KR20170060394A - Method for manufacturing silica layer, silica layer, and electronic device - Google Patents

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Abstract

기판 위에 화학식 1로 표현되는 탄소 화합물을 1종 또는 2종 이상 포함하는 프리웨팅(pre-wetting)용 액상물질을 도포하는 단계, 프리웨팅용 액상 물질이 도포된 기판 위에 실리카 막 형성용 조성물을 도포하는 단계, 그리고 상기 실리카 막 형성용 조성물이 도포된 기판을 경화하는 단계를 포함하는 실리카 막의 제조방법에 관한 것이다. 상기 화학식 1은 명세서 내에 기재한 바와 같다.Applying a liquid material for pre-wetting comprising one or more carbon compounds represented by formula (1) on a substrate, applying a composition for forming a silica film on a substrate coated with liquid material for prewetting , And curing the substrate coated with the composition for forming a silica film. Formula 1 is as described in the specification.

Description

실리카 막의 제조방법, 실리카 막 및 전자소자 {METHOD FOR MANUFACTURING SILICA LAYER, SILICA LAYER, AND ELECTRONIC DEVICE}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a silica film, a silica film and an electronic device,

본 기재는 실리카 막의 제조방법, 이에 따라 제조된 실리카 막, 그리고 상기 실리카 막을 포함하는 전자소자에 관한 것이다.The present disclosure relates to a method for producing a silica film, a silica film produced thereby, and an electronic device including the silica film.

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. 상기 절연막은 규소 성분을 포함하는 실리카 막일 수 있다.In a flat panel display device, a thin film transistor (TFT) including a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, and a semiconductor is used as a switching element, and a gate line for transmitting a scanning signal for controlling the thin film transistor And a data line for transmitting a signal to be applied to the pixel electrode are provided in the flat panel display. In addition, an insulating film for separating the semiconductor and the various electrodes is formed. The insulating film may be a silica film containing a silicon component.

상기 실리카 막은 기판 위에 실리카 막 형성용 조성물을 도포하는 공정을 거쳐 제작될 수 있는데, 이 때 액체 상인 실리카 막 형성용 조성물과 고체 상인 기판 간의 웨팅(wetting)이 잘 이루어지지 않는 경우 코팅되는 막의 균일성이 악화되고 코팅되는 조성물이 다량으로 소요되어 공정의 효율성이 떨어질 수 있다.The silica film can be produced by applying a composition for forming a silica film on a substrate. If the wetting between the composition for forming a silica film, which is a liquid phase, and the substrate, which is a solid phase, is not performed well, This worsens and requires a large amount of the composition to be coated, which may reduce the efficiency of the process.

일 구현예는 공정의 효율이 우수하면서도 두께 균일성이 우수한 막을 형성할 수 있는 실리카 막의 제조방법을 제공한다. One embodiment provides a method for producing a silica film capable of forming a film having excellent process efficiency and excellent thickness uniformity.

다른 구현예는 상기 방법에 따라 제조된 실리카 막을 제공한다.Another embodiment provides a silica film produced according to the method.

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

일 구현예에 따르면, 기판 위에 하기 화학식 1로 표현되는탄소 화합물을 1종 또는 2종 이상 포함하는 프리웨팅(pre-wetting)용 액상물질을 도포하는 단계,프리웨팅용 액상물질이 도포된 기판 위에 실리카 막 형성용 조성물을 도포하는 단계, 그리고상기 실리카 막 형성용 조성물이도포된 기판을 경화하는 단계를 포함하는 실리카 막의 제조방법을 제공한다.According to one embodiment, there is provided a method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: applying a pre-wetting liquid material containing at least one carbon compound represented by the following formula (1) Applying a composition for forming a silica film, and curing the substrate to which the composition for forming a silica film is applied.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

X1 및 X2는 각각 독립적으로 1가의 유기기이고,X 1 and X 2 are each independently a monovalent organic group,

L0는 C1 내지 C5 알킬렌기이고,L 0 is a C 1 to C 5 alkylene group,

m은 0 내지 2의 정수이고,m is an integer of 0 to 2,

상기 화학식 1의 구조 내에 함유된 총 탄소 수는 14 이하이다.The total number of carbon atoms contained in the structure of Formula 1 is 14 or less.

상기 화학식 1에서 X1 및 X2는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기, 또는 적어도 하나의 수소가 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 펜틸로 치환된 C1 내지 C10 알킬기일 수 있다.In Formula 1, X 1 and X 2 are each independently a C1 to C10 alkyl group or a C1 to C10 alkyl group in which at least one hydrogen is substituted with methyl, ethyl, propyl, butyl or pentyl.

상기 화학식 1의 구조 내에 함유된 총 탄소 수는 6 내지 14일 수 있다.The total number of carbon atoms contained in the structure of Formula 1 may be 6 to 14.

상기 탄소 화합물은 이소아밀에테르(Isoamyl ether), 헵틸에테르(Heptyl ether), 디펜틸에테르(Dipentyl ether), 이소아밀프로필에테르(Isopropyl pentyl ether), 에틸렌글리콜디에틸에테르(Ethylene glycol diethyl ether), 오르토포름산트리에틸 (Triethyl orthoformate)또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The carbon compound may be selected from the group consisting of isoamyl ether, heptyl ether, dipentyl ether, isopropyl pentyl ether, ethylene glycol diethyl ether, Triethyl orthoformate, or a combination thereof.

상기 실리카 막 형성용 조성물은 규소 함유 중합체 및 용매를 포함할 수 있다.The composition for forming a silica film may include a silicon-containing polymer and a solvent.

상기 규소 함유 중합체는폴리실라잔, 폴리실록사잔, 또는 이들의 조합을포함할 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 selected from the group consisting of benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, trimethylbenzene, triethylbenzene, cyclohexane, cyclohexene, decahydronaphthalene, dipentene, pentane, hexane, heptane, At least one selected from the group consisting of ethyl cyclohexane, methyl cyclohexane, cyclohexane, cyclohexene, p-menthane, dipropyl ether, dibutyl ether, anisole, butyl acetate, amyl acetate, methyl isobutyl ketone, . ≪ / RTI >

상기 실리카 막 형성용 조성물을 도포하는 단계는 스핀-온 코팅 방법에 따라 진행될 수 있다.The step of applying the composition for forming a silica film may be carried out according to a spin-on coating method.

상기 경화는 100℃ 내지 200℃에서 진행되는 1차 열처리 단계 및 250℃ 내지 400℃에서 진행되는 2차 열처리 단계를 포함할 수 있다.The curing may include a first heat treatment step performed at 100 ° C to 200 ° C and a second heat treatment step performed at 250 ° C to 400 ° C.

다른 일 구현예에 따르면, 상기 실리카 막의 제조방법에 의해서 형성된 실리카 막을 제공한다. According to another embodiment, there is provided a silica film formed by the method for producing a silica film.

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

실리카 막 형성용 조성물의 도포 단계 전에 기판에 소정의 액상물질를 이용하여 전처리를 가함으로써 상기 실리카 막 형성용 조성물 및 기판 간의 웨팅(wetting)이 잘 이루어지게 됨에 따라, 소량의 도포액으로도 기판 전체를 효율적으로 코팅하여 균일한 막을 형성할 수 있다.Since wetting between the composition for forming a silica film and the substrate is well performed by pre-treating the substrate with a predetermined liquid substance before the step of applying the composition for forming a silica film, a small amount of the coating liquid may cause the entire substrate So that a uniform film can be formed by coating efficiently.

도 1은 실리카 막의 두께 균일성의 평가 방법을 설명하기 위한 참고도이다.Fig. 1 is a reference diagram for explaining a method of evaluating the uniformity of the thickness of a silica film.

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 skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth 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 the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification. Whenever a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case where it is "directly on" another portion, but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle.

본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자(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, 알킬기, C2 내지 C16의 알케닐기, C2 내지 C16의 알키닐기, 아릴기, C7 내지 C13의 아릴알킬기, C1 내지 C4의 옥시알킬기, C1 내지 C20의 헤테로알킬기, C3 내지 C20의 헤테로아릴알킬기, 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C6 내지 C15의 사이클로알키닐기, 헤테로사이클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.Unless otherwise defined herein, "substituted" means that the hydrogen atom in the 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, A carboxyl group or a salt thereof, a sulfonic acid group or a salt thereof, a phosphoric acid or a salt thereof, an alkyl group, an alkenyl group of C2 to C16, a C2 to C16 alkenyl group, An aryl group, C7 to C13 arylalkyl, C1 to C4 oxyalkyl, C1 to C20 heteroalkyl, C3 to C20 heteroarylalkyl, cycloalkyl, C3 to C15 cycloalkenyl, C6 to C15 Substituted by a substituent selected from a cycloalkynyl group, a heterocycloalkyl group, and combinations thereof.

또한, 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '헤테로'란, N, O, S 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유한 것을 의미한다.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 the present specification, "*" means the same or different atom or part connected to a chemical formula.

이하 본 발명의 일 구현예에 따른 실리카 막의 제조방법에 관하여 설명한다.Hereinafter, a method for producing a silica film according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 구현예에 따른 실리카 막의 제조방법은 기판 위에하기 화학식 1로 표현되는 탄소 화합물을 1종 또는 2종 이상 포함하는 프리웨팅(pre-wetting)용 액상물질을 도포하는 단계, 프리웨팅용 액상물질이 도포된 기판 위에 실리카 막 형성용 조성물을 도포하는 단계, 상기 실리카막 형성용 조성물이 도포된 기판을 경화하는 단계를 포함한다.The method for producing a silica film according to an embodiment of the present invention includes the steps of applying a liquid material for pre-wetting comprising one or more carbon compounds represented by the following formula (1) on a substrate, Applying a composition for forming a silica film on the substrate to which the liquid material is applied, and curing the substrate to which the composition for forming a silica film is applied.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

X1 및 X2는 각각 독립적으로 1가의 유기기이고,X 1 and X 2 are each independently a monovalent organic group,

L0는 C1 내지 C5 알킬렌기이고,L 0 is a C 1 to C 5 alkylene group,

m은 0 내지 2의 정수이고,m is an integer of 0 to 2,

상기 화학식 1의 구조 내에 함유된 총 탄소 수는 14 이하이다.The total number of carbon atoms contained in the structure of Formula 1 is 14 or less.

상기 프리웨팅(pre-wetting)이란 웨팅(wetting) 단계 이전에 행해지는 사전 처리 공정을 의미하며, RRC (Reduced resist consumption) 공정이라고도 한다.The pre-wetting refers to a pre-treatment step performed before the wetting step, and is also referred to as a reduced resist consumption (RRC) process.

일 구현예에 따른 실리카 막의 제조방법은 기판 위에 실리카 막 형성용 조성물을 코팅하기 이전에 상기 화학식 1로 표현되는 탄소 화합물을 1종 또는 2종 이상 포함하는 프리웨팅(pre-wetting)용 액상물질을 도포하는 단계를 포함한다. The method for preparing a silica film according to an embodiment of the present invention is a method for preparing a pre-wetting liquid material containing one or more carbon compounds represented by the above formula (1) before coating a composition for forming a silica film on a substrate And a step of applying.

일 구현예에 사용되는 프리웨팅용 액상물질에 포함되는 탄소 화합물은 그 구조 내에 하나 이상의 산소를 포함하며, 총 탄소수가 14개 이하이다. 일 구현예에 따른 실리카 막의 제조방법은 이와 같은 구조의 탄소 화합물을 프리웨팅 공정에 사용함으로써, 하부 막질과의 친화도를 향상시켜 막의 두께 균일성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 경화 과정을 거친 후 막질에 잔류되는 프리웨팅용 물질의 양을 최소화하여 홀 디펙트를 저감시킬 수 있다. 또한, 상대적으로 적은 양의 실리카 막 형성용 조성물을 사용하면서도 균일한 막을 형성할 수 있게 되어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.The carbon compound contained in the liquid material for prewetting used in one embodiment contains at least one oxygen in its structure and has 14 or fewer carbon atoms in total. The method of manufacturing a silica film according to an embodiment of the present invention uses a carbon compound having such a structure in a pre-wetting process to improve the uniformity of a film thickness by improving affinity with a lower film, It is possible to minimize the amount of the pre-wetting material remaining in the hole and to reduce the hole defect. In addition, it is possible to form a uniform film while using a relatively small amount of the composition for forming a silica film, thereby improving the efficiency of the process.

예를 들어, 상기 탄소 화합물은 그 구조 내에 하나 또는 2개의 산소를 포함하고(즉, 상기 화학식 1에서 m이 0 또는 1이고), 총 탄소수가 예컨대 6 내지 14개일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 탄소 화합물은 탄소와 수소로만으로 구성된 화합물일 수 있다.For example, the carbon compound may include one or two oxygen atoms in its structure (i.e., m in the formula (1) is 0 or 1), and the total number of carbon atoms may be, for example, 6 to 14, but is not limited thereto . For example, the carbon compound may be a compound consisting solely of carbon and hydrogen.

예를 들어, 상기 화학식 1에서 X1 및 X2는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기, 또는 적어도 하나의 수소가 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 펜틸로 치환된 C1 내지 C10 알킬기일 수 있다.For example, in Formula 1, X 1 and X 2 are each independently a C1 to C10 alkyl group, or a C1 to C10 alkyl group in which at least one hydrogen is substituted with methyl, ethyl, propyl, butyl or pentyl.

예를 들어, 상기 화학식 1에서 X1 및 X2는 각각 독립적으로 이소아밀에테르(Isoamyl ether), 헵틸에테르(Heptyl ether), 디펜틸에테르(Dipentyl ether), 이소아밀프로필에테르(Isopropyl pentyl ether), 에틸렌글리콜디에틸에테르(Ethylene glycol diethyl ether), 오르토포름산트리에틸 (Triethyl orthoformate) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, in Formula 1, X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of isoamyl ether, heptyl ether, dipentyl ether, isopropyl pentyl ether, But are not limited to, ethylene glycol diethyl ether, triethyl orthoformate, or combinations thereof.

예를 들어, 상기 탄소 화합물의 끓는점은 50℃ 내지 260 ℃일 수 있고, 예컨대 90 ℃ 내지 190 ℃ 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the boiling point of the carbon compound may be from 50 ° C to 260 ° C, for example, from 90 ° C to 190 ° C, but is not limited thereto.

상기 프리웨팅용 액상물질은 상기 탄소 화합물 자체, 또는 2종 이상의 탄소 화합물의 혼합물일 수 있고, 혹은 상기 탄소 화합물 이외의 다른 성분이 혼합된 용액일 수도 있다.The liquid material for prewetting may be the carbon compound itself, or a mixture of two or more carbon compounds, or a solution in which other components than the carbon compound are mixed.

상기 프리웨팅용 액상물질은 예컨대 스핀-온 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 인쇄 등과 같은 방법으로 도포할 수 있으며, 도포 방식에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.The liquid material for prewetting can be applied by a method such as spin-on coating, slit coating, inkjet printing or the like, and there is no particular limitation on the coating method.

상기 프리웨팅용 액상물질의 도포가 완료되면, 기판 위에 실리카 막 형성용 조성물을 도포하는 단계를 거친다.After the application of the liquid material for prewetting is completed, a step of applying a composition for forming a silica film on the substrate is performed.

상기 실리카 막형성용 조성물은 규소 함유 중합체 및 용매를 포함할 수 있다. The composition for forming a silica film may include a silicon-containing polymer and a solvent.

상기 실리카 막 형성용 조성물에 포함된 규소 함유 중합체는 하기 화학식 1로 표현되는 부분(moiety)을 포함할 수 있다.The silicon-containing polymer contained in the composition for forming a silica film may include a moiety represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1에서, 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 비치환된 C7 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 비치환된 알콕시기, 카르복실기, 알데히드기, 히드록시기, 또는 이들의 조합이고,Wherein R 1 to R 3 are each independently selected from the group consisting of 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 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 hydroxy 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 a polysilazane produced by the reaction of halosilane and ammonia.

예를 들어, 상기 실리카 막 형성용 조성물에 포함된 규소 함유 중합체는 상기 화학식 1로 표시되는 부분(moiety) 외에, 하기 화학식 2로 표현되는 부분(moiety)을 더 포함할 수 있다. For example, the silicon-containing polymer contained in the composition for forming a silica film may further include a moiety represented by the following formula (2) in addition to the moiety represented by the formula (1).

[화학식 2](2)

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 화학식 2의 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 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된알콕시기, 카르복실기, 알데히드기, 히드록시기, 또는 이들의 조합이고,R 4 to R 7 in Formula 2 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 hydroxy group, or a combination thereof,

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

이 경우, 상기 규소 함유 중합체는그 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 includes a silicon-oxygen-silicon (Si-O-Si) bonding moiety in addition to a silicon-nitrogen (Si- -Si) bond portion relaxes stress during curing by heat treatment and can reduce shrinkage.

예를 들어, 상기 규소 함유 중합체는 상기 화학식 1로 표현되는 부분, 상기 화학식 2로 표현되는 부분을 포함하고, 나아가 하기 화학식 3으로 표현되는 부분을 더 포함할 수 있다.For example, the silicon-containing polymer may further include a moiety represented by Formula 1, a moiety represented by Formula 2, and a moiety represented by Formula 3 below.

[화학식 3](3)

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 화학식 3으로 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 3 is a structure in which the terminal portion is capped with hydrogen, which may be included in the polysilazane or polysiloxane structure in an amount of 15 to 35% by weight based on the total amount of Si-H bonds. When the portion of Formula 3 is included in the polysilazane or polysiloxane structure within the above range, the SiH 3 portion is prevented from being scattered due to SiH 4 during the heat treatment, thereby preventing the shrinkage, Cracks can be prevented 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 contained in an amount of 0.1 to 50 wt%, for example, 0.1 to 30 wt% based on the total amount of the composition for forming a silica film. When it is included in the above-mentioned range, an appropriate viscosity can be maintained and it can be formed evenly and without voids at the time of 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 contained 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. Specific examples thereof include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, trimethylbenzene, But are not limited to, cyclohexane, cyclohexane, decahydronaphthalene, dipentene, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, ethylcyclohexane, methylcyclohexane, cyclohexane, cyclohexene, And may include at least one member 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 조성물의현상성을 개선하기 위한 첨가제로, 상기 조성물에 포함된 중합체가 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, so that the polymer contained in the composition can 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 acid (H + ) by heat, but it can be activated at 90 DEG 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 generators may be selected from, for example, nitrobenzyl tosylate, nitrobenzyl benzene sulfonate, 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 중합체가 현상될 수 있는 동시에 코팅성을 개선할 수 있다. The thermal acid generator may be contained in an amount of 0.01 to 25% by weight based on the total amount of the composition for forming a silica film. When the thermal acid generator is included in the range, the polymer can be developed at a relatively low temperature and the coating property can be improved .

상기 실리카 막 형성용 조성물은 계면 활성제를 더 포함할 수 있다.The composition for forming a silica film may further comprise 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 examples thereof include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene cetyl ether and polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene nonylphenol ether And polyoxyethylene alkyl allyl ethers such as polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitol Nonionic surfactants such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, and polyoxyethylene sorbitan tristearate; polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as Flax EF301, EF303 and EF352 Manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Megafac F171 and F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Prorad FC430 and FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.) Fluorine surfactants such as Asahi Guard AG710, SHAPRON S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105 and SC106 (manufactured by Asahi Kasei Corporation), organosiloxane polymer KP341 (Shinetsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and other silicone 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 amount of the composition for forming a silica film. When the surfactant is included in the above range, the dispersibility of the solution can be improved and the uniformity of the film thickness can be increased.

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 can be applied by a solution process, and can be applied 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 semiconductor or liquid crystal, but is not limited thereto.

상기 실리카 막 형성용 조성물의 도포가 완료되면, 이어서 기판을 건조하고 경화하는 단계를 거친다. 상기 경화는 예컨대 약 100℃ 이상의 비활성 기체를 포함하는 분위기 하에서 수행될 수 있고, 예컨대 열, 자외선, 마이크로웨이브, 음파, 또는 초음파 등의 에너지를 가하여 수행될 수 있다.When the application of the composition for forming a silica film is completed, the substrate is then dried and cured. The curing may be performed in an atmosphere containing an inert gas at about 100 DEG C or higher, for example, and may be performed by applying energy such as heat, ultraviolet rays, microwaves, sonic waves, or ultrasonic waves.

상기 경화는 약 100℃ 내지 200℃에서 진행되는 1차 열처리 단계 및 약 250℃ 내지 400℃에서 진행되는 2차 열처리 단계를 포함할 수 있다. 상기 1차 열처리 단계를 거침으로써 실리카 막 형성용 조성물 내의 용매를 제거할 수 있고, 이어서 상기 1차 열처리 단계보다 고온에서 2차 열처리 단계를 거침으로써 박막을 산화막질로 전환시킬 수 있다.The curing may include a first heat treatment step carried out at about 100 ° C to 200 ° C and a second heat treatment step carried out at about 250 ° C to 400 ° C. The solvent in the composition for forming a silica film can be removed by the first heat treatment step, and then the thin film can be converted into an oxide film by a second heat treatment step at a higher temperature than the first heat treatment step.

상기 실리카 막의 제조방법은 기판 위에 실리카 막 형성용 조성물을 도포하기 이전에 상술한 탄소 화합물로 이루어진 프리웨팅용 액상물질을 도포함으로써, 후속되는 스핀-온 코팅 방식에 따른 실리카 막 형성용 조성물의 도포 과정에서 보다 적은 양의 조성물로 균일하게 코팅될 수 있도록 한다.The silica film may be prepared by coating a liquid material for prewetting, which is composed of the above-described carbon compound, on the substrate before applying the composition for forming a silica film on the substrate, and then applying the composition for forming a silica film according to the subsequent spin- So that it can be uniformly coated with a smaller amount of the composition.

상술한 탄소 화합물로 이루어진 프리웨팅용액상물질을 도포하는 단계를 거침으로써, 상기 실리카 막 형성용 조성물에 포함된 성분, 예컨대 폴리실라잔 성분이 대기 또는 대기 중 수분과 접촉하여 생기는 가스의 발생을 보다 억제시킬 수 있으며, 기판 위 실리카 막 형성용 조성물 도포 시 실리카 막 형성용 조성물의 물리적 거동을 용이하게 하여 대기의 침투가 최소화된 조밀한 실리카 막을 형성할 수 있다.By performing the step of applying the substance of the pre-wetting solution solution made of the above-described carbon compound, it is possible to prevent generation of gas generated by the component contained in the composition for forming a silica film, for example, the polysilazane component, And it is possible to facilitate the physical behavior of the composition for forming a silica film upon application of the composition for forming a silica film on the substrate, thereby forming a dense silica film with minimum penetration into the atmosphere.

이에 따라, 상기 제조방법에 따라 형성된 실리카 막이 예컨대 후속되는 식각 공정을 거치는 경우 균일한 두께로 식각될 수 있게 된다. 이에 따라 식각된 막에 전도체를 적층할 경우 산화막의 두께 편차에 따른 전류 차이가 최소화되어 결과적으로 반도체 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the silica film formed according to the above-described manufacturing method can be etched to a uniform thickness, for example, when the subsequent etching process is performed. Accordingly, when the conductor is laminated on the etched film, the current difference due to the thickness variation of the oxide film is minimized, and consequently the reliability of the semiconductor device can be improved.

본 발명의 다른 구현예에 따르면 상술한 방법에 따라 제조된 실리카 막을 제공한다. 상기 실리카 막은 예컨대 절연막, 분리막, 하드코팅과 같은 보호막 등 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a silica film produced according to the above-described method. The silica film may be, for example, an insulating film, a separation film, a protective film such as a hard coating, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면 상술한 방법에 따라 제조된 실리카 막을 포함하는 전자소자를 제공한다. 상기 전자소자는 예컨대 LCD나 LED 등과 같은 디스플레이 소자, 또는 반도체 소자일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an electronic device comprising a silica film produced according to the above-described method. The electronic device may be a display device such as an LCD or an 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 will be described in detail with reference to embodiments. The following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.

실리카막Silica film 형성용 조성물의 제조 Preparation of composition for forming

용량 2L의 교반, 온도제어장치 부착 반응기의 내부를 건조질소로 치환했다. 그리고 건조피리딘 1,500g을 주입하여 충분히 혼합한 후에 반응기에 넣고 이를 20℃로 보온했다. 이어서 디클로로실란 100g을 1시간에 걸쳐서 서서히 주입했다. 그리고 교반하면서 여기에 암모니아 70g을 3시간에 걸쳐서 서서히 주입했다. 다음으로 건조질소를 30분간 주입하고 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 얻어진 백색 슬러리상의 생성물을 건조질소 분위기 중에서1㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과했더니 여액 1,000g을 얻었다. 여기에 건조자일렌 1,000g을 첨가한 후, 로터리 이베포레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총3회 반복하면서 고형분 농도를 20%로 조정하고, 마지막으로 포어 사이즈 0.03㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 얻어진 폴리실라잔의 산소함유량은 3.8%, SiH3/SiH(total)는 0.22, 중량 평균 분자량은 4,000이었다.A reactor having a capacity of 2 L and equipped with a temperature control device was replaced with dry nitrogen. Then, 1,500 g of dry pyridine was poured into the reactor, and the mixture was kept at 20 ° C. Subsequently, 100 g of dichlorosilane was slowly added over 1 hour. Then, 70 g of ammonia was gradually added thereto over 3 hours while stirring. Next, dry nitrogen was injected for 30 minutes to remove ammonia remaining in the reactor. The resulting white slurry product was filtered through a 1 mu m teflon filter in a dry nitrogen atmosphere to obtain 1,000 g of a filtrate. 1,000 g of dry xylene was added thereto, and the operation of replacing the solvent with xylene in pyridine using a rotary evaporator was repeated three times in total to adjust the solid content concentration to 20%. Finally, the pore size was adjusted to 0.03 탆 Of a Teflon filter. The obtained polysilazane had an oxygen content of 3.8%, SiH 3 / SiH (total) of 0.22, and a weight average molecular weight of 4,000.

상기에서 얻어진 폴리실라잔을디부틸에테르(dibutyl ether, DBE)와 혼합하여 고형분 함량 15±0.1 중량%인 실리카 막 형성용 조성물을 준비하였다.The polysilazane obtained above was mixed with dibutyl ether (DBE) to prepare a composition for forming a silica film having a solid content of 15 ± 0.1 wt%.

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예Example 1 One

프리웨팅용 액상물질로서 이소아밀에테르(Isoamyl ether) 3.0 ㎖을 취하여먼저 직경 8인치 패턴화된 실리콘 웨이퍼의 중앙 부분에 스핀코터(K-SPIN8 장비)로 1,500rpm로 스핀 도포한 다음, 상기 제조예에서 얻어진 실리카막 형성용 조성물을 3.0 ㎖ 취하여 위와 동일 조건에서 다시금 스핀 도포하였다. 이 후 150℃에서 프리베이크 공정을 진행하여 1차 박막을 형성한 후 막 두께 균일성을 평가하였다. 이어서, 수증기를 공급하는 퍼니스를 이용하여 300℃에서 경화를 진행하여 막질을 산화막질로 전환시켰다. 그 후, 식각 공정을 거쳐 산화막을 1,000Å 이상 제거한 후, 다시 막 두께 균일성을 평가하였다.3.0 ml of isoamyl ether was used as a liquid material for prewetting and spin-coated at 1,500 rpm on a central portion of a silicon wafer patterned with a diameter of 8 inches by a spin coater (K-SPIN8 equipment) , 3.0 ml of the composition for forming a silica film was spin-coated again under the same conditions as above. Thereafter, the pre-baking process was performed at 150 ° C to form a primary thin film, and then the uniformity of the film thickness was evaluated. Subsequently, curing was carried out at 300 캜 using a furnace for supplying water vapor to convert the film quality to an oxide film quality. Thereafter, the oxide film was removed by 1,000 angstroms or more through the etching process, and then the uniformity of the film thickness was evaluated again.

상기 막 두께 평가 방법은 후술한다.The film thickness evaluation method will be described later.

실시예Example 2 2

프리웨팅용 액상물질로서 헵틸 에테르(Heptyl ether)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 박막을 형성하였다.A thin film was formed in the same manner as in Example 1 except that heptyl ether was used as a liquid material for prewetting.

비교예Comparative Example 1 One

프리웨팅용 액상물질로서 데칸 (Decane)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 박막을 형성하였다.A thin film was formed in the same manner as in Example 1, except that decane was used as the liquid material for prewetting.

비교예2Comparative Example 2

프리웨팅용 액상물질로서 메틸 이소부틸 케톤 (Methyl isobutyl ketone)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 박막을 형성하였다.A thin film was formed in the same manner as in Example 1, except that methyl isobutyl ketone was used as the liquid material for prewetting.

비교예3Comparative Example 3

프리웨팅용 액상물질로서 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(Propylene glycol monomethyl ether)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 박막을 형성하였다.A thin film was formed in the same manner as in Example 1, except that propylene glycol monomethyl ether was used as the liquid material for prewetting.

평가 1: 막 두께 균일성 확인Evaluation 1: Confirmation of film thickness uniformity

상기 실시예 1 내지 2, 및 비교예 1 내지 3으로부터 제조된 박막이 형성되어 있는 웨이퍼 상에, K-MAC사제 반사분광형 막 두께계(ST-5000)를 사용하여 도 1에 도시된 바와 같이 7개의 포인트를 지정하여 두께를 측정하였다. 이어서, 이들 지점에서의 평균 두께, 최고 두께, 최소 두께 및 막 두께 균일성을 확인하였다.As shown in Fig. 1, a reflection spectroscopic film thickness meter (ST-5000) manufactured by K-MAC Co., Ltd. was used to form a thin film on the wafer on which the thin film was formed from Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3 The thickness was measured by specifying the points. Then, the average thickness, the maximum thickness, the minimum thickness and the uniformity of the film thickness at these points were confirmed.

막 두께 균일성은 하기 식 1에 의거하여 평가한다.The film thickness uniformity is evaluated based on the following formula (1).

[식 1][Formula 1]

막 두께 균일성 (Uniformity) = [(최고 두께 - 최소 두께)/2/평균 두께] * 100Film Thickness Uniformity = [(Maximum Thickness - Minimum Thickness) / 2 / Average Thickness] * 100

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

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1 Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 프리베이크 후
막 두께 균일성 (%)
After pre-baking
Film thickness uniformity (%)
2.642.64 2.922.92 3.543.54 6.786.78 6.286.28
식각 후
막 두께 균일성 (%)
After etching
Film thickness uniformity (%)
2.912.91 4.084.08 4.814.81 8.148.14 7.947.94

표 1을 참고하면, 소정의 프리웨팅용 액상물질을 사용하여 프리웨팅 공정을 거친 실시예 1 내지 2에 따른 박막은 비교예 1 내지 3에 따른 박막과 비교하여 프리베이크 후 측정한 막 두께 균일성, 및 식각 후 측정한 막 두께 균일성 모두 우수함을 알 수 있다.The results are shown in Table 1. Referring to Table 1, the thin films according to Examples 1 and 2 subjected to the pre-wetting process using a predetermined liquid material for pre-wetting had a uniform film thickness , And film thickness uniformity measured after etching.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. And falls within the scope of the present invention.

Claims (11)

기판 위에 하기 화학식 1로 표현되는 탄소 화합물을 1종 또는 2종 이상 포함하는 프리웨팅(pre-wetting)용 액상물질을 도포하는 단계,
프리웨팅용 액상물질이 도포된 기판 위에 실리카 막 형성용 조성물을 도포하는 단계, 그리고
상기 실리카 막 형성용 조성물이 도포된 기판을 경화하는 단계
를 포함하는
실리카 막의 제조방법:
[화학식 1]
Figure pat00006

상기 화학식 1에서,
X1 및 X2는 각각 독립적으로 1가의 유기기이고,
L0는 C1 내지 C5 알킬렌기이고,
m은 0 내지 2의 정수이고,
상기 화학식 1의 구조 내에 함유된 총 탄소 수는 14 이하이다.
Applying a liquid material for pre-wetting comprising one or more carbon compounds represented by the following formula (1) on a substrate;
Applying a composition for forming a silica film on a substrate to which a liquid material for prewetting is applied, and
And curing the substrate coated with the composition for forming a silica film
Containing
Method of producing silica film:
[Chemical Formula 1]
Figure pat00006

In Formula 1,
X 1 and X 2 are each independently a monovalent organic group,
L 0 is a C 1 to C 5 alkylene group,
m is an integer of 0 to 2,
The total number of carbon atoms contained in the structure of Formula 1 is 14 or less.
제1항에서,
상기 화학식 1에서 X1 및 X2는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 알킬기, 또는 적어도 하나의 수소가 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 펜틸로 치환된 C1 내지 C10 알킬기인 실리카 막의 제조방법.
The method of claim 1,
X 1 and X 2 in Formula 1 are each independently a C1 to C10 alkyl group or a C1 to C10 alkyl group in which at least one hydrogen is substituted with methyl, ethyl, propyl, butyl or pentyl.
제1항에서,
상기 화학식 1의 구조 내에 함유된 총 탄소 수는 6 내지 14인 실리카 막의 제조방법.
The method of claim 1,
Wherein the total number of carbon atoms contained in the structure of Formula (1) is 6 to 14.
제1항에서,
상기 탄소 화합물은 이소아밀에테르(Isoamyl ether), 헵틸에테르(Heptyl ether), 디펜틸에테르(Dipentyl ether), 이소아밀프로필에테르(Isopropyl pentyl ether), 에틸렌글리콜디에틸에테르(Ethylene glycol diethyl ether), 오르토포름산트리에틸 (Triethyl orthoformate) 또는 이들의 조합을 포함하는 실리카 막의 제조방법.
The method of claim 1,
The carbon compound may be selected from the group consisting of isoamyl ether, heptyl ether, dipentyl ether, isopropyl pentyl ether, ethylene glycol diethyl ether, Triethyl orthoformate, or a combination thereof.
제1항에서,
상기 실리카 막 형성용 조성물은 규소 함유 중합체 및 용매를 포함하는 실리카 막의 제조방법.
The method of claim 1,
Wherein the composition for forming a silica film comprises a silicon-containing polymer and a solvent.
제5항에서,
상기 규소 함유 중합체는 폴리실라잔, 폴리실록사잔, 또는 이들의 조합을 포함하는 실리카 막의 제조방법.
The method of claim 5,
Wherein the silicon-containing polymer comprises a polysilazane, a polysiloxazane, or a combination thereof.
제5항에서,
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 막의 제조방법.
The method of claim 5,
The solvent is selected from the group consisting of benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, trimethylbenzene, triethylbenzene, cyclohexane, cyclohexene, decahydronaphthalene, dipentene, pentane, hexane, heptane, At least one selected from the group consisting of ethyl cyclohexane, methyl cyclohexane, cyclohexane, cyclohexene, p-menthane, dipropyl ether, dibutyl ether, anisole, butyl acetate, amyl acetate, methyl isobutyl ketone, ≪ / RTI >
제1항에서,
상기 실리카 막 형성용 조성물을 도포하는 단계는 스핀-온 코팅 방법에 의해 진행되는실리카 막의 제조방법.
The method of claim 1,
Wherein the step of applying the composition for forming a silica film is carried out by a spin-on coating method.
제1항에서,
상기 경화는 100℃ 내지 200℃에서 진행되는 1차 열처리 단계 및 250℃ 내지 400℃에서 진행되는 2차 열처리 단계를 포함하는 실리카 막의 제조방법.
The method of claim 1,
Wherein the curing comprises a first heat treatment step carried out at 100 ° C to 200 ° C and a second heat treatment step carried out at 250 ° C to 400 ° C.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 형성된 실리카 막.10. A silica film formed by the method according to any one of claims 1 to 9. 제10항에 따른 실리카 막을 포함하는 전자 소자.An electronic device comprising a silica film according to claim 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190078307A (en) * 2017-12-26 2019-07-04 삼성에스디아이 주식회사 Composition for forming silica layer, silica layer, and electronic device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030036290A1 (en) * 2001-08-17 2003-02-20 United Microelectronics Corp. Method for improving the coating capability of low-k dielectric layer
KR20150019950A (en) * 2013-08-16 2015-02-25 제일모직주식회사 Method for manufacturing silica layer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030036290A1 (en) * 2001-08-17 2003-02-20 United Microelectronics Corp. Method for improving the coating capability of low-k dielectric layer
KR20150019950A (en) * 2013-08-16 2015-02-25 제일모직주식회사 Method for manufacturing silica layer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190078308A (en) * 2017-12-26 2019-07-04 삼성에스디아이 주식회사 Method for manufacturing silica layer, silica layer, and electronic device
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