KR20140068047A - 성막재료, 이를 이용한 밀봉막 및 밀봉막의 용도 - Google Patents

성막재료, 이를 이용한 밀봉막 및 밀봉막의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 것 같은 특정 구조를 지니는 유기 규소화합물을 원료로서 이용해서, CVD에 의해 형성된 탄소함유 산화 규소로 이루어진 막을 밀봉막으로 해서 가스 배리어 부재, FPD 디바이스, 반도체 디바이스 등에 이용하는 것에 관한 것이다.

Description

성막재료, 이를 이용한 밀봉막 및 밀봉막의 용도{FILM-FORMING MATERIAL, SEALING FILM USING SAME, AND USE OF SEALING FILM}
본 발명은, 성막재료, 이를 이용한 밀봉막 및 그 용도에 관한 것이다. 특히 특정 구조를 가진 탄화수소기 치환 규소화합물을 원료로 하여, 화학기상성장법(CVD: Chemical Vapor Deposition)에 의해 성막해서 얻어진 탄소함유 산화 규소막으로 이루어진 밀봉막에 관한 것이다.
액정 모니터 및 유기 EL 디스플레이로 대표되는 플랫 패널 디스플레이(flat-panel display: 이하, FPD)에서는, 그 표시 패널의 기재로서 유리 기판이 이용되지만, 박막화, 경량화, 내충격성 향상, 플렉시블화, 및, 또한 롤-투-롤 프로세스에의 적응의 관점에서, 투명 플라스틱 기판에의 대체 요구가 높아지고 있다. 또한, 플라스틱 기판에 유기 반도체를 이용해서 유기 트랜지스터를 형성하거나, LSI, Si 박막 태양 전지, 유기 색소 증감(增感) 태양 전지, 유기 반도체 태양 전지 등을 형성하는 시도가 이루어지고 있다.
통상 시판되고 있는 플라스틱 기판에 상기 소자를 형성한 경우, 액정 소자, 유기 EL 소자, TFT 소자, 반도체 소자, 태양 전지 등, 형성된 소자 및 디바이스가 물 및/또는 산소에 약하기 때문에, 디스플레이의 표시에 다크 스팟이나 도트 빠짐이 발생하거나, 반도체 소자, 태양 전지 등이 기능하지 않게 되어, 실용을 견뎌내지 못한다. 따라서, 플라스틱 기판에 수증기 및/또는 산소 가스에 대한 가스 배리어 성능을 부여한 가스 배리어 플라스틱 기판이 필요해진다. 한편, 가스 배리어 성능을 부여한 투명 플라스틱 필름은, 식료품, 의약품, 전자재료, 전자부품 등의 포장재료 용도로서, 금후, 불투명한 알루미늄박 라미네이트 필름으로 변화시켜 점점 사용이 확대되는 방향에 있다.
투명 플라스틱 기판이나 투명 플라스틱 필름에 투명 가스 배리어 성능을 부여하는 방법으로서는, 물리적 성막법과 CVD법이 있다. 특허문헌 1에서는, 헥사메틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 및/또는 1,3-다이비닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산과 산소와 헬륨, 아르곤 등의 불활성 가스와의 혼합 가스를 원료로 해서 플라즈마 여기화학기상성장법(PECVD: Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)에 의해 가스 배리어층을 형성한 배리어 백(袋)용 필름을 제안하고 있지만, 그 가스 배리어 성능이 H2O = 0.2 내지 0.6g/㎡·day, O2 = 0.4 내지 0.5cc/㎡·day로 낮다.
또한, 본 발명자들은, 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 있어서, 2급 또는 3급 탄화수소기가 규소원자에 직접 결합된 구조를 지니는 실란 및 실록산 화합물을 이용해서, PECVD에 의해 저유전율 절연막을 형성하는 방법을 제안하고 있다. 그렇지만, 이들 방법은, 저밀도 박막을 형성하는 방법이며, 형성된 박막은, 밀봉재, 특히 가스 배리어 재료에 적합한 고밀도 박막은 아니었다.
JP 4139446 B JP 2004-6607 A JP 2005-51192 A
본 발명은 상기 과제를 감안해서 이루어진 것으로, 그 목적은, 특정 구조를 지니는 탄화수소기치환 규소화합물을 원료로 해서, CVD에 의해 얻어지는 탄소함유 산화 규소막으로 이루어진 밀봉막 및 그 막을 포함해서 이루어진 가스 배리어 부재, FPD 디바이스 및 반도체 디바이스를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 특정 구조를 지니는 탄화수소기치환기를 지니고, 특정 규소, 산소비를 지니는 규소화합물이 CVD용 성막재료로서 적합하고, 또한 이 특정 구조 및 조성비를 지니는 규소화합물을 원료로 해서 CVD에 의해 얻어진 막이 밀봉막으로서 유용한 것을 찾아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물을 함유하는 CVD용 성막재료이다. 또 본 발명은, 이러한 성막재료를 이용하고, CVD에 의해 성막한 밀봉막이다. 또한, 본 발명은, 전술한 밀봉막을 더욱 열처리, 자외선 조사처리 또는 전자선 처리해서 얻어지는 것을 특징으로 하는 밀봉막이다. 또, 본 발명은, 이들 밀봉막을 가스 배리어층으로서 이용하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 부재이다. 또 본 발명은 이들 밀봉막을 포함해서 이루어진 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 디바이스 또는 반도체 디바이스이다.
즉, 본 발명의 요지는, 하기 (1) 내지 (15)항에 존재한다.
(1) 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 화학기상성장법용의 성막재료.
(2) 바람직하게는, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물이, 하기 일반식 1로 표시되는 다이실록산화합물인 것을 특징으로 하는 상기 (1)항에 기재된 성막재료:
[일반식 1]
Figure pct00001
식 중, R1 및 R2는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R1 및 R2는 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R3 및 R4는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다.
(3) 바람직하게는, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물이, 하기 일반식 2로 표시되는 실란화합물인 것을 특징으로 하는 상기 (1)항에 기재된 성막재료:
[일반식 2]
Figure pct00002
(식 중, R5 및 R6은 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R5 및 R6은 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R7, R8 및 R9는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다. m은 1 내지 20의 정수를 나타낸다.
(4) 바람직하게는, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물이, 하기 일반식 3으로 표시되는 환상 실란 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 (1)항에 기재된 성막재료:
[일반식 3]
Figure pct00003
식 중, R10 및 R11은 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R10 및 R11은 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R12는 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다. n은 4 내지 40의 정수를 나타낸다.
(5) 바람직하게는, 일반식 1, 일반식 2또는 일반식 3의 R1과 R2, R5와 R6 또는 R10과 R11이, 함께 메틸이거나, 또는 각각 메틸과 에틸인 것을 특징으로 하는 상기 (2) 내지 (4)항 중 어느 한 항에 기재된 성막재료.
(6) 바람직하게는, 유기 규소화합물이, 1,3-다이아이소프로필다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이메틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이메틸다이실록산 또는 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산인 것을 특징으로 하는 상기 (2) 또는 (5)항에 기재된 성막재료.
(7) 바람직하게는, 유기 규소화합물이, 아이소프로필실란, 아이소프로필메틸실란, 아이소프로필다이메틸실란, 다이아이소프로필실란, 다이아이소프로필메틸실란, 트라이아이소프로필실란, sec-뷰틸실란, sec-뷰틸메틸실란, sec-뷰틸다이메틸실란, 다이-sec-뷰틸실란, 다이-sec-뷰틸메틸실란 또는 트라이-sec-뷰틸실란인 것을 특징으로 하는 상기 (3) 또는 (5)항에 기재된 성막재료.
(8) 바람직하게는, 유기 규소화합물이, 1,2,3,4-테트라아이소프로필사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타아이소프로필사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사아이소프로필사이클로헥사실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타아이소프로필사이클로테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카아이소프로필사이클로펜타실란 또는 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-운데카아이소프로필사이클로헥사실란인 것을 특징으로 하는 상기 (4) 또는 (5)항에 기재된 성막재료.
(9) 바람직하게는, 화학기상성장법이, 플라즈마 여기화학기상성장법인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (8)항 중 어느 한 항에 기재된 성막재료.
(10) 바람직하게는, 화학기상성장법이 촉매화학기상성장법인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (8)항 중 어느 한 항에 기재된 성막재료.
(11) 상기 (1) 내지 (10)항 중 어느 한 항에 기재된 성막재료를 이용해서 화학기상성장법에 의해 성막한 밀봉막.
(12) 바람직하게는, 상기 (11)항에 기재된 밀봉막을, 더욱 열처리, 자외선 조사처리 또는 전자선처리해서 얻어지는 것을 특징으로 하는 밀봉막.
(13) 상기 (11) 또는 (12)항에 기재된 밀봉막을 가스 배리어층으로서 이용하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 부재.
(14) 상기 (11) 또는 (12)항에 기재된 밀봉막을 포함해서 이루어진 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 디바이스.
(15) 상기 (11) 또는 (12)항에 기재된 밀봉막을 포함해서 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물을 함유하는 성막재료는, CVD에 의해 성막되어, 탄소함유 산화 규소막을 형성할 수 있고, 그것은 밀봉막으로서 사용할 수 있다. 특히, 본 밀봉막은 가스 배리어 필름 또는 가스 배리어 기판용의 가스 배리어층으로서 극히 유용하다.
도 1은 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치를 나타낸 도면;
도 2는 유도 결합형 리모트 PECVD 장치를 나타낸 도면;
도 3은 마이크로파 PECVD 장치를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 상세에 대해서 설명한다.
본 발명에 있어서, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 하기 일반식 1로 표시되는 다이실록산화합물, 하기 일반식 2로 표시되는 실란화합물, 하기 일반식 3으로 표시되는 환상 실란 화합물인 것이 바람직하다
[일반식 1]
Figure pct00004
식 중, R1 및 R2는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R1 및 R2는 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R3 및 R4는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다;
[일반식 2]
Figure pct00005
식 중, R5 및 R6은 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R5 및 R6은 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R7, R8 및 R9는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다. m은 1 내지 20의 정수를 나타낸다.
[일반식 3]
Figure pct00006
식 중, R10 및 R11은 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R10 및 R11은 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R12는 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다. n은 4 내지 40의 정수를 나타낸다.
상기 일반식 1의 R1 및 R2, 일반식 2의 R5 및 R6, 또는 일반식 3의 R10 및 R11은 각각 탄소수 1 내지 20의 포화 또는 불포화탄화수소기이며, 직쇄 형상, 분기쇄 형상 및 환상의 어느 쪽의 구조를 지녀도 된다. 또한, 그들이 서로 결합하여, 환상 구조를 형성한 것도 본 발명의 범위에 포함된다. 탄소수가 20을 초과할 경우에는, 대응하는 유기 할라이드 등 원료의 조달이 곤란해지거나, 조달할 수 있었다고 해도 순도가 낮을 경우가 있다. CVD 장치에서의 안정적 사용을 고려했을 경우, 유기 규소화합물의 증기압이 지나치게 낮지 않은 점에서, 탄소수 1 내지 10의 탄화수소기가 특히 바람직하다.
상기 일반식 1의 R1 및 R2, 일반식 2의 R5 및 R6, 또는 일반식 3의 R10 및 R11의 탄화수소기의 예로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 아릴기, 아릴알킬기, 알킬아릴기 및 비닐기를 비롯한 알케닐기를 들 수 있다. R1과 R2, R5와 R6, 또는 R10과 R11은 동일해도 상이해도 된다.
R1과 R2, R5와 R6 또는 R10과 R11이 서로 결합하고 있지 않을 경우의 예로서는, R1과 R2, R5와 R6 또는 R10과 R11이 각각 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-뷰틸, i-뷰틸, sec-뷰틸, tert-뷰틸, n-펜틸, tert-아밀, n-헥실, 사이클로헥실, 페닐, 벤질, 톨릴 등을 들 수 있다.
R1과 R2, R5와 R6 또는 R10과 R11이 서로 결합하고, 2급탄화수소기를 개재해서 Si에 결합하고 있는 기의 예로서는, 2급탄화수소기가 사이클로뷰틸, 사이클로뷰테닐, 사이클로펜틸, 사이클로펜타다이에닐, 사이클로헥실, 사이클로헥세닐, 사이클로옥테닐 또는 사이클로옥타다이에닐일 경우를 대표예로서 들 수 있다.
그 중에서도, R1과 R2, R5와 R6 또는 R10과 R11이 서로 결합해서, R1과 R2, R5와 R6 또는 R10과 R11이 모두 메틸인 아이소프로필, R1과 R2, R5와 R6 또는 R10과 R11이 각각 메틸과 에틸인 sec-뷰틸, R1과 R2, R5와 R6 또는 R10과 R11이 서로 결합한 사이클로펜틸, 사이클로펜타다이에닐, 또는 사이클로헥실, 사이클로헥세닐기가 경제적으로 바람직하고, 가스 배리어성이 현저하게 향상될 경우가 있다.
상기 일반식 1의 R3과 R4, 일반식 2의 R7, R8 및 R9, 또는 일반식 3의 R12는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타내고, 탄화수소기로서는, 포화 또는 불포화탄화수소기이며, 직쇄 형상, 분기쇄 형상, 및 환상의 어느 쪽의 구조를 지녀도 된다. 탄소수가 20을 초과했을 경우, 생성한 유기 규소화합물의 증기압이 낮아져, CVD 장치에서의 사용이 곤란해질 경우가 있어, 바람직하지 못할 경우가 있다.
상기 일반식 1의 R3과 R4, 일반식 2의 R7, R8 및 R9, 또는 일반식 3의 R12의 탄화수소기로서는, 상기의 일반식 1의 R1 및 R2, 일반식 2의 R5 및 R6, 또는 일반식 3의 R10 및 R11의 탄화수소기의 예와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.
특히 상기 일반식 1의 R3과 R4, 일반식 2의 R7, R8 및 R9, 또는 일반식 3의 R12가 각각 수소원자, 또는 탄소수 1 내지 4의 탄화수소기인 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-뷰틸, i-뷰틸, sec-뷰틸 혹은 tert-뷰틸인 경우, 고증기압에서, 원료조달상 바람직하다. 특히 수소원자나 2급 또는 3급 탄소치환기인 아이소프로필, sec-뷰틸 또는 tert-뷰틸일 경우, 가스 배리어성이 현저하게 향상될 경우가 있다.
그 중에서도, 일반식 1로 표시되는 다이실록산화합물 중에서도 하기 일반식 4의 규소원자에 직접 결합된 수소원자를 지니는 다이실록산화합물이 특히 바람직하고, 가스 배리어성이 극히 높은 밀봉막을 높은 성막속도로 형성할 수 있는 경우가 있다:
[일반식 4]
Figure pct00007
식 중, R1 및 R2는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R1 및 R2는 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R3은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다.
상기 일반식 1 또는 4로 표시되는 2급탄화수소기가 규소원자에 직접 결합된 구조를 지니는 다이실록산화합물의 구체예로서는,
1,3-다이아이소프로필다이실록산,
1,3-다이아이소프로필-1,3-다이메틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이에틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이비닐다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라아이소프로필다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이페닐다이실록산,
1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라에틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라비닐다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라페닐다이실록산,
1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이메틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이에틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이비닐다이실록산, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이페닐다이실록산, 1,1,1,3,3,3-헥사아이소프로필다이실록산,
1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산,
1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이메틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이에틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이비닐다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이페닐다이실록산,
1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라에틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라비닐다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라페닐다이실록산,
1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이메틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이에틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이비닐다이실록산, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸이소프로필-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이페닐다이실록산, 1,1,1,3,3,3-헥사-sec-뷰틸다이실록산,
1,3-다이사이클로펜틸다이실록산,
1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이메틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이에틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이비닐다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이페닐다이실록산,
1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라에틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라비닐다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라페닐다이실록산,
1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이메틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이에틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이비닐다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이페닐다이실록산, 1,1,1,3,3,3-헥사사이클로펜틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐다이실록산,
1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이메틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이에틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이비닐다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이페닐다이실록산,
1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라에틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라비닐다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라페닐다이실록산,
1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이메틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이에틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이비닐다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이페닐다이실록산, 1,1,1,3,3,3-헥사사이클로펜타다이에닐다이실록산,
1,3-다이사이클로헥실다이실록산,
1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이메틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이에틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이비닐다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이페닐다이실록산,
1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라에틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라비닐다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라페닐다이실록산,
1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이메틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이에틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이비닐다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이-n-프로필다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이-n-뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이아이소뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이페닐다이실록산, 1,1,1,3,3,3-헥사사이클로헥실다이실록산 등을 예시할 수 있다.
특히 1,3-다이아이소프로필다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이메틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이메틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 등이 바람직하다.
상기 일반식 1 또는 4의 2급탄화수소기가 규소원자에 직접 결합된 구조를 지니는 다이실록산화합물의 제조법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 가수분해 가능한 유기실란화합물로 제조할 수 있다.
예를 들면, 하기 일반식 5로 표시되는 유기 화합물과, 유기 리튬 또는 금속 리튬 입자를 반응시켜서 제조한, 2급 탄화수소기 및/또는 알케닐기와 리튬 원자가 직접 결합된 화합물을 제조하고, 이 화합물과 하기 일반식 6으로 표시되는 할로겐화 알콕시실란류를 반응시킴으로써, 하기 일반식 7로 표시되는 가수분해 가능한 유기실란화합물을 제조한다:
[일반식 5]
Figure pct00008
식 중, R1 및 R2는, 각각 상기 일반식 1 또는 4에 기재한 것과 같다. X는 수소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자를 나타낸다.
[일반식 6]
Figure pct00009
식 중, Y는 불소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자를 나타내고, R3 및 R4는, 각각 상기 일반식 1 또는 4에 기재한 것과 같다. R13은 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다. p는 0 내지 2의 정수를 나타낸다.
[일반식 7]
Figure pct00010
식 중, R1, R2, R3 및 R4는, 각각 상기 일반식 1 또는 4에 기재한 것과 같다. Y 및 R13은, 상기 일반식 6에 기재한 것과 같다. q는 0 내지 1의 정수를 나타낸다.
상기 가수분해 가능한 유기실란화합물의 제조 방법에 있어서, 유기 리튬 또는 금속 리튬 입자 대신에, 금속 마그네슘을 이용해도, 상기 일반식 7로 표시되는 가수분해 가능한 유기실란화합물을 제조할 수 있다.
일반식 5로 표시되는 유기 화합물 중, X가 염소원자, 브롬원자 또는 요오드 원자인 예로서는, 아이소프로필클로라이드, 아이소프로필브로마이드, 아이소프로필아이오다이드, sec-뷰틸클로라이드, sec-뷰틸브로마이드, sec-뷰틸아이오다이드, 사이클로펜틸클로라이드, 사이클로펜틸브로마이드, 사이클로펜틸아이오다이드, 사이클로헥실클로라이드, 사이클로헥실브로마이드 및 사이클로헥실아이오다이드를 들 수 있다.
또한, 일반식 5로 표시되는 유기 화합물 중, X가 수소원자인 예로서는, 사이클로펜타다이엔, 펜타메틸사이클로펜타다이엔, 1,2,3,4-테트라메틸-1,3-사이클로펜타다이엔 등을 들 수 있고, 이들 화합물에 대해서, n-뷰틸리튬, tert-뷰틸리튬 등의 유기 리튬을 반응시킴으로써, 2급 탄화수소기 및/또는, 알케닐기와 리튬 원자가 직접 결합된 화합물을 제조할 수 있다.
일반식 6으로 표시되는 할로겐화알콕시실란류의 예로서는, 예를 들면, 다이클로로실란, 다이브로모실란, 다이아이오도실란, 다이메톡시실란, 다이에톡시실란,
메틸다이클로로실란, 메틸다이브로모실란, 메틸다이아이오도실란, 메틸다이메톡시실란, 메틸다이에톡시실란,
에틸다이클로로실란, 에틸다이브로모실란, 에틸다이아이오도실란, 에틸다이메톡시실란, 에틸다이에톡시실란,
n-프로필다이클로로실란, n-프로필다이브로모실란, n-프로필다이아이오도실란, n-프로필다이메톡시실란, n-프로필다이에톡시실란, 아이소프로필다이클로로실란, 아이소프로필다이브로모실란, 아이소프로필다이아이오도실란, 아이소프로필다이메톡시실란, 아이소프로필다이에톡시실란,
n-뷰틸다이클로로실란, n-뷰틸다이브로모실란, n-뷰틸다이아이오도실란, n-뷰틸다이메톡시실란, n-뷰틸다이에톡시실란, 아이소뷰틸다이클로로실란, 아이소뷰틸다이브로모실란, 아이소뷰틸다이아이오도실란, 아이소뷰틸다이메톡시실란, 아이소뷰틸다이에톡시실란, sec-뷰틸다이클로로실란, sec-뷰틸다이브로모실란, sec-뷰틸다이아이오도실란, sec-뷰틸다이메톡시실란, sec-뷰틸다이에톡시실란, tert-뷰틸다이클로로실란, tert-뷰틸다이브로모실란, tert-뷰틸다이아이오도실란, tert-뷰틸다이메톡시실란, tert-뷰틸다이에톡시실란 등을 들 수 있다.
또한, 다이메틸다이클로로실란, 다이메틸다이브로모실란, 다이메틸다이아이오도실란, 다이메틸다이메톡시실란, 다이메틸다이에톡시실란,
다이에틸다이클로로실란, 다이에틸다이브로모실란, 다이에틸다이아이오도실란, 다이에틸다이메톡시실란, 다이에틸다이에톡시실란,
다이-n-프로필다이클로로실란, 다이-n-프로필다이브로모실란, 다이-n-프로필다이아이오도실란, 다이-n-프로필다이메톡시실란, 다이-n-프로필다이에톡시실란, 다이아이소프로필다이클로로실란, 다이아이소프로필다이브로모실란, 다이아이소프로필다이아이오도실란, 다이아이소프로필다이메톡시실란, 다이아이소프로필다이에톡시실란,
다이-n-뷰틸다이클로로실란, 다이-n-뷰틸다이브로모실란, 다이-n-뷰틸다이아이오도실란, 다이-n-뷰틸다이메톡시실란, 다이-n-뷰틸다이에톡시실란, 다이아이소뷰틸다이클로로실란, 다이아이소뷰틸다이브로모실란, 다이아이소뷰틸다이아이오도실란, 다이아이소뷰틸다이메톡시실란, 다이아이소뷰틸다이에톡시실란, 다이-sec-뷰틸다이클로로실란, sec-뷰틸다이브로모실란, 다이-sec-뷰틸다이아이오도실란, 다이-sec-뷰틸다이메톡시실란, 다이-sec-뷰틸다이에톡시실란, 다이-tert-뷰틸다이클로로실란, 다이-tert-뷰틸다이브로모실란, 다이-tert-뷰틸다이아이오도실란, 다이-tert-뷰틸다이메톡시실란, 다이-tert-뷰틸다이에톡시실란, 다이비닐다이클로로실란, 다이페닐다이클로로실란, 다이페닐다이메톡시실란 등을 들 수 있다.
본 제조법을 이용함으로써, 부생성물의 생성을 억제하여, 고수율로 고순도의 일반식 7로 표시되는 가수분해 가능한 유기실란화합물을 얻을 수 있다.
2급 탄화수소기와 리튬 원자가 직접 결합된 화합물의 제조 조건은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이하에 그 일례를 나타낸다.
사용하는 금속 리튬으로서는, 리튬 와이어, 리튬 리본, 리튬 샷 등을 이용할 수 있지만, 반응의 효율면에서, 500㎛ 이하의 입경을 지니는 리튬 미립자를 이용하는 것이 바람직하다.
또 금속 마그네슘을 사용할 경우에는, 마그네슘 리본, 마그네슘 입자, 마그네슘 파우더 등을 이용할 수 있다.
사용하는 유기 리튬은, n-뷰틸리튬의 n-헥산 용액, tert-뷰틸리튬의 n-펜탄 용액 등을 이용할 수 있다.
상기 반응에 이용하는 용매로서는, 해당 기술분야에서 사용되는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, n-펜탄, i-펜탄, n-헥산, 시클로헥산, n-헵탄, n-데칸 등의 포화 탄화수소류, 톨루엔, 자일렌, 데센-1 등의 불포화탄화수소류, 다이에틸에터, 다이프로필에터, tert-뷰틸메틸에터, 다이뷰틸에터, 사이클로펜틸메틸에터 등의 에터류를 사용할 수 있다. 또한, 이들의 혼합 용매도 사용할 수 있다.
상기 반응에 있어서의 반응 온도에 대해서는, 생성하는 2급 탄소원자와 리튬 원자가 결합한 화합물, 또는 2급 탄화수소기와 마그네슘 원자가 직접 결합된 화합물이 분해되지 않는 바와 같은 온도 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 통상, 공업적으로 사용되고 있는 온도인 -100 내지 200℃의 범위, 바람직하게는, -85 내지 150℃의 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 반응의 압력조건은, 가압 하, 상압 하, 감압 하의 어느 것이어도 가능하다.
합성한 2급 탄화수소기와 리튬 원자가 직접 결합된 화합물 또는 2급 탄화수소기와 마그네슘 원자가 직접 결합된 화합물에 대해서는, 제조 후, 그대로 이용할 수 있고, 또한, 미반응의 유기 할라이드, 금속 리튬, 금속 마그네슘, 반응 부생성물인 리튬 할라이드 또는 마그네슘 할라이드를 제거한 후, 사용할 수도 있다.
이와 같이 해서 얻어진, 2급 탄화수소기와 리튬 원자가 직접 결합된 화합물 또는 2급 탄화수소기와 마그네슘 원자가 직접 결합된 화합물과, 상기 일반식 7의 할로겐화 알콕시실란류와의 반응 조건은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이하에 그 일례를 나타낸다.
사용할 수 있는 반응 용매는, 상기 2급 탄소원자와 리튬 원자(또는 마그네슘 원자)가 직접 결합된 화합물의 반응 시 이용하는 것이 가능한 용매와 같은 것을 사용할 수 있다. 그 반응 온도에 대해서는, 2급 탄화수소기와 리튬 원자가 직접 결합된 화합물 또는 2급 탄화수소기와 마그네슘 원자가 직접 결합된 화합물이 분해되지 않는 바와 같은 온도범위에서 행하는 것이 바람직하다. 통상, 공업적으로 사용되고 있는 온도인 -100 내지 200℃의 범위, 바람직하게는, -85 내지 150℃의 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 반응의 압력조건은, 가압 하, 상압 하, 감압 하의 어느 것이어도 가능하다.
상기 일반식 1 또는 4의 다이실록산화합물의 제조법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 일반식 7의 가수분해 가능한 유기실란화합물을 산 혹은, 염기 공존 하, 물과 반응시키는 것에 의해 제조할 수 있다.
반응 시, 공존시키는 산으로서는, 염산, 질산, 황산 등의 무기산, 및 톨루엔설폰산 등의 유기산을 이용할 수 있다.
상기 일반식 1 또는 4의 다이실록산화합물의 제조 시, 사용할 수 있는 반응 용매는, 해당 기술분야에서 사용되는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, n-펜탄, i-펜탄, n-헥산, 시클로헥산, n-헵탄, n-데칸 등의 포화 탄화수소류, 톨루엔, 자일렌, 데센-1 등의 불포화탄화수소류, 다이에틸에터, 다이프로필에터, tert-뷰틸메틸에터, 다이뷰틸에터, 사이클로펜틸메틸에터, 테트라하이드로퓨란 등의 에터류, 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올, n-뷰탄올, tert-뷰탄올, 2-에틸헥산올 등의 알코올을 사용할 수 있다. 또한, 이들의 혼합 용매도 사용할 수 있다. 또한, 용매를 이용하지 않고, 상기 일반식 7의 가수분해 가능한 유기실란화합물 자체만으로 제조하는 것도 가능하다.
상기 일반식 1 또는 4의 다이실록산화합물의 제조 시의 반응 온도에 대해서는, 통상, 공업적으로 사용되고 있는 온도인 -100 내지 200℃의 범위, 바람직하게는, -85 내지 150℃의 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 반응의 압력조건은, 가압 하, 상압 하, 감압 하의 어느 것이어도 가능하다.
합성한 상기 일반식 1 또는 4의 다이실록산화합물의 정제법에 대해서는, 성막재료로서 사용하는 것에 유용한 수분함유량으로 하고 또한 규소, 탄소, 산소, 수소 이외의 제조 원료 유래의 불순물 원소량을 저감시키기 위하여, 부생하는 리튬염 또는 마그네슘염을 유리 필터, 소결 다공체 등을 이용한 여과, 상압 혹은 감압 증류 또는 실리카, 알루미나, 또는 고분자 겔을 이용한 칼럼 분리 등의 정제 수단에 의해 제거하면 된다. 이때, 필요에 따라서 이들 수단을 조합시켜서 사용해도 된다.
또, 실란올구조를 포함하는 부생성물이 함유될 경우, 실란올의 수산기를 수소화나트륨 또는 수소화칼륨 등으로, 나트륨염 또는 칼륨염으로 해서 침전시킨 후, 주생성물인 탄화수소기치환 알콕시실란을 증류에 의해 분리 생성할 수 있다.
제조 시에는, 해당 유기금속화합물 합성 분야에서의 방법을 따른다. 즉, 탈수 및 탈산소 된 질소 또는 아르곤 분위기하에서 행하고, 사용하는 용매 및 정제용의 칼럼 충전제 등은, 미리 탈수 조작을 실시해두는 것이 바람직하다. 또한, 금속잔사 및 파티클(particle) 등의 불순물도 제거해 두는 것이 바람직하다.
상기 일반식 2로 표시되는 실란화합물의 구체예로서는,
아이소프로필실란, 아이소프로필메틸실란, 아이소프로필에틸실란, 아이소프로필-n-프로필실란, 아이소프로필-n-뷰틸실란, 아이소프로필아이소뷰틸실란, 아이소프로필-sec-뷰틸실란, 아이소프로필-sec-뷰틸실란, 아이소프로필-n-헥실실란, 아이소프로필사이클로헥실실란, 아이소프로필사이클로펜틸실란, 아이소프로필사이클로펜타다이에닐실란, 아이소프로필페닐실란, 아이소프로필다이메틸실란, 아이소프로필다이에틸실란, 아이소프로필다이에틸실란, 아이소프로필-다이-n-프로필실란, 아이소프로필-다이-n-뷰틸실란, 아이소프로필다이아이소뷰틸실란, 아이소프로필-다이-sec-뷰틸실란, 아이소프로필-다이-n-헥실실란, 아이소프로필다이사이클로헥실실란, 아이소프로필다이사이클로펜틸실란, 아이소프로필다이사이클로펜타다이에닐실란, 아이소프로필다이페닐실란,
다이아이소프로필실란, 다이아이소프로필메틸실란, 다이아이소프로필에틸실란, 다이아이소프로필-n-프로필실란, 다이아이소프로필-n-뷰틸실란, 다이아이소프로필-sec-뷰틸실란, 다이아이소프로필-sec-뷰틸실란, 다이아이소프로필-n-헥실실란, 다이아이소프로필사이클로헥실실란, 다이아이소프로필사이클로펜틸실란, 다이아이소프로필사이클로펜타다이에닐실란, 다이아이소프로필페닐실란,
트라이아이소프로필실란, 트라이아이소프로필메틸실란, 트라이아이소프로필에틸실란, 트라이아이소프로필-n-프로필실란, 트라이아이소프로필-n-뷰틸실란, 트라이아이소프로필아이소뷰틸실란, 트라이아이소프로필-sec-뷰틸실란, 트라이아이소프로필-n-헥실실란, 트라이아이소프로필사이클로헥실실란, 트라이아이소프로필사이클로펜틸실란, 트라이아이소프로필사이클로펜타다이에닐실란, 트라이아이소프로필페닐실란, 테트라아이소프로필실란
sec-뷰틸실란, sec-뷰틸메틸실란, sec-뷰틸에틸실란, sec-뷰틸-n-프로필실란, sec-뷰틸-n-뷰틸실란, sec-뷰틸아이소뷰틸실란, sec-뷰틸-sec-뷰틸실란, sec-뷰틸-sec-뷰틸실란, sec-뷰틸-n-헥실실란, sec-뷰틸사이클로헥실실란, sec-뷰틸사이클로펜틸실란, sec-뷰틸사이클로펜타다이에닐실란, sec-뷰틸페닐실란,
sec-뷰틸다이메틸실란, sec-뷰틸다이에틸실란, sec-뷰틸다이에틸실란, sec-뷰틸-다이-n-프로필실란, sec-뷰틸-다이-n-뷰틸실란, sec-뷰틸다이아이소뷰틸실란, sec-뷰틸-다이-sec-뷰틸실란, sec-뷰틸-다이-n-헥실실란, sec-뷰틸다이사이클로헥실실란, sec-뷰틸다이사이클로펜틸실란, sec-뷰틸다이사이클로펜타다이에닐실란, sec-뷰틸다이페닐실란,
다이-sec-뷰틸실란, 다이-sec-뷰틸메틸실란, 다이-sec-뷰틸에틸실란, 다이-sec-뷰틸-n-프로필실란, 다이-sec-뷰틸-n-뷰틸실란, 다이-sec-뷰틸다이아이소뷰틸실란, 다이-sec-뷰틸-sec-뷰틸실란, 다이-sec-뷰틸-n-헥실실란, 다이-sec-뷰틸사이클로헥실실란, 다이-sec-뷰틸사이클로펜틸실란, 다이-sec-뷰틸사이클로펜타다이에닐실란, 다이-sec-뷰틸페닐실란,
트라이-sec-뷰틸실란, 트라이-sec-뷰틸메틸실란, 트라이-sec-뷰틸에틸실란, 트라이-sec-뷰틸-n-프로필실란, 트라이-sec-뷰틸-n-뷰틸실란, 트라이-sec-뷰틸아이소뷰틸실란, 트라이-sec-뷰틸-n-헥실실란, 트라이-sec-뷰틸사이클로헥실실란, 트라이-sec-뷰틸사이클로펜틸실란, 트라이-sec-뷰틸사이클로펜타다이에닐실란, 트라이-sec-뷰틸페닐실란, 테트라-sec-뷰틸실란
사이클로펜틸실란, 사이클로펜틸메틸실란, 사이클로펜틸에틸실란, 사이클로펜틸-n-프로필실란, 사이클로펜틸-n-뷰틸실란, 사이클로펜틸아이소뷰틸실란, 사이클로펜틸-sec-뷰틸실란, 사이클로펜틸-sec-뷰틸실란, 사이클로펜틸-n-헥실실란, 사이클로펜틸사이클로헥실실란, 사이클로펜틸사이클로펜타다이에닐실란, 사이클로펜틸페닐실란,
사이클로펜틸다이메틸실란, 사이클로펜틸다이에틸실란, 사이클로펜틸다이에틸실란, 사이클로펜틸-다이-n-프로필실란, 사이클로펜틸-다이-n-뷰틸실란, 사이클로펜틸다이아이소뷰틸실란, 사이클로펜틸-다이-sec-뷰틸실란, 사이클로펜틸-다이-n-헥실실란, 사이클로펜틸다이사이클로헥실실란, 사이클로펜틸다이사이클로펜틸실란, 사이클로펜틸다이사이클로펜타다이에닐실란, 사이클로펜틸다이페닐실란,
다이사이클로펜틸실란, 다이사이클로펜틸메틸실란, 다이사이클로펜틸에틸실란, 다이사이클로펜틸-n-프로필실란, 다이사이클로펜틸-n-뷰틸실란, 다이사이클로펜틸다이아이소뷰틸실란, 다이사이클로펜틸-sec-뷰틸실란, 다이사이클로펜틸-sec-뷰틸실란, 다이사이클로펜틸-n-헥실실란, 다이사이클로펜틸사이클로헥실실란, 다이사이클로펜틸사이클로펜타다이에닐실란, 다이사이클로펜틸페닐실란,
트라이사이클로펜틸실란, 트라이사이클로펜틸메틸실란, 트라이사이클로펜틸에틸실란, 트라이사이클로펜틸-n-프로필실란, 트라이사이클로펜틸-n-뷰틸실란, 트라이사이클로펜틸아이소뷰틸실란, 트라이사이클로펜틸-sec-뷰틸실란, 트라이사이클로펜틸-n-헥실실란, 트라이사이클로펜틸사이클로헥실실란, 트라이사이클로펜틸사이클로펜타다이에닐실란, 트라이사이클로펜틸페닐실란, 테트라사이클로펜틸실란
사이클로펜타다이에닐실란, 사이클로펜타다이에닐메틸실란, 사이클로펜타다이에닐에틸실란, 사이클로펜타다이에닐-n-프로필실란, 사이클로펜타다이에닐-n-뷰틸실란, 사이클로펜타다이에닐아이소뷰틸실란, 사이클로펜타다이에닐-sec-뷰틸실란, 사이클로펜타다이에닐-sec-뷰틸실란, 사이클로펜타다이에닐-n-헥실실란, 사이클로펜타다이에닐사이클로헥실실란, 사이클로펜타다이에닐사이클로펜틸실란, 사이클로펜타다이에닐페닐실란,
사이클로펜타다이에닐다이메틸실란, 사이클로펜타다이에닐다이에틸실란, 사이클로펜타다이에닐다이에틸실란, 사이클로펜타다이에닐-다이-n-프로필실란, 사이클로펜타다이에닐-다이-n-뷰틸실란, 사이클로펜타다이에닐다이아이소뷰틸실란, 사이클로펜타다이에닐-다이-sec-뷰틸실란, 사이클로펜타다이에닐-다이-n-헥실실란, 사이클로펜타다이에닐다이사이클로헥실실란, 사이클로펜타다이에닐다이사이클로펜틸실란, 사이클로펜타다이에닐다이페닐실란,
다이사이클로펜타다이에닐실란, 다이사이클로펜타다이에닐메틸실란, 다이사이클로펜타다이에닐에틸실란, 다이사이클로펜타다이에닐-n-프로필실란, 다이사이클로펜타다이에닐-n-뷰틸실란, 다이사이클로펜타다이에닐다이아이소뷰틸실란, 다이사이클로펜타다이에닐-sec-뷰틸실란, 다이사이클로펜타다이에닐-sec-뷰틸실란, 다이사이클로펜타다이에닐-n-헥실실란, 다이사이클로펜타다이에닐사이클로헥실실란, 다이사이클로펜타다이에닐사이클로펜틸실란, 다이사이클로펜타다이에닐페닐실란,
트라이사이클로펜타다이에닐실란, 트라이사이클로펜타다이에닐메틸실란, 트라이사이클로펜타다이에닐에틸실란, 트라이사이클로펜타다이에닐-n-프로필실란, 트라이사이클로펜타다이에닐-n-뷰틸실란, 트라이사이클로펜타다이에닐아이소뷰틸실란, 트라이사이클로펜타다이에닐-sec-뷰틸실란, 트라이사이클로펜타다이에닐-n-헥실실란, 트라이사이클로펜타다이에닐사이클로헥실실란, 트라이사이클로펜타다이에닐사이클로펜틸실란, 트라이사이클로펜타다이에닐페닐실란,
테트라사이클로펜타다이에닐실란,
사이클로헥실실란, 사이클로헥실메틸실란, 사이클로헥실에틸실란, 사이클로헥실-n-프로필실란, 사이클로헥실-n-뷰틸실란, 사이클로헥실아이소뷰틸실란, 사이클로헥실-sec-뷰틸실란, 사이클로헥실-sec-뷰틸실란, 사이클로헥실-n-헥실실란, 사이클로헥실사이클로헥실실란, 사이클로헥실사이클로펜틸실란, 사이클로헥실사이클로펜타다이에닐실란, 사이클로헥실페닐실란,
사이클로헥실다이메틸실란, 사이클로헥실다이에틸실란, 사이클로헥실다이에틸실란, 사이클로헥실-다이-n-프로필실란, 사이클로헥실-다이-n-뷰틸실란, 사이클로헥실다이아이소뷰틸실란, 사이클로헥실-다이-sec-뷰틸실란, 사이클로헥실-다이-n-헥실실란, 사이클로헥실다이사이클로펜틸실란, 사이클로헥실다이사이클로펜타다이에닐실란, 사이클로헥실다이페닐실란,
다이사이클로헥실실란, 다이사이클로헥실메틸실란, 다이사이클로헥실에틸실란, 다이사이클로헥실-n-프로필실란, 다이사이클로헥실-n-뷰틸실란, 다이사이클로헥실다이아이소뷰틸실란, 다이사이클로헥실-sec-뷰틸실란, 다이사이클로헥실-n-헥실실란, 다이사이클로헥실사이클로펜틸실란, 다이사이클로헥실사이클로펜타다이에닐실란, 다이사이클로헥실페닐실란,
트라이사이클로헥실실란, 트라이사이클로헥실메틸실란, 트라이사이클로헥실에틸실란, 트라이사이클로헥실-n-프로필실란, 트라이사이클로헥실n-뷰틸실란, 트라이사이클로헥실아이소뷰틸실란, 트라이사이클로헥실-sec-뷰틸실란, 트라이사이클로헥실-n-헥실실란, 트라이사이클로헥실사이클로펜틸실란, 트라이사이클로헥실사이클로펜타다이에닐실란, 트라이사이클로헥실페닐실란,
테트라사이클로헥실실란 등의 모노실란류,
1,3-다이아이소프로필다이실란,
1,3-다이아이소프로필-1,3-다이메틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이에틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이비닐다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라아이소프로필다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이페닐다이실란,
1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라메틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라에틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라비닐다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라페닐다이실란,
1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이메틸다이실란, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이에틸다이실란, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이비닐다이실란, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라아이소프로필-1,3-다이페닐다이실란, 1,1,1,3,3,3-헥사아이소프로필다이실란,
1,3-다이-sec-뷰틸다이실란,
1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이메틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이에틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이비닐다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이페닐다이실란,
1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라메틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라에틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라비닐다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라페닐다이실란,
1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이메틸다이실란, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이에틸다이실란, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이비닐다이실란, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸이소프로필-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸-1,3-다이페닐다이실란, 1,1,1,3,3,3-헥사-sec-뷰틸다이실란,
1,3-다이사이클로펜틸다이실란,
1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이메틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이에틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이비닐다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,3-다이페닐다이실란,
1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라메틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라에틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라비닐다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜틸-1,1,3,3-테트라페닐다이실란,
1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이메틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이에틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이비닐다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜틸-1,3-다이페닐다이실란, 1,1,1,3,3,3-헥사사이클로펜틸다이실란,
1,3-다이사이클로펜타다이에닐다이실란,
1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이메틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이에틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이비닐다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,3-다이페닐다이실란,
1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라에틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라비닐다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로펜타다이에닐-1,1,3,3-테트라페닐다이실란,
1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이메틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이에틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이비닐다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로펜타다이에닐-1,3-다이페닐다이실란, 1,1,1,3,3,3-헥사사이클로펜타다이에닐다이실란,
1,3-다이사이클로헥실다이실란,
1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이메틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이에틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이비닐다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,3-다이페닐다이실란,
1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라메틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라에틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라비닐다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라-n-프로필다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라-n-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라아이소뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라-sec-뷰틸다이실란, 1,3-다이사이클로헥실-1,1,3,3-테트라페닐다이실란,
1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이메틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이에틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이비닐다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이-n-프로필다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이-n-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이-sec-뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이아이소뷰틸다이실란, 1,1,3,3-테트라사이클로헥실-1,3-다이페닐다이실란, 1,1,1,3,3,3-헥사사이클로헥실다이실란 등의 다이실란류를 들 수 있다.
또 1,2,3-트라이아이소프로필트라이실란, 1,1,2,2,3,3-헥사아이소프로필트라이실란, 1,2,3-헥사아이소프로필-1,2,3-트라이메틸트라이실란, 1,2,3-헥사아이소프로필-1,1,2,3,3-펜타메틸트라이실란, 1,2,3,4-테트라아이소프로필테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타아이소프로필테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타아이소프로필펜타실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카아이소프로필펜타실란,
1,2,3-트라이-sec-뷰틸트라이실란, 1,1,2,2,3,3-헥사-sec-뷰틸트라이실란, 1,2,3,4-테트라-sec-뷰틸테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타-sec-뷰틸테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타-sec-뷰틸펜타실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카-sec-뷰틸펜타실란등의 사슬 형상 폴리실란류를 들 수 있다.
특히 아이소프로필실란, 아이소프로필메틸실란, 아이소프로필다이메틸실란, 다이아이소프로필실란, 다이아이소프로필메틸실란, 트라이아이소프로필실란, sec-뷰틸실란, sec-뷰틸메틸실란, sec-뷰틸다이메틸실란, 다이-sec-뷰틸실란, 다이-sec-뷰틸메틸실란 또는 트라이-sec-뷰틸실란 등이 바람직하다.
상기 일반식 3으로 표시되는 환상 실란 화합물의 구체예로서는,
1,2,3,4-테트라아이소프로필사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타아이소프로필사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사아이소프로필사이클로헥사실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타아이소프로필사이클로테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카아이소프로필사이클로펜타실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-운데카아이소프로필사이클로헥사실란, 1,2,3,4-테트라아이소프로필-1,2,3,4-테트라메틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라아이소프로필-1,2,3,4-테트라에틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라아이소프로필-1,2,3,4-테트라페닐사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타아이소프로필-1,2,3,4,5-펜타메틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타아이소프로필-1,2,3,4,5-펜타에틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타아이소프로필-1,2,3,4,5-펜타페닐사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사아이소프로필-1,2,3,4,5,6-헥사메틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사아이소프로필-1,2,3,4,5,6-헥사에틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사아이소프로필-1,2,3,4,5,6-헥사페닐사이클로헥사실란,
1,2,3,4-테트라-sec-뷰틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타-sec-뷰틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사-sec-뷰틸사이클로헥사실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타-sec-뷰틸사이클로테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카-sec-뷰틸사이클로펜타실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-운데카-sec-뷰틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4-테트라-sec-뷰틸-1,2,3,4-테트라메틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라-sec-뷰틸-1,2,3,4-테트라에틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라-sec-뷰틸-1,2,3,4-테트라페닐사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타-sec-뷰틸-1,2,3,4,5-펜타메틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타-sec-뷰틸-1,2,3,4,5-펜타에틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타-sec-뷰틸-1,2,3,4,5-펜타페닐사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사-sec-뷰틸-1,2,3,4,5,6-헥사메틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사-sec-뷰틸-1,2,3,4,5,6-헥사에틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사-sec-뷰틸-1,2,3,4,5,6-헥사페닐사이클로헥사실란,
1,2,3,4-테트라사이클로펜틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로펜틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로펜틸사이클로펜틸사이클로헥사실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타사이클로펜틸사이클로테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카사이클로펜틸사이클로펜타실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-운데카사이클로펜틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4-테트라사이클로펜틸-1,2,3,4-테트라메틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라사이클로펜틸-1,2,3,4-테트라에틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라사이클로펜틸-1,2,3,4-테트라페닐사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로펜틸-1,2,3,4,5-펜타메틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로펜틸-1,2,3,4,5-펜타에틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로펜틸-1,2,3,4,5-펜타페닐사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로펜틸-1,2,3,4,5,6-헥사메틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로펜틸-1,2,3,4,5,6-헥사에틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로펜틸-1,2,3,4,5,6-헥사페닐사이클로헥사실란,
1,2,3,4-테트라사이클로펜타다이에닐사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로펜타다이에닐사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로펜틸사이클로펜타다이에닐사이클로헥사실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타사이클로펜타다이에닐사이클로테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카사이클로펜타다이에닐사이클로펜타실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-운데카사이클로펜타다이에닐사이클로헥사실란, 1,2,3,4-테트라사이클로펜타다이에닐-1,2,3,4-테트라메틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라사이클로펜타다이에닐-1,2,3,4-테트라에틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라사이클로펜타다이에닐-1,2,3,4-테트라페닐사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로펜타다이에닐-1,2,3,4,5-펜타메틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로펜타다이에닐-1,2,3,4,5-펜타에틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로펜타다이에닐-1,2,3,4,5-펜타페닐사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로펜타다이에닐-1,2,3,4,5,6-헥사메틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로펜타다이에닐-1,2,3,4,5,6-헥사에틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로펜타다이에닐-1,2,3,4,5,6-헥사페닐사이클로헥사실란,
1,2,3,4-테트라사이클로헥실사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로펜틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로헥실사이클로펜틸사이클로헥사실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타사이클로헥실사이클로테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카사이클로헥실사이클로펜타실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-운데카사이클로헥실사이클로헥사실란, 1,2,3,4-테트라사이클로헥실-1,2,3,4-테트라메틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라사이클로헥실-1,2,3,4-테트라에틸사이클로테트라실란, 1,2,3,4-테트라사이클로헥실-1,2,3,4-테트라페닐사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로헥실-1,2,3,4,5-펜타메틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로헥실-1,2,3,4,5-펜타에틸사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5-펜타사이클로헥실-1,2,3,4,5-펜타페닐사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로헥실-1,2,3,4,5,6-헥사메틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로헥실-1,2,3,4,5,6-헥사에틸사이클로헥사실란, 1,2,3,4,5,6-헥사사이클로헥실-1,2,3,4,5,6-헥사페닐사이클로헥사실란 등의 환상 폴리실란류를 들 수 있다.
특히 1,2,3,4-테트라아이소프로필사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타아이소프로필사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사아이소프로필사이클로헥사실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타아이소프로필사이클로테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카아이소프로필사이클로펜타실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-운데카아이소프로필사이클로헥사실란 등이 바람직하다.
상기 일반식 2 및 3의 실란화합물 및 환상 실란 화합물의 제조 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 각각 하기 일반식 8 또는 일반식 9로 표시되는 유기 화합물과, 금속 리튬 입자를 반응시켜서 제조할 수 있다:
[일반식 8]
Figure pct00011
식 중, R5, R6 및 R9는, 각각 상기 일반식 2에 기재된 것과 같다. X는 각각 수소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자를 나타낸다.
[일반식 9]
Figure pct00012
식 중, R10, R11 및 R12는, 각각 상기 일반식 3에 기재한 것과 같다. X는 각각 수소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자를 나타낸다.
미반응의 할로겐 치환기가 잔존할 경우, 상기 일반식 5로부터 얻어지는 리튬 화합물 또는 마그네슘 화합물을 반응시켜서 알킬화하거나, 리튬알루미늄하이드라이드나 나트륨보레이트를 반응시켜 수소화할 수 있다.
상기 일반식 2 및 3의 실란화합물 및 환상 실란 화합물의 제조 조건은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 일반식 1의 다이실록산화합물의 제조 조건을 이용할 수 있다.
본 발명의 상기 일반식 1 내지 3과 같이, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물은, CVD에 의해 성막되어, 탄소함유 산화 규소막을 형성할 수 있고, 그것은 밀봉막으로서 사용할 수 있다. CVD로서는, 예를 들면 PECVD 또는 촉매화학기상성장법을 들 수 있다. PECVD의 종류 및 이용하는 장치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이 PECVD는 반도체 제조분야, 액정 모니터 제조분야, 롤-투-롤 방식 고분자 필름의 표면처리분야 등의 해당 기술분야에서 일반적으로 이용되는 것이 사용된다.
PECVD 장치에 있어서, 본 발명의 유기 규소화합물을 기화기에 의해 기화시켜서 성막 챔버 내에 도입하고, 고주파 전원에 의해 성막 챔버 내의 전극에 인가하여 플라즈마를 발생시켜, 성막 챔버 내의 실리콘 기판 등에 플라즈마 CVD 박막을 형성시킬 수 있다. 이때, 플라즈마를 발생시킬 목적으로 헬륨, 아르곤, 크립톤, 네온, 제논 등의 불활성 가스를 유기 규소화합물과 함께 도입하는 것도 본 발명의 범위에 들어간다.
PECVD 장치의 플라즈마 발생 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 해당 기술로 사용되어 있는 유도 결합형 플라즈마, 용량결합형 플라즈마, ECR 플라즈마 등을 이용할 수 있다. 또 플라즈마를 발생원으로서는 평행 평판형, 안테나형 등의 각종의 것을 사용할 수 있고, 대기압 PECVD, 감압 PECVD, 가압 PECVD 등의 어느 것의 압력 조건 하의 PECVD에서도 이용할 수 있다.
이때의 PECVD 조건으로서는 특별히 한정은 없지만, 1.0W 내지 10000W가 바람직하고, 1.0W 내지 2000W의 범위에서 행하는 것이 더욱 바람직하다.
또 전술한 탄소함유 산화 규소막으로 이루어진 밀봉막을, 열처리, 자외선 조사처리 및/또는 전자선처리하는 것으로 함으로써, 치밀화 혹은 기계적 강도가 향상된 막을 얻을 수 있을 경우가 있어, 본 처리에서 얻어진 막은 가스 배리어 막으로서 적합한 것으로 될 경우가 있다.
본 발명의 밀봉막은, FPD 디바이스나 반도체 디바이스 등에 이용할 수 있다.
구체적으로 PECVD 장치로서, 도 1의 (1)에 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치를 나타낸다. 도 1에 나타낸 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치는, PECVD 장치 챔버 내에 샤워 헤드 상부전극과 기판의 온도제어가 가능한 하부전극, 원료화합물을 챔버에 기화 공급하는 기화기 장치와 고주파 전원과 매칭 회로로 이루어진 플라즈마 발생 장치 및 진공 펌프로 이루어진 배기계로 이루어진다.
PECVD 장치(1)는, PECVD 챔버(2), 원료화합물을 챔버 내에 균일하게 공급하기 위한 샤워 헤드를 구비한 상부전극(3), Si기판 등의 박막형성용 기판(5)을 설치하기 위한 온도제어장치(8)를 구비하는 하부전극(4), 원료화합물을 기화시키기 위한 기화 장치(9) 내지 (15), 플라즈마 발생원인인 매칭 회로(6)와 RF 전원(7), 그리고 챔버 내의 미반응물 및 부생물을 배기하기 위한 배기 장치(16)로 이루어진다. (17), (18)은 접지이다.
플라즈마 발생원인 매칭 회로(6)와 RF 전원(7)은 상부전극(3)에 접속되어, 방전에 의해 플라즈마를 발생시킨다. RF 전원(7)의 규격에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 해당 기술분야에서 사용되는 전력이 1W 내지 2000W, 바람직하게는 10W 내지 1000W, 주파수가 50kHz 내지 2.5㎓, 바람직하게는 100kHz 내지 100㎒, 특히 바람직하게는 200kHz 내지 50㎒의 RF 전원을 이용할 수 있다.
기판 온도의 제어는 특별히 한정되는 것은 아니지만, -90 내지 1000℃, 바람직하게는 0℃ 내지 500℃의 범위이다.
기화 장치는, 상온상압에서 액체인 원료화합물(13)을 충전하고, 딥 배관과 상기 불활성 가스에 의해 가압하는 배관(15)을 구비하고 있는 용기(12), 액체인 원료화합물(13)의 유량을 제어하는 액체 유량제어장치(10), 액체인 원료화합물(13)을 기화시키는 기화기(9), 상기 불활성 가스를 기화기를 경유해서 PECVD 장치 챔버 내에 공급하기 위한 배관(14)과 그 유량을 제어하는 기체 유량제어장치(11)로 이루어진다. 본 기화 장치는, 기화기(9)로부터 샤워 헤드를 구비한 상부전극(3)에 배관 접속되어 있다.
원료화합물의 챔버 내에의 기화 공급량은 특별히 한정되지 않지만, 0.1sccm 내지 10000sccm, 바람직하게는 10sccm으로부터 5000sccm이다. 또 상기 불활성 가스의 공급량은 특별히 한정되지 않지만, 0.1sccm 내지 10000sccm, 바람직하게는 10sccm 내지 5000sccm이다.
구체적으로 PECVD 장치로서, 도 2의 (19)에 유도 결합형 리모트 PECVD 장치를 나타낸다. 도 2에 나타낸 유도 결합형 리모트 PECVD 장치는, PECVD 장치 챔버 상부의 석영의 주변에 코일 형상으로 감긴 플라즈마 발생부, 온도제어가 가능한 기판 설치부, 원료화합물을 챔버에 기화 공급하는 기화기 장치와 고주파 전원과 매칭 회로로 이루어진 플라즈마 발생 장치 및 진공 펌프로 이루어진 배기계로 이루어진다.
PECVD 장치(19)는, PECVD 챔버(20), 플라즈마 발생부인 코일(21)과 석영관 (22), Si기판 등의 박막 형성용 기판(24)을 설치하기 위한 히터부(23)와 온도제어장치(27), 원료화합물을 기화시키기 위한 기화 장치(28) 내지 (35), 플라즈마 발생원인 매칭 회로(25)와 RF 전원(26), 그리고 챔버 내의 미반응물 및 부생물을 배기하기 위한 배기 장치(36)로 이루어진다. (37)은 접지이다.
플라즈마 발생부인 석영 주위의 코일은 매칭 회로(25)에 접속되어, 석영관중에 RF전류에 의한 안테나 전류자계로 방전시켜, 플라즈마를 발생시킨다.
RF 전원(26)의 규격에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 해당 기술분야에서 사용되는 전력이 1W 내지 2000W, 바람직하게는 10W 내지 1000W, 주파수가 50kHz 내지 2.5㎓, 바람직하게는 100kHz 내지 100㎒, 특히 바람직하게는 200kHz 내지 50㎒의 RF 전원을 이용할 수 있다.
기판 온도의 제어는 특별히 한정되는 것은 아니지만, -90 내지 1000℃, 바람직하게는 0℃ 내지 500℃의 범위이다.
기화 장치는, 상온상압에서 액체인 원료화합물(33)을 충전하고, 딥 배관과 상기 불활성 가스에 의해 가압하는 배관(35)을 구비하고 있는 용기(32), 액체인 원료화합물(33)의 유량을 제어하는 액체 유량제어장치(29), 액체인 원료화합물(33)을 기화시키는 기화기(28), 상기 불활성 가스를 기화기 경유해서 PECVD 장치 챔버 내에 공급하기 위한 배관(34)과 그 유량을 제어하는 기체 유량제어장치(30)와 불활성 가스와 가스화한 원료화합물(33)을 챔버 내에 균일하게 공급하기 위한 샤워 헤드(31)로 이루어진다.
원료화합물의 챔버 내에의 기화 공급량은 특별히 한정되지 않지만, 0.1sccm 내지 10000sccm, 바람직하게는 10sccm으로부터 5000sccm이다. 또한, 상기 불활성 가스의 공급량은 특별히 한정되지 않지만, 0.1sccm 내지 10000sccm, 바람직하게는 10sccm으로부터 5000sccm이다.
원료화합물은, 상기에서 예시한 PECVD 장치를 이용해서, 불활성 가스와 가스화한 원료화합물, 또는 가스화한 원료화합물을 챔버 내에 공급하고, RF 전원에 의한 방전에 의해 플라즈마를 발생시켜, 온도제어된 기판 상에 성막된다. 이때의 챔버 내의 압력은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.1㎩ 내지 10000㎩, 바람직하게는 1㎩ 내지 5000㎩이다.
구체적으로 PECVD 장치로서, 도 3의 (38)에 마이크로파 PECVD 장치를 도시한다. 석영제 챔버(39), Si기판 등의 박막형성용 기판(40)을 설치하기 위한 히터부(41)와 온도제어장치(42), 원료화합물을 기화시키기 위한 기화 장치(43) 내지 (50), 마이크로파발생원인 매칭 회로(51)와 마이크로파 발신기(52), 및 마이크로파 반사판(53) 그리고 챔버 내의 미반응물 및 부생물을 배기하기 위한 배기 장치(54)로 이루어진다.
마이크로파발생원인 매칭 회로(51)와 마이크로파 발신기(52)는, 석영 챔버에 접속되어, 마이크로파를 석영 챔버 내에 조사함으로써 플라즈마를 발생시킨다. 마이크로파의 주파수에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 해당 기술분야에서 사용되는 주파수 1㎒ 내지 50㎓, 바람직하게는 0.5㎓ 내지 10㎓, 특히 바람직하게는 1㎓ 내지 5㎓의 마이크로파를 이용할 수 있다. 또한, 그 마이크로파 출력에 대해서는, 0.1W 내지 20000W, 바람직하게는 1W 내지 10000W를 이용할 수 있다.
기판 온도의 제어는 특별히 한정되는 것은 아니지만, -90 내지 1000℃, 바람직하게는 0℃ 내지 500℃의 범위이다.
기화 장치는, 상온상압에서 액체인 원료화합물(48)을 충전하고, 딥 배관과 상기 불활성 가스에 의해 가압하는 배관(50)을 구비하고 있는 용기(47), 액체인 원료화합물(48)의 유량을 제어하는 액체 유량제어장치(44), 액체인 원료화합물(48)을 기화시키는 기화기(43), 상기 불활성 가스를 기화기 경유해서 PECVD 장치 챔버 내에 공급하기 위한 배관(49)과 그 유량을 제어하는 기체 유량제어장치(45)와 불활성 가스와 가스화한 원료화합물(48)을 챔버 내에 균일하게 공급하기 위한 샤워 헤드(46)로 이루어진다.
원료화합물의 챔버 내에의 기화 공급량은 특별히 한정되지 않지만, 0.1sccm 내지 10000sccm, 바람직하게는 10sccm으로부터 5000sccm이다. 또 상기 불활성 가스의 공급량은 특별히 한정되지 않지만, 0.1sccm 내지 10000sccm, 바람직하게는 10sccm으로부터 5000sccm이다.
원료화합물은, 상기에서 예시한 PECVD 장치를 이용해서, 불활성 가스와 가스화한 원료화합물, 또는 가스화한 원료화합물을 챔버 내에 공급하고, 마이크로파의 조사에 의해 플라즈마를 발생시켜, 온도제어된 기판 상에 성막된다. 이때의 챔버 내의 압력은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.1㎩ 내지 10000㎩, 바람직하게는 1㎩ 내지 5000㎩이다.
실시예
이하에 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
막 두께 측정은, 주식회사 알박사(ULVAC, Inc.) 제품의 촉침식 표면형상측정기 데크탁(Dektak) 6M을 이용하였다. 또, 생성막의 조성을 퍼킨엘머사 제품인 ESCA5400MC를 이용해서 측정하였다. 산소투과성은, JIS K 7126-1법에 의해, 수투과성은, JIS K 7129 부속서 C 준거에 의해 측정하였다. 전광선투과율은, JIS K 7361-1법에 의해 측정하였다. 선팽창계수는, 오븐 중에서 무하중상태의 필름 샘플을 실온으로부터 240℃까지 5deg./min.으로 승온시키고, 그 사이의 필름 길이의 변화를 CCD 카메라에 의해 측정함으로써 산출하였다. 표면조도는, Veecoo사 제품인 주사형 프로브 현미경 NanoScopeIIIa를 이용해서, 태핑 모드 AFM에서 측정하였다.
실시예 1(용량결합형 PECVD 장치에 의한 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이메틸다이실록산(산소/규소=0.5의 일반식 1로 표시되는 화합물)을 이용한 가스 배리어층의 성막)
도 1에 나타낸 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치를 이용해서, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 기판 상에 성막하였다. 성막조건은, 기화시킨 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이메틸다이실록산의 유량 50sccm, 헬륨 가스의 유량 50sccm, 산소 가스의 유량 50sccm, 챔버 내압 10㎩, 기판 온도 실온, RF 전원전력 500W 및 RF 전원주파수 13.56㎒의 조건에서 10분간 성막하였다.
결과는 막 두께 2570㎚였다. 탄소함유 산화 규소밀봉막의 조성은, Si = 24원자%, C = 20원자% 및 O = 56원자%였다. 가스 투과성을 측정한 바, 산소투과성 0.01cc/㎡·day 미만(검출 한계 이하) 및 수투과성 4.0×10-3g/㎡·day였다. 또 전광선투과율은 91.7%, 선팽창계수는 12ppm/deg．그리고 표면조도는 0.25㎚였다.
실시예 2(용량결합형 PECVD 장치에 의한 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이메틸다이실록산(산소/규소=0.5의 일반식 1로 표시되는 화합물)을 이용한 가스 배리어층의 성막)
실시예 1에 있어서 헬륨 가스의 유량 50sccm 및 산소 100sccm으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같이 해서 밀봉막을 성막하였다.
결과는, 막 두께 1421㎚였다. 가스 투과성을 측정한 바, 산소투과성 0.01cc/㎡·day 미만(검출 한계 이하) 및 수투과성 2.5×10-3g/㎡·day였다. 또 전광선투과율은 91.6%, 선팽창계수는 11ppm/deg. 그리고 표면조도는 0.27㎚였다.
실시예 3(용량결합형 PECVD 장치에 의한 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이메틸다이실록산(산소/규소=0.5의 일반식 1로 표시되는 화합물)을 이용한 가스 배리어층의 성막)
실시예 1에 있어서 헬륨 가스의 유량 50sccm 및 산소 500sccm으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 같이 해서 밀봉막을 성막하였다.
결과는, 막 두께 1050㎚였다. 가스 투과성을 측정한 바, 산소투과성 0.01cc/㎡·day 미만(검출 한계 이하) 및 수투과성 1.1×10-3g/㎡·day였다. 또 전광선투과율은 91.7%, 선팽창계수는 12ppm/deg．그리고 표면조도는 0.25㎚였다.
실시예 4(용량결합형 PECVD 장치에 의한 다이아이소프로필메틸실란(산소/규소=0의 일반식 2로 표시되는 화합물)을 이용한 가스 배리어층의 성막)
도 1에 나타낸 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치를 이용해서, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 기판 상에 성막하였다. 성막조건은, 기화시킨 다이아이소프로필메틸실란의 유량 50sccm, 헬륨 가스의 유량 50sccm, 산소 가스의 유량 50sccm, 챔버 내압 10㎩, 기판 온도 실온, RF 전원전력 500W 및 RF 전원주파수 13.56㎒의 조건에서 10분간 성막하였다.
결과는, 막 두께 2180㎚였다. 탄소함유 산화 규소밀봉막의 조성은, Si = 25원자%, C = 16원자% 및 O = 59원자%였다. 가스 투과성을 측정한 바, 산소투과성 0.01cc/㎡·day 미만(검출 한계 이하) 및 수투과성 3.5×10-3g/㎡·day였다. 또 전광선투과율은 91.7%, 선팽창계수는 11ppm/deg．그리고 표면조도는 0.26㎚였다.
실시예 5(용량결합형 PECVD 장치에 의한 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타아이소프로필사이클로테트라실란(산소/규소 = 0인 일반식 3으로 표시되는 화합물)을 이용한 가스 배리어층의 성막)
도 1에 나타낸 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치를 이용해서, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 기판 상에 성막하였다. 성막조건은, 기화시킨 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타아이소프로필사이클로테트라실란의 유량 50sccm, 헬륨 가스의 유량 50sccm, 산소 가스의 유량 100sccm, 챔버 내압 10㎩, 기판 온도 실온, RF 전원전력 500W 및 RF 전원주파수 13.56㎒의 조건에서 10분간 성막하였다.
결과는, 막 두께 2830㎚였다. 탄소함유 산화 규소밀봉막의 조성은, Si = 27원자%, C = 17원자% 및 O = 56원자%였다. 가스 투과성을 측정한 바, 산소투과성 0.01cc/㎡·day 미만(검출 한계 이하) 및 수투과성 2.4×10-3g/㎡·day였다. 또 전광선투과율은 91.6%, 선팽창계수는 11ppm/deg．그리고 표면조도는 0.28㎚였다.
비교예 1(용량결합형 PECVD 장치에 의한 비닐트라이메톡시실란(산소/규소=3.0)을 이용한 탄소함유 산화 규소밀봉막의 성막)
도 1에 나타낸 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치를 이용해서, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 기판 상에 성막하였다. 성막조건은, 기화시킨 비닐트라이메톡시실란의 유량 50sccm, 헬륨 가스의 유량 50sccm, 챔버 내압 133㎩, 기판 온도 실온, RF 전원전력 200W, 및 RF 전원주파수 13.56㎒의 조건에서 10분간 성막하였다. 결과는, 막 두께 470㎚였다. 탄소함유 산화 규소밀봉막의 조성은, Si = 31원자%, C = 20원자% 및 O = 49원자%였다. 가스 투과성을 측정한 바, 산소투과성 1.44cc/㎡·day 및 수투과성 1.67g/㎡·day였다. 또 전광선투과율은 86.5%, 선팽창계수는 30ppm/deg．그리고 표면조도는 10㎚였다.
규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물을 이용하지 않으므로, 얻어진 박막은 가스 배리어층에는 적합하지 않은 것이었다.
비교예 2(용량결합형 PECVD 장치에 의한 테트라메톡시실란(산소/규소 = 4.0)을 이용한 탄소함유 산화 규소밀봉막의 성막)
도 1에 나타낸 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치를 이용해서, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 기판 상에 성막하였다. 성막조건은, 기화시킨 테트라메톡시실란의 유량 50sccm, 헬륨 가스의 유량 50sccm, 챔버 내압 133㎩, 기판 온도 실온, RF 전원전력 200W 및 RF 전원주파수 13.56㎒의 조건에서 10분간 성막하였다.
결과는, 막 두께 136㎚였다. 탄소함유 산화 규소밀봉막의 조성은, Si = 35원자%, C = 13원자% 및 O = 52원자%였다. 가스 투과성을 측정한 바, 산소투과성 1.75cc/㎡·day 및 수투과성 1.67g/㎡·day였다. 또 전광선투과율은 86.4%, 선팽창계수는 32ppm/deg．그리고 표면조도는 26㎚였다.
규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물을 이용하지 않으므로, 얻어진 박막은 가스 배리어층에는 적합하지 않은 것이었다.
비교예 3
사용한 폴리에틸렌나프탈레이트 필름기판의 가스 투과성, 전광선투과율, 선팽창계수 및 표면 조도를 측정한 바, 산소투과성 21.0cc/㎡·day 및 수투과성 6.70g/㎡·day였다. 또 전광선투과율은 86.9%, 선팽창계수는 35ppm/deg．그리고 표면조도는 1.4㎚였다.
실시예 6(용량결합형 PECVD 장치에 의한 다이아이소프로필메틸실란(산소/규소=0인 일반식 2로 표시되는 화합물)을 이용한 가스 배리어층의 성막)
도 1에 나타낸 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치를 이용해서, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 기판 상에 성막하였다. 성막조건은, 기화시킨 다이아이소프로필메틸실란의 유량 50sccm, 헬륨 가스의 유량 50sccm, 산소 가스의 유량 500sccm, 챔버 내압 100㎩, 기판 온도 실온, RF 전원전력 1000W 및 RF 전원주파수 13.56㎒의 조건에서 10분간 성막하였다.
결과는, 막 두께 858㎚였다. 탄소함유 산화 규소밀봉막의 조성은, Si= 31원자%, C = 9원자% 및 O = 60원자%였다. 가스 투과성을 측정한 바, 산소투과성 0.01cc/㎡·day 미만(검출 한계 이하) 및 수투과성 2.1×10-4g/㎡·day였다. 또 전광선투과율은 91.8%, 선팽창계수는 11ppm/deg．그리고 표면조도는 0.21㎚였다.
본 발명을 상세히 또 특정 실시형태를 참조해서 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일 없이 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 명확하다.
본 출원은, 2011년 9월 5일 출원된 일본국 특허출원(특원2011-192741) 및 2012년 8월 8일 출원된 일본국 특허출원(특원2012-176433)에 의거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 원용된다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물을 함유하는 성막재료는, CVD에 의해 성막되어, 탄소함유 산화 규소막을 형성할 수 있고, 그것은 밀봉막으로서 사용할 수 있다. 특히 본 밀봉막은, 가스 배리어 필름 또는 가스 배리어 기판용의 가스 배리어층으로서 극히 유용하다. 따라서, 본 발명의 공업적 가치는 현저하다.
1: 평행 평판 용량결합형 PECVD 장치
2: PECVD 챔버
3: 샤워 헤드를 구비한 상부전극
4: 하부전극
5: 박막형성용 기판
6: 매칭 회로
7: RF 전원
8: 온도제어장치
9: 기화기
10: 액체 유량제어장치
11: 기체 유량제어장치
12: 용기
13: 원료화합물
14: 불활성 가스를 기화기 경유해서 PECVD 장치 챔버 내에 공급하기 위한 배관
15: 불활성 가스에 의해 가압하는 배관
16: 배기 장치
17: 접지
18: 접지
19: 유도 결합형 리모트 PECVD 장치
20: PECVD 챔버
21: 코일
22: 석영관
23: 히터부
24: 박막형성용 기판
25: 매칭 회로
26: RF 전원
27: 온도제어장치
28: 기화기
29: 액체 유량제어장치
30: 기체 유량제어장치
31: 샤워 헤드
32: 용기
33: 원료화합물
34: 불활성 가스를 기화기 경유해서 PECVD 장치 챔버 내에 공급하기 위한 배관
35: 불활성 가스에 의해 가압하는 배관
36: 배기 장치
37: 접지
38: 마이크로파 PECVD 장치
39: 석영제 챔버
40: 박막형성용 기판
41: 히터부
42: 온도제어장치
43: 기화기
44: 액체 유량제어장치
45: 기체 유량제어장치
46: 샤워 헤드
47: 용기
48: 원료화합물
49: 불활성 가스를 기화기 경유해서 PECVD 장치 챔버 내에 공급하기 위한 배관
50: 불활성 가스에 의해 가압하는 배관
51: 매칭 회로
52: 마이크로파 발신기
53: 마이크로파 반사판
54: 배기 장치

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 화학기상성장법용의 성막재료.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물이, 하기 일반식 1로 표시되는 다이실록산화합물인 것을 특징으로 하는 성막재료:
    [일반식 1]
    Figure pct00013

    식 중, R1 및 R2는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R1 및 R2는 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R3 및 R4는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다.
  3. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물이, 하기 일반식 2로 표시되는 실란화합물인 것을 특징으로 하는 성막재료:
    [일반식 2]
    Figure pct00014

    식 중, R5 및 R6은 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R5 및 R6은 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R7, R8 및 R9는 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다. m은 1 내지 20의 정수를 나타낸다.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 규소원자에 직접 결합된 2급 탄소수소기를 지니고, 규소원자 1에 대해서, 산소원자가 0.5 이하의 원자비를 지니는 유기 규소화합물이, 하기 일반식 3으로 표시되는 환상 실란 화합물인 것을 특징으로 하는 성막재료:
    [일반식 3]
    Figure pct00015

    식 중, R10 및 R11은 각각 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기를 나타낸다. R10 및 R11은 서로 결합해서 환상구조를 형성해도 된다. R12는 탄소수 1 내지 20의 탄화수소기 또는 수소원자를 나타낸다. n은 4 내지 40의 정수를 나타낸다.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 일반식 1, 일반식 2 또는 일반식 3의 R1과 R2, R5와 R6, 또는 R10과 R11이, 함께 메틸이거나 또는 각각 메틸과 에틸인 것을 특징으로 하는 성막재료.
  6. 제2항 또는 제5항에 있어서, 유기 규소화합물이 1,3-다이아이소프로필다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,3-다이메틸다이실록산, 1,3-다이아이소프로필-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸다이실록산, 1,3-다이-sec-뷰틸-1,3-다이메틸다이실록산 또는 1,3-다이-sec-뷰틸-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산인 것을 특징으로 하는 성막재료.
  7. 제3항 또는 제5항에 있어서, 유기 규소화합물이 아이소프로필실란, 아이소프로필메틸실란, 아이소프로필다이메틸실란, 다이아이소프로필실란, 다이아이소프로필메틸실란, 트라이아이소프로필실란, sec-뷰틸실란, sec-뷰틸메틸실란, sec-뷰틸다이메틸실란, 다이-sec-뷰틸실란, 다이-sec-뷰틸메틸실란 또는 트라이-sec-뷰틸실란인 것을 특징으로 하는 성막재료.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서, 유기 규소화합물이 1,2,3,4-테트라아이소프로필사이클로테트라실란, 1,2,3,4,5-펜타아이소프로필사이클로펜타실란, 1,2,3,4,5,6-헥사아이소프로필사이클로헥사실란, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타아이소프로필사이클로테트라실란, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5-데카아이소프로필사이클로펜타실란 또는 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-운데카아이소프로필사이클로헥사실란인 것을 특징으로 하는 성막재료.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 화학기상성장법이 플라즈마 여기화학기상성장법인 것을 특징으로 하는 성막재료.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 화학기상성장법이 촉매화학기상성장법인 것을 특징으로 하는 성막재료.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 성막재료를 이용해서 화학기상성장법에 의해 성막한 밀봉막.
  12. 제11항에 기재된 밀봉막을, 더욱 열처리, 자외선 조사처리 또는 전자선처리해서 얻어지는 것을 특징으로 하는 밀봉막.
  13. 제11항 또는 제12항에 기재된 밀봉막을 가스 배리어층으로서 이용하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 부재.
  14. 제11항 또는 제12항에 기재된 밀봉막을 포함해서 이루어진 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 디바이스.
  15. 제11항 또는 제12항에 기재된 밀봉막을 포함해서 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스.
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