KR20140087644A - Composition for forming silica based insulating layer comprising same, silica based insulating layer and method for manufacturing silica based insulating layer - Google Patents
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Abstract
Description
본 기재는 실리카계 절연층 형성용 조성물, 실리카계 절연층 및 실리카계 절연층의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition for forming a silica-based insulating layer, a silica-based insulating layer, and a method for producing a silica-based insulating layer.
반도체 기술이 점점 발달함에 따라 더 작은 크기의 반도체 칩에 집적도를 높이고 성능이 개선된 고집적 및 고속화 반도체 메모리 셀에 대한 연구가 계속되고 있다. 특히 반도체 메모리 셀 중에서 정보의 입력 및 출력이 자유롭고 대용량으로 구현될 수 있는 디램(dynamic random access memory, DRAM)이 널리 이용되고 있다.As the semiconductor technology continues to develop, researches on highly integrated and high-speed semiconductor memory cells with improved integration and higher performance in smaller-sized semiconductor chips are continuing. Particularly, a dynamic random access memory (DRAM) is widely used, which can input and output information in a semiconductor memory cell and can be implemented in a large capacity.
디램은 하나의 모스 트랜지스터(MOS transistor)와 하나의 캐패시터(capacitor)를 포함하는 복수의 단위 셀로 이루어진다. 이 중에서 캐패시터는 두 개의 전극과 그 사이에 위치하는 유전체층을 포함하는데, 캐패시터의 용량은 유전율, 유전체층의 두께 및 캐패시터를 형성하는 전극의 면적 등에 따라 결정될 수 있다. The DRAM comprises a plurality of unit cells including one MOS transistor and one capacitor. Among them, the capacitor includes two electrodes and a dielectric layer disposed therebetween, and the capacity of the capacitor can be determined according to the dielectric constant, the thickness of the dielectric layer, the area of the electrode forming the capacitor, and the like.
한편, 반도체 칩의 크기가 점점 작아짐에 따라 캐패시터의 크기 또한 작아지고 이에 따라 축적 용량을 충분히 확보할 수 있는 캐패시터가 요구된다. 이러한 캐패시터를 구현하기 위한 방안으로, 캐패시터의 수평 면적은 감소시키는 대신 수직 면적을 증가시킴으로써 캐패시터의 전체적인 유효 면적을 늘리는 방법이 있다. 이러한 방법으로 캐패시터를 형성하는 경우, 좁은 수평 면적에 비하여 상대적으로 높이가 높은 전극들을 효과적으로 형성하기 위하여 몰드 및 상기 몰드에 형성된 갭(gap)을 실리카계 절연층 형성용 조성물로 채워 형성된 실리카계 절연층이 사용될 수 있다.On the other hand, as the size of the semiconductor chip is getting smaller, the size of the capacitor becomes smaller, and accordingly, a capacitor capable of securing a sufficient storage capacity is required. In order to realize such a capacitor, there is a method of increasing the overall effective area of the capacitor by increasing the vertical area instead of reducing the horizontal area of the capacitor. When a capacitor is formed by such a method, in order to effectively form electrodes having a relatively high height as compared with a narrow horizontal area, a gap formed in the mold and the mold is filled with a composition for forming a silica- Can be used.
본 발명의 일 구현예는 고온에서 산화반응에 의해 치밀한 실리카 글래스로 전환되었을 때, 실리카계 절연층의 수축률을 감소시키고, 보관안정성을 개선시킬 수 있는 실리카계 절연층 형성용 조성물을 제공하기 위한 것이다.An embodiment of the present invention is to provide a composition for forming a silica-based insulating layer capable of reducing a shrinkage ratio of a silica-based insulating layer and improving storage stability when converted into dense silica glass by an oxidation reaction at a high temperature .
본 발명의 다른 일 구현예는 실리카 글래스로 전환되었을 때 수축이 적은 실리카계 절연층을 제공하기 위한 것이다.Another embodiment of the present invention is to provide a silica-based insulating layer having less shrinkage when converted to silica glass.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 실리카 글래스로 전환되었을 때 수축이 적은 실리카계 절연층을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
Another embodiment of the present invention is to provide a method for producing a silica-based insulating layer having less shrinkage when converted to silica glass.
본 발명의 일 구현예는 수소화폴리실라잔, 수소화폴리실록사잔 및 이들의 혼합물에서 선택되는 수지; 및 열에 의해 분해될 수 있는 아미노 보호기로 보호되어 있는 아민계 열염기 발생제를 포함하며, 상기 열에 의해 분해될 수 있는 아미노 보호기는 치환되거나 비치환된 알킬카르보닐기, 치환되거나 비치환된 알콕시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴알킬카르보닐기 및 치환되거나 비치환된 아릴알킬기, 치환되거나 비치환된 알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 카르보벤질옥시기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질카르보닐기, 치환되거나 비치환된 플루오레닐알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아세틸기, 치환되거나 비치환된 벤조일기, 치환되거나 비치환된 벤질기, 치환되거나 비치환된 카르바메이트기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 디알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 알콕시페닐기, 치환되거나 비치환된 토실기 및 치환되거나 비치환된 술폰아미드기로 이루어진 군에서 선택되는 실리카계 절연층 형성용 조성물 제공한다.One embodiment of the invention is a resin selected from hydrogenated polysilazanes, hydrogenated polysiloxazanes, and mixtures thereof; And an amine-based thermal base generator which is protected with an amino protecting group which can be decomposed by heat, wherein the amino protecting group decomposable by heat is a substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a substituted A substituted or unsubstituted arylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted arylalkylcarbonyl group and a substituted or unsubstituted arylalkyl group , a substituted or unsubstituted alkyloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted carbobenzyloxy group, a substituted or unsubstituted alkoxy A substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted fluorenylalkyloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted acetyl group, a substituted or unsubstituted benzoyl group, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted carbamate group, a substituted Or an unsubstituted alkoxybenzyl group, a substituted or unsubstituted dialkoxybenzyl group, a substituted Unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted ring or tosyl group and provides a composition for forming a silica-based insulating layer is selected from the group consisting of a unsubstituted sulfonamide.
바람직하게는 상기 열염기 발생제는 하기 화학식 1의 구조를 가질 수 있다:Preferably, the thermal base generator may have the structure of the following formula (1):
[화학식 1] [Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
n은 1 내지 20의 정수이며, n is an integer of 1 to 20,
R1 및 R2는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 알킬카르보닐기, 치환되거나 비치환된 알콕시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴알킬카르보닐기 및 치환되거나 비치환된 아릴알킬기, 치환되거나 비치환된 알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 카르보벤질옥시기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질카르보닐기, 치환되거나 비치환된 플루오레닐알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아세틸기, 치환되거나 비치환된 벤조일기, 치환되거나 비치환된 벤질기, 치환되거나 비치환된 카르바메이트기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 디알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 알콕시페닐기, 치환되거나 비치환된 토실기 및 치환되거나 비치환된 술폰아미드기로 이루어진 군에서 선택된다. R 1 and R 2 are the same or different and each independently represents a substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted arylalkylcarbonyl group, A substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, A substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted carbamate group, a substituted or unsubstituted alkoxybenzyl group, a substituted or unsubstituted dialkoxybenzyl group, A substituted or unsubstituted alkoxyphenyl group, a substituted or unsubstituted tosyl group, and a substituted or unsubstituted sulfone It is selected from the group consisting of a de.
바람직하게는 상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 tert-부틸옥시카르보닐, 카르보벤질옥시, 9-플루오레닐메틸옥시카르보닐, 카르바메이트, 아세틸, 벤조일, 벤질 및 3,4-디메톡시벤질로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.Preferably, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of tert-butyloxycarbonyl , carbobenzyloxy, 9-fluorenylmethyloxycarbonyl, carbamate, acetyl, benzoyl, benzyl and 3 , 4-dimethoxybenzyl. ≪ / RTI >
바람직하게는 상기 열염기 발생제는 (3-터트-부톡시카보닐아미노-프로필)-카바믹애시드터트-부틸에스테르, (6-터트-부톡시카보닐아미노-헥실)-카바믹애시드터트-부틸에스테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.Preferably the thermal base generator is selected from the group consisting of (3-tert-butoxycarbonylamino-propyl) -carbamic acid tert-butyl ester, (6-tert-butoxycarbonylamino-hexyl) -carbamic acid- Butyl esters, and mixtures thereof.
상기 열염기 발생제는 100 내지 100,000의 분자량을 가질 수 있다.The thermal base generator may have a molecular weight of 100 to 100,000.
상기 열염기 발생제는 실리카계 절연층 형성용 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 내지 5중량%로 포함될 수 있다. The thermal base generator is preferably contained in an amount of 0.1 to 10% by weight, and more preferably 1 to 5% by weight based on the total weight of the composition for forming a silica-based insulating layer.
상기 수소화폴리실라잔 및 수소화폴리실록사잔은 1,000 내지 10,000의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는 것일 수 있으며, 전체 SiH기의 양에서 차지하는 SiH3기 양의 비율이 15 내지 35%일 수 있다. 상기 수소화폴리실록사잔은 산소함유량이 0.2 내지 3중량%인 것이 바람직할 수 있다.The hydrogenated polysilazane and hydrogenated polysiloxazane may have a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 10,000, and the ratio of the amount of SiH 3 groups in the total amount of SiH groups may be 15 to 35%. The hydrogenated polysiloxazane may preferably have an oxygen content of 0.2 to 3% by weight.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기한 실리카계 절연층 형성용 조성물을 이용하여 제조되는 실리카계 절연층을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a silica-based insulating layer produced using the composition for forming a silica-based insulating layer.
본 발명의 또 다른 일 구현예는 기판에 전술한 실리카계 절연층 형성용 조성물을 도포하는 단계; 상기 실리카계 절연층 형성용 조성물을 도포된 기판을 50℃ 이상 200℃ 이하의 온도에서 소프트 베이크하는 단계; 및 상기 소프트 베이크된 기판을 200℃ 이상 1,000℃ 이하의 온도에서, 산소 또는 0.1kPa 이상의 수증기를 포함한 분위기 중에서 가열하는 단계를 포함하는 실리카계 절연층 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: applying a composition for forming a silica-based insulating layer to a substrate; Soft baking the substrate coated with the composition for forming a silica-based insulating layer at a temperature of 50 ° C or higher and 200 ° C or lower; And heating the soft-baked substrate in an atmosphere containing oxygen or at least 0.1 kPa of steam at a temperature of 200 ° C or more and 1,000 ° C or less.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
Other details of the embodiments of the present invention are included in the following detailed description.
상기 실리카계 절연층 형성용 조성물은 열염기 발생제를 포함함으로써 고온에서 산화반응에 의해 치밀한 실리카 글래스로 전환되었을 때, 실리카계 절연층의 수축률을 감소시키고, 보관안정성을 개선시킬 수 있다.
The composition for forming a silica-based insulating layer can reduce the shrinkage ratio of the silica-based insulating layer and improve the storage stability when the silica-based insulating layer is converted into dense silica glass by an oxidation reaction at a high temperature by including a thermal base generator.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구 범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, “알킬”이란 C1 내지 C30 알킬을 의미하고, "아릴"이란 C6 내지 C30 아릴을 의미하고, “아릴알킬”이란 C7 내지 C30 아릴알킬을 의미하며, "알콕시"란 C1 내지 C30 알콕시를 의미한다.&Quot; Aryl "means C6 to C30 aryl, " arylalkyl " means C7 to C30 arylalkyl," alkoxy " "Means Cl to C30 alkoxy.
또한 본 명세서에서 “치환된”이란, 별도의 정의가 없는 한, 작용기 중의 하나 이상의 수소가 할로겐 원자(F, Cl, Br, 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 이미노기(=NH, =NR, R은 C1 내지 10의 알킬기임), 아미노기(-NH2, -NH(R'), -N(R")(R"'), R' 내지 R"'는 각각 독립적으로 C1 내지 10의 알킬기임), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C3 내지 C30의 헤테로아릴기 및 C2 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다. 상기 헤테로란 링 구조 내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함하는 것을 의미한다.In the present specification, " substituted ", as used herein, unless otherwise defined, means that at least one hydrogen in the functional group is replaced by a halogen atom (F, Cl, Br, or I), a hydroxy group, a nitro group, a cyano group, = NR, R is an alkyl group of C1 to 10), an amino group (-NH 2, -NH (R ' ), -N (R ") (R"'), R ' to R "' are each independently a C1 to A C1 to C30 alkyl group, a C6 to C30 aryl group, a C3 to C30 cycloalkyl group, a C3 to C30 heteroaryl group, and a C2 to C30 heterocycloalkyl group, Alkyl group. It is meant that the hetero ring structure includes 1 to 3 hetero atoms selected from the group consisting of N, O, S and P in the hetero ring structure.
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.
또한, 본 명세서에서 "이들의 조합"이란 별도의 정의가 없는 한, 둘 이상의 치환기가 단일 결합 또는 연결기로 결합되어 있거나, 둘 이상의 치환기가 축합하여 결합되어 있는 것을 의미한다.In the present specification, "a combination thereof" means that two or more substituents are bonded to each other through a single bond or a linking group, or two or more substituents are condensed and bonded.
본 발명의 일 구현예는 수소화폴리실라잔, 수소화폴리실록사잔 및 이들의 혼합물에서 선택되는 수지; 및 열에 의해 분해될 수 있는 보호기로 보호되어 있는 열염기 발생제(thermal base generator, TBG)를 포함하는 실리카계 절연층 형성용 조성물을 제공한다.One embodiment of the invention is a resin selected from hydrogenated polysilazanes, hydrogenated polysiloxazanes, and mixtures thereof; And a thermal base generator (TBG) protected by a protecting group that can be decomposed by heat.
수소화폴리실록사잔 또는 수소화폴리실록사잔은 고온, 산화반응에 의해 치밀한 실리카 글래스로 전환되는데, 이때 수소화폴리실록사잔 또는 수소화폴리실록사잔을 포함하는 실리카계 절연층의 수축률 및 보관안정성이 중요하다.The hydrogenated polysiloxazane or the hydrogenated polysiloxazane is converted into a dense silica glass by an oxidation reaction at a high temperature. At this time, the shrinkage rate and storage stability of the silica-based insulating layer containing hydrogenated polysiloxazane or hydrogenated polysiloxazane are important.
본 발명의 일 구현예에서는 실리카계 절연층 형성용 조성물의 제조 시 메탄올(methanol)이나 에탄올(ethanol) 등 저급 알코올이 포함되지 않은 열염기 발생제를 사용함으로써, 열염기 발생제의 활성온도(분해온도)에 따라 고온에서 산화반응에 의해 치밀한 실리카 글래스로 전환되었을 때, 실리카계 절연층의 수축률을 감소시키고, 보관안정성을 개선시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, by using a thermal base generator that does not include a lower alcohol such as methanol or ethanol in the preparation of the composition for forming a silica-based insulating layer, the activation temperature of the thermal base generator Temperature), the shrinkage ratio of the silica-based insulating layer can be reduced and the storage stability can be improved.
구체적으로, 상기 열염기 발생제는 열에 의해 분해될 수 있는 아미노 보호기로 보호된 아민계 화합물로서, 상기 보호기는 치환되거나 비치환된 알킬카르보닐기, 치환되거나 비치환된 알콕시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴알킬카르보닐기 및 치환되거나 비치환된 아릴알킬기, 치환되거나 비치환된 알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 카르보벤질옥시기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질카르보닐기, 치환되거나 비치환된 플루오레닐알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아세틸기, 치환되거나 비치환된 벤조일기, 치환되거나 비치환된 벤질기, 치환되거나 비치환된 카르바메이트기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 디알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 알콕시페닐기, 치환되거나 비치환된 토실기 및 치환되거나 비치환된 술폰아미드기로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.Specifically, the thermal base generator is an amine compound protected by an amino protecting group which can be decomposed by heat, wherein the protecting group is a substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryl A substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted arylalkylcarbonyl group and a substituted or unsubstituted arylalkyl group, a substituted or unsubstituted alkyloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted carbobenzyloxy group, a substituted or unsubstituted alkoxybenzylcarbonyl group, A substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted carbamate group, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, A benzyl group, a substituted or unsubstituted dialkoxybenzyl group, a substituted or unsubstituted alkoxyphenyl It will be substituted or unsubstituted, and a substituted or tosyl group selected from the group consisting of sulfonamides unsubstituted.
바람직하게는 상기 열염기 발생제는 하기 화학식 1의 구조를 갖는다.Preferably, the thermal base generator has a structure represented by the following formula (1).
[화학식 1] [Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
n은 1 내지 20의 정수이며, n is an integer of 1 to 20,
R1 및 R2는 열에 의해 분해될 수 있는 아미노 보호기(amine protecting group)로서 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 알킬카르보닐기, 치환되거나 비치환된 알콕시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴알킬카르보닐기 및 치환되거나 비치환된 아릴알킬기, 치환되거나 비치환된 알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 카르보벤질옥시기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질카르보닐기, 치환되거나 비치환된 플루오레닐알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아세틸기, 치환되거나 비치환된 벤조일기, 치환되거나 비치환된 벤질기, 치환되거나 비치환된 카르바메이트기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 디알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 알콕시페닐기, 치환되거나 비치환된 토실기 및 치환되거나 비치환된 술폰아미드기로 이루어진 군에서 선택된다.R 1 and R 2 are an amino protecting group which can be decomposed by heat and are the same or different from each other, and each independently represents a substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted A substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted arylalkylcarbonyl group and a substituted or unsubstituted arylalkyl group , a substituted or unsubstituted alkyloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted carbobenzyloxy group, a substituted or unsubstituted alkoxybenzylcarbonyl group, a substituted A substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted carbamate group, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted carbamate group, An alkoxybenzyl group, a substituted or unsubstituted dialkoxybenzyl group, a substituted or unsubstituted alkoxyphenyl , Substituted or unsubstituted, and a substituted or tosyl group is selected from the group consisting of sulfonamides unsubstituted.
바람직하게는, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 tert-부틸옥시카르보닐(tert-butyloxycarbonyl, Boc), 카르보벤질옥시(carbobenzyloxy, Cbz), 9-플루오레닐메틸옥시카르보닐(9-fluorenylmethyloxycarbonyl, FMOC), 카르바메이트(carbamate), 아세틸(acetyl, Ac), 벤조일(benzoyl, Bz), 벤질(benzyl, Bn) 및 3,4-디메톡시벤질(3,4-dimethoxybenzyl, DMPM)로 이루어진 군에서 선택되는 것이 좋다.Preferably, in Formula 1, R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of tert-butyloxycarbonyl (Boc), carbobenzyloxy (Cbz), 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (9-fluorenylmethyloxycarbonyl, FMOC), carbamate, It is preferably selected from the group consisting of acetyl (Ac), benzoyl (Bz), benzyl (Bn), and 3,4-dimethoxybenzyl (DMPM).
보다 바람직하게는, 상기 열염기 발생제로는 (3-tert-부톡시카보닐아미노-프로필)-카바믹애시드 tert-부틸에스테르(3-tert-butoxycarbonylamino-propyl)-carbamic acid tert-butyl ester), (6-tert-부톡시카보닐아미노-헥실)-카바믹애시드 tert-부틸에스테르(6-tert-butoxycarbonylamino-hexyl)-carbamic acid tert-butyl ester) 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.More preferably, the thermal base generator is (3-tert-butoxycarbonylamino-propyl) -carbamic acid tert-butyl ester (3-tert-butoxycarbonylamino-propyl) (6-tert-butoxycarbonylamino-hexyl) -carbamic acid tert-butyl ester (6-tert-butoxycarbonylamino-hexyl) -carbamic acid tert-butyl ester) and mixtures thereof.
상기 열염기 발생제는 100 내지 100,000의 분자량을 갖는 것이 바람직하고 100 내지 10,000의 분자량을 가지는 것이 더 바람직하다. 상기 범위의 분자량을 가질 때 더 우수한 고온 수축률 감소와 보관 안정성 향상 효과를 가져올 수 있다.The thermal base generator preferably has a molecular weight of 100 to 100,000, more preferably 100 to 10,000. When the molecular weight is within the above range, a better high temperature shrinkage rate can be obtained and storage stability can be improved.
상기 열염기 발생제는 실리카계 절연층 형성용 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 열염기 발생제는 실리카계 절연층 형성용 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 5중량%로 포함되는 것이 좋다. 상기 함량 범위로 포함될 때 더 우수한 고온 수축률 감소와 보관 안정성 향상 효과를 가져올 수 있다.The thermal base generator is preferably contained in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the composition for forming a silica-based insulating layer. More preferably, the thermal base generator is contained in an amount of 1 to 5% by weight based on the total weight of the composition for forming a silica-based insulating layer. When it is included in the above-mentioned content range, a better high temperature shrinkage rate can be obtained and storage stability can be improved.
본 발명의 일 구현예에 따른 실리카계 절연층 형성 조성물은 상기 열염기 발생제와 함께 수소화폴리실라잔, 수소화폴리실록사잔 및 이들의 혼합물에서 선택되는 수지를 포함한다.The composition for forming a silica-based insulating layer according to an embodiment of the present invention comprises a resin selected from a hydrogenated polysilazane, a hydrogenated polysiloxazane, and a mixture thereof together with the thermal base generator.
상기 수소화폴리실라잔 및 수소화폴리실록사잔은 통상 실리카계 절연층 형성용 조성물에서 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용할 수 있다.The hydrogenated polysilazane and hydrogenated polysiloxazane can be used without particular limitation as long as they are used in a composition for forming a silica-based insulating layer.
수소화폴리실라잔 및 수소화폴리실록사잔의 중량 평균 분자량이 지나치게 작을 경우 폴리머 점도가 낮기 때문에 기판에 도포 시에 유동되거나 가열, 실리카질 전화 시에 저분자량 성분이 증발하기 때문에 균일한 막을 형성하기 어렵고, 중량 평균 분자량이 지나치게 큰 경우에는 겔화를 일으키기 쉽거나 요철(凹凸)이 있는 기판에 도포했을 때 폭이 좁은 트렌치(trench)에 갭 필(Gap-fill) 하기가 어렵다. 이에 따라 겔화의 우려없이 균일한 실리카질 막 형성이 가능하도록 상기 수소화폴리실라잔 및 수소화폴리실록사잔은 약 1,000 내지 10,000의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는 것이 바람직하고, 약 1500 내지 6000의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는 것이 더욱 좋다.When the weight average molecular weight of the hydrogenated polysilazane and the hydrogenated polysiloxazane is too small, the viscosity of the polymer is low. Therefore, it is difficult to form a uniform film because the polymer is flowed upon application to the substrate, When the average molecular weight is too large, gelation is likely to occur or it is difficult to fill the trench with a narrow width when applied to a substrate having unevenness. Accordingly, the hydrogenated polysilazane and the hydrogenated polysiloxazane preferably have a weight average molecular weight (Mw) of about 1,000 to 10,000 and a weight average molecular weight (Mw) of about 1,500 to 6,000 so as to enable formation of a uniform silica film without fear of gelation (Mw).
또한 상기 수소화폴리실라잔 및 수소화폴리실록사잔은 전체 SiH기의 총량에 대하여 SiH3기 함량이 15 내지 35%인 것이 바람직하다. 상기 수소화폴리실록사잔은 산소함유량이 0.2 내지 3중량%인 것이 바람직할 수 있다. The hydrogenated polysilazane and hydrogenated polysiloxazane preferably have an SiH 3 group content of 15 to 35% based on the total amount of all SiH groups. The hydrogenated polysiloxazane may preferably have an oxygen content of 0.2 to 3% by weight.
상기 수지는 실리카계 절연층 형성용 조성물 총 함량에 대하여 약 0.1 내지 50중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함되는 경우 적절한 점도를 유지할 수 있으며, 갭 필시, 간극(void) 없이 평탄하고 고르게 실리카계 절연층을 형성할 수 있다.The resin may be included in an amount of about 0.1 to 50% by weight based on the total amount of the composition for forming a silica-based insulating layer. When it is included in the above-mentioned range, a proper viscosity can be maintained, and a silica-based insulating layer can be formed evenly and uniformly without voids.
상기 실리카계 절연층 형성용 조성물은 열산 발생제(thermal acid generator, TAG)를 더 포함할 수 있다.The composition for forming a silica-based insulating layer may further include a thermal acid generator (TAG).
상기 열산 발생제는 상기 수소화 폴리실록사잔의 현상성을 개선하기 위한 첨가제로, 상기 수소화 폴리실록사잔이 비교적 낮은 온도에서 현상될 수 있도록 한다. The thermal acid generator is an additive for improving the developability of the hydrogenated polysiloxazane so that the hydrogenated polysiloxazane 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. 이러한 열산 발생제는 예컨대 니트로벤질 토실레이트, 니트로벤질 벤젠술포네이트, 페놀 술포네이트 및 이들의 조합에서 선택될 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. Such thermal acid generators can be selected from, for example, nitrobenzyl tosylate, nitrobenzyl benzene sulfonate, phenol sulfonate, and combinations thereof.
상기 열산 발생제는 실리카계 절연층 형성용 조성물의 총 함량에 대하여 0.01 내지 25중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위로 포함되는 경우 비교적 낮은 온도에서 수소화폴리실록사잔 또는 수소화폴리실라잔이 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-based insulating layer. When the thermal acid generator is included in the range, the hydrogenated polysiloxazane or the hydrogenated polysilazane can be developed At the same time, the coating property can be improved.
상기 실리카계 절연층 형성용 조성물은 계면 활성제를 더 포함할 수 있다. The composition for forming a silica-based insulating layer may further comprise a surfactant.
상기 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 폴리옥시에틸렌솔비탄지방산 에스테르 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 Polyoxyethylene alkylphenyl ethers and polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene / polyoxypropylene block copolymers, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, polyoxyethylene Nonionic surface active agents such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan trioleate and polyoxyethylene sorbitan tristearate; surfactants such as FEFT EF301, EF303 and EF352 (Manufactured by Tohchem Products), Megafac F171 and F173 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Prorad FC430 and FC431 Fluorine surfactants such as Asahi Guard AG710, SHAPLON S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105 and SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 Manufactured by Kakugo Kogyo Co., Ltd.) and other silicone surfactants.
상기 계면활성제는 실리카계 절연층 형성용 조성물의 총 함량에 대하여 약 0.001 내지 10중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위로 포함되는 경우 용액의 분산성을 개선하는 동시에 막 형성시 막 두께의 균일성 및 충전성을 높일 수 있다.The surfactant may be included in an amount of about 0.001 to 10% by weight based on the total amount of the composition for forming a silica-based insulating layer. When the surfactant is included in the range, the dispersibility of the solution is improved and the uniformity of the film thickness And the filling property can be enhanced.
상기 실리카계 절연층 형성용 조성물은 수소화폴리실록사잔과 수소화폴리실라잔 및 상기 성분들이 용매에 용해된 용액 형태일 수 있다.The composition for forming a silica-based insulating layer may be a hydrogenated polysiloxazane, a hydrogenated polysilazane, and a solution in which the above components are dissolved in a solvent.
상기 용매는 상술한 성분들을 용해할 수 있는 화합물이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 디클로로에틸 에테르, n-부틸 에테르, 디이소아밀 에테르, 메틸페닐 에테르, 테트라히드로퓨란 등의 에테르류; 에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸에테르 등의 글리콜 에테르류; 메틸 셀로솔브 아세테이트, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 디에틸 셀로솔브 아세테이트 등의 셀로솔브 아세테이트류; 메틸에틸 카르비톨, 디에틸 카르비톨, 디에틸렌 글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸에테르 등의 카르비톨류; 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필에테르 아세테이트 등의 프로필렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화 수소류; 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 메틸-n-아밀케톤, 2-헵타논 등의 케톤류; 초산 에틸, 초산-n-부틸, 초산 이소부틸 등의 포화 지방족 모노카르복실산 알킬 에스테르류; 젖산 메틸, 젖산 에틸 등의 젖산 에스테르류; 옥시 초산 메틸, 옥시 초산 에틸, 옥시 초산 부틸 등의 옥시 초산 알킬 에스테르류; 메톡시 초산 메틸, 메톡시 초산 에틸, 메톡시 초산 부틸, 에톡시 초산 메틸, 에톡시 초산 에틸 등의 알콕시 초산 알킬 에스테르류; 3-옥시 프로피온산 메틸, 3-옥시 프로피온산 에틸 등의 3-옥시 프로피온산 알킬에스테르류; 3-메톡시 프로피온산 메틸, 3-메톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 에틸, 3-에톡시 프로피온산 메틸 등의 3-알콕시 프로피온산 알킬 에스테르류; 2-옥시 프로피온산 메틸, 2-옥시 프로피온산 에틸, 2-옥시 프로피온산 프로필 등의 2-옥시 프로피온산 알킬 에스테르류; 2-메톡시 프로피온산 메틸, 2-메톡시 프로피온산 에틸, 2-에톡시 프로피온산 에틸, 2-에톡시 프로피온산 메틸 등의 2-알콕시 프로피온산 알킬 에스테르류; 2-옥시-2-메틸 프로피온산 메틸, 2-옥시-2-메틸 프로피온산 에틸 등의 2-옥시-2-메틸 프로피온산 에스테르류, 2-메톡시-2-메틸 프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸 프로피온산 에틸 등의 2-알콕시-2-메틸 프로피온산 알킬류의 모노옥시 모노카르복실산 알킬 에스테르류; 2-히드록시 프로피온산 에틸, 2-히드록시-2-메틸 프로피온산 에틸, 히드록시 초산 에틸, 2-히드록시-3-메틸 부탄산 메틸 등의 에스테르류; 피루브산 에틸 등의 케톤산 에스테르류 등의 화합물이 있으며, 또한, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아닐라드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭시드, 벤질에틸에테르, 디헥실에테르, 아세트닐아세톤, 이소포론, 카프론산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 벤질 아세테이트, 안식향산 에틸, 옥살산 디에틸, 말레인산 디에틸, γ-부티로락톤, 탄산 에틸렌, 탄산 프로필렌, 페닐 셀로솔브 아세테이트 등의 고비점 용매를 첨가할 수도 있다. 이 중에서 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸-3-에톡시 프로피오네이트, 메틸-3-메톡시 프로피오네이트, 사이클로펜타논, 사이클로헥사논, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜디메틸에테르아세테이트, 1-메톡시-2-프로판올, 에틸 락테이트, 시클로펜타논 및 히드록시초산에틸에서 선택된 하나 이상을 선택할 수 있다. The solvent is not particularly limited as long as it is a compound capable of dissolving the above components, and examples thereof include alcohols such as methanol and ethanol; Ethers such as dichloroethyl ether, n-butyl ether, diisobutyl ether, methylphenyl ether and tetrahydrofuran; Glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; Cellosolve acetates such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and diethyl cellosolve acetate; Carbitols such as methylethylcarbitol, diethylcarbitol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether and diethylene glycol diethyl ether; Propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol methyl ether acetate and propylene glycol propyl ether acetate; Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, methyl-n-propyl ketone, methyl- ; Saturated aliphatic monocarboxylic acid alkyl esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate and isobutyl acetate; Lactic acid esters such as methyl lactate and ethyl lactate; Oxyacetic acid alkyl esters such as methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate and butyl oxyacetate; Alkoxyacetic acid alkyl esters such as methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, and ethyl ethoxyacetate; 3-oxypropionic acid alkyl esters such as methyl 3-oxypropionate and ethyl 3-oxypropionate; 3-alkoxypropionic acid alkyl esters such as methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate and methyl 3-ethoxypropionate; 2-oxypropionic acid alkyl esters such as methyl 2-oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate and propyl 2-oxypropionate; 2-alkoxypropionic acid alkyl esters such as methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate and methyl 2-ethoxypropionate; 2-methylpropionic acid esters such as methyl 2-oxy-2-methylpropionate and ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, methyl 2-methoxy- Monooximonocarboxylic acid alkyl esters of 2-alkoxy-2-methylpropionic acid alkyls such as ethyl methyl propionate; Esters such as ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl hydroxyacetate and methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate; And ketone acid esters such as ethyl pyruvate. In addition, there are compounds such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, , Benzyl alcohol, benzyl acetate, benzyl alcohol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, A high boiling solvent such as ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate,? -Butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, and phenyl cellosolve acetate may be added. Of these, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethyl-3-ethoxypropionate, methyl-3-methoxypropionate, cyclopentanone, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether acetate , Propylene glycol dimethyl ether acetate, 1-methoxy-2-propanol, ethyl lactate, cyclopentanone, and ethyl hydroxyacetate.
특히 상기 용매들 중 적어도 하나는 높은 비점을 가지는 용매를 포함하는 것이 좋다. 이 경우 갭 충전 시 갭 내부에 보이드가 발생하는 것을 방지할 수 있고 용매가 천천히 휘발됨으로써 막의 평탄성을 높일 수 있다. In particular, at least one of the solvents preferably comprises a solvent having a high boiling point. In this case, it is possible to prevent voids from being generated in the gap when filling the gap, and the solvent is slowly volatilized, so that the flatness of the film can be increased.
상기 용매는 실리카계 절연층 형성용 조성물의 총 함량에 대하여 상술한 성분을 제외한 잔부로 포함될 수 있다. The solvent may be included in the remainder of the total amount of the composition for forming a silica-based insulating layer excluding the components described above.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 실리카계 절연층은 전술한 상기 구현예중 어느 하나의 실리카계 절연층 형성용 조성물을 이용하여 제조될 수 있다.The silica-based insulating layer according to another embodiment of the present invention can be manufactured using the composition for forming a silica-based insulating layer in any of the above-described embodiments.
상기 실리카계 절연층은 그 제조방법이 특별히 한정되지 않으며, 통상의 방법에 따라 형성될 수 있다.The production method of the silica-based insulating layer is not particularly limited, and may be formed by a conventional method.
구체적으로, 반도체, 액정 등의 디바이스 기판에 전술한 실리카계 절연층 형성용 조성물을 도포하는 단계; 상기 실리카계 절연층 형성용 조성물을 도포된 기판을 50℃ 내지 200℃의 온도에서 소프트 베이크하는 단계; 및 상기 소프트 베이크된 기판을 200℃ 내지 1,000℃의 온도에서, 산소 또는 0.1kPa 이상의 수증기를 포함한 분위기 중에서 가열하는 단계를 포함하는 제조 공정을 수행하여 실리카계 절연층을 형성할 수 있다.Specifically, the method includes: applying a composition for forming a silica-based insulating layer to a device substrate such as a semiconductor or liquid crystal; Soft baking the substrate coated with the composition for forming a silica-based insulating layer at a temperature of 50 캜 to 200 캜; And heating the soft-baked substrate at a temperature of 200 ° C to 1,000 ° C in an atmosphere containing oxygen or water vapor of 0.1 kPa or more to form a silica-based insulating layer.
상기 기판에 대한 도포방법은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 스핀코트법, 슬릿코트법 등을 이용할 수 있다. The method of coating the substrate is not particularly limited, but a spin coat method, a slit coat method, or the like can be used.
상기 소프트 베이크 공정은 수소화폴리실라잔 또는 수소화폴리실록사잔 박막 중에 포함된 용매를 제거하기 위한 것으로, 50℃ 내지 200℃의 온도에서, 5초 내지 10분의 시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. 온도가 지나치게 낮을 경우 용매의 제거가 불충분할 우려가 있고, 온도가 지나치게 높을 경우 산화반응이 진행되어 그 후의 가열에 의한 제어가 어려울 수 있으므로, 상기 온도 범위에서 실시하는 것이 바람직하다. 또한 반응시간이 지나치게 짧을 경우 반응 제어가 어렵고, 반응시간이 지나치게 길면 산화반응이 진행되거나 많은 기재를 처리할 경우 프로세스 시간이 너무 걸려서 실용적이지 않으므로, 상기 범위내의 시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.The soft bake process is preferably performed for removing the solvent contained in the hydrogenated polysilazane or the hydrogenated polysiloxazane thin film at a temperature of 50 ° C to 200 ° C for 5 seconds to 10 minutes. If the temperature is excessively low, the solvent may be insufficiently removed. If the temperature is excessively high, the oxidation reaction may proceed and control by subsequent heating may be difficult. In addition, if the reaction time is too short, the reaction control is difficult. If the reaction time is too long, the oxidation reaction may proceed or if a large amount of substrate is processed, the process time is too long to be practical.
또한 상기 소프트 베이크 공정 시 분위기는 질소, 산소 또는 수증기를 포함한 대기 중 어느 것이라도 상관없다. Further, the atmosphere in the soft baking step may be atmospheric air containing nitrogen, oxygen, or water vapor.
상기 가열 공정은 수소화폴리실라잔 또는 수소화폴리실록사잔 박막을 실리카질로 전화시키기 위한 것으로, 200℃ 내지 1,000℃의 온도에서, 1분 내지 3시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. 반응온도가 지나치게 낮으면 수소화폴리실라잔 또는 수소화폴리실록사잔의 실리카질 전화가 불충분할 우려가 있고, 반응온도가 지나치게 높으면 기재에 대한 산화 데미지 등의 발생 우려가 있기 때문에 상기 온도 범위에서 수행하는 것이 바람직하다. 또한 가열 시간이 지나치게 짧으면 큐어 로(cure furnace) 등에서의 온도, 분위기 가스 제어가 어렵고, 가열 시간이 지나치게 길면 기재에 대한 산화 데미지 등이 발생할 우려가 있고, 또한 많은 기재를 처리하는 경우에는 프로세스 시간이 길어져 실용적이지 않기 때문에 상기 가열 시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 또한 상기 가열 공정시 포함되는 수증기는 0.1 kPa 내지 20 kPa의 수증기 분압을 가질 수 있다.The heating step is carried out for the hydrogenated polysilazane or the hydrogenated polysiloxane thin film to be siliceous, and is preferably carried out at a temperature of 200 ° C to 1,000 ° C for 1 minute to 3 hours. If the reaction temperature is too low, there is a possibility that the silica-based polysilazane or the hydrogenated polysiloxazane may be insufficient in the siliceous telephone. If the reaction temperature is too high, there is a risk of oxidation damage to the substrate, Do. If the heating time is too short, it is difficult to control the temperature and atmosphere gas in the cure furnace or the like. If the heating time is too long, damage to the substrate may be damaged. In addition, It is preferable that the heating is carried out during the heating time since it is not practical. Also, the water vapor included in the heating process may have a water vapor partial pressure of 0.1 kPa to 20 kPa.
또한, 가열 공정 시 분위기는 산소 및 수증기 중 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하며, 질소나 아르곤가스 등의 불활성가스로 희석해도 상관없다. In addition, the atmosphere in the heating step preferably contains either oxygen or water vapor, and may be diluted with an inert gas such as nitrogen or argon gas.
상기와 같은 방법에 의해 제조된 실리카계 절연층은 열염기 발생제를 포함하여 고온 경화 후 현저히 감소된 막 수축률과 함께 우수한 보관안정성을 나타낸다.The silica-based insulating layer prepared by the above-mentioned method exhibits excellent storage stability together with a significantly reduced film shrinkage after hot curing including a thermal base generator.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the following examples are only a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
비교예 1: 수소화폴리실라잔 용액(실리카계 절연층 형성용 조성물)의 제조Comparative Example 1: Preparation of a hydrogenated polysilazane solution (composition for forming a silica-based insulating layer)
교반기 및 온도제어장치가 부착된 용량 2Ｌ의 반응기 내부를 건조 질소로 치환했다. 상기 반응기에 건조 피리딘 1,500g을 주입한 후 5℃로 보온했다. 이어서 디클로로실란 140ｇ을 2시간에 걸쳐서 상기 반응기에 서서히 주입한 후, 반응기를 교반하면서 암모니아 85ｇ을 4시간에 걸쳐서 서서히 주입했다. 다음으로 건조 질소를 120분간 주입하고 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 결과로 수득된 백색의 슬러리상의 생성물을 건조 질소 분위기 중에서 １㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하였다. 결과로 수득된 여액 1,000g에 건조 자일렌 1,000g을 첨가한 후, 로터리 이베포레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총３회 반복하면서 고형분 농도를 20중량%로 조정하고, 포어 사이즈 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 결과로 수득된 수소화폴리실라잔 용액에 건조 피리딘 250g을 넣고 100℃에서 중량 평균 분자량이 4000g/mol이 되도록 중합하였다.The inside of the reactor having a capacity of 2 L equipped with a stirrer and a temperature controller was replaced with dry nitrogen. The reactor was charged with 1,500 g of dry pyridine and kept at 5 캜. Subsequently, 140 g of dichlorosilane was gradually introduced into the reactor over 2 hours, and then 85 g of ammonia was gradually added over 4 hours while stirring the reactor. Next, dry nitrogen was injected for 120 minutes to remove ammonia remaining in the reactor. The resultant white slurry product was filtered using a 1 mu m teflon filter in a dry nitrogen atmosphere. 1,000 g of dried xylene was added to 1,000 g of the resultant filtrate, and then the solvent was replaced with xylene in pyridine using a rotary evaporator three times in total to adjust the solid concentration to 20% by weight , And filtered through a Teflon filter having a pore size of 0.1 mu m. To the resultant hydrogenated polysilazane solution, 250 g of dry pyridine was added and polymerization was carried out at 100 占 폚 so as to have a weight average molecular weight of 4000 g / mol.
중합이 완료되면, 로터리 이베포레이터를 사용하여 용매를 디부틸에테르로 치환하는 조작을 30℃에서 3회 반복 실시하여 고형분 농도를 20중량%로 조절하고, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과하여, 수소화폴리실라잔 용액을 수득하였다. 이를 실리카계 절연층 형성용 조성물로 사용한다.
When the polymerization was completed, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator was repeated three times at 30 DEG C to adjust the solid concentration to 20 wt%, followed by filtration through a 0.1 mu m teflon filter to obtain hydrogenated A polysilazane solution was obtained. This is used as a composition for forming a silica-based insulating layer.
비교예 2: 수소화폴리실록사잔 용액(실리카계 절연층 형성용 조성물)의 제조Comparative Example 2: Preparation of a hydrogenated polysiloxane solution (composition for forming a silica-based insulating layer)
교반기 및 온도제어장치가 부착된 용량 2Ｌ의 반응기 내부를 건조 질소로 치환했다. 건조 피리딘 1,500g에 순수 4.0g을 주입하여 충분히 혼합한 후 상기 반응기에 넣고 5℃로 보온했다. 이어서 디클로로실란 140ｇ을 2시간에 걸쳐서 상기 반응기에 서서히 주입한 후, 반응기를 교반하면서 암모니아 85ｇ을 4시간에 걸쳐서 서서히 주입했다. 다음으로 건조 질소를 120분간 주입하고 반응기 내에 잔존하는 암모니아를 제거했다. 결과로 수득된 백색의 슬러리상의 생성물을 건조 질소 분위기 중에서 １㎛의 테프론제 여과기를 사용하여 여과하였다. 결과로 수득된 여액 1,000g에 건조 자일렌 1,000g을 첨가한 후, 로터리 이베포레이터를 사용하여 용매를 피리딘에서 자일렌으로 치환하는 조작을 총３회 반복 실시하여 고형분 농도를 20%로 조정하고, 포어 사이즈 0.1㎛의 테프론제 여과기로 여과했다. 결과로 수득된 수소화폴리실라잔 용액에 건조 피리딘 250g을 넣고 100℃에서 중량 평균 분자량이 4000g/mol이 되도록 중합하였다.The inside of the reactor having a capacity of 2 L equipped with a stirrer and a temperature controller was replaced with dry nitrogen. 4.0 g of pure water was poured into 1,500 g of dry pyridine and mixed thoroughly. The mixture was placed in the reactor and kept at 5 캜. Subsequently, 140 g of dichlorosilane was gradually introduced into the reactor over 2 hours, and then 85 g of ammonia was gradually added over 4 hours while stirring the reactor. Next, dry nitrogen was injected for 120 minutes to remove ammonia remaining in the reactor. The resultant white slurry product was filtered using a 1 mu m teflon filter in a dry nitrogen atmosphere. 1,000 g of dried xylene was added to 1,000 g of the resulting filtrate, 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 to 20% , And filtered through a Teflon filter having a pore size of 0.1 mu m. To the resultant hydrogenated polysilazane solution, 250 g of dry pyridine was added and polymerization was carried out at 100 占 폚 so as to have a weight average molecular weight of 4000 g / mol.
중합이 완료되면, 로터리 이베포레이터를 사용하여 용매를 디부틸에테르로 치환하는 조작을 30℃에서 3회 반복 실시하여 고형분 농도를 20중량%로 조절하고, 0.1㎛ 테프론제 여과기로 여과하여, 수소화폴리실록사잔 용액을 수득하였다. 이를 실리카계 절연층 형성용 조성물로 사용한다.
When the polymerization was completed, the operation of replacing the solvent with dibutyl ether using a rotary evaporator was repeated three times at 30 DEG C to adjust the solid concentration to 20 wt%, followed by filtration through a 0.1 mu m teflon filter to obtain hydrogenated A polysiloxazane solution was obtained. This is used as a composition for forming a silica-based insulating layer.
비교예 3: 경화제를 포함한 수소화폴리실라잔 용액(실리카계 절연층 형성용 조성물)의 제조Comparative Example 3: Production of hydrogenated polysilazane solution (composition for silica-based insulating layer) containing a curing agent
상기 비교예 1에서 제조된 수소화폴리실라잔 용액에 경화제로서 3중량%의 트리프로필아민(tripropylamine, TPA)을 혼합하여, 경화제를 포함한 수소화폴리실라잔 용액을 얻었다. 이를 실리카계 절연층 형성용 조성물로 사용한다.
3% by weight of tripropylamine (TPA) as a curing agent was mixed with the hydrogenated polysilazane solution prepared in Comparative Example 1 to obtain a hydrogenated polysilazane solution containing a curing agent. This is used as a composition for forming a silica-based insulating layer.
비교예 4: 경화제를 포함한 수소화폴리실록사잔 용액(실리카계 절연층 형성용 조성물)의 제조Comparative Example 4: Preparation of a hydrogenated polysiloxane solution (composition for forming a silica-based insulating layer) containing a curing agent
상기 비교예 2에서 제조된 수소화폴리실록사잔 용액에 경화제로서 3중량%의 트리프로필아민을 혼합하여, 경화제를 포함한 수소화폴리실록사잔 용액을 얻었다. 이를 실리카계 절연층 형성용 조성물로 사용한다.
3% by weight of tripropylamine as a curing agent was mixed with the hydrogenated polysiloxane solution prepared in Comparative Example 2 to obtain a hydrogenated polysiloxazane solution containing a curing agent. This is used as a composition for forming a silica-based insulating layer.
실시예 1: 열염기 발생제를 포함한 수소화폴리실라잔(실리카계 절연층 형성용 조성물)의 제조Example 1: Preparation of hydrogenated polysilazane (composition for forming silica-based insulating layer) containing a thermal base generator
상기 비교예 1에서 제조된 수소화폴리실라잔 용액에 (3-tert-부톡시카보닐아미노-프로필)-카바믹애시드 tert-부틸에스테르(TBG-B)를 3중량%의 양으로 첨가하여 실리카계 절연층 형성용 조성물을 제조한다.
(3-tert-butoxycarbonylamino-propyl) -carbamic acid tert-butyl ester (TBG-B) was added in an amount of 3% by weight to the hydrogenated polysilazane solution prepared in Comparative Example 1, Thereby preparing a composition for forming an insulating layer.
실시예 2: 열염기 발생제를 포함한 수소화폴리실록사잔(실리카계 절연층 형성용 조성물)의 제조Example 2: Preparation of hydrogenated polysiloxazane (composition for forming silica-based insulating layer) containing a thermal base generator
상기 비교예 2에서 제조된 수소화폴리실록사잔 용액에 (3-tert-부톡시카보닐아미노-프로필)-카바믹애시드 tert-부틸에스테르(TBG-B)를 3중량%의 양으로 첨가하여 실리카계 절연층 형성용 조성물을 제조한다.
(3-tert-butoxycarbonylamino-propyl) -carbamic acid tert-butyl ester (TBG-B) was added to the hydrogenated polysiloxane solution prepared in Comparative Example 2 in an amount of 3 wt% Thereby preparing a composition for forming a layer.
시험예Test Example
상기 비교예 1 내지 4 및 실시예 1과 2의 실리카계 절연층 형성용 조성물의 고온 경화 후 수축률 및 보관안정성을 평가하였다.The shrinkage ratio and storage stability of the composition for forming a silica-based insulating layer of Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 and 2 were evaluated after high temperature curing.
상세하게는, 상기 비교예 1 내지 4 및 실시예 1과 2의 실리카계 절연층 형성용 조성물을 각 3cc를 스핀코터(MIKASA사에서 제조한 MS-A200 코팅 설비 사용)로 직경 8인치 웨이퍼 중앙부분에 적하, 1500rpm으로 20초간 스핀 도포한 후, 150℃ 3분간 핫플레이트에 가열건조하여 도막을 제조하였다. 제조된 도막에 대해 반사분광형 막두께계(ST-4000, K-MAC사)를 사용하여 두께의 수축률을 측정하였다. Specifically, 3 cc of each of the compositions for forming the silica-based insulating layer of Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 and 2 was applied to a center portion of a 8-inch diameter wafer by a spin coater (using MS-A200 coating equipment manufactured by MIKASA) , Spin-coated at 1500 rpm for 20 seconds, and then heated and dried on a hot plate at 150 캜 for 3 minutes to prepare a coating film. The shrinkage of the coating film was measured using a reflection spectroscopic film thickness meter (ST-4000, K-MAC Co., Ltd.).
상기에서 제조된 도막에 대해 수증기 분위기에서 1,000℃에서 산화경화를 진행한 후, 다시 반사분광형 막두께계를 사용하여 두께의 수축률을 측정하였다. The coating film prepared above was oxidatively cured at 1,000 ° C in a steam atmosphere, and then the thickness shrinkage was measured using a reflection spectrophotometer.
또한 보관안정성을 측정하기 위하여 닫혀진 500mL 플라스크에 상기 비교예 1 내지 4 및 실시예 1과 2의 실리카계 절연층 형성용 조성물을 100g 소분하여 40℃ 오븐에서 30일 보관 후 꺼내어 액상 파티클(liquid particle)과 H2/SiH4(monosilane) 발생량을 GC(Agilent Technology사 제조, 7890A)를 통하여 측정하였다. 액상 파티클은 액상 파티클 계수기(KE-40B1 controller, KS-42 BF sensor, Rion사 제조)를 통하여 측정하고 H2/SiH4(monosilane) 발생량은 GC(Agilent Technology사 제조, 7890A)를 통하여 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
100 g of the composition for forming a silica-based insulating layer of Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 and 2 was subdivided into a 500 mL flask which had been closed to measure storage stability, and stored in an oven at 40 ° C for 30 days, And H 2 / SiH 4 (monosilane) were measured by GC (manufactured by Agilent Technology, 7890A). The liquid particles were measured by a liquid particle counter (KE-40B1 controller, KS-42 BF sensor, Rion) and the amount of H 2 / SiH 4 (monosilane) was measured by GC (Agilent Technology, 7890A). The results are shown in Table 1.
함량
(중량%)Thermogenic agent
content
(weight%)
(ea/ml)Liquid particle
(ea / ml)
SiH4(ppm)H 2 (%) /
SiH 4 (ppm)
(3중량%)TPA *
(3% by weight)
(3 중량%)TPA *
(3% by weight)
(3 중량%)TBG-B **
(3% by weight)
(3 중량%)TBG-B **
(3% by weight)
*: 트리프로필아민*: Tripropylamine
**: (3-tert-부톡시카보닐아미노-프로필)-카바믹애시드 tert-부틸에스테르
**: (3-tert-Butoxycarbonylamino-propyl) -carbamic acid tert-butyl ester
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 열염기 발생제인 TBG-B를 사용한 실시예 1 및 2의 실리카계 절연층 형성용 조성물은 비교예 1 및 2에 비해 고온 경화 후 수축률의 개선이 확연하게 나타났다. 또한 일반적인 경화제로 알려진 3차 아민을 첨가제로 사용한 비교에 3 및 4의 경우 보관안정성이 나빠지는 반면 열염기 발생제를 사용한 실시예 1 및 2는 첨가제가 없는 비교예 1 및 2의 경우와 동등 수준으로 나타남을 확인하였다. As shown in Table 1, the compositions for forming silica-based insulating layers of Examples 1 and 2 using TBG-B, which is a thermal base generator, exhibited significantly improved shrinkage after hot curing compared to Comparative Examples 1 and 2. Compared with the use of a tertiary amine as an additive known as a general hardener, storage stability was poor in Examples 3 and 4, while Examples 1 and 2 in which a thermal base generator was used were comparable to those in Comparative Examples 1 and 2 Respectively.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (11)
열에 의해 분해될 수 있는 아미노 보호기로 보호되어 있는 아민계 열염기 발생제를 포함하며,
상기 열에 의해 분해될 수 있는 아미노 보호기는 치환되거나 비치환된 알킬카르보닐기, 치환되거나 비치환된 알콕시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴알킬카르보닐기 및 치환되거나 비치환된 아릴알킬기, 치환되거나 비치환된 알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 카르보벤질옥시기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질카르보닐기, 치환되거나 비치환된 플루오레닐알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아세틸기, 치환되거나 비치환된 벤조일기, 치환되거나 비치환된 벤질기, 치환되거나 비치환된 카르바메이트기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 디알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 알콕시페닐기, 치환되거나 비치환된 토실기 및 치환되거나 비치환된 술폰아미드기로 이루어진 군에서 선택되는 것인 실리카계 절연층 형성용 조성물.
Hydrogenated polysilazane, hydrogenated polysiloxazane, and mixtures thereof; And
And an amine-based thermal base generator which is protected by an amino protecting group which can be decomposed by heat,
The heat-decomposable amino protecting group may be a substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted arylalkylcarbonyl group and a substituted or unsubstituted arylalkyl group , A substituted or unsubstituted alkyloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted carbobenzyloxy group, a substituted or unsubstituted alkoxybenzylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted fluorenylalkyloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted acetyl group, A substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted carbamate group, a substituted or unsubstituted alkoxybenzyl group, a substituted or unsubstituted dialkoxybenzyl group, a substituted or unsubstituted An alkoxyphenyl group, a substituted or unsubstituted tosyl group and a substituted or unsubstituted sulfonamide group Based insulating layer is formed.
상기 열염기 발생제는 하기 화학식 1의 구조를 갖는 것인 실리카계 절연층 형성용 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
n은 1 내지 20의 정수이며,
R1 및 R2는 동일하거나 서로 상이하며, 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 알킬카르보닐기, 치환되거나 비치환된 알콕시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아릴알킬카르보닐기 및 치환되거나 비치환된 아릴알킬기, 치환되거나 비치환된 알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 카르보벤질옥시기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질카르보닐기, 치환되거나 비치환된 플루오레닐알킬옥시카르보닐기, 치환되거나 비치환된 아세틸기, 치환되거나 비치환된 벤조일기, 치환되거나 비치환된 벤질기, 치환되거나 비치환된 카르바메이트기, 치환되거나 비치환된 알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 디알콕시벤질기, 치환되거나 비치환된 알콕시페닐기, 치환되거나 비치환된 토실기 및 치환되거나 비치환된 술폰아미드기로 이루어진 군에서 선택된다.
The method according to claim 1,
Wherein the thermal base generator has a structure represented by the following formula (1): < EMI ID =
[Chemical Formula 1]
In Formula 1,
n is an integer of 1 to 20,
R 1 and R 2 are the same or different and each independently represents a substituted or unsubstituted alkylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group, a substituted or unsubstituted arylalkylcarbonyl group, A substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, A substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted carbamate group, a substituted or unsubstituted alkoxybenzyl group, a substituted or unsubstituted dialkoxybenzyl group, A substituted or unsubstituted alkoxyphenyl group, a substituted or unsubstituted tosyl group, and a substituted or unsubstituted sulfone It is selected from the group consisting of a de.
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 tert-부틸옥시카르보닐, 카르보벤질옥시, 9-플루오레닐메틸옥시카르보닐, 카르바메이트, 아세틸, 벤조일, 벤질 및 3,4-디메톡시벤질로 이루어진 군에서 선택되는 것인 실리카계 절연층 형성용 조성물.The method according to claim 1,
Wherein R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of tert-butyloxycarbonyl , carbobenzyloxy, 9-fluorenylmethyloxycarbonyl, carbamate, acetyl, benzoyl, Dimethoxybenzyl. ≪ / RTI >
상기 열염기 발생제는 (3-터트-부톡시카보닐아미노-프로필)-카바믹애시드터트-부틸에스테르, (6-터트-부톡시카보닐아미노-헥실)-카바믹애시드터트-부틸에스테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 실리카계 절연층 형성용 조성물.
The method according to claim 1,
The thermal base generators may be selected from the group consisting of (3-tert-butoxycarbonylamino-propyl) -carbamic acid tert-butyl ester, (6-tert-butoxycarbonylamino-hexyl) -carbamic acid tert- And mixtures thereof. The composition for forming a silica-based insulating layer according to claim 1,
상기 열염기 발생제는 100 내지 100,000의 분자량을 갖는 것인 실리카계 절연층 형성용 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the thermal base generator has a molecular weight of 100 to 100,000.
상기 열염기 발생제는 실리카계 절연층 형성용 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%로 포함되는 것인 실리카계 절연층 형성용 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the thermal base generator is contained in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the composition for forming a silica-based insulating layer.
상기 열염기 발생제는 실리카계 절연층 형성용 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 5 중량%로 포함되는 것인 실리카계 절연층 형성용 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the thermal base generator is contained in an amount of 1 to 5% by weight based on the total weight of the composition for forming a silica-based insulating layer.
상기 수소화폴리실라잔 및 수소화폴리실록사잔은 1,000 내지 10,000의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는 것인 실리카계 절연층 형성용 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrogenated polysilazane and the hydrogenated polysiloxazane have a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 10,000.
상기 수소화폴리실라잔 및 수소화폴리실록사잔은 전체 SiH기의 양에서 차지하는 SiH3기 양의 비율이 15 내지 35%이고 산소함유량이 0.2 내지 3중량%인 것인 실리카계 절연층 형성용 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrogenated polysilazane and the hydrogenated polysiloxazane have a ratio of the SiH 3 group amount in the total SiH group amount of 15 to 35% and an oxygen content of 0.2 to 3% by weight.
A silica-based insulating layer produced by using the composition for forming a silica-based insulating layer according to any one of claims 1 to 9.
상기 실리카계 절연층 형성용 조성물을 도포된 기판을 50℃ 이상 200℃ 이하의 온도에서 소프트 베이크하는 단계; 및
상기 소프트 베이크된 기판을 200℃ 이상 1,000℃ 이하의 온도에서, 산소 또는 0.1 kPa 이상의 수증기를 포함한 분위기 중에서 가열하는 단계
를 포함하는 실리카계 절연층의 제조방법.Applying a composition for forming a silica-based insulating layer according to any one of claims 1 to 9 to a substrate;
Soft baking the substrate coated with the composition for forming a silica-based insulating layer at a temperature of 50 ° C or higher and 200 ° C or lower; And
Baking the soft-baked substrate at a temperature of 200 ° C or more and 1,000 ° C or less in an atmosphere containing oxygen or water vapor of 0.1 kPa or more
Based insulating layer.
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