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JP6989525B2 - Method for producing polysilane compound, composition, membrane, and substrate - Google Patents

Method for producing polysilane compound, composition, membrane, and substrate Download PDF

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JP6989525B2
JP6989525B2 JP2018559050A JP2018559050A JP6989525B2 JP 6989525 B2 JP6989525 B2 JP 6989525B2 JP 2018559050 A JP2018559050 A JP 2018559050A JP 2018559050 A JP2018559050 A JP 2018559050A JP 6989525 B2 JP6989525 B2 JP 6989525B2
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Description

本発明は、ポリシラン化合物の製造方法、該ポリシラン化合物を含む組成物、膜及び基板に関する。 The present invention relates to a method for producing a polysilane compound, a composition containing the polysilane compound, a film and a substrate.

ポリシラン化合物は、セラミックス前駆体、光電子材料(例えば、フォトレジスト、有機感光体などの光電子写真材料、光導波路などの光伝送材料、光メモリなどの光記録材料、エレクトロルミネッセンス素子用材料)、種々の素子における層間絶縁膜、LED素子や有機EL素子のような発光素子の封止材料、半導体基板への不純物拡散用の塗布膜、及び半導体プロセス用のギャップフィル材料等の用途で使用され、これらの先端材料分野においては原料のメタル成分除去に対し高い要求がされる。また、微細加工や多層プロセスを含む製造工程では、基板上の凹凸を埋めるギャップフィル特性が要求されたり、薬品耐性や加工性の容易さが要求される。 Polysilane compounds include ceramic precursors, optoelectronic materials (eg, photoelectron photographic materials such as photoresists and organic photoconductors, optical transmission materials such as optical waveguides, optical recording materials such as optical memory, materials for electroluminescence elements), and various elements. Used in applications such as interlayer insulating films, encapsulation materials for light emitting elements such as LED elements and organic EL elements, coating films for spreading impurities on semiconductor substrates, and gap fill materials for semiconductor processes. In the material field, there are high demands for the removal of metal components from raw materials. Further, in a manufacturing process including microfabrication and a multi-layer process, gap fill characteristics for filling irregularities on a substrate are required, and chemical resistance and ease of processability are required.

このようなポリシラン化合物の製造方法として、例えば、特許文献1には、塩化亜鉛等の金属ハロゲン化物の存在下、ハロシラン化合物に金属マグネシウムを反応させてポリシランを製造する方法が開示されている。
塩化亜鉛等の金属ハロゲン化物を用いる製造方法では、製造後のポリシラン中に、ケイ素−金属結合により、亜鉛等の金属が残存し残存金属の低減が困難であった。上記残存する金属は、上記ポリシランを含む膜等の光電子材料としての性能を損ない得ることが問題であった。
また、残存金属の低減を目的として製造されるポリシランの高分子量化を図るとギャップフィル特性が劣化するというジレンマがあった。
As a method for producing such a polysilane compound, for example, Patent Document 1 discloses a method for producing polysilane by reacting a halosilane compound with metallic magnesium in the presence of a metal halide such as zinc chloride.
In the production method using a metal halide such as zinc chloride, a metal such as zinc remains in the polysilane after production due to a silicon-metal bond, and it is difficult to reduce the residual metal. The problem is that the remaining metal may impair the performance as a photoelectronic material such as a film containing polysilane.
In addition, there is a dilemma that the gap fill characteristics deteriorate when the molecular weight of polysilane produced for the purpose of reducing residual metal is increased.

また、特許文献2には、ポリシラン製造後に、塩化銅等の金属化合物を用いて残存金属を除去する精製方法が記載されている。
しかしながら、塩化銅等の金属化合物を用いた精製では、ポリシラン中における末端が加水分解により、シラノール(Si−OH)化してしまい、ポリシランがシロキサン化してしまう問題があった。また、ポリシラン中のシラノール化は、上記ポリシランを含む膜の性能低下(例えば、クラック発生)の原因にもなり得ることが知られていた。
Further, Patent Document 2 describes a purification method for removing residual metal using a metal compound such as copper chloride after producing polysilane.
However, in purification using a metal compound such as copper chloride, there is a problem that the terminal in polysilane is hydrolyzed to silanol (Si-OH) and polysilane is converted to siloxane. Further, it has been known that silanolization in polysilane may cause deterioration in performance (for example, generation of cracks) of the film containing polysilane.

特許第5571992号公報Japanese Patent No. 5571992 特許第5658608号公報Japanese Patent No. 5658608

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、残存金属(例えば、Zn、Cu、Fe)が少ないポリシラン化合物の製造方法、該ポリシラン化合物を含む組成物、膜及び基板の提供を目的とする。 In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a method for producing a polysilane compound having a small amount of residual metal (for example, Zn, Cu, Fe), a composition containing the polysilane compound, a film, and a substrate.

本発明者らは、ポリシラン化合物の製造方法において、特定の有機金属錯体を用いることにより、製造されるポリシラン化合物のシロキサン化の抑制と質量平均分子量として5000以下を達成し、残存金属を低減し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。 By using a specific organic metal complex in the method for producing a polysilane compound, the present inventors can suppress siloxane formation of the produced polysilane compound, achieve a mass average molecular weight of 5000 or less, and reduce residual metal. This has led to the completion of the present invention.

本発明の第1の態様は、
下記一般式(A1)で表される有機金属錯体及びマグネシウムの存在下においてハロシラン化合物を反応させることを含む質量平均分子量5000以下のポリシラン化合物の製造方法である。
p/q (A1)

(上記一般式(A1)中、Mは、p価の金属カチオンを表し、Lはq価の有機配位子を表し、p及びqは各々独立に1以上の整数を表す。)
The first aspect of the present invention is
It is a method for producing a polysilane compound having a mass average molecular weight of 5000 or less, which comprises reacting a halosilane compound in the presence of an organometallic complex represented by the following general formula (A1) and magnesium.
M p L p / q (A1)

(In the above general formula (A1), M p represents a p-valent metal cation, L represents a q-valent organic ligand, and p and q each independently represent an integer of 1 or more.)

本発明の第2の態様は、
ポリシラン化合物中のX線光電子分光法により測定される99eV以上104eV以下の結合エネルギー範囲に最大検出ピーク高さを有するスペクトルをピーク分離して求められる下記(1X)及び(2X)のピークの面積の和に対する下記(2X)の比である、下記式(3X)で表される割合が0.4以下であり、上記ポリシラン化合物中の金属の含有量が500ppb以下である質量平均分子量5000以下のポリシラン化合物である。

(1X)・・・結合エネルギーが99.0eV以上99.5eV以下の範囲に最大検出ピーク高さを有するピークの面積
(2X)・・・結合エネルギーが100eV以上104eV以下の範囲に最大検出ピーク高さを有するピークの面積
(3X)・・・(2X)/[(1X)+(2X)]

本発明の第3の態様は、第2の態様のポリシラン化合物を含む組成物である。
本発明の第4の態様は、第2の態様のポリシラン化合物を含む膜である。
本発明の第5の態様は、第2の態様のポリシラン化合物を含む膜を備える基板である。
The second aspect of the present invention is
The area of the peaks (1X) and (2X) below obtained by peak separation of the spectrum having the maximum detection peak height in the binding energy range of 99 eV or more and 104 eV or less measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the polysilane compound. The ratio of the following (2X) to the sum, which is represented by the following formula (3X), is 0.4 or less, and the metal content in the polysilane compound is 500 ppb or less, and the mass average molecular weight is 5000 or less. It is a compound.

(1X) ... Area of a peak having a maximum detected peak height in the range where the binding energy is 99.0 eV or more and 99.5 eV or less (2X) ... The maximum detected peak height in the range where the binding energy is 100 eV or more and 104 eV or less. Area of peak with energy (3X) ... (2X) / [(1X) + (2X)]

A third aspect of the present invention is a composition containing the polysilane compound of the second aspect.
A fourth aspect of the present invention is a membrane containing the polysilane compound of the second aspect.
A fifth aspect of the present invention is a substrate comprising a film containing the polysilane compound of the second aspect.

本発明によれば、残存金属(例えば、Zn、Cu、Fe)が少ないポリシラン化合物の製造方法、該ポリシラン化合物を含む組成物、膜及び基板を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a polysilane compound having a small amount of residual metal (for example, Zn, Cu, Fe), a composition containing the polysilane compound, a film, and a substrate.

以下、本発明の実施態様について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施態様に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
また、本明細書において、「〜」は特に断りがなければ以上から以下を表す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments, and can be carried out with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. ..
Further, in the present specification, "~" means the following from the above unless otherwise specified.

<ポリシラン化合物の製造方法>
第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法は、上記一般式(A1)で表される有機金属錯体及びマグネシウムの存在下においてハロシラン化合物を反応させることを含むポリシラン化合物の製造方法である。
第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法によれば、上記一般式(A1)で表される有機金属錯体を用いることにより、残存金属を少なくし得る。
また、製造されるポリシラン化合物の質量平均分子量として5000以下を達成し、ギャップフィル特性も改善し得る。
<Manufacturing method of polysilane compound>
The method for producing a polysilane compound according to the first aspect is a method for producing a polysilane compound, which comprises reacting the halosilane compound in the presence of the organometallic complex represented by the above general formula (A1) and magnesium.
According to the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, the residual metal can be reduced by using the organometallic complex represented by the above general formula (A1).
Further, the mass average molecular weight of the produced polysilane compound can be achieved to be 5000 or less, and the gap fill characteristics can be improved.

(有機金属錯体)
第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法は、ハロシラン化合物の反応は下記一般式(A1)で表される有機金属錯体の存在下において行う。

p/q (A1)

(上記一般式(A1)中、Mは、p価の金属カチオンを表し、Lはq価の有機配位子を表し、p及びqは各々独立に1以上の整数を表す。)
(Organometallic complex)
In the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, the reaction of the halosilane compound is carried out in the presence of an organometallic complex represented by the following general formula (A1).

M p L p / q (A1)

(In the above general formula (A1), M p represents a p-valent metal cation, L represents a q-valent organic ligand, and p and q each independently represent an integer of 1 or more.)

p価の金属カチオンMを構成する金属原子としては、鉄、銀、アルミニウム、ビスマス、セリウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユーロピウム、ガリウム、ガドリニウム、ハフニウム、ホルミウム、インジウム、イリジウム、ランタン、ルテチウム、マンガン、モリブデン、ネオジム、ニッケル、オスミウム、パラジウム、プロメチウム、プラセオジム、白金、レニウム、ロジウム、ルテニウム、サマリウム、スカンジウム、スズ、テルビウム、チタン、ツリウム、バナジウム、クロム、タンタル、イッテルビウム、金、水銀タングステン、イットリウム、亜鉛及びジルコニウムよりなる群から選択される金属が挙げられる。
pとしては、1〜4の整数であることが好ましく、1〜3の整数であることがより好ましく、2又は3であることが更に好ましい。
qとしては、1〜4の整数であることが好ましく、1〜3の整数であることがより好ましく、1又は2であることが更に好ましい。
q価の有機配位子Lとしては、アセチルアセトナト等のβ-ジケトナト配位子、オレフィン、共役ケトン、ニトリル、アミン、カルボキシラト配位子、一酸化炭素、ホスフィン、ホスフィナイト、ホスホナイト、ホスファイト等の有機配位子が挙げられる。q価の有機配位子Lはキレート配位子であってもよい。
The metal atoms constituting the p-valent metal cation M p, iron, silver, aluminum, bismuth, cerium, cobalt, copper, dysprosium, erbium, europium, gallium, gadolinium, hafnium, holmium, indium, iridium, lanthanum, lutetium , Manganese, molybdenum, neodymium, nickel, osmium, palladium, promethium, praseodymium, platinum, renium, rhodium, ruthenium, samarium, scandium, tin, terbium, titanium, thulium, vanadium, chromium, tantalum, ytterbium, gold, mercury tungsten, Examples include metals selected from the group consisting of ytterbium, zinc and zirconium.
The p is preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 3, and even more preferably 2 or 3.
The q is preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 3, and even more preferably 1 or 2.
Examples of the q-valent organic ligand L include β-diketonato ligands such as acetylacetonato, olefins, conjugated ketones, nitriles, amines, carboxylat ligands, carbon monoxide, phosphine, phosphinite, phosphonite, and phosphite. Organic ligands such as. The q-valent organic ligand L may be a chelate ligand.

上記有機金属錯体としては、下記一般式(A2)で表される有機金属錯体であることが好ましい。

Figure 0006989525
(上記一般式(A2)中、Mは、鉄、銀、アルミニウム、ビスマス、セリウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユーロピウム、ガリウム、ガドリニウム、ハフニウム、ホルミウム、インジウム、イリジウム、ランタン、ルテチウム、マンガン、モリブデン、ネオジム、ニッケル、オスミウム、パラジウム、プロメチウム、プラセオジム、白金、レニウム、ロジウム、ルテニウム、サマリウム、スカンジウム、スズ、テルビウム、チタン、ツリウム、バナジウム、クロム、タンタル、イッテルビウム、金、水銀タングステン、イットリウム、亜鉛及びジルコニウムよりなる群から選択される金属を表し、Ra1は、各々独立して、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基又はアリールオキシアルキル基を表し、Ra2は、水素原子、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基又はアラルキル基を表わす。pは1以上の整数を表す。)The organometallic complex is preferably an organometallic complex represented by the following general formula (A2).
Figure 0006989525
(In the above general formula (A2), M is iron, silver, aluminum, bismuth, cerium, cobalt, copper, disprosium, erbium, europium, gallium, gadrinium, hafnium, formium, indium, iridium, lanthanum, lutetium, manganese, Molybdenum, Neodim, Nickel, Osmium, Palladium, Promethium, Placeodim, Platinum, Renium, Rodium, Luthenium, Samalium, Scandium, Tin, Terbium, Titanium, Thurium, Vanadium, Chromium, Tantal, Itterbium, Gold, Mercury Tungsten, Ittrium, Zinc and represents a metal selected from the group consisting of zirconium, R a1 are each independently a saturated hydrocarbon group, unsaturated hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aralkyl Represents an oxy group or an aryloxyalkyl group, Ra2 represents a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group, an unsaturated hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group or an aralkyl group. P represents an integer of 1 or more.)

a1及びRa2で表わされる飽和炭化水素基としては、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、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、2−ドデシルヘキサデシル基、トリアコンチル基、ドトリアコンチル基、テトラコンチル基などの炭素数1〜40の直鎖状または分岐状アルキル基、さらに、これらがハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルコキシ基(下記に記載するものなど)、シリル基(下記に記載するものなど)などの置換基の1種または2種以上で置換されたアルキル基、たとえばクロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル基、ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル基、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピル基、トリメチルシリルメチル基など;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンチル基などの炭素数3〜18の単環または2環以上の多環の環状飽和炭化水素基、さらにこれら環状飽和炭化水素基がアルキル基(上記したものなど)、アリール基(上記したものなど)などの置換基の1種または2種以上で置換されたもの、例えば、4−t−ブチルシクロヘキシル基、4−フェニルシクロへキシル基など;または上記環状飽和炭化水素基を有するアルキル基(上記したものなど)、たとえばシクロヘキシルメチル基、アダマンチルエチル基などが挙げられる。Saturated hydrocarbon groups represented by R a1 and R a2 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group and heptyl. Carbons such as groups, octyl groups, nonyl groups, decyl groups, undecyl groups, dodecyl groups, tetradecyl groups, hexadecyl groups, octadecyl groups, icosyl groups, docosyl groups, 2-dodecyl hexadecyl groups, triacontyl groups, dotriacontyl groups and tetracontyl groups. Linear or branched alkyl groups of number 1-40, which are halogen atoms (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), alkoxy groups (such as those described below), silyl groups (described below). Alkyl groups substituted with one or more of the substituents such as those described), such as chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, 3,3,4,4,5,5 , 6,6,6-nonafluorohexyl group, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl group, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl group, 3- (heptafluoroiso) Propoxy) propyl group, trimethylsilylmethyl group, etc .; cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, bicycloheptyl group, cyclooctyl group, adamantyl group, etc. Cyclic-saturated hydrocarbon groups, and those in which these cyclic-saturated hydrocarbon groups are substituted with one or more of substituents such as alkyl groups (such as those described above) and aryl groups (such as those described above), for example. , 4-t-Butylcyclohexyl group, 4-phenylcyclohexyl group and the like; or the above-mentioned alkyl group having a cyclic saturated hydrocarbon group (such as those mentioned above), for example, cyclohexylmethyl group, adamantylethyl group and the like.

a1及びRa2で表わされる不飽和炭化水素基としては、ビニル基、エチニル基、アリル基、1−プロペニル基、プロパルギル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、オクテニル基、デカニル基、ドデカニル基、オクタデカニル基などの炭素数2〜18の直鎖状または分岐状アルケニル基、アルキニル基、さらに、これらの不飽和炭化水素基が、ハロゲン原子(上記したものなど)、アルコキシ基(下記に記載するものなど)、シリル基(下記に記載するものなど)、アリール基(下記に記載するものなど)の置換基の1種または2種以上で置換されたもの、たとえば、2−トリフルオロメチルエテニル基、2−トリフルオロメチルエチニル基、3−メトキシ−1−プロペニル基、3−メトキシ−1−プロピニル基、2−トリメチルシリルエテニル基、2−トリメチルシリルエチニル基、2−フェニルエテニル基、2−フェニルエチニル基など;シクロプロペニル基、シクロヘキセニル基、シクロオクテニル基などの炭素数3〜18の環状不飽和炭化水素基;上記環状不飽和炭化水素基を有するアルキル基(上記したものなど)、たとえばシクロヘキセニルエチル基などが挙げられる。The unsaturated hydrocarbon group represented by R a1 and R a2 includes a vinyl group, an ethynyl group, an allyl group, a 1-propenyl group, a propargyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, an octenyl group, a decanyl group and a dodecanyl group. , Octadecanyl groups and other linear or branched alkenyl groups having 2 to 18 carbon atoms, alkynyl groups, and these unsaturated hydrocarbon groups are halogen atoms (such as those mentioned above) and alkoxy groups (described below). , Etc.), Cyril groups (such as those described below), aryl groups (such as those described below) substituted with one or more substituents, eg 2-trifluoromethylethenyl. Group, 2-trifluoromethylethynyl group, 3-methoxy-1-propenyl group, 3-methoxy-1-propynyl group, 2-trimethylsilylethenyl group, 2-trimethylsilylethynyl group, 2-phenylethenyl group, 2- Phenylethynyl group, etc .; Cyclic unsaturated hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms such as cyclopropenyl group, cyclohexenyl group, cyclooctenyl group; Alkyl group having the cyclic unsaturated hydrocarbon group (such as those mentioned above), for example, cyclo. Examples include a hexenylethyl group.

a1及びRa2で表わされる芳香族炭化水素基としては、フェニル基、および、トリル基、ブチルフェニル基、ブトキシフェニル基などのアルキル基、アルコキシ基、アミノ基などの1種または2種以上で置換された置換フェニル基などが挙げられる。The aromatic hydrocarbon group represented by R a1 and R a2 may be one or more of a phenyl group, an alkyl group such as a trill group, a butylphenyl group and a butoxyphenyl group, an alkoxy group and an amino group. Examples include substituted substituted phenyl groups.

a1及びRa2で表わされるアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、メチルフェネチル基、ブチルフェネチル基、フェニルプロピル基、メトキシフェニルプロピル基などが挙げられ、ヘテロアラルキル基としては、ピリジルメチル基、ピリジルエチル基などが挙げられる。 Examples of the aralkyl group represented by R a1 and R a2 include a benzyl group, a phenethyl group, a methylphenethyl group, a butylphenethyl group, a phenylpropyl group and a methoxyphenylpropyl group, and examples of the heteroaralkyl group include a pyridylmethyl group and the like. Examples thereof include a pyridyl ethyl group.

a1で表わされるアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基などの炭素数1〜18のアルコキシ基が挙げられ、アリールオキシ基としては、フェノキシ基、およびトリルオキシ基、ブチルフェノキシ基などアルキル基などの置換基で置換された置換フェノキシ基などが挙げられる。 Examples of the alkoxy group represented by R a1 include an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a hexyloxy group and an octyloxy group, and examples of the aryloxy group include phenoxy. Examples thereof include a substituted phenoxy group substituted with a substituent such as a group and a substituent such as an alkyl group such as a triloxy group and a butylphenoxy group.

a1で表わされるアラルキルオキシ基としては、ベンジロキシ基、フェネチロキシ基などが挙げられ、アリールオキシアルキル基としては、フェノキシプロピル基、フェノキシブチル基などが挙げられる。Examples of the aralkyloxy group represented by R a1 include a benzyloxy group and a phenethyloxy group, and examples of the aryloxyalkyl group include a phenoxypropyl group and a phenoxybutyl group.

a1として好ましいものは、炭素数が1〜30の飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基などであり、さらに好ましいものは、炭素数が1〜15のアルキル基、フェニル基などであり、特に好ましいものは、メチル基である。Preferred as R a1 are saturated hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms, and more preferable ones are alkyl groups and phenyl groups having 1 to 15 carbon atoms, particularly. Preferred are methyl groups.

a2として好ましいものは、水素原子、炭素数が1〜18の飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基などであり、さらに好ましいものは、水素原子、炭素数が1〜10のアルキル基、フェニル基、フェニルエチル基などであり、特に好ましいものは、水素原子である。
a1はメチル基を表し、Ra2は水素原子を表すことが好ましい。
pの好ましい例としては上述の通りである。
Preferred as R a2 are hydrogen atoms, saturated hydrocarbon groups having 1 to 18 carbon atoms, aromatic hydrocarbon groups and the like, and more preferable ones are hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and phenyl. Groups, phenylethyl groups and the like, particularly preferred are hydrogen atoms.
It is preferable that R a1 represents a methyl group and R a 2 represents a hydrogen atom.
Preferred examples of p are as described above.

金属錯体としては、上記の金属MとRa1及びRa2の組み合わせにより種々の金属錯体が挙げられる。具体例を例示すると、アセチルアセトナト銀(I)、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)アルミニウム(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)ビスマス(III)、トリス(アセチルアセトナト)セリウム(III)、ビス(アセチルアセトナト)コバルト(II)、トリス(アセチルアセトナト)コバルト(III)、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)コバルト(III)、トリス(3−メチル−2,4−ペンタンジオナト)コバルト(III)、トリス(3−フェニル−2,4−ペンタンジオナト)コバルト(III)、トリス(3−(1−フェニルエチル)−2,4−ペンタンジオナト)コバルト(III)、ビス(ベンゾイルアセトン)コバルト(II)ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)コバルト(II)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)コバルト(III)、ビス(アセチルアセトナト)銅(II)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタジオナト)銅(II)、トリス(2,2,4,6,6−ペンタメチル−3,5−ヘプタンジオナト)コバルト(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−(1−フェニルエチル)−3,5−ヘプタンジオナト)コバルト(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−フェニル−3,5−ヘプタンジオナト)コバルト(III)、ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)銅(II)、ビス(トリフルオロアセチルアセトナト)銅(II)、トリス(アセチルアセトナト)ジスプロシウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)エルビウム(III)、トリス(2,2,6,6,−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)エルビウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)ユーロピウム(III)、ビス(アセチルアセトナト)鉄(II)、トリス(アセチルアセトナト)鉄(III)、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)鉄(III)、トリス(3−メチル−2,4−ペンタンジオナト)鉄(III)、トリス(3−フェニル−2,4−ペンタンジオナト)鉄(III)、トリス(3−(1−フェニルエチル)−2,4−ペンタンジオナト)鉄(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)鉄(III)、トリス(2,2,4,6,6−ペンタメチル−3,5−ヘプタンジオナト)鉄(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−(1−フェニルエチル)−3,5−ヘプタンジオナト)鉄(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−フェニル−3,5−ヘプタンジオナト)鉄(III)、テトラキス(アセチルアセトナト)ハフニウム(IV)、トリス(アセチルアセトナト)ガリウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)ガドリニウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)ホルミウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)インジウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)イリジウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)ランタン(III)、トリス(アセチルアセトナト)ルテチウム(III)、ビス(アセチルアセトナト)マンガン(II)、トリス(アセチルアセトナト)マンガン(III)、ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)マンガン(II)、ビス(アセチルアセトナト)ジオキソモリブデン(IV)、トリス(アセチルアセトナト)ネオジム(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタジオナト)ネオジム(III)、ビス(アセチルアセトナト)ニッケル(II)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタジオナト)ニッケル(II)、ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)ニッケル(II)、ビス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)ニッケル(II)、ビス(3−メチル−2,4−ペンタンジオナト)ニッケル(II)、ビス(3−フェニル−2,4−ペンタンジオナト)ニッケル(II)、ビス(3−(1−フェニルエチル)−2,4−ペンタンジオナト)ニッケル(II)、ビス(2,2,4,6,6−ペンタメチル−3,5−ヘプタンジオナト)ニッケル(II)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−(1−フェニルエチル)−3,5−ヘプタンジオナト)ニッケル(II)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−フェニル−3,5−ヘプタンジオナト)ニッケル(II)、ビス(アセチルアセトナト)パラジウム(II)、ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)パラジウム(II)、ビス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)パラジウム(II)、ビス(3−メチル−2,4−ペンタンジオナト)パラジウム(II)、ビス(3−フェニル−2,4−ペンタンジオナト)パラジウム(II)、ビス(3−(1−フェニルエチル)−2,4−ペンタンジオナト)パラジウム(II)、ビス(2,2,4,6,6−ペンタメチル−3,5−ヘプタンジオナト)パラジウム(II)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−(1−フェニルエチル)−3,5−ヘプタンジオナト)パラジウム(II)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−フェニル−3,5−ヘプタンジオナト)パラジウム(II)、トリス(アセチルアセトナト)プロメチウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)プラセオジム(III)、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)プラセオジム(III)、ビス(アセチルアセトナト)白金(II)、トリス(アセチルアセトナト)ロジウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)ルテニウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)スカンジウム(III)、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)スカンジウム(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタジオナト)スカンジウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)サマリウム(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)サマリウム(III)、ビス(アセチルアセトナト)スズ(II)、トリス(アセチルアセトナト)テルビウム(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)テルビウム(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)ツリウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)バナジウム(III)、トリス(アセチルアセトナト)イットリウム(III)、トリス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)イットリウム(III)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)イットリウム(III)、ビス(アセチルアセトナト)亜鉛(II)、ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)亜鉛(II)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)亜鉛(II)、テトラキス(アセチルアセトナト)ジルコニウム(IV)、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト)ジルコニウム(IV)、テトラキス(トリフルオロアセチルアセトナト)ジルコニウム(IV)などが挙げられる。
これら有機金属錯体は、単独または2種以上を組み合わせて使用できる。有機金属錯体として、あらかじめ合成した金属錯体を使用してもよく、系中で製造したものを使用してもよい。
Examples of the metal complex include various metal complexes depending on the combination of the above metal M and Ra1 and Ra2. Specific examples include acetylacetonato silver (I), tris (acetylacetonato) aluminum (III), tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat) aluminum (III), and tris. (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat) Bismus (III), Tris (Acetylacetonato) Serium (III), Bis (Acetylacetonato) Cobalt (II), Tris (Acetylacetonato) ) Cobalt (III), Tris (1,3-diphenyl-1,3-propanedionat) Cobalt (III), Tris (3-methyl-2,4-pentandionato) Cobalt (III), Tris (3-) Phenyl-2,4-pentandionato) cobalt (III), tris (3- (1-phenylethyl) -2,4-pentandionato) cobalt (III), bis (benzoylacetone) cobalt (II) bis ( Hexafluoroacetylacetonato) cobalt (II), tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat) cobalt (III), bis (acetylacetonato) copper (II), bis (2, 2,6,6-Tetramethyl-3,5-heptadionat) Copper (II), Tris (2,2,4,6,6-pentamethyl-3,5-Heptandionato) Cobalt (III), Tris (2,2) , 6,6-Tetramethyl-4- (1-phenylethyl) -3,5-heptandionato) Cobalt (III), Tris (2,2,6,6-tetramethyl-4-phenyl-3,5-heptandionato) ) Cobalt (III), Bis (Hexafluoroacetylacetonato) Copper (II), Bis (Trifluoroacetylacetonato) Copper (II), Tris (Acetylacetonato) Disprosium (III), Tris (Acetylacetonato) Elbium (III), Tris (2,2,6,6,-Tetramethyl-3,5-Heptandionato) Elbium (III), Tris (Acetylacetonato) Europium (III), Bis (Acetylacetonato) Iron (II) , Tris (acetylacetonato) iron (III), Tris (1,3-diphenyl-1,3-propanedionat) iron (III), Tris (3-methyl-2,4-pentandionato) iron (III) ), Tris (3-phenyl-2,4-pentandionato) iron (III), Tris (3- (1-phenylethyl) -2,4-pentandionato) iron (III), Tris (2,2) , 6,6-Tetramethyl-3,5-Heptandionato) Iron (III), Tris (2,2,4,6,6-Pentamethyl-3,5-Heptandionato) Iron (III), Tris (2,2) 6,6-Tetramethyl-4- (1-phenylethyl) -3,5-heptandionato) Iron (III), Tris (2,2,6,6-tetramethyl-4-phenyl-3,5-heptandionato) Iron (III), Tetrakiss (Acetylacetonato) Hafnium (IV), Tris (Acetylacetonato) Gallium (III), Tris (Acetylacetonato) Gadrinium (III), Tris (Acetylacetonato) Holmium (III), Tris (Acetylacetonato) Indium (III), Tris (Acetylacetonato) Iridium (III), Tris (Acetylacetonato) Lantern (III), Tris (Acetylacetonato) Lutetium (III), Bis (Acetylacetonato) Manganese (II), Tris (Acetylacetonato) Manganese (III), Bis (Hexafluoroacetylacetonato) Manganese (II), Bis (Acetylacetonato) Dioxomolybdenum (IV), Tris (Acetylacetonato) Neodim (III) ), Tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptadionat) Neodim (III), Bis (acetylacetonato) Nickel (II), Bis (2,2,6,6-tetramethyl-) 3,5-Heptazionato) Nickel (II), Bis (hexafluoroacetylacetonato) Nickel (II), Bis (1,3-diphenyl-1,3-Propanozionato) Nickel (II), Bis (3-Methyl) -2,4-Pentandionato) Nickel (II), Bis (3-phenyl-2,4-Pentandionato) Nickel (II), Bis (3- (1-phenylethyl) -2,4-Pentandio Nato) Nickel (II), Bis (2,2,4,6,6-pentamethyl-3,5-heptandionat) Nickel (II), Bis (2,2,6,6-Tetramethyl-4- (1-) Phenylethyl) -3,5-heptandionato) Nickel (II), Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-phenyl-3,5-heptandionato) Nickel (II), Bis (acetylacetonato) Palladium (II), bis (hexafluoroacetylacetonato) palladium (II), bis (1,3-diphenyl-1,3-propanedionat) palladium (II), bis (3-Methyl-2,4-pentandionato) palladium (II), bis (3-phenyl-2,4-pentandionato) palladium (II), bis (3- (1-phenylethyl) -2, 4-Pentandionato) Palladium (II), Bis (2,2,4,6,6-pentamethyl-3,5-Heptandionato) Palladium (II), Bis (2,2,6,6-Tetramethyl-4) -(1-Phenylethyl) -3,5-heptandionato) palladium (II), bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-phenyl-3,5-heptandionato) palladium (II), tris (acetyl) Acetnato) Promethium (III), Tris (Acetylacetonato) Placeodim (III), Tris (Hexafluoroacetylacetonato) Placeodim (III), Bis (Acetylacetonato) Platinum (II), Tris (Acetylacetonato) Rodium (III), Tris (Acetylacetonato) Luthenium (III), Tris (Acetylacetonato) Scandium (III), Tris (Hexafluoroacetylacetonato) Scandium (III), Tris (2,2,6,6-Tetra) Methyl-3,5-Heptazineato) Scandium (III), Tris (Acetylacetonato) Samalium (III), Tris (2,2,6,6-Tetramethyl-3,5-Heptandionato) Samalium (III), Bis ( Acetylacetonato tin (II), tris (acetylacetonato) terbium (III), tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat) terbium (III), tris (2,2) 6,6-Tetramethyl-3,5-heptandionat) Thurium (III), Tris (acetylacetonato) vanadium (III), Tris (acetylacetonato) ittrium (III), Tris (hexafluoroacetylacetonato) ittrium ( III), Tris (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat) ittrium (III), bis (acetylacetonato) zinc (II), bis (hexafluoroacetylacetonato) zinc (II) , Bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptandionat) zinc (II), tetrakis (acetylacetonato) zirconium (IV), tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-3) , 5-Heptandionato) Zyrosine (IV), Tetrakiss (Trifluoro) Acetylacetonato) Zirconium (IV) and the like can be mentioned.
These organometallic complexes can be used alone or in combination of two or more. As the organometallic complex, a pre-synthesized metal complex may be used, or one produced in the system may be used.

上記有機金属錯体の使用量は、ハロシラン化合物に対して、0.0001〜10モル倍の範囲が好ましく、より好ましくは0.0005〜1モル倍の範囲、特に好ましくは0.001〜0.1モル倍の範囲である。 The amount of the organometallic complex used is preferably in the range of 0.0001 to 10 mol times, more preferably 0.0005 to 1 mol times, and particularly preferably 0.001 to 0.1 times the halosilane compound. It is in the range of molar times.

(マグネシウム)
第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法において、ハロシラン化合物の反応はマグネシウムの存在下において行う。
マグネシウムはハロシラン化合物を脱ハロゲン縮重合させる還元剤として機能し得る(「マグネシウム還元法」、WO98/29476号公報、特開2003−277507号公報に記載の方法など)。
マグネシウムとしては、金属マグネシウム(マグネシウム単体)の形態、マグネシウム合金の形態であってもよく、これらの混合物などであってもよい(以下、単に「マグネシウム成分」ともいう。)。
マグネシウム合金の種類は特に制限されず、慣用のマグネシウム合金、例えば、アルミニウム、亜鉛、希土類元素(スカンジウム、イットリウムなど)などの成分を含むマグネシウム合金が例示できる。
マグネシウム成分の形状としては、ハロシラン化合物の反応を損なわない限り特に限定されないが、粉粒状(粉体、粒状体など)、リボン状体、切削片状体、塊状体、棒状体、板状体(平板状など)などが例示され、特に、粉体、粒状体、リボン状体、切削片状体などであることが好ましい。マグネシウム(例えば、粉粒状のマグネシウム)の平均粒径は、例えば、1〜10000μm、好ましくは10〜7000μm、さらに好ましくは15〜5000μm(例えば、20〜3000μm)であってもよい。
上記マグネシウム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(magnesium)
In the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, the reaction of the halosilane compound is carried out in the presence of magnesium.
Magnesium can function as a reducing agent for dehalogenating and polycondensing a halosilane compound ("magnesium reduction method", WO98 / 29476, the method described in JP-A-2003-277507, etc.).
The magnesium may be in the form of metallic magnesium (elemental magnesium), in the form of a magnesium alloy, or a mixture thereof (hereinafter, also simply referred to as “magnesium component”).
The type of the magnesium alloy is not particularly limited, and examples thereof include conventional magnesium alloys, for example, magnesium alloys containing components such as aluminum, zinc, and rare earth elements (scandium, ittrium, etc.).
The shape of the magnesium component is not particularly limited as long as the reaction of the halosilane compound is not impaired, but powder granules (powder, granules, etc.), ribbon-like bodies, cut pieces, lumps, rods, plates ( (Flat plate shape, etc.) are exemplified, and in particular, powder, granular material, ribbon-like body, cut piece-like body, etc. are preferable. The average particle size of magnesium (for example, powdered magnesium) may be, for example, 1 to 10000 μm, preferably 10 to 7000 μm, and more preferably 15 to 5000 μm (for example, 20 to 3000 μm).
The magnesium component may be used alone or in combination of two or more.

マグネシウム成分の使用量は、ハロシラン化合物のハロゲン原子に対して、マグネシウム換算で、1〜20当量であることが好ましく、1.1〜14当量であることがより好ましく、1.2〜10当量であることが更に好ましく、1.2〜5当量であることが特に好ましい。
また、マグネシウムの使用量は、ハロシラン化合物に対してモル数でマグネシウムとして1〜20倍であることが好ましく、1.1〜14倍であることがより好ましく、1.2〜10倍であることが更に好ましく、1.2〜5倍であることが特に好ましい。
The amount of the magnesium component used is preferably 1 to 20 equivalents, more preferably 1.1 to 14 equivalents, and 1.2 to 10 equivalents with respect to the halogen atom of the halosilane compound. It is more preferably present, and it is particularly preferable that the amount is 1.2 to 5 equivalents.
The amount of magnesium used is preferably 1 to 20 times, more preferably 1.1 to 14 times, and 1.2 to 10 times the number of moles of the halosilane compound. Is more preferable, and 1.2 to 5 times is particularly preferable.

(ハロシラン化合物)
第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法において、ハロシラン化合物としては下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。

SiR4−n (1)

(式中、nは2〜4の整数であり、n個のXは、各々独立に、ハロゲン原子であり、(4−n)個のRは、各々独立に、水素原子、有機基又はシリル基である。)
(Halosilane compound)
In the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, the halosilane compound is preferably a compound represented by the following formula (1).

X n SiR 4-n (1)

(In the equation, n is an integer of 2 to 4, n Xs are independently halogen atoms, and (4-n) Rs are each independently a hydrogen atom, an organic group or a silyl. Is the basis.)

Xで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられ、塩素原子又は臭素原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。 Examples of the halogen atom represented by X include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and a chlorine atom or a bromine atom is preferable, and a chlorine atom is more preferable.

Rで表される有機基としては、アルキル基[メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル及びt−ブチル基などの炭素原子数1〜10のアルキル基(好ましくは炭素原子数1〜6のアルキル基、特に炭素数1〜4のアルキル基など)]、シクロアルキル基(シクロヘキシル基などの炭素原子数5〜8のシクロアルキル基、特に炭素原子数5〜6のシクロアルキル基)、アルケニル基[エテニル基、プロペニル基、ブテニル基などの炭素原子数2〜10のアルケニル基(好ましくは炭素原子数2〜6のアルケニル基、特に炭素数2〜4のアルケニル基など)]、シクロアルケニル基[1−シクロペンテニル基、1−シクロヘキセニル基等の炭素原子数5〜10のシクロアルケニル基(好ましくは炭素原子数5〜8のシクロアルケニル基、特に炭素数5〜7のシクロアルケニル基など)]、アリール基(フェニル、ナフチル基などの炭素原子数6〜10のアリール基、)、アラルキル基[ベンジル、フェネチル基などのC6−10アリール−C1−6アルキル基(C6−10アリール−C1−4アルキル基など)]、アミノ基、N−置換アミノ基(上記アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アシル基などで置換されたN−モノ又はジ置換アミノ基など)などが挙げられる。上記アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を構成するアリール基などは、1又は複数の置換基を有していてもよい。このような置換基としては、上記例示のアルキル基(特に炭素原子数1〜6のアルキル基など)などが挙げられる。このような置換基を有する有機基としては、例えば、トリル基(メチルフェニル基)、キシレニル基(2,6−ジメチルフェニル基)、エチルフェニル基、メチルナフチル基などのC1−6アルキル−C6−10アリール基(好ましくはモノ、ジ又はトリC1−4アルキル−C6−10アリール基、特にモノ又はジC1−4アルキルフェニル基など)などが挙げられる。The organic group represented by R includes an alkyl group [an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl and a t-butyl group (preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). , Especially alkyl groups with 1 to 4 carbon atoms)], cycloalkyl groups (cycloalkyl groups with 5 to 8 carbon atoms such as cyclohexyl groups, especially cycloalkyl groups with 5 to 6 carbon atoms), alkenyl groups [ethenyl An alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms such as a group, a propenyl group and a butenyl group (preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, particularly an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms)], a cycloalkenyl group [1- Cycloalkenyl groups having 5 to 10 carbon atoms such as cyclopentenyl group and 1-cyclohexenyl group (preferably cycloalkenyl groups having 5 to 8 carbon atoms, especially cycloalkenyl groups having 5 to 7 carbon atoms)], aryl Group (aryl group with 6 to 10 carbon atoms such as phenyl and naphthyl groups), aralkyl group [C 6-10 aryl-C 1-6 alkyl group such as benzyl and phenethyl groups (C 6-10 aryl-C 1) -4 Alkyl group, etc.)], amino group, N-substituted amino group (N-mono or di-substituted amino group substituted with the above alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aralkyl group, acyl group, etc.), etc. Can be mentioned. The above-mentioned alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aryl group constituting an aralkyl group and the like may have one or a plurality of substituents. Examples of such a substituent include the above-exemplified alkyl groups (particularly, alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms) and the like. Examples of the organic group having such a substituent include C 1-6 alkyl-C such as a trill group (methylphenyl group), a xylenyl group (2,6-dimethylphenyl group), an ethylphenyl group and a methylnaphthyl group. Examples thereof include a 6-10 aryl group (preferably a mono, di or tri C 1-4 alkyl-C 6-10 aryl group, particularly a mono or di C 1-4 alkylphenyl group, etc.).

シリル基は、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基、アラルキル基及びアルコキシ基などで置換された置換シリル基が挙げられる。 Examples of the silyl group include substituted silyl groups substituted with the above-mentioned alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, aryl group, aralkyl group, alkoxy group and the like.

nが2の場合(ジハロシラン化合物)において、Rとしては、アルキル基、アリール基などの炭化水素基が好ましい。 When n is 2 (dihalosilane compound), as R, a hydrocarbon group such as an alkyl group or an aryl group is preferable.

代表的なジハロシラン化合物としては、例えば、ジアルキルジハロシラン(ジメチルジクロロシランなどのジC1−10アルキルジハロシラン、好ましくはジC1−6アルキルジハロシラン、さらに好ましくはジC1−4アルキルジハロシランなど)、モノアルキルモノアリールジハロシラン(メチルフェニルジクロロシランなどのモノC1−10アルキルモノC6−12アリールジハロシラン、好ましくはモノC1−6アルキルモノC6−10アリールジハロシラン、さらに好ましくはモノC1−4アルキルモノC6−8アリールジハロシランなど)、ジアリールジハロシラン(ジフェニルジクロロシランなどのジC6−12アリールジハロシラン、好ましくはジC6−10アリールジハロシラン、さらに好ましくはジC6−8アリールジハロシランなど)などが挙げられる。ジハロシラン化合物としてはジアルキルジハロシラン又はモノアルキルモノアリールジハロシランが好ましい。ジハロシラン化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。Typical dihalosilane compounds include, for example, dialkyldihalosilane (diC 1-10 alkyldihalosilane such as dimethyldichlorosilane, preferably diC 1-6 alkyldihalosilane, more preferably diC 1-4. alkyl dihalo silanes, etc.), mono C 1-10 alkyl mono-C 6-12 aryl dihalo silane such as monoalkyl monoaryl dihalo silane (methyl phenyl dichlorosilane, preferably mono C 1-6 alkyl mono- C6-10 aryl dihalosilane, more preferably such mono C 1-4 alkyl mono- C 6-8 aryl dihalo silane), diaryl dihalo silane (di C 6-12 aryl dihalo silane such as diphenyl dichlorosilane, preferably di C 6 -10 aryldihalosilane, more preferably diC 6-8 aryldihalosilane, etc.) and the like. As the dihalosilane compound, dialkyldihalosilane or monoalkylmonoaryldihalosilane is preferable. The dihalosilane compound can be used alone or in combination of two or more.

nが3の場合(トリハロシラン化合物)において、Rとしては、アルキル基、シクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アラルキル基などの炭化水素基が好ましく、特にアルキル基又はアリール基が好ましい。 When n is 3 (trihalosilane compound), as R, a hydrocarbon group such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group which may have a substituent, and an aralkyl group is preferable, and an alkyl group or an aryl is particularly preferable. Groups are preferred.

代表的なトリハロシラン化合物としては、アルキルトリハロシラン(メチルトリクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、t−ブチルトリクロロシラン、ヘキシルトリクロロシランなどのC1−10アルキルトリハロシラン、好ましくはC1−6アルキルトリハロシラン、さらに好ましくはC1−4アルキルトリハロシランなど)、シクロアルキルトリハロシラン(シクロヘキシルトリハロシランなどのモノC6−10シクロアルキルトリハロシランなど)、アリールトリハロシラン(フェニルトリクロロシラン、トリルトリクロロシラン、キシリルトリクロロシランなどのC6−12アリールトリハロシラン、好ましくはC6−10アリールトリハロシラン、さらに好ましくはC6−8アリールトリハロシランなど)などが挙げられる。トリハロシラン化合物には、アルキルトリハロシラン又はアリールトリハロシランが好ましい。
トリハロシラン化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
Typical trihalosilane compounds include C 1-10 alkyl trihalosilanes such as alkyl trihalosilanes (methyltrichlorosilanes, butyltrichlorosilanes, t-butyltrichlorosilanes, hexyltrichlorosilanes, etc., preferably C 1-6 alkyltrihalosilanes, etc. More preferably, C 1-4 alkyl trihalosilanes, etc.), cycloalkyl trihalosilanes (mono C 6-10 cycloalkyl trihalosilanes such as cyclohexyltrihalosilanes, etc.), aryltrihalosilanes (phenyltrichlorosilanes, trilltrichlorosilanes, xylyltrichlorosilanes, etc.) Such as C 6-12 aryl trihalosilane, preferably C 6-10 aryl trihalosilane, more preferably C 6-8 aryl trihalosilane) and the like. As the trihalosilane compound, alkyltrihalosilane or aryltrihalosilane is preferable.
The trihalosilane compound can be used alone or in combination of two or more.

nが4の場合(テトラハロシラン化合物)の具体例としては、例えば、テトラクロロシラン、ジブロモジクロロシラン、テトラブロモシランなどが挙げられる。テトラハロシラン化合物は単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
なお、テトラハロシラン化合物は、モノ、ジ又はトリハロシラン化合物と組み合わせて使用することが好ましい。
Specific examples of the case where n is 4 (tetrahalosilane compound) include tetrachlorosilane, dibromodichlorosilane, tetrabromosilane, and the like. The tetrahalosilane compound may be used alone or in combination of two or more.
The tetrahalosilane compound is preferably used in combination with a mono, di or trihalosilane compound.

また、ハロシラン化合物としてはモノハロシラン化合物であってもよい。代表的なモノハロシランとしては、例えば、トリアルキルモノハロシラン(トリメチルクロロシランなどのトリC1−10アルキルモノハロシラン、好ましくはトリC1−6アルキルモノハロシラン、さらに好ましくはトリC1−4アルキルモノハロシランなど)、ジアルキルモノアリールモノハロシラン(ジメチルフェニルクロロシランなどのジC1−10アルキルモノC6−12アリールモノハロシラン、好ましくはジC1−6アルキルモノC6−10アリールモノハロシラン、さらに好ましくはジC1−4アルキルモノC6−8アリールモノハロシランなど)、モノアルキルジアリールモノハロシラン(メチルジフェニルクロロシランなどのモノC1−10アルキルジC6−12アリールモノハロシラン、好ましくはモノC1−6アルキルジC6−10アリールモノハロシラン、さらに好ましくはモノC1−4アルキルジC6−8アリールモノハロシランなど)、トリアリールモノハロシラン(トリフェニルクロロシランなどのトリC6−12アリールモノハロシラン、好ましくはトリC6−10アリールモノハロシラン、さらに好ましくはトリC6−8アリールモノハロシランなど)などが挙げられる。モノハロシラン化合物は、単独で又は二種以上組合せて使用できる。Further, the halosilane compound may be a monohalosilane compound. Typical monohalosilanes include, for example, trialkyl monohalosilanes (tri-C 1-10 alkyl monohalosilanes such as trimethylchlorosilane, preferably tri-C 1-6 alkyl monohalosilanes, more preferably tri-C 1-4 alkyl. Monohalosilane, etc.), Dialkyl monoaryl monohalosilane (diC 1-10 alkyl mono C 6-12 aryl monohalosilane, preferably di C 1-6 alkyl mono C 6-10 aryl monohalo, such as dimethylphenylchlorosilane) Silanes, more preferably diC 1-4 alkyl mono C 6-8 aryl monohalosilanes ), monoalkyl diaryl monohalosilanes (mono C 1-10 alkyl di C 6-12 aryl monohalosilanes such as methyldiphenyl chlorosilanes, etc.), Preferred are mono C 1-6 alkyl di C 6-10 aryl monohalosilanes, more preferably mono C 1-4 alkyl di C 6-8 aryl monohalosilanes), triaryl monohalosilanes (triphenyl chlorosilanes and the like tri C). 6-12 aryl monohalosilanes, preferably tri-C 6-10 aryl monohalosilanes, more preferably tri-C 6-8 aryl monohalosilanes, etc.) and the like. The monohalosilane compound can be used alone or in combination of two or more.

これらのハロシラン化合物は、単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。 These halosilane compounds can be used alone or in combination of two or more.

ハロシラン化合物は、ジハロシラン化合物及びトリハロシラン化合物から選択された少なくとも1種を含んでいることが好ましい。 The halosilane compound preferably contains at least one selected from the dihalosilane compound and the trihalosilane compound.

なお、ハロシラン化合物が、トリハロシラン化合物及び/又はテトラハロシラン化合物を含む場合、ネットワーク状(網目状又は分岐鎖状)のポリシラン化合物を生成し得る。ネットワーク状のポリシラン化合物を得る場合、代表的なハロシラン(又はその組み合わせ)としては、(a)アルキルトリハロシラン(例えば、アルキルトリハロシラン単独、メチルトリハロシランとC2−10アルキルトリハロシランとの組み合わせ、C2−10アルキルトリハロシランなど)、(b)アリールトリハロシラン(例えば、アリールトリハロシラン単独)、(c)アリールトリハロシランとジハロシラン(例えば、モノアルキルモノアリールジハロシランなど)との組み合わせなどが挙げられる。When the halosilane compound contains a trihalosilane compound and / or a tetrahalosilane compound, a network-like (mesh-like or branched-chain) polysilane compound can be produced. In the case of obtaining a network-shaped polysilane compound, typical halosilanes (or combinations thereof) include (a) alkyltrihalosilanes alone (for example, alkyltrihalosilanes alone, methyltrihalosilanes and C 2-10 alkyltrihalosilanes). C 2-10 alkyltrihalosilanes, etc.), (b) aryltrihalosilanes (eg, aryltrihalosilanes alone), (c) combinations of aryltrihalosilanes and dihalosilanes (eg, monoalkylmonoaryldihalosilanes, etc.) Can be mentioned.

ハロシラン化合物において、ジハロシラン化合物及びトリハロシラン化合物から選択された少なくとも1種の割合(使用割合)は、ハロシラン全体に対して、50モル%以上(例えば、60モル%以上)、好ましくは70モル%以上(例えば、80モル%以上)、さらに好ましくは90モル%以上(例えば、95モル%以上)であってもよい。 In the halosilane compound, the ratio (use ratio) of at least one selected from the dihalosilane compound and the trihalosilane compound is 50 mol% or more (for example, 60 mol% or more), preferably 70 mol% or more, based on the whole halosilane. It may be (for example, 80 mol% or more), more preferably 90 mol% or more (for example, 95 mol% or more).

なお、ネットワーク状のポリシランを得る場合などにおいて、トリハロシラン化合物の割合(使用割合)は、ハロシラン化合物全体の30モル%以上(例えば、40モル%以上)、好ましくは50モル%以上(例えば、60モル%以上)、さらに好ましくは70モル%以上(例えば、75モル%以上)、特に80モル%以上であってもよい。 In the case of obtaining a network-shaped polysilane, the proportion (usage ratio) of the trihalosilane compound is 30 mol% or more (for example, 40 mol% or more), preferably 50 mol% or more (for example, 60) of the whole halosilane compound. It may be mol% or more), more preferably 70 mol% or more (for example, 75 mol% or more), and particularly 80 mol% or more.

また、ジハロシラン化合物とトリハロシラン化合物とを組み合わせる場合、これらの割合は、前者/後者(モル比)=99/1〜1/99、好ましくは90/10〜2/98(例えば、85/15〜2/98)、さらに好ましくは80/20〜3/97(例えば、70/30〜4/96)、特に60/40〜5/95(例えば、50/50〜7/93)であってもよく、通常50/50〜5/95(例えば、45/55〜7/93、好ましくは40/60〜10/90、さらに好ましくは30/70〜88/12)であってもよい。 When the dihalosilane compound and the trihalosilane compound are combined, the ratio thereof is the former / the latter (molar ratio) = 99/1 to 1/99, preferably 90/10 to 2/98 (for example, 85/15 to 85/15 to). 2/98), even more preferably 80/20 to 3/97 (eg, 70/30 to 4/96), especially 60/40 to 5/95 (eg, 50/50 to 7/93). It may be usually 50/50 to 5/95 (for example, 45/55 to 7/93, preferably 40/60 to 10/90, and more preferably 30/70 to 88/12).

ハロシラン化合物は、できるだけ高純度であることが好ましい。例えば、液体のハロシラン化合物については、水素化カルシウムなどの乾燥剤を用いて乾燥し、蒸留して使用することが好ましく、固体のハロシラン化合物については、再結晶法などにより、精製して使用することが好ましい。 The halosilane compound is preferably as pure as possible. For example, it is preferable to dry the liquid halosilane compound with a drying agent such as calcium hydride and distill it for use, and for the solid halosilane compound, purify it by a recrystallization method or the like before use. Is preferable.

なお、原料混合物(反応液)中のハロシラン化合物の濃度(基質濃度)は、例えば、0.05〜20mol/l程度、好ましくは0.1〜15mol/l程度、さらに好ましくは0.2〜5mol/l程度であってもよい。 The concentration (substrate concentration) of the halosilane compound in the raw material mixture (reaction solution) is, for example, about 0.05 to 20 mol / l, preferably about 0.1 to 15 mol / l, and more preferably 0.2 to 5 mol. It may be about / l.

(金属ハロゲン化物)
第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法は、上記有機金属錯体及びマグネシウムとともに、更に金属ハロゲン化物の存在下において上記ハロシラン化合物を反応させてもよい。
金属ハロゲン化物としては、多価金属ハロゲン化物、例えば、遷移金属(例えば、サマリウムなどの周期表3A族元素、チタンなどの周期表4A族元素、バナジウムなどの周期表5A族元素、鉄、ニッケル、コバルト、パラジウムなどの周期表8族元素、銅などの周期表1B族元素、亜鉛などの周期表2B族元素など)、周期表3B族金属(アルミニウムなど)、周期表4B族金属(スズなど)などの金属のハロゲン化物(塩化物、臭化物又はヨウ化物など)が挙げられる。金属ハロゲン化物を構成する上記金属の価数は、特に制限されないが、好ましくは2〜4価、特に2又は3価である。これらの金属ハロゲン化物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(Metal halide)
In the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, the halosilane compound may be further reacted with the organometallic complex and magnesium in the presence of a metal halide.
Examples of the metal halide include polyvalent metal halides, for example, transition metals (for example, Group 3A elements of the Periodic Table such as samarium, Group 4A elements of the Periodic Table such as titanium, Group 5A elements of the Periodic Table such as vanadium, iron, nickel, and the like. Periodic Table Group 8 elements such as cobalt and palladium, Periodic Table Group 1B elements such as copper, Periodic Table Group 2B elements such as zinc), Periodic Table Group 3B metals (aluminum, etc.), Periodic Table Group 4B metals (tin, etc.) Examples thereof include halides of metals such as chlorides, bromides or iodides. The valence of the metal constituting the metal halide is not particularly limited, but is preferably 2 to 4 valences, particularly 2 or 3 valences. These metal halides can be used alone or in combination of two or more.

金属ハロゲン化物としては、鉄、アルミニウム、亜鉛、銅、スズ、ニッケル、コバルト、バナジウム、チタン、パラジウム、サマリウムなどから選択された少なくとも一種の金属の塩化物又は臭化物が好ましい。 As the metal halide, chloride or bromide of at least one metal selected from iron, aluminum, zinc, copper, tin, nickel, cobalt, vanadium, titanium, palladium, samarium and the like is preferable.

このような金属ハロゲン化物としては、例えば、塩化物(FeCl、FeClなどの塩化鉄;AlCl、ZnCl、SnCl、CoCl、VCl、TiCl、PdCl、SmClなど)、臭化物(FeBr、FeBrなどの臭化鉄など)、ヨウ化物(SmIなど)などが例示できる。これらの金属ハロゲン化物のうち、塩化物(例えば、塩化鉄(II)、塩化鉄(III)などの塩化鉄、塩化亜鉛など)及び臭化物が好ましい。通常、塩化鉄及び/又は塩化亜鉛、特に塩化亜鉛などが使用される。Examples of such metal halides include chlorides (iron chloride such as FeCl 2 , FeCl 3 ; AlCl 3 , ZnCl 2 , SnCl 2 , CoCl 2 , VCl 2 , TiCl 4 , PdCl 2 , SmCl 2, etc.). Examples thereof include bromide (such as iron bromide such as FeBr 2 and FeBr 3 ) and iodide (such as SmI 2). Of these metal halides, chlorides (eg, iron chloride such as iron (II) chloride and iron (III) chloride, zinc chloride, etc.) and bromides are preferable. Usually, iron chloride and / or zinc chloride, especially zinc chloride and the like, are used.

金属ハロゲン化物の使用量としては、ハロシラン化合物に対して、0.001〜10モル倍の範囲が好ましく、より好ましくは0.001〜1モル倍の範囲、特に好ましくは0.001〜0.1モル倍の範囲である。 The amount of the metal halide used is preferably in the range of 0.001 to 10 mol times, more preferably 0.001 to 1 mol times, and particularly preferably 0.001 to 0.1 times the halosilane compound. It is in the range of molar times.

また、反応液中の金属ハロゲン化物の濃度は、通常、0.001〜6モル/L程度であり、好ましくは0.005〜4モル/L、さらに好ましくは0.01〜3モル/L程度であってもよい。 The concentration of the metal halide in the reaction solution is usually about 0.001 to 6 mol / L, preferably about 0.005 to 4 mol / L, and more preferably about 0.01 to 3 mol / L. May be.

(非プロトン性溶媒)
第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法におけるハロシラン化合物の反応は、溶媒(反応溶媒)中で行うことが好ましく、非プロトン性溶媒中で行うことがより好ましい。
溶媒(反応溶媒)としての非プロトン性溶媒には、例えば、エーテル類(1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテルなどの環状又は鎖状C4−6エーテル)、カーボネート類(プロピレンカーボネートなど)、ニトリル類(アセトニトリル、ベンゾニトリルなど)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)、スルホキシド類(ジメチルスルホキシドなど)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレンなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、シクロオクタンなどの鎖状又は環状炭化水素類)などが含まれる。
(Protic solvent)
The reaction of the halosilane compound in the method for producing a polysilane compound according to the first aspect is preferably carried out in a solvent (reaction solvent), more preferably in an aprotic solvent.
Examples of the aprotic solvent as a solvent (reaction solvent) include ethers (1,4-dioxane, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl)). Cyclic or chain C 4-6 ether such as ether), carbonates (propylene carbonate, etc.), nitriles (acetoyl, benzonitrile, etc.), amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), sulfoxides (dimethylsulfoxide, etc.) , Aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, etc.), aliphatic hydrocarbons (eg, chain or cyclic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, octane, cyclooctane) and the like.

これらの非プロトン性溶媒は、単独で又は二種以上組み合わせて混合溶媒として使用できる。これらの溶媒のうち、少なくとも極性溶媒[例えば、エーテル類[例えば、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,4−ジオキサンなど(特に、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)]]を使用することが好ましい。極性溶媒は、単独で又は二種以上組み合わせて用いてもよく、極性溶媒と非極性溶媒とを組み合わせてもよい。 These aprotic solvents can be used alone or in combination of two or more as a mixed solvent. Among these solvents, at least polar solvents [eg, ethers [eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,4-dioxane and the like (particularly tetrahydrofuran, 1,2-). It is preferable to use dimethoxyethane)]]. The polar solvent may be used alone or in combination of two or more, or a polar solvent and a non-polar solvent may be combined.

第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法において、塩基、及び酸よりなる群から選択される少なくとも1種を含む水溶液に、上記反応後の液(反応液)を接触させて精製することにより上記ポリシラン化合物を得ることを更に含むことが好ましい。
上記ポリシラン化合物を塩基又は酸に接触させて精製処理することにより、ハロゲン原子(例えば、ハロゲンイオン(塩化物イオン等)、ポリシラン化合物中に残存するSi−Cl)等の夾雑物を除去することができ、また、ポリシラン化合物の低分子量化を促進することができ、上記ポリシラン化合物の溶剤溶解性を向上することができる。
また、酸は、上記ハロシラン化合物の反応のクエンチャーとしても機能し得る。
また、上記ポリシラン化合物を下記金属ハロゲン化物に接触させて精製処理することにより、ポリシラン化合物中に残存する金属原子(例えば、Mg、Zn、Cu、Fe等)を除去することができる。
処理温度は−50℃〜溶媒の沸点程度が好ましく、室温〜100℃がさらに好ましい。
In the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, the above-mentioned solution is purified by contacting the solution (reaction solution) after the reaction with an aqueous solution containing at least one selected from the group consisting of a base and an acid. It is preferable to further include obtaining a polysilane compound.
By contacting the polysilane compound with a base or an acid for purification treatment, impurities such as halogen atoms (for example, halogen ions (chloride ions and the like) and Si-Cl remaining in the polysilane compound) can be removed. In addition, it is possible to promote the reduction of the molecular weight of the polysilane compound, and it is possible to improve the solvent solubility of the polysilane compound.
The acid can also function as a quencher for the reaction of the halosilane compound.
Further, by contacting the polysilane compound with the following metal halide for purification treatment, metal atoms (for example, Mg, Zn, Cu, Fe, etc.) remaining in the polysilane compound can be removed.
The treatment temperature is preferably about −50 ° C. to the boiling point of the solvent, and more preferably room temperature to 100 ° C.

また、使用する塩基としては塩基性を呈する化合物であれば種々用いることができるが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化カルシウム等の無機塩基類、メチルリチウム、n−ブチルリチウム、塩化メチルマグネシウム、臭化エチルマグネシウム等のアルキル金属類、Cr、Ga、Fe(Fe(II)、Fe(III))、Cd、Co、Ni、Sn、Pb、Cu(Cu(II)、Cu(I))、Ag、Pd、Pt、Auなどの金属(又は金属イオン)で構成される金属ハロゲン化物、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムt−ブトキシド等のアルコキシド類、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセン(DBU)等の有機塩基類を用いることができる。反応温度は−50℃〜溶媒の沸点程度が好ましく、室温〜100℃がさらに好ましい。
使用する酸としては種々用いることができるが、塩化水素等の無機酸を用いることができる。
As the base to be used, various compounds exhibiting basicity can be used. For example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, ammonia, tetramethylammonium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate can be used. , Inorganic bases such as potassium carbonate, lithium hydride, sodium hydride, potassium hydride, calcium hydride, alkyl metals such as methyl lithium, n-butyl lithium, methyl magnesium chloride, ethyl magnesium bromide, Cr, Ga , Fe (Fe (II), Fe (III)), Cd, Co, Ni, Sn, Pb, Cu (Cu (II), Cu (I)), Ag, Pd, Pt, Au and other metals (or metals) Metal halides composed of ions), alkoxides such as sodium methoxydo, sodium ethoxydo, potassium t-butoxide, triethylamine, diisopropylethylamine, N, N-dimethylaniline, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, diazabicyclo Organic bases such as undecene (DBU) can be used. The reaction temperature is preferably about −50 ° C. to the boiling point of the solvent, and more preferably room temperature to 100 ° C.
Various acids can be used, but inorganic acids such as hydrogen chloride can be used.

ここで、上記塩基又は酸処理に用いる溶剤としては種々用いることができるが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のグリコール系溶剤、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶剤から選ばれる1種以上を用いることができる。 Here, various solvents can be used as the solvent used for the above-mentioned base or acid treatment, and for example, a hydrocarbon solvent such as benzene, toluene and xylene, a glycol solvent such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether, and the like. Ether solvents such as diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethanol, isopropyl alcohol, One or more selected from alcohol solvents such as butanol can be used.

また、環状骨格含アセテート化合物も上記塩基又は酸処理に用いる溶剤として好ましく用いることができる。
環状骨格含アセテート化合物としては、本発明の効果を損なわない環状骨格を有するアセテート系溶剤である限り特に制限はないが、下記式(S1)で表されるシクロアルキルアセテートであることが好ましい。

Figure 0006989525
(式(S1)中、Rs1は、それぞれ独立に、アルキル基であり、pは1〜6の整数であり、qは0〜(p+1)の整数である。)
s1で表されるアルキル基としては炭素原子数1〜3のアルキル基が挙げられ、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基が挙げられる。Further, the cyclic skeleton-containing acetate compound can also be preferably used as the solvent used for the above-mentioned base or acid treatment.
The cyclic skeleton-containing acetate compound is not particularly limited as long as it is an acetate-based solvent having a cyclic skeleton that does not impair the effects of the present invention, but cycloalkyl acetate represented by the following formula (S1) is preferable.
Figure 0006989525
(In the formula (S1), R s1 is an alkyl group independently, p is an integer of 1 to 6, and q is an integer of 0 to (p + 1).)
Examples of the alkyl group represented by R s1 include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group and an i-propyl group.

式(S1)で表されるシクロアルキルアセテートの具体例としては、シクロプロピルアセテート、シクロブチルアセテート、シクロペンチルアセテート、シクロヘキシルアセテート、シクロヘプチルアセテート、及びシクロオクチルアセテートが挙げられる。
これらの中では、入手容易性等の観点から、シクロヘキシルアセテートが好ましい。
Specific examples of the cycloalkyl acetate represented by the formula (S1) include cyclopropyl acetate, cyclobutyl acetate, cyclopentyl acetate, cyclohexyl acetate, cycloheptyl acetate, and cyclooctyl acetate.
Among these, cyclohexyl acetate is preferable from the viewpoint of availability and the like.

第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法によれば、ポリシラン化合物を収率50%以上で得ることができ、収率70%以上であることが好ましい。 According to the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, the polysilane compound can be obtained in a yield of 50% or more, preferably 70% or more.

<ポリシラン化合物>
第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法によれば、質量平均分子量(Mw)5000以下のポリシラン化合物が製造することができる。
本明細書において質量平均分子量(Mw)はゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)のポリスチレン換算による測定値である。
上記ポリシラン化合物のMwとしては、ギャップフィル性の観点から、4000以下であることが好ましく、3000以下であることがより好ましく、2500以下であることが更に好ましい。
上記ポリシラン化合物のMwの下限値としては本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、300以上であることが好ましく、400以上であることがより好ましく、500以上であることが更に好ましく、600以上であることが特に好ましく、700以上であることが最も好ましい。
<Polysilane compound>
According to the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, a polysilane compound having a mass average molecular weight (Mw) of 5000 or less can be produced.
In the present specification, the mass average molecular weight (Mw) is a measurement value obtained by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene.
The Mw of the polysilane compound is preferably 4000 or less, more preferably 3000 or less, and further preferably 2500 or less, from the viewpoint of gap fill property.
The lower limit of Mw of the polysilane compound is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is preferably 300 or more, more preferably 400 or more, still more preferably 500 or more. It is particularly preferably 600 or more, and most preferably 700 or more.

第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法によれば、直鎖状ポリシラン、分岐状ポリシラン及び環状ポリシランよりなる群から選択される少なくとも1種のポリシラン化合物を製造することができる。特に、環状ポリシラン化合物を選択的に製造することもできる。
環状ポリシラン化合物は、化学構造及び化学性質上、好ましくはMw5000以下のポリシラン化合物となり得る。
上記ポリシラン化合物としては、例えば、Si原子数3〜40のポリシラン化合物が挙げられ、Si原子数5〜30のポリシラン化合物であることが好ましい。
上記ポリシラン化合物は、下記一般式(T−1)及び(T−2)で表されるポリシラン化合物よりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。

(Rt10t11t12Si)t1(Rt13t14Si)t2(Rt15Si)t3(Si)t4 (T−1)
(上記一般式中、Rt10、Rt11、Rt12、Rt13、Rt14及びRt15は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基又は有機基である。t1、t2、t3及びt4は、それぞれ独立に、モル分率であり、t1+t2+t3+t4=1、0≦t1≦1、0≦t2≦1、0≦t3≦1及び0≦t4≦1である。)

Figure 0006989525
(上記一般式(T−2)中、Rt16及びRt17は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基又は有機基を表す。Uは3〜20の整数を表す。)、
t10〜Rt17で表される有機基としては、Rで表される有機基として前述した具体例及び好ましい例と同様のものが挙げられる。
t10〜Rt17で表される有機基としては、例えば、特開2003−261681号公報段落0031に記載の方法により任意の有機基を導入することもできる。According to the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, at least one polysilane compound selected from the group consisting of linear polysilane, branched polysilane, and cyclic polysilane can be produced. In particular, cyclic polysilane compounds can also be selectively produced.
The cyclic polysilane compound can be preferably a polysilane compound having Mw 5000 or less in terms of chemical structure and chemical properties.
Examples of the polysilane compound include polysilane compounds having 3 to 40 Si atoms, and polysilane compounds having 5 to 30 Si atoms are preferable.
The polysilane compound is preferably at least one selected from the group consisting of the polysilane compounds represented by the following general formulas (T-1) and (T-2).

(R t10 R t11 R t12 Si) t1 (R t13 R t14 Si) t2 (R t15 Si) t3 (Si) t4 (T-1)
(In the above general formula, R t10 , R t11 , R t12 , R t13 , R t14 and R t15 are independently hydrogen atoms, hydroxyl groups or organic groups. T1, t2, t3 and t4 are independent, respectively. In addition, it is a mole fraction, and t1 + t2 + t3 + t4 = 1, 0 ≦ t1 ≦ 1, 0 ≦ t2 ≦ 1, 0 ≦ t3 ≦ 1, and 0 ≦ t4 ≦ 1.)
Figure 0006989525
(In the above general formula (T-2), R t16 and R t17 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic group. U represents an integer of 3 to 20),.
Examples of the organic group represented by R t10 to R t17 include the same as the above-mentioned specific examples and preferred examples as the organic group represented by R.
As the organic group represented by R t10 to R t17 , for example, any organic group can be introduced by the method described in paragraph 0031 of JP-A-2003-261681.

第2の態様に係るポリシラン化合物は、ポリシラン化合物中のX線光電子分光法により測定したシロキサン結合(Si−O)の下記式で表される割合が0.5以下であることが好ましい。 In the polysilane compound according to the second aspect, the ratio of the siloxane bond (Si—O) measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the polysilane compound is preferably 0.5 or less.

第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法によれば、上記ポリシラン化合物中のX線光電子分光法により測定される99eV以上104eV以下の結合エネルギー範囲に最大検出ピーク高さを有するスペクトルをピーク分離して求められる下記(1X)及び(2X)のピークの面積の和に対する下記(2X)の比である、下記式(3X)で表される割合を0.4以下とすることができ、0.35以下であることが好ましく、0.3以下がより好ましく、0.2以下がさらに好ましく、0.1以下であることが特に好ましく、0.05以下であることが最も好ましい。

(1X)・・・結合エネルギーが99.0eV以上99.5eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積
(2X)・・・結合エネルギーが100eV以上104eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積
(3X)・・・(2X)/[(1X)+(2X)]
According to the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, a spectrum having a maximum detection peak height in a binding energy range of 99 eV or more and 104 eV or less measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the polysilane compound is peak-separated. The ratio represented by the following formula (3X), which is the ratio of the following (2X) to the sum of the peak areas of the following (1X) and (2X), can be 0.4 or less. It is preferably 35 or less, more preferably 0.3 or less, further preferably 0.2 or less, particularly preferably 0.1 or less, and most preferably 0.05 or less.

(1X) ... Area of the peak having the maximum peak height in the range where the binding energy is 99.0 eV or more and 99.5 eV or less (2X) ... The maximum peak height is set in the range where the binding energy is 100 eV or more and 104 eV or less. Area of peak (3X) ... (2X) / [(1X) + (2X)]

ピークの強度(Intensity)を測定し、上記(1X)及び(2X)の各結合エネルギー範囲でピーク分離して求められるピークの面積について、(2X)の結合エネルギーが100eV以上104eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積から、Si−O及びSi−Cの含有割合がわかる。また、(1X)の結合エネルギーが99.0eV以上99.5eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積から、Si−Siの含有割合がわかる。 The peak area obtained by measuring the peak intensity and separating the peaks in each of the above (1X) and (2X) binding energy ranges is the maximum in the range where the binding energy of (2X) is 100 eV or more and 104 eV or less. From the area of the peak having the peak height, the content ratio of Si—O and Si—C can be known. Further, the Si—Si content ratio can be found from the area of the peak having the maximum peak height in the range where the binding energy of (1X) is 99.0 eV or more and 99.5 eV or less.

ポリシラン化合物がSi−Cだけでなく、Si−Oを含む場合、100eV以上104eV以下の範囲にはピーク分離後、2つの最大ピーク高さを有するピークが重なって表れるが、第2の態様に係るポリシラン化合物は、100eV以上104eV以下の範囲にはピーク分離後、1つの最大ピーク高さを有するピークしか現れないことが好ましく、理想的には1つのピークしか現れないことから、実質的にSi−O結合は含まれないと考えられる。
また、従来のポリシラン化合物がSi−Cだけでなく、Si−Oを含む場合、100eV以上104eV以下の範囲にはピーク分離後、最大ピーク高さを有するピークが2つ重なって表れるため面積比が大きくなるため、上記式で表される割合が0.4を超える。
When the polysilane compound contains not only Si—C but also Si—O, peaks having two maximum peak heights appear overlapping in the range of 100 eV or more and 104 eV or less after peak separation, but the second aspect is concerned. In the polysilane compound, it is preferable that only one peak having one maximum peak height appears after peak separation in the range of 100 eV or more and 104 eV or less, and ideally only one peak appears. Therefore, substantially Si- It is considered that O-bonds are not included.
Further, when the conventional polysilane compound contains not only Si-C but also Si-O, two peaks having the maximum peak height appear in the range of 100 eV or more and 104 eV or less after peak separation, so that the area ratio is high. Since it becomes large, the ratio expressed by the above formula exceeds 0.4.

第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法によれば、上記有機金属錯体がハロゲン原子を含むものではないことから、シロキサン結合、シラノール基等の副反応物の生成を抑制することができ、ポリシラン化合物中のシロキサン結合(Si−O)の存在量を低減することができ、マイクロクラック発生抑制等の膜の性能を向上することができる。 According to the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, since the organic metal complex does not contain a halogen atom, it is possible to suppress the formation of side reactants such as a siloxane bond and a silanol group, and polysilane. The abundance of siloxane bonds (Si—O) in the compound can be reduced, and the performance of the film such as suppression of microcrack generation can be improved.

第1の態様に係るポリシラン化合物の製造方法によれば、ポリシラン化合物中の残存金属の含有量を低減することができ、ポリシラン化合物中の金属の含有量を500ppb以下とすることができ、400ppb以下であることが好ましく、100ppb以下であることがより好ましく、50ppb以下であることが更に好ましく、10ppb以下であることが特に好ましい。
上記範囲内とすることにより、上記ポリシラン化合物を含む膜等の光電子材料としての性能低下を防ぐことができる。
According to the method for producing a polysilane compound according to the first aspect, the content of the residual metal in the polysilane compound can be reduced, the content of the metal in the polysilane compound can be 500 ppb or less, and 400 ppb or less. It is preferably 100 ppb or less, more preferably 50 ppb or less, and particularly preferably 10 ppb or less.
By setting the content within the above range, it is possible to prevent deterioration of the performance of the photoelectronic material such as a film containing the polysilane compound.

<組成物>
第3の態様に係る組成物は、第2の態様のポリシラン化合物を含む組成物である。
また、第3の態様に係る組成物は熱硬化性組成物であってもよいし、熱硬化性組成物ではなくてもよい。
また、第3の態様に係る組成物は感放射線性組成物であってもよいし感放射線性組成物ではなくてもよく、露光により現像液に対して可溶化するポジ型の感放射線性組成物であってもよいし、露光により現像液に対して不溶化するネガ型の感放射線性組成物であってもよい。
上記放射線の光源としては、紫外線、エキシマレーザー光等の活性エネルギー線、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、カーボンアーク灯等の紫外線を発する光源等が挙げられる。
<Composition>
The composition according to the third aspect is a composition containing the polysilane compound of the second aspect.
Further, the composition according to the third aspect may be a thermosetting composition or may not be a thermosetting composition.
Further, the composition according to the third aspect may be a radiation-sensitive composition or not a radiation-sensitive composition, and is a positive radiation-sensitive composition that is solubilized in a developing solution by exposure. It may be a material, or it may be a negative type radiation-sensitive composition that is insoluble in a developing solution by exposure.
Examples of the light source of the radiation include active energy rays such as ultraviolet rays and excima laser light, and light sources that emit ultraviolet rays such as high-pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, and carbon arc lamps.

(溶剤)
第3の態様に係る組成物は、溶剤を含有することが好ましい。溶剤としては、上記環状骨格含アセテート化合物、
メタノール、エタノール、プロパノール、n−ブタノール等のアルコール類;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール類;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノン等のケトン類;
γ−ブチロラクトン等のラクトン環含有有機溶媒;
エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、又はジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、上記多価アルコール類又は上記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテル又はモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体;
ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類;
アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、アミルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤;
N,N,N’,N’−テトラメチルウレア、N,N,2−トリメチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン等の窒素含有有機溶媒;
が挙げられる。
(solvent)
The composition according to the third aspect preferably contains a solvent. As the solvent, the above cyclic skeleton-containing acetate compound,
Alcohols such as methanol, ethanol, propanol, n-butanol;
Polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl-n-amyl ketone, methyl isoamyl ketone, 2-heptanone;
Lactone ring-containing organic solvent such as γ-butyrolactone;
Compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, or dipropylene glycol monoacetate, monomethyl ethers, monoethyl ethers, monopropyls of the polyhydric alcohols or compounds having the ester bonds. Derivatives of polyhydric alcohols such as monoalkyl ethers such as ethers and monobutyl ethers or compounds having an ether bond such as monophenyl ethers;
Cyclic ethers such as dioxane and esters such as methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate;
Aromatic organic solvents such as anisole, ethylbenzyl ether, cresylmethyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetol, butylphenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, amylbenzene, isopropylbenzene, toluene, xylene, simen, mesityrene;
N, N, N', N'-tetramethylurea, N, N, 2-trimethylpropionamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylacetamide, N, N-diethyl Nitrogen-containing organic solvents such as formamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone;
Can be mentioned.

中でも、上記環状骨格含アセテート化合物、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、N,N,N’,N’−テトラメチルウレア(TMU)、及びブタノールが好ましい。
これらの溶剤は、2種以上組み合わせて使用してもよい。
Of these, the cyclic skeleton-containing acetate compound, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), N, N, N', N'-tetramethylurea (TMU), and butanol are preferable.
These solvents may be used in combination of two or more.

第3の態様に係る組成物が、マイクロクラックを抑制する点又は誘電率の低いシリカ系被膜を形成しやすい点で、第3の態様に係る組成物の水分量は0.5質量%以下が好ましく、0.3質量%以下がより好ましく、0.3質量%未満が特に好ましい。
第3の態様に係る組成物の水分は、溶剤に由来する場合が多い。このため、第3の態様に係る組成物の水分量が上記の量となるように、溶剤が脱水されていることが好ましい。
The water content of the composition according to the third aspect is 0.5% by mass or less because the composition according to the third aspect suppresses microcracks or easily forms a silica-based film having a low dielectric constant. It is preferably 0.3% by mass or less, and particularly preferably less than 0.3% by mass.
The water content of the composition according to the third aspect is often derived from the solvent. Therefore, it is preferable that the solvent is dehydrated so that the water content of the composition according to the third aspect is the above amount.

溶剤の使用量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。製膜性の点から、溶剤は、第3の態様に係る組成物の固形分濃度が、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは10〜40質量%となるように用いられる。 The amount of the solvent used is not particularly limited as long as it does not impair the object of the present invention. From the viewpoint of film-forming property, the solvent is used so that the solid content concentration of the composition according to the third aspect is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass.

(その他の成分)
第3の態様に係る組成物は、第1の態様に係るポリシラン化合物以外のポリシランを含んでもよい。例えば、薬品耐性向上等の点で、Mwの高いポリシラン化合物(以下、単に「高分子量ポリシラン」ともいう。)が挙げられ、高分子量ポリシランのMwとしては、例えば5000超100000以下であり、好ましくは6000〜60000程度である。
(Other ingredients)
The composition according to the third aspect may contain polysilane other than the polysilane compound according to the first aspect. For example, a polysilane compound having a high Mw (hereinafter, also simply referred to as “high molecular weight polysilane”) may be mentioned in terms of improving chemical resistance, and the Mw of the high molecular weight polysilane is, for example, more than 5,000 and less than 100,000, preferably more than 5,000. It is about 6000 to 60000.

第3の態様に係る組成物は、加工性向上の点で、ポリシラン化合物以外のケイ素含有樹脂を含んでいてもよい。ポリシラン化合物以外のケイ素含有樹脂としては、ポリシロキサン樹脂又はポリシラン構造(I−1)とポリシロキサン構造(I−2)とを有するポリシラン−ポリシロキサン樹脂が挙げられる。ポリシラン化合物以外のケイ素含有樹脂のMwとしては、500〜20000が好ましく、1000〜10000がより好ましく、2000〜8000が更に好ましい。
なお、上記ポリシラン−ポリシロキサン樹脂は、例えば、第1の態様に係るポリシラン化合物を、溶剤中、上述した塩基性条件下で処理した後に、下記一般式(A−1−1)〜(A−1−4)で表されるケイ素化合物よりなる群から選択される少なくとも1種のケイ素化合物並びに上記ケイ素化合物の加水分解物、縮合物及び加水分解縮合物よりなる群から選択される少なくとも1種とを加水分解縮合反応させることにより製造することができる。
SiX (A−1−1)
SiX (A−1−2)
SiX (A−1−3)
SiX (A−1−4)
(上記一般式中、X〜Xは、それぞれ独立に、加水分解性基であり、R、R、R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は有機基であり、該有機基中の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。)
The composition according to the third aspect may contain a silicon-containing resin other than the polysilane compound in terms of improving processability. Examples of the silicon-containing resin other than the polysilane compound include a polysiloxane resin or a polysilane-polysiloxane resin having a polysilane structure (I-1) and a polysiloxane structure (I-2). The Mw of the silicon-containing resin other than the polysilane compound is preferably 500 to 20000, more preferably 1000 to 10000, and even more preferably 2000 to 8000.
In the polysilane-polysiloxane resin, for example, the polysilane compound according to the first aspect is treated with the above-mentioned basic conditions in a solvent, and then the following general formulas (A-1-1) to (A-) are used. With at least one silicon compound selected from the group consisting of the silicon compounds represented by 1-4) and at least one selected from the group consisting of hydrolysates, condensates and hydrolyzed condensates of the above silicon compounds. Can be produced by hydrolyzing and condensing the reaction.
R 1 R 2 R 3 SiX 1 (A-1-1)
R 4 R 5 SiX 2 2 (A-1-2)
R 6 SiX 3 3 (A-1-3)
SiX 4 4 (A-1-4)
(In the formula, X 1 to X 4 are each independently a hydrolyzable group, R 1, R 2, R 3, R 4, R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom or It is an organic group, and the hydrogen atom in the organic group may be substituted with a halogen atom.)

〜Xで表される加水分解性基としては、アルコキシ基、ハロゲン原子又はイソシアネート基(NCO)等が挙げられ、アルコキシ基であることが好ましい。
上記アルコキシ基としては、炭素原子数1〜6のアルコキシ基が挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペントキシ基等が挙げられる。
上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられ、塩素原子が好ましい。
Examples of the hydrolyzable group represented by X 1 to X 4 include an alkoxy group, a halogen atom, an isocyanate group (NCO) and the like, and an alkoxy group is preferable.
Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and specifically, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, a t-butoxy group, and the like. Examples include a pentoxy group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, and a chlorine atom is preferable.

〜Rで表される有機基としては、炭素数1〜30の有機基が挙げられ、アルキル基[メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル基及びt−ブチル基などの炭素原子数1〜10のアルキル基(好ましくは炭素原子数1〜6のアルキル基、特に炭素数1〜4のアルキル基など)]、シクロアルキル基(シクロヘキシル基などの炭素原子数5〜8のシクロアルキル基、特に炭素原子数5〜6のシクロアルキル基)、アルケニル基[エテニル基、プロペニル基、ブテニル基などの炭素原子数2〜10のアルケニル基(好ましくは炭素原子数2〜6のアルケニル基、特に炭素数2〜4のアルケニル基など)]、シクロアルケニル基[1−シクロペンテニル基、1−シクロヘキセニル基等の炭素原子数5〜10のシクロアルケニル基(好ましくは炭素原子数5〜8のシクロアルケニル基、特に炭素数5〜7のシクロアルケニル基など)]、アリール基(フェニル、ナフチル基などの炭素原子数6〜10のアリール基、)、アラルキル基[ベンジル、フェネチル基などのC6−10アリール−C1−6アルキル基(C6−10アリール−C1−4アルキル基など)]、アミノ基、N−置換アミノ基(上記アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アシル基などで置換されたN−モノ又はジ置換アミノ基など)などが挙げられる。上記アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアラルキル基を構成するアリール基などは、1又は複数の置換基を有していてもよい。このような置換基としては、上記例示のアルキル基(特に炭素原子数1〜6のアルキル基など)、上記例示のアルコキシ基などが挙げられる。このような置換基を有する有機基としては、例えば、トリル、キシレニル、エチルフェニル、メチルナフチル基などのC1−6アルキル−C6−10アリール基(好ましくはモノ、ジ又はトリC1−4アルキル−C6−10アリール基、特にモノ又はジC1−4アルキルフェニル基など);メトキシフェニル、エトキシフェニル、メトキシナフチル基などのC1−10アルコキシC6−10アリール基(好ましくはC1−6アルコキシC6−10アリール基、特にC1−4アルコキシフェニル基など)などが挙げられる。Examples of the organic group represented by R 1 to R 6 include an organic group having 1 to 30 carbon atoms, and an alkyl group [methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl group and t-butyl group. Alkyl groups with 1 to 10 carbon atoms (preferably alkyl groups with 1 to 6 carbon atoms, particularly alkyl groups with 1 to 4 carbon atoms)], cycloalkyl groups (5-carbon atoms such as cyclohexyl groups) 8 cycloalkyl groups, especially cycloalkyl groups with 5 to 6 carbon atoms), alkenyl groups [alkenyl groups with 2 to 10 carbon atoms such as ethenyl groups, propenyl groups, butenyl groups (preferably 2 to 6 carbon atoms) Alkenyl groups, particularly alkenyl groups having 2 to 4 carbon atoms, etc.)], cycloalkenyl groups [1-cyclopentenyl groups, 1-cyclohexenyl groups, and other cycloalkenyl groups having 5 to 10 carbon atoms (preferably having 5 to 10 carbon atoms). 5-8 cycloalkenyl groups, especially cycloalkenyl groups with 5-7 carbon atoms)], aryl groups (aryl groups with 6-10 carbon atoms such as phenyl and naphthyl groups), aralkyl groups [benzyl, phenethyl groups] C 6-10 aryl-C 1-6 alkyl group (C 6-10 aryl-C 1-4 alkyl group, etc.)], amino group, N-substituted amino group (the above alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, etc.) , N-mono or di-substituted amino group substituted with an aralkyl group, an acyl group, etc.) and the like. The above-mentioned alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, aryl group constituting an aralkyl group and the like may have one or a plurality of substituents. Examples of such a substituent include the above-exemplified alkyl group (particularly, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), the above-exemplified alkoxy group, and the like. Examples of the organic group having such a substituent include a C 1-6 alkyl-C 6-10 aryl group (preferably mono, di or tri C 1-4) such as tolyl, xylenyl, ethylphenyl, methylnaphthyl group and the like. Alkyl-C 6-10 aryl groups, especially mono or diC 1-4 alkylphenyl groups); C 1-10 alkoxy C 6-10 aryl groups such as methoxyphenyl, ethoxyphenyl, methoxynaphthyl groups (preferably C 1). -6 alkoxy C 6-10 aryl group, especially C 1-4 alkoxyphenyl group) and the like.

また、上記一般式(A−1−3)で表されるケイ素化合物は、下記式(A−3)で表されるケイ素化合物であってもよい。

HOOC−U−Z−Y−Si(OR (A−3)

(上記一般式(A−3)中、Uは、芳香族環基又は脂環基から2個の環炭素原子のそれぞれ1個の水素原子を除去することにより生成する2価の基又は分岐鎖及び/若しくは二重結合を有していても良いアルキレン基を表し、Zは−NHCO−又は−CONH−を表し、Yは、単結合、アルキレン基、アリーレン基又は−RY1−NH−RY2−(式中、RY1及びRY2はそれぞれ独立にアルキレン基を表す。)を表し、Rはそれぞれ独立に炭化水素基を表す。ただし、U及び/又はYは、(メタ)アクリル基、ビニル基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を置換基として有していてもよい。)
Further, the silicon compound represented by the general formula (A-1-3) may be a silicon compound represented by the following formula (A-3).

HOOC-U-Z-Y-Si (OR a ) 3 (A-3)

(In the above general formula (A-3), U is a divalent group or a branched chain generated by removing one hydrogen atom of each of the two ring carbon atoms from the aromatic ring group or the alicyclic group. and / or represents an alkylene group which may have a double bond, Z is represents -NHCO- or -CONH-, Y is a single bond, an alkylene group, an arylene group or a -R Y1 -NH-R Y2 -. (. wherein, R Y1 and R Y2 is to represent each independently an alkylene group) represents, R a each independently represents a hydrocarbon group, however, U and / or Y, (meth) acryl group, It may have at least one group selected from the group consisting of a vinyl group and an epoxy group as a substituent.)

上記Uにおける芳香族環としては、炭素数1〜2の置換基を有していてもよい炭素数6〜10の芳香環(例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、トリル基、キシリル基等)を挙げることができる。
上記Uにおける脂環としては、炭素数5〜10の脂環(例えば、単環シクロアルキル基、単環シクロアルケニル基、2環式アルキル基、篭型アルキル基等が挙げられ、具体的には、例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、シクロノナン環、シクロデカン環、ジシクロペンタジエン環、ノルボルナン環、ノルボルネン環、キュバン環、バスケタン環等)を挙げることができる。
上記Uにおける分岐鎖及び/若しくは二重結合を有していても良いアルキレン基としては、炭素数1〜4のアルキレン基が挙げられ、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ビニレン基、(2−オクテニル)エチレン基、(2,4,6−トリメチル−2−ノネニル)エチレン基等のアルキレン基、二重結合を有するアルキレン基又は炭素数1〜9の分岐鎖を有するアルキレン基を挙げることができる。
Examples of the aromatic ring in U include an aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms which may have a substituent having 1 to 2 carbon atoms (for example, a benzene ring, a naphthalene ring, a tolyl group, a xylyl group, etc.). be able to.
Examples of the alicyclic in U include an alicyclic having 5 to 10 carbon atoms (for example, a monocyclic cycloalkyl group, a monocyclic cycloalkenyl group, a bicyclic alkyl group, a cage-type alkyl group, and the like, and specific examples thereof. For example, cyclopentane ring, cyclohexane ring, cycloheptane ring, cyclooctane ring, cyclononane ring, cyclodecane ring, dicyclopentadiene ring, norbornene ring, norbornene ring, cuban ring, basketane ring, etc.) can be mentioned.
Examples of the alkylene group which may have a branched chain and / or a double bond in U include an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group and a vinylene group. 2-octenyl) ethylene group, (2,4,6-trimethyl-2-nonenyl) alkylene group such as ethylene group, alkylene group having a double bond or alkylene group having a branched chain having 1 to 9 carbon atoms. Can be done.

上記Yにおけるアルキレン基としては、炭素数1〜6のアルキレン基が挙げられ、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等を挙げることができる。上記Yにおけるアリーレン基としては、炭素数6〜10のものが好ましい。このようなものとしては、例えば、フェニレン基(オルト、メタ又はパラ等)、ナフチレン基(1,4−、1,5−、2,6−等)等を挙げることができる。上記Yにおける−RY1−NH−RY2−としては、具体的には、例えば、−CH−NH−CH−、−(CH−NH−(CH−、−(CH−NH−(CH−、−CH−NH−(CH−、−(CH−NH−CH−、−(CH−NH−(CH−、−(CH−NH−(CH−、−CH−NH−(CH−、−(CH−NH−CH−等を挙げることができる。Examples of the alkylene group in Y include an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. The arylene group in Y is preferably one having 6 to 10 carbon atoms. Examples of such a group include a phenylene group (ortho, meta, para, etc.), a naphthylene group (1,4-, 1,5-, 2,6-, etc.) and the like. Specific examples of −R Y1 −NH −R Y2 − in the above Y include −CH 2 −NH −CH 2 −, − (CH 2 ) 2 −NH − (CH 2 ) 2 −, − ( CH 2 ) 3- NH- (CH 2 ) 3- , -CH 2- NH- (CH 2 ) 2 -,-(CH 2 ) 2- NH-CH 2 -,-(CH 2 ) 2- NH-( CH 2 ) 3 -,-(CH 2 ) 3- NH- (CH 2 ) 2- , -CH 2- NH- (CH 2 ) 3 -,-(CH 2 ) 3- NH-CH 2 -etc. be able to.

ポリシロキサン樹脂としては、上記一般式(A−1−1)〜(A−1−4)で表されるケイ素化合物よりなる群から選択される少なくとも1種のケイ素化合物の加水分解物、縮合物及び加水分解縮合物よりなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。 The polysiloxane resin is a hydrolyzate or condensate of at least one silicon compound selected from the group consisting of silicon compounds represented by the above general formulas (A-1-1) to (A-1--4). And at least one selected from the group consisting of hydrolyzed condensates.

上記の第1の態様に係るポリシラン化合物以外の樹脂(以下、他のSi樹脂)は、単独でも複数種を組み合わせて用いてもよい。
上記他のSi樹脂を含む場合、第3の態様に係る組成物における第1の態様に係るポリシラン化合物と他のSi樹脂の配合比(質量比)は、用途に応じて適宜変更すればよく、例えば、1:99〜99:1であり、好ましくは10:90〜90:10である。
The resin other than the polysilane compound according to the first aspect (hereinafter, other Si resin) may be used alone or in combination of two or more.
When the other Si resin is contained, the compounding ratio (mass ratio) of the polysilane compound according to the first aspect to the other Si resin in the composition according to the third aspect may be appropriately changed depending on the intended use. For example, it is 1:99 to 99: 1, preferably 10:90 to 90:10.

第3の態様に係る組成物は、アルカリ性の水溶液又は溶液への溶解促進剤として、1分子中に2個以上の水酸基又はカルボキシル基を有する有機化合物を含んでいてもよい。このような有機化合物として、下記に示す化合物を挙げることができる。

Figure 0006989525
Figure 0006989525
Figure 0006989525
The composition according to the third aspect may contain an organic compound having two or more hydroxyl groups or carboxyl groups in one molecule as a dissolution accelerator in an alkaline aqueous solution or solution. Examples of such an organic compound include the compounds shown below.
Figure 0006989525
Figure 0006989525
Figure 0006989525

なお、上記構造式中のEは水素原子、メチル基、又はヒドロキシメチル基であり、R15はメチレン基、カルボニル基、又はフェニレン基であり、nは3以上100未満の整数である。naは1〜3の自然数を示し、nbは1以上の自然数を示し、ncは2〜4の自然数を示し、ndは2以上の自然数を示す。
上記構造式にはエナンチオ異性体(enantiomer)やジアステレオ異性体(diastereomer)が存在し得るが、各構造式はこれらの立体異性体のすべてを代表して表す。これらの立体異性体は単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。
Incidentally, E in the above formula is a hydrogen atom, a methyl group, or a hydroxymethyl group, R 15 is methylene group, a carbonyl group, or a phenylene group, n is an integer of 3 or more and less than 100. na indicates a natural number of 1 to 3, nb indicates a natural number of 1 or more, nc indicates a natural number of 2 to 4, and nd indicates a natural number of 2 or more.
Although enantiomers and diastereomers may exist in the above structural formulas, each structural formula represents all of these stereoisomers. These stereoisomers may be used alone or as a mixture.

上記有機化合物は1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。この使用量は、第3の態様に係る組成物の溶剤を除いた固形分全量に対して、好ましくは0.001〜50質量%、より好ましくは0.01〜30質量%である。
このような有機化合物を添加することで、上記組成物を用いて形成された膜の崩壊が加速され剥離が容易になる。
The organic compounds may be used alone or in combination of two or more. The amount used is preferably 0.001 to 50% by mass, more preferably 0.01 to 30% by mass, based on the total amount of the solid content of the composition according to the third aspect excluding the solvent.
By adding such an organic compound, the disintegration of the film formed by using the above composition is accelerated and peeling becomes easy.

第3の態様に係る組成物には、安定性を向上させるため、炭素数が1〜30の1価又は2価以上の有機酸を含んでいてもよい。このとき添加する酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、トリフルオロ酢酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、シュウ酸、マロン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、プロピルマロン酸、ブチルマロン酸、ジメチルマロン酸、ジエチルマロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、クエン酸等が挙げられる。これらの中でも特に、シュウ酸、マレイン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、クエン酸等が好ましい。また、安定性を保つため、2種類以上の酸を混合して使用してもよい。上記有機酸を組成物のpHに換算して、好ましくは0≦pH≦7、より好ましくは0.3≦pH≦6.5、さらに好ましくは0.5≦pH≦6となるように配合することがよい。 The composition according to the third aspect may contain a monovalent or divalent or higher organic acid having 1 to 30 carbon atoms in order to improve stability. The acids added at this time include malonic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanic acid, hexane acid, hepatic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, linolenic acid, and benzoic acid. , Phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, salicylic acid, trifluoroacetic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, oxalic acid, malonic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, propylmalonic acid, butylmalonic acid, dimethylmalonic acid , Diethyl malonic acid, succinic acid, methyl succinic acid, glutaric acid, adipic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, citric acid and the like. Of these, oxalic acid, maleic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, citric acid and the like are particularly preferable. Further, in order to maintain stability, two or more kinds of acids may be mixed and used. The above organic acid is converted into the pH of the composition and blended so that 0 ≦ pH ≦ 7, more preferably 0.3 ≦ pH ≦ 6.5, and further preferably 0.5 ≦ pH ≦ 6. That's good.

また、第3の態様に係る組成物は、安定剤として環状エーテルを置換基として有する1価又は2価以上のアルコール、又はエーテル化合物を含んでいてもよい。用いることができる安定剤として、具体的には、特開2009−126940号公報(0180)〜(0184)段落に記載されている安定剤が挙げられる。 Further, the composition according to the third aspect may contain a monohydric or divalent or higher alcohol having a cyclic ether as a substituent as a stabilizer, or an ether compound. Specific examples of the stabilizer that can be used include the stabilizers described in paragraphs (0180) to (0184) of JP-A-2009-126940.

第3の態様に係る組成物は、水を含んでいてもよい。水を添加することで、リソグラフィー性能が向上する。第3の態様に係る組成物の溶剤成分における水の含有率は0質量%を超え50質量%未満が好ましく、より好ましくは0.3〜30質量%、さらに好ましくは0.5〜20質量%である。 The composition according to the third aspect may contain water. The addition of water improves lithography performance. The content of water in the solvent component of the composition according to the third aspect is preferably more than 0% by mass and less than 50% by mass, more preferably 0.3 to 30% by mass, still more preferably 0.5 to 20% by mass. Is.

第3の態様に係る組成物は、光酸発生剤を含んでいてもよい。用いることができる光酸発生剤として、具体的には、特開2009−126940号公報(0160)〜(0179)段落に記載されている光酸発生剤が挙げられる。 The composition according to the third aspect may contain a photoacid generator. Specific examples of the photoacid generator that can be used include the photoacid generators described in paragraphs (0160) to (0179) of JP-A-2009-126940.

第3の態様に係る組成物は、必要に応じて界面活性剤を含んでいてもよい。用いることができる界面活性剤として、具体的には、特開2009−126940号公報(0185)段落に記載されている界面活性剤が挙げられる。 The composition according to the third aspect may contain a surfactant, if necessary. Specific examples of the surfactant that can be used include the surfactant described in paragraph 2009-126940 (0185).

第3の態様に係る組成物は、熱架橋促進剤を含んでいてもよい。用いることができる熱架橋促進剤として、具体的には、特開2007−302873号公報に記載されている熱架橋促進剤が挙げられる。熱架橋促進剤として、例えば、リン酸塩化合物やホウ酸塩化合物が挙げられる。このようなリン酸塩化合物としては、例えばリン酸アンモニウム、リン酸テトラメチルアンモニウム、リン酸テトラブチルアンモニウム等のアンモニウム塩、リン酸トリフェニルスルホニウム等のスルホニウム塩が挙げられる。また、このようなホウ酸塩化合物としては、例えばホウ酸アンモニウム、ホウ酸テトラメチルアンモニウム、ホウ酸テトラブチルアンモニウム等のアンモニウム塩、ホウ酸トリフェニルスルホニウム等のスルホニウム塩が挙げられる。
なお、上記熱架橋促進剤は1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。また、熱架橋促進剤の添加量は、上記組成物の溶剤を除いた固形分全量に対して、好ましくは0.01〜50質量%、より好ましくは0.1〜40質量%である。
The composition according to the third aspect may contain a thermal cross-linking accelerator. Specific examples of the heat-crosslinking accelerator that can be used include the heat-crosslinking accelerator described in JP-A-2007-302873. Examples of the thermal cross-linking accelerator include phosphate compounds and borate compounds. Examples of such a phosphate compound include ammonium salts such as ammonium phosphate, tetramethylammonium phosphate and tetrabutylammonium phosphate, and sulfonium salts such as triphenylsulfonium phosphate. Examples of such borate compounds include ammonium salts such as ammonium borate, tetramethylammonium borate, and tetrabutylammonium borate, and sulfonium salts such as triphenylsulfonium borate.
The thermal cross-linking accelerator may be used alone or in combination of two or more. The amount of the thermal cross-linking accelerator added is preferably 0.01 to 50% by mass, more preferably 0.1 to 40% by mass, based on the total amount of the solid content of the composition excluding the solvent.

第3の態様に係る組成物は、その他の種々の硬化剤を含んでいてもよい。
硬化剤としては、例えば、ブレンステッド酸;イミダゾール類;有機アミン類;有機リン化合物及びその複合体;ルイス酸の有機アミン錯体;アミジン類;光又は熱により塩基成分を発生する硬化剤等が挙げられる。
The composition according to the third aspect may contain various other curing agents.
Examples of the curing agent include Bronsted acid; imidazoles; organic amines; organic phosphorus compounds and their complexes; organic amine complexes of Lewis acid; amidines; curing agents that generate basic components by light or heat. Be done.

(用途)
第3の態様に係る組成物は、残存金属が少なく、シロキサン化の抑制(制御)されたポリシラン化合物を含むので、半導体、ディスプレイ又は太陽電池等の製造プロセス用の材料に好適に用いることができる。例えば、各種基板(金属酸化物含有膜、各種金属含有膜を含む。)を保護する保護膜又は層間膜を形成する用途として使用し得る。
上記各種基板としては、半導体基板、液晶ディスプレイ、有機発光ディスプレイ(OLED)、電気泳動ディスプレイ(電子ペーパー)、タッチパネル、カラーフィルター、バックライトなどのディスプレイ材料の基板(金属酸化物含有膜、各種金属含有膜を含む。)、太陽電池の基板(金属酸化物含有膜、各種金属含有膜を含む。)、光センサ等の光電変換素子の基板(金属酸化物含有膜、各種金属含有膜を含む。)、光電素子の基板(金属酸化物含有膜、各種金属含有膜を含む。)が挙げられる。
また、第3の態様に係る組成物における基材成分(樹脂成分)が実質的に第1の態様に係るポリシラン化合物のみで構成される場合は、特に、ギャップフィル特性に優れるため、半導体基板の表面に微細な溝を形成させ、その溝の内部に第3の態様に係る組成物を充填して、溝の両側に形成される素子の間を電気的に分離するトレンチ・アイソレーション構造を含め、絶縁膜、パッシベーション膜、平坦化膜、保護膜などを形成する用途として使用し得る。
(Use)
Since the composition according to the third aspect contains a polysilane compound in which the amount of residual metal is small and siloxane formation is suppressed (controlled), it can be suitably used as a material for a manufacturing process such as a semiconductor, a display or a solar cell. .. For example, it can be used for forming a protective film or an interlayer film that protects various substrates (including metal oxide-containing films and various metal-containing films).
The various substrates include semiconductor substrates, liquid crystal displays, organic light emitting displays (OLEDs), electrophoresis displays (electronic paper), touch panels, color filters, backlights, and other display material substrates (metal oxide-containing films, various metal-containing substrates). Includes membranes), solar cell substrates (including metal oxide-containing films and various metal-containing films), substrates for photoelectric conversion elements such as optical sensors (including metal oxide-containing films and various metal-containing films). , Substrate of photoelectric element (including metal oxide-containing film and various metal-containing films).
Further, when the substrate component (resin component) in the composition according to the third aspect is substantially composed of only the polysilane compound according to the first aspect, the gap fill characteristics are particularly excellent, so that the semiconductor substrate is used. A trench isolation structure is included in which a fine groove is formed on the surface, the inside of the groove is filled with the composition according to the third aspect, and the elements formed on both sides of the groove are electrically separated from each other. It can be used for forming an insulating film, a passivation film, a flattening film, a protective film, and the like.

<膜及び上記膜を備える基板>
第4の態様に係る膜は、第2の態様のポリシラン化合物を含む膜である。
第5の態様に係る基板は、第2の態様のポリシラン化合物を含む膜を備える基板である。
第4の態様に係る膜は、上述のように、トレンチ・アイソレーション構造を含めた、絶縁膜、パッシベーション膜、平坦化膜又は保護膜であることが好ましい。
第4の態様に係る膜を形成する方法としては本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、必要に応じ任意の基板上に、ロールコータ、リバースコータ、バーコータ等の接触転写型塗布装置やスピンナー(回転式塗布装置)、カーテンフローコータ等の非接触型塗布装置を用いて塗布する方法が挙げられる。
基板としては特に制限はないが、例えば、半導体基板、液晶ディスプレイ、有機発光ディスプレイ(OLED)、電気泳動ディスプレイ(電子ペーパー)、タッチパネル、カラーフィルター、バックライトなどのディスプレイ材料の基板(金属酸化物含有膜、各種金属含有膜を含む。)、太陽電池の基板(金属酸化物含有膜、各種金属含有膜を含む。)、光センサ等の光電変換素子の基板(金属酸化物含有膜、各種金属含有膜を含む。)、光電素子の基板(金属酸化物含有膜、各種金属含有膜を含む。)の他、ガラス基板、石英基板、透明又は半透明の樹脂基板(例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱性の材料等)、金属、シリコン基板等が挙げられる。
基板の厚さは、特に限定されるものではなく、パターン形成体の使用態様に応じて適宜選択することができる。
<Membrane and substrate provided with the above film>
The membrane according to the fourth aspect is a membrane containing the polysilane compound of the second aspect.
The substrate according to the fifth aspect is a substrate provided with a film containing the polysilane compound of the second aspect.
As described above, the film according to the fourth aspect is preferably an insulating film, a passivation film, a flattening film, or a protective film including a trench isolation structure.
The method for forming the film according to the fourth aspect is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but a contact transfer type coating device such as a roll coater, a reverse coater, a bar coater, etc. is applied on an arbitrary substrate as needed. A method of coating using a non-contact coating device such as a spinner (rotary coating device) or a curtain flow coater can be mentioned.
The substrate is not particularly limited, but for example, a substrate (containing metal oxide) of a display material such as a semiconductor substrate, a liquid crystal display, an organic light emitting display (OLED), an electrophoresis display (electronic paper), a touch panel, a color filter, and a backlight. Films, including various metal-containing films), solar cell substrates (including metal oxide-containing films and various metal-containing films), substrates for photoelectric conversion elements such as optical sensors (metal oxide-containing films, various metal-containing films) Including films), photoelectric element substrates (including metal oxide-containing films and various metal-containing films), glass substrates, quartz substrates, transparent or translucent resin substrates (eg, polycarbonate, polyethylene terephthalate, poly). Heat-resistant materials such as ether sulfone, polyimide, and polyamideimide), metals, silicon substrates, and the like.
The thickness of the substrate is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the usage mode of the pattern forming body.

上記塗布後の塗膜は乾燥(プリベーク)することが好ましい。乾燥方法は、特に限定されず、例えば、(1)ホットプレートにて80〜120℃、好ましくは90〜100℃の温度にて60〜120秒間乾燥させる方法、(2)室温にて数時間〜数日間放置する方法、(3)温風ヒータや赤外線ヒータ中に数十分間〜数時間入れて溶剤を除去する方法等が挙げられる。 The coating film after the coating is preferably dried (prebaked). The drying method is not particularly limited, and for example, (1) a method of drying on a hot plate at a temperature of 80 to 120 ° C., preferably 90 to 100 ° C. for 60 to 120 seconds, and (2) a method of drying at room temperature for several hours to Examples thereof include a method of leaving it for several days, and (3) a method of putting it in a hot air heater or an infrared heater for several tens of minutes to several hours to remove the solvent.

上記乾燥後の塗膜は、紫外線、エキシマレーザー光等の活性エネルギー線を照射して露光してもしなくてもよい。照射するエネルギー線量は特に制限はないが、例えば30〜2000mJ/cm程度が挙げられる。露光する工程は、後述の焼成する工程の代わり又は焼成する工程とともに行ってもよい。また、露光する工程では、例えば、形成された塗布膜を選択的に露光してもよく、選択的露光工程を含む場合は、現像する工程を含んでいてもよい。また、例えば、形成された塗布膜に対し、インプリントリソグラフィーを行ってもよい。インプリントリソグラフィーを行う場合は、例えば;
第3の態様の組成物を基板上に塗布して、塗布膜を形成する工程と、
所定のパターンの凹凸構造が形成されたモールドを塗布膜に対し押圧する工程と、
露光する工程とを含む方法が挙げられる。
露光する工程は、モールドが塗布膜に押圧された状態で、第3の態様の組成物からなる塗布膜に対して行われる。露光による硬化後、前記モールドを剥離することで、モールドの形状に応じてパターニングされた第4の態様に係る膜を得ることができる。
The dried coating film may or may not be exposed by irradiating it with active energy rays such as ultraviolet rays and excimer laser light. The energy dose to be irradiated is not particularly limited, and for example, about 30 to 2000 mJ / cm 2 can be mentioned. The exposure step may be performed in place of the firing step described later or in combination with the firing step. Further, in the step of exposure, for example, the formed coating film may be selectively exposed, and when the selective exposure step is included, the step of developing may be included. Further, for example, imprint lithography may be performed on the formed coating film. When performing imprint lithography, for example;
A step of applying the composition of the third aspect on a substrate to form a coating film, and
The process of pressing the mold on which the uneven structure of a predetermined pattern is formed against the coating film, and
Examples thereof include a method including an exposure step.
The step of exposure is performed on the coating film made of the composition of the third aspect while the mold is pressed against the coating film. By peeling off the mold after curing by exposure, a film according to the fourth aspect patterned according to the shape of the mold can be obtained.

上記乾燥後、露光後又は現像後の塗膜は、膜物性を高める点で焼成(ポストベーク)することが好ましい。焼成温度は下層基板や使用用途にもよるが、例えば、200〜1000℃の範囲であり、200℃〜500℃が好ましく、200〜250℃であることがより好ましい。焼成雰囲気は特に限定されず、窒素雰囲気又はアルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲下、真空下、又は減圧下であってもよい。大気下であってもよいし、酸素濃度を適宜コントロールしてもよい。焼成時間は、適宜変更すればよく、例えば、10分〜120分程度である。 The coating film after drying, exposure, or development is preferably fired (post-baked) in order to improve the physical characteristics of the film. The firing temperature depends on the lower substrate and the intended use, but is, for example, in the range of 200 to 1000 ° C, preferably 200 ° C to 500 ° C, and more preferably 200 to 250 ° C. The firing atmosphere is not particularly limited, and may be under an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere, under vacuum, or under reduced pressure. It may be in the atmosphere, or the oxygen concentration may be appropriately controlled. The firing time may be appropriately changed, for example, about 10 minutes to 120 minutes.

第4及び第5の態様における膜の膜厚としては、10〜3000nmであることが好ましく、50〜1500nmであることがより好ましく、100〜1000nmであることが更に好ましい。 The film thickness in the fourth and fifth aspects is preferably 10 to 3000 nm, more preferably 50 to 1500 nm, and even more preferably 100 to 1000 nm.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

〔実施例1〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25gと、触媒としてトリス(アセチルアセトナト)鉄(III)2.1gを仕込み、50℃で1mmHg(=133kPa)に加熱減圧して、反応器(フラスコ)内部を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム―ベンゾフェノンケチルで乾燥したテトラヒドロフラン(THF)500mlを加え、25℃で約60分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したメチルフェニルジクロロシラン63.5g(0.3mol)をシリンジで加え、25℃で約24時間撹拌した。反応終了後、反応混合物に1N(=1モル/L)の塩酸1000mlを投入し、さらにトルエン500mlで抽出した。トルエン相を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエンを留去することにより、直鎖状のメチルフェニルシラン重合体(質量平均分子量2000)を28.4g得た(収率63%)。
[Example 1]
In a round flask having an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, 25 g of granular (particle size 20 to 1000 μm) magnesium and 2.1 g of tris (acetylacetonato) iron (III) as a catalyst were charged, and 1 mmHg (1 mmHg) at 50 ° C. After heating and reducing the pressure to 133 kPa) to dry the inside of the reactor (flask), dry argon gas is introduced into the reactor, 500 ml of tetrahydrofuran (THF) previously dried with sodium-benzophenone ketyl is added, and the temperature is 25 ° C. The mixture was stirred for about 60 minutes. To this reaction mixture, 63.5 g (0.3 mol) of methylphenyldichlorosilane purified in advance by distillation was added with a syringe, and the mixture was stirred at 25 ° C. for about 24 hours. After completion of the reaction, 1000 ml of 1N (= 1 mol / L) hydrochloric acid was added to the reaction mixture, and the mixture was further extracted with 500 ml of toluene. The toluene phase was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then the toluene was distilled off to obtain 28.4 g of a linear methylphenylsilane polymer (mass average molecular weight 2000). Obtained (yield 63%).

〔実施例2〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25gと、触媒としてトリス(アセチルアセトナト)鉄(III)2.1gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応器内部を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したTHF500mlを加え、25℃で約60分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したメチルフェニルジクロロシラン63.5g(0.3mol)をシリンジで加え、25℃で約24時間撹拌した。
得られた直鎖状のメチルフェニルシラン重合体をトルエン150gとテトラヒドロフラン150gとの混合溶液に溶解し、さらに塩化銅(II)(CuCl)を10質量%の割合で含む塩化銅水溶液200gを混合して60分間攪拌したのち、直鎖状のメチルフェニルシラン重合体を含む有機相と塩化銅を含む水相とを分離した。そして、直鎖状のメチルフェニルシラン重合体を含む有機相を、純水200mlで3回洗浄した後、溶媒成分を留去し、直鎖状のメチルフェニルシラン重合体(質量平均分子量2000)を32.4g得た(収率72.6%)。
[Example 2]
In a round flask with an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, 25 g of granular magnesium (particle size 20 to 1000 μm) and 2.1 g of tris (acetylacetonato) iron (III) as a catalyst are charged to 1 mmHg at 50 ° C. After heating and reducing the pressure to dry the inside of the reactor, dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of THF previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for about 60 minutes. To this reaction mixture, 63.5 g (0.3 mol) of methylphenyldichlorosilane purified in advance by distillation was added with a syringe, and the mixture was stirred at 25 ° C. for about 24 hours.
The obtained linear methylphenylsilane polymer is dissolved in a mixed solution of 150 g of toluene and 150 g of tetrahydrofuran, and 200 g of a copper chloride aqueous solution containing copper (II) chloride (CuCl 2 ) in a proportion of 10% by mass is further mixed. After stirring for 60 minutes, the organic phase containing a linear methylphenylsilane polymer and the aqueous phase containing copper chloride were separated. Then, the organic phase containing the linear methylphenylsilane polymer was washed 3 times with 200 ml of pure water, and then the solvent component was distilled off to obtain a linear methylphenylsilane polymer (mass average molecular weight 2000). 32.4 g was obtained (yield 72.6%).

〔実施例3〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25gと、触媒としてトリス(アセチルアセトナト)鉄(III)2.1gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応器内部を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したテトラヒドロフラン500mlを加え、室温(25℃)で約30分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したフェニルトリクロロシラン105.8g(0.50mol)を加え、20℃で約18時間撹拌した。反応終了後、トルエン300mlを加えた後、反応によって生成した塩化マグネシウム、余剰のマグネシウムを減圧濾過により除去した。ろ液を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエン及びテトラヒドロフランを留去することにより、分岐状のポリフェニルシラン50gを得た。
反応終了後、反応混合物に1N(=1モル/L)の塩酸1000mlを投入し、さらにトルエン500mlで抽出した。トルエン相を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエンを留去することにより、分岐状のポリフェニルシラン(質量平均分子量2000)を38.2g得た(収率72%)。
[Example 3]
In a round flask with an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, 25 g of granular magnesium (particle size 20 to 1000 μm) and 2.1 g of tris (acetylacetonato) iron (III) as a catalyst are charged to 1 mmHg at 50 ° C. After heating and reducing the pressure to dry the inside of the reactor, dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of tetrahydrofuran previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at room temperature (25 ° C.) for about 30 minutes. To this reaction mixture, 105.8 g (0.50 mol) of phenyltrichlorosilane purified in advance by distillation was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for about 18 hours. After completion of the reaction, 300 ml of toluene was added, and then magnesium chloride and excess magnesium produced by the reaction were removed by vacuum filtration. The filtrate was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene and tetrahydrofuran were distilled off to obtain 50 g of branched polyphenylsilane.
After completion of the reaction, 1000 ml of 1N (= 1 mol / L) hydrochloric acid was added to the reaction mixture, and the mixture was further extracted with 500 ml of toluene. The toluene phase was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene was distilled off to obtain 38.2 g of branched polyphenylsilane (mass average molecular weight 2000) (mass average molecular weight 2000). Yield 72%).

〔実施例4〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25gと、触媒としてトリス(アセチルアセトナト)鉄(III)2.1gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応器(フラスコ)内部を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したテトラヒドロフラン500mlを加え、室温で約30分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したフェニルトリクロロシラン105.8g(0.50mol)を加え、20℃で約18時間撹拌した。反応終了後、トルエン300mlを加えた後、減圧濾過により反応によって生成した塩化マグネシウム、余剰のマグネシウムを除去した。ろ液を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエン及びテトラヒドロフランを留去することにより、分岐状のポリフェニルシラン50gを得た。
得られた分岐状のポリフェニルシランをトルエン150gとテトラヒドロフラン150gとの混合溶液に溶解し、さらに塩化銅(II)(CuCl)を10質量%の割合で含む塩化銅水溶液200gを混合して60分間攪拌したのち、分岐状のポリフェニルシランを含む有機相と塩化銅を含む水相とを分離した。そして、分岐状のポリフェニルシランを含む有機相を、純水200mlで3回洗浄した後、溶媒成分を留去し、分岐状のポリフェニルシラン(質量平均分子量2000)を41.9g得た(収率79%)。
[Example 4]
In a round flask with an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, 25 g of granular (particle size 20 to 1000 μm) magnesium and 2.1 g of tris (acetylacetonato) iron (III) as a catalyst are charged to 1 mmHg at 50 ° C. After heating and reducing the pressure to dry the inside of the reactor (flask), dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of tetrahydrofuran previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at room temperature for about 30 minutes. To this reaction mixture, 105.8 g (0.50 mol) of phenyltrichlorosilane purified in advance by distillation was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for about 18 hours. After completion of the reaction, 300 ml of toluene was added, and then magnesium chloride and excess magnesium produced by the reaction were removed by vacuum filtration. The filtrate was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene and tetrahydrofuran were distilled off to obtain 50 g of branched polyphenylsilane.
The obtained branched polyphenylsilane is dissolved in a mixed solution of 150 g of toluene and 150 g of tetrahydrofuran, and 200 g of a copper chloride aqueous solution containing copper (II) chloride (CuCl 2 ) in a proportion of 10% by mass is further mixed and 60. After stirring for 1 minute, the organic phase containing branched polyphenylsilane and the aqueous phase containing copper chloride were separated. Then, the organic phase containing the branched polyphenylsilane was washed 3 times with 200 ml of pure water, and then the solvent component was distilled off to obtain 41.9 g of the branched polyphenylsilane (mass average molecular weight 2000) (mass average molecular weight 2000). Yield 79%).

〔実施例5〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25gと、触媒としてトリス(アセチルアセトナト)鉄(III)2.1gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応器内部を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したTHF500mlを加え、25℃で約60分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したフェニルトリクロロシラン63.5g(0.3mol)とジメチルジクロロシラン34.5g(0.3mol)とをシリンジで加え、25℃で約24時間撹拌した。反応終了後、反応混合物に1N(=1モル/L)の塩酸1000mlを投入し、さらにトルエン500mlで抽出した。トルエン相を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエンを留去することにより、分岐状のフェニルシラン−メチルシラン共重合体(前者/後者(モル比)=1/1)を得た(質量平均分子量3000)。
得られた分岐状のフェニルシラン−ジメチルシラン共重合体をトルエン150gとテトラヒドロフラン150gとの混合溶液に溶解し、さらに塩化銅(II)(CuCl)を10質量%の割合で含む塩化銅水溶液200gを混合して60分間攪拌したのち、分岐状のフェニルシラン−ジメチルシラン共重合体を含む有機相と塩化銅を含む水相とを分離した。そして、分岐状のフェニルシラン−ジメチルシラン共重合体を含む有機相を、純水200mlで3回洗浄した後、溶媒成分を留去し、フェニルシラン−メチルシラン共重合体(質量平均分子量2000)を36.6g得た(収率74%)。
[Example 5]
In a round flask with an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, 25 g of granular magnesium (particle size 20 to 1000 μm) and 2.1 g of tris (acetylacetonato) iron (III) as a catalyst are charged to 1 mmHg at 50 ° C. After heating and reducing the pressure to dry the inside of the reactor, dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of THF previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for about 60 minutes. To this reaction mixture, 63.5 g (0.3 mol) of phenyltrichlorosilane purified in advance by distillation and 34.5 g (0.3 mol) of dimethyldichlorosilane were added with a syringe, and the mixture was stirred at 25 ° C. for about 24 hours. After completion of the reaction, 1000 ml of 1N (= 1 mol / L) hydrochloric acid was added to the reaction mixture, and the mixture was further extracted with 500 ml of toluene. The toluene phase was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then the toluene was distilled off to obtain a branched phenylsilane-methylsilane copolymer (former / latter (molar ratio) =). 1/1) was obtained (mass average molecular weight 3000).
The obtained branched phenylsilane-dimethylsilane copolymer is dissolved in a mixed solution of 150 g of toluene and 150 g of tetrahydrofuran, and 200 g of a copper chloride aqueous solution containing copper (II) chloride (CuCl 2 ) in a proportion of 10% by mass. Was mixed and stirred for 60 minutes, and then the organic phase containing the branched phenylsilane-dimethylsilane copolymer and the aqueous phase containing copper chloride were separated. Then, the organic phase containing the branched phenylsilane-dimethylsilane copolymer was washed 3 times with 200 ml of pure water, and then the solvent component was distilled off to obtain a phenylsilane-methylsilane copolymer (mass average molecular weight 2000). 36.6 g was obtained (yield 74%).

〔実施例6〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25gと、触媒としてトリス(アセチルアセトナト)鉄(III)2.1gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応器内部を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したテトラヒドロフラン500mlを加え、室温で約30分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したメチルフェニルジクロロシラン63.5g(0.3mol)を加え、20℃で約6時間撹拌した。反応終了後、トルエン300mlを加えた後、減圧濾過により反応によって生成した塩化マグネシウム、余剰のマグネシウムを除去した。ろ液を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエン及びテトラヒドロフランを留去することにより、環状のメチルフェニルシラン重合体50gを得た。
反応終了後、反応混合物に1N(=1モル/L)の塩酸1000mlを投入し、さらにトルエン500mlで抽出した。トルエン相を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエンを留去することにより、環状のメチルフェニルシラン重合体(質量平均分子量700)を31g得た(収率86%)。
[Example 6]
In a round flask with an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, 25 g of granular magnesium (particle size 20 to 1000 μm) and 2.1 g of tris (acetylacetonato) iron (III) as a catalyst are charged to 1 mmHg at 50 ° C. After heating and reducing the pressure to dry the inside of the reactor, dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of tetrahydrofuran previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at room temperature for about 30 minutes. To this reaction mixture, 63.5 g (0.3 mol) of methylphenyldichlorosilane purified in advance by distillation was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for about 6 hours. After completion of the reaction, 300 ml of toluene was added, and then magnesium chloride and excess magnesium produced by the reaction were removed by vacuum filtration. The filtrate was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene and tetrahydrofuran were distilled off to obtain 50 g of a cyclic methylphenylsilane polymer.
After completion of the reaction, 1000 ml of 1N (= 1 mol / L) hydrochloric acid was added to the reaction mixture, and the mixture was further extracted with 500 ml of toluene. The toluene phase was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene was distilled off to obtain 31 g of a cyclic methylphenylsilane polymer (mass average molecular weight 700) (collection). Rate 86%).

〔比較例1〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25.0g、無水塩化亜鉛(ZnCl)16.2gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応器内部を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したTHF500mlを加え、25℃で約60分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したメチルフェニルジクロロシラン63.5g(0.3mol)をシリンジで加え、25℃で約24時間撹拌した。反応終了後、反応混合物に1N(=1モル/L)の塩酸1000mlを投入し、さらにトルエン500mlで抽出した。トルエン相を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエンを留去することにより、メチルフェニルシラン重合体(質量平均分子量6000)を21.6g得た(収率60%)。
[Comparative Example 1]
25.0 g of granular magnesium (particle size 20 to 1000 μm) and 16.2 g of anhydrous zinc chloride (ZnCl 2 ) are charged in a round flask having an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, and heated and depressurized to 1 mmHg at 50 ° C. After drying the inside of the reactor, dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of THF previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for about 60 minutes. To this reaction mixture, 63.5 g (0.3 mol) of methylphenyldichlorosilane purified in advance by distillation was added with a syringe, and the mixture was stirred at 25 ° C. for about 24 hours. After completion of the reaction, 1000 ml of 1N (= 1 mol / L) hydrochloric acid was added to the reaction mixture, and the mixture was further extracted with 500 ml of toluene. The toluene phase was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene was distilled off to obtain 21.6 g of a methylphenylsilane polymer (mass average molecular weight 6000) (collection). Rate 60%).

〔比較例2〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25.0g、無水塩化亜鉛(ZnCl)16.2gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応器内部を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したテトラヒドロフラン(THF)500mlを加え、25℃で約60分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したメチルフェニルジクロロシラン63.5g(0.3mol)をシリンジで加え、25℃で約24時間撹拌した。
得られた直鎖状のフェニルシラン−ジメチルシラン共重合体をトルエン150gとテトラヒドロフラン150gとの混合溶液に溶解し、さらに塩化銅(II)(CuCl)を10質量%の割合で含む塩化銅水溶液200gを混合して60分間攪拌したのち、直鎖状のフェニルシラン−ジメチルシラン共重合体を含む有機相と塩化銅を含む水相とを分離した。そして、直鎖状のフェニルシラン−ジメチルシラン共重合体を含む有機相を、純水200mlで3回洗浄した後、溶媒成分を留去し、直鎖状のフェニルシラン−ジメチルシラン共重合体(質量平均分子量3000)21.6gを得た(収率60%)。
[Comparative Example 2]
25.0 g of granular (particle size 20 to 1000 μm) magnesium and 16.2 g of anhydrous zinc chloride (ZnCl 2 ) are charged in a round flask having an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, and heated and depressurized to 1 mmHg at 50 ° C. After drying the inside of the reactor, dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of tetrahydrofuran (THF) previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for about 60 minutes. To this reaction mixture, 63.5 g (0.3 mol) of methylphenyldichlorosilane purified in advance by distillation was added with a syringe, and the mixture was stirred at 25 ° C. for about 24 hours.
The obtained linear phenylsilane-dimethylsilane copolymer is dissolved in a mixed solution of 150 g of toluene and 150 g of tetrahydrofuran, and a copper chloride aqueous solution containing copper (II) chloride (CuCl 2 ) in a proportion of 10% by mass. After mixing 200 g and stirring for 60 minutes, the organic phase containing a linear phenylsilane-dimethylsilane copolymer and the aqueous phase containing copper chloride were separated. Then, the organic phase containing the linear phenylsilane-dimethylsilane copolymer was washed three times with 200 ml of pure water, and then the solvent component was distilled off to obtain a linear phenylsilane-dimethylsilane copolymer (a linear phenylsilane-dimethylsilane copolymer). 21.6 g (mass average molecular weight 3000) was obtained (yield 60%).

〔比較例3〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25.0g、無水塩化リチウム21.4g、第2塩化鉄4.1gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応混合物を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したテトラヒドロフラン500mlを加え、室温で約30分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したメチルフェニルジクロロシラン105.8g(0.50mol)を加え、20℃で約18時間撹拌した。反応終了後、トルエン300mlを加えた後、減圧濾過により反応によって生成した塩化マグネシウム、余剰のマグネシウムを除去した。ろ液を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエン、テトラヒドロフランを留去することにより、直鎖状のメチルフェニルシラン重合体50gを得た。
得られた直鎖状のメチルフェニルシラン重合体をトルエン150gとテトラヒドロフラン150gとの混合溶液に溶解し、さらに塩化銅(II)(CuCl)を10質量%の割合で含む塩化銅水溶液200gを混合して60分間攪拌したのち、直鎖状のメチルフェニルシラン重合体を含む有機相と塩化銅を含む水相とを分離した。そして、直鎖状のメチルフェニルシラン重合体を含む有機相を、純水200mlで3回洗浄した後、溶媒成分を留去し、直鎖状のメチルフェニルシラン重合体(質量平均分子量2000)36gを得た(収率60%)。
[Comparative Example 3]
In a round flask with an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, 25.0 g of granular magnesium (particle size 20 to 1000 μm), 21.4 g of anhydrous lithium chloride, and 4.1 g of second iron chloride are charged and adjusted to 1 mmHg at 50 ° C. After heating and reducing the pressure to dry the reaction mixture, dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of tetrahydrofuran previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at room temperature for about 30 minutes. To this reaction mixture, 105.8 g (0.50 mol) of methylphenyldichlorosilane purified in advance by distillation was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for about 18 hours. After completion of the reaction, 300 ml of toluene was added, and then magnesium chloride and excess magnesium produced by the reaction were removed by vacuum filtration. The filtrate was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene and tetrahydrofuran were distilled off to obtain 50 g of a linear methylphenylsilane polymer.
The obtained linear methylphenylsilane polymer is dissolved in a mixed solution of 150 g of toluene and 150 g of tetrahydrofuran, and 200 g of a copper chloride aqueous solution containing copper (II) chloride (CuCl 2 ) in a proportion of 10% by mass is further mixed. After stirring for 60 minutes, the organic phase containing a linear methylphenylsilane polymer and the aqueous phase containing copper chloride were separated. Then, the organic phase containing the linear methylphenylsilane polymer was washed 3 times with 200 ml of pure water, and then the solvent component was distilled off to obtain 36 g of the linear methylphenylsilane polymer (mass average molecular weight 2000). Was obtained (yield 60%).

〔比較例4〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25.0g、無水塩化亜鉛(ZnCl)16.2gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応混合物を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したテトラヒドロフラン500mlを加え、室温で約30分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したフェニルトリクロロシラン105.8g(0.50mol)を加え、20℃で約18時間撹拌した。反応終了後、トルエン300mlを加えた後、減圧濾過により反応によって生成した塩化マグネシウム、余剰のマグネシウムを除去した。ろ液を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエン及びテトラヒドロフランを留去することにより、分岐状のポリフェニルシラン50gを得た。
反応終了後、反応混合物に1N(=1モル/L)の塩酸1000mlを投入し、さらにトルエン500mlで抽出した。トルエン相を純水200mlで10回洗浄し、トルエン相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエンを留去することにより、分岐状のポリフェニルシラン重合体(質量平均分子量2000)を38.2g得た(収率60%)。
[Comparative Example 4]
In a round flask having an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, 25.0 g of granular magnesium (particle size 20 to 1000 μm) and 16.2 g of anhydrous zinc chloride (ZnCl 2 ) are charged, and the mixture is heated and depressurized to 1 mmHg at 50 ° C. After drying the reaction mixture, dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of tetrahydrofuran previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at room temperature for about 30 minutes. To this reaction mixture, 105.8 g (0.50 mol) of phenyltrichlorosilane purified in advance by distillation was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for about 18 hours. After completion of the reaction, 300 ml of toluene was added, and then magnesium chloride and excess magnesium produced by the reaction were removed by vacuum filtration. The filtrate was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene and tetrahydrofuran were distilled off to obtain 50 g of branched polyphenylsilane.
After completion of the reaction, 1000 ml of 1N (= 1 mol / L) hydrochloric acid was added to the reaction mixture, and the mixture was further extracted with 500 ml of toluene. The toluene phase was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene phase was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene was distilled off to obtain 38.2 g of a branched polyphenylsilane polymer (mass average molecular weight 2000). (Yield 60%).

〔比較例5〕
三方コックを装着した内容積1000mlの丸型フラスコに、粒状(粒径20〜1000μm)のマグネシウム25.0g、無水塩化亜鉛(ZnCl)16.2gを仕込み、50℃で1mmHgに加熱減圧して、反応混合物を乾燥した後、乾燥アルゴンガスを反応器内に導入し、予めナトリウム−ベンゾフェノンケチルで乾燥したテトラヒドロフラン500mlを加え、室温で約30分間撹拌した。この反応混合物に、予め蒸留により精製したフェニルトリクロロシラン105.8g(0.50mol)を加え、20℃で約18時間撹拌した。反応終了後、トルエン300mlを加えた後、減圧濾過により反応によって生成した塩化マグネシウム、余剰のマグネシウムを除去した。ろ液を純水200mlで10回洗浄し、トルエン層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、トルエン及びテトラヒドロフランを留去することにより、分岐状のポリフェニルシラン50gを得た。
得られた分岐状のポリフェニルシランをトルエン150gとテトラヒドロフラン150gとの混合溶液に溶解し、さらに塩化銅(II)(CuCl)を10質量%の割合で含む塩化銅水溶液200gを混合して60分間攪拌したのち、分岐状のポリフェニルシランを含む有機相と塩化銅を含む水相とを分離した。そして、分岐状のポリフェニルシランを含む有機相を、純水200mlで3回洗浄した後、溶媒成分を留去し、分岐状のポリフェニルシラン重合体(質量平均分子量2000)を31.8g得た(収率60%)。
[Comparative Example 5]
In a round flask having an internal volume of 1000 ml equipped with a three-way cock, 25.0 g of granular magnesium (particle size 20 to 1000 μm) and 16.2 g of anhydrous zinc chloride (ZnCl 2 ) are charged, and the mixture is heated and depressurized to 1 mmHg at 50 ° C. After drying the reaction mixture, dry argon gas was introduced into the reactor, 500 ml of tetrahydrofuran previously dried with sodium-benzophenone ketyl was added, and the mixture was stirred at room temperature for about 30 minutes. To this reaction mixture, 105.8 g (0.50 mol) of phenyltrichlorosilane purified in advance by distillation was added, and the mixture was stirred at 20 ° C. for about 18 hours. After completion of the reaction, 300 ml of toluene was added, and then magnesium chloride and excess magnesium produced by the reaction were removed by vacuum filtration. The filtrate was washed 10 times with 200 ml of pure water, the toluene layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then toluene and tetrahydrofuran were distilled off to obtain 50 g of branched polyphenylsilane.
The obtained branched polyphenylsilane is dissolved in a mixed solution of 150 g of toluene and 150 g of tetrahydrofuran, and 200 g of a copper chloride aqueous solution containing copper (II) chloride (CuCl 2 ) in a proportion of 10% by mass is further mixed and 60. After stirring for 1 minute, the organic phase containing branched polyphenylsilane and the aqueous phase containing copper chloride were separated. Then, the organic phase containing the branched polyphenylsilane was washed 3 times with 200 ml of pure water, and then the solvent component was distilled off to obtain 31.8 g of the branched polyphenylsilane polymer (mass average molecular weight 2000). (Yield 60%).

実施例1〜6及び比較例1〜5を下記表1にまとめる。

Figure 0006989525
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 are summarized in Table 1 below.
Figure 0006989525

実施例1〜6及び比較例1〜5で得られたポリシラン化合物について、下記方法に従って、Zn、Cu、Fe各々の含有量、ギャップフィル特性及びシロキサン結合(Si−O)割合について評価した。 The polysilane compounds obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were evaluated for the contents of each of Zn, Cu, and Fe, the gap fill characteristics, and the siloxane bond (Si—O) ratio according to the following methods.

<Zn、Cu、Fe各々の含有量評価>
実施例1〜6及び比較例1〜5で得られたポリシラン化合物におけるZn、Cu、Fe各々の含有量は、ICP−MS(Inductively coupled plasma mass spectroscopy)を用いて測定した。結果を表2に示す。
(評価基準)
〇:Zn、Cu、Fe各々について含有量が500ppb以下
×:Zn、Cu、Fe各々について含有量が500ppb超
<Evaluation of the content of each of Zn, Cu, and Fe>
The contents of Zn, Cu, and Fe in the polysilane compounds obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were measured using ICP-MS (Inductively coupled plasma mass spectroscopic). The results are shown in Table 2.
(Evaluation criteria)
〇: Content of Zn, Cu, Fe is 500 ppb or less ×: Content of Zn, Cu, Fe is more than 500 ppb

<ギャップフィル特性評価>
実施例1〜6及び比較例1〜5で得られたポリシラン化合物を、ポリシラン化合物の濃度が5質量%となるようにシクロヘキシルアセテート中に溶解し、得られた各ポリシラン化合物溶液(ポリシラン化合物を含む組成物)を用いて以下の評価方法に従ってギャップフィル特性を評価した。
(評価基準)
ライン幅40nmスペース幅15nmであって高さ(スペースの深さ)が85nmの繰り返しのトレンチパターンが形成されているシリコンウエハに、各ポリシラン化合物溶液を、ポストベーク後の膜厚が約100nm(トレンチパターンの底面からの高さは約185nm)になるように塗布し、100℃100秒でプリベークした後、350℃30分で焼成(ポストベーク)を行い、ポリシラン化合物膜を得た。断面部分を、0.4%のフッ酸水溶液に1分間浸漬した後、断面形状をSEMで観測した。下記基準に従って評価した。
〇:ポリシラン化合物膜が、トレンチパターン部に均質に埋め込まれている。
×:トレンチパターン部にポリシラン化合物膜の埋め込み不良が観測される。
<Gap fill characterization>
The polysilane compounds obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were dissolved in cyclohexylacetate so that the concentration of the polysilane compound was 5% by mass, and each of the obtained polysilane compound solutions (including the polysilane compound) was dissolved. The gap fill characteristics were evaluated using the composition) according to the following evaluation method.
(Evaluation criteria)
A silicon wafer having a line width of 40 nm and a space width of 15 nm and a height (space depth) of 85 nm is formed in a repeating trench pattern. The pattern was applied so that the height from the bottom surface was about 185 nm), prebaked at 100 ° C. for 100 seconds, and then baked (post-baked) at 350 ° C. for 30 minutes to obtain a polysilane compound film. The cross-sectional portion was immersed in a 0.4% hydrofluoric acid aqueous solution for 1 minute, and then the cross-sectional shape was observed by SEM. Evaluation was made according to the following criteria.
〇: The polysilane compound film is uniformly embedded in the trench pattern portion.
X: Poor embedding of the polysilane compound film is observed in the trench pattern portion.

<シロキサン結合(Si−O)及びSi−C結合の割合評価>
実施例1〜6及び比較例1〜5で得られたポリシラン化合物についてXPS分析を行い、99eV以上104eV以下の結合エネルギー範囲に最大検出ピーク高さを有するスペクトルをピーク分離し、結合エネルギーが100eV以上104eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積(2X)(シロキサン結合(Si−O)とSi−C結合に由来するピーク面積)と、結合エネルギーが99.0eV以上99.5eV以下の範囲であるピーク面積(1X)(Si−Siに由来するピーク面積)とを算出し、下記式(3X)で表される割合を算出し、以下の基準で評価した。

(1X)・・・結合エネルギーが99.0eV以上99.5eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積
(2X)・・・結合エネルギーが100eV以上104eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積
(3X)・・・(2X)/[(1X)+(2X)]
<Evaluation of ratio of siloxane bond (Si—O) and Si—C bond>
XPS analysis was performed on the polysilane compounds obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, and a spectrum having a maximum detected peak height was separated into peaks in the binding energy range of 99 eV or more and 104 eV or less, and the binding energy was 100 eV or more. The area of the peak having the maximum peak height in the range of 104 eV or less (2X) (the peak area derived from the siloxane bond (Si—O) and the Si—C bond) and the binding energy of 99.0 eV or more and 99.5 eV or less. The peak area (1X) (peak area derived from Si—Si), which is a range, was calculated, and the ratio represented by the following formula (3X) was calculated and evaluated according to the following criteria.

(1X) ... Area of the peak having the maximum peak height in the range where the binding energy is 99.0 eV or more and 99.5 eV or less (2X) ... The maximum peak height is set in the range where the binding energy is 100 eV or more and 104 eV or less. Area of peak (3X) ... (2X) / [(1X) + (2X)]

(評価基準)
◎:15%以下
〇:15%超40%以下
×:40%超
結果を表2に示す。
なお、表2中、「Si−Oピーク」が無しとは、100eV以上104eV以下の範囲において帰属されたピークが1つであることを意味する。「Si−Oピーク」が有りとは、100eV以上102eV以下の範囲において帰属されたピークが2つであることを意味する。
(Evaluation criteria)
⊚: 15% or less 〇: More than 15% 40% or less ×: More than 40% The results are shown in Table 2.
In Table 2, the absence of "Si-O peak" means that there is only one peak attributed in the range of 100 eV or more and 104 eV or less. The presence of "Si-O peak" means that there are two peaks attributed in the range of 100 eV or more and 102 eV or less.

Figure 0006989525
Figure 0006989525

表2に示した結果から明らかなように、ポリシラン化合物の製造に有機金属錯体を使用せずに塩化亜鉛を使用した比較例1、2、4及び5はポリシラン化合物中にZnが残存していた。
また、ポリシラン化合物の製造に有機金属錯体を使用せずに塩化銅により精製処理を行った比較例2、3及び5はポリシラン化合物中にCuが残存しており、また、ポリシラン化合物中のシロキサン結合(Si−O)及びSi−C結合の割合が40%を超えていた。
また、ポリシラン化合物の製造に有機金属錯体を使用せずに塩化鉄を使用した比較例2及び3はポリシラン化合物中にFeが残存していた。
一方、有機金属錯体を用いてポリシラン化合物を製造した実施例1〜6はいずれも、ポリシラン化合物のMwが5000以下であり、ポリシラン化合物中のZn、Cu及びFeの残存量が低く、シロキサン結合(Si−O)及びSi−C結合の含有割合も15%以下であった。また、実施例1〜6はいずれもギャップフィル特性に優れていた。
As is clear from the results shown in Table 2, in Comparative Examples 1, 2, 4 and 5 in which zinc chloride was used without using the organometallic complex in the production of the polysilane compound, Zn remained in the polysilane compound. ..
Further, in Comparative Examples 2, 3 and 5 in which purification treatment was performed with copper chloride without using an organic metal complex in the production of the polysilane compound, Cu remained in the polysilane compound, and the siloxane bond in the polysilane compound was obtained. The ratio of (Si—O) and Si—C bonds exceeded 40%.
Further, in Comparative Examples 2 and 3 in which iron chloride was used without using the organometallic complex in the production of the polysilane compound, Fe remained in the polysilane compound.
On the other hand, in Examples 1 to 6 in which the polysilane compound was produced using the organic metal complex, the Mw of the polysilane compound was 5000 or less, the residual amount of Zn, Cu and Fe in the polysilane compound was low, and the siloxane bond (siloxane bond () The content ratios of Si—O) and Si—C bonds were also 15% or less. In addition, all of Examples 1 to 6 were excellent in gap fill characteristics.

Claims (21)

下記一般式(A1)で表される有機金属錯体及びマグネシウムの存在下においてハロシラン化合物を反応させることを含む質量平均分子量300以上2500以下のポリシラン化合物の製造方法であって、前記ポリシラン化合物が半導体プロセスにおけるギャップフィル材料用のポリシラン化合物である、方法

p/q (A1)

(上記一般式(A)中、Mは、p価の金属カチオンを表し、Lはq価の有機配位子を表し、p及びqは各々独立に1以上の整数を表す。)
A method for producing a polysilane compound having a mass average molecular weight of 300 or more and 2500 or less, which comprises reacting a halosilane compound in the presence of an organometallic complex represented by the following general formula (A1) and magnesium , wherein the polysilane compound is a semiconductor process. A method, which is a polysilane compound for gapfill materials in .

M p L p / q (A1)

(In the above general formula (A), M p represents a p-valent metal cation, L represents a q-valent organic ligand, and p and q each independently represent an integer of 1 or more.)
前記ギャップフィル材料が半導体基板表面上の溝を埋めるためのギャップフィル材料である、請求項1に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the gap fill material is a gap fill material for filling a groove on the surface of a semiconductor substrate. 溶媒中、アルカリ金属塩の存在下でマグネシウムを作用させることを特徴とするポリシラン類の製造方法を除く、請求項1又は2に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 or 2, excluding the method for producing polysilanes, which comprises allowing magnesium to act in the presence of an alkali metal salt in a solvent. 下記一般式(A1)で表される有機金属錯体及びマグネシウムの存在下においてハロシラン化合物を反応させること、並びに、
前記反応後に得られたポリシラン化合物を金属ハロゲン化物又は塩基に接触させて精製させることを含む質量平均分子量5000以下のポリシラン化合物の製造方法であって、前記金属ハロゲン化物が、Cr、Ga、Fe(Fe(II)若しくはFe(III))、Cd、Co、Ni、Sn、Pb、Cu(Cu(II)若しくはCu(I))、Ag、Pd、Pt及びAuよりなる群から選択される少なくとも1つの金属若しくは金属イオンを含む金属ハロゲン化物であり、
前記塩基が、メチルリチウム、n−ブチルリチウム、塩化メチルマグネシウム、及び臭化エチルマグネシウムよりなる群から選択される少なくとも1つのアルキル金属類、
ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、及びカリウムt−ブトキシドよりなる群から選択される少なくとも1つのアルコキシド類、又は
トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、及びジアザビシクロウンデセン(DBU)よりなる群から選択される少なくとも1つの有機塩基類である、方法

p/q (A1)

(上記一般式(A)中、Mは、p価の金属カチオンを表し、Lはq価の有機配位子を表し、p及びqは各々独立に1以上の整数を表す。)
Reacting the halosilane compound in the presence of the organometallic complex represented by the following general formula (A1) and magnesium , and
A method for producing a polysilane compound having a mass average molecular weight of 5000 or less, which comprises contacting a polysilane compound obtained after the reaction with a metal halide or a base for purification , wherein the metal halide is Cr, Ga, Fe ( At least one selected from the group consisting of Fe (II) or Fe (III)), Cd, Co, Ni, Sn, Pb, Cu (Cu (II) or Cu (I)), Ag, Pd, Pt and Au. A metal halide containing one metal or metal ion,
At least one alkyl metal whose base is selected from the group consisting of methyllithium, n-butyllithium, methylmagnesium chloride, and ethylmagnesium bromide.
At least one alkoxide selected from the group consisting of sodium methoxide, sodium ethoxide, and potassium t-butoxide, or
A method which is at least one organic base selected from the group consisting of triethylamine, diisopropylethylamine, N, N-dimethylaniline, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, and diazabicycloundecene (DBU) .

M p L p / q (A1)

(In the above general formula (A), M p represents a p-valent metal cation, L represents a q-valent organic ligand, and p and q each independently represent an integer of 1 or more.)
前記金属ハロゲン化物又は塩基が、Cr、Ga、Fe(Fe(II)若しくはFe(III))、Cd、Co、Ni、Sn、Pb、Cu(Cu(II)若しくはCu(I))、Ag、Pd、Pt及びAuよりなる群から選択される少なくとも1つの金属若しくは金属イオンを含む金属ハロゲン化物である、請求項4に記載の製造方法。 The metal halide or base is Cr, Ga, Fe (Fe (II) or Fe (III)), Cd, Co, Ni, Sn, Pb, Cu (Cu (II) or Cu (I)), Ag. The production method according to claim 4, wherein the metal halide contains at least one metal or metal ion selected from the group consisting of Pd, Pt and Au. 下記一般式(A1)で表される有機金属錯体及びマグネシウムの存在下においてハロシラン化合物を反応させることを含む質量平均分子量5000以下のポリシラン化合物の製造方法であって、製造される前記ポリシラン化合物が環状ポリシランである、製造方法

p/q (A1)

(上記一般式(A)中、Mは、p価の金属カチオンを表し、Lはq価の有機配位子を表し、p及びqは各々独立に1以上の整数を表す。)
A method for producing a polysilane compound having a mass average molecular weight of 5000 or less, which comprises reacting a halosilane compound in the presence of an organometallic complex represented by the following general formula (A1) and magnesium, wherein the produced polysilane compound is cyclic. A manufacturing method that is polysilane .

M p L p / q (A1)

(In the above general formula (A), M p represents a p-valent metal cation, L represents a q-valent organic ligand, and p and q each independently represent an integer of 1 or more.)
前記有機金属錯体が、下記一般式(A2)で表される有機金属錯体である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。
Figure 0006989525
(上記一般式(A2)中、Mは、鉄、銀、アルミニウム、ビスマス、セリウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユーロピウム、ガリウム、ガドリニウム、ハフニウム、ホルミウム、インジウム、イリジウム、ランタン、ルテチウム、マンガン、モリブデン、ネオジム、ニッケル、オスミウム、パラジウム、プロメチウム、プラセオジム、白金、レニウム、ロジウム、ルテニウム、サマリウム、スカンジウム、スズ、テルビウム、チタン、ツリウム、バナジウム、クロム、タンタル、イッテルビウム、金、水銀タングステン、イットリウム、亜鉛及びジルコニウムよりなる群から選択される金属を表し、Ra1は、各々独立して、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基又はアリールオキシアルキル基を表し、Ra2は、水素原子、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基又はアラルキル基を表わす。pは1以上の整数を表す。)
The production method according to any one of claims 1 to 6, wherein the organometallic complex is an organometallic complex represented by the following general formula (A2).
Figure 0006989525
(In the above general formula (A2), M is iron, silver, aluminum, bismuth, cerium, cobalt, copper, disprosium, erbium, europium, gallium, gadrinium, hafnium, formium, indium, iridium, lanthanum, lutetium, manganese, Molybdenum, Neodim, Nickel, Osmium, Palladium, Promethium, Placeodim, Platinum, Renium, Rodium, Luthenium, Samalium, Scandium, Tin, Terbium, Titanium, Thurium, Vanadium, Chromium, Tantal, Itterbium, Gold, Mercury , Tungsten, Itterium, represents a metal selected from zinc and the group consisting of zirconium, R a1 are each independently a saturated hydrocarbon group, unsaturated hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, an aralkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, Represents an aralkyloxy group or an aryloxyalkyl group, Ra2 represents a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group, an unsaturated hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group or an aralkyl group. P represents an integer of 1 or more.)
前記一般式(A2)において、Ra1がメチル基を表し、Ra2が水素原子を表す、請求項に記載の製造方法。 In formula (A2), R a1 represents a methyl group, R a2 represents a hydrogen atom, a manufacturing method of claim 7. 製造される前記ポリシラン化合物が、直鎖状ポリシラン、分岐状ポリシラン及び環状ポリシランよりなる群から選択される少なくとも1種のポリシランである、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the polysilane compound to be produced is at least one polysilane selected from the group consisting of linear polysilane, branched polysilane, and cyclic polysilane. 前記ポリシラン化合物が環状ポリシランである、請求項に記載の製造方法。 The polysilane compound is a cyclic polysilane production process according to claim 9. 前記ポリシラン化合物中のX線光電子分光法により測定される99eV以上104eV以下の結合エネルギー範囲に最大検出ピーク高さを有するスペクトルをピーク分離して求められる下記(1X)及び(2X)のピークの面積の和に対する下記(2X)の比である、下記式(3X)で表される割合が0.4以下である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の製造方法。

(1X)・・・結合エネルギーが99.0eV以上99.5eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積
(2X)・・・結合エネルギーが100eV以上104eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積
(3X)・・・(2X)/[(1X)+(2X)]
Areas of the peaks (1X) and (2X) below obtained by peak separation of spectra having the maximum detection peak height in the binding energy range of 99 eV or more and 104 eV or less measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the polysilane compound. The production method according to any one of claims 1 to 10 , wherein the ratio represented by the following formula (3X), which is the ratio of the following (2X) to the sum of the above, is 0.4 or less.

(1X) ... Area of the peak having the maximum peak height in the range where the binding energy is 99.0 eV or more and 99.5 eV or less (2X) ... The maximum peak height is set in the range where the binding energy is 100 eV or more and 104 eV or less. Area of peak (3X) ... (2X) / [(1X) + (2X)]
前記ポリシラン化合物中の、Zn、Cu又はFeである金属それぞれの含有量が500ppb以下である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 11 , wherein the content of each of the metals , Zn, Cu or Fe, in the polysilane compound is 500 ppb or less. 金属ハロゲン化物及び塩基よりなる群から選択される少なくとも1種を含む水溶液に、前記反応後の液を接触させて精製することにより前記ポリシラン化合物を得ることを更に含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の製造方法。 An aqueous solution containing at least one selected from metal halides and the group consisting of bases, further comprising obtaining the polysilane compound by purification by contacting the liquid after the reaction, any claim 1-3 The manufacturing method according to item 1. 前記ハロシラン化合物が下記式(1)で表される化合物である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の製造方法。

SiR4−n (1)

(式中、nは2〜4の整数であり、n個のXは、各々独立に、ハロゲン原子であり、(4−n)個のRは、各々独立に、水素原子、有機基又はシリル基である。)
The production method according to any one of claims 1 to 13 , wherein the halosilane compound is a compound represented by the following formula (1).

X n SiR 4-n (1)

(In the equation, n is an integer of 2 to 4, n Xs are independently halogen atoms, and (4-n) Rs are each independently a hydrogen atom, an organic group or a silyl. Is the basis.)
ポリシラン化合物中のX線光電子分光法により測定される99eV以上104eV以下の結合エネルギー範囲に最大検出ピーク高さを有するスペクトルをピーク分離して求められる下記(1X)及び(2X)のピークの面積の和に対する下記(2X)の比である、下記式(3X)で表される割合が0.4以下であり、前記ポリシラン化合物中の、Zn、Cu又はFeである金属それぞれの含有量が500ppb以下である質量平均分子量300以上2500以下のポリシラン化合物であって、半導体プロセスにおけるギャップフィル材料用のポリシラン化合物

(1X)・・・結合エネルギーが99.0eV以上99.5eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積
(2X)・・・結合エネルギーが100eV以上104eV以下の範囲に最大ピーク高さを有するピークの面積
(3X)・・・(2X)/[(1X)+(2X)]
The area of the peaks (1X) and (2X) below obtained by peak separation of the spectrum having the maximum detected peak height in the bond energy range of 99 eV or more and 104 eV or less measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the polysilane compound. The ratio represented by the following formula (3X), which is the ratio of the following (2X) to the sum, is 0.4 or less, and the content of each of the Zn, Cu, or Fe metals in the polysilane compound is 500 ppb or less. A polysilane compound having a mass average molecular weight of 300 or more and 2500 or less, which is used as a gap fill material in a semiconductor process .

(1X) ... Area of the peak having the maximum peak height in the range where the binding energy is 99.0 eV or more and 99.5 eV or less (2X) ... The maximum peak height is set in the range where the binding energy is 100 eV or more and 104 eV or less. Area of peak (3X) ... (2X) / [(1X) + (2X)]
前記ギャップフィル材料が半導体基板表面上の溝を埋めるためのギャップフィル材料である、請求項15に記載のポリシラン化合物。 The polysilane compound according to claim 15, wherein the gap fill material is a gap fill material for filling a groove on the surface of a semiconductor substrate. 前記ポリシラン化合物が環状ポリシランである、請求項15又は16に記載のポリシラン化合物。 The polysilane compound according to claim 15 or 16, wherein the polysilane compound is cyclic polysilane. ポリシラン化合物中のX線光電子分光法により測定される99eV以上104eV以下の結合エネルギー範囲に最大検出ピーク高さを有するスペクトルをピーク分離して求められる下記(1X)及び(2X)のピークの面積の和に対する下記(2X)の比である、下記式(3X)で表される割合が0.4以下であり、前記ポリシラン化合物中の、Zn、Cu又はFeである金属それぞれの含有量が500ppb以下である質量平均分子量5000以下の環状ポリシラン化合物。 The area of the peaks (1X) and (2X) below obtained by peak separation of the spectrum having the maximum detected peak height in the binding energy range of 99 eV or more and 104 eV or less measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the polysilane compound. The ratio of the following (2X) to the sum, which is represented by the following formula (3X), is 0.4 or less, and the content of each of the Zn, Cu, or Fe metals in the polysilane compound is 500 ppb or less. A cyclic polysilane compound having a mass average molecular weight of 5000 or less. 請求項15〜18のいずれか1項に記載のポリシラン化合物を含む組成物。 A composition comprising the polysilane compound according to any one of claims 15 to 18. 請求項15〜18のいずれか1項に記載のポリシラン化合物を含む膜。 A film containing the polysilane compound according to any one of claims 15 to 18. 請求項15〜18のいずれか1項に記載のポリシラン化合物を含む膜を備える基板。 A substrate comprising a film containing the polysilane compound according to any one of claims 15 to 18.
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