CN112513192A - 表面处理组合物及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于处理具有设置于其表面上的图案的晶圆的方法及组合物。

Description

表面处理组合物及方法
相关申请的交叉参考
本申请主张2019年3月20日申请的美国临时申请序列号62/820,905、2018年11月7日申请的美国临时申请序列号62/756,644及2018年7月30日申请的美国临时申请序列号62/712,006的优先权，这些临时申请的内容以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及表面处理，尤其涉及需要形成疏水层的半导体表面的液体处理。
背景技术
在低于20nm的临界尺寸下，在湿式清洁及干燥期间发生的FinFET及介电质堆栈的图案坍塌已成为半导体制造过程中的主要问题。图案坍塌的传统理论表明冲洗及干燥期间的高毛细管力是导致坍塌现象的主要促成因素。然而，其他化学和衬底特性也可能起重要作用，即，液体表面张力及黏度、衬底机械强度、图案密度及纵横比以及清洁剂化学物质对衬底表面的损害。
发明内容
一般而言，本发明提供用于处理半导体衬底(例如图案化晶圆)的图案化表面的方法及组合物，其中在所述表面上形成疏水层，从而使所述表面在半导体制备过程中经历典型清洁及干燥步骤时发生的图案坍塌减至最少或得以防止。本文所公开的方法采用在所述表面上形成疏水层以使得经处理的表面具有至少约50度的水接触角的组合物。
在一个方面中，本发明的特征在于用于处理具有设置于晶圆的表面上的图案的半导体衬底的方法。此类方法可包括使表面与表面处理组合物接触以形成表面处理层，以使得所述表面处理层具有至少约50度的水接触角。表面处理组合物可包括(例如，包含以下、由以下组成或基本上由以下组成)至少一种溶剂(例如，至少一种有机溶剂)及至少一种三烷基甲硅烷基化合物，其选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组。表面处理组合物可实质上不含丙二醇甲醚乙酸酯且除至少一种三烷基甲硅烷基化合物外，实质上不含其他含Si化合物(例如，硅氧烷，诸如二硅氧烷、硅烷或硅氮烷)。所述图案可包括具有至多约20nm的尺寸的形貌体(feature)。
在另一方面中，本发明的特征在于表面处理组合物，其包括(例如，包含以下、由以下组成或基本上由以下组成)(1)至少一种三烷基甲硅烷基化合物，其量为表面处理组合物的约0.1wt％至约15wt％，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组；及(2)至少一种溶剂(例如，至少一种有机溶剂)，其量为表面处理组合物的约1wt％至约99wt％。表面处理组合物可实质上不含丙二醇甲醚乙酸酯且除至少一种三烷基甲硅烷基化合物外，实质上不含其他含Si化合物(例如，硅氧烷，诸如二硅氧烷、硅烷或硅氮烷)。
在另一方面中，本发明的特征在于用于处理半导体衬底的方法，所述半导体衬底具有设置于晶圆的表面上的图案。此类方法可包括使表面与表面处理组合物接触以形成表面处理层，以使得所述表面处理层具有至少约50度的水接触角。表面处理组合物可包括(例如，包含以下、由以下组成或基本上由以下组成)至少一种硅氧烷化合物及至少一种三烷基甲硅烷基化合物，其选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组。所述图案可包括具有至多约20nm的尺寸的形貌体。
在另一方面中，本发明的特征在于表面处理组合物，其包括(例如，包含以下、由以下组成或基本上由以下组成)(1)至少一种三烷基甲硅烷基化合物，其量为表面处理组合物的约0.1wt％至约15wt％，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组；及(2)至少一种硅氧烷化合物，其量为表面处理组合物的约85wt％至约99.9wt％。
在另一方面中，本发明的特征在于用于处理半导体衬底的方法，所述半导体衬底具有设置于晶圆的表面上的图案。此类方法可包括使表面与表面处理组合物接触以形成表面处理层，以使得所述表面处理层具有至少约50度的水接触角。表面处理组合物可包括(例如，包含以下、由以下组成或基本上由以下组成)至少一种溶剂、至少一种磺酸或其盐及至少一种三烷基甲硅烷基化合物，所述三烷基甲硅烷基化合物选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组。除至少一种三烷基甲硅烷基化合物外，表面处理组合物可实质上不含其他含Si化合物。所述图案可具有至多约20nm的尺寸的形貌体。
在另一方面中，本发明的特征在于表面处理组合物，其包括(例如，包含以下、由以下组成或基本上由以下组成)(1)至少一种磺酸或其盐，其量为表面处理组合物的约0.01wt％至约10wt％；(2)至少一种三烷基甲硅烷基化合物，其量为表面处理组合物的约0.1wt％至约15wt％，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组；及(3)至少一种溶剂，其量为表面处理组合物的约1wt％至约99wt％。除至少一种三烷基甲硅烷基化合物外，表面处理组合物可实质上不含其他含Si化合物。
在另一方面中，本发明的特征在于包括半导体衬底及由所述半导体衬底支持的本文中所述的表面处理组合物的制品。
从本说明书及权利要求来看，本发明的其他特征、目标及优势将是显而易见的。
具体实施方式
在一些实施例中，本发明涉及表面处理方法。此类方法可例如通过使衬底(例如，半导体衬底，诸如硅或铜晶圆)的表面(例如，具有图案的表面)与表面处理组合物接触来进行，所述表面处理组合物包括至少一种(例如，二种、三种或四种)溶剂及至少一种(例如，二种、三种或四种)三烷基甲硅烷基化合物，其选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组。所述图案可包括具有至多约20nm的尺寸的形貌体。一般而言，表面处理组合物在表面上形成表面处理层(例如疏水性单层)，以使得表面具有至少约50度的水接触角。
在一些实施例中，表面处理组合物可实质上不含丙二醇甲醚乙酸酯及/或除至少一种三烷基甲硅烷基化合物外，实质上不含其他含Si化合物。如本文所用，术语「实质上不含」指一种组分的重量％至多约0.1％(例如至多约0.05％、至多约0.01％、至多约0.005％、至多约0.001％或约0％)。
在一些实施例中，可通过本文所述的表面处理组合物处理的半导体衬底由硅、硅锗、氮化硅、铜、III-V族化合物(诸如GaAs)或其任何组合构成。在一些实施例中，半导体衬底可为硅晶圆、铜晶圆、二氧化硅晶圆、氮化硅晶圆、氮氧化硅晶圆、掺碳的氧化硅晶圆、SiGe晶圆或GaAs晶圆。半导体衬底可另外在其表面上含有暴露的集成电路结构，诸如互连形貌体(例如金属线及介电质材料)。用于互连形貌体的金属及金属合金包括但不限于铝、铝与铜的合金、铜、钛、钽、钴、镍、硅、多晶硅、氮化钛、氮化钽、锡、钨、SnAg、SnAg/Ni、CuNiSn、CuCoCu及/或CoSn。半导体衬底还可含有层间介电质层、氧化硅层、氮化硅层、氮化钛层、碳化硅层、碳氧化硅层、氮氧化硅层、氧化钛层及/或掺碳的氧化硅层。
在一些实施例中，待用本文所述的表面处理组合物处理的半导体衬底表面包括含SiO2、SiN、TiN、SiOC、SiON、Si、SiGe、Ge及/或W的形貌体。在一些实施例中，衬底半导体表面包括含SiO2及/或SiN的形貌体。
一般而言，待用本文所述的表面处理组合物处理的半导体衬底表面包括通过先前的半导体制造过程(例如光刻过程，其包括施加光刻胶层，使所述光刻胶层曝露于光化辐射，使所述光刻胶层显影，蚀刻在所述光刻胶层下方的半导体衬底及/或移除所述光刻胶层)形成的图案。在一些实施例中，图案可包括具有至多约20nm(例如至多约15nm、至多约10nm或至多约5nm)及/或至少约1nm(例如至少约2nm或至少约5nm)的至少一种(例如二种或三种)尺寸(例如长度、宽度及/或深度)的形貌体。
一般而言，本文所述的表面处理组合物可包括至少一种(二种、三种或四种)三烷基甲硅烷基化合物及至少一种(例如，二种、三种或四种)溶剂。在一些实施例中，三烷基甲硅烷基化合物可包括SiR3基团，其中R各自可独立地为C1-C16烷基或C1-C16卤代烷基。举例而言，三烷基甲硅烷基化合物可包括三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丙基硅烷基或三丁基硅烷基。
在一些实施例中，三烷基甲硅烷基化合物可选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组。可用于本文所述的表面处理组合物中的适合三烷基甲硅烷基化合物的实例包括甲磺酸三烷基硅烷酯、三氟甲磺酸三烷基硅烷酯(trialkylsilyl trifluoromethanesulfonate)(即，三氟甲磺酸三烷基硅烷酯(trialkylsilyl triflate))、全氟丁磺酸三烷基硅烷酯、对甲苯磺酸三烷基硅烷酯、苯磺酸三烷基硅烷酯及三氟乙酸三烷基硅烷酯、三氯乙酸三烷基硅烷酯及三溴乙酸三烷基硅烷酯。适合的三烷基甲硅烷基化合物的具体实例为三氟甲磺酸三甲基硅烷酯。
在一些实施例中，至少一种三烷基甲硅烷基化合物可占本文所述的表面处理组合物的至少约0.1wt％(例如，至少约0.2wt％、至少约0.3wt％、至少约0.4wt％、至少约0.5wt％、至少约0.6wt％、至少约0.7wt％、至少约0.8wt％、至少约0.9wt％、至少约1wt％、至少约2wt％、至少约3wt％、至少约4wt％、至少约5wt％、至少约6wt％、至少约7wt％、至少约8wt％或至少约9wt％)至至多约15wt％(例如，至多约14wt％、至多约13wt％、至多约12wt％、至多约11wt％、至多约10wt％、至多约9wt％、至多约8wt％、至多约7wt％、至多约6wt％、至多约5wt％、至多约4wt％、至多约3wt％、至多约2wt％、至多约1wt％、至多约0.9wt％、至多约0.8wt％、至多约0.7wt％、至多约0.6wt％或至多约0.5wt％)。
在一些实施例中，本文所述的表面处理组合物可包括至少一种溶剂(例如，至少一种有机溶剂)，诸如酐、腈、乙二醇醚、乙二醇醚乙酸酯、烷烃、芳族烃、砜、亚砜、酮、醛、酯、内酰胺、内酯、缩醛、半缩醛、醇、羧酸(例如，pKa为至少0的羧酸)、磺酸及醚。适合溶剂的实例包括乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐、乙腈、C6-C16烷烃、甲苯、二甲苯、均三甲苯、四乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙醚、二丙二醇二丁醚、正二丁醚、苯甲醚、二甲砜、二甲亚砜(DMSO)、环丁砜、碳酸丙烯酯、甲基乙基酮(MEK)、环己酮、乙酸正丁酯、乙酸己酯、乙酸苄酯、乙酸戊酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、乙酸、甲酸、甲磺酸、三氟乙酸、异丁基甲基酮、N-甲基-吡咯啶酮(NMP)、氢氟醚(例如，甲基九氟丁基醚及甲基九氟异丁基醚)或其组合。在一些实施例中，本文所述的表面处理组合物可包括水或可实质上不含水。
在一些实施例中，至少一种溶剂可占本文所述的表面处理组合物的至少约1wt％(例如，至少约5wt％、至少约10wt％、至少约20wt％、至少约30wt％、至少约40wt％、至少约50wt％、至少约60wt％、至少约70wt％、至少约75wt％、至少约80wt％、至少约85wt％、至少约90wt％或至少约95wt％)至至多约99.9wt％(例如，至多约99wt％、至多约95wt％、至多约90wt％、至多约85wt％、至多约75wt％、至多约65wt％、至多约55wt％、至多约45wt％、至多约35wt％或至多约25wt％)。
在一些实施例中，本文所述的表面处理组合物可进一步包括至少一种(例如，二种、三种或四种)磺酸或其盐。至少一种磺酸可包括式(I)磺酸：R-SO3H，其中R为任选被一或多个(例如，二个、三个或四个)卤基(例如，F、Cl、Br、或I)取代的C1-C16烷基(例如，甲基或辛基)，或任选被一或多个(例如，二个、三个或四个)C1-C16烷基(例如，C12烷基)取代的苯基。适合磺酸的实例包括对二甲苯-2-磺酸、对甲苯磺酸、4-十二烷基苯磺酸及1H,1H,2H,2H-全氟辛基磺酸。磺酸的适合盐包括钠盐、钾盐及铵盐。
在一些实施例中，至少一种磺酸或其盐可占本文所述的表面处理组合物的至少约0.01wt％(例如，至少约0.02wt％、至少约0.04wt％、至少约0.05wt％、至少约0.06wt％、至少约0.08wt％、至少约0.1wt％、至少约0.2wt％、至少约0.3wt％、至少约0.4wt％、或至少约0.5wt％)至至多约10wt％(例如，至多约8wt％、至多约6wt％、至多约5wt％、至多约4wt％、至多约2wt％、至多约1wt％、至多约0.9wt％、至多约0.8wt％、至多约0.7wt％、至多约0.6wt％、至多约0.5wt％、至多约0.4wt％、至多约0.3wt％、至多约0.2wt％、至多约0.1wt％或至多约0.05wt％)。
已意外地发现，上文所述的磺酸或其盐可在用本文所述的表面处理组合物处理表面之后，显著减少半导体制造过程中通常使用的干燥步骤过程中半导体衬底表面上的坍塌的图案形貌体(例如，具有至多约20nm的尺寸)的数目。
在一些实施例中，当除了至少一种三烷基甲硅烷基化合物之外，本文所述的表面处理组合物还包括含Si化合物时，至少一种溶剂可包括至少一种(例如，二种、三种或四种)硅氧烷化合物。硅氧烷化合物可为二硅氧烷、寡聚硅氧烷、环硅氧烷或聚硅氧烷。如本文所用，术语「寡聚硅氧烷」指具有3至6个硅氧烷单元的化合物，且术语「聚硅氧烷」指具有超过6个硅氧烷单元的化合物。
可用于本文所述的表面处理组合物中的适合硅氧烷化合物的实例包括六甲基二硅氧烷、1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,1,1-三乙基-3,3-二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四正辛基二甲基二硅氧烷、双(九氟己基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(三氟丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-二正丁基四甲基二硅氧烷、1,3-二正辛基四甲基二硅氧烷、1,3-二乙基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、六正丁基二硅氧烷、六乙基二硅氧烷、六乙烯基二硅氧烷、1,1,1,3,3-五甲基-3-乙酰氧基二硅氧烷、1-烯丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)-四甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四苯基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二烯丙基四(三甲基硅烷氧基)二硅氧烷、1,3-二烯丙基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四(二甲基硅烷氧基)二硅氧烷、(3-氯丙基)五甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四(三甲基硅烷氧基)二硅氧烷、1,1,3,3-四异丙基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙烯基二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四环戊基二氯-二硅氧烷、乙烯基五甲基二硅氧烷、1,3-双(3-氯异丁基)四甲基二硅氧烷、六苯基二硅氧烷、1,3-双[(双环[2.2.1]庚-2-烯基)乙基]四甲基二硅氧烷、1,1,1-三乙基-3,3,3-三甲基二硅氧烷、1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(氯甲基)四甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四苯基二甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基五甲基二硅氧烷、五甲基二硅氧烷、1,3-双(3-氯丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(4-羟丁基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(三乙氧基硅烷基乙基)四甲基二硅氧烷、3-氨丙基五甲基二硅氧烷、1,3-双(2-氨乙基胺甲基)-四甲基二硅氧烷、1,3-双(3-羧丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-二氯-1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、1,3-二乙炔基四甲基二硅氧烷、正丁基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二氯四苯基二硅氧烷、1,3-二氯四甲基二硅氧烷、1,3-二第三丁基二硅氧烷、1,3-二甲基四甲氧基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、铂-[1,3-双(环己基)咪唑-2-亚基六氯二硅氧烷、1,1,3,3-四异丙基-1-氯二硅氧烷、1,1,1-三甲基-3,3,3-三苯基二硅氧烷、1,3-双(三甲基硅烷氧基)-1,3-二甲基二硅氧烷、3,3-二苯基-四甲基三硅氧烷、3-苯基七甲基三硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、正丙基七甲基三硅氧烷、1,5-二乙氧基六甲基三硅氧烷、3-乙基七甲基-三硅氧烷、3-(四氢糠氧基丙基)七甲基三硅氧烷、3-(3,3,3-三氟丙基)七甲基三硅氧烷、1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷、八甲基三硅氧烷、1,1,5,5-四苯基-1,3,3,5-四甲基三硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、1,1,1,5,5,5-六甲基三硅氧烷、八氯三硅氧烷、3-苯基-1,1,3,5,5-五甲基三硅氧烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基环三硅氧烷、1,3,5-三乙烯基-1,1,3,5,5-五甲基三硅氧烷、1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基环三硅氧烷、3-(3-乙酰氧基丙基)七甲基三硅氧烷、3-(间十五基苯氧基丙基)七甲基三硅氧烷、柠檬烯基三硅氧烷、3-十二基七甲基三硅氧烷、3-辛基七甲基三硅氧烷、1,3,5-三苯基三甲基环三硅氧烷、1,1,1,3,3,5,5-七甲基三硅氧烷、1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷、1,1,1,5,5,5-六乙基-3-甲基三硅氧烷、1,5-二氯六甲基三硅氧烷、3-三十基七甲基三硅氧烷、3-(3-羟丙基)七甲基三硅氧烷、六甲基环甲基膦氧基三硅氧烷、3-十八基七甲基三硅氧烷、糠氧基三硅氧烷、四(二甲基硅烷氧基)硅烷、1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基四硅氧烷、二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、1,3-双(三甲基硅烷氧基)-1,3-二甲基二硅氧烷、二甲基硅氧烷-[65-70％(60％环氧丙烷/40％环氧乙烷)]嵌段共聚物、双(羟丙基)四甲基二硅氧烷、四正丙基四甲基环四硅氧烷、八乙基环四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、十四甲基六硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚十八基甲基硅氧烷、二十六基封端的聚二甲基硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、聚(3,3,3-三氟丙基甲基硅氧烷)、三甲基硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-十甲基五硅氧烷及三乙基硅烷氧基封端的聚二乙基硅氧烷。
在一些实施例中，至少一种硅氧烷化合物可占本文所述的表面处理组合物的至少约0.1wt％(例如，至少约1wt％、至少约5wt％、至少约10wt％、至少约20wt％、至少约30wt％、至少约40wt％、至少约50wt％、至少约60wt％、至少约70wt％、至少约80wt％、至少约90wt％、至少约91wt％、至少约93wt％、至少约95wt％、至少约97wt％、或至少约99wt％)至至多约99.9wt％(例如，至多约99wt％、至多约98wt％、至多约96wt％、至多约94wt％、至多约92wt％、至多约90wt％、至多约85wt％、至多约80wt％、至多约75wt％、至多约70wt％、至多约65wt％、至多约60wt％、至多约55wt％、或至多约50wt％)。
在一些实施例中，本文所述的表面处理组合物可仅包括二种类型的组分，即，(1)至少一种三烷基甲硅烷基化合物及(2)至少一种溶剂(例如，硅氧烷化合物)。在一些实施例中，本文所述的表面处理组合物可仅包括三种类型的组分，即，(1)至少一种三烷基甲硅烷基化合物、(2)至少一种磺酸及(3)至少一种溶剂。
在不希望受理论束缚的情况下、认为本文所述的表面处理组合物可在半导体衬底的图案化表面上形成表面处理层(例如疏水层，诸如疏水性单层)，以使得图案化表面具有至少约50度(例如，至少约55度、至少约60度、至少约65度、至少约70度、至少约75度、至少约80度、至少约85度、至少约89度、至少约90度、至少约95度或至少约100度)及/或至多约175度的水接触角。在不希望受理论束缚的情况下、认为此类表面处理层可在用本文所述的表面处理组合物处理表面之后，防止或使半导体制造过程中通常使用的干燥步骤过程中半导体衬底表面上的图案化形貌体(例如，具有至多约20nm的尺寸)的坍塌降至最低。
在一些实施例中，本文所述的表面处理组合物可特别地排除或实质上不含附加组分中的一或多种，若有多于一种，以任何组合形式。这样的组分选自由以下所组成的组：非芳族烃、质子性溶剂(例如，醇或酰胺)、内酯(例如，具有5或6元环的内酯)、丙二醇甲醚乙酸酯、含Si化合物(例如硅氧烷，诸如二硅氧烷；硅烷；硅氮烷，诸如二硅氮烷、环硅氮烷或杂环硅氮烷；及具有Si-H基团或氨基硅烷基的含Si化合物)、聚合物、脱氧剂、季铵盐(包括氢氧化季铵)、胺、碱(诸如碱性碱(例如，NaOH、KOH、LiOH、Mg(OH)2及Ca(OH)2))、界面活性剂、消泡剂、含氟化合物(例如，HF、H2SiF6、H2PF6、HBF4、NH4F及氟化四烷基铵)、氧化剂(例如，过氧化物、过氧化氢、硝酸铁、碘酸钾、过锰酸钾、硝酸、亚氯酸铵、氯酸铵、碘酸铵、过硼酸铵、高氯酸铵、高碘酸铵、过硫酸铵、亚氯酸四甲铵、氯酸四甲铵、碘酸四甲铵、过硼酸四甲铵、高氯酸四甲铵、高碘酸四甲铵、过硫酸四甲铵、过氧化脲及过氧乙酸)、研磨剂、硅酸盐、羟基羧酸、不含氨基的羧酸及聚羧酸、硅烷(例如，烷氧硅烷)、除本文中所述的环硅氧烷外的环状化合物(例如含有至少二个环的环状化合物，诸如经取代或未经取代的萘或经取代或未经取代的二苯醚)、螯合剂(例如，唑、二唑、三唑或四唑)、腐蚀抑制剂(诸如唑或非唑腐蚀抑制剂)、缓冲剂、胍、胍盐、吡咯啶酮、聚乙烯吡咯啶酮、金属卤化物及含金属催化剂。
在一些实施例中，本文所述的表面处理方法可进一步包括在衬底的表面与表面处理组合物接触之前，使所述表面与至少一种含水清洁溶液接触。在此类实施例中，至少一种含水清洁溶液可包括水、醇、氢氧化铵水溶液、盐酸水溶液、过氧化氢水溶液、有机溶剂或其组合。
在一些实施例中，本文所述的表面处理方法可进一步包括在衬底的表面与至少一种含水清洁溶液接触之后但在所述表面与表面处理组合物接触之前，使所述表面与第一冲洗溶液(例如水、诸如异丙醇的有机溶剂，或其组合)接触。在一些实施例中，本文所述的表面处理方法可进一步包括在表面与表面处理组合物接触之后，使表面与第二冲洗溶液(例如水、诸如异丙醇的有机溶剂，或其组合)接触。在一些实施例中，本文所述的表面处理方法可进一步包括干燥表面(例如在表面与第一冲洗溶液、表面处理组合物或第二冲洗溶液接触的步骤中的任一者之后)。在一些实施例中，本文所述的表面处理方法可进一步包括自表面移除表面处理层。
在一些实施例中，本发明提供用于清洁半导体衬底(例如晶圆)的方法，所述半导体衬底具有设置于所述衬底的表面上的图案。这样的方法可例如通过以下进行：
a)任选地，使表面与含水清洁溶液接触；
b)任选地，使表面与第一冲洗溶液接触；
c)使表面与表面处理组合物接触，其中表面处理组合物包括至少一种三烷基甲硅烷基化合物及至少一种溶剂，且表面处理组合物在表面上形成表面处理层，以使得表面具有至少约50度的水接触角；
d)任选地，使表面与第二冲洗溶液接触；
e)干燥表面；及
f)任选地，移除表面处理层以形成清洁的图案化表面。
在此类实施例中，图案可包括具有至多约20nm的尺寸的形貌体。
在上述方法的步骤a)中，带有图案化表面的衬底(例如晶圆)可任选用一或多种含水清洁溶液处理。当用二种或更多种含水清洁溶液处理图案化表面时，可依序施加清洁溶液。含水清洁溶液可仅为水、仅为有机溶剂或可为含有水、溶质及任选的有机溶剂的溶液。在一些实施例中，含水清洁溶液可包括水、醇(例如水溶性醇，诸如异丙醇)、氢氧化铵水溶液、盐酸水溶液、过氧化氢水溶液、有机溶剂(例如水溶性有机溶剂)或其组合。
在步骤b)中，可任选使用第一冲洗溶液冲洗掉来自步骤a)的清洁溶液。第一冲洗溶液可包括水、有机溶剂(例如异丙醇)或含有机溶剂的水溶液。在一些实施例中，第一冲洗溶液可与步骤a)中所用的清洁溶液至少部分地混溶。在一些实施例中，当步骤a)中所用的清洁溶液不具有潮湿敏感性或不含任何可观量的水时，可省去步骤b)。
在步骤c)中，可用上文所述的本发明的表面处理组合物处理衬底表面以形成具有表面处理层(例如疏水层)的经改性表面。由此形成的经改性表面可为疏水性的且可具有至少约50度的水接触角。在一些实施例中，接触角可为至少约55度(例如，至少约60度、至少约65度、至少约70度、至少约75度、至少约80度、至少约85度、至少约90度、至少约95度或至少约100度)及/或至多约175度。在一些实施例中，此步骤可在约20℃至35℃温度下进行持续约10秒至约300秒范围内的加工时间。
在步骤d)中，在用表面处理组合物处理衬底表面之后，可用第二冲洗溶液冲洗表面。第二冲洗溶液可包括水、有机溶剂(例如异丙醇)或含有机溶剂的水溶液。在一些实施例中，此步骤可在约20℃至70℃温度下进行。
在步骤e)中，可(例如通过使用加压气体)干燥衬底表面。在不希望受理论束缚的情况下，认为在用本文所述的表面处理组合物处理衬底表面之后，在此干燥步骤期间表面上的图案的坍塌减至最少。
在步骤f)中，在干燥步骤之后，可任选移除表面处理层(例如疏水层)。一般而言，可通过多种方法移除表面处理层，这视改性表面的化学特征而定。用于移除表面处理层的适合方法包括等离子溅射；等离子灰化；在大气压或低大气压下热处理；用酸、碱、氧化剂或含冷凝流体(例如超临界流体，诸如超临界CO2)的溶剂处理；蒸气或液体处理；UV照射；或其组合。
通过上文所述的方法制备的具有清洁图案化表面的半导体衬底可进一步经加工以在所述衬底上形成一或多个电路，或可通过例如装配(例如切割及粘结)及包装(例如芯片密封)加工以形成半导体装置(例如集成电路装置，诸如半导体芯片)。
在一些实施例中，本发明的特征在于包括半导体衬底及由所述半导体衬底支持的本文所述的表面处理组合物的制品(例如在半导体装置制造期间形成的中间半导体制品)。如上文所述，表面处理组合物可包括至少一种三烷基甲硅烷基化合物及至少一种溶剂。
在一些实施例中，本发明的特征在于包括以下的试剂盒：第一容器，其包括上文所述的至少一种三烷基甲硅烷基化合物；及第二容器，其包括上文所述的至少一种溶剂。若需要，第一或第二容器可进一步包括至少一种有机溶剂以与各容器中的组分形成溶液。在一些实施例中，第一及第二容器中的组分可在将表面处理组合物施加至半导体衬底的表面之前立即混合以在使用点形成表面处理组合物。在不希望受理论束缚的情况下，认为此类方法特别适于保存期限相对较短的表面处理组合物。在表面处理组合物具有相对较长保存期限的实施例中，第一及第二容器中的组分可混合形成一种溶液，所述溶液可在使用之前储存相对较长的时段。
本发明将参照以下实例较详细地说明，这样的实例出于说明的目的且不应解释为限制本发明的范围。
实例1
通过在室温下混合各组分来制备表面处理溶液(即，制剂1至16)。制剂1至16的组成概述于下表1中。除非另外指明，否则表1中所列的所有百分比均为重量百分比。
用制剂1至16处理含有SiO2膜的半导体衬底，且如下测量经处理表面的接触角。将在Si衬底上含SiO2膜的试片切割成1×1英寸正方形，且随后在室温下用异丙醇冲洗30秒。将试片垂直地浸入100mL经搅拌(50RPM)的表面处理溶液中且在室温下保持30秒。随后在50℃下用异丙醇冲洗试片60秒，且使用压缩氮气干燥。
将试片置放于AST VCA 3000接触角工具上且遵循以下程序测量接触角：
1.将SiO2试片置放于载台上。
2.通过顺时针旋转垂直旋钮，使载台向上升，直至试样刚好在针下方。
3.分配一滴去离子水，轻轻地触摸试样表面，随后降低试样，直至液滴与针尖分离。
4.使用横向旋钮调整载台，使所述液滴处于视场的中心。
5.通过沿导轨移动载台，在视场中聚焦液滴，得到清晰影像。
6.点击「AutoFAST」按钮以冻结所述影像且进行计算。将展示二个数字；这些数字系左接触角及右接触角。
7.为进行手动计算，使用鼠标将五个标记物放在液滴周围。
8.自主选项单选择液滴图标以计算接触角。
9.这将在所述影像上产生曲线拟合及切线。在荧幕的左角处将展示二个数字；这些数字为左接触角及右接触角。
10.在3个衬底位置重复以上程序且对所得接触角求平均值，且平均值结果报导于表1中。
表1
Figure BDA0002921289320000131
Figure BDA0002921289320000141
1「CA」指接触角(度)
2「PGMEA」指丙二醇甲醚乙酸酯
3「四乙二醇二甲醚(Tetraglyme)」指四乙二醇二甲醚(tetraethylene glycoldimethyl ether)
4「EGBE」指乙二醇丁醚
5「DGDE」指二乙二醇乙醚
6「HMDSO」指六甲基二硅氧烷
7.「HFE-7100」指甲基九氟丁基醚及甲基九氟异丁基醚混合物
如表1中所示，制剂1至8、10、11及13至18(其含有三甲基硅烷基化合物及至少一种适合溶剂)显示出SiO2表面上的相对较大接触角。
实例2
通过在室温下混合各组分来制备表面处理溶液(即，制剂19至44)。制剂19至44的组成概述于下表2至5中。除非另外指明，否则表2至5中所列的所有百分比均为重量百分比。
用制剂19至44处理含有SiO2膜的半导体衬底。如实例1中所述测量经处理表面的接触角。由处理后的衬底的SEM相片测定未坍塌形貌体的数目。
表2
Figure BDA0002921289320000151
1「CA」指接触角(度)
2「pTSA」指对甲苯磺酸
3「DBSA」指4-十二烷基苯磺酸
4「PFOSA」指1H,1H,2H,2H-全氟辛基磺酸
如表2中所示，与制剂17(其不含磺酸)相比，制剂19至22(其各自含有磺酸)出人意料地显示出显著较高百分比的未坍塌形貌体。
表3
Figure BDA0002921289320000161
刚度为图案化晶圆上的Si柱弯曲的特性且报导为以mN/m为单位的力。表3显示随Si柱刚度而变化的制剂23至37的性能。如表3中所示，当经历干燥应力时，相较于具有较高刚度的Si柱，具有低刚度的Si柱更易于坍塌。
表4
Figure BDA0002921289320000171
表4显示随三氟甲磺酸三甲基硅烷酯浓度而变化的制剂38至41的性能。如表4中所示，较高三氟甲磺酸三甲基硅烷酯浓度通常产生较高百分比的未坍塌形貌体。
表5
Figure BDA0002921289320000172
1「IPA」指2-丙醇
2「DIW」指去离子水
表5显示通过使用不同冲洗液体的制剂42至44的性能。如表5中所示，全部三种测试冲洗液体均能够达成相对较高百分比的未坍塌形貌体。
其他实施例在以下权利要求的范围内。

Claims (56)

1.一种用于处理具有设置于晶圆的表面上的图案的半导体衬底的方法，包括：
使所述表面与表面处理组合物接触以形成表面处理层，以使得所述表面处理层具有至少约50度的水接触角，所述表面处理组合物包含至少一种溶剂及至少一种选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组的三烷基甲硅烷基化合物；
其中，所述表面处理组合物实质上不含丙二醇甲醚乙酸酯且除所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物外，实质上不含其他含Si化合物，且所述图案包含具有至多约20nm的尺寸的形貌体。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含SiR3基团，其中R各自独立地为C1-C16烷基或C1-C16卤代烷基。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丙基硅烷基或三丁基硅烷基。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含甲磺酸三烷基硅烷酯、三氟甲基磺酸三烷基硅烷酯、全氟丁基磺酸三烷基硅烷酯、对甲苯磺酸三烷基硅烷酯、苯磺酸三烷基硅烷酯、三氟乙酸三烷基硅烷酯、三氯乙酸三烷基硅烷酯或三溴乙酸三烷基硅烷酯。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物占所述表面处理组合物的约0.1wt％至约15wt％。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种溶剂选自由以下所组成的组：酐、腈、乙二醇醚、乙二醇醚乙酸酯、烷烃、芳族烃、砜、亚砜、酮、醛、酯、内酰胺、内酯、缩醛、半缩醛、羧酸、磺酸以及醚。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种溶剂包含乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐、乙腈、C6-C16烷烃、甲苯、二甲苯、均三甲苯、四乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙醚、二丙二醇二丁醚、正二丁醚、苯甲醚、二甲砜、二甲亚砜、环丁砜、碳酸丙烯酯、甲基乙基酮、环己酮、乙酸正丁酯、乙酸己酯、乙酸苄酯、乙酸戊酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、乙酸、甲酸、甲磺酸、三氟乙酸、异丁基甲基酮、N-甲基-吡咯啶酮、氢氟醚或其组合。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一种溶剂占所述表面处理组合物的约1wt％至约99wt％。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述表面处理组合物实质上不含水。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述表面处理组合物由所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物及所述至少一种溶剂组成。
11.如权利要求1所述的方法，其中，所述表面处理组合物的闪点为至少约10℃。
12.如权利要求1所述的方法，进一步包括在使所述表面与所述表面处理组合物接触之前，使所述表面与至少一种含水清洁溶液接触。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述至少一种含水清洁溶液包含水、醇、氢氧化铵水溶液、盐酸水溶液、过氧化氢水溶液、有机溶剂或其组合。
14.如权利要求12所述的方法，进一步包括在所述表面与所述至少一种含水清洁溶液接触之后但在所述表面与所述表面处理组合物接触之前，使所述表面与第一冲洗溶液接触。
15.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述表面与所述表面处理接触之后，使所述表面与一第二冲洗溶液接触。
16.如权利要求1所述的方法，进一步包括干燥所述表面。
17.如权利要求1所述的方法，进一步包括移除所述表面处理层。
18.如权利要求1所述的方法，其中，所述表面包含SiO2、SiN、TiN、SiOC、SiON、Si、SiGe、Ge或W。
19.一种表面处理组合物，包含：
含量为所述表面处理组合物的约0.1wt％至约15wt％的至少一种三烷基甲硅烷基化合物，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组；以及
含量为所述表面处理组合物的约1wt％至约99wt％的至少一种溶剂；
其中，所述表面处理组合物实质上不含丙二醇甲醚乙酸酯且除所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物外，实质上不含其他含Si化合物。
20.如权利要求1所述9的组合物，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含SiR3基团，其中R各自独立地为C1-C16烷基或C1-C16卤代烷基。
21.如权利要求19所述的组合物，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丙基硅烷基或三丁基硅烷基。
22.如权利要求19所述的组合物，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含甲磺酸三烷基硅烷酯、三氟甲基磺酸三烷基硅烷酯、全氟丁基磺酸三烷基硅烷酯、对甲苯磺酸三烷基硅烷酯、苯磺酸三烷基硅烷酯、三氟乙酸三烷基硅烷酯、三氯乙酸三烷基硅烷酯或三溴乙酸三烷基硅烷酯。
23.如权利要求19所述的组合物，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物占所述表面处理组合物的约1wt％至约10wt％。
24.如权利要求19所述的组合物，其中所述至少一种溶剂选自由以下所组成的组：酐、腈、乙二醇醚、乙二醇醚乙酸酯、烷烃、芳族烃、砜、亚砜、酮、醛、酯、内酰胺、内酯、缩醛、半缩醛、羧酸、磺酸以及醚。
25.如权利要求19所述的组合物，其中，所述至少一种溶剂包含乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐、乙腈、C6-C16烷烃、甲苯、二甲苯、均三甲苯、四乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙醚、二丙二醇二丁醚、正二丁醚、苯甲醚、二甲砜、二甲亚砜、环丁砜、碳酸丙烯酯、甲基乙基酮、环己酮、乙酸正丁酯、乙酸己酯、乙酸苄酯、乙酸戊酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、乙酸、甲酸、甲磺酸、三氟乙酸、异丁基甲基酮、N-甲基-吡咯啶酮、氢氟醚或其组合。
26.如权利要求19所述的组合物，其中，所述至少一种溶剂占所述表面处理组合物的约85wt％至约99wt％。
27.如权利要求19所述的组合物，其中，所述表面处理组合物实质上不含水。
28.如权利要求19所述的组合物，其中，所述表面处理组合物由所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物及所述至少一种溶剂组成。
29.如权利要求19所述的组合物，其中，所述组合物的闪点为至少约10℃。
30.如权利要求19所述的组合物，其中，所述组合物在表面上形成表面处理层，以使得所述表面处理层具有至少约50度的水接触角。
31.一种用于处理具有设置在晶圆的表面上的图案的半导体衬底的方法，包括：
使所述表面与表面处理组合物接触以形成表面处理层，以使得所述表面处理层具有至少约50度的水接触角，所述表面处理组合物由至少一种硅氧烷化合物及至少一种选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组的三烷基甲硅烷基化合物组成；
其中，所述图案包含具有至多约20nm的尺寸的形貌体。
32.如权利要求31所述的方法，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含SiR3基团，其中R各自独立地为C1-C16烷基或C1-C16卤代烷基。
33.如权利要求31所述的方法，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丙基硅烷基或三丁基硅烷基。
34.如权利要求31所述的方法，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含甲磺酸三烷基硅烷酯、三氟甲基磺酸三烷基硅烷酯、全氟丁基磺酸三烷基硅烷酯、对甲苯磺酸三烷基硅烷酯、苯磺酸三烷基硅烷酯、三氟乙酸三烷基硅烷酯、三氯乙酸三烷基硅烷酯或三溴乙酸三烷基硅烷酯。
35.如权利要求31所述的方法，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物占所述表面处理组合物的约0.1wt％至约15wt％。
36.如权利要求31所述的方法，其中，所述至少一种硅氧烷化合物包含二硅氧烷、寡聚硅氧烷、环硅氧烷或聚硅氧烷。
37.如权利要求31所述的方法，其中，所述至少一种硅氧烷化合物包含六甲基二硅氧烷、1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,1,1-三乙基-3,3-二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四正辛基二甲基二硅氧烷、双(九氟己基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(三氟丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-二正丁基四甲基二硅氧烷、1,3-二正辛基四甲基二硅氧烷、1,3-二乙基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、六正丁基二硅氧烷、六乙基二硅氧烷、六乙烯基二硅氧烷、1,1,1,3,3-五甲基-3-乙酰氧基二硅氧烷、1-烯丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)四甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四苯基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二烯丙基四(三甲基硅烷氧基)二硅氧烷、1,3-二烯丙基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四(二甲基硅烷氧基)二硅氧烷、(3-氯丙基)五甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四(三甲基硅烷氧基)二硅氧烷、1,1,3,3-四异丙基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙烯基二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四环戊基二氯二硅氧烷、乙烯基五甲基二硅氧烷、1,3-双(3-氯异丁基)四甲基二硅氧烷、六苯基二硅氧烷、1,3-双[(双环[2.2.1]庚-2-烯基)乙基]四甲基二硅氧烷、1,1,1-三乙基-3,3,3-三甲基二硅氧烷、1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(氯甲基)四甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四苯基二甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基五甲基二硅氧烷、五甲基二硅氧烷、1,3-双(3-氯丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(4-羟丁基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(三乙氧基硅烷基乙基)四甲基二硅氧烷、3-氨丙基五甲基二硅氧烷、1,3-双(2-氨乙基胺甲基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(3-羧丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-二氯-1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、1,3-二乙炔基四甲基二硅氧烷、正丁基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二氯四苯基二硅氧烷、1,3-二氯四甲基二硅氧烷、1,3-二第三丁基二硅氧烷、1,3-二甲基四甲氧基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、铂-[1,3-双(环己基)咪唑-2-亚基六氯二硅氧烷、1,1,3,3-四异丙基-1-氯二硅氧烷、1,1,1-三甲基-3,3,3-三苯基二硅氧烷、1,3-双(三甲基硅烷氧基)-1,3-二甲基二硅氧烷、3,3-二苯基四甲基三硅氧烷、3-苯基七甲基三硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、正丙基七甲基三硅氧烷、1,5-二乙氧基六甲基三硅氧烷、3-乙基七甲基三硅氧烷、3-(四氢糠氧基丙基)七甲基三硅氧烷、3-(3,3,3-三氟丙基)七甲基三硅氧烷、1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷、八甲基三硅氧烷、1,1,5,5-四苯基-1,3,3,5-四甲基三硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、1,1,1,5,5,5-六甲基三硅氧烷、八氯三硅氧烷、3-苯基-1,1,3,5,5-五甲基三硅氧烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基环三硅氧烷、1,3,5-三乙烯基-1,1,3,5,5-五甲基三硅氧烷、1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基环三硅氧烷、3-(3-乙酰氧基丙基)七甲基三硅氧烷、3-(间十五基苯氧基丙基)七甲基三硅氧烷、柠檬烯基三硅氧烷、3-十二基七甲基三硅氧烷、3-辛基七甲基三硅氧烷、1,3,5-三苯基三甲基环三硅氧烷、1,1,1,3,3,5,5-七甲基三硅氧烷、1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷、1,1,1,5,5,5-六乙基-3-甲基三硅氧烷、1,5-二氯六甲基三硅氧烷、3-三十基七甲基三硅氧烷、3-(3-羟丙基)七甲基三硅氧烷、六甲基环甲基膦氧基三硅氧烷、3-十八基七甲基三硅氧烷、糠氧基三硅氧烷、四(二甲基硅烷氧基)硅烷、1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基四硅氧烷、二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、1,3-双(三甲基硅烷氧基)-1,3-二甲基二硅氧烷、二甲基硅氧烷-[65-70％(60％环氧丙烷/40％环氧乙烷)]嵌段共聚物、双(羟丙基)四甲基二硅氧烷、四正丙基四甲基环四硅氧烷、八乙基环四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、十四甲基六硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚十八基甲基硅氧烷、二十六基封端的聚二甲基硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、聚(3,3,3-三氟丙基甲基硅氧烷)、三甲基硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-十甲基五硅氧烷或三乙基硅烷氧基封端的聚二乙基硅氧烷。
38.如权利要求31所述的方法，其中，所述至少一种硅氧烷化合物占所述表面处理组合物的约85wt％至约99.9wt％。
39.如权利要求31所述的方法，其中，所述表面处理组合物的闪点为至少约10℃。
40.如权利要求31所述的方法，进一步包括在所述表面与所述表面处理组合物接触之前，使所述表面与至少一种含水清洁溶液接触。
41.如权利要求40所述的方法，其中，所述至少一种含水清洁溶液包含水、醇、氢氧化铵水溶液、盐酸水溶液、过氧化氢水溶液、有机溶剂或其组合。
42.如权利要求40所述的方法，进一步包括在所述表面与所述至少一种含水清洁溶液接触之后但在所述表面与所述表面处理组合物接触之前，使所述表面与第一冲洗溶液接触。
43.如权利要求31所述的方法，进一步包括在所述表面与所述表面处理接触之后，使所述表面与第二冲洗溶液接触。
44.如权利要求31所述的方法，进一步包括干燥所述表面。
45.如权利要求31所述的方法，进一步包括移除所述表面处理层。
46.如权利要求31所述的方法，其中，所述表面包含SiO2、SiN、TiN、SiOC、SiON、Si、SiGe、Ge或W。
47.一种表面处理组合物，由以下组成：
含量为所述表面处理组合物的约0.1wt％至约15wt％的至少一种三烷基甲硅烷基化合物，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物选自由烷基磺酸三烷基硅烷酯、芳基磺酸三烷基硅烷酯及乙酸三烷基硅烷酯所组成的组；以及
含量为所述表面处理组合物的约85wt％至约99.9wt％的至少一种硅氧烷化合物。
48.如权利要求47所述的组合物，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含SiR3基团，其中R各自独立地为C1-C16烷基或C1-C16卤代烷基。
49.如权利要求47所述的组合物，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三丙基硅烷基或三丁基硅烷基。
50.如权利要求47所述的组合物，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物包含甲磺酸三烷基硅烷酯、三氟甲基磺酸三烷基硅烷酯、全氟丁基磺酸三烷基硅烷酯、对甲苯磺酸三烷基硅烷酯、苯磺酸三烷基硅烷酯、三氟乙酸三烷基硅烷酯、三氯乙酸三烷基硅烷酯或三溴乙酸三烷基硅烷酯。
51.如权利要求47所述的组合物，其中，所述至少一种三烷基甲硅烷基化合物占所述表面处理组合物的约1wt％至约10wt％。
52.如权利要求47所述的组合物，其中，所述至少一种硅氧烷化合物包含二硅氧烷、寡聚硅氧烷、环硅氧烷或聚硅氧烷。
53.如权利要求47所述的组合物，其中，所述至少一种硅氧烷化合物包含六甲基二硅氧烷、1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,1,1-三乙基-3,3-二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四正辛基二甲基二硅氧烷、双(九氟己基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(三氟丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-二正丁基四甲基二硅氧烷、1,3-二正辛基四甲基二硅氧烷、1,3-二乙基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、六正丁基二硅氧烷、六乙基二硅氧烷、六乙烯基二硅氧烷、1,1,1,3,3-五甲基-3-乙酰氧基二硅氧烷、1-烯丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)四甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四苯基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二烯丙基四(三甲基硅烷氧基)二硅氧烷、1,3-二烯丙基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四(二甲基硅烷氧基)二硅氧烷、(3-氯丙基)五甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四(三甲基硅烷氧基)二硅氧烷、1,1,3,3-四异丙基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙烯基二甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四环戊基二氯二硅氧烷、乙烯基五甲基二硅氧烷、1,3-双(3-氯异丁基)四甲基二硅氧烷、六苯基二硅氧烷、1,3-双[(双环[2.2.1]庚-2-烯基)乙基]四甲基二硅氧烷、1,1,1-三乙基-3,3,3-三甲基二硅氧烷、1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(氯甲基)四甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四苯基二甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基五甲基二硅氧烷、五甲基二硅氧烷、1,3-双(3-氯丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(4-羟丁基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(三乙氧基硅烷基乙基)四甲基二硅氧烷、3-氨丙基五甲基二硅氧烷、1,3-双(2-氨乙基胺甲基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(3-羧丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-二氯-1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、1,3-二乙炔基四甲基二硅氧烷、正丁基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二氯四苯基二硅氧烷、1,3-二氯四甲基二硅氧烷、1,3-二第三丁基二硅氧烷、1,3-二甲基四甲氧基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四乙氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙氧基-1,3-二甲基二硅氧烷、乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、铂-[1,3-双(环己基)咪唑-2-亚基六氯二硅氧烷、1,1,3,3-四异丙基-1-氯二硅氧烷、1,1,1-三甲基-3,3,3-三苯基二硅氧烷、1,3-双(三甲基硅烷氧基)-1,3-二甲基二硅氧烷、3,3-二苯基四甲基三硅氧烷、3-苯基七甲基三硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、正丙基七甲基三硅氧烷、1,5-二乙氧基六甲基三硅氧烷、3-乙基七甲基三硅氧烷、3-(四氢糠氧基丙基)七甲基三硅氧烷、3-(3,3,3-三氟丙基)七甲基三硅氧烷、1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷、八甲基三硅氧烷、1,1,5,5-四苯基-1,3,3,5-四甲基三硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、1,1,1,5,5,5-六甲基三硅氧烷、八氯三硅氧烷、3-苯基-1,1,3,5,5-五甲基三硅氧烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基环三硅氧烷、1,3,5-三乙烯基-1,1,3,5,5-五甲基三硅氧烷、1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基环三硅氧烷、3-(3-乙酰氧基丙基)七甲基三硅氧烷、3-(间十五基苯氧基丙基)七甲基三硅氧烷、柠檬烯基三硅氧烷、3-十二基七甲基三硅氧烷、3-辛基七甲基三硅氧烷、1,3,5-三苯基三甲基环三硅氧烷、1,1,1,3,3,5,5-七甲基三硅氧烷、1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷、1,1,1,5,5,5-六乙基-3-甲基三硅氧烷、1,5-二氯六甲基三硅氧烷、3-三十基七甲基三硅氧烷、3-(3-羟丙基)七甲基三硅氧烷、六甲基环甲基膦氧基三硅氧烷、3-十八基七甲基三硅氧烷、糠氧基三硅氧烷、四(二甲基硅烷氧基)硅烷、1,1,3,3,5,5,7,7-八甲基四硅氧烷、二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、1,3-二苯基-1,3-二甲基二硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、1,3-双(三甲基硅烷氧基)-1,3-二甲基二硅氧烷、二甲基硅氧烷-[65-70％(60％环氧丙烷/40％环氧乙烷)]嵌段共聚物、双(羟丙基)四甲基二硅氧烷、四正丙基四甲基环四硅氧烷、八乙基环四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、十四甲基六硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚十八基甲基硅氧烷、二十六基封端的聚二甲基硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、聚(3,3,3-三氟丙基甲基硅氧烷)、三甲基硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-十甲基五硅氧烷或三乙基硅烷氧基封端的聚二乙基硅氧烷。
54.如权利要求47所述的组合物，其中，所述至少一种硅氧烷化合物占所述表面处理组合物的约90wt％至约99wt％。
55.一种制品，包含：
半导体衬底；以及
由所述半导体衬底支持的如权利要求9至30及47至54中任一项所述的表面处理组合物。
56.如权利要求55所述的制品，其中，所述半导体衬底为硅晶圆、铜晶圆、二氧化硅晶圆、氮化硅晶圆、氮氧化硅晶圆、掺碳的氧化硅晶圆、SiGe晶圆或GaAs晶圆。
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