本發(fā)明涉及一種晶圓表面處理液。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體行業(yè)的不斷發(fā)展，集成電路逐漸朝著高集成度、超細(xì)線寬方向發(fā)展，因而芯片制造過程中涉及到的高深寬比結(jié)構(gòu)越來越多(半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)，一般將深度/高度和寬度的比值大于等于10的結(jié)構(gòu)定義為高深寬比)。高深寬比結(jié)構(gòu)不僅在刻蝕及沉積過程中面臨巨大挑戰(zhàn)，而且刻蝕后的清洗也存在很大的問題。一方面，目前主流清洗方法依然是基于水化學(xué)的濕法清洗，對(duì)這些開口很小但深度大的微納米結(jié)構(gòu)，液體很難進(jìn)入凹槽底部達(dá)到清洗的目的；另一方面，清洗液體一旦進(jìn)入深溝槽內(nèi)，液體在表面張力的作用下很難去除，導(dǎo)致留下污染物殘留，成為后續(xù)制程的潛在威脅，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致器件失效。同時(shí)，在這些高深寬比結(jié)構(gòu)干燥過程中存在的毛細(xì)力也可能會(huì)導(dǎo)致這些結(jié)構(gòu)的坍塌，從而導(dǎo)致器件失效。

2、傳統(tǒng)ipa(異丙醇)甩干工藝，當(dāng)柵極ar比(深寬比)大于等于10以后，ipa和柵極間會(huì)產(chǎn)生較大的作用力(來自于ipa的表面張力)，在甩干過程中會(huì)與柵極發(fā)生黏連，使柵極在干燥過程中發(fā)生塌陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中柵極在甩干過程中塌陷的問題，而提供了一種晶圓表面處理液。本發(fā)明的表面處理液處理晶圓之后，ipa接觸角明顯增大，在干燥過程中柵極間不會(huì)發(fā)生黏連，從而避免了柵極倒塌的發(fā)生。

2、本發(fā)明主要是通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題的。

3、本發(fā)明提供了一種晶圓表面處理液，包括0.1-20％含硅烷偶聯(lián)劑和有機(jī)溶劑；各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100％；所述的有機(jī)溶劑補(bǔ)足余量；

4、所述硅烷偶聯(lián)劑為：其中，r1、r2和r3獨(dú)立地為c1-c10烷基、氨基、羧基、-nhc(o)nhr4、c1-ci0烷氧基、羥基或h；所述r1、r2和r3至少一個(gè)為c1-c10烷氧基；

5、r4為氫或c1-c6烷基；

6、所述有機(jī)溶劑為c1-c4醇類溶劑、丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)、n，n-二甲基甲酰胺(dmf)、正己烷、環(huán)己酮、四氫呋喃、二氯甲烷、丙酮和二甲苯中的一種或多種。

7、在本發(fā)明的某一方案中，所述晶圓為高深寬比晶圓。

8、在本發(fā)明的某一方案中，所述晶圓的深度與寬度的比值為大于等于10，優(yōu)選為10-100，更優(yōu)選為10-50，進(jìn)一步優(yōu)選為10-15，更進(jìn)一步優(yōu)選為10。

9、在本發(fā)明的某一方案中，所述硅烷偶聯(lián)劑的含量為5-20％；更優(yōu)選為5-15％；例如5％、8％、10％或15％。

10、在本發(fā)明的某一方案中，所述r1、r2和r3獨(dú)立地為c1-c10烷氧基、-nh2或-cooh。

11、在本發(fā)明的某一方案中，所述c1-c4醇類溶劑為異丙醇(ipa)。

12、在本發(fā)明的某一方案中，所述有機(jī)溶劑為c1-c4醇類溶劑和/或丙二醇甲醚醋酸酯。

13、在本發(fā)明的某一方案中，所述有機(jī)溶劑為異丙醇、丙二醇甲醚醋酸酯或者異丙醇與丙二醇甲醚醋酸酯的混合溶劑。

14、在本發(fā)明的某一方案中，r1、r2和r3中，所述的c1-c10烷氧基獨(dú)立地為c1-c6烷氧基，優(yōu)選為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基或叔丁氧基，例如甲氧基。

15、在本發(fā)明的某一方案中，所述硅烷偶聯(lián)劑為：

16、在本發(fā)明的某一方案中，所述醇類溶劑為異丙醇。

17、在本發(fā)明的某一方案中，所述有機(jī)溶劑為異丙醇和/或丙二醇甲醚醋酸酯。

18、在本發(fā)明的某一方案中，當(dāng)所述的有機(jī)溶劑為異丙醇和丙二醇甲醚醋酸酯的混合溶液時(shí)，所述的異丙醇與所述的丙二醇甲醚醋酸酯質(zhì)量比為1∶(1-2)。

19、在本發(fā)明的某一方案中，所述的晶圓表面處理液的ph為7-12。

20、在本發(fā)明的某一方案中，所述的晶圓表面處理液中，其包括：5-15％和有機(jī)溶劑；所述的有機(jī)溶劑補(bǔ)足余量；

21、所述有機(jī)溶劑為異丙醇、丙二醇甲醚醋酸酯或質(zhì)量比為1：(1-2)的異丙醇和丙二醇甲醚醋酸酯的混合溶劑。

22、在一些方案中，所述的晶圓表面處理液，其原料包括下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分任一方案：

23、方案1：5％和異丙醇，異丙醇補(bǔ)足余量；

24、方案2：8％和異丙醇，異丙醇補(bǔ)足余量；

25、方案3：10％和異丙醇，異丙醇補(bǔ)足余量；

26、方案4：15％和異丙醇，異丙醇補(bǔ)足余量；

27、方案5：5％和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲醚醋酸酯補(bǔ)足余量；

28、方案6：8％和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲醚醋酸酯補(bǔ)足余量；

29、方案7：10％和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲醚醋酸酯補(bǔ)足余量；

30、方案8：15％和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲醚醋酸酯補(bǔ)足余量；

31、方案9：5％和質(zhì)量比為1∶1的丙二醇甲醚醋酸酯和異丙醇的混合溶劑，質(zhì)量比為1∶1的丙二醇甲醚醋酸酯和異丙醇混合溶劑補(bǔ)足余量；

32、方案10：8％和質(zhì)量比為1∶1的丙二醇甲醚醋酸酯和異丙醇的混合溶劑，質(zhì)量比為1∶1的丙二醇甲醚醋酸酯和異丙醇混合溶劑補(bǔ)足余量；

33、方案11：10％和質(zhì)量比為2∶1的丙二醇甲醚醋酸酯和異丙醇的混合溶劑，質(zhì)量比為2∶1的丙二醇甲醚醋酸酯和異丙醇混合溶劑補(bǔ)足余量；

34、方案12：15％和質(zhì)量比為2∶1的丙二醇甲醚醋酸酯和異丙醇的混合溶劑，質(zhì)量比為2∶1的丙二醇甲醚醋酸酯和異丙醇混合溶劑補(bǔ)足余量；

35、較佳地，所述的晶圓表面處理液的原料由上述任一方案組成。

36、在一些方案中，所述的晶圓表面處理液用于清洗高深寬比的晶圓。

37、本發(fā)明術(shù)語“高深寬比”；半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)，一般將深度和寬度的比值大于等于10的結(jié)構(gòu)定義為高深寬比。

38、本發(fā)明“室溫”是指25±5℃。

39、在不違背本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

40、本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。

41、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明的表面處理液處理晶圓之后，ipa接觸角明顯增大，在干燥過程中柵極間不會(huì)發(fā)生黏連，從而避免了柵極倒塌的發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓表面處理液，其特征在于，其包括以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的如下組分：0.1-20％含硅烷偶聯(lián)劑和有機(jī)溶劑；各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100％；所述的有機(jī)溶劑補(bǔ)足余量；

2.如權(quán)利要求1所述的晶圓表面處理液，其特征在于，所述的晶圓表面處理液滿足下述條件中的一種或兩種：

3.如權(quán)利要求2所述的晶圓表面處理液，其特征在于，r1、r2和r3中，所述的c1-c10烷氧基獨(dú)立地為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基或叔丁氧基。

4.如權(quán)利要求1所述的晶圓表面處理液，其特征在于，所述的晶圓表面處理液滿足下述條件中的一種或多種：

5.如權(quán)利要求4所述的晶圓表面處理液，其特征在于，所述的晶圓表面處理液滿足下述條件中的一種或兩種：

6.如權(quán)利要求1所述的晶圓表面處理液，其特征在于，所述的晶圓表面處理液滿足下述條件中的一種或多種：

7.如權(quán)利要求6所述的晶圓表面處理液，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑的含量為5-15％，優(yōu)選為5％、8％、10％或15％。

8.如權(quán)利要求1所述的晶圓表面處理液，其特征在于，其包括：5-15％的和有機(jī)溶劑；所述的有機(jī)溶劑補(bǔ)足余量；

9.如權(quán)利要求1-8所述的晶圓表面處理液，其特征在于，所述的晶圓表面處理液，其原料包括下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分任一方案：

10.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的晶圓表面處理液，其特征在于，所述的晶圓表面處理液的由所述的含硅烷偶聯(lián)劑和所述的有機(jī)溶劑組成；所述的含硅烷偶聯(lián)劑的種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及所述的有機(jī)溶劑的種類和質(zhì)量分?jǐn)?shù)均如權(quán)利要求1～9中的任一項(xiàng)所述。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種晶圓表面處理液。本發(fā)明的晶圓表面處理液，其包括以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)的如下組分：0.1?20％含硅烷偶聯(lián)劑和有機(jī)溶劑；各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100％；所述的有機(jī)溶劑補(bǔ)足余量。本發(fā)明的表面處理液處理晶圓之后，IPA接觸角明顯增大，在干燥過程中柵極間不會(huì)發(fā)生黏連，從而避免了柵極倒塌的發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：王溯,郭杰,季崢,馬偉,張雪東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海新陽半導(dǎo)體材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10