[发明专利]表面处理组合物及方法

说明书

本申请涉及用于处理具有设置于基板的表面上的图案的半导体基板的方法和组合物。

相关申请

本申请主张于2019年8月21日所提交的第62/889,615号美国临时申请的优先权，其内容通过引用整体并入本文中。

技术领域

本申请一般涉及表面处理以及相关的组合物和方法。

背景技术

在20nm以下的临界尺寸下，在湿式清洁和干燥期间FinFET和电介质堆叠的图案崩塌已成为在半导体制造过程中的主要问题。图案崩塌的传统理论牵涉在冲洗和干燥期间的高毛细力作为导致崩塌现象的主要因素。然而，其他化学和基板性能也能发挥重要作用，即，液体表面张力和黏度、基板机械强度、图案密度和纵横比，以及对基板表面的清洁剂化学损伤。

发明内容

已被发现的是：某些表面处理组合物可给予半导体基板(例如，晶圆(诸如硅或者铜晶圆))的表面疏水层(例如，疏水性单层)以降低在后续半导体制造过程期间驱动图案崩塌的毛细力。这些表面处理组合物(本文也被称为升华材料)可通过升华而被移除，其进一步最小化图案崩塌，因为后续的冲洗或干燥过程可被消除。

在一方面，本申请的特征在于一种处理基板的方法，其包括下列步骤：a)向具有设置于其表面上的图案的基板供应升华材料，其中该升华材料包括升华化合物和表面改性剂；b)使该升华材料在该表面上保持足以改性该表面的时间；c)使在该表面上的升华材料固化；以及d)通过升华移除设置于该表面上的升华材料。

在另一个方面，本申请的特征在于一种处理基板的方法，其包括下列步骤：a)向具有设置于其表面上的图案的基板供应升华材料，其中该升华材料包括升华化合物且该升华化合物是表面改性剂；b)使该升华材料在该表面上保持足以改性该表面的时间；c)使该表面上的升华材料固化；以及d)通过升华移除设置于该表面上的升华材料。

在另一个方面，本申请的特征在于一种升华材料，其包括以升华材料的重量计约40％至约99.5％的量的升华化合物；以及以升华材料的重量计约0.5％至约10％的升华材料的量的表面改性剂。

在另一个方面，本申请的特征在于一种升华材料，其包括(例如，包含有、实质上由……组成、或者由……组成)以升华材料的重量计约40％至约99.5％的量的升华化合物；以升华材料的重量计约0.1％至约10％的量的催化剂；以及以升华材料的重量计约0.1％至约50％的量的溶剂。

在又另一个方面，本申请的特征在于一种升华材料，其包括(例如，包含有、实质上由……组成、或者由……组成)以升华材料的重量计约40％至约99.5％的量的升华化合物；以及以升华材料的重量计约0.1％至约50％的量的溶剂。该升华化合物可以是八甲基环四硅氧烷、三甲基硅醇、叔己基二甲基氯硅烷、1,3-双(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)四甲基二硅氧烷、三异丙基二甲基氨基硅烷、N-(三甲基硅基)乙酰胺、或者三(三甲基硅基)磷酸酯。

本发明的其他特征、目的和优点从描述和申请专利范围将是显而易见的。

具体实施方式

如本文所定义的，除非另有指明，所有被表示的百分比应被理解为是对于组合物的总重量的百分比(以重量计)。除非另有指明，这里所提及的性质是在大气压力下测量的。除非另有指明，本文所提及的术语“溶剂”意指单一溶剂或者2或更多(例如，3个或4个)溶剂的组合。在本申请中，“ppm”意指“百万分率”，“ppb”意指“十亿分率”以及“ppt”意指“兆分率”。