JP2014508709A

JP2014508709A - ポリシランシロキサンコポリマー、及び二酸化ケイ素に変換する方法

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Publication number: JP2014508709A
Application number: JP2013557883A
Authority: JP
Inventors: ジョウシャオビン
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2014-04-10
Also published as: CN103415552A; EP2683758A1; KR20140012118A; TW201245289A; WO2012125432A1; US20140004357A1

Abstract

無機ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーと、基板表面上に無機ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーを作製及び適用する方法とを提供する。このＰＳＳＸコポリマーは、穏やかな酸化条件下で基板上に高密度二酸化ケイ素層を形成するのに有益である。ＰＳＳＸコポリマーは、Ｓｉ_ｘＯ_ｙ（ＯＨ）_ｚ（式中、ｙ及びｚは、（２ｙ＋ｚ）≦（２ｘ＋２）の関係により規定され、ｘは４又は５のいずれかである）単位を含む。より詳細には、ＰＳＳＸコポリマーは、Ｓｉ−Ｃ共有結合を含まない。

Description

本開示は一般に、無機ポリシラン−ポリシロキサン樹脂と、電子デバイスにおけるそれらの使用とに関する。より詳細には、本開示は、ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーの調製と、これらのコポリマーを使用して、穏やかな条件下で高密度二酸化ケイ素層に変換され得るスピン−オンフィルムを形成する方法と、に関する。

高密度二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層は、通常、誘電体又はバリア材として電子デバイスにおいて使用されている。これらの高密度層は、化学気相蒸着（ＣＶＤ）プロセス又はスピンオン堆積（spin-on deposition）（ＳＯＤ）プロセスのいずれかを用いて形成され得る。ＣＶＤプロセスでは、二酸化ケイ素が電子デバイスの表面上に直接蒸着されるように、揮発性前駆体が気相中で反応される。代替的に、ＳＯＤプロセスは、樹脂性前駆体を電子デバイスの表面に適用することを含む。これらの樹脂性前駆体は表面上にフィルムを形成し、続いて前記フィルムが酸化されて二酸化ケイ素を形成する。ＳＯＤプロセスの使用により、より低いコスト及び複雑なパターン内に形成される隙間を被覆する能力を含む、ＣＶＤプロセスにまさるいくつかの利点が提供される。

有機ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）は、ポリシラン単位とポリシロキサン単位との混成を含むコポリマーの分類を表す。ＰＳＳＸコポリマーは、本質的に、線状又は樹脂状のいずれでもよい。線状ＰＳＳＸコポリマーは、従来、米国特許第４，６１８，６６６号に記載されているようなＣｌ（ＳｉＭｅ_２）_６Ｃｌなどのジクロロオリゴシランの加水分解重縮合を介して、米国特許第５，３１２，９４６号に記載されているような、例えばＣｌ（ＳｉＭｅ_２）_６ＣｌとＨＯ（ＳｉＭｅ_２）_６ＯＨとの間など、ジクロロオリゴシランとオリゴシランジオールとの間で起こる重縮合を介して、又は日本公開特許第Ｈ０４−０６５４２７号に記載されているような（ＳｉＭｅ_２）_４Ｏなどの環状シラエーテルの開環重合（ＲＯＰ）を介して合成される。樹脂性ＰＳＳＸコポリマーは、従来、ジクロロジメチルシランの製造にて直接プロセス残留物（ＤＰＲ）又は副産物として形成されたクロロメチルジシランの加水分解縮合を介して合成される。ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーに関連した組成、合成、特性、及び用途に関するより完全な記載は、Ｐｌｕｍｂ及びＡｔｈｅｒｔｏｎによりＣｏｐｏｌｙｍｅｒｓＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＰｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅＢｌｏｃｋｓ，Ｗｉｌｅｙ，ＮｅｗＹｏｒｋ，（１９７３），３０５〜５３頁に発表された原稿、及びＣｈｏｊｎｏｗｓｋｉ，ｅｔａｌ．が著しＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２８（５），（２００３），６９１〜７２８頁に発表された記事に見出すことができる。

有機ＰＳＳＸコポリマーは、相当な数の有機官能部分を含む。換言すれば、有機ＰＳＳＸコポリマーは、相当な数のＳｉ−Ｃ結合を含む。二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）層を形成するには、これらの有機部分を除去する必要がある。残念なことに、これら有機基の除去により、望ましくない高い重量損失、大きい収縮、及び、形成された二酸化ケイ素層中での間隙の形成が生じる。それ故、有機ＰＳＳＸコポリマーは、電子デバイスにおける高密度二酸化ケイ素層を作製するのに好適な又は望ましい前駆体ではない。

列挙した関連技術の欠点及び他の制限を克服するために、本開示は、基板上に二酸化ケイ素層を形成するのに使用される無機ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーを供給する。ＰＳＳＸコポリマーは、Ｓｉ_ｘＯ_ｙ（ＯＨ）_ｚ（式中、ｙ及びｚは、（２ｙ＋ｚ）≦（２ｘ＋２）の関係により規定され、式中、ｙ及びｚは、０以上の数であり、ｘは、４又は５のいずれかである）単位を含む。より詳細には、ＰＳＳＸコポリマーは、Ｓｉ−Ｃ共有結合を含まない。

本開示の一態様によれば、所定の数のモノマーをアルコールなどのプロトン性溶媒中に混合し、制御可能な条件下で加水分解してＰＳＳＸポリマーを形成する、ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーの調製方法を提供する。加水分解は、プロトン性溶媒中で過剰な酸性水を使用することによって促進されることが好ましい。モノマーは、ペルアルコキシオリゴシラン、アルコキシクロロオリゴシラン、及びこれらの混合物の群から１つ選択される。これらのモノマーのいくつかの例としては、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_４、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_３［Ｓｉ（ＯＭｅ）_２Ｃｌ］、ＨＳｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_３、及びこれらの混合物が挙げられるがそれらに限定されず、式中、Ｍｅはメチル基を指す。

本開示において好ましく使用されるアルコキシクロロオリゴマーは、一般式：Ｈ_ｗＳｉ_ｘ（ＯＲ）_ｙＣｌ_ｚ（式中、Ｒは、エチル又はメチル基などのアルキル基であり；ｗは、０又は１のいずれかであり；ｘは、４又は５のいずれかであり；ｙ及びｚは、０以上の数であり、（ｙ＋ｚ）は、ｗ＝０及びｘ＝５のとき（２ｘ＋２）と等しく、又はｗ＝１及びｘ＝４のとき（ｙ＋ｚ）＝９である）を有する。

本開示の別の態様によれば、上述したようなＰＳＳＸコポリマーを使用する、基板上に二酸化ケイ素層を形成する方法を提供する。この方法では、電子デバイスなどの基板にＰＳＳＸコポリマーを適用して、ＰＳＳＸフィルムを形成する。より詳細には、ＰＳＳＸコポリマーは、スピンコーティング、フローコーティング、又はディップコーティングによって基板に適用される。ＰＳＳＸコポリマーは、コポリマーの調製に使用するプロトン性又は加水分解溶媒中でも、基板に適用されてもよい。任意に、プロトン性溶媒は、ＰＳＳＸコポリマーを基板に適用する前に、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）などの別のフィルム形成溶媒で置き換えられてもよい。

ＰＳＳＸフィルムは穏やかに酸化されて、基板上に二酸化ケイ素層を形成する。酸化プロセスは通常、蒸気又は酸素ガスの群から選択される１つにＰＳＳＸフィルムを暴露する工程と、前記フィルムを所定の時間、約６００℃未満に加熱する工程と、を含む。任意に、本方法はまた、更に、窒素ガスなどの不活性雰囲気下で二酸化ケイ素層をアニーリングして、層の密度を増大させる工程を含んでもよい。この二酸化ケイ素層は、電子デバイスにおいて誘電体又はバリア材として使用されてもよい。

適用性の更なる範囲は、本明細書に提供する記載から明らかとなるであろう。記載及び具体例は、説明のみを目的とし、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことを理解するべきである。

本明細書に記載した図面は、説明のみを目的とし、本開示の範囲の如何なる限定を意図するものでもない。
１Ａ〜１Ｈは本開示の教示によるＰＳＳＸコポリマーの調製に使用され得るいくつかの異なるペルアルコキシオリゴシラン又はアルコキシクロロオリゴシランモノマーに関連した式の略図。本開示の一態様による、ＰＳＳＸコポリマーの調製、基板上のＰＳＳＸフィルムの形成、及びフィルムの二酸化ケイ素層への変換に使用される方法の略図。本開示の一態様によるＰＳＳＸフィルムの酸化により作製された二酸化ケイ素層に関する、フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法により測定された吸収スペクトルのグラフ表示。本開示の一態様に従って調製したＰＳＳＸコポリマーのゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により得られた溶出プロファイルのグラフ表示。

以下の記載は本来、単なる例示であり、本開示又はその用途若しくは使用を限定することを意図するものでは全くない。記載及び図面の全体において、対応する参照番号は、同様の又は対応する部分及び機構を示すことを理解するべきである。

本開示は一般に、Ｓｉ−Ｃ結合を含まない無機ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマー又は樹脂、及びこれらを作製する方法を提供する。本開示は更に、基板上にＰＳＳＸコポリマーを適用してＰＳＳＸフィルムを形成する方法、及び、フィルムを高密度二酸化ケイ素層に変換可能な穏やかな酸化硬化にＰＳＳＸフィルムを暴露する方法を提供する。

本開示の無機ＰＳＳＸコポリマーを含むフィルムの酸化変換から形成された二酸化ケイ素層の密度は、ＰＳＳＸコポリマー中にＳｉ−Ｃが存在しないことにより利益を得る。無機ＰＳＳＸコポリマーから形成された二酸化ケイ素層の密度はまた、１つのＳｉ−Ｓｉ結合を１つのＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合に変換することにより２８％の質量増大と約１１％の局所体積増大とがもたらされる利益を有する。加えて、Ｓｉ−Ｓｉ結合は酸化に対して反応性であり、穏やかな条件下で、例えば比較的低温で、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合に容易に変換され得る。それ故、これらの無機ＰＳＳＸコポリマーを使用して高密度二酸化ケイ素フィルムを形成することは、電子デバイスの製造に関連したコストを低減する利益を提供することができる。

無機ＰＳＳＸコポリマーは、ペルアルコキシオリゴシランモノマー、アルコキシクロロオリゴシランモノマー、又はこれらの混合物の制御された加水分解を介して、本開示の教示に従って調製される。本開示の一態様によれば、ペルアルコキシオリゴシラン及びアルコキシクロロオリゴシランモノマーは、（Ｉ）に示す一般式により表される組成を有する。
Ｈ_ｗＳｉ_ｘ（ＯＲ）_ｙＣｌ_ｚ（Ｉ）
（式中、Ｒは、アルキル基であり、好ましくはメチル（Ｍｅ）又はエチル（Ｅｔ）基であり；ｗは、０又は１のいずれかであり；ｘは、４又は５のいずれかであり；ｙ及びｚは、ｗ＝０及びｘ＝５のとき（ｙ＋ｚ）＝（２ｘ＋２）；又はｗ＝１及びｘ＝４のとき（ｙ＋ｚ）＝９の関係により規定される０以上の数である。）ここで図１、式Ａ〜Ｈを参照すると、これらのモノマーの例として、中でも、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_４（１Ａ）、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_３［Ｓｉ（ＯＭｅ）_２Ｃｌ］（１Ｂ）、ＨＳｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_３（１Ｃ）、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＥｔ）_３］_４（１Ｄ）、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＥｔ）_３］_３［Ｓｉ（ＯＥｔ）_２Ｃｌ］（１Ｅ）、ＨＳｉ［Ｓｉ（ＯＥｔ）_３］_３（１Ｆ）、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＥｔ）_３］_２［Ｓｉ（ＯＥｔ）_２Ｃｌ］_２（１Ｇ）、及びＳｉ［Ｓｉ（ＯＥｔ）_３］［Ｓｉ（ＯＥｔ）_２Ｃｌ］_３（１Ｈ）が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書で使用されるＭｅ及びＥｔは、それぞれメチル及びエチル基を指す。モノマーは、主産物として調製されてもよく、又はペルクロロネオペンタシラン、Ｓｉ（ＳｉＣｌ_３）_４とアルコールとのアルコキシル化に由来する副産物として生じてもよい。Ｓｉ（ＳｉＣｌ_３）_４のアルコキシル化は、所望のモノマーを反応の優勢な産物とする方法で行われる。

これらのモノマーを使用して無機ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーを形成してもよい。ＰＳＳＸコポリマーは一般に、Ｓｉ_ｘＯ_ｙ（ＯＨ）_ｚ（式中、ｙ及びｚは、（２ｙ＋ｚ）≦（２ｘ＋２）の関係により規定される０以上の数であり、ｘは、４又は５のいずれかである）単位を含む。特に、ｘは、望ましい場合、５である。本開示の教示に従って調製されたＰＳＳＸコポリマーは、Ｓｉ−Ｃ共有結合を含まない。しかしながら、当業者は、ＰＳＳＸコポリマーが、不純物に由来する、又は所望される場合に、本開示の範囲を超えることなく、少量のＳｉ−Ｃ結合を含み得ることを理解するであろう。

ここで図２を参照すると、本開示の一態様によるＰＳＳＸコポリマーを調製する方法（１）は、ペルアルコキシオリゴシラン又はアルコキシクロロオリゴシランモノマーを提供する工程（５）と、モノマーをアルコールなどのプロトン性溶媒中に混合して反応混合物を形成する工程（１０）と、を含む。次いで、この反応混合物中のモノマーを所定の及び制御可能な条件下で加水分解して（１５）ＰＳＳＸコポリマーを形成する。これらのモノマーは、溶媒中に存在する過剰な量の酸性水の使用により、プロトン性溶媒中で加水分解されてもよい。

尚図２を参照すると、プロトン性加水分解溶媒中で調製されるようなＰＳＳＸコポリマー又は樹脂を使用して高密度二酸化ケイ素層を形成する方法（２）が示されている。この方法（２）では、最初に基板を供給する（２０）。この基板は、電子デバイスであることが好ましい。しかしながら、当業者は、本明細書に含まれる教示に従って作製及び使用されるＰＳＳＸコポリマーは、システムと使用方法を説明するために、電子デバイス内の高密度誘電層又はバリア層の形成と併せて記載されることを理解するであろう。このようなＰＳＳＸコポリマーを組み込んで及び使用して他の基板上に二酸化ケイ素層を形成することは、本開示の範囲内であると想定される。

ＰＳＳＸコポリマーを基板の表面に適用して（２５）ＰＳＳＸフィルムを形成してもよい。代替的に、ＰＳＳＸコポリマーを基板の表面に適用する前に、プロトン性溶媒を、中でも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）などの、他の通常のフィルム形成溶媒と交換してもよい（３０）。モノマー濃度、溶媒、酸性度、ＳｉＯＭｅ：Ｈ_２Ｏのモル比、反応時間、溶媒交換手順、及び他の反応条件を最適化して、卓越した薄フィルム形成特性を示す、安定なＰＳＳＸコポリマーを作製することができる。ＰＳＳＸコポリマーは、スピンコーティング、フローコーティング、及びディップコーティングを含むがこれらに限定されない当業者に既知の任意の従来技術を用いて、基板の表面に適用されてもよい。例えば、無機ＰＳＳＸ樹脂は、約２０００ｒｐｍの静的回転速度で約２０秒間、を含む標準的なスピンコーティング手順によりシリコンウェハ基板上に堆積されて、無欠陥フィルムを形成してもよい。

ＰＳＳＸフィルムを最終的に酸化して（３５）高密度二酸化ケイ素層に変換する。例えば、フィルムをホットプレート上で穏やかに焼き付け、炉内にて穏やかな酸化条件下で所定時間硬化させてもよい。ここで図３を参照すると、ＰＳＳＸフィルムを蒸気又は酸素の存在中、４００℃以上の温度で二酸化ケイ素に変換することができる。酸化的条件の穏やかさは、シリコン基板上の比較的薄い、例えば約１９Åの酸化物層の形成によって示される。５５０℃での蒸気硬化後に収集したＦＴＩＲスペクトルは、二酸化ケイ素に関連した強い赤外吸収を約１０８０、８００、及び４６０ｃｍ^−１に示す。当業者は、約１０８０ｃｍ^−１の最も強い吸収が二酸化ケイ素内のＳｉ−Ｏ結合の伸縮に起因するとともに、約８００及び約４６０ｃｍ^−１のより弱い吸収がそれぞれ、二酸化ケイ素内のＯ−Ｓｉ−Ｏ及びＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合に関連した変角モードにより生じることを理解するであろう。

任意に、二酸化ケイ素層の密度を、窒素などの不活性雰囲気下で高温アニーリング（４０）に暴露して、更に増大してもよい。そのような二酸化ケイ素の更なる高密度化により、層がフッ化水素酸によるエッチングに対して耐性となる。例えば、ＰＳＳＸフィルム及び従来の水素シルセスキオキサン（ＨＳＱ）フィルムを同一の基板に適用し、類似した条件下で、蒸気中にて５５０℃で３０分間、及び窒素中にて８５０℃で３０分間、酸化又は硬化させた。ＰＳＳＸフィルムから得られた二酸化ケイ素層は、希釈１００：１のＨＦエッチング液に暴露した際、７６Å／分のエッチング速度を示した。比較すると、このエッチング速度は、ＨＳＱフィルム（対照）から得られた二酸化ケイ素層にて測定された１２５Å／分のエッチング速度よりも遥かに低いものとして観察された。

以下の具体例は、本発明を説明するよう提供され、本発明の範囲を限定すると解釈するべきではない。

実施例１−モノマーの調製
この実施例では、１０３３グラムのトルエンに溶解した２６１グラムのＳｉ（ＳｉＣｌ_３）_４を、４４８ｍｌのメタノールと混合した。反応混合物から低沸点副産物の全てを除去し、合計２０９グラムのメトキシ化粗生成物を単離した。粗生成物を１１５４ｍｌのメタノール中に所定の時間、再混合して、生成物を精製した。メタノールを除去した後、合計２０６ｇの高純度Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_４を回収した。この反応からの、モノマー、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_４の得られた純度は９０％を超え、総収率は約８７％であった。生成物の構造及び純度は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）、ガスクロマトグラフィー−質量分析法（ＧＣ−ＭＳ）、核磁気共鳴（ＮＭＲ）、ラマン分光法、及びＵＶ−Ｖｉｓ分光法を用いて確認した。当業者は、ＧＣ、ＧＣ−ＭＳ、ＮＭＲ、ラマン、及びＵＶ−Ｖｉｓが、化学反応にて調製された材料の組成及び純度を確認するのに使用される通常の技術であることを理解するであろう。

実施例２−ＰＳＳＸコポリマーの調製
この実施例では、１６．６６グラムのＳｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_４を１０．５５グラムの０．１ＮＨＣｌを用いて、ＳｉＯＭｅ：Ｈ_２Ｏのモル比１：１．５にて、７０．３７グラムのエタノール中にて室温で３時間加水分解してＰＳＳＸコポリマーを形成した。次いで、１３８．２２グラムのＰＧＭＥＡを加え、溶液を５１．２０グラムに濃縮して安定な１５重量％の樹脂溶液を得た。ここで図４を参照すると、ＰＧＭＥＡ溶媒中のＰＳＳＸコポリマーは、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、約１５．５〜１９．０分の溶出時間内で分離されることが示された。当業者は、測定されたＧＰＣ検出器レスポンスを重量分率に変換し得るとともに、装置の正確なキャリブレーションによって溶出時間を分子量スケールに変換することができることを理解するであろう。この実施例で調製したＰＳＳＸコポリマーは、約１５００ａｍｕのオーダーの数平均分子量（Ｍ_ｎ）と、約３５００ａｍｕの重量平均分子量（Ｍ_ｗ）を示す。

理論に拘束されることを望むわけではないが、ＳｉＳｉ_４単位は、測定した^２９ＳｉＮＭＲデータ（図示せず）の解釈により決定されるように、コポリマー又は樹脂中で未変化のままであると考えられる。この実施例では、本開示の教示に従って調製したＰＳＳＸコポリマーは、［Ｓｉ_５Ｏ_ｘ（ＯＨ）_ｙ（ＯＭｅ）_ｚ］_ｎ（式中、ｘ、ｙ、及びｚは、０以上の数であり、（２ｘ＋ｙ＋ｚ）の和は１２に等しい）の組成を示す。この樹脂はシラノール濃度が高いため、冷凍室内にて例えば−１５℃で保管してもよく、樹脂は長期間安定した状態を保ち、即ち長いシェルフライフを示すであろう。

当業者は、記載した測定値が、多様な異なる試験方法により得ることができる標準的な測定値であることを認識するであろう。実施例に記載した試験方法は、必要な測定値のそれぞれを得るために利用可能な方法を１つだけ表したにすぎない。

前述した本発明の様々な実施形態の記載は、説明及び記述を目的として提示されている。この記載は網羅的なものではなく、又は開示した実施形態そのものに本発明を限定することを意図するものではない。上記の教示に照らして、多数の修正又は変更が可能である。論じられた実施形態は、本発明の原理及びその実際的な適用の最良の説明を提供するよう選択及び記載され、それにより当業者は、想定される特定の使用に適した様々な修正とともに、本発明を様々な実施形態で使用することが可能となる。そのような修正及び変更の全ては、それらが公正に、法律的に、かつ公平に権利を与えられた広さに従って解釈された場合、添付の特許請求の範囲により決定される本発明の範囲内に含まれる。

Claims

基板上に二酸化ケイ素層を形成する際に使用されるポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーであって、前記ＰＳＳＸコポリマーが、Ｓｉ_ｘＯ_ｙ（ＯＨ）_ｚ（式中、ｙ及びｚは、（２ｙ＋ｚ）≦（２ｘ＋２）の関係により規定される０以上の数であり、ｘは、４又は５のいずれかである。）単位を含む、ポリシランシロキサンコポリマー。
ｘが５である、請求項１に記載のポリシランシロキサンコポリマー。
前記ＰＳＳＸコポリマーがＳｉ−Ｃ共有結合を含まない、請求項１又は２に記載のポリシランシロキサンコポリマー。
ポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーの調製方法であって、
ペルアルコキシオリゴシラン、アルコキシクロロオリゴシラン、及びこれらの混合物の群から選択される所定の数のモノマーを供給する工程と、
前記モノマーをプロトン性溶媒中に混合して、反応混合物を形成する工程と、
前記反応混合物中の前記モノマーを加水分解して、ＰＳＳＸコポリマーを形成する工程と、
を含む、方法。
所定の数のペルアルコキシオリゴシラン、又はアルコキシクロロオリゴシランモノマーを供給する前記工程が、一般式：
Ｈ_ｗＳｉ_ｘ（ＯＲ）_ｙＣｌ_ｚ
（式中、Ｒは、アルキル基であり、ｗは、０又は１のいずれかであり、ｘは、４又は５のいずれかであり、ｙ及びｚは、０以上の数であり、ｗ＝０及びｘ＝５のとき、（ｙ＋ｚ）＝（２ｘ＋２）であり、又はｗ＝１及びｘ＝４のとき、（ｙ＋ｚ）＝９である。）を有するモノマーを使用する、請求項４に記載の方法。
Ｒが、メチル基及びエチル基の群から選択される１つである、請求項５に記載の方法。
前記モノマーが、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_４、Ｓｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_３［Ｓｉ（ＯＭｅ）_２Ｃｌ］、ＨＳｉ［Ｓｉ（ＯＭｅ）_３］_３、及びこれらの混合物の群から１つ選択される、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
前記反応混合物中の前記モノマーを加水分解する前記工程が、前記プロトン性溶媒中に存在する過剰の酸性水を使用する、請求項４〜７のいずれか一項に記載の方法。
前記モノマーをプロトン性溶媒中に混合する前記工程が、メチルアルコール、エチルアルコール、及びイソプロピルアルコールの群から１つ選択されるプロトン性溶媒を使用する、請求項４〜８のいずれか一項に記載の方法。
前記プロトン性溶媒をフィルム形成溶媒で置き換える工程を更に含む、請求項４〜９のいずれか一項に記載の方法。
基板上に二酸化ケイ素層を調製する方法であって、
請求項４〜１０のいずれか一項に記載のポリシランシロキサン（ＰＳＳＸ）コポリマーを調製する工程と、
基板を供給する工程と、
前記基板に前記ＰＳＳＸコポリマーを適用して、ＰＳＳＸフィルムを形成する工程と、
前記ＰＳＳＸフィルムを酸化して二酸化ケイ素層を形成する工程と、
を含む、方法。
前記ＰＳＳＸフィルムを酸化して二酸化ケイ素層を形成する工程が、
前記ＰＳＳＸフィルムを、蒸気又は酸素ガスの群から選択される１つに暴露する工程と、
前記ＰＳＳＸフィルムを所定の時間、約６００℃未満に加熱する工程と、
を含む酸化プロセスを用いる、請求項１１に記載の方法。
前記二酸化ケイ素層を不活性雰囲気下で所定時間アニーリングする工程を更に含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
基板に前記ＰＳＳＸコポリマーを適用する前記工程が、スピンコーティング、フローコーティング、及びディップコーティングの群から１つ選択される方法を用いる、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
電子デバイスにおける誘電体又はバリア材として使用される二酸化ケイ素層であって、前記二酸化ケイ素層が、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法に従って調製されている、二酸化ケイ素層。
電子デバイスであって、前記電子デバイスが、基板と、前記基板と接触した二酸化ケイ素層とを備え、前記二酸化ケイ素層が、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法に従って調製されており、
前記二酸化ケイ素層が、誘電体又はバリア材として使用するのに十分な密度を有する、電子デバイス。