KR20140012118A - 폴리실란실록산 공중합체 및 이산화규소로의 변환 방법 - Google Patents

폴리실란실록산 공중합체 및 이산화규소로의 변환 방법 Download PDF

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Abstract

무기 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체 및 그를 제조하고 기재의 표면에 적용하는 방법이 제공된다. 이러한 PSSX 공중합체는 온건한 산화 조건 하에서 기재 상에 조밀한 이산화규소 층을 형성하는 데 있어서 유리하다. PSSX 공중합체는 SixOy(OH)z 단위 [여기서, y 및 z는 관계식 (2y + z) ≤ (2x + 2)에 의해 정의되며, x는 4 또는 5 중 어느 하나임]를 포함한다. 더욱 구체적으로, PSSX 공중합체는 Si-C 공유 결합을 함유하지 않는다.

Description

폴리실란실록산 공중합체 및 이산화규소로의 변환 방법 {POLYSILANESILOXANE COPOLYMERS AND METHOD OF CONVERTING TO SILICON DIOXIDE}
본 발명은 일반적으로 무기 폴리실란-폴리실록산 수지 및 전자 소자에서의 그의 용도에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체의 제조, 및 이러한 공중합체를 사용하여 온건한 조건 하에서 조밀한(dense) 이산화규소 층으로 변환될 수 있는 스핀-온 필름(spin-on film)을 형성하는 방법에 관한 것이다.
조밀한 이산화규소 (SiO2) 층이 보통 전자 소자에서 유전체 또는 배리어 재료로서 사용된다. 이러한 조밀한 층은 화학 증착 (CVD) 공정 또는 스핀-온 침착 (SOD) 공정 중 어느 하나를 사용하여 형성될 수 있다. CVD 공정에서는, 휘발성 전구체가 기체상에서 반응하여 이산화규소가 전자 소자의 표면 상에 직접 침착된다. 대안적으로, SOD 공정은 전자 소자의 표면에 수지질(resinous) 전구체를 적용하는 것을 수반한다. 이러한 수지질 전구체는 표면 상에 필름을 형성하며, 후속적으로 산화되어 이산화규소를 형성한다. CVD 공정에 비해 SOD 공정의 사용은 더 낮은 비용 및 복잡한 패턴 내에 형성되는 틈을 코팅하는 능력을 포함하는 몇몇 이점을 제공한다.
유기 폴리실란실록산 (PSSX)은 폴리실란 단위와 폴리실록산 단위의 하이브리드를 포함하는 공중합체의 부류를 나타낸다. PSSX 공중합체는 사실상 선형 또는 수지질 중 어느 하나일 수 있다. 선형 PSSX 공중합체는 통상적으로, 미국 특허 제4,618,666호에 기재된 바와 같이, 다이클로로올리고실란, 예를 들어, Cl(SiMe2)6Cl의 가수분해성 중축합; 미국 특허 제5,312,946호에 기재된 바와 같이, 다이클로로올리고실란과 올리고실란다이올 사이에서, 예를 들어, Cl(SiMe2)6Cl와 HO(SiMe2)6OH 사이에서 일어나는 중축합; 또는 일본 특허 출원 공개 H04-065427호에 기재된 바와 같이, 환형 실라에테르, 예를 들어, (SiMe2)4O의 개환 중합 (ROP)을 통해 합성된다. 수지질 PSSX 공중합체는 통상적으로, 다이클로로다이메틸실란의 제조에서 직접 공정 잔류물 (direct process residue; DPR) 또는 부산물로서 형성되는 클로로메틸다이실란의 가수분해성 축합을 통해 합성된다. 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체와 관련된 조성, 합성, 특성, 및 응용의 더욱 완전한 설명은 플럼(Plumb) 및 애서튼(Atherton)에 의해 문헌[Copolymers Containing Polysiloxane Blocks, Wiley, New York, (1973), pages 305-53]에 발표된 원고 및 초노프스키(Chojnowski) 등이 저술하고 문헌[Progress in Polymer Science, 28(5), (2003), pages 691-728]에 발표된 논문에서 찾아볼 수 있다.
유기 PSSX 공중합체는 상당수의 유기-작용성 부분(moiety)을 포함한다. 다시 말해, 유기 PSSX 공중합체는 상당량의 Si-C 결합을 함유한다. 이산화규소 (SiO2) 층을 형성하기 위해서는 이러한 유기 부분을 제거할 필요가 있다. 불행하게도, 이러한 유기 기의 제거는, 형성된 이산화규소 층에서, 바람직하지 않은 고도의 중량 손실, 고도의 수축, 및 다공성의 형성을 야기한다. 따라서, 유기 PSSX 공중합체는 전자 소자 내의 조밀한 이산화규소 층을 제조하기에 적합하거나 바람직한 전구체가 아니다.
열거된 단점 및 관련 기술 분야의 다른 제한점을 극복하는 데 있어서, 본 발명은 기재 상에 이산화규소 층을 형성하는 데 사용하기 위한 무기 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체를 제공한다. PSSX 공중합체는 SixOy(OH)z 단위 [여기서, y 및 z는 관계식 (2y + z) ≤ (2x + 2)에 의해 정의되며, y 및 z는 0 이상의 수이고 x는 4 또는 5 중 어느 하나임]를 포함한다. 더욱 구체적으로, PSSX 공중합체는 Si-C 공유 결합을 함유하지 않는다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 미리 결정된 수의 단량체를 양성자성 용매, 예를 들어, 알코올 중에 혼합하고, 제어가능한 조건 하에서 가수분해하여 PSSX 중합체를 형성하는, 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체의 제조 방법이 제공된다. 바람직하게는, 양성자성 용매 중의 과량의 산성화된 물을 사용하여 가수분해를 촉진한다. 단량체는 퍼알콕시올리고실란, 알콕시클로로올리고실란, 및 그 혼합물의 군으로부터의 것으로서 선택된다. 이러한 단량체의 몇몇 예에는, Si[Si(OMe)3]4, Si[Si(OMe)3]3[Si(OMe)2Cl], HSi[Si(OMe)3]3, 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않으며; 여기서, Me는 메틸 기를 지칭한다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 알콕시클로로올리고머는 일반 화학식: HwSix(OR)yClz을 가지며, 여기서, R은 알킬 기, 예를 들어, 에틸 또는 메틸 기이고; w는 0 또는 1 중 어느 하나이고; x는 4 또는 5 중 어느 하나이고; y 및 z는 0 이상의 수이며, w가 0이고 x가 5인 경우에 (y + z)는 (2x + 2)와 동일하고, w가 1이고 x가 4인 경우에 (y + z)는 9이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기한 바와 같은 PSSX 공중합체를 이용하여, 기재 상에 이산화규소 층을 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법에서는, PSSX 공중합체를 기재, 예를 들어, 전자 소자에 적용하여 PSSX 필름을 형성한다. 더욱 구체적으로, PSSX 공중합체는 스핀 코팅, 유동 코팅, 또는 딥 코팅에 의해 기재에 적용된다. 공중합체의 제조를 위해 사용되는 양성자성 용매 또는 가수분해 용매 중에 여전히 있는 채로 PSSX 공중합체를 기재에 적용할 수 있다. 선택적으로, PSSX 공중합체를 기재에 적용하기 전에, 양성자성 용매를 다른 필름 형성 용매, 예를 들어, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA)로 대체할 수 있다.
PSSX 필름은 온건하게 산화되어 기재 상에 이산화규소 층을 형성한다. 산화 공정은 일반적으로, 스팀 또는 산소 가스의 군으로부터 선택되는 것에 PSSX 필름을 노출시키는 단계; 및 필름을 미리 결정된 양의 시간 동안 약 600℃ 미만까지 가열하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 이 방법은 층의 밀도를 증가시키기 위해서 질소 가스 등과 같은 불활성 분위기 하에서 이산화규소 층을 추가로 어닐링하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 이산화규소 층은 전자 소자에서 유전체 또는 배리어 재료로서 사용될 수 있다.
추가적인 적용 분야는 본 명세서에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 특정 실시예는 단지 설명을 위한 것으로 의도되며 본 발명의 범주를 제한하려는 의도는 아닌 것으로 이해해야 한다.
본 명세서에 기재된 도면은 단지 설명을 위한 것이며 어떤 식으로든 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다.
<도 1a 내지 도 1h>
도 1a 내지 도 1h는 본 발명의 교시에 따른 PSSX 공중합체를 제조하는 데 사용될 수 있는 몇몇 상이한 퍼알콕시올리고실란 또는 알콕시클로로올리고실란 단량체와 관련된 화학식들을 개략적으로 나타낸다.
<도 2>
도 2는, 본 발명의 일 태양에 따라, PSSX 공중합체를 제조하고, 기재 상에 PSSX 필름을 형성하고, 필름을 이산화규소 층으로 변환하는 데 사용되는 방법을 개략적으로 나타낸다.
<도 3>
도 3은 본 발명의 일 태양에 따라 PSSX 필름의 산화에 의해 제조된 이산화규소 층에 대해 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 분광법에 의해 측정된 흡수 스펙트럼을 그래프로 나타낸다.
<도 4>
도 4는 본 발명의 일 태양에 따라 제조된 PSSX 공중합체에 대한 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 얻어진 용리 프로파일을 그래프로 나타낸다.
하기 상세한 설명은 사실상 단지 예시적이며, 어떠한 식으로든 본 발명 또는 그의 응용 또는 용도를 제한하고자 하는 것은 아니다. 상세한 설명 및 도면 전반에서, 상응하는 참조 부호는 유사하거나 상응하는 부분 및 특징부를 지시하는 것으로 이해해야 한다.
본 발명은 일반적으로 Si-C 결합을 함유하지 않는 무기 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체 또는 수지뿐만 아니라, 그의 제조 방법을 제공한다. 본 발명은, 기재 상에 PSSX 공중합체를 적용하여 PSSX 필름을 형성할 뿐만 아니라, 필름을 조밀한 이산화규소 층으로 변환시킬 수 있는 온건한 산화성 경화에 PSSX 필름을 노출시키는 방법을 또한 제공한다.
본 발명의 무기 PSSX 공중합체를 포함하는 필름의 산화성 변환에 의해 형성되는 이산화규소 층의 밀도는 PSSX 공중합체에 Si-C가 존재하지 않는다는 점으로부터 이득을 얻는다. 무기 PSSX 공중합체로부터 형성되는 이산화규소 층의 밀도는, 하나의 Si-Si 결합을 하나의 Si-O-Si 결합으로 변환시키는 것이 28%의 중량 증가 및 약 11%의 국소 부피 증가를 야기한다는 점에서 또한 이득을 얻는다. 또한, Si-Si 결합은 산화에 반응성이며 온건한 조건 하에서, 예를 들어, 상대적으로 낮은 온도에서, Si-O-Si 결합으로 용이하게 변환될 수 있다. 따라서, 이러한 무기 PSSX 공중합체를 사용하여 조밀한 이산화규소 필름을 형성하는 것은 전자 소자의 제조와 관련된 비용을 낮추는 이점을 제공할 수 있다.
무기 PSSX 공중합체는 퍼알콕시올리고실란 단량체, 알콕시클로로올리고실란 단량체, 또는 그 혼합물의 제어된 가수분해를 통해 본 발명의 교시에 따라 제조된다. 본 발명의 일 태양에 따르면, 퍼알콕시올리고실란 및 알콕시클로로올리고실란 단량체는 하기 화학식 I로 표시되는 일반 화학식에 의해 설명된다:
[화학식 I]
HwSix(OR)yClz
여기서, R은 알킬 기이며, 메틸 (Me) 또는 에틸 (Et) 기가 바람직하고; w는 0 또는 1 중 어느 하나이고; x는 4 또는 5 중 어느 하나이고; y 및 z는 0 이상의 수이며, w가 0이고 x가 5인 경우에 관계식 (y + z) = (2x + 2)에 의해 정의되거나; 또는 w가 1이고 x가 4인 경우에 (y + z) = 9에 의해 정의된다. 이제 도 1의 화학식 A 내지 화학식 H를 참조하면, 이러한 단량체의 예에는, 특히, Si[Si(OMe)3]4 (1A), Si[Si(OMe)3]3[Si(OMe)2Cl] (1B), HSi[Si(OMe)3]3 (1C), Si[Si(OEt)3]4 (1D), Si[Si(OEt)3]3[Si(OEt)2Cl] (1E), HSi[Si(OEt)3]3 (1F), Si[Si(OEt)3]2[Si(OEt)2Cl]2 (1G), 및 Si[Si(OEt)3][Si(OEt)2Cl]3 (1H)가 포함될 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, Me 및 Et는 각각 메틸 기 및 에틸 기를 지칭한다. 단량체는, 퍼클로로네오펜타실란, Si(SiCl3)4와 알코올의 알콕실화로부터 생성되는 주 생성물로서 제조될 수 있거나, 또는 부산물로서 발생할 수 있다. Si(SiCl3)4의 알콕실화는 원하는 단량체를 반응의 우세한 생성물로 만드는 방식으로 수행된다.
단량체를 사용하여 무기 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체를 형성할 수 있다. PSSX 공중합체는 일반적으로 SixOy(OH)z 단위 [여기서, y 및 z는 관계식 (2y + z) ≤ (2x + 2)에 의해 정의되는 0 이상의 수이고, x는 4 또는 5 중 어느 하나임]를 포함한다. 특히, 바람직한 경우에 x는 5이다. 본 발명의 교시에 따라 제조된 PSSX 공중합체는 Si-C 공유 결합을 전혀 함유하지 않는다. 그러나, 당업자는, 본 발명의 범주를 넘어서지 않는다면, PSSX 공중합체가 불순물로부터 야기되거나 또는 바람직한 경우의 소량의 Si-C 결합을 함유할 수 있음을 이해할 것이다.
이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 태양에 따라 PSSX 공중합체를 제조하는 방법(1)은 퍼알콕시올리고실란 또는 알콕시클로로올리고실란 단량체를 제공하는 단계(5), 단량체를 양성자성 용매, 예를 들어, 알코올 중에 혼합하여 반응 혼합물을 형성하는 단계(10)를 포함한다. 이어서, 이러한 반응 혼합물 중에서 단량체를 미리 결정되고 제어가능한 조건 하에 가수분해하여 PSSX 공중합체를 형성한다(15). 용매에 존재하는 과량의 산성화된 물을 사용하여 이러한 단량체를 양성자성 용매 중에서 가수분해할 수 있다.
여전히 도 2를 참조하면, 양성자성 가수분해 용매 중에서 제조된 대로의 PSSX 공중합체 또는 수지를 사용하여 조밀한 이산화규소 층을 형성하는 방법(2)이 나타나 있다. 이 방법(2)에서는, 기재를 우선 제공한다(20). 이러한 기재는 바람직하게는 전자 소자이다. 그러나, 당업자는, 시스템 및 사용 방법을 예시하기 위하여, 본 명세서에 포함된 교시에 따라 제조되고 사용되는 PSSX 공중합체가, 전자 소자 내에 조밀한 유전체 또는 배리어 층을 형성하는 것과 관련하여 기재됨을 이해할 것이다. 그러한 PSSX 공중합체를 포함시키고 사용하여 다른 기재 상에 이산화규소 층을 형성하는 것이 본 발명의 범주에 속하는 것으로 고려된다.
PSSX 공중합체를 기재의 표면에 적용하여 PSSX 필름을 형성할 수 있다(25). 대안적으로, PSSX 공중합체를 기재의 표면에 적용하기 전에, 양성자성 용매를 다른 일반적인 필름 형성 용매, 예를 들어, 특히 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA)로 교환할 수 있다(30). 탁월한 얇은 필름 형성 특성을 나타내는 안정한 PSSX 공중합체를 제조하도록 단량체 농도, 용매, 산성도, SiOMe:H2O 몰 비, 반응 시간, 용매 교환 절차, 및 다른 반응 조건을 최적화할 수 있다. 스핀 코팅, 유동 코팅, 및 딥 코팅을 포함하지만 이로 한정되지 않는, 당업자에게 공지된 임의의 통상적인 기술을 사용하여 PSSX 공중합체를 기재의 표면에 적용할 수 있다. 예를 들어, 약 20초 동안의 약 2000 rpm의 정적 스핀 속도(static spin rate)를 포함하는 표준 스핀 코팅 방법을 사용하여 무기 PSSX 수지를 규소 웨이퍼 기재 상에 침착하여 무결점 필름을 형성할 수 있다.
마지막으로, 필름을 조밀한 이산화규소 층으로 변환하기 위해, PSSX 필름을 산화시킨다(35). 예를 들어, 필름을 핫플레이트 상에서 온건하게 베이킹하고 미리 결정된 양의 시간 동안 온건한 산화 조건 하에 노(furnace)에서 경화시킨다. 이제 도 3을 참조하면, 스팀 또는 산소의 존재 하에 400℃ 이상의 온도에서 PSSX 필름을 이산화규소로 변환할 수 있다. 산화 조건의 온건함은 규소 기재 상의 비교적 얇은, 예를 들어, 약 19 Å의 산화물 층의 형성에 의해 입증된다. 550℃ 스팀 경화 후에 수집된 FTIR 스펙트럼은 이산화규소와 관련된 약 1080, 800, 및 460 ㎝-1에서 강한 적외선 흡수를 나타낸다. 당업자는, 약 1080 ㎝-1에서의 가장 강한 흡수가 이산화규소 내의 Si-O 결합의 신축으로 인한 것인 한편, 약 800 및 약 460 ㎝-1에서의 더 약한 흡수는 각각 이산화규소 내의 O-Si-O 및 Si-O-Si 결합과 관련된 굽힘 모드에 의해 야기됨을 이해할 것이다.
선택적으로, 질소 등과 같은 불활성 분위기 하에서 고온 어닐링(40)에 노출 시에 이산화규소 층의 밀도가 추가로 증가될 수 있다. 이산화규소의 그러한 추가적인 치밀화는 층을 불산에 의한 에칭에 대해 저항성으로 만든다. 예를 들어, PSSX 필름 및 통상적인 수소 실세스퀴옥산 (HSQ) 필름을 동일한 기재에 적용하고, 550℃에서 스팀 중에 30분 동안, 그리고 850℃에서 질소 중에 30분 동안 유사한 조건 하에서 산화 또는 경화시켰다. PSSX 필름으로부터 얻은 이산화규소 층은, 묽은 100:1 HF 에칭제에 노출될 때, 76 Å/min의 에칭 속도를 나타내었다. 비교하면, 이러한 에칭 속도는 HSQ 필름 (대조군)으로부터 얻은 이산화규소 층에 대해 측정된 125 Å/min의 에칭 속도보다 훨씬 낮은 것으로 관찰되었다.
하기 특정 실시예는 본 발명을 예시하기 위해 제공되며 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1 - 단량체의 제조
본 실시예에서는, 1033 그램의 톨루엔에 용해한 261 그램의 Si(SiCl3)4를 448 ml의 메탄올과 혼합하였다. 모든 저비점 부산물을 반응 혼합물로부터 제거하여, 총 209 그램의 메톡실화된 조 생성물을 단리하였다. 생성물을 정제하기 위하여, 조 생성물을 미리 결정된 양의 시간 동안 1154 ml의 메탄올 중에 재혼합하였다. 메탄올을 제거하여, 총 206 g의 고순도 Si[Si(OMe)3]4를 수집하였다. 이러한 반응으로부터 생성된 단량체, Si[Si(OMe)3]4의 순도는 90% 초과였으며 전체 수율은 약 87%였다. 기체 크로마토그래피 (GC), 기체 크로마토그래피-질량 분석법 (GC-MS), 핵자기 공명법 (NMR), 라만 분광법, 및 UV-Vis 분광법을 사용하여 생성물의 구조 및 순도를 확인하였다. 당업자는 GC, GC-MS, NMR, 라만, 및 UV-Vis이 화학 반응에서 제조되는 물질의 조성 및 순도를 확인하는 데 사용되는 통상적인 기술임을 이해할 것이다.
실시예 2 - PSSX 공중합체의 제조
본 실시예에서는, 16.66 그램의 Si[Si(OMe)3]4를, 70.37 그램의 에탄올 중에서 1:1.5의 SiOMe:H2O 몰 비로 10.55 그램의 0.1 N HCl을 사용하여 실온에서 3시간 동안 가수분해하여 PSSX 공중합체를 형성하였다. 이어서, 138.22 그램의 PGMEA를 첨가하고, 용액을 51.20 그램으로 농축하여 안정한 15 중량% 수지 용액을 수득하였다. 이제 도 4를 참조하면, PGMEA 용매 중 PSSX 공중합체는 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 약 15.5 내지 19.0분의 용리 시간 후에 분리되는 것으로 나타났다. 당업자는, 측정된 GPC 검출기 응답을 중량 분율(weight fraction)로 변환할 수 있는 한편, 장비의 정확한 보정에 의해 용리 시간을 분자량 척도로 전환할 수 있음을 이해할 것이다. 본 실시예에서 제조된 PSSX 공중합체는 약 1500 amu 정도의 수평균 분자량 (Mn) 및 약 3500 amu 정도의 중량평균 분자량 (Mw)을 나타낸다.
이론에 구애되고자 하는 것은 아니지만, 측정된 29Si NMR 데이터 (도시하지 않음)를 해석하여 결정되는 바와 같이, SiSi4 단위가 공중합체 또는 수지 내에 그대로 남아있는 것으로 여겨진다. 본 실시예에서, 본 발명의 교시에 따라 제조되는 PSSX 공중합체는 [Si5Ox(OH)y(OMe)z]n [여기서, x, y, 및 z는 0 이상의 수이고, (2x + y + z)의 합은 12임]의 조성을 나타낸다. 수지는 실란올 농도가 풍부하기 때문에, 선택적으로 냉동고 내에, 예를 들어, -15℃에서 보관할 수 있는데, 냉동고에서는 장기간의 시간 동안 안정하게 유지될 것이며; 즉, 장기간의 저장 수명을 나타낼 것이다.
당업자는 기재된 측정치가 다양한 상이한 시험 방법에 의해 얻어질 수 있는 표준 측정치임을 알 것이다. 실시예에 기재된 시험 방법은 필요한 측정치 각각을 얻기 위한 단지 하나의 이용가능한 방법을 나타낸다.
본 발명의 다양한 실시 형태의 전술한 기재는 예시 및 설명을 위해 제공되었다. 이는 본 발명을 개시된 정확한 실시 형태들로 총망라하거나 제한하고자 하는 것은 아니다. 상기 교시와 관련하여 수많은 변경 또는 변형이 가능하다. 논의된 실시 형태들은 본 발명의 원리 및 그의 실제 응용에 대한 최상의 설명을 제공하기 위해 선택되고 기재되었으며, 그에 의해 당업자가 다양한 실시 형태로 그리고 고려된 특정 용도에 적합한 다양한 변경 형태로 본 발명의 교시를 이용할 수 있게 한다. 그러한 모든 변경 및 변형은, 정당하게, 합법적으로 그리고 공정하게 권리가 있는 범위에 따라 해석될 때, 첨부된 특허청구범위에 의해 결정되는 본 발명의 범주에 속한다.

Claims (16)

  1. 기재 상에 이산화규소 층을 형성하는 데 사용하기 위한 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체로서, SixOy(OH)z 단위 [여기서, y 및 z는 관계식 (2y + z) ≤ (2x + 2)에 의해 정의되는 0 이상의 수이고, x는 4 또는 5 중 어느 하나임]를 포함하는 폴리실란실록산 공중합체.
  2. 제1항에 있어서, x는 5인 폴리실란실록산 공중합체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, Si-C 공유 결합을 함유하지 않는 폴리실란실록산 공중합체.
  4. 퍼알콕시올리고실란, 알콕시클로로올리고실란, 및 그 혼합물의 군으로부터 선택되는 미리 결정된 수의 단량체를 제공하는 단계;
    단량체를 양성자성 용매 중에 혼합하여 반응 혼합물을 형성하는 단계; 및
    반응 혼합물 중에서 단량체를 가수분해하여 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체를 형성하는 단계를 포함하는 폴리실란실록산 공중합체의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 미리 결정된 수의 퍼알콕시올리고실란 또는 알콕시클로로올리고실란 단량체를 제공하는 단계는 하기 일반 화학식:
    HwSix(OR)yClz
    [여기서, R은 알킬 기이고; w는 0 또는 1 중 어느 하나이고; x는 4 또는 5 중 어느 하나이고; y 및 z는 0 이상의 수이며; w가 0이고 x가 5인 경우에, (y + z) = (2x + 2)이거나, 또는 w가 1이고 x가 4인 경우에 (y + z) = 9임]을 갖는 단량체를 사용하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, R은 메틸 기 및 에틸 기의 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 단량체는 Si[Si(OMe)3]4, Si[Si(OMe)3]3[Si(OMe)2Cl], HSi[Si(OMe)3]3, 및 그 혼합물의 군으로부터의 것으로서 선택되는 방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 반응 혼합물 중에서 단량체를 가수분해하는 단계는 양성자성 용매에 존재하는 과량의 산성화된 물을 사용하는 방법.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 단량체를 양성자성 용매 중에 혼합하는 단계는 메틸 알코올, 에틸 알코올, 및 아이소프로필 알코올의 군으로부터의 것으로서 선택되는 양성자성 용매를 사용하는 방법.
  10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 양성자성 용매를 필름 형성 용매로 대체하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  11. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라 폴리실란실록산 (PSSX) 공중합체를 제조하는 단계;
    기재를 제공하는 단계;
    기재에 PSSX 공중합체를 적용하여 PSSX 필름을 형성하는 단계; 및
    PSSX 필름을 산화시켜 이산화규소 층을 형성하는 단계를 포함하는, 기재 상에 이산화규소 층을 제조하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, PSSX 필름을 산화시켜 이산화규소 층을 형성하는 단계는
    스팀 또는 산소 가스의 군으로부터 선택되는 것에 PSSX 필름을 노출시키는 단계; 및
    PSSX 필름을 미리 결정된 양의 시간 동안 약 600℃ 미만까지 가열하는 단계를 포함하는 산화 공정을 사용하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 미리 결정된 양의 시간 동안 불활성 분위기 하에서 이산화규소 층을 어닐링하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 기재에 PSSX 공중합체를 적용하는 단계는 스핀 코팅, 유동 코팅, 및 딥 코팅의 군으로부터의 것으로서 선택되는 방법을 사용하는 방법.
  15. 전자 소자에서 유전체 또는 배리어 재료로서 사용하기 위한 이산화규소 층으로서, 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되는 이산화규소 층.
  16. 기재, 및 기재와 접촉하는 이산화규소 층을 포함하는 전자 소자로서, 이산화규소 층은 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되고,
    이산화규소 층은 유전체 또는 배리어 재료로서 사용하기에 충분한 밀도를 나타내는 전자 소자.
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