晶圆的清洗方法及该清洗方法中使用的化学溶液技术

本发明专利技术提供在使用含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的晶圆的清洗装置的晶圆的清洗中，在晶圆的凹凸图案表面形成拒水性保护膜而不使上述氯乙烯树脂劣化的拒水性保护膜形成用化学溶液、及使用该化学溶液的晶圆的清洗方法。一种晶圆的清洗方法，其是利用含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的晶圆的清洗装置对表面具有微细的凹凸图案且该凹凸图案的至少一部分含有硅元素的晶圆进行清洗的方法，其中，将拒水性保护膜形成用化学溶液保持在前述凹凸图案的至少凹部，从而在该凹部表面形成拒水性保护膜，所述拒水性保护膜形成用化学溶液包含下述通式[1]所示的单烷氧基硅烷、下述通式[2]所示的磺酸、及稀释溶剂，该稀释溶剂相对于稀释溶剂的总量100质量％包含80～100质量％的醇。(R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶圆的清洗方法及该清洗方法中使用的化学溶液
本专利技术涉及在使用含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的清洗装置的晶圆的清洗中，使用规定的化学溶液的晶圆的清洗方法。
技术介绍
在晶圆的清洗装置中，如专利文献1～8，有时在与清洗液、处理液接触的构件(液体接触构件)中使用氯乙烯树脂，对于使用的清洗液、处理液要求不会使该氯乙烯树脂劣化。对于含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的清洗装置，例如可以举出：在清洗处理槽内与清洗液、处理液接触的构件的一部分或全部为氯乙烯树脂那样的晶圆的清洗装置；容器、配管、连接构件、喷嘴等与清洗液、处理液接触的构件的一部分或全部为氯乙烯树脂那样的晶圆的清洗装置。对于网络、数码家电用的半导体器件，要求进一步的高性能·高功能化、低功耗化。因此，正在进行电路图案的微细化，随着微细化的进行，电路图案的图案倒塌成为问题。在半导体器件制造中，大多使用以去除微粒(particle)、金属杂质为目的的清洗工序，其结果，清洗工序占据了半导体制造工序整体的3～4成。在该清洗工序中，伴随半导体器件的微细化而图案的高宽比变高时，在清洗或冲洗后，在气液界面通过图案时图案发生倒塌的现象为图案倒塌。为了防止图案倒塌的发生，不得不改变图案的设计，或会导致生产时的成品率的降低，因此期望防止清洗工序中的图案倒塌的方法。作为防止图案倒塌的方法，已知在图案表面形成拒水性保护膜是有效的。该拒水化由于必须在不使图案表面干燥的条件下进行，因此利用能够使图案表面拒水化的拒水性保护膜形成用化学溶液来形成拒水性保护膜。本申请人在专利文献9中，作为用于在表面具有微细的凹凸图案且该凹凸图案的至少一部分含有硅元素的晶圆的制造方法中，改善容易诱发图案倒塌的清洗工序而不损害生产率(throughput)的、在晶圆的凹凸图案表面形成拒水性保护膜的保护膜形成用化学溶液，公开了一种拒水性保护膜形成用化学溶液以及使用其的晶圆的清洗方法，所述拒水性保护膜形成用化学溶液的特征在于，其是用于在表面具有微细的凹凸图案且该凹凸图案的至少一部分含有硅元素的晶圆的清洗时，在该凹凸图案的至少凹部表面形成拒水性保护膜的化学溶液，所述拒水性保护膜形成用化学溶液包含下述通式[A]所示的硅化合物A、及将质子供于硅化合物A的酸和/或从硅化合物A接收电子的酸，前述化学溶液的起始原料中的水分的总量相对于该原料的总量为5000质量ppm以下。R1aSi(H)b(X)4-a-b[A](式[A]中，R1各自独立地为选自包含碳数1～18的烃基的1价有机基团、及包含碳数1～8的氟烷基链的1价有机基团中的至少1种基团，X各自独立地为选自卤素基团、键合在Si上的元素为氧或氮的1价有机基团、腈基中的至少1种基团，a为1～3的整数，b为0～2的整数，a与b的总和为3以下。)现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平05-259136号公报专利文献2：日本特开平07-245283号公报专利文献3：日本特开平10-189527号公报专利文献4：日本特开平10-229062号公报专利文献5：日本特开平11-283949号公报专利文献6：日本特开2001-087725号公报专利文献7：日本特开2008-098440号公报专利文献8：日本特开2010-003739号公报专利文献9：日本特开2012-033873号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在利用含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的晶圆的清洗装置对表面具有微细的凹凸图案且该凹凸图案的至少一部分含有硅元素的晶圆进行清洗的方法中，若使用专利文献9的例如实施例4中记载的拒水性保护膜形成用化学溶液，则有因该化学溶液而使上述氯乙烯树脂劣化的情况。因此本专利技术的课题在于，提供一种在利用含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的晶圆的清洗装置对表面具有微细的凹凸图案且该凹凸图案的至少一部分含有硅元素的晶圆(以后，有时仅记载为“晶圆”)进行清洗的方法中，在晶圆的凹凸图案表面形成拒水性保护膜(以后，有时仅记载为“保护膜”)而不使上述氯乙烯树脂劣化的拒水性保护膜形成用化学溶液(以后，有时仅记载为“保护膜形成用化学溶液”或“化学溶液”)、及使用该化学溶液的晶圆的清洗方法。用于解决问题的方案本专利技术为一种晶圆的清洗方法，其是利用含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的晶圆的清洗装置对表面具有微细的凹凸图案且该凹凸图案的至少一部分含有硅元素的晶圆进行清洗的方法，其中，将拒水性保护膜形成用化学溶液保持在上述凹凸图案的至少凹部，从而在该凹部表面形成拒水性保护膜，所述拒水性保护膜形成用化学溶液包含下述通式[1]所示的单烷氧基硅烷、下述通式[2]所示的磺酸、及稀释溶剂，该稀释溶剂相对于稀释溶剂的总量100质量％包含80～100质量％的醇。(R1)aSi(H)3-a(OR2)[1][式[1]中，R1各自独立地为选自一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～18的一价烃基中的至少1种基团，R2为一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～18的一价烃基，a为1～3的整数。]R3-S(＝O)2OH[2][式[2]中，R3为选自由一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～8的一价烃基、及羟基组成的组中的基团。]上述通式[2]所示的磺酸的R3优选为一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～8的直链烷基。上述醇优选为碳数1～8的伯醇。上述单烷氧基硅烷优选为选自由下述通式[3]所示的单烷氧基硅烷组成的组中的至少1种。R4-Si(CH3)2(OR5)[3][式[3]中，R4为一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～8的一价烃基，R5为碳数1～8的一价烃基。]上述拒水性保护膜形成用化学溶液中的上述单烷氧基硅烷的浓度优选为0.5～35质量％。上述拒水性保护膜形成用化学溶液中的上述磺酸的浓度优选为0.1～30质量％。优选的是，将上述拒水性保护膜形成用化学溶液保持在上述凹凸图案的至少凹部，在该凹部表面形成拒水性保护膜后，通过干燥将该拒水性保护膜形成用化学溶液从上述凹部去除。优选的是，将上述拒水性保护膜形成用化学溶液保持在上述凹凸图案的至少凹部，在该凹部表面形成拒水性保护膜后，将该凹部的拒水性保护膜形成用化学溶液置换为与该化学溶液不同的清洗液，通过干燥将该清洗液从上述凹部去除。另外，可以对上述干燥后的晶圆表面实施选自由加热处理、光照射处理、臭氧曝露处理、等离子体照射处理、及电晕放电处理组成的组中的至少1种处理而去除所述拒水性保护膜。另外，本专利技术为一种拒水性保护膜形成用化学溶液，其在利用含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的晶圆的清洗装置对表面具有微细的凹凸图案且该凹凸图案的至少一部分含有硅元素的晶圆进行清洗时使用，所述拒水性保护膜形成用化学溶液包含下述通式[1]所示的单烷氧基硅烷、下述通式[2]所示的磺酸、及稀释溶剂，该稀释溶剂相对于稀释溶剂的总量100质量％包含80～100质量％的醇。(R1)aSi(H)3-a(OR2)[1][式[1]中，R1各自独立地为选自一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～18的一价烃基中的至少1种基团，R2为一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～18的一价烃基，a为1～3的整数。]R3-S(＝O)2OH[2][式[2]中，R3为选自由一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～8的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆的清洗方法，其是利用含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的晶圆的清洗装置对表面具有微细的凹凸图案且该凹凸图案的至少一部分含有硅元素的晶圆进行清洗的方法，其中，将拒水性保护膜形成用化学溶液保持在所述凹凸图案的至少凹部，从而在该凹部表面形成拒水性保护膜，所述拒水性保护膜形成用化学溶液包含下述通式[1]所示的单烷氧基硅烷、下述通式[2]所示的磺酸、及稀释溶剂，该稀释溶剂相对于稀释溶剂的总量100质量％包含80～100质量％的醇，(R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.18 JP 2014-190070;2015.08.28 JP 2015-169611.一种晶圆的清洗方法，其是利用含有氯乙烯树脂作为液体接触构件的晶圆的清洗装置对表面具有微细的凹凸图案且该凹凸图案的至少一部分含有硅元素的晶圆进行清洗的方法，其中，将拒水性保护膜形成用化学溶液保持在所述凹凸图案的至少凹部，从而在该凹部表面形成拒水性保护膜，所述拒水性保护膜形成用化学溶液包含下述通式[1]所示的单烷氧基硅烷、下述通式[2]所示的磺酸、及稀释溶剂，该稀释溶剂相对于稀释溶剂的总量100质量％包含80～100质量％的醇，(R1)aSi(H)3-a(OR2)[1]式[1]中，R1各自独立地为选自一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～18的一价烃基中的至少1种基团，R2为一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～18的一价烃基，a为1～3的整数，R3-S(＝O)2OH[2]式[2]中，R3为选自由一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～8的一价烃基、及羟基组成的组中的基团。2.根据权利要求1所述的晶圆的清洗方法，其中，所述通式[2]所示的磺酸的R3为一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～8的直链烷基。3.根据权利要求1或2所述的晶圆的清洗方法，其中，所述醇为碳数1～8的伯醇。4.根据权利要求1～3中任一项所述的晶圆的清洗方法，其中，所述单烷氧基硅烷为选自由下述通式[3]所示的单烷氧基硅烷组成的组中的至少1种，R4-Si(CH3)2(OR5)[3]式[3]中，R4为一部分或全部的氢元素任选被氟元素取代的碳数1～8的一价烃基，R5为碳数1～8的一价烃基。5.根据权利要求1～4中任一项所述的晶圆的清洗方法，其中，所述拒水性保护膜形成用化学溶液中的所述单烷氧基硅烷的浓度为0.5～35质量％。6.根据权利要求1～5中任一项所述的晶圆的清洗方法，其中，所述拒水性保护膜形成用化学溶液中的所述磺酸的浓度为0.1～30质量％。7.根据权利要求1～6中任一项所述的晶圆的清洗方法，其中，将所述拒水性保护膜形成用化学溶液保持在所述凹凸图案的至少凹部，在该凹部表面形成拒水性保护膜后，通过干燥将该拒水性保护膜形成用化学溶液从所述凹部去除。8.根据权利要求1～6中...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋尾崇，奥村雄三，福井由季，公文创一，
申请(专利权)人：中央硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP