用于形成二氧化硅类层的组成物、二氧化硅类层及电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于形成二氧化硅类层的组成物以及由所述组成物形成的二氧化硅类层、以及包括所述二氧化硅类层的电子装置，其中所述组成物包括多分散性为从3.0到30的含硅聚合物以及溶剂，且在25℃下的黏度为从1.30cps到1.80cps。所述组成物能够提供具有绝佳平坦化特征的膜。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】用于形成二氧化硅类层的组成物、二氧化硅类层及电子装 置 相关申请的交叉引用 本专利技术主张2014年12月19日在韩国知识产权局提申的韩国专利申请第 10-2014-0184768号的优先权及权益，其全部内容并入本文参考。
本专利技术涉及用于形成二氧化娃类层（silica based layer)的组成物、二氧化娃类 层以及包括所述二氧化硅类层的电子装置。
技术介绍
随着半导体科技的发展，已做出具有高集成度与高速的半导体存储单元的研究， 以便增加较小的半导体芯片中的集成度以及改善表现。然而，因为半导体需要高集成度，且 导线之间的空间变得更窄，因此可能发生RC延迟、串扰、回应速度劣化等，且因此关于半导 体互连造成问题。为了解决此问题，可需要装置间的合适分隔。因此，通过广泛地在装置间 使用做为半导体装置的层间绝缘层的由含硅材料形成的二氧化硅类层、平坦化层、钝化膜、 绝缘层等来进行装置间的合适分隔。二氧化硅类层用作显示装置等以及半导体装置的保护 层、绝缘层等。举例来说，韩国专利早期公开第2002-0025680号揭示一种包括氮化硅层的 半导体装置，且韩国专利早期公开第2005-0104610号揭示一种包括绝缘层做为硅层的显 示装置。一般来说，二氧化硅类层是通过在装置的预定区域中涂布含硅材料且将其固化来 形成，且由于在含硅材料制备及涂布期间产生气泡，在二氧化硅类层上产生缺陷。因此，二 氧化硅类层的良率降低，且因此装置的制作成本可能增加。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于形成二氧化硅类层的组成物、二氧化硅类层及电子装置。 -实施例提供一种用于形成二氧化硅类层的组成物，其能够提供具有绝佳平坦化 特征的膜。 另一实施例提供一种使用用于形成二氧化硅类层的组成物的二氧化硅类层。 又一实施例提供一种包括二氧化硅类层的电子装置。 -实施例提供一种用于形成二氧化硅类层的组成物，其包括多分散性为从3. 0至 30的含硅聚合物以及溶剂，且黏度为从1. 30cps到1. 80cps。 含硅聚合物的重量平均分子量可为4000至160000。 含硅聚合物的重量平均分子量可为20000至160000。 含娃聚合物可包括聚娃氮烧（polysilazane)、聚娃氧氮烧（polysiloxazane)或 其组合。 溶剂可包括选自以下中的至少一种：苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、三甲苯、三乙 苯、环己烧、环己稀、十氢萘（decahydro naphthalene)、双戊稀（dipentene)、戊烧、己烧、庚 烷、辛烷、壬烷、癸烷、乙基环己烷、甲基环己烷、对甲烷、二丙醚（dipropylether)、二丁醚、 茴香醚（anisole)、乙酸丁酯、乙酸戊酯、甲基异丁基酮及其组合。 基于用于形成二氧化硅类层的组成物的总量，含硅聚合物的量可以是0. 1重量％ 到30重量％。 根据另一实施例，提供一种使用用于形成二氧化硅类层的组成物制作的二氧化硅 类层。 根据又一实施例，提供一种包含二氧化硅类层的电子装置。 可实现最小化在表面上产生的缺陷且不在边缘上产生珠泡（bead)的二氧化硅类 层。【附图说明】 图1是展示是否在薄膜的边缘上产生珠泡的扫描式电子显微图（SEM)照片，所述 薄膜由根据比较实例1的用于形成二氧化硅类层的组成物形成。【具体实施方式】 下文将详细描述本专利技术的例示性实施例，且其可由具有相关技术常识的人员容易 地执行。然而，本专利技术可用许多不同形式实施，且不应理解为受限于本文所阐述的例示性实 施例。 在下文中说明根据一实施例的用于形成二氧化硅类层的组成物。 根据一实施例的用于形成二氧化硅类层的组成物包括含硅聚合物和溶剂。 含硅聚合物可包括包含硅（Si)原子且多分散性在3. 0到30的范围内的任何聚合 物而没有特别限制，例如是聚硅氮烷、聚硅氧氮烷或其组合。 含硅聚合物的多分散性可以在3. 0到30的范围中，且具体而言在5. 0到20的范 围中。 用于形成二氧化硅类层的组成物的黏度可为从1. 30cps到1. 80cps，且具体而言， 从 1. 40cps 到 1. 80cps。 根据一实施例，用于形成二氧化硅类层的组成物使用多分散性在预定范围内的含 硅聚合物，且将粘度控制在预定范围内，且因此可最小化在涂布期间产生的气泡。因此，组 成物可确保层的均匀度。 就此观点而言，用于形成二氧化硅类层的组成物的黏度可为从1.40cps到 1. 80cps (在25°C下测量），但不限于此。 在此说明书中，在以下条件下测量粘度。 粘度计：LVDV-III (布鲁克菲尔德；BROOKFIELD) 心轴号码：SP-40 力矩 /RPM :30%至 60%力矩 /50RPM 测量温度（样品杯温度）：25°C 举例来说，含硅聚合物的重量平均分子量可为从4000至160000或从20000至 160000。 因此，包括重量平均分子量及多分散性在所述范围内的含硅聚合物的组成物可确 保绝佳蚀刻特征且具有绝佳涂布特性，且因此形成均匀的层。 举例来说，含硅聚合物可以是氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷。 基于100重量％的氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷，氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅 氮烷可具有从〇. 2重量％至3重量％的氧含量。 当在所述范围内包括氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷时，所述组成物可避免在热 处理期间的收缩，且因此避免由其形成的填充图案中产生裂纹。更具体而言，氢化聚硅氧氮 烷或氢化聚硅氮烷可包括于〇. 4重量％至2重量％的范围中。 此外，氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷在末端可包括由_SiH3表示的部分，并且基 于氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷中的Si-H键的总量，氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷 的-SiH 3基团含量可为15%至40%。在本说明书中，氧含量是通过使用FlashEA 1112(赛 默飞世尔科技公司；Thermo Fisher Scientific Inc.)来测量，且SiH3/SiH的比例是通过 使用200MHz的质子NMR :AC-200(布鲁克公司；Bruker Corp.)来测量。 基于用于形成二氧化硅类层的组成物的总量，可以以0. 1重量％至30重量％的量 包含氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮烷。当在所述范围内包括氢化聚硅氧氮烷或氢化聚硅氮 烷时，组成物可维持合适的粘度，且在填满间隙期间形成平坦又均匀的层而不会形成空隙。 溶剂可使用芳香族化合物、脂肪族化合物、饱和烃化合物、醚类、酯类、酮类等，且 具体地可以是选自苯、甲苯、二甲苯、乙苯、二乙苯、三甲苯、三乙苯、环己烷、环己烯、十氢 萘、双戊烯、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、乙基环己烷、甲基环己烷、对甲烷、二丙醚、 二丁醚、茴香醚、乙酸丁酯、乙酸戊酯、甲基异丁基酮以及其组合。 特别地，溶剂中的至少一种具有大于或等于130°C的高沸点。因此，层的平坦度可 增加。 基于用于形成二氧化硅类层的组成物的总重量，除了所述组分之外，可以以余量 包括溶剂。 用于形成二氧化娃类层的组成物还可以包括热酸产生剂（thermal acid generator ; TAG) 〇 如果热酸产生剂通过热产生酸（H+)，其可以包括任何化合物而没有特别限制。特 别是，其可包括在90°C或更高温被活化且产生足够酸且也具有低挥发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成二氧化硅类层的组成物，包括含硅聚合物以及溶剂，其中所述含硅聚合物的多分散性是从3.0到30，且当在以下条件下测量时，所述用于形成二氧化硅类层的组成物的粘度是从1.30cps到1.80cps，粘度测量条件为：粘度计为LVDV‑III心轴号码为SP‑40力矩/RPM为30％至60％力矩/50RPM测量温度为25℃。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张俊英，郭泽秀，金佑翰，尹熙灿，裵镇希，金补宣，罗隆熙，朴玺美，李汉松，任浣熙，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR