[发明专利]晶圆的表面处理方法及用于该方法的组合物

说明书

本发明提供蒸气处理用的新型组合物及使用该新型组合物的蒸气的具有Si元素的晶圆的表面处理方法，该新型组合物为拒水性保护膜形成成分的种类更少的组合物，其可以发挥与利用以往(拒水性保护膜形成成分的种类较多的)组合物的蒸气进行具有Si元素的晶圆表面的处理的情况同等的拒水性赋予效果，化学稳定性优异。本发明的晶圆的表面处理方法的特征在于，其为在表面具有凹凸图案且至少在该凹部具有Si元素的晶圆的清洗中，在上述凹凸图案的至少凹部保持有液体的状态下，将含有拒水性保护膜形成成分和溶剂的组合物的蒸气供给至上述凹凸图案表面，使上述蒸气的状态变为液体状态，将保持于上述凹部的液体置换为该组合物的液体，从而至少在上述凹部表面形成拒水性保护膜的方法，上述拒水性保护膜形成成分仅为下述通式[1]所示的化合物，上述溶剂至少含有非环状碳酸酯，溶剂总量中的上述非环状碳酸酯的量为50～100质量％。[式[1]中，R¹分别独立为选自H基、碳数为1～10的烃基及氢原子的一部分或全部被氟原子取代的碳数为1～10的烃基的基团；x为1～3的整数。R²分别相互独立为选自氢原子的一部分或全部任选被氟原子取代的甲基、乙基、乙酰基的基团]。R¹_x(CH₃)_3‑xSiN(R²)₂[1]。

技术领域

本发明涉及在具有Si元素的晶圆的清洗中，将特定的组合物的蒸气使用于拒水性保护膜的形成中的晶圆的表面处理方法及该组合物。

背景技术

在网路或数码家电用的半导体元件中，要求进一步的高性能、高功能化、或低耗电化。因此，正在进行电路图案的微细化，伴随着微细化的进行，电路图案的图案崩塌成为问题。半导体元件制造中，多使用以去除微粒或金属杂质为目的的清洗工序，其结果清洗工序占到半导体工序整体的3～4成。该清洗工序中，若伴随着半导体元件的微细化的图案的深宽比变高，则清洗或冲洗后，当气液界面通过图案时图案会发生崩塌的现象、即图案崩塌。为了防止图案崩塌的发生而不得不变更图案的设计，且伴随此会造成生产时的成品率降低等，因此期待防止清洗工序中的图案崩塌的方法。

作为防止图案崩塌的方法，已知有在图案表面形成拒水性保护膜的方法是有效的。该拒水化需要在未使图案表面干燥的情况下进行，因此向保持有清洗液等状态的图案表面供给可以使该图案表面拒水化的拒水性保护膜形成用化学试剂，自清洗液等置换为上述化学试剂，由此形成拒水性保护膜。

专利文献1中公开有一种化学试剂及使用其的晶圆的处理方法，该化学试剂的特征在于，其为用以在表面具有微细的凹凸图案的硅晶圆的清洗时，在该凹凸图案表面形成拒水性保护膜的化学试剂；上述化学试剂为在将OH基导入至凹凸图案表面后，以蒸气的形式供给至凹凸图案表面的化学试剂；其含有93.5～97.499质量％的选自由氢氟醚、氢氯氟烃组成的组中的至少1种以上含氟溶剂，2～5质量％的丙二醇单甲醚乙酸酯，0.5～5质量％的选自由六甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷组成的组中的至少1种以上硅氮烷化合物，及0.001～0.25质量％的选自由三氟乙酸、三氟乙酸酐、三甲基甲硅烷基三氟乙酸酯组成的组中的至少1种以上酸。

专利文献2中公开有通过含有各种甲硅烷基化剂(三烷基甲硅烷基胺)和以碳酸酯类为主的溶剂的表面处理剂，对Si、SiO₂、SiN等各种状态的基板表面有效地进行疏水化，列举有喷雾涂布、旋转涂布、或浸渍作为在基板上涂布表面处理剂的方法，并且公开有一种通过浸渍而在基板上涂布表面处理剂的实施例。

专利文献3中公开有一种通过加热使碳酸二烷基酯、碳酸二芳基酯等非环状碳酸酯、叔胺与水反应而生成季铵盐的方法。

非专利文献1中报告有若在碱性催化剂的存在下，使环状碳酸酯与具有活性氢的有机化合物反应，则生成聚合物的现象。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5648053号公报