用于形成二氧化硅层的组合物、二氧化硅层以及电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于形成包含含硅聚合物和溶剂的二氧化硅层的组合物、由其制造的二氧化硅层以及包含二氧化硅层的电子装置，其中二氧化硅(SiO2)转化率约大于0且约小于或等于15。二氧化硅转化率由关系等式1计算：[关系等式1]二氧化硅转化率＝(通过以6700埃的厚度将用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受24小时的Si‑O/Si‑H的面积比)‑(通过以6700埃的厚度将用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受2小时的Si‑O/Si‑H的面积比)。

Compositions for forming silica layers, silica layers, and electronic devices

【技术实现步骤摘要】
用于形成二氧化硅层的组合物、二氧化硅层以及电子装置相关申请案的交叉参考本申请要求2017年12月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0172379号的优先权和权益，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及一种用于形成二氧化硅层的组合物、二氧化硅层，且涉及一种根据其制造的电子装置。
技术介绍
平板显示器使用包含栅极电极、源极电极、漏极电极以及半导体的薄膜晶体管(thinfilmtransistor；TFT)作为切换装置，且配备有传递用于控制薄膜晶体管的扫描信号的栅极线以及传递施加到像素电极的信号的数据线。另外，在半导体与若干电极之间形成绝缘层以将其隔开。绝缘层可以是包含硅组分的二氧化硅层。通常，当包含含硅聚合物的组合物涂布在衬底上并转化成二氧化硅层时，可能产生层应力且因此在制造半导体的过程期间导致开裂且降低装置的可靠度。
技术实现思路
一实施例提供一种用于形成二氧化硅层的组合物，其能够通过将二氧化硅层的转化率控制在预定范围内来降低所制造二氧化硅层的收缩率。另一实施例提供一种二氧化硅层，其在图案晶片的图案(间隙)中具有改进的湿式蚀刻速率(wetetchrate；WER)特征以及较小的层收缩率。又一实施例提供一种包含二氧化硅层的电子装置。根据一实施例，一种用于形成二氧化硅层的组合物包含含硅聚合物和溶剂，其中二氧化硅(SiO2)转化率约大于0且约小于或等于15。SiO2转化率由关系等式1计算：[关系等式1]SiO2转化率＝(通过以6700埃的厚度将用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受24小时的Si-O/Si-H的面积比)-(通过以6700埃的厚度将用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受2小时的Si-O/Si-H的面积比)。SiO2转化率可约大于或等于1且约小于或等于15。SiO2转化率可约大于或等于5且约小于或等于15。含硅聚合物可以是聚硅氮烷、聚硅氧烷或其组合。含硅聚合物可以按用于形成二氧化硅层的组合物的总量计约0.1重量％到约30重量％的量包含在内。根据另一实施例，二氧化硅层包含通过将用于形成二氧化硅层的组合物固化而获得的二氧化硅组分。二氧化硅层的收缩率可介于约13％到约15.5％的范围内。收缩率由关系等式2计算：[关系等式2]层收缩率(％)＝(执行湿式固化之前的层厚度-执行湿式固化之后的层厚度)/(执行湿式固化之前的层厚度)×100％在层收缩率中，湿式固化通过在600℃下热处理30分钟来执行。根据另一实施例，电子装置包含二氧化硅层。二氧化硅层在图案晶片的图案(间隙)中具有改进的湿式蚀刻速率(WER)特征以及较小的层收缩率。附图说明图1是示出根据实例1和实例2以及比较例1和比较例2的用于形成二氧化硅层的每一组合物的Si-O/Si-H面积比(相对值)的图示。图2是在对由根据比较例2的用于形成二氧化硅层的组合物形成的二氧化硅层进行湿式蚀刻之后，图案晶片的间隙内部的V-SEM图像。图3为在对由根据实例2的用于形成二氧化硅层的组合物形成的二氧化硅层进行湿式蚀刻之后，图案晶片的间隙内部的V-SEM图像。具体实施方式本公开的实例实施例将在下文中进行详细描述，且可以易于由具有相关领域中常识的人员来执行。然而，本公开可以许多不同形式实施，且不应理解为限于本文中所阐述的实例实施例。如本文中所使用，当未另外提供定义时，术语‘取代’是指化合物的至少一个氢由选自以下的取代基置换：卤素原子(氟、溴、氯或碘)、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、甲脒基、肼基、亚肼基、羰基、氨甲酰基、硫醇基、酯基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1到C20烷基、C2到C20烯基、C2到C20炔基、C6到C30芳基、C7到C30芳烷基、C1到C30烷氧基、C1到C20杂烷基、C2到C20杂芳基、C3到C20杂芳烷基、C3到C30环烷基、C3到C15环烯基、C6到C15环炔基、C2到C30杂环烷基以及其组合。如本文中所使用，当未另外提供定义时，术语‘杂’是指包含选自氮、氧、硫以及磷的1到3个杂原子的一种。如本文中所使用，术语‘…中的至少一者’是指在一列组分中对整个组分进行修饰而非对单独组份进行修饰。举例来说，术语‘a、b及c中的至少一者’应是指仅包含a、仅包含b、仅包含c、包含a及b两者、包含a及c两者、包含b及c两者或包含a、b及c全部。另外，在本说明书中，标志“＊”是指某物在何处与相同或不同的原子或化学式连接。在下文中，描述一种根据实施例的用于形成二氧化硅层的组合物。根据一实施例用于形成二氧化硅层的组合物包含含硅聚合物和溶剂，其中二氧化硅(SiO2)转化率约大于0且约小于或等于15。SiO2转化率由关系等式1计算：[关系等式1]SiO2转化率＝(通过以6700埃的厚度将用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受24小时的Si-O/Si-H的面积比)-(通过以6700埃的厚度将用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受2小时的Si-O/Si-H的面积比)。SiO2转化率是指含硅聚合物向二氧化硅层转化的程度。在本公开中，Si-O与Si-H的面积比通过使用傅里叶变换红外(Fourier-transforminfrared；FT-IR)光谱法来测量并根据所允许承受的时间而数字化为斜率值，且因此可用作二氧化硅层(SiO2)的转化率的指标。于此处，Si-O的面积与Si-H的面积是指当傅里叶变换红外光谱在上述条件下测量时，在傅里叶变换红外光谱中的一定波长下的Si-O的面积与Si-H的面积。对于Si-O的傅里叶变换红外光谱的波长为1000cm-1～1300cm-1，且对于Si-H的傅里叶变换红外光谱的波长为2100cm-1～2285cm-1。通常，当包含含硅聚合物的组合物涂布在衬底上并转化成二氧化硅层时，所述层会由于衬底与二氧化硅层之间的热膨胀系数差而收缩。此层收缩率在半导体制造过程期间可能导致开裂的产生且因此降低装置的可靠度。根据一实施例用于形成二氧化硅层的组合物可通过将SiO2转化率限制在约大于0且约小于或等于15的范围内，从而实现具有图案晶片的图案(间隙)内部的极佳湿式蚀刻速率(WER)特征以及较小层收缩率的二氧化硅层。就此而言，SiO2转化率可例如在约大于或等于1且约小于或等于15，约大于或等于5且约小于或等于15，约大于或等于6且约小于或等于15，约大于或等于6且约小于或等于13，或约大于或等于6且约小于或等于12的范围内，但不限于此。包含在用于形成二氧化硅层的组合物中的含硅聚合物可以是例如聚硅氮烷(有机无机聚硅氮烷)、聚硅氧烷(有机无机聚硅氧烷)或其组合。含硅聚合物可包含例如由化学式1表示的部分。[化学式1]在化学式1中，R1到R3独立地为氢、被取代或未取代的C1到C30烷基、被取代或未取代的C3到C30环烷基、被取代或未取代的C6到C30芳基、被取代或未取代的C7到C30芳基烷基、被取代或未取代的C1到C30杂烷基、被取代或未取代的C2到C30杂环烷基、被取代或未取代的C2到C30烯基、被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成二氧化硅层的组合物，其特征在于，包括：含硅聚合物和溶剂，其中二氧化硅转化率大于0且小于或等于15，限制条件为，所述二氧化硅转化率由关系等式1计算：[关系等式1]二氧化硅转化率＝(通过以6700埃的厚度将所述用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受24小时的Si‑O/Si‑H的面积比)‑(通过以6700埃的厚度将所述用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受2小时的Si‑O/Si‑H的面积比)。

【技术特征摘要】
2017.12.14 KR 10-2017-01723791.一种用于形成二氧化硅层的组合物，其特征在于，包括：含硅聚合物和溶剂，其中二氧化硅转化率大于0且小于或等于15，限制条件为，所述二氧化硅转化率由关系等式1计算：[关系等式1]二氧化硅转化率＝(通过以6700埃的厚度将所述用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受24小时的Si-O/Si-H的面积比)-(通过以6700埃的厚度将所述用于形成二氧化硅层的组合物涂布在裸露晶片上且允许在85℃的温度和85％的相对湿度的条件下承受2小时的Si-O/Si-H的面积比)。2.根据权利要求1所述的用于形成二氧化硅层的组合物，其特征在于，所述二氧化硅转化率大于或等于1且小于或等于15。3.根据权利要求1所述的用于形成二氧化硅层的组合物，其特征在于，所述二氧化硅转化率大于或等于5且小于或等于15。4.根据权利要求1所述的用于形成二氧化硅层的组合物，其特征在于，所述二氧化硅转化率大于或等于6且小于或等于15。5.根据权利要求1所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：裵鎭希，郭泽秀，黄丙奎，卢健培，司空峻，徐珍雨，张俊英，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR