本發(fā)明涉及基材的處理方法及基材的制造方法。
背景技術(shù):
1、一直以來(lái),為了獲得半導(dǎo)體設(shè)備,通過(guò)多個(gè)光刻處理、蝕刻處理而實(shí)現(xiàn)了細(xì)微的圖案化。然而近年來(lái),半導(dǎo)體設(shè)備有更高集成化、細(xì)微化的傾向,若要滿(mǎn)足這些要求則有光刻處理容易變得復(fù)雜化、高成本化這樣的問(wèn)題,而尋求光刻技術(shù)的替代技術(shù)。
2、作為光刻技術(shù)的替代技術(shù),已研究使用自組裝單分子層(self-assembledmonolayer:sam)的技術(shù)。具體而言,其是如下技術(shù):在基材的非處理對(duì)象的區(qū)域選擇性沉積自組裝單分子層(以下簡(jiǎn)記為“單分子膜”)作為掩模材料、保護(hù)材料,在基板的剩余的區(qū)域(也即處理對(duì)象的區(qū)域),將期望的膜材料成膜或沉積,或進(jìn)行蝕刻處理。
3、作為使前述單分子膜選擇性沉積的方法,已經(jīng)研究了各種方法,例如,有僅依據(jù)基材的表面的化學(xué)性質(zhì)選擇性形成單分子膜的方法。由于在該方法中,只要可選擇性形成單分子膜,非處理對(duì)象與處理對(duì)象的組合沒(méi)有特別限定,因此針對(duì)形成對(duì)應(yīng)于該組合的單分子膜的方法,已進(jìn)行了各種研究。作為這樣的技術(shù),已知有例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1~3所記載的技術(shù)。
4、例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了如下方法:將包含胺氣體的保護(hù)膜形成用氣體供給至在表面具有對(duì)蝕刻氣體具有被蝕刻性的第1膜及第2膜的基板,而使胺吸附于第1膜進(jìn)行選擇性保護(hù),之后選擇性蝕刻第2膜。在該文獻(xiàn)的權(quán)利要求中,作為第1膜與第2膜的組合,分別公開(kāi)了氧化硅膜與硅膜、siocn膜與氧化硅膜,作為保護(hù)膜形成用氣體,示例出:己胺、二丙胺、正辛胺、丁胺、叔丁胺、癸胺、十二胺、二環(huán)己胺、十四胺等。
5、專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了如下方法:在垂直間隔物上形成sam作為塊狀材料,并在垂直間隔物之間的納米線(xiàn)將high-k薄膜選擇成膜,在high-k薄膜上將含金屬柵電極層選擇成膜。在該文獻(xiàn)中記載了如下內(nèi)容:垂直間隔物包含sicoh材料、具有約低于7的相對(duì)介電常數(shù)的介電材料或氣隙間隔物;以及,納米線(xiàn)由si、sige或si及sige的兩者所構(gòu)成。另外,作為形成sam的分子的末端基,示例出硫醇、硅烷或磷酸酯。
6、專(zhuān)利文獻(xiàn)3公開(kāi)了如下方法:通過(guò)于具有si、sin、硅熱氧化物等包含硅的表面與w、co、tin、tan等不包含硅的表面的基材,曝露具有硅烷基化劑與含氮雜環(huán)化合物的表面處理劑來(lái)進(jìn)行表面的硅烷基化。在該文獻(xiàn)中,提出了:通過(guò)硅烷基化在表面形成拒水性膜,但硅烷基化后的水接觸角會(huì)因表面的材質(zhì)而異,利用其水接觸角的不同,在期望的表面、即不易形成拒水性膜的表面形成基于原子層沉積(atomic?layer?deposition:以下簡(jiǎn)記為“ald”)法的膜。
7、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
8、專(zhuān)利文獻(xiàn)
9、專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特表第2021-163775號(hào)公報(bào)
10、專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特表第2021-528859號(hào)公報(bào)
11、專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)第2019-121777號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的問(wèn)題
2、如專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載的、通過(guò)表面的硅烷基化形成拒水性膜作為單分子膜的方法,就在具有硅的表面(以下記載為“si系表面”)容易形成膜,因而是有用的。
3、然而,在其中之一的si系表面(第1表面)形成拒水性膜,在另一化學(xué)組成不同的si系表面(第2表面)不形成拒水性膜等,在作為si系表面的第1表面與第2表面(例如硅表面與氧化硅表面、氧化硅表面與氮化硅表面等)之間選擇性形成拒水性膜的情況下,存在該2個(gè)表面分別具有與硅烷基化劑的反應(yīng)性,因此有變得不易形成選擇性的拒水性膜的傾向。
4、在本發(fā)明中,其目的在于,實(shí)現(xiàn)在作為si系表面的第1表面與第2表面之間的選擇加工性?xún)?yōu)異的基材的處理方法。
5、用于解決問(wèn)題的方案
6、根據(jù)本發(fā)明的一方式,可提供以下基材的處理方法及基材的制造方法。
7、1.一種基材的處理方法,其具有:
8、準(zhǔn)備工序,準(zhǔn)備在表面具有第1表面及第2表面的基材,所述第1表面含有si,所述第2表面與前述第1表面化學(xué)組成不同且含有si;
9、表面改性工序,施加使硅烷基化劑接觸前述第1表面及前述第2表面的硅烷基化處理后,施加相對(duì)于前述第1表面而言將前述第2表面的拒水性選擇性地降低的拒水性調(diào)整處理;以及
10、加工工序,在前述表面改性工序之后,對(duì)于前述第2表面選擇性施加加工處理。
11、2.根據(jù)1.所述的基材的處理方法,其中,
12、前述表面改性工序是在前述硅烷基化處理之前施加前處理的工序;
13、前述前處理包含:至少將前述第1表面的自然氧化膜去除的處理a-1、和/或使oh鍵合在前述第1表面的si的至少一部分的處理a-2。
14、3.根據(jù)2.所述的基材的處理方法,其中,
15、前述處理a-2是至少對(duì)于第1表面使之接觸包含氧元素的活性種和/或包含氧元素的氣體的處理a-2a、或者是至少對(duì)于第1表面使之接觸包含氧元素的氧化劑的處理a-2b。
16、4.根據(jù)3.所述的基材的處理方法,其中,
17、前述處理a-2a為選自由使用包含氧元素的等離子體的等離子體處理、uv/o3處理及曝露于具有氧元素的氣體的氣體處理組成的組中的至少一者。
18、5.根據(jù)3.所述的基材的處理方法,其中,
19、前述氧化劑包含含有h2o2的溶液和/或臭氧水。
20、6.根據(jù)1.~5.中任一項(xiàng)所述的基材的處理方法,其中,
21、前述拒水性調(diào)整處理包含:使用去除劑將化學(xué)或物理鍵合在前述第2表面的源自前述硅烷基化劑的化合物的至少一部分去除的去除處理。
22、7.根據(jù)6.所述的基材的處理方法,其中,
23、前述去除劑包含選自由氨、有機(jī)胺、氫氧化季銨及氟化氫組成的組中的至少一者。
24、8.根據(jù)1.~7.中任一項(xiàng)所述的基材的處理方法,其中,
25、將前述表面改性工序后且即將進(jìn)行前述加工工序前的、前述第1表面的水接觸角的值作為s1,將前述第2表面的水接觸角的值作為s2時(shí),
26、(s1-s2)/s2為1.0以上。
27、9.根據(jù)1.~8.中任一項(xiàng)所述的基材的處理方法,其中,
28、在前述第1表面為氧化硅時(shí),前述第2表面為硅或?yàn)閟i與選自由n、c及金屬元素組成的組中的至少一者的化合物或者前述化合物的氧化物;
29、在前述第1表面為硅時(shí),前述第2表面為si與選自由n、c及金屬元素組成的組中的至少一者的化合物或前述化合物的氧化物;
30、在前述第1表面為si與選自由n及c組成的組中的至少一者的化合物或氧化物時(shí),前述第2表面為si與金屬元素的化合物或前述化合物的氧化物。
31、10.根據(jù)1.~9.中任一項(xiàng)所述的基材的處理方法,其中,
32、在前述加工工序中,前述加工處理包含:利用原子層沉積法在前述第2表面形成膜的成膜處理、和/或蝕刻前述第2表面的蝕刻處理。
33、11.根據(jù)1.~10.中任一項(xiàng)所述的基材的處理方法,其中,
34、在前述硅烷基化處理中,使用前述硅烷基化劑或使用包含前述硅烷基化劑的硅烷基化組合物。
35、12.根據(jù)11.所述的基材的處理方法,其中,
36、前述硅烷基化組合物包含溶劑、稀釋氣體及催化性化合物中的至少一者。
37、13.根據(jù)1.~12.中任一項(xiàng)所述的基材的處理方法,其中,
38、前述表面改性工序包含:使用清洗劑清洗前述第2表面的至少一部分的清洗處理。
39、14.根據(jù)13.所述的基材的處理方法,其中,
40、前述清洗劑包含水性清洗溶液和/或沖洗溶液。
41、15.一種基材的制造方法,其包含獲得基材的工序,所述基材被施加了1.~14.中任一項(xiàng)所述的基材的處理方法中的各工序。
42、發(fā)明的效果
43、根據(jù)本發(fā)明,可提供在作為si系表面的第1表面與第2表面之間的選擇加工性?xún)?yōu)異的基材的處理方法以及使用其的基材的制造方法。