KR102446983B1 - Composition for forming silica layer, and silica layer - Google Patents

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KR102446983B1 KR1020180049179A KR20180049179A KR102446983B1 KR 102446983 B1 KR102446983 B1 KR 102446983B1 KR 1020180049179 A KR1020180049179 A KR 1020180049179A KR 20180049179 A KR20180049179 A KR 20180049179A KR 102446983 B1 KR102446983 B1 KR 102446983B1
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    • C09D7/20Diluents or solvents

Abstract

규소 함유 중합체, 그리고 용매를 포함하는 실리카 막 형성용 조성물로서, 상기 규소 함유 중합체의 중량평균분자량은 4,000 내지 10,000 g/mol이고, 상기 규소 함유 중합체의 α값은 0 초과 1.5 이하인 실리카 막 형성용 조성물에 관한 것이다. 상기 α값은 하기 식 1에 의해 정의된다.
[식 1]
α = B/A * 100
상기 식 1에서,
A는 1H-NMR 스펙트럼에서 4.5ppm 이상 5.5ppm 미만인 범위의 피크 면적이고, B는 1H-NMR 스펙트럼에서 3.3ppm 이상 3.5ppm 미만인 범위의 피크 면적이다. 단, 상기 1H-NMR 스펙트럼의 측정조건은 명세서 내에 기재한 바와 같다.
A composition for forming a silica film comprising a silicon-containing polymer and a solvent, wherein the silicon-containing polymer has a weight average molecular weight of 4,000 to 10,000 g/mol, and the α value of the silicon-containing polymer is greater than 0 and less than or equal to 1.5. is about The α value is defined by Equation 1 below.
[Equation 1]
α = B/A * 100
In Equation 1 above,
A is a peak area in a range of 4.5 ppm or more and less than 5.5 ppm in 1 H-NMR spectrum, and B is a peak area in a range of 3.3 ppm or more and less than 3.5 ppm in 1 H-NMR spectrum. However, the measurement conditions of the 1 H-NMR spectrum are as described in the specification.

Description

실리카 막 형성용 조성물 및 실리카 막{COMPOSITION FOR FORMING SILICA LAYER, AND SILICA LAYER}A composition for forming a silica film and a silica film

본 기재는 실리카 막 형성용 조성물, 상기 조성물을 사용하여 제조된 실리카 막에 관한 것이다.The present disclosure relates to a composition for forming a silica film and a silica film prepared using the composition.

평판 표시 장치에서는 스위칭 소자로서 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극 및 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 사용하며, 이 박막 트랜지스터를 제어하기 위한 주사 신호를 전달하는 게이트선(gate line)과 화소 전극에 인가될 신호를 전달하는 데이터선(data line)이 평판 표시 장치에 구비된다. 또한, 반도체와 여러 전극들 사이에는 이들을 구분하기 위한 절연막이 형성되어 있다.A flat panel display device uses a thin film transistor (TFT) including a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and a semiconductor as a switching element, and a gate line that transmits a scan signal for controlling the thin film transistor. ) and a data line transmitting a signal to be applied to the pixel electrode are provided in the flat panel display. In addition, an insulating film is formed between the semiconductor and the various electrodes to separate them.

상기 절연막은 규소 함유 중합체를 실리카로 전환시켜 형성되는 실리카 막을 사용하는 것이 일반적이다. 이 때, 규소 함유 중합체의 구조에 따라 실리카 막의 내식각성, 갭-필 특성, 평탄화 특성 등이 달라지고, 실리카 막 형성용 조성물의 저장 안정성도 영향을 받는다. 그런데, 이들 특성은 서로 상충되는 경향이 있어, 상기 물성을 동시에 만족하는 실리카 막이 요구된다.The insulating film generally uses a silica film formed by converting a silicon-containing polymer into silica. At this time, depending on the structure of the silicon-containing polymer, etch resistance, gap-fill characteristics, planarization characteristics, etc. of the silica film vary, and the storage stability of the composition for forming a silica film is also affected. However, these properties tend to conflict with each other, and a silica film that simultaneously satisfies the above properties is required.

일 구현예는 내식각성, 갭-필 특성 및 평탄화 특성이 우수한 실리카 막 형성용 조성물을 제공한다. One embodiment provides a composition for forming a silica film having excellent etch resistance, gap-fill characteristics, and planarization characteristics.

다른 구현예는 상기 실리카 막 형성용 규소 함유 중합체가 전환되어 얻어지는 실리카 성분을 포함하는 실리카 막을 제공한다. Another embodiment provides a silica film including a silica component obtained by converting the silicon-containing polymer for forming a silica film.

또 다른 구현예는 상기 실리카 막을 포함하는 전자 소자를 제공한다.Another embodiment provides an electronic device including the silica film.

일 구현예에 따르면, 규소 함유 중합체, 그리고 용매를 포함하는 실리카 막 형성용 조성물로서, 상기 규소 함유 중합체의 중량평균분자량은 4,000 내지 10,000 g/mol이고, 상기 규소 함유 중합체의 α값은 0 초과 1.5 이하인 실리카 막 형성용 조성물을 제공한다. According to one embodiment, a composition for forming a silica film comprising a silicon-containing polymer and a solvent, wherein the silicon-containing polymer has a weight average molecular weight of 4,000 to 10,000 g/mol, and the α value of the silicon-containing polymer is greater than 0 and 1.5 It provides the following compositions for forming a silica film.

단, 상기 α값은 하기 식 1에 의해 정의된다:However, the α value is defined by the following formula:

[식 1][Equation 1]

α = B/A * 100α = B/A * 100

상기 식 1에서, In Equation 1 above,

A는 1H-NMR 스펙트럼에서 4.5ppm 이상 5.5ppm 미만인 범위의 피크 면적이고,A is the peak area in the range of 4.5 ppm or more and less than 5.5 ppm in 1 H-NMR spectrum,

B는 1H-NMR 스펙트럼에서 3.3ppm 이상 3.5ppm 미만인 범위의 피크 면적이며,B is a peak area in the range of 3.3 ppm or more and less than 3.5 ppm in 1 H-NMR spectrum,

단, 상기 1H-NMR 스펙트럼은 하기 조건 1에 따라 측정한다:However, the 1 H-NMR spectrum is measured according to the following condition 1:

[조건 1][Condition 1]

규소 함유 중합체를 디부틸에테르 (Dibuthylether, DBE) 용매에 첨가하여 고형분 함량 18±0.1 중량%인 샘플 1을 준비한다. 이어서 상기 샘플 1을 3cc 취하여, 스핀코터(spin coater)를 이용하여 직경 8인치 실리콘 웨이퍼의 정 중앙에 디스펜스 한 다음, 1,500rpm으로 5분간 스핀 회전시켜 실리콘 웨이퍼 상에 막질을 형성한다. 이에 따라 형성된 막질을 커터로 채취한 다음, 채취된 막질을 CDCl3(Chloroform-d) 용매와 혼합하여 용액을 제조한다. 상기 용액의 총량에 대하여 상기 채취된 막질의 함량을 3.0 중량%로 조절하여 이를 샘플 2로 한다. 이어서, 샘플 2의 1H-NMR 스펙트럼을 300 MHz에서 측정한다.A silicon-containing polymer was added to a dibutyl ether (DBE) solvent to prepare Sample 1 having a solid content of 18±0.1 wt%. Next, 3 cc of Sample 1 was taken, dispensed in the center of an 8-inch-diameter silicon wafer using a spin coater, and then spin-rotated at 1,500 rpm for 5 minutes to form a film on the silicon wafer. The membrane thus formed is collected with a cutter, and the collected membrane is mixed with a CDCl 3 (Chloroform-d) solvent to prepare a solution. With respect to the total amount of the solution, the content of the sampled film was adjusted to 3.0% by weight, and this was referred to as sample 2. Then, the 1 H-NMR spectrum of Sample 2 is measured at 300 MHz.

상기 α값은 0.1 이상 1.5 이하일 수 있다.The α value may be 0.1 or more and 1.5 or less.

상기 규소 함유 중합체는 폴리실라잔, 폴리실록사잔 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The silicon-containing polymer may include polysilazane, polysiloxazane, or a combination thereof.

상기 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 디에틸벤젠, 트리메틸벤젠, 트리에틸벤젠, 사이클로헥산, 사이클로헥센, 데카히이드로 나프탈렌, 디펜텐, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 에틸사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 사이클로헥산, 사이클로헥센, p-멘탄, 디프로필에테르, 디부틸에테르, 아니솔, 아세트산 부틸, 아세트산 아밀, 메틸이소부틸케톤 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The solvent is benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, trimethylbenzene, triethylbenzene, cyclohexane, cyclohexene, decahydronaphthalene, dipentene, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, At least one selected from the group consisting of ethylcyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexane, cyclohexene, p-mentane, dipropyl ether, dibutyl ether, anisole, butyl acetate, amyl acetate, methyl isobutyl ketone, and combinations thereof may include.

상기 규소 함유 중합체는 상기 실리카 막 형성용 조성물의 총량에 대하여 0.1 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.The silicon-containing polymer may be included in an amount of 0.1 to 30 wt% based on the total amount of the composition for forming a silica film.

다른 구현예에 따르면, 상술한 실리카 막 형성용 조성물로부터 제조되는 실리카 막을 제공한다.According to another embodiment, there is provided a silica film prepared from the above-described composition for forming a silica film.

또 다른 구현예에 따르면, 상기 실리카 막을 포함하는 전자소자를 제공한다.According to another embodiment, an electronic device including the silica film is provided.

일 구현예에 따른 실리카 막 형성용 규소 함유 중합체는 내식각성, 갭-필 특성 및 평탄화 특성이 우수하다. 이를 포함하는 조성물을 제공함으로써, 우수한 내식각성 및 평탄화 특성을 갖는 실리카 막을 구현할 수 있다.The silicon-containing polymer for forming a silica film according to an exemplary embodiment has excellent etch resistance, gap-fill properties, and planarization properties. By providing a composition including the same, it is possible to implement a silica film having excellent etch resistance and planarization properties.

도 1은 중합예 1에 따른 규소 함유 중합체의 1H-NMR 프로파일을 나타낸 것이고,
도 2는 실시예 1에 따른 실리카막 형성용 조성물로부터 형성된 막 단면의 V-SEM 이미지이고,
도 3은 비교예 1에 따른 실리카막 형성용 조성물로부터 형성된 막 단면의 V-SEM 이미지이다.
1 shows a 1 H-NMR profile of a silicon-containing polymer according to Polymerization Example 1,
2 is a V-SEM image of a cross section of a film formed from the composition for forming a silica film according to Example 1;
3 is a V-SEM image of a cross section of a film formed from the composition for forming a silica film according to Comparative Example 1.

본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.The embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In order to clearly express various layers and regions in the drawings, the thicknesses are enlarged. Throughout the specification, like reference numerals are assigned to similar parts. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” another part, it includes not only cases where it is “directly on” another part, but also cases where there is another part in between. Conversely, when we say that a part is "just above" another part, we mean that there is no other part in the middle.

본명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물중의 수소원자가 할로겐원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 아릴알킬기, C1 내지 C30 알콕시기, C1 내지 C20 헤테로알킬기, C2 내지 C20 헤테로아릴기, C3 내지 C20 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C15의사이클로알케닐기, C6 내지 C15 사이클로알키닐기, C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '헤테로'란, N, O, S 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유한 것을 의미한다.In this specification, unless otherwise defined, 'substituted' means that a hydrogen atom in a compound is a halogen atom (F, Br, Cl, or I), a hydroxy group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, an amino group, an azido group, amidino group, hydrazino group, hydrazono group, carbonyl group, carbamyl group, thiol group, ester group, carboxyl group or its salt, sulfonic acid group or its salt, phosphoric acid or its salt, C1 to C20 alkyl group, C2 to C20 alkenyl group, C2 to C20 alkynyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 arylalkyl group, C1 to C30 alkoxy group, C1 to C20 heteroalkyl group, C2 to C20 heteroaryl group, C3 to C20 heteroarylalkyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, It means substituted with a substituent selected from a C3 to C15 cycloalkenyl group, a C6 to C15 cycloalkynyl group, a C2 to C30 heterocycloalkyl group, and combinations thereof. In addition, unless otherwise defined herein, 'hetero' means containing 1 to 3 heteroatoms selected from N, O, S and P.

또한, 본 명세서에서 "*"는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다. In addition, in this specification, "*" means a portion connected to the same or different atoms or chemical formulas.

이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 실리카 막 형성용 규소 함유 중합체를 설명한다. Hereinafter, a silicon-containing polymer for forming a silica film according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 규소 함유 중합체, 그리고 용매를 포함하는 실리카 막 형성용 조성물로서, 상기 규소 함유 중합체의 중량평균분자량은 4,000 내지 10,000 g/mol이고, 상기 규소 함유 중합체의 α값은 0 초과 1.5 이하인 실리카 막 형성용 조성물을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a composition for forming a silica film comprising a silicon-containing polymer and a solvent, wherein the silicon-containing polymer has a weight average molecular weight of 4,000 to 10,000 g/mol, and the α value of the silicon-containing polymer is It provides a composition for forming a silica film that is greater than 0 and less than or equal to 1.5.

여기서, 상기 α값은 하기 식 1에 의해 정의된다:Here, the α value is defined by the following formula:

[식 1][Equation 1]

α = B/A * 100α = B/A * 100

상기 식 1에서, In Equation 1 above,

A는 1H-NMR 스펙트럼에서 4.5ppm 이상 5.5ppm 미만인 범위의 피크 면적이고,A is the peak area in the range of 4.5 ppm or more and less than 5.5 ppm in 1 H-NMR spectrum,

B는 1H-NMR 스펙트럼에서 3.3ppm 이상 3.5ppm 미만인 범위의 피크 면적이며,B is a peak area in the range of 3.3 ppm or more and less than 3.5 ppm in 1 H-NMR spectrum,

단, 상기 1H-NMR 스펙트럼은 하기 조건 1에 따라 측정한다:However, the 1 H-NMR spectrum is measured according to the following condition 1:

[조건 1][Condition 1]

규소 함유 중합체를 디부틸에테르 (Dibuthylether, DBE) 용매에 첨가하여 고형분 함량 18±0.1 중량%인 샘플 1을 준비한다. 이어서 상기 샘플 1을 3cc 취하여, 스핀코터(spin coater)를 이용하여 직경 8인치 실리콘 웨이퍼의 정 중앙에 디스펜스 한 다음, 1,500rpm으로 5분간 스핀 회전시켜 실리콘 웨이퍼 상에 막질을 형성한다. 이에 따라 형성된 막질을 커터로 채취한 다음, 채취된 막질을 CDCl3(Chloroform-d) 용매와 혼합하여 용액을 제조한다. 상기 용액의 총량에 대하여 상기 채취된 막질의 함량을 3.0 중량%으로 조절하여 이를 샘플 2로 한다. 이어서, 샘플 2의 1H-NMR 스펙트럼을 300 MHz에서 측정한다.A silicon-containing polymer was added to a dibutyl ether (DBE) solvent to prepare Sample 1 having a solid content of 18±0.1 wt%. Next, 3 cc of Sample 1 was taken, dispensed in the center of an 8-inch-diameter silicon wafer using a spin coater, and then spin-rotated at 1,500 rpm for 5 minutes to form a film on the silicon wafer. The membrane thus formed is collected with a cutter, and the collected membrane is mixed with a CDCl 3 (Chloroform-d) solvent to prepare a solution. With respect to the total amount of the solution, the content of the sampled film was adjusted to 3.0% by weight, and this was referred to as Sample 2. Then, the 1 H-NMR spectrum of Sample 2 is measured at 300 MHz.

상기 식 1에서, 상기 A는 SiH 및 SiH2가 나타내는 피크 면적을 의미하고, 상기 B는 상기 조건 1에서 용매로서 사용된 디부틸에테르 (DBE)가 나타내는 피크 면적을 의미한다. 상기 1H-NMR 스펙트럼은 규소 함유 중합체의 구조적 특성을 규정하는 중요한 지표가 된다.In Equation 1, A means a peak area represented by SiH and SiH 2 , and B means a peak area represented by dibutyl ether (DBE) used as a solvent in Condition 1 above. The 1 H-NMR spectrum is an important indicator for defining the structural properties of the silicon-containing polymer.

일 구현예에 따른 실리카 막 형성용 조성물은 상기 조건 1 하에서 측정된 α값이 0 초과 1.5 이하의 범위를 가지고, 동시에 폴리스티렌 환산값에 따른 중량평균분자량이 4,000 내지 10,000 g/mol를 만족하는 규소 함유 중합체를 함유한다. 이에 따라, 후속되는 갭-필(gap-fill) 공정에서 보이드(void) 발생이 적고 갭 충진이 양호한 막을 형성할 수 있다. 또한, 후속되는 경화(curing) 공정에서 낮은 식각 속도를 유지하여 물리화학적 특성을 강화할 수 있다. The composition for forming a silica film according to an embodiment contains silicon having an α value in the range of greater than 0 and less than or equal to 1.5 under Condition 1, and at the same time satisfying a weight average molecular weight of 4,000 to 10,000 g/mol according to a polystyrene conversion value. contains a polymer. Accordingly, it is possible to form a film having less void generation and good gap filling in a subsequent gap-fill process. In addition, physicochemical properties may be enhanced by maintaining a low etch rate in a subsequent curing process.

상기 α값은 궁극적으로 중합체의 구조적 차이에서 기인하는 것으로, 중합체의 구조적 차이로 인해 후속 고온 경화 시 수분의 침투가 홀(Hole) 내부의 깊은 영역까지 도달하여 SiO2 전환량을 늘리고, 이 때 발생되는 아웃가스는 탈기(degassing)가 잘 되도록 한다. 이에 따라, 홀 심층부의 식각속도를 낮추고, 보이드(void) 발생이 최소화된 실리카 막을 만들 수 있다.The α value is ultimately due to the structural difference of the polymer. Due to the structural difference of the polymer, the penetration of moisture reaches a deep region inside the hole during subsequent high-temperature curing to increase the amount of SiO 2 conversion, which occurs at this time The outgas that is produced should be well degassed. Accordingly, it is possible to reduce the etch rate of the deep hole and to make a silica film in which the generation of voids is minimized.

내식각성은 식각가스 또한 식각액에 대해 식각이 되지 않는 성질을 의미하는 것으로, 내식각성이 좋을수록 단단한 막을 구현할 수 있다.Etching resistance refers to the property that the etching gas is not etched by the etching solution, and the better the etching resistance, the harder the film can be realized.

갭-필 특성은 규소 함유 중합체로부터 형성되는 실리카 막이 집적회로(IC) 내에 형성된 갭(gap)을 치밀하게 채우는 특성을 의미하는 것으로, 우수한 갭-필 특성은 내부 산화막 치밀도를 좋게 한다.The gap-fill characteristic refers to a characteristic in which a silica film formed from a silicon-containing polymer densely fills a gap formed in an integrated circuit (IC).

막 평탄성은 규소 함유 중합체로부터 형성되는 실리카 막의 두께가 균일한 정도를 의미하는 것으로, 막 평탄성이 좋을수록 실리카 막 형성 후 후속 공정이 용이하다.The film flatness refers to the degree to which the thickness of the silica film formed from the silicon-containing polymer is uniform. The better the film flatness, the easier the subsequent process after the formation of the silica film.

일반적으로 이들 특성은 서로 상충되는 관계에 있는데, 일 구현예에 따른 실리카 막 형성용 규소 함유 중합체는 상기 조건 1 하에서 측정된 α값이 0 초과 1.5 이하의 범위를 가지도록 중합체 구조가 설계되고, 동시에 폴리스티렌 환산값에 따른 중량평균분자량이 4,000 내지 10,000 g/mol를 만족함으로써, 내식각성, 갭-필 특성, 및 평탄화 특성을 동시에 충족할 수 있는 것이다.In general, these properties are in a conflicting relationship with each other. In the silicon-containing polymer for forming a silica film according to an embodiment, the polymer structure is designed such that the α value measured under the above condition 1 is in the range of greater than 0 and less than or equal to 1.5, and at the same time Since the weight average molecular weight according to the polystyrene conversion value satisfies 4,000 to 10,000 g/mol, etch resistance, gap-fill characteristics, and planarization characteristics can be simultaneously satisfied.

예를 들어, 상기 실리카 막 형성용 조성물에 함유된 규소 함유 중합체의 α값은 0.1 이상 1.5 이하 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the α value of the silicon-containing polymer contained in the composition for forming a silica film may be 0.1 or more and 1.5 or less, but is not limited thereto.

예를 들어, 상기 규소 함유 중합체는 폴리실라잔, 폴리실록사잔 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 실리카 막 형성용 규소 함유 중합체는 500 내지 10,000 의 수평균분자량을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the silicon-containing polymer may include polysilazane, polysiloxazane, or a combination thereof. For example, the silicon-containing polymer for forming a silica film may have a number average molecular weight of 500 to 10,000, but is not limited thereto.

한편, 상기 규소 함유 중합체는 예컨대 하기 화학식 A로 표현되는 부분(moiety)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the silicon-containing polymer may include, for example, a moiety represented by the following Chemical Formula A.

[화학식 A][Formula A]

Figure 112018042187027-pat00001
Figure 112018042187027-pat00001

상기 화학식 A에서, R1 내지 R3은, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된C7 내지 C30의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된알콕시기, 카르복실기, 알데히드기, 히드록시기, 또는 이들의 조합이고,In Formula A, R 1 to R 3 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group , a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C7 to C30 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group , a substituted or unsubstituted alkoxy group, a carboxyl group, an aldehyde group, a hydroxyl group, or a combination thereof,

상기 "*"은 연결지점을 의미한다.The "*" means a connection point.

일 예로, 상기 규소 함유 중합체는 할로실란과 암모니아가 반응하여 생성되는 폴리실라잔일 수 있다.For example, the silicon-containing polymer may be polysilazane produced by reacting halosilane with ammonia.

예를 들어, 상기 실리카 막 형성용 조성물에 포함된 규소 함유 중합체는 상기 화학식 A로 표시되는 부분(moiety) 외에, 하기 화학식 B로 표현되는 부분(moiety)을 더 포함할 수 있다. For example, the silicon-containing polymer included in the composition for forming a silica film may further include a moiety represented by the following Chemical Formula B in addition to the moiety represented by Chemical Formula A.

[화학식 B][Formula B]

Figure 112018042187027-pat00002
Figure 112018042187027-pat00002

상기 화학식 B의 R4 내지 R7은, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7 내지 C30의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된C2 내지 C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된알콕시기, 카르복실기, 알데히드기, 히드록시기, 또는 이들의 조합이고,R 4 to R 7 in Formula B are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group , a substituted or unsubstituted C7 to C30 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, A substituted or unsubstituted alkoxy group, a carboxyl group, an aldehyde group, a hydroxyl group, or a combination thereof,

상기 "*"은 연결지점을 의미한다.The "*" means a connection point.

이 경우, 상기 규소 함유 중합체는 그 구조 내에 규소-질소 (Si-N) 결합 부분 외에 규소-산소-규소(Si-O-Si) 결합 부분을 포함하여, 이러한 규소-산소-규소(Si-O-Si) 결합 부분이 열처리에 의한 경화 시 응력을 완화시켜 수축을 줄일 수 있다.In this case, the silicon-containing polymer comprises a silicon-oxygen-silicon (Si-O-Si) bonding moiety in addition to a silicon-nitrogen (Si-N) bonding moiety in its structure, so that such a silicon-oxygen-silicon (Si-O) -Si) When the bonding part is hardened by heat treatment, the stress can be relieved to reduce the shrinkage.

예를 들어, 상기 규소 함유 중합체는 상기 화학식 A로 표현되는 부분, 상기 화학식 B로 표현되는 부분을 포함하고, 나아가 하기 화학식 C로 표현되는 부분을 더 포함할 수 있다.For example, the silicon-containing polymer may include a moiety represented by Formula A, a moiety represented by Formula B, and further include a moiety represented by Formula C below.

[화학식 C][Formula C]

Figure 112018042187027-pat00003
Figure 112018042187027-pat00003

상기 화학식 C로 표현되는 부분은 말단부가 수소로 캡핑되어 있는 구조로, 이는 상기 폴리실라잔 또는 폴리실록사잔 구조 중 Si-H 결합의 총 함량에 대하여 15 내지 35 중량%로 포함될 수 있다. 상기 화학식 3의 부분이 폴리실라잔 또는 폴리실록사잔 구조 중에 상기 범위로 포함되는 경우, 열처리 시 산화반응이 충분히 일어나면서도 열처리 시 SiH3 부분이 SiH4로 되어 비산되는 것을 방지하여 수축을 방지하고, 이로부터 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The portion represented by Formula C has a structure in which the terminal portion is capped with hydrogen, and may be included in an amount of 15 to 35 wt% based on the total content of Si-H bonds in the polysilazane or polysiloxazane structure. When the portion of Formula 3 is included in the above range in the polysilazane or polysiloxazane structure, the oxidation reaction occurs sufficiently during heat treatment, while the SiH 3 portion becomes SiH 4 during heat treatment to prevent scattering to prevent shrinkage, and this It can prevent cracks from occurring.

상기 규소 함유 중합체는 상기 실리카 막 형성용 조성물의 총 함량에 대하여 0.1 내지 50 중량%로 포함될 수 있고, 예컨대 0.1 내지 30 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함되는 경우 적절한 점도를 유지할 수 있으며, 막 형성시 간극(void) 없이 평탄하고 고르게 형성될 수 있다.The silicon-containing polymer may be included in an amount of 0.1 to 50 wt%, for example, 0.1 to 30 wt%, based on the total content of the composition for forming a silica film. When included in the above range, an appropriate viscosity may be maintained, and the film may be formed evenly and evenly without a void during film formation.

상기 실리카 막 형성용 조성물에 포함되는 용매는 상기 규소 함유 중합체를 녹일 수 있는 용매라면 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 디에틸벤젠, 트리메틸벤젠, 트리에틸벤젠, 사이클로헥산, 사이클로헥센, 데카히이드로 나프탈렌, 디펜텐, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 에틸사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 사이클로헥산, 사이클로헥센, p-멘탄, 디프로필에테르, 디부틸에테르, 아니솔, 아세트산 부틸, 아세트산 아밀, 메틸이소부틸케톤 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The solvent included in the composition for forming a silica film is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving the silicon-containing polymer, and specifically, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, trimethylbenzene, triethylbenzene, Cyclohexane, cyclohexene, decahydronaphthalene, dipentene, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, ethylcyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexane, cyclohexene, p-mentane, dipropyl ether, dibutyl It may include at least one selected from the group consisting of ether, anisole, butyl acetate, amyl acetate, methyl isobutyl ketone, and combinations thereof.

상기 실리카 막 형성용 조성물은 열산 발생제(thermal acid generator, TAG)를 더 포함할 수 있다.The composition for forming a silica film may further include a thermal acid generator (TAG).

열산 발생제는 상기 실리카 막 형성용 조성물의 현상성을 개선하기 위한 첨가제로, 상기 조성물에 포함된 유기 실란계 축중합체가 비교적 낮은 온도에서 현상될 수 있도록 한다. The thermal acid generator is an additive for improving the developability of the composition for forming a silica film, and allows the organosilane-based condensation polymer included in the composition to be developed at a relatively low temperature.

상기 열산 발생제는 열에 의해 산(H+)을 발생할 수 있는 화합물이면 특히 한정되지 않으나, 90℃ 이상에서 활성화되어 충분한 산을 발생하며 휘발성이 낮은 것을 선택할 수 있다.  The thermal acid generator is not particularly limited as long as it is a compound capable of generating an acid (H + ) by heat, but may be activated at 90° C. or higher to generate sufficient acid and have low volatility.

상기 열산 발생제는 예컨대 니트로벤질토실레이트, 니트로벤질벤젠술포네이트, 페놀 술포네이트, 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.The thermal acid generator may be selected from, for example, nitrobenzyltosylate, nitrobenzylbenzenesulfonate, phenol sulfonate, and combinations thereof.

상기 열산 발생제는 실리카 막 형성용 조성물의 총 함량에 대하여 0.01 내지 25중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위로 포함되는 경우 비교적 낮은 온도에서 상기 축중합체가 현상될 수 있는 동시에 코팅성을 개선할 수 있다. The thermal acid generator may be included in an amount of 0.01 to 25% by weight based on the total content of the composition for forming a silica film, and when included in the above range, the condensation polymer may be developed at a relatively low temperature and at the same time improve coating properties. have.

상기 실리카 막 형성용 조성물은 계면 활성제를 더 포함할 수 있다.The composition for forming a silica film may further include a surfactant.

계면 활성제는 특히 한정되지 않으며, 예컨대 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬에테르류, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르 등의 폴리옥시에틸렌알킬알릴에테르류, 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌블럭코폴리머류, 솔비탄모노라우레이트, 솔비탄모노팔미테이트, 솔비탄모노스테아레이트, 솔비탄모노올레이에트, 폴리옥시에틸렌솔비탄모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄트리올레이에이트, 폴리옥시에틸렌솔비탄트리스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌솔비탄지방산에스테르 등의 비이온성 계면활성제, 에프톱EF301, EF303, EF352((주)토켐프로덕츠 제조), 메가팩F171, F173(다이닛폰잉크(주) 제조), 프로라드FC430, FC431(스미토모쓰리엠(주) 제조), 아사히가드AG710, 샤프론S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106(아사히가라스(주) 제조) 등의 불소계 계면활성제, 오르가노실록산폴리머 KP341(신에쯔카가쿠고교(주) 제조) 등과 기타 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다. The surfactant is not particularly limited, and for example, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene nonyl phenol ether Polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as polyoxyethylene/polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbi Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as tan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, and polyoxyethylene sorbitan tristearate, EFTOP EF301, EF303, EF352 (Tochem Co., Ltd.) Products), Megapack F171, F173 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Prorad FC430, FC431 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Asahi Guard AG710, Saffron S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, and fluorine-based surfactants such as SC105 and SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and other silicone-based surfactants.

계면활성제는 실리카 막 형성용 조성물의 총 함량에 대하여 0.001 내지 10중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위로 포함되는 경우 용액의 분산성을 개선하는 동시에 막 형성시 막 두께의 균일성을 높일 수 있다.The surfactant may be included in an amount of 0.001 to 10% by weight based on the total content of the composition for forming a silica film, and when included in the above range, it is possible to improve the dispersibility of the solution and increase the uniformity of the film thickness during film formation.

상기 실리카 막 형성용 조성물은 상기 규소 함유 중합체 및 상기 성분들이 용매에 용해된 용액 형태일 수 있다.The composition for forming a silica film may be in the form of a solution in which the silicon-containing polymer and the components are dissolved in a solvent.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 기판 위에 상술한 실리카 막 형성용 조성물을 도포하는 단계; 상기 실리카 막 형성용 조성물이 도포된 기판을 건조하는 단계; 그리고 약 150℃ 이상의 비활성 기체 분위기 하에서 경화하는 단계를 포함하는 실리카 막 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, applying the above-described composition for forming a silica film on a substrate; drying the substrate coated with the composition for forming a silica film; And it provides a silica film manufacturing method comprising the step of curing in an inert gas atmosphere of about 150 ℃ or more.

상기 실리카 막 형성용 조성물은 용액 공정으로 도포할 수 있으며, 예컨대 스핀-온 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 인쇄 등과 같은 방법으로 도포할 수 있다.The composition for forming a silica film may be applied by a solution process, for example, by a method such as spin-on coating, slit coating, inkjet printing, or the like.

상기 기판은, 예컨대, 반도체, 액정 등의 디바이스 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate may be, for example, a device substrate such as a semiconductor or liquid crystal, but is not limited thereto.

본 발명의 다른 구현예에 따르면 상술한 실리카 막 형성용 규소 함유 중합체가 전환되어 얻어지는 실리카 성분을 포함하는 실리카 막을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a silica film comprising a silica component obtained by converting the above-described silicon-containing polymer for forming a silica film.

상기 실리카 막은, 예컨대, 절연막, 분리막, 하드코팅 막 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The silica film may be, for example, an insulating film, a separator, a hard coating film, and the like, but is not limited thereto.

본 발명의 상기 실리카 막을 포함하는 전자소자를 제공한다.  상기 전자소자는, 예컨대, LCD나 LED 등과 같은 디스플레이 소자, 또는 반도체 소자일 수 있다.An electronic device including the silica film of the present invention is provided. The electronic device may be, for example, a display device such as LCD or LED, or a semiconductor device.

이하, 실시예를 통하여 상술한 본 발명의 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention described above will be described in more detail through examples. However, the following examples are for illustrative purposes only, and do not limit the scope of the present invention.

규소 함유 중합체의 준비Preparation of silicon-containing polymers

비교중합예 1Comparative polymerization example 1

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반하면서 2시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 무기 폴리실라잔 용액에 건조 피리딘 약 100g 넣고, 고형분 10%로 100℃에서 중량평균분자량을 4,100 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. And after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 2 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained inorganic polysilazane solution, and polymerization was carried out so that the weight average molecular weight was 4,100 at 100°C with a solid content of 10%. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

본 명세서 내의 무기 폴리실라잔의 중량평균분자량은 Waters社 제 GPC(PLC Pump 1515)를 사용하여 측정하고, α값은 bruker社 제 NMR(300 MHz)를 사용하여 측정하였다.The weight average molecular weight of the inorganic polysilazane in the present specification was measured using GPC (PLC Pump 1515) manufactured by Waters, and the α value was measured using NMR (300 MHz) manufactured by Bruker.

비교중합예 2Comparative polymerization example 2

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반하면서 2시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 무기 폴리실라잔 용액에 건조 피리딘 약100g 넣고, 고형분 10%로 100℃에서 중량평균분자량을 5,500 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 2 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained inorganic polysilazane solution, and polymerization was carried out so that the weight average molecular weight was 5,500 at 100°C with a solid content of 10%. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

비교중합예 3Comparative polymerization example 3

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반 하면서 2시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 무 기폴리실라잔 용액에 건조 피리딘 약100g 넣고, 고형분 10%로 100℃에서 중량평균분자량을 9,800 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 2 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained inorganic polysilazane solution, and polymerization was conducted at 100° C. with a solid content of 10% to a weight average molecular weight of 9,800. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

비교중합예 4Comparative polymerization example 4

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반 하면서 2시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 무기 폴리실라잔 용액에 건조 피리딘 약100g 넣고, 고형분 10%로 150℃에서 중량평균분자량을 120,000 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 2 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained inorganic polysilazane solution, and polymerization was performed at 150° C. with a solid content of 10% to a weight average molecular weight of 120,000. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

비교중합예 5Comparative polymerization example 5

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반 하면서 2시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 무기 폴리실라잔 용액에 건조 피리딘 약100g 넣고, 고형분 10%로 150℃에서 중량평균분자량을 3,000 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 2 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained inorganic polysilazane solution, and polymerization was carried out so that the weight average molecular weight was 3,000 at 150 DEG C with a solid content of 10%. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

중합예 1Polymerization Example 1

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반 하면서 24시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 용액에 건조 피리딘 약100g 넣고, 고형분 10%로 100℃에서 중량평균분자량을 4,100 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 24 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained solution, and polymerization was performed at 100° C. with a solid content of 10% to a weight average molecular weight of 4,100. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

중합예 2Polymerization Example 2

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반 하면서 24시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 용액에 건조 피리딘 약100g을 넣고, 고형분 10%로 100℃에서 중량평균분자량을 5,500 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 24 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained solution, and polymerization was carried out at 100°C with a solid content of 10% so that the weight average molecular weight was 5,500. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

중합예 3Polymerization Example 3

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반 하면서 24시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 용액에 건조 피리딘 약100g 넣고, 고형분 10%로 100℃에서 중량평균분자량을 9,800 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 24 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained solution, and polymerization was carried out at 100°C with a solid content of 10% to a weight average molecular weight of 9,800. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

중합예 4Polymerization Example 4

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반 하면서 48시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 용액에 건조 피리딘 약100g 넣고, 고형분 10%로 100℃에서 중량평균분자량을 4,100 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 48 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained solution, and polymerization was performed at 100° C. with a solid content of 10% to a weight average molecular weight of 4,100. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

중합예 5Polymerization Example 5

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반 하면서 48시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 용액에 건조 피리딘 약100g 넣고, 고형분 10%로 100℃에서 중량평균분자량을 5,500 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 48 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained solution, and polymerization was performed at 100° C. with a solid content of 10% to a weight average molecular weight of 5,500. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

중합예 6Polymerization Example 6

용량 1L의 교반, 온도제어장치를 부착한 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조 피리딘 800g을 반응기에 주입하고 -1℃로 냉각했다. 이어서 디클로로실란 60g을 65분에 걸쳐서 주입했다. 그리고 교반 하면서 1시간 에이징(aging) 한 후, 여기에 암모니아 37g을 4시간에 걸쳐서 주입했다. 다음으로 교반 하면서 48시간 에이징(aging) 하였다. 건조질소를 12시간 주입하여 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색의 슬러리 상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서 0.1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하여 여액 680g을 얻었다. 여기에 건조 자일렌 800g을 첨가한 후, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 용액에 건조 피리딘 약100g 넣고, 고형분 10%로 100℃에서 중량평균분자량을 9,800 이 되도록 중합했다. 중합이 완료되면, 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 20% 로 조절하여, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과, 무기 폴리실라잔을 얻었다.The inside of the reactor equipped with a stirring and temperature control device with a capacity of 1 L was replaced with dry nitrogen. Then, 800 g of dry pyridine was injected into the reactor and cooled to -1°C. Then, 60 g of dichlorosilane was injected over 65 minutes. Then, after aging for 1 hour while stirring, 37 g of ammonia was injected here over 4 hours. Next, it was aged for 48 hours while stirring. Dry nitrogen was injected for 12 hours to remove ammonia remaining in the reactor. The obtained white slurry-like product was filtered in a dry nitrogen atmosphere using a 0.1 µm Teflon filter to obtain 680 g of a filtrate. After adding 800 g of dry xylene, the operation of replacing the solvent from pyridine to xylene using a rotary evaporator was repeated three times in total, adjusting the solid content concentration to 20%, and using a 0.1 μm Teflon filter filtered. About 100 g of dry pyridine was added to the obtained solution, and polymerization was carried out at 100°C with a solid content of 10% to a weight average molecular weight of 9,800. When polymerization is complete, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator is repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 20%, filtration with a 0.1 μm Teflon filter, inorganic polysilazane got

규소 함유 중합체의 of silicon-containing polymers 1One H-NMR 분석H-NMR analysis

비교중합예 1 내지 5 및 중합예 1 내지 6에 따른 규소 함유 중합체를 디부틸에테르(Dibuthylether, DBE) 용매에 첨가하여 고형분 함량 18±1 중량%인 샘플 1을 준비한다. 이어서 상기 샘플 1을 3cc 취하여, 스핀코터(spin coater) (MIKASA社, MS-A200)를 이용하여 직경 8인치 실리콘 웨이퍼(LG실트론社)의 정 중앙에 디스펜스 한 다음, 1,500rpm으로 5분간 스핀 회전시켜 실리콘 웨이퍼 상에 막질을 형성한다. 이에 따라 형성된 막질을 커터로 채취한 다음, 채취된 막질을 CDCl3(Chloroform-d) 용매와 혼합하여 용액을 제조한다. 상기 용액의 총량에 대하여 상기 채취된 막질의 함량을 3.0 중량%으로 조절하여 이를 샘플 2로 한다. 이어서, 샘플 2의 1H-NMR 스펙트럼을 300 MHz에서 측정한다.Sample 1 having a solid content of 18±1 wt% was prepared by adding the silicon-containing polymers according to Comparative Polymerization Examples 1 to 5 and Polymerization Examples 1 to 6 to a dibutyl ether (DBE) solvent. Then, 3 cc of the sample 1 was taken and dispensed in the center of an 8-inch diameter silicon wafer (LG Siltron) using a spin coater (MIKASA, MS-A200), and then spin-rotated at 1,500 rpm for 5 minutes. to form a film on the silicon wafer. The membrane thus formed is collected with a cutter, and then the collected membrane is mixed with a CDCl 3 (Chloroform-d) solvent to prepare a solution. With respect to the total amount of the solution, the content of the sampled film was adjusted to 3.0% by weight, and this was referred to as Sample 2. Then, the 1 H-NMR spectrum of Sample 2 is measured at 300 MHz.

1H-NMR 스펙트럼에서, 4.5ppm 이상 5.5ppm 미만인 범위의 피크 면적을 SiH 및 SiH2의 피크 면적(A)으로 하고, 3.3ppm 이상 3.5ppm 미만인 범위의 피크 면적을 DBE의 피크 면적(B)로 하여, B/A*100를 각각 산출한다.In 1 H-NMR spectrum, the peak area in the range of 4.5 ppm or more and less than 5.5 ppm is the peak area (A) of SiH and SiH 2 , and the peak area in the range of 3.3 ppm or more and less than 3.5 ppm is the peak area (B) of DBE. Thus, B/A*100 is calculated respectively.

그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.The results are shown in Table 1 below.

B/A*100B/A*100 중량평균 분자량 (g/mol)Weight average molecular weight (g/mol) 비교중합예 1Comparative polymerization example 1 1.861.86 4,1004,100 비교중합예 2Comparative polymerization example 2 2.242.24 5,5005,500 비교중합예 3Comparative polymerization example 3 2.582.58 9,8009,800 비교중합예 4Comparative polymerization example 4 0.640.64 120,000120,000 비교중합예 5Comparative polymerization example 5 0.100.10 3,0003,000 중합예 1Polymerization Example 1 0.890.89 4,1004,100 중합예 2Polymerization Example 2 1.021.02 5,5005,500 중합예 3Polymerization Example 3 1.411.41 9,8009,800 중합예 4Polymerization Example 4 0.110.11 4,1004,100 중합예 5Polymerization Example 5 0.230.23 5,5005,500 중합예 6Polymerization Example 6 0.940.94 9,8009,800

상기 표 1을 참고하면, 중합예 1 내지 6에 따른 규소 함유 중합체의 중량평균분자량은 4,000 내지 10,000 g/mol이고, 1H-NMR 스펙트럼 측정 시 상술한 식 1로서 정의되는 α값이 0 초과 1.5 이하임을 알 수 있다.Referring to Table 1, the weight average molecular weight of the silicon-containing polymers according to Polymerization Examples 1 to 6 is 4,000 to 10,000 g/mol, and when measuring 1 H-NMR spectrum, the α value defined as Formula 1 above is greater than 0 and 1.5 It can be seen that the following

한편, 도 1은 중합예 1에 따른 규소 함유 중합체의 1H-NMR 프로파일을 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 중합예 1 내지 6에 따른 규소 함유 중합체는(3.3ppm 이상 3.5ppm 미만인 범위의 피크 면적, 즉, DBE의 피크 면적(B))/(SiH 및 SH2의 피크 면적(A))*100의 값 (즉, α값)이 0 초과 1.5 이하의 범위 내에 존재함을 알 수 있다.Meanwhile, FIG. 1 shows a 1 H-NMR profile of a silicon-containing polymer according to Polymerization Example 1. Referring to FIG. 1, the silicon-containing polymer according to Polymerization Examples 1 to 6 (peak area in the range of 3.3 ppm or more and less than 3.5 ppm, that is, DBE peak area (B))/(SiH and SH 2 peak area (A) It can be seen that the value of ))*100 (ie, α value) exists within the range of greater than 0 and less than or equal to 1.5.

실리카 막 형성용 조성물의 제조 Preparation of a composition for forming a silica film

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5

상기 중합예 1 내지 6 및 비교 중합예 1 내지 5에서 얻어진 규소 함유 중합체를 로터리 이베퍼레이터를 사용하여 용매를 다이부틸에테르로 치환하는 조작을 70℃에서 4회 반복하여 고형분 농도를 15% 로 조절하고, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과하여, 각각 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따른 실리카 막 형성용 조성물을 얻었다.The operation of replacing the solvent with dibutyl ether for the silicon-containing polymer obtained in Polymerization Examples 1 to 6 and Comparative Polymerization Examples 1 to 5 using a rotary evaporator was repeated 4 times at 70° C. to adjust the solid content concentration to 15%. and filtration with a 0.1 μm Teflon filter to obtain compositions for forming a silica film according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, respectively.

내식각성 평가Corrosion resistance evaluation

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에 따른 실리카막 형성용 조성물을 각각 3cc씩 취하여 스핀코터 (MIKASA社 제, MS-A200)로 직경 8인치 실리콘 웨이퍼 중앙부분에 디스펜싱한 후, 1500 rpm으로 20초간 스핀 도포하였다. 그 후 150℃에서 3분간 핫플레이트로 가열 및 건조한 다음, 600℃ WET curing 공정을 30분 진행하여 실리카막을 형성하였다. 그 후, 1wt%의 DHF (Dilute Hydrofluoric acid)에 120초간 침지시킨 후, 막 단면을 V-SEM 사진을 통해 관찰하였다.3 cc of each of the compositions for forming a silica film according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were dispensed with a spin coater (manufactured by MIKASA, MS-A200) in the center of an 8-inch diameter silicon wafer, followed by 1500 rpm was spin coated for 20 seconds. Thereafter, after heating and drying with a hot plate at 150° C. for 3 minutes, a WET curing process at 600° C. was performed for 30 minutes to form a silica film. Then, after immersion in 1wt% DHF (Dilute Hydrofluoric acid) for 120 seconds, the membrane cross-section was observed through a V-SEM photograph.

도 2는 실시예 1에 따른 실리카막 형성용 조성물로부터 형성된 막 단면의 V-SEM 이미지이고, 도 3은 비교예 1에 따른 실리카막 형성용 조성물로부터 형성된 막 단면의 V-SEM 이미지이다.2 is a V-SEM image of a cross-section of a film formed from the composition for forming a silica film according to Example 1, and FIG. 3 is a V-SEM image of a cross-section of a film formed from the composition for forming a silica film according to Comparative Example 1.

도 2 및 3을 참조하면, 실시예 1에 따른 실리카막 형성용 조성물로부터 형성된 막은 비교예 1에 따른 실리카막 형성용 조성물로부터 형성된 막과 비교하여, 습식 식각 과정을 거친 후의 막 단면의 식각도가 상대적으로 작은 것을 알 수 있다.2 and 3 , the film formed from the composition for forming a silica film according to Example 1 has an etch rate of the film cross-section after the wet etching process compared to the film formed from the composition for forming a silica film according to Comparative Example 1. It can be seen that relatively small

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also It belongs to the scope of the present invention.

Claims (7)

규소 함유 중합체, 그리고 용매를 포함하는 실리카 막 형성용 조성물로서,
상기 규소 함유 중합체의 중량평균분자량은 4,000 내지 10,000 g/mol이고,
상기 규소 함유 중합체의 α값은 0.1 이상 1.5 이하인
실리카 막 형성용 조성물:
단, 상기 α값은 하기 식 1에 의해 정의된다.
[식 1]
α = B/A * 100
상기 식 1에서,
A는 1H-NMR 스펙트럼에서 4.5ppm 이상 5.5ppm 미만인 범위의 피크 면적이고,
B는 1H-NMR 스펙트럼에서 3.3ppm 이상 3.5ppm 미만인 범위의 피크 면적이며,
단, 상기 1H-NMR 스펙트럼은 하기 조건 1에 따라 측정한다:
[조건 1]
규소 함유 중합체를 디부틸에테르 (Dibuthylether, DBE) 용매에 첨가하여 고형분 함량 18±0.1 중량%인 샘플 1을 준비한다. 이어서 상기 샘플 1을 3cc 취하여, 스핀코터(spin coater)를 이용하여 직경 8인치 실리콘 웨이퍼의 정 중앙에 디스펜스 한 다음, 1,500rpm으로 5분간 스핀 회전시켜 실리콘 웨이퍼 상에 막질을 형성한다. 이에 따라 형성된 막질을 커터로 채취한 다음, 채취된 막질을 CDCl3(Chloroform-d) 용매와 혼합하여 용액을 제조한다. 상기 용액의 총량에 대하여 상기 채취된 막질의 함량을 3.0 중량%로 조절하여 이를 샘플 2로 한다. 이어서, 샘플 2의 1H-NMR 스펙트럼을 300 MHz에서 측정한다.
A composition for forming a silica film comprising a silicon-containing polymer and a solvent, the composition comprising:
The silicon-containing polymer has a weight average molecular weight of 4,000 to 10,000 g/mol,
The α value of the silicon-containing polymer is 0.1 or more and 1.5 or less.
A composition for forming a silica film:
However, the α value is defined by the following formula (1).
[Equation 1]
α = B/A * 100
In Equation 1 above,
A is the peak area in the range of 4.5 ppm or more and less than 5.5 ppm in 1 H-NMR spectrum,
B is the peak area in the range of 3.3 ppm or more and less than 3.5 ppm in 1 H-NMR spectrum,
However, the 1 H-NMR spectrum is measured according to the following condition 1:
[Condition 1]
A silicon-containing polymer was added to a dibutyl ether (DBE) solvent to prepare Sample 1 having a solid content of 18±0.1 wt%. Next, 3 cc of Sample 1 was taken, dispensed in the center of an 8-inch-diameter silicon wafer using a spin coater, and then spin-rotated at 1,500 rpm for 5 minutes to form a film on the silicon wafer. The membrane thus formed is collected with a cutter, and the collected membrane is mixed with a CDCl 3 (Chloroform-d) solvent to prepare a solution. With respect to the total amount of the solution, the content of the collected film was adjusted to 3.0 wt%, and this was referred to as Sample 2. Then, the 1 H-NMR spectrum of Sample 2 is measured at 300 MHz.
삭제delete 제1항에서,
상기 규소 함유 중합체는 폴리실라잔, 폴리실록사잔 또는 이들의 조합을 포함하는 실리카 막 형성용 조성물.
In claim 1,
The silicon-containing polymer is a composition for forming a silica film comprising polysilazane, polysiloxazane, or a combination thereof.
제1항에서,
상기 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 디에틸벤젠, 트리메틸벤젠, 트리에틸벤젠, 사이클로헥산, 사이클로헥센, 데카히이드로 나프탈렌, 디펜텐, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 에틸사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 사이클로헥산, 사이클로헥센, p-멘탄, 디프로필에테르, 디부틸에테르, 아니솔, 아세트산 부틸, 아세트산 아밀, 메틸이소부틸케톤, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 실리카 막 형성용 조성물.
In claim 1,
The solvent is benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, trimethylbenzene, triethylbenzene, cyclohexane, cyclohexene, decahydronaphthalene, dipentene, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, At least selected from the group consisting of ethylcyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexane, cyclohexene, p-mentane, dipropyl ether, dibutyl ether, anisole, butyl acetate, amyl acetate, methyl isobutyl ketone, and combinations thereof A composition for forming a silica film comprising one.
제1항에서,
상기 규소 함유 중합체는 상기 실리카 막 형성용 조성물의 총량에 대하여 0.1 내지 30 중량%로 포함되어 있는 실리카 막 형성용 조성물.
In claim 1,
The silicon-containing polymer is included in an amount of 0.1 to 30% by weight based on the total amount of the composition for forming a silica film.
제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 실리카 막 형성용 조성물로부터 제조된 실리카 막.A silica film prepared from the composition for forming a silica film of any one of claims 1 and 3 to 5. 제6항에 따른 실리카 막을 포함하는 전자 소자.An electronic device comprising the silica film according to claim 6 .
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