OR3−nSi−SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,2−ジメチル−1,1,2,2,−テトラエトキシジシラン
【0048】
−R(O(O)CR4−nSi
ここで、Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにnは1〜3である。
例:ジメチルジアセトキシシラン
【0049】
−R(O(O)CR3−nSi−O−SiR(O(O)CR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRはは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにtは1〜3でありうる。
例:1,3−ジメチル−1,3−ジアセトキシシロキサン
【0050】
−R(O(O)CR3−nSi−SiR(O(O)CR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,2−ジメチル−1,1,2,2,−テトラアセトキシジシラン
【0051】
−R(O(O)CR3−nSi−O−SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,3−ジメチル−1−アセトキシ−3−エトキシジシロキサン
【0052】
−R(OR3−nSi−SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,2−ジメチル−1−アセトキシ−2−エトキシジシラン
【0053】
−R(OR(O(O)R4−(n+p)Si
ここで、Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは1〜3でありうる。
例:メチルアセトキシ−t−ブトキシシラン
【0054】
−R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;mは1〜3;pは1〜3;並びにqは1〜3でありうる。
例:1,3−ジメチル−1,3−ジアセトキシ−1,3−ジエトキシジシロキサン
【0055】
−R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;mは1〜3;pは1〜3;並びにqは1〜3でありうる。
例:1,2−ジメチル−1,2−ジアセトキシ−1,2−ジエトキシジシラン
【0056】
−式(OSiRの環状シロキサン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数である;
例:1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン
【0057】
上述のすべての前駆体群には次の条件がある:1)反応環境は本質的に非酸化性及び/又は反応混合物に添加された酸化体を持たない(酸化体とみなされない限りCOの任意の添加以外)、2)ポロゲンは反応混合物に添加される、及び3)硬化(たとえばアニ−ル)段階はk<2.6を得るために堆積膜から実質的にすべての含有ポロゲンを除去するのに使用され得る。
【0058】
上述の前駆体はポロゲンと混合され得、又は結合ポロゲンを有し得、そしてこれらの種類の、他の分子と、及び/又はn及び/又はmが0〜3の場合を除いて同一の種類の分子と、混合され得る。
例:TEOS,トリエトキシシラン、ジ−t−ブトキシシラン、シラン、ジシラン、ジ−t−ブトキシジアセトキシシラン等
【0059】
次は区別し得るポロゲンを使用するのに適切な、あるSi系前駆体を示す付加的な式である:
【0060】
(a)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
ここで、Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3である;
【0061】
(b)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3)である;
【0062】
(c)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3)である;
【0063】
(d)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R、R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3)である;
【0064】
(e)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
ここで、Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4)である;
【0065】
(f)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
ここで、Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦4)である;
【0066】
(g)式(OSiRの環状シロキサン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数である;
【0067】
(h)式(NRSiRの環状シラザン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数である;又は
【0068】
(i)式(CRSiRの環状カルボシラン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数である。
【0069】
言及は前駆体及びポロゲン化前駆体としてシロキサン及びジシロキサンについて明細書にわたってなされているが、本発明はそれらに限定されないこと、そしてトリシロキサン及びもっと大きい長さの線状シロキサンのような、他のシロキサンも本発明の範囲内であることが理解されるべきである。
【0070】
次はSi系のポロゲン化された前駆体の非制限的な例であり、ポロゲン材料はR、R及びRの1つ以上である:
【0071】
−R(OR3−nSi
ここで、Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3でありうる。
例:ジエトキシ−ネオ−ヘキシルシラン
【0072】
−R(OR3−nSi−O−SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,3−ジエトキシ−1−ネオ−ヘキシルジシロキサン
【0073】
−R(OR3−nSi−SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,2−ジエトキシー1−ネオ−ヘキシルジシラン
【0074】
−R(OR3−nSi―R―SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;2つのSi原子の架橋;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,4−ビス(ジメトキシシリル)シクロへキサン
【0075】
−R(OR3−nSi−SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,2−ジエトキシー1−ネオ−ヘキシルジシラン
【0076】
−R(O(O)CR4−nSi
ここで、Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにnは1〜3でありうる。
例:ジアセトキ−ネオ−ヘキシルシラン
【0077】
−R(O(O)CR3−nSi−O−SiR(O(O)CR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRはは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,3−ジアセトキシ−1−ネオ−ヘキシルジシロキサン
【0078】
−R(O(O)CR3−nSi−SiR(O(O)CR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1,2−ジアセトキシ−1−ネオ−ヘキシルジシラン
【0079】
−R(O(O)CR3−nSi−O−SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1−アセトキシ−3,3−ジ−t−ブトキシ−1−ネオヘキシルジシロキサン
【0080】
−R(O(O)CR3−nSi−SiR(OR3−m
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにmは1〜3でありうる。
例:1−アセトキシ−2,2−ジ−t−ブトキシ−1−ネオヘキシルジシラン
【0081】
−R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
ここで、Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは1〜3でありうる。
例:アセトキシ−t−ブトキシ−ネオ−ヘキシルシラン
【0082】
−R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;mは1〜3;pは1〜3;並びにqは1〜3でありうる。
例:1,3−ジアセトキシ−1,3−ジ−t−ブトキシ−1−ネオへキシルジシロキサン
【0083】
−R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;mは1〜3;pは1〜3;並びにqは1〜3でありうる。
例:1,2−ジアセトキシ−1,2−ジ−t−1−ブトキシ−1−ネオへキシルジシラン
【0084】
−式(OSiRの環状シロキサン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数である;
例:1−ネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン
【0085】
上述のすべての前駆体群には次の条件がある:1)反応環境は本質的に非酸化性及び/又は反応混合物に添加された酸化体を持たない(酸化体とみなされない限りCOの任意の添加以外)、2)R、R及びRの少なくとも1つはC以上の炭化水素を有し、細孔形成剤として作用するのが好ましい、及び3)硬化(たとえばアニ−ル)段階はk<2.6を得るために堆積膜から実質的にすべての含有ポロゲンを除去するのに使用され得る。
【0086】
上述の前駆体は、これらの同一の種類の、他の分子と、及び/又はn及び/又はmが0〜3の場合を除いて同一の種類の分子と、混合され得る。
【0087】
あるいは、適切なSi系ポロゲン化前駆体の非制限的な例は次の式で示される:
【0088】
(a)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
ここで、Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3であり;ただし、Rの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0089】
(b)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0090】
(c)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0091】
(d)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R、R、R、R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR、R及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0092】
(e)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
ここで、Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4;ただし、n+p≦4であり、そしてRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0093】
(f)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
ここで、Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3;ただし、n+p≦であり、そしてRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0094】
(g)式(OSiRの環状シロキサン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であり、そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0095】
(h)式(NRSiRの環状シラザン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であり;そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;又は、
【0096】
(i)式(CRSiRの環状カルボシラン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であり;そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている。
【0097】
次は本発明のポロゲンとして使用するのに適切な材料の非制限的な例である:
【0098】
(1)一般式C2nを持つ環状炭化水素
ここでnは4〜14、環状構造の炭素数は4〜10であり、そして環状構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素を含んでいてもよい。例は、シクロへキサン、トリメチルシクロヘキサン、1−メチル−4(1−メチルエチル)シクロヘキサン、シクロオクタン、メチルシクロオクタン等を含む。
【0099】
(2)一般式C(2n+2)−2yの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、炭化水素であり、ここでnは2〜20及びy=0−nである。例は、エチレン、プロピレン、アセチレン、ネオへキサン、等を含む。
【0100】
(3)一般式C2n−2xを持つ、単若しくは複不飽和の環状炭化水素であり、
ここでxは分子の不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造の炭素数は4〜10、そして単若しくは複不飽和の環状炭化水素は環状構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素置換基を含んでいてもよい。不飽和は環内に、又は環構造への炭化水素置換基の1つに、位置していてもよい。例は、シクロへキセン、ビニルシクロへキセン、ジメチルシクロへキセン、t−ブチルシクロへキセン、アルファ−テルピネン、ピネン、1,5−ジメチル−1,5−シクロオクタジエン、等を含む。
【0101】
(4)一般式C2n−2を持つ2環状炭化水素であり、ここでnは4〜14、2環構造の炭素数は4〜12、そして2環構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素を含んでいてもよい。例は、ノルボルナン、スピロノナン、デカヒドロナフタレン、等を含む。
【0102】
(5)一般式C2n−(2+2x)を持つ複不飽和の2環状炭化水素であり、ここでxは分子の不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造の炭素数は4〜12、2環構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素置換基を含んでいてもよい。不飽和は環内に、又は環構造への炭化水素置換基の1つに、位置していてもよい。例は、カンフェン、ノルボルネン、ノルボルナジエン、等を含む。
【0103】
(6)一般式C2n−4を持つ3環状炭化水素であり、ここでnは4〜14、3環構造の炭素数は4〜12、そして3環構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素を含んでいてもよい。例はアダマンタンを含む。
【0104】
さらに本発明は本発明の方法を実施するための組成物を提供する。本発明の組成物は好適には次の式を含む:
【0105】
(A)次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体:
【0106】
(1)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
ここで、Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3であり;ただし、n+p≦4であり、そしてRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0107】
(2)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3m+q≦3であり、そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0108】
(3)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0109】
(4)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R、R、R、R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3;ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、そしてR、R及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0110】
(5)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
ここで、Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4;ただし、n+p≦4であり、そしてRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0111】
(6)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
ここで、Rは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3;ただし、n+p≦であり、そしてRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0112】
(7)式(OSiRの環状シロキサン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であり、そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;
【0113】
(8)式(NRSiRの環状シラザン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であり;そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;又は、
【0114】
(9)式(CRSiRの環状カルボシラン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であり;そしてR及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている;又は、
【0115】
(B)(1)次式からなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体:
【0116】
(a)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
ここで、Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3である;
【0117】
(b)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3)である;
【0118】
(c)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3)である;
【0119】
(d)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R、R及びRは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3)である;
【0120】
(e)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
ここで、Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4)である;
【0121】
(f)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
ここで、Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立してC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;Rは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦4)である;
【0122】
(g)式(OSiRの環状シロキサン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数である;
【0123】
(h)式(NRSiRの環状シラザン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数である;又は
【0124】
(i)式(CRSiRの環状カルボシラン
ここで、R及びRは独立して水素又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは全部がフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数である;並びに、
【0125】
(B)(2)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであり、前記ポロゲンは少なくとも次の1つである:
【0126】
(a)環状構造及び式C2nを持つ少なくとも1つの環状炭化水素であり、ここでnは4〜14、環状構造の炭素数は4〜10であり、そして少なくとも1つの環状炭化水素は環状構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素を含んでいてもよい;
【0127】
(b)一般式C(2n+2)−2yの少なくとも1つの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、炭化水素であり、ここでnは2〜20及びy=0−nである;
【0128】
(c)環状構造及び式C2n−2xを持つ少なくとも1つの、単若しくは複不飽和の環状炭化水素であり、ここでxは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造の炭素数は4〜10、そして少なくとも1つの単若しくは複不飽和の環状炭化水素は環状構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素置換基を含んでいてもよく、さらに環内不飽和若しくはその炭化水素置換基の1つに不飽和を含んでいてもよい;
【0129】
(d)2環構造及び式C2n−2を持つ少なくとも1つの2環状炭化水素であり、ここでnは4〜14、2環構造の炭素数は4〜12、そして少なくとも1つの2環状炭化水素は2環構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素を含んでいてもよい;
【0130】
(e)2環構造及び式C2n−(2+2x)を持つ少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素であり、ここでxは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造の炭素数は4〜12、そして少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は2環構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素置換基を含んでいてもよく、さらに環内不飽和若しくはその炭化水素置換基の1つに不飽和を含んでいてもよい;並びに、
【0131】
(f)3環構造及び式C2n−4を持つ少なくとも1つの3環状炭化水素であり、ここでnは4〜14、3環構造の炭素数は4〜12、そして少なくとも1つの3環状炭化水素は3環構造に置換された多くの単純若しくは分枝炭化水素を含んでいてもよい。
【0132】
ポロゲン化された前駆体を含む組成物のある態様において、好ましくは組成物はネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン及びトリメチルシリルエチル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、からなる群より選ばれる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む。
【0133】
ポロゲンのない前駆体を含む組成物のある態様において、好ましくは組成物は下記を含む:
【0134】
(a)(i)ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジイソプロポキシキシメチルシラン、ジ−t−ブトキシメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ−t−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジ−t−ブトキシシラン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン及びテトラエトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体,並びに(ii)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであり、前記ポロゲンはアルファ−テルピネン、リモネン、シクロへキサン、1,2,4−トリメチルシクロへキサン、1,5−ジメチル−1,5−シクロオクタジエン、カンフェン、アダマンタン、1,3−ブタジエン、置換ジエン及びデカヒドロナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも1つである;及び/又は
【0135】
(b)(i)トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジ−t−ブトキシメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシシラン、メチルエトキシジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ジメチルジアセトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(ジメトキシシリル)メタン、テトラエトキシシラン及びトリエトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体,並びに(ii)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであり、前記ポロゲンはアルファ−テルピネン、ガンマ−テルピネン、リモネン、ジメチルヘキサジエン、エチルベンゼン、デカヒドロナフタレン、2−カレン、3−カレン、ビニルシクロへキセン及びジメチルシクロオクタジエンからなる群より選ばれる1つである。
【0136】
本発明の組成物は、たとえば少なくとも1つの加圧し得る、適切なバルブ及び継ぎ手を備えた容器(好ましくはステンレス鋼製)を含み、プロセス反応器にポロゲン、非ポロゲン化前駆体及び/又はポロゲン化前駆体を供給するのを可能にする。容器の中身は予め混合され得る。あるいは、ポロゲン及び前駆体は別個の容器に、若しくは貯蔵時にポロゲン及び前駆体を別個に保持する手段を持つ単一容器に、保持されうる。このような容器も所望のときにポロゲン及び前駆体を混合する手段を有しうる。
【0137】
ポロゲンは硬化段階により予備的(すなわち堆積されたまま)膜から除去されるが、それは熱アニ−ル、化学処理、その場の、若しくは遠隔のプラズマ処理、光硬化及び/又はマイクロ波を含みうる。他のその場での、若しくは後堆積処理が硬さ、安定性(収縮、空気にさらすこと、エッチング、湿式エッチング等に対して)、インテグラビリティ(integrability)、均一性及び接着力のような材料特性を向上させるために使用され得る。このような処理はポロゲン除去の前に、中に、及び/又は後に、ポロゲン除去に使用される手段と同一若しくは異なる手段を使用して膜に適用されうる.このように、ここで用いられる「後処理」(post−treating)という用語は、エネルギー(たとえば、熱、プラズマ、光子、電子、マイクロ波等)若しくは化学剤で膜を処理してポロゲンを除去し、そして任意に材料特性を向上させることを示す。後処理が実施される条件は大きく変動しうる。たとえば、後処理は高圧下若しくは真空下に実施されうる。
【0138】
アニ−ルは次の条件下で実施される。環境は不活性(たとえば、窒素、CO、希ガス(He、Ar、Ne、Kr、Xe)等)、酸化(たとえば、酸素、空気、希釈酸素環境、富化酸素環境、オゾン、亜酸化窒素、等)又は還元(希釈若しくは濃縮された水素、炭化水素(飽和、不飽和、直鎖若しくは分枝、芳香族)、等)でありうる。圧力は、好ましくは約1Torr〜約1000Torr,もっと好ましくは大気圧である。しかし、真空雰囲気も熱アニ−ル並びに他の後処理手段のために可能である。温度は好ましくは200〜500℃、そして温度勾配は0.1〜100℃/分である。合計アニ−ル時間は好ましくは0.01分〜12時間である。OSG膜の化学処理は次の条件下で実施される。フッ素化(HF、SIF、NF、F、COF、CO、等)、酸化(H、O、等)、化学乾燥、メチル化、又は最終材料の特性を向上させる、他の化学処理が使用されうる。このような処理に使用される化学剤は固体、液体、ガス状、及び/又は超臨界流体状態でありうる。
【0139】
有機シリケート膜からポロゲンを選択的に除去するための超臨界流体後処理は次の条件下に実施される。流体は二酸化炭素、水、亜酸化窒素、エチレン、SF、及び/又は他の種類の化学剤でありうる。他の化学剤は、不活性(たとえば、窒素、CO、希ガス(He、Ar、Ne、Kr、Xe)等)、酸化(たとえば、酸素、オゾン、亜酸化窒素、等)又は還元(希釈若しくは濃縮された炭化水素、水素、等)でありうる。温度は好ましくは大気〜500℃である。さらに、化学剤は界面活性剤のような比較的大きい化学種を含みうる。合計曝露時間は好ましくは0.01分〜12時間である。OSG膜の反応活性基の選択的除去及び可能な化学修飾のためのプラズマ処理は次の条件下で実施される。環境は、不活性(たとえば、窒素、CO、希ガス(He、Ar、Ne、Kr、Xe)等)、酸化(たとえば、酸素、空気、希釈酸素環境、富化酸素環境、オゾン、亜酸化窒素、等)、又は還元(希釈若しくは濃縮された水素、炭化水素(飽和、不飽和、直鎖若しくは分枝、芳香族)、等)でありうる。プラズマパワーは好ましくは0〜5000Wである。温度は好ましくは大気〜500℃である。圧力は、好ましくは約10mtorr〜大気圧である。合計硬化時間は好ましくは0.01分〜12時間である。
【0140】
有機シリケート膜からのポロゲンの選択的除去のための光硬化は次の条件下で実施される。環境は、不活性(たとえば、窒素、CO、希ガス(He、Ar、Ne、Kr、Xe)等)、酸化(たとえば、酸素、空気、希釈酸素環境、富化酸素環境、オゾン、亜酸化窒素、等)、又は還元(希釈若しくは濃縮された水素、炭化水素(飽和、不飽和、直鎖若しくは分枝、芳香族)、等)でありうる。温度は好ましくは大気〜500℃である。パワーは好ましくは0〜5000Wである。波長は好ましくはIR、可視、UV、若しくは深UV(波長<200nm)である。合計硬化時間は好ましくは0.01分〜12時間である。
【0141】
有機シリケート膜からのポロゲンの選択的除去のためのマイクロ波後処理は次の条件下で実施される。環境は、不活性(たとえば、窒素、CO、希ガス(He、Ar、Ne、Kr、Xe)等)、酸化(たとえば、酸素、空気、希釈酸素環境、富化酸素環境、オゾン、亜酸化窒素、等)、又は還元(希釈若しくは濃縮された水素、炭化水素(飽和、不飽和、直鎖若しくは分枝、芳香族)、等)でありうる。温度は好ましくは大気〜500℃である。パワー及び波長は特定の結合に応じて変動し、適合されうる。合計硬化時間は好ましくは0.01分〜12時間である。
【0142】
有機シリケート膜からのポロゲン若しくは特定の化学種の選択的除去及び/又は膜特性の改良のための電子線後処理は、次の条件下で実施される。環境は、不活性(たとえば、窒素、CO、希ガス(He、Ar、Ne、Kr、Xe)等)、酸化(たとえば、酸素、空気、希釈酸素環境、富化酸素環境、オゾン、亜酸化窒素、等)、又は還元(希釈若しくは濃縮された水素、炭化水素(飽和、不飽和、直鎖若しくは分枝、芳香族)、等)でありうる。温度は好ましくは大気〜500℃である。合計硬化時間は好ましくは0.01分〜12時間であり、連続的若しくは脈動的であってもよい。電子線の一般的な使用についての付加的ガイダンスは、刊行物が利用できる:たとえば、S.Chattopadhyay らのJournal of Materials Science,36(2001)4323−4330; G.KlosterらのProceedings of IITC, June 3−5,2002,SF,CA; 並びに米国特許第6,207,555B1;6,204,201B1;及び6,132,814A1。電子線処理の使用は、マトリックスでの結合形成プロセスにより、ポロゲン除去及び膜の機械的特性の向上を与えうる。
【0143】
本発明は次の例に関してさらに詳細に説明されるが、本発明はそれらに限定されるものではないことが理解されるべきである。
【実施例】
【0144】
すべての実験は、非ドープTEOSプロセスキットを用いて、Advance Energy 2000rf発生器を固定した200mmDxZ チャンバ内でApplied Materials Precision−5000システムにより実施された。その処方は次の基礎段階を含んでいた:ガス流、堆積、及びウェハ除去に先行するチャンバのパージ/真空排気についての初期セットアップ及び安定化。膜は管炉内において、425℃で4時間、N下にアニ−ルされた。
【0145】
厚さ及び屈折率は、SCI Filmtek 2000 Reflectometerで測定された。 誘電率は低比抵抗のP−型ウェハ(<0.02ohm−cm)についてHgプローブ法を用いて測定された。機械的特性はMTS Nano Indenterを用いて測定された。熱安定性及びオフガス生成物はThermo TA Instruments 2050 TGAを用いた熱重量分析により測定された。組成データはPhysical Electronics 5000LSを用いたX線光電子分光法(XPS)により得られた。表に示される原子%は水素を含まない。
【0146】
3つの経路がOSG膜に細孔を導入するのに選ばれた。k<2.6を有する低k膜を製造するために検討された第1の経路は、プラズマ増強化学蒸着(RECVD)によりOSGとともにポロゲンとして熱的に反応活性な有機オリゴマーを共堆積し、ついで熱アニ−ル段階においてオリゴマーを除去した。
【0147】
〈例1A〉
アルファ−テルピネン(ATP)が、酸化体のない環境でPECVDによりシリコンウェハ上にジエトキシメチルシラン(DEMS)とともに共堆積された。プロセス条件はDEMS中の39.4vol%ATP混合物の流れが700mg/分(mgm)であった。500sccmのCOのキャリアガス流が化学剤を堆積チャンバに随伴するのに用いられた。さらなるプロセス条件は次のとおりであった:チャンバ圧力5Torr;ウェハチャック温度150℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.26インチ(約0.6cm);及びプラズマパワー300W、180秒。堆積されたままの膜は厚さ650nm及び誘電率2.8であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされ、XPSで確認されたように、配合されたATPを実質的にすべて除去した。図1はアニ−ル前(淡色実線)及び後(濃色実線)の膜の赤外スペクトルを示すが、ポロゲンの消失がみられる。アニ−ルされた膜は厚さ492nm及び誘電率2.4であった(表2下部参照)。図4は膜の熱重量分析を示し、熱処理時の減量が示される。
【0148】
〈例1B〉
ATPが、酸化体のない環境でPECVDによりシリコンウェハ上にDEMSとともに共堆積された。プロセス条件はDEMS中の70vol%ATP混合物の流れが1300mg/分(mgm)であった。500sccmのCOのキャリアガス流が化学剤を堆積チャンバに随伴するのに用いられた。さらなるプロセス条件は次のとおりであった:チャンバ圧力8Torr;ウェハチャック温度200℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.30インチ(約0.8cm);及びプラズマパワー600W、120秒。堆積されたままの膜は厚さ414nm及び誘電率2.59であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされ、配合されたATPを実質的にすべて除去した。アニ−ルされた膜は厚さ349nm及び誘電率2.14であった(表2下部参照)。
【0149】
〈例1C〉
膜は、アニ−ルが400℃の還元温度で実施された以外は実質的に例1Aに従って製造され、そしてアニ−ルされた。得られた膜の赤外スペクトルが波数を含んで図2に示される。ポロゲン及びATPの赤外スペクトルが比較のために図3に示される。
【0150】
〈例1D(比較)〉
膜が、ポロゲンを使用しなかったこと以外は実質的に例1Aに従って製造され、そしてアニ−ルされた。膜は誘電率2.8であり、例1Aのアニ−ルされた膜と実質的に同一の組成を有していた(表1及び2参照)。
【0151】
〈例1E(比較)〉
膜は、プラズマパワーが400Wであったこと以外は実質的に例1Dに従って製造され、そしてアニ−ルされた。膜は誘電率2.8であり、例1Aのアニ−ルされた膜と実質的に同一の組成を有していた(表1及び2参照)。
【0152】
〈例1F〉
膜は、プロセス条件がジ−t−ブトキシメチルシラン(DtBOMS)中の75vol%ATP混合物の流れが1000mg/分(mgm)であったこと以外は実質的に例1Aに従って製造され、そしてアニ−ルされた。500sccmのCOのキャリアガス流が化学剤を堆積チャンバに随伴するのに用いられた。さらなるプロセス条件は次のとおりであった:チャンバ圧力7Torr;ウェハチャック温度215℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.30インチ(約0.8cm);及びプラズマパワー400W、240秒。堆積されたままの膜は厚さ540nm及び誘電率2.8であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされ、XPSで確認されたように、配合されたATPを実質的にすべて除去した。アニ−ルされた膜は厚さ474nm及び誘電率2.10であった。モジュラス及び硬さはそれぞれ2.23及び0.18GPaであった。
【0153】
〈例1G〉
ATPが、酸化体のない環境でPECVDによりシリコンウェハ上にDtBOMSとともに共堆積された。プロセス条件はDtBOMS中の75vol%ATP混合物の流れが700mg/分(mgm)であった。500sccmのCOのキャリアガス流が化学剤を堆積チャンバに随伴するのに用いられた。さらなるプロセス条件は次のとおりであった:チャンバ圧力9Torr;ウェハチャック温度275℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.30インチ(約0.8cm);及びプラズマパワー600W、240秒。堆積されたままの膜は厚さ670nm及び誘電率2.64であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされ、配合されたATPを実質的にすべて除去した。アニ−ルされた膜は厚さ633nm及び誘電率2.19であった。モジュラス及び硬さはそれぞれ3.40及び0.44GPaであった。
【0154】
〈例2〉
k<2.6を有する低k膜を製造するために検討された第2の経路は、分子構造の1部として熱的に反応活性な有機官能基を含む単一源オルガノシラン前駆体を使用した。シリカ前駆体に熱的に反応活性な基を結合することの潜在的な利点は膜への熱的に反応活性な基の改良された導入である。この経路を検討するために、ネオ−へキシル−テトラメチルシクロテトラシロキサン(ネオ−へキシル−TMCTS)が合成され、ネオ−へキシル基はTMCTSの骨組にグラフトされた。この試験に使用されたプロセスはネオ−へキシル−TMCTSの500mgm流及び500sccmのCOのキャリアガス流;チャンバ圧力6Torr;ウェハチャック温度150℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.32インチ(約0.8cm);及びプラズマパワー300W、90秒であった。堆積されたままの膜は厚さ1120nm及び誘電率2.7であった。膜は窒素下に4時間、425℃でアニ−ルされた。膜厚さは710nmに減少し、誘電率は2.5であった。150℃でTMCTSから堆積された膜は堆積されたままで誘電率2.8であったが、4時間、425℃でのアニ−ル後も変化しなかった。
【0155】
〈例3〉
k<2.6を有する低k膜を製造するために検討された第3の経路は、有機ケイ素前駆体をそれに結合される熱的に反応活性なおおきな基と物理的に混合することであった。この経路の効果を示すために、シリカ前駆体に熱的に反応活性な基を結合することの潜在的な利点は膜への熱的に反応活性な基の改良された導入である。この経路を検討するために、フルフロキシジメチルシランが次の条件でTMCTSとともに共堆積された:TMCTS中の11%フルフロキシジメチルシラン混合物の1000mgm流及び500sccmのHeのキャリアガス流;チャンバ圧力6Torr;ウェハチャック温度150℃;シャワーヘッド−ウェハ間隔0.26インチ(約0.6cm);及びプラズマパワー300W、40秒であった。堆積されたままの膜は厚さ1220nm及び誘電率3.0であった。フルフロキシの含有は堆積されたままの膜におけるFTIRにより示された。窒素下に4時間、400℃での熱後処理後に、kは2.73であった。この場合、熱アニ−ル後でさえも、導入されたフルフロキシのかなりの部分が残存していたと考えられる。
【0156】
上述の例は堆積されたままの膜に種々の官能基を導入する能力を示し、そしてもっと重要なことにはk<2.6を有する材料を可能にするためにポロゲンを適切に選ぶことの重要性を示す。種々の他のポロゲンもこれらの経路を用いて機能しうる。k<2.6を有する低誘電率材料を提供することは、OSGネットワークに適切な種類及び量の有機基を導入しうるような、ネットワーク形成オルガノシラン/オルガノシロキサン前駆体を必要とする。OSG膜を製造するのに酸化体の添加を必要としないネットワーク形成前駆体を使用するのが好適である。これは、酸化に敏感な炭化水素系細孔形成前駆体を用いるときに特に重要である。酸化は堆積時に細孔形成剤に重大な変性を生じさせ得、アニールプロセス時に除去される能力を妨げうる。
【0157】
【表1】

【0158】
【表2】

【0159】
堆積されたまま及びN熱後処理DEMS/ATP膜のIRスペクトルの比較は不活性雰囲気での熱後処理がポロゲンの選択的除去及びOSG格子の保持についてうまくいったことを示す。熱アニ−ル後に1275cm−1におけるSi−CH吸収には本質的な変化がない(Si−CHはOSGネットワークと関連する)。しかし、3000cm−1近くのC−H吸収の劇的な減少がみられ、ATPに関連する本質的にすべての炭素が除去されたことを示す。ATPに対するIRスペクトルは図3に対照として示される。このアニ−ルのさらなる利点は膜をもっと疎水性にする2240及び2170cm−1におけるSi−H吸収の著しい減少であると思われる。このように、本発明のある態様において、膜の核Si原子は1以下のH原子に結合される。しかし、他の態様において、Si原子に結合されるH原子の数はそのように限定されない。元素分析は425℃、4時間のアニ−ル後のDEMS−ATP膜(例1A)は同様な方法で堆積され、アニ−ルされたDEMS膜(例1D)と本質的に同一の組成を有していた。アニ−ル前のDEMS−ATP膜は膜の実質的に多い量の炭素に基づく材料を示す(IR分析はこの炭素に基づく材料がATPに非常に類似することを支持する。図3参照)。これはATPとともに共堆積されたときDEMS膜に導入されたポロゲン材料は熱後処理プロセスにおいて本質的に十分に除去されるという説明を支持する。さらに、熱重量分析は(図4)は、堆積されたままの材料の著しい減量が350℃を超える温度に加熱されるときに経験されることを示し、これはアニ−ル時のポロゲン除去の付加的な証明になる。観察された膜収縮はポロゲンの除去の際にOSGネットワークのいくつかの部分の崩壊によりもたらされたようである。しかし、OSGネットワークからの有機基の損失はほとんどなく、すなわちDEMS内の末端メチル基はほとんど保持されている(表1に示されるDEMS膜についての熱処理前後のXPSデータ参照)。これはIRスペクトルにおいて〜1275波数での相当Si−CHバンドにより支持される。この材料の疎水性はIRスペクトルのSi−OH基の欠失により実証される。後処理膜の屈折率及び誘電率の低下は膜厚の減少にもかかわらず、アニ−ル前の膜よりも緻密でないことを示唆する。陽電子消滅寿命分光法(PALS)は1A、1B、及び1Fの試料の細孔が〜1.5nm球体相当径の範囲にあることを示す。さらに、前述のGrillらの研究と異なり、組成変化と関連して厚みの減少は(例1A)OSGネットワークがアニ−ル時に保持され、ほとんど劣化しないことを示す。
【0160】
本発明はいくつかの好適な態様について説明されたが、本発明の範囲はこれらの態様に限定されるものではなく、請求項の記載により確認されるべきである。
【0161】
本発明によれば、低い誘電率及び改良された機械的性質、熱的安定性及び化学的耐性を有する多孔質有機シリカガラス膜を提供しうる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式Si(v+w+x+y+z=100%、vは10〜35原子%、wは10〜65原子%、xは5〜30原子%、yは10〜50原子%、及びzは0〜15原子%)で表わされる多孔質有機シリカガラス膜を製造するための化学蒸着方法であって、下記の工程を含む、化学蒸着方法:
真空チャンバ内に基体を用意すること;
オルガノシラン及びオルガノシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体並びにポロゲンを含むガス状試薬を、真空チャンバに導入すること;
真空チャンバ内のガス状試薬にエネルギーを加え、ガス状試薬の反応を生じさせて基体上に予備的な膜を堆積させること、ここでその予備的な膜はポロゲンを含み、かつ予備的な膜はポロゲンが少なくとも1つの前駆体と区別しうるときには、酸化体を添加しないで堆積される);並びに、
細孔を持ち、かつ誘電率が2.6未満である多孔質膜を得るために、予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去すること。
【請求項2】
誘電率が1.9未満である、請求項1記載の方法。
【請求項3】
vが20〜30原子%、wが20〜45原子%、xが5〜20原子%、yが15〜40原子%、及びzが0である、請求項1記載の方法。
【請求項4】
zが0.5〜7原子%であり、少なくとも1つのフッ素化剤が、SiF、NF、F、COF、CO、及びHFからなる群より選ばれて、多孔質膜にFを導入するのに用いられ、多孔質膜における実質的にすべてのFはSi−F基のSiに結合されている、請求項1記載の方法。
【請求項5】
多孔質膜における大部分の水素が、炭素に結合されている、請求項1記載の方法。
【請求項6】
多孔質膜が1.5g/mL未満の密度を有する、請求項1記載の方法。
【請求項7】
細孔が5nm以下の球体相当径を有する、請求項1記載の方法。
【請求項8】
多孔質膜のフーリエ変換赤外(FTIR)スペクトルが、ポロゲンがないこと以外は実質的に同一の方法により調製された対照膜の対照FTIRと実質的に同一である、請求項1記載の方法。
【請求項9】
多孔質膜が、対照膜の対照誘電率よりも少なくとも0.3小さい誘電率を有する、請求項8記載の方法。
【請求項10】
多孔質膜が、対照膜の対照密度よりも少なくとも10%小さい密度を有する、請求項8記載の方法。
【請求項11】
多孔質膜が、N中で425℃の等温下に1.0wt%/時間よりも小さい平均減量を有する、請求項8記載の方法。
【請求項12】
多孔質膜が、空気中で425℃の等温下に1.0wt%/時間よりも小さい平均減量を有する、請求項8記載の方法。
【請求項13】
ポロゲンが、少なくとも1つの前駆体と区別しうる、請求項1記載の方法。
【請求項14】
少なくとも1つの前駆体が次式により表される、請求項13記載の方法:
(a)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3);
(b)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3));
(c)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3));
(d)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3));
(e)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4));
(f)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦4));
(g)式(OSiRの環状シロキサン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数);
(h)式(NRSiRの環状シラザン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数);又は
(i)式(CRSiRの環状カルボシラン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数)。
【請求項15】
少なくとも1つの前駆体が、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジイソプロポキシキシメチルシラン、ジ−t−ブトキシメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ−t−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジ−t−ブトキシシラン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン及びテトラエトキシシランからなる群より選ばれる、請求項13記載の方法。
【請求項16】
前記少なくとも1つの前駆体が、2以下のSi−O結合を持つ第1の有機ケイ素前駆体と、3以上のSi−O結合を持つ第2の有機ケイ素前駆体との混合物であり、かつその混合物は多孔質膜の化学組成を適合させるように供給される、請求項1記載の方法。
【請求項17】
ポロゲンが次からなる群より選ばれる、請求項1記載の方法:
(a)環状構造を有する式C2nの少なくとも1つの環状炭化水素
(nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10であり、かつこの少なくとも1つの環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(b)一般式C(2n+2)−2yの少なくとも1つの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の炭化水素
(nは2〜20及びy=0〜n);
(c)環状構造を有する式C2n−2xの少なくとも1つの、単若しくは複不飽和の環状炭化水素
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの単若しくは複不飽和の環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和若しくは環内不飽和を有していてもよい);
(d)2環構造を有する式C2n−2の少なくとも1つの2環状炭化水素
(nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(e)2環構造を有する式C2n−(2+2x)の少なくとも1つの複不飽和の2環炭化水素
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和若しくは環内不飽和を有していてもよい);並びに、
(f)3環構造を有する式C2n−4の少なくとも1つの3環状炭化水素
(nは4〜14、3環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの3環状炭化水素は、3環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい)。
【請求項18】
ポロゲンが、アルファ−テルピネン、リモネン、シクロへキサン、1,2,4−トリメチルシクロへキサン、1,5−ジメチル−1,5−シクロオクタジエン、カンフェン、アダマンタン、1,3−ブタジエン、置換ジエン及びデカヒドロナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも1つである、請求項1記載の方法。
【請求項19】
少なくとも1つの前駆体が、それに結合された少なくとも1つのポロゲンを含む、請求項1記載の方法。
【請求項20】
ガス状試薬が、オルガノシラン及びオルガノシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つの、ポロゲンを含まない前駆体をさらに含む、請求項19記載の方法。
【請求項21】
除去段階が、ポロゲンが予め結合されていたSiに、メチル基を結合させたままで残す、請求項19記載の方法。
【請求項22】
少なくとも1つの前駆体が次式で表わされる、請求項19記載の方法:
(a)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+p≦4であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(b)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3m+q≦3であり、かつR及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(c)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(d)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(e式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(f)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(g)式(OSiRの環状シロキサン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(h)式(NRSiRの環状シラザン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));又は、
(i)式(CRSiRの環状カルボシラン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項23】
少なくとも1つの前駆体が、1−ネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−ネオペンチル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、ネオペンチルジエトキシシラン、ネオヘキシルジエトキシシラン、ネオヘキシルトリエトキシシラン、ネオペンチルトリエトキシシラン及びネオペンチル−ジ−t−ブトキシシランからなる群より選ばれる、請求項19記載の方法。
【請求項24】
請求項1記載の方法により製造される多孔質有機シリカガラス膜であって、式Si(v+w+x+y+z=100%、vは10〜35原子%、wは10〜65原子%、xは5〜30原子%、yは10〜50原子%、及びzは0〜15原子%)で表わされる材料の単一相からなり、細孔を有し、かつ誘電率が2.6未満である、多孔質有機シリカガラス膜。
【請求項25】
vが20〜30原子%、wが20〜45原子%、xが5〜25原子%、yが15〜40原子%、及びzが0である、請求項24記載の膜。
【請求項26】
zが0.5〜7原子%であり、かつ多孔質膜における実質的にすべてのFが、Si−F基のSiに結合されている、請求項24記載の膜。
【請求項27】
大部分の水素が炭素に結合されている、請求項24記載の膜。
【請求項28】
ネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン。
【請求項29】
トリメチルシリルエチル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン。
【請求項30】
ポロゲンで置換された1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンを含む組成物。
【請求項31】
(A)次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体:
(1)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+p≦4であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(2)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(3)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(4)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(5)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(6)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(7)式(OSiRの環状シロキサン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(8)式(NRSiRの環状シラザン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている);又は、
(9)式(CRSiRの環状カルボシラン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている);又は、
(B)(1)次式からなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体:
(a)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3);
(b)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3));
(c)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3));
(d)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3));
(e)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4));
(f)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦4));
(g)式(OSiRの環状シロキサン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であってよい);
(h)式(NRSiRの環状シラザン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であってよい);又は
(i)式(CRSiRの環状カルボシラン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であってよい);並びに、
(B)(2)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであり、前記ポロゲンは少なくとも次の1つである:
(a)環状構造を有する式C2nの少なくとも1つの環状炭化水素
(nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10であり、かつこの少なくとも1つの環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(b)一般式C(2n+2)−2yの少なくとも1つの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の炭化水素
(nは2〜20及びy=0〜n);
(c)環状構造を有する式C2n−2xの少なくとも1つの、単若しくは複不飽和の環状炭化水素
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの単若しくは複不飽和の環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和若しくは環内不飽和を有していてもよい);
(d)2環構造を有する式C2n−2の少なくとも1つの2環状炭化水素
(nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(e)2環構造を有する式C2n−(2+2x)の少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和若しくは環内不飽和を有していてもよい);並びに、
(f)3環構造を有する式C2n−4の少なくとも1つの3環状炭化水素
(nは4〜14、3環構造内の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの3環状炭化水素は、3環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい);
を含む組成物。
【請求項32】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む組成物:
(a)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+p≦4であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(b)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(c)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている);
(d)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(e)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(f)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(g)式(OSiRの環状シロキサン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));
(h)式(NRSiRの環状シラザン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つはポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている));又は、
(i)式(CRSiRの環状カルボシラン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項33】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+p≦4であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている)。
【請求項34】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項35】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項36】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R、R、R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3、m+q≦3であり、かつR、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項37】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項38】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
(Rは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦であり、かつRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項39】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(OSiRの環状シロキサン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項40】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(NRSiRの環状シラザン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項41】
次式で表わされる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、請求項32記載の組成物:
式(CRSiRの環状カルボシラン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数(ただし、R及びRの少なくとも1つは、ポロゲンとしてC以上の炭化水素で置換されている))。
【請求項42】
少なくとも1つの前駆体及びその前駆体と区別し得るポロゲンを含む組成物であって、この前駆体が次の式からなる群より選ばれる、組成物:
(a)式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3);
(b)R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3));
(c)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3));
(d)式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−q
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3));
(e)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−t
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4));
(f)式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−t
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦4));
(g)式(OSiRの環状シロキサン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜C12の直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であってよい);
(h)式(NRSiRの環状シラザン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であってよい);又は
(i)式(CRSiRの環状カルボシラン
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であってよい)。
【請求項43】
ポロゲンが、環状構造を有する式C2nの少なくとも1つの環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10であり、かつこの少なくとも1つの環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい)。
【請求項44】
ポロゲンが、一般式C(2n+2)−2yの少なくとも1つの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(n=2〜20、かつy=0〜n)。
【請求項45】
ポロゲンが、環状構造を有する式C2n−2xの少なくとも1つの、単若しくは複不飽和の環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの単若しくは複不飽和の環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和若しくは環内不飽和を有していてもよい)。
【請求項46】
ポロゲンが、2環構造を有する式C2n−2の少なくとも1つの2環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい)。
【請求項47】
ポロゲンが、2環構造を有する式C2n−(2+2x)の少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和若しくは環内不飽和を有していてもよい)。
【請求項48】
ポロゲンが、3環構造を有する式C2n−4の少なくとも1つの3環状炭化水素を含む、請求項42記載の組成物:
(nは4〜14、3環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの3環状炭化水素は、3環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい)。
【請求項49】
少なくとも1つの前駆体及びその前駆体と区別し得るポロゲンを含む組成物であって、ポロゲンが次の少なくとも1つである、組成物:
(a)環状構造を有する式C2nの少なくとも1つの環状炭化水素
(nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(b)一般式C(2n+2)−2yの少なくとも1つの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の炭化水素:
(nは2〜20及びy=0〜n);
(c)環状構造を有する式C2n−2xの少なくとも1つの、単若しくは複不飽和の環状炭化水素:
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、環状構造中の炭素数は4〜10、かつこの少なくとも1つの単若しくは複不飽和の環状炭化水素は、環状構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和若しくは環内不飽和を有していてもよい);
(d)2環構造を有する式C2n−2の少なくとも1つの2環状炭化水素:
(nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい);
(e)2環構造を有する式C2n−(2+2x)の少なくとも1つの複不飽和の2環炭化水素:
(xは不飽和部位の数、nは4〜14、2環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの複不飽和の2環状炭化水素は、2環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素置換基を有していてもよく、またその炭化水素置換基の1つに不飽和若しくは環内不飽和を有していてもよい);及び/又は、
(f)3環構造を有する式C2n−4の少なくとも1つの3環状炭化水素:
(nは4〜14、3環構造中の炭素数は4〜12、かつこの少なくとも1つの3環状炭化水素は、3環構造上に置換された複数の単純若しくは分枝炭化水素を有していてもよい)。
【請求項50】
少なくとも1つの前駆体が、式R(OR(O(O)CR4−(n+p)Siにより表される、請求項49記載の組成物:
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;並びにpは0〜3)。
【請求項51】
少なくとも1つの前駆体が、R(OR(O(O)CR3−n−pSi−O−SiR(O(O)CR(OR3−m−qにより表される、請求項49記載の組成物:
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3))。
【請求項52】
少なくとも1つの前駆体が、式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−SiR(O(O)CR(OR3−m−qにより表される、請求項49記載の組成物:
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3))。
【請求項53】
少なくとも1つの前駆体が、式R(OR(O(O)CR3−n−pSi−R−SiR(O(O)CR(OR3−m−qにより表される、請求項49記載の組成物:
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R、R及びRは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは0〜3;mは0〜3;qは0〜3;並びにpは0〜3(ただし、n+m≧1、n+p≦3及びm+q≦3))。
【請求項54】
少なくとも1つの前駆体が、式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)CH4−tにより表される、請求項49記載の組成物:
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは2〜4(ただし、n+p≦4))。
【請求項55】
少なくとも1つの前駆体が、式(R(OR(O(O)CR4−(n+p)Si)NH3−tにより表される、請求項49記載の組成物:
(Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、C〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;Rは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和された、単若しくは複不飽和の、環状の、芳香族の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;nは1〜3;pは0〜3;並びにtは1〜3(ただし、n+p≦4))。
【請求項56】
少なくとも1つの前駆体が、式(OSiRの環状シロキサンにより表される、請求項49記載の組成物:
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であってよい)。
【請求項57】
少なくとも1つの前駆体が、式(NRSiRの環状シラザンにより表される、請求項49記載の組成物:
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であってよい)。
【請求項58】
少なくとも1つの前駆体が、式(CRSiRの環状カルボシランにより表される、請求項49記載の組成物:
(R及びRは独立に、水素、又はC〜Cの直鎖若しくは分枝の、飽和の、単若しくは複不飽和の、環状の、又は部分的若しくは完全にフッ素化された炭化水素;並びにxは2〜8の整数であってよい)。
【請求項59】
ネオへキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン及びトリメチルシリルエチル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンからなる群より選ばれる少なくとも1つのポロゲン化された前駆体を含む、組成物。
【請求項60】
(a)(i)ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジイソプロポキシキシメチルシラン、ジ−t−ブトキシメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ−t−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジ−t−ブトキシシラン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン及びテトラエトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体、並びに(ii)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであって、アルファ−テルピネン、リモネン、シクロへキサン、1,2,4−トリメチルシクロへキサン、1,5−ジメチル−1,5−シクロオクタジエン、カンフェン、アダマンタン、1,3−ブタジエン、置換ジエン及びデカヒドロナフタレンからなる群より選ばれる少なくとも1つのポロゲン);及び/又は
(b)(i)トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシラン、ジ−t−ブトキシメチルシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシシラン、メチルエトキシジシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ジメチルジアセトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(ジメトキシシリル)メタン、テトラエトキシシラン及びトリエトキシシランからなる群より選ばれる少なくとも1つの前駆体、並びに(ii)少なくとも1つの前駆体と区別し得るポロゲンであって、アルファ−テルピネン、ガンマ−テルピネン、リモネン、ジメチルヘキサジエン、エチルベンゼン、デカヒドロナフタレン、2−カレン、3−カレン、ビニルシクロへキセン及びジメチルシクロオクタジエンからなる群より選ばれる1つのポロゲン);
を含む、組成物。
【請求項61】
熱エネルギー、プラズマエネルギー、光子エネルギー、電子エネルギー、マイクロ波及び化学剤からなる群より選ばれる、少なくとも1つの後処理剤で予備的な膜を処理することをさらに含み、かつその少なくとも1つの後処理剤は、細孔を持ち、かつ誘電率が2.6未満である多孔質有機シリカガラス膜を得るために、予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去する、請求項1記載の方法。
【請求項62】
少なくとも1つの後処理剤が、予備的な膜からの実質的にすべてのポロゲンの除去の前、間及び/又は後に、得られる多孔質有機シリカガラス膜の特性を向上させる、請求項61記載の方法。
【請求項63】
付加的な後処理剤が、少なくとも1つの後処理剤が予備的な膜から実質的にすべてのポロゲンを除去する前、中及び/又は後に、得られる多孔質有機シリカガラス膜の特性を向上させる、請求項62記載の方法。
【請求項64】
少なくとも1つの後処理剤が、電子線により供給される電子エネルギーである、請求項61記載の方法。
【請求項65】
少なくとも1つの後処理剤が、電子線により供給される電子エネルギーである、請求項62記載の方法。
【請求項66】
少なくとも1つの後処理剤が、電子線により供給される電子エネルギーである、請求項63記載の方法。
【請求項67】
少なくとも1つの後処理剤が、超臨界流体である、請求項61記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−14925(P2011−14925A)
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2010−222519(P2010−222519)
【出願日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【分割の表示】特願2007−24479(P2007−24479)の分割
【原出願日】平成15年4月17日(2003.4.17)
【出願人】(591035368)エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッド (452)
【氏名又は名称原語表記】AIR PRODUCTS AND CHEMICALS INCORPORATED
【住所又は居所原語表記】7201 Hamilton Boulevard, Allentown, Pennsylvania 18195−1501, USA
【Fターム(参考)】