一种晶圆表面处理液的制作方法

本发明涉及一种晶圆表面处理液。

背景技术：

1、随着半导体行业的不断发展，集成电路逐渐朝着高集成度、超细线宽方向发展，因而芯片制造过程中涉及到的高深宽比结构越来越多(半导体行业内，一般将深度/高度和宽度的比值大于等于10的结构定义为高深宽比)。高深宽比结构不仅在刻蚀及沉积过程中面临巨大挑战，而且刻蚀后的清洗也存在很大的问题。一方面，目前主流清洗方法依然是基于水化学的湿法清洗，对这些开口很小但深度大的微纳米结构，液体很难进入凹槽底部达到清洗的目的；另一方面，清洗液体一旦进入深沟槽内，液体在表面张力的作用下很难去除，导致留下污染物残留，成为后续制程的潜在威胁，严重时甚至会导致器件失效。同时，在这些高深宽比结构干燥过程中存在的毛细力也可能会导致这些结构的坍塌，从而导致器件失效。

2、传统ipa甩干工艺，当栅极ar(深宽比)比大于等于10以后，在甩干过程中会与栅极发生黏连，使栅极在干燥过程中发生塌陷。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是为了克服传统的清洗液处理晶圆之后，在甩干过程中会导致栅极塌陷，而提供了一种晶圆表面处理液。本发明的表面处理液处理晶圆之后，ipa接触角明显增大，在干燥过程中栅极间不会发生黏连，从而避免了栅极倒塌的发生。

2、本发明是通过如下技术方案解决上述技术问题的。

3、本发明提供了一种晶圆表面处理液，其原料包括下列质量分数的组分：0.005-1％含氟化合物、0.1-20％硅烷偶联剂和有机溶剂；各组分质量分数之和为100％；所述的有机溶剂补足余量；

4、所述有机溶剂选自异丙醇(ipa)、丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)、n，n-二甲基甲酰胺(dmf)、正己烷、环己酮、四氢呋喃、二氯甲烷、丙酮和二甲苯中的一种或多种；

5、所述硅烷偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-2(氨乙基)3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

6、在一些方案中，所述含氟化合物选自氟化氢、氟化铵、氟化氢铵、四甲基氟化铵、氟磺酸和三羟乙基氟化铵、全氟辛基乙烯、全氟癸烯、全氟己基乙烯、全氟辛烯、全氟丁基乙烯和1h，1h，2h-全氟-1-己烯中的一种或多种；

7、较佳地，所述含氟化合物为氟化氢或氟磺酸。

8、在一些方案中，所述含氟化合物的质量分数为0.005-0.10％；

9、较佳地，所述含氟化合物的质量分数为0.01-0.05％。

10、在一些方案中，所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷。

11、在一些方案中，所述硅烷偶联剂的质量分数为1-15％；

12、较佳地，所述硅烷偶联剂的质量分数为5-10％。

13、在一些方案中，所述有机溶剂选自异丙醇、丙二醇甲醚醋酸酯和n，n-二甲基甲酰胺中的一种或多种；

14、较佳地，所述有机溶剂为异丙醇和/或丙二醇甲醚醋酸酯。

15、在一些方案中，当所述有机溶剂为异丙醇和丙二醇甲醚醋酸酯时，所述丙二醇甲醚醋酸酯和所述异丙醇的质量比为(1-2)∶1。

16、在一些方案中，所述晶圆表面处理液的ph为7-12。

17、在一些方案中，其原料包括下列质量分数的组分：0.01-0.05％含氟化合物、5-10％硅烷偶联剂和有机溶剂；各组分质量分数之和为100％；所述的有机溶剂补足余量；

18、所述有机溶剂选自异丙醇(ipa)和/或丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)；

19、所述硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷；

20、所述含氟化合物为氟化氢和/或氟磺酸。

21、在一些方案中，所述晶圆表面处理液，其原料包括下述质量分数的组分的任一方案：

22、方案1：0.01％氟化氢、5.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和异丙醇，异丙醇补足余量；

23、方案2：0.01％氟化氢、10.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和异丙醇，异丙醇补足余量；

24、方案3：0.05％氟化氢、5.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和异丙醇，异丙醇补足余量；

25、方案4：0.05％氟化氢、10.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和异丙醇，异丙醇补足余量；

26、方案5：0.01％氟化氢、5.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和n，n-二甲基甲酰胺，n，n-二甲基甲酰胺补足余量；

27、方案6：0.01％氟化氢、10.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和n，n-二甲基甲酰胺，n，n-二甲基甲酰胺补足余量；

28、方案7：0.05％氟化氢、5.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和n，n-二甲基甲酰胺，n，n-二甲基甲酰胺补足余量；

29、方案8：0.05％氟化氢、10.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和n，n-二甲基甲酰胺，n，n-二甲基甲酰胺补足余量；

30、方案9：0.01％氟磺酸、5.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲醚醋酸酯补足余量；

31、方案10：0.01％氟磺酸、10.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲醚醋酸酯补足余量；

32、方案11：0.05％氟磺酸、5.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲醚醋酸酯补足余量；

33、方案12：0.05％氟磺酸、10.0％3-氨丙基三乙氧基硅烷和丙二醇甲醚醋酸酯，丙二醇甲醚醋酸酯补足余量。

34、较佳地，所述晶圆表面处理液由上述任一方案组成。

35、在一些方案中，所述晶圆表面处理液用于清洗高深宽比的晶圆。

36、本发明术语“高深宽比”：半导体行业内，一般将深度和宽度的比值大于等于10的结构定义为高深宽比。

37、本发明“室温”是指25±5℃。

38、在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

39、本发明所用试剂和原料均市售可得。

40、本发明的积极进步效果在于：本发明的晶圆表面处理液处理晶圆之后，在干燥过程中栅极间不会发生黏连，从而避免了栅极倒塌的发生。

技术特征：

1.一种晶圆表面处理液，其特征在于，其原料包括下列质量分数的组分：0.005-1％含氟化合物、0.1-20％硅烷偶联剂和有机溶剂；各组分质量分数之和为100％；所述的有机溶剂补足余量；

2.如权利要求1所述晶圆表面处理液，其特征在于，所述含氟化合物选自氟化氢、氟化铵、氟化氢铵、四甲基氟化铵、氟磺酸、三羟乙基氟化铵、全氟辛基乙烯、全氟癸烯、全氟己基乙烯、全氟辛烯、全氟丁基乙烯和1h，1h，2h-全氟-1-己烯中的一种或多种。

3.如权利要求2所述晶圆表面处理液，其特征在于，所述含氟化合物为氟化氢和/或氟磺酸。

4.如权利要求1-3任一项所述晶圆表面处理液，其特征在于，所述表面处理液满足以下条件中的一项或多项：

5.如权利要求4所述晶圆表面处理液，其特征在于，所述表面处理液满足以下条件中的一项或多项：

6.如权利要求5所述晶圆表面处理液，其特征在于，所述表面处理液满足以下条件中的一项或多项：

7.如权利要求1-6任一项所述晶圆表面处理液，其特征在于，其原料包括下列质量分数的组分：0.01-0.05％含氟化合物、5-10％硅烷偶联剂和有机溶剂；各组分质量分数之和为100％；所述的有机溶剂补足余量；

8.如权利要求7所述晶圆表面处理液，其特征在于，其原料包括下述质量分数的组分的任一方案：

9.如权利要求8所述晶圆表面处理液，其特征在于，所述表面处理液的原料如权利要求8中任一方案组成。

10.如权利要求9所述晶圆表面处理液，其特征在于，所述表面处理液用于清洗高深宽比的晶圆。

技术总结本发明公开了一种晶圆表面处理液，具体的，本发明提供的晶圆表面处理液的原料包括下列质量分数的组分：0.005‑1％含氟化合物、0.1‑20％硅烷偶联剂和有机溶剂；各组分质量分数之和为100％；所述的有机溶剂补足余量；本发明的晶圆表面处理液处理晶圆之后，在干燥过程中栅极间不会发生黏连，从而避免了栅极倒塌的发生。技术研发人员：王溯,郭杰,刘金霞,张怡,成益敏,程鑫受保护的技术使用者：上海新阳半导体材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10