相關(guān)申請案的交叉引用本申請要求2016年2月26日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2016-0023589號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。本發(fā)明涉及一種用于形成二氧化硅層的組成物，一種用于制造二氧化硅層的方法，以及一種通過所述方法制造的二氧化硅層。
背景技術(shù)：
：平板顯示器使用包含柵極電極、源極電極、漏極電極以及半導(dǎo)體的薄膜晶體管(thinfilmtransistor，tft)作為切換裝置，并且配備有傳遞用于控制薄膜晶體管的掃描信號的柵極線和傳遞施加到像素電極的信號的數(shù)據(jù)線。此外，在半導(dǎo)體與若干電極之間形成絕緣層以將其隔開。絕緣層可為包含硅組分的二氧化硅層。一般來說，通過涂布聚硅氮烷、聚硅氧氮烷或其混合物并且將涂層轉(zhuǎn)化成氧化物膜來形成二氧化硅層，其中膜材料應(yīng)確保產(chǎn)生較少缺陷的特征(涂布特性)，即膜中較少粒子并且同時容易涂布于襯底上以便獲得均勻氧化物膜。技術(shù)實現(xiàn)要素：一個實施例提供用于形成二氧化硅層的組成物，其可將層中缺陷的產(chǎn)生降到最低并且確保涂布特性。另一個實施例提供一種使用用于形成二氧化硅層的組成物制造二氧化硅層的方法。另一個實施例提供一種通過所述方法制造的二氧化硅層。另一個實施例提供一種電子裝置，包含所述二氧化硅層。根據(jù)一個實施例，用于形成二氧化硅層的組成物包含含硅的聚合物，和作為溶劑的由化學(xué)式1表示的化合物。[化學(xué)式1]在化學(xué)式1中，l1和l2獨(dú)立地是單鍵或c1到c5亞烷基，m和n獨(dú)立地是0到2范圍內(nèi)的整數(shù)，以及x1和x2獨(dú)立地是c1到c10烷基，其限制條件為當(dāng)m和n都是零(0)時，x1和x2中的至少一個為c3到c10異烷基或c4到c10叔烷基(tert-alkylgroup)。由化學(xué)式1表示的化合物在其結(jié)構(gòu)中可包含7個到14個碳。由化學(xué)式1表示的化合物在其結(jié)構(gòu)中可包含8個到12個碳。溶劑可包含異丁醚(isobutylether)、異戊醚(isoamylether)、雙-(2，2-二甲基丙基)-醚(bis-(2，2-dimethylpropyl)-ether)、雙-(1，1-二甲基丙基)-醚(bis-(1，1-dimethylpropyl)-ether)或其組合。溶劑的沸點(diǎn)可以小于或等于200℃。含硅聚合物可包含聚硅氮烷(polysilazane)、聚硅氧氮烷(polysiloxazane)或其組合。按用于形成二氧化硅層的組成物的量計，含硅的聚合物可以0.1重量％到30重量％的量包含在內(nèi)。根據(jù)一個實施例，制造二氧化硅層的方法包含在襯底上涂布用于形成二氧化硅層的組成物，干燥涂布有用于形成二氧化硅層的組成物的襯底，并且在250℃到1,000℃下固化組成物形成二氧化硅層。固化可包含首先在250℃到1,000℃的水蒸氣氣氛下固化，并且其次在600℃到1,000℃下在氮?dú)鈿夥障鹿袒?。用于形成二氧化硅層的組成物的涂布可以通過旋涂法進(jìn)行。根據(jù)一個實施例，提供使用所述方法制造的二氧化硅層。根據(jù)一個實施例，提供一種包含二氧化硅層的電子裝置。根據(jù)一個實施例的用于形成二氧化硅層的組成物包含具有預(yù)定結(jié)構(gòu)的化合物作為溶劑。因此，使用用于形成二氧化硅層的組成物制造的二氧化硅層可具有均勻膜特性。具體實施方式本發(fā)明的示范性實施例將在下文中進(jìn)行詳細(xì)描述，并且可以容易由具有相關(guān)領(lǐng)域中常識的人員執(zhí)行。然而，本發(fā)明可以許多不同形式實施，并且不應(yīng)理解為限于本文所闡述的示范性實施例。如本文所用，當(dāng)未另外提供定義時，術(shù)語‘取代’是指化合物的至少一個氫經(jīng)選自以下的取代基置換：鹵素原子(f、br、cl或i)、羥基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、疊氮基、甲脒基、肼基、亞肼基、羰基、氨甲酰基、硫醇基、酯基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、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雜烷基、c2到c20雜芳基、c3到c20雜芳烷基、c3到c30環(huán)烷基、c3到c15環(huán)烯基、c6到c15環(huán)炔基、c2到c30雜環(huán)烷基以及其組合。如本文所用，當(dāng)未另外提供定義時，術(shù)語‘雜’是指包含1個到3個選自n、o、s以及p的雜原子。另外，在說明書中，標(biāo)志“＊”是指某物與相同或不同的原子或化學(xué)式連接的位置。在下文中，描述一種根據(jù)一個實施例的用于形成二氧化硅層的組成物。根據(jù)一個實施例的用于形成二氧化硅層的組成物包含含硅的聚合物，和作為溶劑的由化學(xué)式1表示的化合物。[化學(xué)式1]在化學(xué)式1中，l1和l2獨(dú)立地是單鍵或c1到c5亞烷基，m和n獨(dú)立地是0到2范圍內(nèi)的整數(shù)，以及x1和x2獨(dú)立地是c1到c10烷基，其限制條件為當(dāng)m和n都是零(0)時，x1和x2中的至少一個為c3到c10異烷基或c4到c10叔烷基。根據(jù)一個實施例的用于形成二氧化硅層的組成物的溶劑由化學(xué)式1表示，并且在其結(jié)構(gòu)中包含一個氧且包含三種類型的原子，即氧原子、碳原子和氫原子。由化學(xué)式1表示的化合物在結(jié)構(gòu)中包含至少一個叔碳。此處，叔碳指示四個連接點(diǎn)中有三個連接點(diǎn)經(jīng)除了氫以外的其它基團(tuán)取代的碳。舉例來說，在化學(xué)式1中，m和n指示位于氧原子左側(cè)和右側(cè)的-ch3ch-部分的數(shù)目，并且-ch3ch-部分在結(jié)構(gòu)中包含一個叔碳。舉例來說，當(dāng)化學(xué)式1中的m和n為1時，由化學(xué)式1表示的化合物在氧的左側(cè)和右側(cè)分別包含一個叔碳。在化學(xué)式1中，末端處由x1和x2表示的官能團(tuán)為c1到c10烷基，并且所述烷基可例如具有多種結(jié)構(gòu)，例如正烷基、異烷基、仲烷基、叔烷基等。然而，當(dāng)化學(xué)式1中的m和n都是0時，x1和x2中的至少任一個是c3到c10異烷基或c4到c10叔烷基。當(dāng)x1和x2是c3到c10異烷基或c4到c10叔烷基時，x1和x2分別在結(jié)構(gòu)中包含至少一個叔碳。當(dāng)x1或x2是c3到c10異烷基時，x1或x2可以是例如異丙基、異丁基或異戊基，并且當(dāng)x1或x2是c4到c10叔烷基時，x1或x2可以是例如(但不限于)叔丁基。因為半導(dǎo)體在較低溫度下集成，所以重要的是控制用于形成二氧化硅層的組成物中所包含的聚合物的特性以在所述低溫下形成致密和均勻二氧化硅層。一般來說，當(dāng)聚合物的重量平均分子量增加時，聚合物具有較大吸濕性，并且因此可以在低溫下形成相對致密二氧化硅層。然而，當(dāng)聚合物的重量平均分子量增加時，可以從旋涂器的噴嘴尖端產(chǎn)生更多粒子。因此，重要的是選擇用于形成二氧化硅層的組成物中所用的溶劑。根據(jù)一個實施例，用于形成二氧化硅層的組成物包含具有化學(xué)式1的結(jié)構(gòu)的化合物作為溶劑，并且因此可確保與底層的親和力并且可以控制缺陷(例如空隙或空穴缺陷)的產(chǎn)生。為了確保與底層的親和力，可使用具有氧原子的溶劑，但溶劑中的氧原子與空氣中的水分具有相對足夠反應(yīng)性并且因此可吸收相對更多水分。因此，根據(jù)一個實施例的用于形成二氧化硅層的組成物使用例如異烷基、叔烷基等溶劑由于位阻而抵消氧原子與空氣中的水分的反應(yīng)。舉例來說，表示化學(xué)式1中的連接基團(tuán)的l1和l2可以獨(dú)立地是單鍵(即直接鍵)或c1到c2亞烷基。由化學(xué)式1表示的化合物可具有中心是氧的對稱結(jié)構(gòu)或不對稱結(jié)構(gòu)。舉例來說，由化學(xué)式1表示的化合物在結(jié)構(gòu)中可以例如包含7個到14個碳和例如8個到12個碳。當(dāng)碳的數(shù)目超出所述范圍時，層可能具有缺陷，但當(dāng)碳的數(shù)目在所述范圍內(nèi)時，溶劑可能更具揮發(fā)性并且在薄膜形成期間引起涂布問題。舉例來說，溶劑可以包含(但不限于)異丁醚、異戊醚、雙-(2，2-二甲基丙基)-醚(bis-(2，2-dimethylpropyl)-ether)、雙-(1，1-二甲基丙基)-醚(bis-(1，1-dimethylpropyl)-ether)或其組合。舉例來說，溶劑的沸點(diǎn)可以小于或等于200℃，例如(但不限于)90℃到190℃范圍。溶劑在室溫下可以液體形式存在，例如由化學(xué)式1本身表示的碳化合物、超過兩種由化學(xué)式1表示的化合物的混合物或由化學(xué)式1表示的化合物與其它組分的混合物。下文中，描述用于形成二氧化硅層的組成物的含硅的聚合物。含硅的聚合物包含聚硅氮烷、聚硅氧氮烷或其組合，并且可具有例如1,000到100,000的重量平均分子量。含硅的聚合物可包含例如由化學(xué)式a表示的部分。[化學(xué)式a]在化學(xué)式a中，r1到r3獨(dú)立地是氫、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c1到c30烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c3到c30環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c6到c30芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c7到c30芳基烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c1到c30雜烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c30雜環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c30烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基、羧基、醛基、羥基或其組合，以及“*”表示連接點(diǎn)。舉例來說，含硅的聚合物是通過使鹵代硅烷(halosilane)與氨反應(yīng)產(chǎn)生的聚硅氮烷。舉例來說，除了由化學(xué)式a表示的部分之外，用于形成二氧化硅層的組成物中所包含的含硅的聚合物可以更包含由化學(xué)式b表示的部分。[化學(xué)式b]在化學(xué)式b中，r4到r7獨(dú)立地是氫、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c1到c30烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c3到c30環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c6到c30芳基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c7到c30芳基烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c1到c30雜烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c30雜環(huán)烷基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的c2到c30烯基、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷氧基、羧基、醛基、羥基或其組合，以及“*”表示連接點(diǎn)。在這一情形下，除了硅-氮(si-n)結(jié)合部分之外，含硅的聚合物在其結(jié)構(gòu)中包含硅-氧-硅(si-o-si)結(jié)合部分，并且由此硅-氧-硅(si-o-si)結(jié)合部分可減弱通過熱處理和縮減收縮固化期間的應(yīng)力。舉例來說，含硅的聚合物包含由化學(xué)式a表示的部分和由化學(xué)式b表示的部分，并且可以更包含由化學(xué)式c表示的部分。[化學(xué)式c]*-sih3由化學(xué)式c表示的部分具有末端用氫封端的結(jié)構(gòu)，并且按聚硅氮烷或聚硅氧氮烷結(jié)構(gòu)的si-h鍵的總量計，可以15重量％到35重量％的量包含在內(nèi)。當(dāng)化學(xué)式c的部分在所述范圍內(nèi)包含于聚硅氮烷或聚硅氧氮烷結(jié)構(gòu)中時，會防止sih3部分分散到sih4，同時在熱處理期間充分進(jìn)行氧化反應(yīng)，并且可以防止填料圖案中出現(xiàn)裂紋。舉例來說，按用于形成二氧化硅層的組成物的總量計，所述含硅的聚合物可以0.1重量％到30重量％的量包含在內(nèi)。用于形成二氧化硅層的組成物可以更包含熱酸產(chǎn)生劑(thermalacidgenerator，tag)。熱酸產(chǎn)生劑可以是改善用于形成二氧化硅層的組成物的顯影特性的添加劑，并且由此使得所述組成物的聚合物在相對低溫度下顯影。如果所述熱酸產(chǎn)生劑通過加熱產(chǎn)生酸(h+)，那么其可以包含任何化合物而不受特定限制。具體來說，其可以包含在90℃或高于90℃下活化并且產(chǎn)生足夠酸并且還具有低揮發(fā)性的化合物。熱酸產(chǎn)生劑可以例如選自甲苯磺酸硝基苯甲酯(nitrobenzyltosylate)、苯磺酸硝基苯甲酯(nitrobenzylbenzenesulfonate)、苯酚磺酸酯(phenolsulfonate)以及其組合。按用于形成二氧化硅層的組成物的總量計，熱酸產(chǎn)生劑可以0.01重量％到25重量％的量包含在內(nèi)。在所述范圍內(nèi)，聚合物可以在低溫下顯影并且同時具有改善的涂布特性。用于形成二氧化硅層的組成物可還包含表面活性劑。表面活性劑不受特定限制，并且可能是例如非離子表面活性劑，例如聚氧乙烯烷基醚，例如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯鯨蠟基醚、聚氧乙烯油醇醚等；聚氧乙烯烷基烯丙基醚，例如聚氧乙烯壬基酚醚等；聚氧乙烯·聚氧丙烯嵌段共聚物；聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯，例如脫水山梨醇單月桂酸酯、脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、脫水山梨糖醇單油酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇三硬酯酸酯等；eftopef301、eftopef303、eftopef352的氟類表面活性劑(托化工制品有限公司(tochemproductsco.，ltd.))、麥格菲斯孔71(megafacef171)、麥格菲斯f173(大日本油墨和化學(xué)有限公司(dainipponink&chem.，inc.))、氟羅拉fc430(fluoradfc430)、氟羅拉fc431(住友3m(sumitomo3m))、朝日防護(hù)ag710(asahiguardag710)、索龍s-382(surflons-382)、索龍sc101、索龍sc102、索龍sc103、索龍sc104、索龍sc105、索龍sc106(朝日玻璃有限公司(asahiglassco.，ltd.))等；其它硅酮類表面活性劑，例如有機(jī)硅氧烷聚合物kp341(信越化學(xué)有限公司(shin-etsuchemicalco.，ltd.))等。按用于形成二氧化硅層的組成物的總量計，表面活性劑可以0.001重量％到10重量％的量包含在內(nèi)。在所述范圍內(nèi)，可以改善溶液的分散性，并且同時可以改善層的均勻厚度。根據(jù)另一實施例，用于制造二氧化硅層的方法包含涂布用于形成二氧化硅層的組成物，干燥涂布有組成物的襯底以形成二氧化硅層，并且固化用于形成二氧化硅層的組成物。用于形成二氧化硅層的組成物可以經(jīng)例如旋涂、狹縫涂布、噴墨印刷等溶液法進(jìn)行涂布。襯底可以是例如裝置襯底，例如(但不限于)半導(dǎo)體、液晶等。當(dāng)用于形成二氧化硅層的組成物完成涂布時，隨后將襯底干燥并且固化。干燥和固化可以例如在大于或等于100℃下通過施加例如能量(例如熱、紫外光(uv)、微波、聲波、超聲波等)進(jìn)行。舉例來說，可以在100℃到200℃下進(jìn)行干燥，并且可以通過干燥從用于形成二氧化硅層的組成物去除溶劑。另外，固化可以在250℃到1,000℃下進(jìn)行，并且通過固化，用于形成二氧化硅層的組成物可以轉(zhuǎn)化成薄氧化物膜。固化可以首先例如在250℃到1,000℃下在水蒸氣氣氛下進(jìn)行，并且其次在600℃到1,000℃下在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行。根據(jù)另一實施例，提供一種包含根據(jù)所述方法制造的二氧化硅層的電子裝置。二氧化硅層可以是(但不限于)例如絕緣層、分離層或保護(hù)層，例如硬涂層。根據(jù)另一實施例，提供一種包含由上述方法制造的二氧化硅層的電子裝置。電子裝置可以是例如顯示裝置，例如lcd或led；或半導(dǎo)體裝置。以下實例更詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施例。然而，這些實例是示范性的，并且本發(fā)明并不限于此。制備用于形成二氧化硅層的組成物聚合實例1：合成聚硅氮烷配備有攪拌器和溫度控制器的2升反應(yīng)器內(nèi)部用干燥氮?dú)馓娲?。隨后，將1,500克干燥吡啶注入其中，充分混合，并且在20℃下保溫。隨后，歷經(jīng)一小時將100克二氯硅烷緩慢注入其中。接著，將70克氨氣經(jīng)3小時緩慢注入其中。隨后，將干燥氮?dú)庾⑷肫渲谐掷m(xù)30分鐘，并且去除反應(yīng)器中剩余的氨氣。在干燥氮?dú)鈿夥障?，通過1微米鐵氟龍過濾器(teflonfilter)過濾白色漿料相產(chǎn)物，獲得1,000克過濾溶液。接著，向其中添加1,000克無水二甲苯，并且通過使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器總共重復(fù)三次用吡啶代替二甲苯將混合物調(diào)整到具有20重量％的固體濃度，并且接著使用孔徑為0.03微米的鐵氟龍過濾器過濾。獲得的聚硅氮烷的氧含量為3.8％，sih3/sih(總)為0.22，并且重量平均分子量為4,000。制備用于形成二氧化硅層的組成物實例1根據(jù)聚合實例1的聚硅氮烷與異戊醚溶劑混合以制備固體含量15±0.1重量％的用于形成二氧化硅層的組成物。實例2根據(jù)與實例1相同的方法制備用于形成二氧化硅層的組成物，但使用混合溶劑二丁醚和異戊醚(體積比＝50∶50)代替異戊醚。實例3用于形成二氧化硅層的組成物根據(jù)與實例1相同的方法制備，但使用異丁醚作為溶劑。實例4用于形成二氧化硅層的組成物根據(jù)與實例1相同的方法制備，但使用雙-(2，2二甲基丙基)醚作為溶劑。比較例1用于形成二氧化硅層的組成物根據(jù)與實例1相同的方法制備，但使用二丙醚作為溶劑。比較例2用于形成二氧化硅層的組成物根據(jù)與實例1相同的方法制備，但使用二甲苯作為溶劑。比較例3用于形成二氧化硅層的組成物根據(jù)與實例1相同的方法制備，但使用二丁醚作為溶劑。評估1：溶劑的吸濕性評估實例1到實例4和比較例1到比較例3中所用的各溶劑的吸濕性。在23℃±2℃下，在40％±10％相對濕度下，根據(jù)計算等式1評估實例1到實例4和比較例1到比較例3中所用的各溶劑的吸濕性。[計算等式1]溶劑的吸濕性＝(靜置12小時時溶劑中吸附的水分重量)/(靜置12小時時二甲苯中吸附的水分重量)參考比較例2中所用的二甲苯溶劑(二甲苯的吸濕性＝1.0)，使用計算等式1評估各溶劑的相對吸濕性。評估2：薄膜的空穴缺陷從旋轉(zhuǎn)器的噴嘴尖端施配3毫升根據(jù)實例1到實例4和比較例1到比較例3的各用于形成二氧化硅層的組成物，并且使用旋涂器(k-spin8設(shè)備)以1，500轉(zhuǎn)/分鐘在直徑為8英寸的圖案化硅晶圓的中心旋涂。在150℃下預(yù)烘烤經(jīng)涂布的薄膜。隨后，在300℃下在供應(yīng)水蒸氣的鍋爐中固化經(jīng)涂布的薄膜并且轉(zhuǎn)化成氧化物膜。接著，通過蝕刻去除大于或等于1,000埃的氧化物膜，并且通過使用缺陷檢查(klatencor)設(shè)備計數(shù)薄膜中以凹陷或凸出盤(直徑：大于或等于50納米)形式存在的空穴缺陷的數(shù)目。評估1到評估2的結(jié)果提供于表1中。[表1]比較例1比較例2比較例3實例1實例2實例3實例4溶劑的吸濕性7.41.0(參考)4.52.03.42.31.9空穴缺陷數(shù)目1042478591879489參看表1，相較于比較例1到比較例3中所用溶劑的吸濕性，顯示實例1到實例4中所用的溶劑的吸濕性相對小。另外，參看表1，當(dāng)在評估2中測量時，顯示根據(jù)實例1到實例4的用于形成二氧化硅層的組成物的空穴缺陷數(shù)目比根據(jù)比較例1到比較例3的用于形成二氧化硅層的組成物的空穴缺陷數(shù)目少。雖然已經(jīng)結(jié)合目前視為實用示范性實施例的內(nèi)容來描述本發(fā)明，但應(yīng)理解本發(fā)明不限于所披露的實施例，而是相反，本發(fā)明旨在涵蓋包含在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效配置。當(dāng)前第1頁12