JP2013118347A - Cleaning method of wafer - Google Patents

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崇 齋尾
Shinobu Arata
忍 荒田
Masanori Saito
真規 斎藤
Hidetoshi Nanai
秀寿 七井
Yoshinori Akamatsu
佳則 赤松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning method to improve a cleaning step easily inducing pattern collapse in a manufacturing method of a wafer having an uneven pattern on the surface.SOLUTION: A cleaning method of a wafer having an uneven pattern on the surface comprises at least the steps of: cleaning the wafer with a cleaning liquid; replacing the cleaning liquid kept in a recess part of the wafer after cleaning with a water-repellent chemical liquid; and drying the wafer, where the cleaning liquid comprises 80 mass% or more of a solvent having a boiling-point of 55 to 200°C, and in the replacing step, the temperature of the water-repellent chemical liquid is 40°C or more and below the boiling-point of the water-repellent chemical liquid, for water-repelling of at least the recess part surface.

Description

本発明は、半導体デバイス製造などにおける基板(ウェハ)の洗浄技術に関する。   The present invention relates to a substrate (wafer) cleaning technique in manufacturing a semiconductor device or the like.

ネットワークやデジタル家電用の半導体デバイスにおいて、さらなる高性能・高機能化や低消費電力化が要求されている。そのため回路パターンの微細化が進行しており、それに伴い製造歩留まりの低下を引き起こすパーティクルサイズも微小化している。その結果、微小化したパーティクル等の汚染物質の除去を目的とした洗浄工程が多用されており、その結果、半導体製造工程全体の3〜4割にまで洗浄工程が占めている。   In semiconductor devices for networks and digital home appliances, higher performance, higher functionality, and lower power consumption are required. For this reason, circuit patterns are being miniaturized, and accordingly, the particle size that causes a reduction in manufacturing yield is also miniaturized. As a result, a cleaning process intended to remove contaminants such as micronized particles is frequently used, and as a result, the cleaning process accounts for 30 to 40% of the entire semiconductor manufacturing process.

その一方で、従来行われていたアンモニアの混合洗浄剤による洗浄では、回路パターンの微細化に伴い、その塩基性によるウェハへのダメージが問題となっている。そのため、よりダメージの少ない例えば希フッ酸系洗浄剤への代替が進んでいる。   On the other hand, in the conventional cleaning with the mixed ammonia cleaning agent, the damage to the wafer due to the basicity becomes a problem as the circuit pattern is miniaturized. For this reason, replacement with, for example, a dilute hydrofluoric acid-based cleaning agent with less damage is in progress.

これにより、洗浄によるウェハへのダメージの問題は改善されたが、半導体デバイスの微細化に伴うパターンのアスペクト比が高くなることによる問題が顕在化している。すなわち洗浄またはリンス後、気液界面がパターンを通過する時にパターンが倒れる現象を引き起こし、歩留まりが大幅に低下することが大きな問題となっている。   Thus, although the problem of damage to the wafer due to cleaning has been improved, the problem due to the increase in the aspect ratio of the pattern accompanying the miniaturization of the semiconductor device has become apparent. That is, after cleaning or rinsing, a phenomenon that the pattern collapses when the gas-liquid interface passes through the pattern causes a significant decrease in yield.

特許文献1には、パターン倒れを抑制する手法として気液界面がパターンを通過する前に洗浄液を水から2−プロパノールへ置換する技術が開示されている。しかし、対応できるパターンのアスペクト比が5以下である等、限界があると言われている。   Patent Document 1 discloses a technique for replacing the cleaning liquid from water to 2-propanol before the gas-liquid interface passes through the pattern as a technique for suppressing pattern collapse. However, it is said that there is a limit such that the aspect ratio of the pattern that can be handled is 5 or less.

また、特許文献2には、パターン倒れを抑制する手法として、レジストパターンを対象とする技術が開示されている。この手法は毛細管力を極限まで下げることによって、パターン倒れを抑制する手法である。しかし、この開示された技術はレジストパターンを対象としており、レジスト自体を改質するものであり、さらに最終的にレジストと共に除去が可能であるため、乾燥後の処理剤の除去方法を想定する必要がなく、本目的には適用できない。   Further, Patent Document 2 discloses a technique for a resist pattern as a technique for suppressing pattern collapse. This technique is a technique for suppressing pattern collapse by reducing the capillary force to the limit. However, since the disclosed technique is intended for a resist pattern, it modifies the resist itself, and can be finally removed together with the resist. Therefore, it is necessary to assume a method for removing the treatment agent after drying. Is not applicable to this purpose.

また、半導体デバイスのパターン倒れを防止する手法として、臨界流体の利用や液体窒素の利用等が提案されている。特許文献3には、硬化フォトレジスト、エッチング後残渣及び/または下層反射防止コーティング(BARC)を、同硬化フォトレジスト、エッチング後残渣及び/または下層反射防止コーティング(BARC)をその上に有するマイクロエレクトロニクス素子から除去する方法であって、前記硬化フォトレジスト、エッチング後残渣及び/またはBARCを前記フォトレジスト、残渣及び/またはBARCをその上に有するマイクロエレクトロニクス素子から少なくとも部分的に除去するのに十分な時間及び十分な接触条件下でマイクロエレクトロニクス素子を濃厚流体濃縮物と接触させる工程を含み、前記濃厚流体濃縮物が少なくとも1種の補助溶媒と、任意に少なくとも1種の酸化剤/ラジカル供給源と、任意に少なくとも1種の界面活性剤と、任意に少なくとも1種のシリコン含有層不活性化剤とを含み、前記濃縮物が、下記の成分(I)または(II):
(I)少なくとも1種のフッ化物供給源及び任意に少なくとも1種の酸、及び
(II)少なくとも1種の酸
の少なくとも1つを含むことをさらに特徴とする方法が開示されている。しかし、従来の洗浄プロセスに比べ特殊な洗浄装置が必要であり、また、スループットが悪いなど、量産工程への適用が難しい。
In addition, as a technique for preventing pattern collapse of a semiconductor device, use of a critical fluid, use of liquid nitrogen, or the like has been proposed. In US Pat. No. 6,057,033, microelectronics having a hardened photoresist, post-etch residue and / or underlayer anti-reflective coating (BARC) and a hardened photoresist, post-etch residue and / or underlayer anti-reflective coating (BARC) thereon. A method of removing from a device, sufficient to remove the cured photoresist, post-etch residue and / or BARC from the microelectronic device having the photoresist, residue and / or BARC thereon. Contacting the microelectronic device with a concentrated fluid concentrate under time and sufficient contact conditions, said concentrated fluid concentrate comprising at least one co-solvent and optionally at least one oxidant / radical source. , Optionally at least one interface And sex agent, and at least one silicon-containing layer passivating agent optionally, wherein the concentrate comprises the following components (I) or (II):
Disclosed is a method further comprising (I) at least one fluoride source and optionally at least one acid, and (II) at least one of at least one acid. However, a special cleaning device is required as compared with the conventional cleaning process, and it is difficult to apply to a mass production process due to poor throughput.

特許文献4、5には、シリコンを含む膜により凹凸形状パターンを形成したウェハ表面を酸化等により表面改質し、該表面に水溶性界面活性剤又はシランカップリング剤を用いて撥水性被膜を形成し、毛細管力を低減し、パターンの倒壊を防止する洗浄方法が開示されている。   In Patent Documents 4 and 5, a wafer surface on which a concavo-convex pattern is formed by a film containing silicon is surface-modified by oxidation or the like, and a water-repellent coating is formed on the surface using a water-soluble surfactant or silane coupling agent. A cleaning method is disclosed that forms and reduces capillary forces and prevents pattern collapse.

特許文献6、7には、基板上に設けられた樹脂パターン、又はエッチングにより基板に形成された被エッチングパターンの表面を、シリル化剤及び溶剤を含有する表面処理液で処理する工程と、表面処理液による処理後の樹脂パターン又は被エッチングパターンを洗浄する工程とを含む表面処理方法が開示されている。   Patent Documents 6 and 7 include a step of treating the surface of a resin pattern provided on a substrate or a pattern to be etched formed on a substrate by etching with a surface treatment liquid containing a silylating agent and a solvent; A surface treatment method including a step of cleaning a resin pattern or a pattern to be etched after treatment with a treatment liquid is disclosed.

特許文献8には、基板と該基板から突出した構造の誘電体層を有する半導体デバイスを形成する工程、前記の半導体デバイスの構造を水系溶液で洗浄する工程、前記洗浄後に、前記水系溶液を第1液に置換する工程、前記置換後に、前記突出した構造の側壁と反応し該側壁表面に疎水層を形成する疎水性処理剤を含む第2液で前記構造を処理する工程を有する半導体デバイスの洗浄方法が開示されている。   Patent Document 8 discloses a step of forming a semiconductor device having a substrate and a dielectric layer having a structure protruding from the substrate, a step of cleaning the structure of the semiconductor device with an aqueous solution, and after the cleaning, A step of substituting with one liquid, and a step of treating the structure with a second liquid containing a hydrophobic treatment agent that reacts with the side wall of the protruding structure and forms a hydrophobic layer on the side wall surface after the substitution. A cleaning method is disclosed.

特許文献9には、表面に微細な凹凸パターンを有するシリコンウェハ用洗浄剤であり、該洗浄剤は、洗浄液A、洗浄液Bを含み、前記洗浄液Aは水系溶液からなり、洗浄液Bは凹凸パターンの凹部を撥水化するものであり、前記洗浄液Bはシリコンウェハのケイ素元素と化学的に結合可能なユニットを生じせしめる加水分解性部位、疎水性基を含む撥水性化合物とアルコール溶媒を含むアルコール溶液、及び、水または酸性水溶液が混合されてなるものであり、該撥水性化合物は、洗浄液Bの総量100質量%中に0.2〜20質量%となるように混合されてなる撥水性洗浄液とすることで、洗浄液Bにより撥水化されたシリコンウェハ表面の凹部に水が保持されたと仮定したときの毛細管力を2.1MN/m以下とせしめるものであるシリコンウェハの洗浄剤を用いた、シリコンウェハ表面の洗浄方法が開示されている。 Patent Document 9 discloses a cleaning agent for silicon wafers having a fine uneven pattern on the surface. The cleaning agent includes a cleaning liquid A and a cleaning liquid B. The cleaning liquid A is an aqueous solution, and the cleaning liquid B has an uneven pattern. The cleaning liquid B is used to make the recess water-repellent, and the cleaning liquid B is an alcohol solution containing a hydrolyzable portion that generates a unit that can be chemically bonded to the silicon element of the silicon wafer, a water-repellent compound containing a hydrophobic group, and an alcohol solvent. And a water-repellent cleaning liquid obtained by mixing the water-repellent compound in an amount of 0.2 to 20% by mass in 100% by mass of the total amount of the cleaning liquid B, and water or an acidic aqueous solution. As a result, the capillary force when assuming that water is retained in the recesses on the surface of the silicon wafer that has been made water-repellent by the cleaning liquid B is 2.1 MN / m 2 or less. A method of cleaning the surface of a silicon wafer using a cleaning agent for a recon wafer is disclosed.

特許文献10には、表面に微細な凹凸パターンを有するシリコンウェハ用洗浄剤であり、該シリコンウェハ用洗浄剤は少なくとも水系洗浄液と、洗浄過程中に凹凸パターンの少なくとも凹部を撥水化するための撥水性洗浄液とを含み、該撥水性洗浄液は、シリコンウェハのケイ素元素と化学的に結合可能な反応性部位と疎水性基を含む撥水性化合物からなるもの、又は、該撥水性洗浄液の総量100質量%に対して0.1質量%以上の該撥水性化合物と、有機溶媒とが混合されて含まれるものとすることで、該撥水性洗浄液により撥水化されたシリコンウェハ表面の凹部に水が保持されたと仮定したときの毛細管力を2.1MN/m以下とせしめるものであるシリコンウェハ用洗浄剤を用いた、シリコンウェハ表面の洗浄方法が開示されている。 Patent Document 10 discloses a silicon wafer cleaning agent having a fine uneven pattern on the surface, and the silicon wafer cleaning agent is used to repel water at least in the aqueous cleaning liquid and at least the recesses of the uneven pattern during the cleaning process. A water-repellent cleaning solution, the water-repellent cleaning solution comprising a water-repellent compound containing a reactive site capable of chemically bonding to silicon element of a silicon wafer and a hydrophobic group, or a total amount of the water-repellent cleaning solution 100 By containing 0.1% by mass or more of the water repellent compound and an organic solvent with respect to mass%, water is formed in the recesses on the surface of the silicon wafer that has been made water repellent by the water repellent cleaning liquid. Disclosed is a method for cleaning a silicon wafer surface using a silicon wafer cleaning agent that has a capillary force of 2.1 MN / m 2 or less assuming that Yes.

特許文献11には、表面に微細な凹凸パターンを有するシリコンウェハ用洗浄剤であり、該シリコンウェハ用洗浄剤は少なくとも水系洗浄液と、洗浄過程中に凹凸パターンの少なくとも凹部を撥水化するための撥水性洗浄液とを含み、該撥水性洗浄液は、シリコンウェハのケイ素元素と化学的に結合可能な反応性部位と疎水性基を含む撥水性化合物と、含窒素化合物溶媒を含む有機溶媒とが混合されて含まれるものであり、該撥水性化合物は、該撥水性洗浄液の総量100質量%に対して0.1〜50質量%となるように混合されて含まれ、さらに、該含窒素化合物溶媒は、窒素に結合する元素が炭素であるものとすることで、該撥水性洗浄液により撥水化されたシリコンウェハ表面の凹部に水が保持されたと仮定したときの毛細管力を2.1MN/m以下とせしめるものであるシリコンウェハ用洗浄剤を用いた、シリコンウェハ表面の洗浄方法が開示されている。 Patent Document 11 discloses a silicon wafer cleaning agent having a fine concavo-convex pattern on the surface. The silicon wafer cleaning agent is used to repel water at least in a water-based cleaning solution and at least a concave portion of the concavo-convex pattern during the cleaning process. A water-repellent cleaning liquid, and the water-repellent cleaning liquid is a mixture of a water-repellent compound containing a reactive site chemically bonded to silicon element of a silicon wafer and a hydrophobic group, and an organic solvent containing a nitrogen-containing compound solvent. The water-repellent compound is mixed and contained so that the total amount of the water-repellent cleaning liquid is 100% by weight, and further includes the nitrogen-containing compound solvent. 1. Assuming that the element bonded to nitrogen is carbon, the capillary force when assuming that water is retained in the recesses on the surface of the silicon wafer that has been made water-repellent by the water-repellent cleaning liquid is 2. Using MN / m 2 or less and allowed to those detergent silicon wafer is, cleaning method of silicon wafer surface is disclosed.

特許文献12には、表面に微細な凹凸パターンを有するシリコンウェハ用洗浄剤であり、該シリコンウェハ用洗浄剤は少なくとも水系洗浄液と、洗浄過程中に凹凸パターンの少なくとも凹部を撥水化するための撥水性洗浄液とを含み、該撥水性洗浄液は、シリコンウェハのケイ素元素と化学的に結合可能な反応性部位と疎水性基を含む撥水性化合物と、少なくともアルコール溶媒を含む有機溶媒とが混合されて含まれることを特徴とするシリコンウェハ用洗浄剤を用いた、シリコンウェハ表面の洗浄方法が開示されている。   Patent Document 12 discloses a silicon wafer cleaning agent having a fine concavo-convex pattern on the surface. The silicon wafer cleaning agent is used to repel water at least in the aqueous cleaning liquid and at least the concave portions of the concavo-convex pattern during the cleaning process. A water-repellent cleaning liquid, wherein the water-repellent cleaning liquid is a mixture of a water-repellent compound containing a reactive site capable of chemically bonding to silicon element of a silicon wafer and a hydrophobic group, and an organic solvent containing at least an alcohol solvent. There is disclosed a method for cleaning a silicon wafer surface using a silicon wafer cleaning agent characterized in that

また、前記ウェハとしては表面にシリコン元素を有するウェハが一般的に用いられてきたが、パターンの多様化に伴って、チタン、タングステン、アルミニウム、銅、スズ、タンタル、及び、ルテニウムといった元素を表面に有するウェハが用いられ始めている。特許文献13には、表面に微細な凹凸パターンを形成されたウェハにおいて該凹凸パターンの少なくとも凹部表面の一部がチタン、窒化チタン、タングステン、アルミニウム、銅、スズ、窒化タンタル、ルテニウム、及びシリコンからなる群から選ばれる少なくとも1種の物質を含むウェハの洗浄時に、少なくとも前記凹部表面に撥水性保護膜を形成するための撥水性保護膜形成剤を含む薬液を用いることで、前記ウェハにおいてパターン倒れを誘発しやすい洗浄工程を改善できることが開示されている。   In addition, a wafer having a silicon element on the surface has been generally used as the wafer, but with the diversification of patterns, elements such as titanium, tungsten, aluminum, copper, tin, tantalum, and ruthenium are surfaced. The wafers that are included in are starting to be used. In Patent Document 13, in a wafer having a fine concavo-convex pattern formed on the surface, at least a part of the concave surface of the concavo-convex pattern is made of titanium, titanium nitride, tungsten, aluminum, copper, tin, tantalum nitride, ruthenium, and silicon. When cleaning a wafer containing at least one substance selected from the group consisting of: a chemical solution containing at least a water repellent protective film forming agent for forming a water repellent protective film on the surface of the recess, the pattern collapses on the wafer. It has been disclosed that the washing process that is likely to induce odor can be improved.

特開2008−198958号公報JP 2008-198958 A 特開平5−299336号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-299336 特表2008−547050号公報Special table 2008-547050 gazette 特許第4403202号公報Japanese Patent No. 4403202 特開2010−114467号公報JP 2010-114467 A 特開2010−129932号公報JP 2010-129932 A 国際公開第2010/047196号パンフレットInternational Publication No. 2010/047196 Pamphlet 米国特許公開第2010/0122711号公報US Patent Publication No. 2010/0122711 国際公開第2010/074134号パンフレットInternational Publication No. 2010/074134 Pamphlet 特開2010−192878号公報JP 2010-192878 A 特開2010−192879号公報JP 2010-192879 A 特開2010−272852号公報JP 2010-272852 A 特許第4743340号Japanese Patent No. 4743340

本発明は、半導体デバイス製造などにおいて、特に微細でアスペクト比の高い回路パターン化されたデバイスの製造歩留まりの向上を目的とした基板(ウェハ)の洗浄技術に関するものであり、特に、表面に凹凸パターンを有するウェハの凹凸パターン倒れを誘発しやすい洗浄工程を改善することを目的とした撥水性薬液等に関するものである。特許文献4、5には、アニール処理を行って液温を上昇させることで表面処理剤の反応を促進することが記載されているものの、表面処理剤を被処理体表面に素早く行渡らせる(置換する)ことや、完全には置換が完了していない置換途中の状態であっても十分に撥水性被膜を形成できるほど表面処理剤の反応を促進することについては何ら考慮されておらず、表面処理に要する時間を短縮することには改善の余地があった。また、特許文献6〜13についても、同様の理由で、表面処理に要する時間を短縮することには改善の余地があった。本発明は、ウェハの少なくとも凹部表面に撥水性被膜を形成し、該凹部に保持された液体と該凹部表面との相互作用を低減せしめることによって、凹凸パターンの倒れを防止することに奏功するウェハの洗浄方法であり、スループットが損なわれることなく、経済的かつより効率的にウェハを洗浄することが可能な洗浄方法を提供することを課題とする。   The present invention relates to a substrate (wafer) cleaning technique for the purpose of improving the manufacturing yield of a device having a circuit pattern that is fine and having a high aspect ratio, particularly in the manufacture of semiconductor devices. The present invention relates to a water-repellent chemical solution and the like intended to improve a cleaning process that easily induces a collapse of a concavo-convex pattern of a wafer having a surface. Patent Documents 4 and 5 describe that annealing treatment is performed to increase the liquid temperature to promote the reaction of the surface treatment agent, but the surface treatment agent is quickly spread over the surface of the object to be treated ( Is not considered at all, and the reaction of the surface treatment agent is accelerated enough to form a water-repellent film even in the middle of the substitution that is not completely substituted, There is room for improvement in reducing the time required for the surface treatment. In addition, Patent Documents 6 to 13 also have room for improvement in reducing the time required for the surface treatment for the same reason. The present invention is effective in preventing the collapse of the concave-convex pattern by forming a water-repellent coating on at least the concave surface of the wafer and reducing the interaction between the liquid held in the concave portion and the concave surface. It is an object of the present invention to provide a cleaning method capable of cleaning a wafer economically and more efficiently without impairing throughput.

本発明のウェハの洗浄方法は、表面に凹凸パターンを有するウェハの洗浄方法であって、少なくとも、
前記ウェハを洗浄液で洗浄する工程、
洗浄後にウェハの凹部に保持された洗浄液を撥水性薬液で置換する工程、
ウェハを乾燥する工程を有し、
前記洗浄液が、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含むものであり、
前記置換する工程において供される撥水性薬液の温度を、40℃以上、該撥水性薬液の沸点未満とすることにより、少なくとも前記凹部表面を撥水化させることを特徴とする。なお、本明細書において沸点は1気圧の状態の値をいう。また、撥水性薬液の沸点とは、該撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分の沸点を意味する。
The method for cleaning a wafer of the present invention is a method for cleaning a wafer having a concavo-convex pattern on the surface, and at least,
Cleaning the wafer with a cleaning liquid;
A step of replacing the cleaning liquid held in the recesses of the wafer with a water repellent chemical after the cleaning,
A step of drying the wafer;
The cleaning liquid contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C.,
The temperature of the water-repellent chemical solution provided in the replacing step is set to 40 ° C. or higher and lower than the boiling point of the water-repellent chemical solution, so that at least the surface of the concave portion is water-repellent. In the present specification, the boiling point means a value in a state of 1 atm. Further, the boiling point of the water-repellent chemical liquid means the boiling point of the component having the largest amount by mass ratio among the components contained in the water-repellent chemical liquid.

パターン倒れは、ウェハを洗浄液で洗浄した後の乾燥時に気液界面がパターンを通過するときに生じる。これは、パターンのアスペクト比が大きい部分と小さい部分との間において、洗浄液の残液高さの差ができ、それによってパターンに作用する毛細管力に差が生じることが原因と言われている。   Pattern collapse occurs when the gas-liquid interface passes through the pattern during drying after the wafer is cleaned with the cleaning liquid. This is said to be caused by a difference in residual liquid height between the portion having a large aspect ratio of the pattern and a portion having a small aspect ratio, thereby causing a difference in capillary force acting on the pattern.

このため、毛細管力を小さくすれば、残液高さの違いによる毛細管力の差が低減し、パターン倒れが解消すると期待できる。毛細管力の大きさは、以下に示される式で求められるPの絶対値であり、この式からγ、もしくは、cosθを小さくすれば、毛細管力を低減できると期待される。   For this reason, if the capillary force is reduced, it can be expected that the difference in capillary force due to the difference in the residual liquid height will be reduced and the pattern collapse will be eliminated. The magnitude of the capillary force is the absolute value of P obtained by the following formula. From this formula, it is expected that the capillary force can be reduced by reducing γ or cos θ.

P=2×γ×cosθ/S
(式中、γは凹部に保持されている液体の表面張力、θは凹部表面と凹部に保持されている液体のなす接触角、Sは凹部の幅である。)
P = 2 × γ × cos θ / S
(Wherein γ is the surface tension of the liquid held in the recess, θ is the contact angle between the recess surface and the liquid held in the recess, and S is the width of the recess.)

前記撥水性薬液は、前記凹凸パターンの少なくとも凹部表面に撥水性被膜を形成することで、当該部分の表面エネルギーを低減させて、水やその他の液体と該部表面との間(界面)で相互作用、例えば、水素結合、分子間力などを低減させる。特に水に対して相互作用を低減させる効果が大きいが、水と水以外の液体の混合液や、水以外の液体に対しても相互作用を低減させる効果を有する。これにより、物品表面に対する液体の接触角を大きくすることができる。   The water-repellent chemical solution forms a water-repellent coating on at least the concave surface of the concave / convex pattern, thereby reducing the surface energy of the portion, and mutual (interface) between water or other liquid and the surface of the portion. Actions such as hydrogen bonds and intermolecular forces are reduced. In particular, the effect of reducing the interaction with water is great, but it has the effect of reducing the interaction with a mixed liquid of water and a liquid other than water or a liquid other than water. Thereby, the contact angle of the liquid with respect to the article | item surface can be enlarged.

前記のように洗浄液を撥水性薬液に置換し、凹凸パターンの少なくとも凹部に該薬液が保持されている間に、該凹凸パターンの少なくとも凹部表面に前記撥水性被膜が形成される。このため、液体が凹部から除去されるとき、すなわち、乾燥されるとき、前記凹凸パターンの少なくとも凹部表面に前記撥水性被膜が形成されているので、該凹部に働く毛細管力が小さくなり、パターン倒れが生じにくくなる。   As described above, the water-repellent coating is formed on at least the concave surface of the concavo-convex pattern while the cleaning liquid is replaced with the water-repellent chemical liquid and the chemical liquid is held in at least the concave portion of the concavo-convex pattern. For this reason, when the liquid is removed from the concave portion, that is, when dried, the water-repellent coating is formed on at least the concave surface of the concave / convex pattern, so that the capillary force acting on the concave portion is reduced and the pattern collapses. Is less likely to occur.

また、前記撥水性薬液を用いて、凹凸パターンの少なくとも凹部表面に、短時間で撥水性被膜を形成させるためには、該薬液の被膜形成能を高くすること、及び、凹部に保持された洗浄液を撥水性薬液で素早く置換することが有効である。   Further, in order to form a water-repellent film in a short time on at least the concave surface of the concavo-convex pattern using the water-repellent chemical liquid, the film-forming ability of the chemical liquid is increased, and the cleaning liquid held in the concave section It is effective to replace water with a water-repellent chemical solution quickly.

前記置換する工程において供される撥水性薬液の温度を、40℃以上とすると、該撥水性薬液の反応や吸着が促進され、被膜形成能が高まり、結果として前記撥水性被膜を短時間で形成できるようになる。また、完全には置換が完了していない置換途中の状態であっても十分に撥水性被膜を形成できるようになる。しかし、前記撥水性薬液の温度を該薬液の沸点とすると、該薬液が速やかに蒸発しやすくなるため、ウェハ表面が乾燥しやすくなるので好ましくない。このため、前記撥水性薬液は、40℃以上、該撥水性薬液の沸点未満、好ましくは50℃以上、(前記撥水性薬液の沸点−10℃)未満、さらに好ましくは70℃以上、(前記撥水性薬液の沸点−10℃)未満の温度でウェハ表面に供されるようにする。   When the temperature of the water-repellent chemical solution provided in the replacing step is 40 ° C. or higher, the reaction and adsorption of the water-repellent chemical solution are promoted, and the film-forming ability is increased. As a result, the water-repellent film is formed in a short time. become able to. In addition, a water-repellent film can be sufficiently formed even in the middle of replacement that has not been completely replaced. However, it is not preferable that the temperature of the water-repellent chemical solution is the boiling point of the chemical solution because the chemical solution is likely to evaporate quickly and the wafer surface is easily dried. For this reason, the water-repellent chemical liquid is 40 ° C. or higher, less than the boiling point of the water-repellent chemical liquid, preferably 50 ° C. or higher, (less than (the boiling point of the water-repellent chemical liquid −10 ° C.)), more preferably 70 ° C. or higher. It is made to serve on the wafer surface at a temperature lower than the boiling point of the aqueous chemical solution (-10 ° C.).

また、前記洗浄液を、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含むものとすると、温度が40℃以上の撥水性薬液が供給された際に、該洗浄液が蒸発しやすくなるため、凹部の洗浄液は、短時間で撥水性薬液に置換されやすくなる。この結果、短時間で撥水性被膜が形成されるようになる。さらに、供給される前記薬液の温度が40℃以上、該薬液の沸点未満の温度であることにより、凹凸パターンの凹部に保持されていた前記洗浄液との間に拡散や対流が起こり易く、その結果、前記洗浄液を短時間で撥水性薬液に置換することができる。このため、前記洗浄液は、沸点が60〜180℃である溶媒を80質量%以上含むものが特に好ましく、さらには、沸点が70〜160℃である溶媒を80質量%以上含むものが好ましい。なお、前記洗浄液を、沸点が55℃未満である溶媒を80質量%以上含むものとすると、洗浄液を撥水性薬液で置換する工程において、40℃以上、該撥水性薬液の沸点未満の温度の薬液を供給した際に、該洗浄液が突沸する場合や、該洗浄液の蒸発速度が速くなりすぎる場合があり、その結果、気泡の発生や突沸により凹凸パターンにダメージを及ぼす恐れがある。また、前記洗浄液を、沸点が200℃超である溶媒を80質量%以上含むものとすると、洗浄液を撥水性薬液で置換する工程において、40℃以上、該撥水性薬液の沸点未満の温度の薬液を供給した際に、該洗浄液の蒸発が遅いため、前記置換に長時間を要する傾向があり、その結果、ウェハ表面に撥水性を発現するのに長時間を要する傾向がある。なお、前記洗浄液を、沸点が55〜200℃である溶媒とすると、洗浄液の急激な蒸発や気泡の発生や突沸を避けるための、前記撥水性薬液の温度を管理し易くなるためより好ましい。   Further, if the cleaning liquid contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C., when the water-repellent chemical liquid having a temperature of 40 ° C. or higher is supplied, the cleaning liquid easily evaporates. This cleaning solution is easily replaced with a water-repellent chemical solution in a short time. As a result, a water-repellent film is formed in a short time. Furthermore, when the temperature of the supplied chemical liquid is 40 ° C. or higher and lower than the boiling point of the chemical liquid, diffusion and convection easily occur between the cleaning liquid held in the concave portions of the concave-convex pattern, and as a result. The cleaning liquid can be replaced with a water-repellent chemical liquid in a short time. For this reason, the cleaning liquid particularly preferably contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 60 to 180 ° C., and further preferably contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 70 to 160 ° C. If the cleaning liquid contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of less than 55 ° C., in the step of replacing the cleaning liquid with a water-repellent chemical liquid, a chemical liquid having a temperature of 40 ° C. or higher and lower than the boiling point of the water-repellent chemical liquid is used. When supplied, the cleaning liquid may bump up or the evaporation speed of the cleaning liquid may become too fast. As a result, there is a risk of damage to the concavo-convex pattern due to generation of bubbles or bumping. Further, when the cleaning liquid contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point exceeding 200 ° C., in the step of replacing the cleaning liquid with a water repellent chemical liquid, a chemical liquid having a temperature of 40 ° C. or higher and lower than the boiling point of the water repellent chemical liquid is used. When supplied, the evaporation of the cleaning liquid is slow, so that the replacement tends to take a long time. As a result, the wafer surface tends to take a long time to develop water repellency. In addition, it is more preferable that the cleaning liquid is a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C., because it becomes easy to control the temperature of the water-repellent chemical liquid for avoiding rapid evaporation of the cleaning liquid, generation of bubbles, and bumping.

前記洗浄液は、有機溶媒、水、水に有機溶媒、酸、アルカリ、酸化剤のうち少なくとも1種が混合された水溶液からなる群から選ばれる少なくとも1つの液体であることが好ましい。なお、水、水に有機溶媒、酸、アルカリ、酸化剤のうち少なくとも1種が混合された水溶液を、以降、水系液体と記載する場合がある。   The cleaning liquid is preferably at least one liquid selected from the group consisting of an organic solvent, water, and an aqueous solution in which at least one of an organic solvent, an acid, an alkali, and an oxidizing agent is mixed in water. In addition, an aqueous solution in which at least one of water, water, an organic solvent, an acid, an alkali, and an oxidizing agent is mixed may be hereinafter referred to as an aqueous liquid.

前記撥水性薬液は、凹凸パターンが形成されたウェハの洗浄工程において洗浄液を該薬液に置換して使用される。また、前記置換した撥水性薬液は他の洗浄液に置換されてもよい。   The water-repellent chemical solution is used by substituting the chemical solution with a cleaning solution in the step of cleaning the wafer on which the uneven pattern is formed. Further, the substituted water repellent chemical liquid may be replaced with another cleaning liquid.

前記撥水性被膜は、必ずしも連続的に形成されていなくてもよく、また、必ずしも均一に形成されていなくてもよいが、より優れた撥水性を付与できるため、連続的に、また、均一に形成されていることがより好ましい。   The water-repellent coating does not necessarily have to be formed continuously, and does not necessarily have to be formed uniformly. However, since it can impart better water repellency, the water-repellent coating can be applied continuously and uniformly. More preferably, it is formed.

前記ウェハは、凹凸パターンの凹部の表面にケイ素元素を含むウェハ(以降、「ケイ素系ウェハ」と記載する場合がある)であり、前記撥水性薬液が下記一般式[1]で表されるケイ素化合物Aを含むもの、または、ケイ素化合物Aと、酸又は塩基を含むものであることが好ましい。また、該ケイ素系ウェハ用撥水性薬液を用いてケイ素系ウェハを洗浄する方法を、本発明の第1の態様(以降「第1方法」と記載する場合がある)と記載する。なお、上記薬液を「ケイ素系ウェハ用撥水性薬液」と記載する場合がある。
(RSi(H) 4−a−b [1]
[式[1]中、Rは、それぞれ互いに独立して、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基を含む1価の有機基である。また、Xは、それぞれ互いに独立して、ケイ素元素と結合する元素が窒素である1価の官能基、ケイ素元素と結合する元素が酸素である1価の官能基、ハロゲン基、ニトリル基、および、−CO−NH−Si(CHからなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表す。aは1〜3の整数、bは0〜2の整数であり、aとbの合計は1〜3である。]
The wafer is a wafer containing a silicon element on the surface of the concave portion of the concave / convex pattern (hereinafter sometimes referred to as “silicon-based wafer”), and the water repellent chemical liquid is represented by the following general formula [1]. It is preferable that the compound A is included, or silicon compound A and an acid or a base are included. In addition, a method of cleaning a silicon-based wafer using the water-repellent chemical solution for silicon-based wafer is described as a first aspect of the present invention (hereinafter may be referred to as “first method”). In addition, the said chemical | medical solution may be described as "the water repellent chemical | medical solution for silicon wafers."
(R 1 ) a Si (H) b X 1 4-ab [1]
[In the formula [1], each R 1 independently contains a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. Valent organic group. X 1 is independently of each other a monovalent functional group in which the element bonded to the silicon element is nitrogen, a monovalent functional group in which the element bonded to the silicon element is oxygen, a halogen group, a nitrile group, And at least one group selected from the group consisting of —CO—NH—Si (CH 3 ) 3 . a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 2, and the sum of a and b is 1 to 3. ]

また、前記撥水性薬液は酸を含み、該酸が、塩化水素、硫酸、過塩素酸、リン酸、下記一般式[2]で表されるスルホン酸およびその無水物、下記一般式[3]で表されるカルボン酸およびその無水物、アルキルホウ酸エステル、アリールホウ酸エステル、トリス(トリフルオロアセトキシ)ホウ素、トリアルコキシボロキシン、トリフルオロホウ素、下記一般式[4]で表されるケイ素化合物Bからなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。
S(O)OH [2]
[式[2]中、Rは、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。]
COOH [3]
[式[3]中、Rは、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。]
(RSi(H) 4−c−d [4]
[式[4]中、Rは、それぞれ互いに独立して、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。また、Xは、それぞれ互いに独立して、クロロ基、−OCO−R(Rは、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基)、および、−OS(O)−R(Rは、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基)からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表す。cは1〜3の整数、dは0〜2の整数であり、cとdの合計は1〜3である。]
The water-repellent chemical solution contains an acid, and the acid is hydrogen chloride, sulfuric acid, perchloric acid, phosphoric acid, a sulfonic acid represented by the following general formula [2] and its anhydride, and the following general formula [3]. From the carboxylic acid represented by the following formula: It is preferably at least one selected from the group consisting of
R 2 S (O) 2 OH [2]
[In the formula [2], R 2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. ]
R 3 COOH [3]
[In the formula [3], R 3 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. ]
(R 4 ) c Si (H) d X 2 4-cd [4]
[In the formula [4], each R 4 independently represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. X 2 is independently of each other a chloro group, —OCO—R 5 (R 5 is a C 1 -C 1, wherein some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. Valent hydrocarbon group) and —OS (O) 2 —R 6 (R 6 is a monovalent hydrocarbon having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements) Represents at least one group selected from the group consisting of (hydrocarbon groups). c is an integer of 1 to 3, d is an integer of 0 to 2, and the sum of c and d is 1 to 3. ]

さらに、前記酸は、前記一般式[4]で表されるケイ素化合物Bが好ましく、トリメチルシリルトリフルオロアセテート、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ジメチルシリルトリフルオロアセテート、ジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ブチルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ブチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ヘキシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ヘキシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、オクチルジメチルシリルトリフルオロアセテート、オクチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、デシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、デシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ドデシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ドデシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。   Further, the acid is preferably a silicon compound B represented by the general formula [4]. Trimethylsilyl trifluoroacetate, trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, dimethylsilyl trifluoroacetate, dimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, butyldimethylsilyl trifluoroacetate , Butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, hexyldimethylsilyl trifluoroacetate, hexyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, octyldimethylsilyl trifluoroacetate, octyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, decyldimethylsilyl trifluoroacetate, decyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, Dodecyldimethylsilyl trifluoro Acetate, is preferably at least one selected from the group consisting of dodecyl butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate.

また、前記撥水性薬液は塩基を含み、該塩基が、アンモニア、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジメチルアニリン、アルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン、ピリジン、ピペラジン、N−アルキルモルホリン、下記一般式[5]で示されるケイ素化合物Cからなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。
(RSi(H) 4−e−f [5]
[式[5]中、Rは、それぞれ互いに独立して、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。また、Xは、それぞれ互いに独立して、ケイ素元素と結合する元素が窒素であり、フッ素元素やケイ素元素を含んでいても良い1価の官能基である。eは1〜3の整数、fは0〜2の整数であり、eとfの合計は1〜3である。]
The water-repellent chemical solution contains a base, which is ammonia, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, triethylenediamine, dimethylaniline, alkylamine, dialkylamine, trialkylamine, pyridine, piperazine , N-alkylmorpholine, and at least one selected from the group consisting of silicon compounds C represented by the following general formula [5] is preferable.
(R 7 ) e Si (H) f X 3 4-ef [5]
[In the formula [5], R 7 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. In addition, X 3 is a monovalent functional group that is independent of each other, and the element bonded to the silicon element is nitrogen, and may contain a fluorine element or a silicon element. e is an integer of 1 to 3, f is an integer of 0 to 2, and the sum of e and f is 1 to 3. ]

前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液を用いて形成された撥水性被膜は、前記一般式[1]のXがケイ素系ウェハ表面の反応サイトであるシラノール基と反応し、ケイ素化合物Aがケイ素系ウェハのケイ素元素と化学的に結合することによって形成される。前記一般式[1]のRは、前記凹部の表面エネルギーを低減させて、水やその他の液体と該撥水性被膜表面との間(界面)で相互作用、例えば、水素結合、分子間力などを低減させ、物品表面に対する液体の接触角を大きくすることができる。 In the water-repellent film formed using the water-repellent chemical solution for silicon-based wafer, X 1 in the general formula [1] reacts with a silanol group which is a reaction site on the surface of the silicon-based wafer, and the silicon compound A is silicon-based. It is formed by chemically bonding with the silicon element of the wafer. R 1 in the general formula [1] reduces the surface energy of the concave portion, and interacts between water or other liquid and the surface of the water-repellent coating (interface), for example, hydrogen bond, intermolecular force. The contact angle of the liquid with respect to the article surface can be increased.

薬液中に含まれることのある上記の酸又は塩基は、前記ケイ素化合物Aとケイ素系ウェハのケイ素元素との反応を促進することに奏功する。当該酸又は塩基が前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液中に存在すると、撥水性被膜を短時間で形成することができる。なお、ケイ素系ウェハ表面に撥水性被膜を形成する速さ、すなわち、ケイ素系ウェハ表面に撥水性を発現する速さは、前記ケイ素化合物A由来の成分がケイ素系ウェハ表面の反応サイトに結合する速さによって決まるものである。上記の酸又は塩基が存在すると、前記ケイ素化合物A由来の成分はケイ素系ウェハの凹凸パターン表面の反応サイトであるシラノール基と速やかに反応できるため、表面処理中にケイ素系ウェハ表面に短時間で撥水性を付与することができる。なお、前記酸又は塩基が、撥水性被膜の一部を形成してもよい。   Said acid or base which may be contained in a chemical | medical solution is effective in promoting reaction with the said silicon compound A and the silicon element of a silicon-type wafer. When the acid or base is present in the water-repellent chemical solution for a silicon-based wafer, a water-repellent coating can be formed in a short time. The speed at which the water-repellent film is formed on the silicon-based wafer surface, that is, the speed at which the water-repellent property is developed on the silicon-based wafer surface is determined by the component derived from the silicon compound A binding to the reaction site on the silicon-based wafer surface. It depends on the speed. When the above acid or base is present, the component derived from the silicon compound A can quickly react with silanol groups, which are reaction sites on the surface of the concave / convex pattern of the silicon-based wafer. Water repellency can be imparted. The acid or base may form part of the water repellent coating.

また、前記ケイ素化合物Aは、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシリルジメチルアミン、トリメチルシリルジエチルアミン、テトラメチルジシラザン、ジメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジブチルテトラメチルジシラザン、ブチルジメチルシリルジメチルアミン、ブチルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジヘキシルテトラメチルジシラザン、ヘキシルジメチルシリルジメチルアミン、ヘキシルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジオクチルテトラメチルジシラザン、オクチルジメチルシリルジメチルアミン、オクチルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジデシルテトラメチルジシラザン、デシルジメチルシリルジメチルアミン、デシルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジドデシルテトラメチルジシラザン、ドデシルジメチルシリルジメチルアミン、ドデシルジメチルシリルジエチルアミンからなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。   The silicon compound A is hexamethyldisilazane, trimethylsilyldimethylamine, trimethylsilyldiethylamine, tetramethyldisilazane, dimethylsilyldimethylamine, dimethylsilyldiethylamine, 1,3-dibutyltetramethyldisilazane, butyldimethylsilyldimethylamine, Butyldimethylsilyldiethylamine, 1,3-dihexyltetramethyldisilazane, hexyldimethylsilyldimethylamine, hexyldimethylsilyldiethylamine, 1,3-dioctyltetramethyldisilazane, octyldimethylsilyldimethylamine, octyldimethylsilyldiethylamine, 1,3 -Didecyltetramethyldisilazane, decyldimethylsilyldimethylamine, decyldimethylsilyldiethylamine, 1,3 Didodecyl tetramethyldisilazane, dodecyl dimethyl silyl dimethylamine, is preferably at least one selected from the group consisting of dodecyl dimethyl silyl diethylamine.

また、前記ウェハは、凹凸パターンの凹部の表面に、チタン、タングステン、アルミニウム、銅、スズ、タンタル、及び、ルテニウムのうち少なくとも1種の元素(以降、「金属系元素」と記載する場合がある)を含むウェハ(以降、「金属系ウェハ」と記載する場合がある)であり、前記撥水性薬液が、以下の一般式[6]〜[12]で表される化合物及びその塩化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種と溶媒を含むものであることが好ましい。なお、上記薬液を「金属系ウェハ用撥水性薬液」と記載する場合がある。また、該金属系ウェハ用撥水性薬液を用いて金属系ウェハを洗浄する方法を、本発明の第2の態様(以降「第2方法」と記載する場合がある)と記載する。
−P(=O)−(OH)(R2−g [6]
[式[6]中、Rは、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。Rは、それぞれ互いに独立して、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基である。gは、0乃至2の整数である。]
10−C(=O)−X [7]
[式[7]中、R10は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。Xは、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、及び、ヨード基からなる群から選ばれる基を示す。]
111213N [8]
[式[8]中、R11は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。R12は、水素元素、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。R13は、水素元素、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。]
14−C(=O)−X−X [9]
[式[9]中、R14は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。Xは、酸素元素、又は硫黄元素を示し、Xは、水素元素、アルキル基、芳香族基、ピリジル基、キノリル基、スクシンイミド基、マレイミド基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、及び、ベンゾトリアゾール基からなる群から選ばれる基を示し、これらの基における水素元素は、有機基で置換されていても良い。]
15(X [10]
[式[10]中、Xは、それぞれ互いに独立して、イソシアネート基、メルカプト基、アルデヒド基、-CONHOH基、および、窒素元素を含む環構造からなる群から選ばれる少なくとも1つの基であり、hは1乃至6の整数、R15は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む有機基、又は炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む有機基であり、前記のh個のイソシアネート基、メルカプト基、アルデヒド基、-CONHOH基、および、窒素元素を含む環構造からなる群から選ばれる少なくとも1つの基で同数の水素元素が置換された化合物である。]
16−X [11]
[式[11]中、Xは硫黄元素を含む環構造であり、R16は、水素元素、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。]
17−C(=O)−X−C(=O)−R18 [12]
[式[12]中、R17は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。R18は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。Xは、酸素元素、又は硫黄元素を示す。]
The wafer may be described as at least one element of titanium, tungsten, aluminum, copper, tin, tantalum, and ruthenium (hereinafter, “metal element”) on the surface of the concave portion of the concave / convex pattern. ), And the water-repellent chemical solution is composed of a compound represented by the following general formulas [6] to [12] and a salt compound thereof. It is preferable that it contains at least one selected from the group and a solvent. In addition, the said chemical | medical solution may be described as "the water-repellent chemical | medical solution for metal type wafers". In addition, a method of cleaning a metal-based wafer using the water-repellent chemical solution for a metal-based wafer is described as a second aspect of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “second method”).
R 8 -P (= O) - (OH) g (R 9) 2-g [6]
[In Formula [6], R 8 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. R 9 is each independently a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced with fluorine elements. g is an integer of 0 to 2. ]
R 10 —C (═O) —X 4 [7]
[In the formula [7], R 10 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. . X 4 represents a group selected from the group consisting of a fluoro group, a chloro group, a bromo group, and an iodo group. ]
R 11 R 12 R 13 N [8]
[In the formula [8], R 11 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. R 12 is a hydrogen element, a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. R 13 is a hydrogen element, a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. ]
R 14 —C (═O) —X 5 —X 6 [9]
[In the formula [9], R 14 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. . X 5 represents an oxygen element or a sulfur element, and X 6 represents a hydrogen element, an alkyl group, an aromatic group, a pyridyl group, a quinolyl group, a succinimide group, a maleimide group, a benzoxazole group, a benzothiazole group, and a benzoic acid group. The group chosen from the group which consists of a triazole group is shown, The hydrogen element in these groups may be substituted by the organic group. ]
R 15 (X 7 ) h [10]
[In Formula [10], X 7 is each independently at least one group selected from the group consisting of an isocyanate group, a mercapto group, an aldehyde group, a —CONHOH group, and a ring structure containing a nitrogen element. , H is an integer of 1 to 6, R 15 is an organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or an organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms, In which the same number of hydrogen elements are substituted with at least one group selected from the group consisting of an isocyanate group, a mercapto group, an aldehyde group, a —CONHOH group, and a ring structure containing a nitrogen element. ]
R 16 -X 8 [11]
[In the formula [11], X 8 is a ring structure containing a sulfur element, R 16 is a hydrogen element, a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or 1 carbon atom. A monovalent organic group containing from 8 to 8 fluoroalkyl chains. ]
R 17 —C (═O) —X 9 —C (═O) —R 18 [12]
[In the formula [12], R 17 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. . R 18 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. X 9 represents an oxygen element or a sulfur element. ]

前記金属系ウェハ用撥水性薬液を用いて形成される撥水性被膜は、前記一般式[6]〜[12]で表される化合物及びその塩化合物から選ばれる化合物を用いることにより、前記の金属系ウェハの少なくとも凹部表面に形成することができる。なお、撥水性被膜の形成は、金属系元素を含む物質に対して親和性を持つ官能部が金属系元素を含む物質表面に吸着すること、及び/又は、該官能部と該物質表面とが反応して、化学結合を形成することにより吸着することによってなされる。前記官能部とは、一般式[6]ではP−OH基、及び/又は、P=O基で表される基であり、一般式[7]では−C(=O)−Xで表される基であり、一般式[8]ではN元素であり、一般式[9]では−C(=O)−X−Xで表される基であり、一般式[10]では(Xで表される基であり、一般式[11]では−Xで表される基であり、一般式[12]では−C(=O)−X−C(=O)−で表される基である。ここで、親和性を持つとは、ファンデルワールス力や静電的相互作用等が前記の金属系元素を含む物質表面と前記化合物の官能部の間に働くことを意味する。また、前記一般式[6]のR、一般式[7]のR10、一般式[8]のR11、一般式[9]のR14、一般式[10]のR15、一般式[11]のR16、及び、一般式[12]のR17とR18は、前記化合物の疎水部であり、該化合物が金属系ウェハの前記金属系元素に吸着した際は、該金属系ウェハ表面から外側に向かって該疎水部が並び、結果として前記凹部の表面エネルギーを低減させて、水やその他の液体と該撥水性被膜表面との間(界面)で相互作用、例えば、水素結合、分子間力などを低減させる効果を有する。これにより、物品表面に対する液体の接触角を大きくすることができる。 The water-repellent film formed using the water-repellent chemical solution for metal-based wafers is obtained by using a compound selected from the compounds represented by the general formulas [6] to [12] and a salt compound thereof. It can be formed on at least the concave surface of the system wafer. The water-repellent coating is formed by adsorbing a functional part having affinity for a substance containing a metal element to the surface of the substance containing the metal element and / or the functional part and the substance surface. This is done by adsorbing by reacting to form chemical bonds. The functional part is a group represented by a P—OH group and / or a P═O group in the general formula [6], and represented by —C (═O) —X 4 in the general formula [7]. In the general formula [8], it is an N element, in the general formula [9], it is a group represented by —C (═O) —X 5 —X 6 , and in the general formula [10] ( X 7 ) is a group represented by h , is a group represented by —X 8 in the general formula [11], and —C (═O) —X 9 —C (═O) in the general formula [12]. It is group represented by-. Here, having affinity means that van der Waals force, electrostatic interaction, or the like acts between the surface of the substance containing the metal element and the functional part of the compound. Also, R 8 of the general formula [6], R 10 of the general formula [7], R 11 of the general formula [8], R 14 of the general formula [9], R 15 of the general formula [10], the general formula R 16 of [11] and R 17 and R 18 of the general formula [12] are hydrophobic portions of the compound, and when the compound is adsorbed to the metal element of the metal wafer, the metal system The hydrophobic portions are arranged from the wafer surface to the outside, and as a result, the surface energy of the concave portion is reduced, and interaction (water interface) between water or other liquid and the water-repellent coating surface (for example, hydrogen bonding) , Has the effect of reducing intermolecular forces and the like. Thereby, the contact angle of the liquid with respect to the article | item surface can be enlarged.

また、本発明は、上記のいずれかに記載のウェハの洗浄方法で用いられる撥水性薬液である。   The present invention is also a water-repellent chemical solution used in any of the above wafer cleaning methods.

なお、本明細書中で、ケイ素系ウェハと金属系ウェハの両方を指す場合、単に「ウェハ」と記載する場合がある。また、ケイ素系ウェハ用撥水性薬液と金属系ウェハ用撥水性薬液の両方を指す場合、単に「撥水性薬液」と記載する場合がある。   In this specification, when referring to both a silicon-based wafer and a metal-based wafer, the term “wafer” may be used. Moreover, when referring to both the water-repellent chemical liquid for silicon-based wafers and the water-repellent chemical liquid for metal-based wafers, it may be simply referred to as “water-repellent chemical liquid”.

本発明の洗浄方法は、ウェハの凹部表面に撥水性被膜を形成し、該凹部に保持された液体と該凹部表面との相互作用を低減せしめることによって、凹凸パターンの倒れを防止することに奏功する撥水性被膜を短時間で形成できる。従って、本発明の撥水性薬液を用いて行われる表面に凹凸パターンを有するウェハの製造方法は、生産性が高いものとなる。   The cleaning method of the present invention is effective in preventing the collapse of the concavo-convex pattern by forming a water-repellent film on the concave surface of the wafer and reducing the interaction between the liquid held in the concave portion and the concave surface. The water-repellent coating can be formed in a short time. Therefore, the method for producing a wafer having a concavo-convex pattern on the surface, which is performed using the water repellent chemical solution of the present invention, has high productivity.

表面が凹凸パターン2を有する面とされたウェハ1を斜視したときの模式図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the schematic diagram when the wafer 1 by which the surface was made into the surface which has the uneven | corrugated pattern 2 is seen. 図1中のa−a’断面の一部を示したものである。FIG. 2 shows a part of the a-a ′ cross section in FIG. 1. 洗浄工程にて、凹部4が洗浄液8を保持した状態の模式図を示している。The schematic diagram of the state in which the recessed part 4 hold | maintained the washing | cleaning liquid 8 in the washing | cleaning process is shown. 洗浄工程にて凹部4に洗浄液8が保持されたウェハに、撥水性薬液9が供された状態の模式図を示している。The schematic diagram of the state where the water-repellent chemical liquid 9 is provided on the wafer in which the cleaning liquid 8 is held in the recess 4 in the cleaning process is shown. 置換工程にて、凹部4が撥水性薬液9を保持し、撥水性被膜12が形成された状態の模式図を示している。In the replacement step, a schematic view showing a state in which the concave portion 4 holds the water-repellent chemical liquid 9 and the water-repellent coating 12 is formed.

本発明は、表面に凹凸パターンを有するウェハの洗浄方法であって、少なくとも、
前記ウェハを洗浄液で洗浄する工程、
洗浄後にウェハの凹部に保持された洗浄液を撥水性薬液で置換する工程、
ウェハを乾燥する工程を有し、
前記洗浄液が、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含むものであり、
前記置換する工程において供される撥水性薬液の温度を、40℃以上、該撥水性薬液の沸点未満とすることにより、少なくとも前記凹部表面を撥水化させることを特徴とする。
The present invention is a method for cleaning a wafer having a concavo-convex pattern on the surface, at least,
Cleaning the wafer with a cleaning liquid;
A step of replacing the cleaning liquid held in the recesses of the wafer with a water repellent chemical after the cleaning,
A step of drying the wafer;
The cleaning liquid contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C.,
The temperature of the water-repellent chemical solution provided in the replacing step is set to 40 ° C. or higher and lower than the boiling point of the water-repellent chemical solution, so that at least the surface of the concave portion is water-repellent.

前記表面に凹凸パターンを有するウェハは、各種液体で洗浄し、乾燥等により液体を除去すると、凹部の幅が小さく、凸部のアスペクト比が大きいと、パターン倒れが生じやすくなる。該凹凸パターンは、図1及び図2に記すように定義される。図1は、表面が凹凸パターン2を有する面とされたウェハ1を斜視したときの模式図の一例を示し、図2は図1中のa−a’断面の一部を示したものである。凹部の幅5は、図2に示すように凸部3と凸部3の間隔で示され、凸部のアスペクト比は、凸部の高さ6を凸部の幅7で割ったもので表される。洗浄工程でのパターン倒れは、凹部の幅が70nm以下、特には45nm以下、アスペクト比が4以上、特には6以上のときに生じやすくなる。   When a wafer having a concavo-convex pattern on the surface is washed with various liquids and the liquid is removed by drying or the like, pattern collapse tends to occur when the width of the concave portion is small and the aspect ratio of the convex portion is large. The concavo-convex pattern is defined as shown in FIGS. FIG. 1 shows an example of a schematic view when a wafer 1 whose surface is a surface having a concavo-convex pattern 2 is viewed, and FIG. 2 shows a part of a cross section aa ′ in FIG. 1. . As shown in FIG. 2, the width 5 of the concave portion is indicated by the interval between the convex portion 3 and the convex portion 3, and the aspect ratio of the convex portion is expressed by dividing the height 6 of the convex portion by the width 7 of the convex portion. Is done. Pattern collapse in the cleaning process tends to occur when the width of the recess is 70 nm or less, particularly 45 nm or less, and the aspect ratio is 4 or more, particularly 6 or more.

本発明の洗浄方法では、凹凸パターンの少なくとも凹部に、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含む洗浄液を保持し、凹凸パターンの少なくとも凹部に該洗浄液が保持された状態で、該洗浄液を前記撥水性薬液に置換する。   In the cleaning method of the present invention, the cleaning liquid containing 80% by mass or more of the solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C. is held in at least the recesses of the uneven pattern, and the cleaning liquid is held in at least the recesses of the uneven pattern. The cleaning liquid is replaced with the water repellent chemical liquid.

図3は、洗浄工程にて、凹部4が洗浄液8を保持した状態の模式図を示している。図3の模式図のウェハは、図1のa−a’断面の一部を示すものである。洗浄工程にて凹部4に洗浄液8が保持された状態のウェハに、撥水性薬液が供される。   FIG. 3 is a schematic view showing a state in which the recess 4 holds the cleaning liquid 8 in the cleaning process. The wafer in the schematic diagram of FIG. 3 shows a part of the a-a ′ cross section of FIG. 1. A water-repellent chemical solution is provided to the wafer in which the cleaning liquid 8 is held in the recess 4 in the cleaning process.

図4は、凹部4が洗浄液8を保持した状態のウェハに撥水性薬液9が供された状態の模式図を示している。この際、凹部は洗浄液8から撥水性薬液9に置換されていくが、洗浄液8が、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含むものであり、さらに撥水性薬液9が、40℃以上、該撥水性薬液の沸点未満に加温されているため、例えば図中の10で示したような拡散や対流によって洗浄液と撥水性薬液の混合が進みやすく、また、図中の11で示したような洗浄液の蒸発が進みやすくなり、結果として、前記置換が短時間で進む。   FIG. 4 shows a schematic view of a state in which the water repellent chemical liquid 9 is provided to the wafer in which the concave portion 4 holds the cleaning liquid 8. At this time, the recess is replaced with the water repellent chemical 9 from the cleaning liquid 8, but the cleaning liquid 8 contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C. Since it is heated to above the boiling point of the water repellent chemical solution at a temperature of 0 ° C. or more, for example, the mixing of the cleaning liquid and the water repellent chemical solution easily proceeds by diffusion or convection as indicated by 10 in the figure. As shown, the evaporation of the cleaning liquid easily proceeds, and as a result, the replacement proceeds in a short time.

図5は、置換工程にて、凹部4が撥水性薬液9を保持し、撥水性被膜12が形成された状態の模式図を示している。凹部4の表面に撥水性被膜12が形成されることにより該表面が撥水化される。   FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the concave portion 4 holds the water-repellent chemical liquid 9 and the water-repellent coating 12 is formed in the replacement step. By forming the water-repellent coating 12 on the surface of the recess 4, the surface is water-repellent.

以下、第1方法について記載する。前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液は、前記一般式[1]で表されるケイ素化合物Aを含むもの、または、該ケイ素化合物Aと酸又は塩基を含むものが好ましい。   Hereinafter, the first method will be described. The water-repellent chemical solution for silicon-based wafers preferably contains the silicon compound A represented by the general formula [1], or contains the silicon compound A and an acid or base.

前記一般式[1]のXの一例であるケイ素元素に結合する元素が窒素の1価の官能基には、水素、炭素、窒素、酸素だけでなく、ケイ素、硫黄、ハロゲンなどの元素が含まれていても良い。該官能基の例としては、イソシアネート基、アミノ基、ジアルキルアミノ基、イソチオシアネート基、アジド基、アセトアミド基、−N(CH)C(O)CH、−N(CH)C(O)CF、−N=C(CH)OSi(CH、−N=C(CF)OSi(CH、−NHC(O)−OSi(CH、−NHC(O)−NH−Si(CH、イミダゾール環(下式[13])、オキサゾリジノン環(下式[14])、モルホリン環(下式[15])、−NH−C(O)−Si(CH、−N(H)2−i(Si(H)19 3−j(R19は、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1〜18の1価の炭化水素基、iは1又は2、jは0〜2の整数)などがある。

Figure 2013118347
The monovalent functional group of nitrogen that is an element bonded to the silicon element, which is an example of X 1 in the general formula [1], includes not only hydrogen, carbon, nitrogen, and oxygen but also elements such as silicon, sulfur, and halogen. It may be included. Examples of the functional group include isocyanate group, amino group, dialkylamino group, isothiocyanate group, azide group, acetamide group, —N (CH 3 ) C (O) CH 3 , —N (CH 3 ) C (O ) CF 3 , —N═C (CH 3 ) OSi (CH 3 ) 3 , —N═C (CF 3 ) OSi (CH 3 ) 3 , —NHC (O) —OSi (CH 3 ) 3 , —NHC ( O) —NH—Si (CH 3 ) 3 , an imidazole ring (the following formula [13]), an oxazolidinone ring (the following formula [14]), a morpholine ring (the following formula [15]), —NH—C (O) — Si (CH 3) 3, -N (H) 2-i (Si (H) j R 19 3-j) i (R 19 , a part or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine element A monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, i is 1 or 2, and j is 0 2 of integer), and the like.
Figure 2013118347

また、前記一般式[1]のXの一例であるケイ素元素に結合する元素が酸素の1価の官能基には、水素、炭素、窒素、酸素だけでなく、ケイ素、硫黄、ハロゲンなどの元素が含まれていても良い。該有機基の例としては、アルコキシ基、−OC(CH)=CHCOCH、−OC(CH)=N−Si(CH、−OC(CF)=N−Si(CH、−O−CO−R20(R20は、一部又は全ての水素元素がフッ素元素等で置換されていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基)、一部又は全ての水素元素がフッ素元素等で置換されていても良いアルキルスルホネート基などがある。 In addition, the monovalent functional group in which the element bonded to the silicon element which is an example of X 1 in the general formula [1] is oxygen includes not only hydrogen, carbon, nitrogen, and oxygen but also silicon, sulfur, halogen, and the like. An element may be contained. Examples of the organic group, an alkoxy group, -OC (CH 3) = CHCOCH 3, -OC (CH 3) = N-Si (CH 3) 3, -OC (CF 3) = N-Si (CH 3 ) 3 , —O—CO—R 20 (R 20 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be substituted with fluorine elements, etc.), some Alternatively, there is an alkyl sulfonate group in which all hydrogen elements may be substituted with fluorine element or the like.

また、前記一般式[1]のXの一例であるハロゲン基には、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などがある。 Examples of the halogen group as an example of X 1 in the general formula [1] include a chloro group, a bromo group, and an iodo group.

また、前記一般式[1]のRは、前記撥水性被膜の表面エネルギーを低減させて、水やその他の液体と該撥水性被膜表面との間(界面)で相互作用、例えば、水素結合、分子間力などを低減させる疎水部である。特に水に対して相互作用を低減させる効果が大きいが、水と水以外の液体の混合液や、水以外の液体に対しても相互作用を低減させる効果を有する。これにより、物品表面に対する液体の接触角を大きくすることができる。 Further, R 1 in the general formula [1] reduces the surface energy of the water-repellent coating, and interacts between water or other liquid and the surface of the water-repellent coating (interface), for example, hydrogen bonding It is a hydrophobic part that reduces intermolecular forces and the like. In particular, the effect of reducing the interaction with water is great, but it has the effect of reducing the interaction with a mixed liquid of water and a liquid other than water or a liquid other than water. Thereby, the contact angle of the liquid with respect to the article | item surface can be enlarged.

前記一般式[1]で表されるケイ素化合物Aとしては、例えば、CHSi(OCH、CSi(OCH、CSi(OCH、CSi(OCH、C11Si(OCH、C13Si(OCH、C15Si(OCH、C17Si(OCH、C19Si(OCH、C1021Si(OCH、C1123Si(OCH、C1225Si(OCH、C1327Si(OCH、C1429Si(OCH、C1531Si(OCH、C1633Si(OCH、C1735Si(OCH、C1837Si(OCH、(CHSi(OCH、CSi(CH)(OCH、(CSi(OCH、CSi(CH)(OCH、(CSi(OCH、CSi(CH)(OCH、(CSi(OCH、C11Si(CH)(OCH、C13Si(CH)(OCH、C15Si(CH)(OCH、C17Si(CH)(OCH、C19Si(CH)(OCH、C1021Si(CH)(OCH、C1123Si(CH)(OCH、C1225Si(CH)(OCH、C1327Si(CH)(OCH、C1429Si(CH)(OCH、C1531Si(CH)(OCH、C1633Si(CH)(OCH、C1735Si(CH)(OCH、C1837Si(CH)(OCH、(CHSiOCH、CSi(CHOCH、(CSi(CH)OCH、(CSiOCH、CSi(CHOCH、(CSi(CH)OCH、(CSiOCH、CSi(CHOCH、(CSiOCH、C11Si(CHOCH、C13Si(CHOCH、C15Si(CHOCH、C17Si(CHOCH、C19Si(CHOCH、C1021Si(CHOCH、C1123Si(CHOCH、C1225Si(CHOCH、C1327Si(CHOCH、C1429Si(CHOCH、C1531Si(CHOCH、C1633Si(CHOCH、C1735Si(CHOCH、C1837Si(CHOCH、(CHSi(H)OCH、CHSi(H)OCH、(CSi(H)OCH、CSi(H)OCH、CSi(CH)(H)OCH、(CSi(H)OCH等のアルキルメトキシシラン、あるいは、CFCHCHSi(OCH、CCHCHSi(OCH、CCHCHSi(OCH、CCHCHSi(OCH、C11CHCHSi(OCH、C13CHCHSi(OCH、C15CHCHSi(OCH、C17CHCHSi(OCH、CFCHCHSi(CH)(OCH、CCHCHSi(CH)(OCH、CCHCHSi(CH)(OCH、CCHCHSi(CH)(OCH、C11CHCHSi(CH)(OCH、C13CHCHSi(CH)(OCH、C15CHCHSi(CH)(OCH、C17CHCHSi(CH)(OCH、CFCHCHSi(CHOCH、CCHCHSi(CHOCH、CCHCHSi(CHOCH、CCHCHSi(CHOCH、C11CHCHSi(CHOCH、C13CHCHSi(CHOCH、C15CHCHSi(CHOCH、C17CHCHSi(CHOCH、CFCHCHSi(CH)(H)OCH等のフルオロアルキルメトキシシラン、あるいは、前記アルキルメトキシシランや前記フルオロアルキルメトキシシランのメトキシ基のメチル基部分を、炭素数が2〜18の1価の炭化水素基に置き換えたアルコキシシラン化合物、あるいは、前記メトキシ基を、−OC(CH)=CHCOCH、−OC(CH)=N−Si(CH、−OC(CF)=N−Si(CH、−O−CO−R20(R20は、一部又は全ての水素元素がフッ素元素等で置換されていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基)、一部又は全ての水素元素がフッ素元素等で置換されていても良いアルキルスルホネート基、イソシアネート基、アミノ基、ジアルキルアミノ基、イソチオシアネート基、アジド基、アセトアミド基、−N(CH)C(O)CH、−N(CH)C(O)CF、−N=C(CH)OSi(CH、−N=C(CF)OSi(CH、−NHC(O)−OSi(CH、−NHC(O)−NH−Si(CH、イミダゾール環、オキサゾリジノン環、モルホリン環、−NH−C(O)−Si(CH、−N(H)2−i(Si(H)19 3−j(R19は、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1〜18の1価の炭化水
素基、iは1又は2、jは0〜2の整数)、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、ニトリル基、または、−CO−NH−Si(CHに置き換えた化合物などが挙げられる。
Examples of the silicon compound A represented by the general formula [1] include CH 3 Si (OCH 3 ) 3 , C 2 H 5 Si (OCH 3 ) 3 , C 3 H 7 Si (OCH 3 ) 3 , C 4 H 9 Si (OCH 3 ) 3 , C 5 H 11 Si (OCH 3 ) 3 , C 6 H 13 Si (OCH 3 ) 3 , C 7 H 15 Si (OCH 3 ) 3 , C 8 H 17 Si (OCH 3 ) 3 , C 9 H 19 Si (OCH 3 ) 3 , C 10 H 21 Si (OCH 3 ) 3 , C 11 H 23 Si (OCH 3 ) 3 , C 12 H 25 Si (OCH 3 ) 3 , C 13 H 27 Si (OCH 3) 3 , C 14 H 29 Si (OCH 3) 3, C 15 H 31 Si (OCH 3) 3, C 16 H 33 Si (OCH 3) 3, C 17 H 35 Si (OCH 3 ) 3, C 8 H 37 Si (OCH 3) 3, (CH 3) 2 Si (OCH 3) 2, C 2 H 5 Si (CH 3) (OCH 3) 2, (C 2 H 5) 2 Si (OCH 3) 2 , C 3 H 7 Si (CH 3) (OCH 3) 2, (C 3 H 7) 2 Si (OCH 3) 2, C 4 H 9 Si (CH 3) (OCH 3) 2, (C 4 H 9 ) 2 Si (OCH 3 ) 2 , C 5 H 11 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , C 6 H 13 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , C 7 H 15 Si (CH 3 ) (OCH 3) 2, C 8 H 17 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 9 H 19 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 10 H 21 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 11 H 23 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 12 25 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 13 H 27 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 14 H 29 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 15 H 31 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , C 16 H 33 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , C 17 H 35 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , C 18 H 37 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2 , (CH 3 ) 3 SiOCH 3 , C 2 H 5 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , (C 2 H 5 ) 2 Si (CH 3 ) OCH 3 , (C 2 H 5 ) 3 SiOCH 3 , C 3 H 7 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , (C 3 H 7 ) 2 Si (CH 3 ) OCH 3 , (C 3 H 7 ) 3 SiOCH 3 , C 4 H 9 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , ( C 4 H 9) 3 SiOC 3, C 5 H 11 Si ( CH 3) 2 OCH 3, C 6 H 13 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 7 H 15 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 8 H 17 Si (CH 3) 2 OCH 3 , C 9 H 19 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , C 10 H 21 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , C 11 H 23 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , C 12 H 25 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 13 H 27 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 14 H 29 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 15 H 31 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 16 H 33 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 17 H 35 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 18 H 37 Si (CH 3) 2 OCH 3, (CH 3) 2 Si (H) OCH 3, CH 3 i (H) 2 OCH 3, (C 2 H 5) 2 Si (H) OCH 3, C 2 H 5 Si (H) 2 OCH 3, C 2 H 5 Si (CH 3) (H) OCH 3, ( C 3 H 7) alkyl silane such as 2 Si (H) OCH 3 or,, CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, C 2 F 5 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, C 3 F 7 CH 2 CH 2 Si ( OCH 3) 3, C 4 F 9 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, C 5 F 11 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3, C 6 F 13 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , C 7 F 15 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) ( OCH 3) 2, C 2 5 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 3 F 7 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 4 F 9 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 5 F 11 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 6 F 13 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2, C 7 F 15 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (OCH 3 ) 2, C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2, CF 3 CH 2 CH 2 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 2 F 5 CH 2 CH 2 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 3 F 7 CH 2 CH 2 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 4 F 9 CH 2 CH 2 Si (CH 3) 2 OCH 3, C 5 F 11 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , C 6 F 13 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , C 7 F 15 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si (CH 3) 2 OCH 3 , CF 3 CH 2 CH 2 Si (CH 3) (H) fluoroalkyl silane of OCH 3, etc. Alternatively, the alkyl methoxysilane and methyl methoxy groups of the fluoroalkyl silane An alkoxysilane compound in which a portion is replaced with a monovalent hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms, or the methoxy group is converted to —OC (CH 3 ) ═CHCOCH 3 , —OC (CH 3 ) = N—Si. (CH 3 ) 3 , —OC (CF 3 ) ═N—Si (CH 3 ) 3 , —O—CO—R 20 (R 20 is a part or all of hydrogen elements. A monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted with fluorine element, etc.), an alkyl sulfonate group, an isocyanate group, wherein some or all of the hydrogen elements may be substituted with fluorine element, etc. amino group, a dialkylamino group, an isothiocyanate group, an azide group, acetamido group, -N (CH 3) C ( O) CH 3, -N (CH 3) C (O) CF 3, -N = C (CH 3 ) OSi (CH 3 ) 3 , —N═C (CF 3 ) OSi (CH 3 ) 3 , —NHC (O) —OSi (CH 3 ) 3 , —NHC (O) —NH—Si (CH 3 ) 3 , an imidazole ring, an oxazolidinone ring, morpholine ring, -NH-C (O) -Si (CH 3) 3, -N (H) 2-i (Si (H) j R 19 3-j) i (R 19 is , Some or all of the hydrogen elements are fluorine A monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms which may be replaced by an element, i is 1 or 2, and j is an integer of 0 to 2), a chloro group, a bromo group, an iodo group, a nitrile group, or , —CO—NH—Si (CH 3 ) 3 and the like.

また、前記一般式[1]において4−a−bで表されるケイ素化合物AのXの数が1であると、前記撥水性被膜を均質に形成できるのでより好ましい。 Moreover, it is more preferable that the number of X 1 of the silicon compound A represented by 4-ab in the general formula [1] is 1 because the water-repellent coating can be formed uniformly.

前記一般式[1]におけるRは、それぞれ互いに独立して、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基から選ばれる少なくとも1つの基、より好ましくは、C2m+1(m=1〜18)、及び、C2n+1CHCH(n=1〜8)から選ばれる少なくとも1つの基であると、前記凹凸パターン表面に撥水性被膜を形成した際に、該表面の濡れ性をより低くできる、すなわち、該表面により優れた撥水性を付与できるためより好ましい。また、mが1〜12、nが1〜8であると、前記凹凸パターン表面に撥水性被膜を短時間に形成できるためより好ましい。 R 1 in the general formula [1] is independently selected from monovalent hydrocarbon groups having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. At least one group, more preferably at least one group selected from C m H 2m + 1 (m = 1 to 18) and C n F 2n + 1 CH 2 CH 2 (n = 1 to 8), When a water-repellent film is formed on the surface of the concavo-convex pattern, the wettability of the surface can be lowered, that is, more excellent water repellency can be imparted to the surface, which is more preferable. Moreover, it is more preferable that m is 1 to 12 and n is 1 to 8 because a water-repellent film can be formed on the surface of the uneven pattern in a short time.

この中でも、前記ケイ素化合物Aは、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシリルジメチルアミン、トリメチルシリルジエチルアミン、テトラメチルジシラザン、ジメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジブチルテトラメチルジシラザン、ブチルジメチルシリルジメチルアミン、ブチルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジヘキシルテトラメチルジシラザン、ヘキシルジメチルシリルジメチルアミン、ヘキシルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジオクチルテトラメチルジシラザン、オクチルジメチルシリルジメチルアミン、オクチルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジデシルテトラメチルジシラザン、デシルジメチルシリルジメチルアミン、デシルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジドデシルテトラメチルジシラザン、ドデシルジメチルシリルジメチルアミン、ドデシルジメチルシリルジエチルアミンが特に好ましい。   Among these, the silicon compound A includes hexamethyldisilazane, trimethylsilyldimethylamine, trimethylsilyldiethylamine, tetramethyldisilazane, dimethylsilyldimethylamine, dimethylsilyldiethylamine, 1,3-dibutyltetramethyldisilazane, butyldimethylsilyldimethylamine. , Butyldimethylsilyldiethylamine, 1,3-dihexyltetramethyldisilazane, hexyldimethylsilyldimethylamine, hexyldimethylsilyldiethylamine, 1,3-dioctyltetramethyldisilazane, octyldimethylsilyldimethylamine, octyldimethylsilyldiethylamine, 1, 3-didecyltetramethyldisilazane, decyldimethylsilyldimethylamine, decyldimethylsilyldiethylamine, , 3-di-dodecyl tetramethyl disilazane, dodecyl dimethyl silyl dimethylamine, dodecyl dimethyl silyl diethylamine are particularly preferred.

また、前記酸は、塩化水素、硫酸、過塩素酸、リン酸、前記一般式[2]で表されるスルホン酸およびその無水物、前記一般式[3]で表されるカルボン酸およびその無水物、アルキルホウ酸エステル、アリールホウ酸エステル、トリス(トリフルオロアセトキシ)ホウ素、トリアルコキシボロキシン、トリフルオロホウ素、前記一般式[4]で表されるケイ素化合物Bからなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。   The acid includes hydrogen chloride, sulfuric acid, perchloric acid, phosphoric acid, the sulfonic acid represented by the general formula [2] and its anhydride, the carboxylic acid represented by the general formula [3] and its anhydrous And at least one selected from the group consisting of silicon compounds B represented by the above general formula [4], alkyl borate ester, aryl borate ester, tris (trifluoroacetoxy) boron, trialkoxyboroxine, trifluoroboron Preferably there is.

前記一般式[2]で表されるスルホン酸およびその無水物としては、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、無水トリフルオロメタンスルホン酸などがあり、前記一般式[3]で表されるカルボン酸およびその無水物としては、酢酸、トリフルオロ酢酸、ペンタフルオロプロピオン酸、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水ペンタフルオロプロピオン酸などがあり、前記一般式[4]で表されるケイ素化合物Bとしては、クロロシラン、アルキルシリルアルキルスルホネート、アルキルシリルエステルが好ましく、トリメチルシリルトリフルオロアセテート、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ジメチルシリルトリフルオロアセテート、ジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ブチルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ブチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ヘキシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ヘキシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、オクチルジメチルシリルトリフルオロアセテート、オクチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、デシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、デシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ドデシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ドデシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートなどがある。   Examples of the sulfonic acid represented by the general formula [2] and its anhydride include methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic anhydride, and the like. Examples of the carboxylic acid represented by [3] and its anhydride include acetic acid, trifluoroacetic acid, pentafluoropropionic acid, acetic anhydride, trifluoroacetic anhydride, pentafluoropropionic anhydride, and the like represented by the general formula [4]. As the silicon compound B represented by the formula, chlorosilane, alkylsilylalkyl sulfonate, and alkylsilyl ester are preferable, and trimethylsilyl trifluoroacetate, trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, dimethylsilyl trifluoroacetate, dimethylsilyl triflate. Oromethanesulfonate, butyldimethylsilyl trifluoroacetate, butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, hexyldimethylsilyl trifluoroacetate, hexyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, octyldimethylsilyl trifluoroacetate, octyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, decyldimethylsilyltriflate Examples include fluoroacetate, decyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, dodecyldimethylsilyl trifluoroacetate, dodecyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, and the like.

また、前記塩基は、アンモニア、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジメチルアニリン、アルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン、ピリジン、ピペラジン、N−アルキルモルホリン、前記一般式[5]で示されるケイ素化合物Cからなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。   The base includes ammonia, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, triethylenediamine, dimethylaniline, alkylamine, dialkylamine, trialkylamine, pyridine, piperazine, N-alkylmorpholine, and the above general formula. It is preferably at least one selected from the group consisting of the silicon compound C represented by [5].

薬液中に含まれることのある上記の酸又は塩基によって、前記ケイ素化合物Aとケイ素系ウェハ表面の反応サイトであるシラノール基との反応が促進されるため、該薬液による表面処理によりケイ素系ウェハ表面に優れた撥水性を付与することができる。なお、前記酸又は塩基は、撥水性被膜の一部を形成してもよい。   The above-mentioned acid or base that may be contained in the chemical solution promotes the reaction between the silicon compound A and silanol groups that are reaction sites on the surface of the silicon-based wafer. Excellent water repellency can be imparted. The acid or base may form part of the water repellent coating.

反応促進効果を考慮すると、前記薬液中には酸が含まれることが好ましく、中でも塩化水素や硫酸や過塩素酸などの強酸のブレンステッド酸、トリフルオロメタンスルホン酸や無水トリフルオロメタンスルホン酸などの、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置換されたアルカンスルホン酸やその酸無水物、トリフルオロ酢酸や無水トリフルオロ酢酸やペンタフルオロプロピオン酸などの、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置換されたカルボン酸やその酸無水物、クロロシラン、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置換されたアルキルシリルアルキルスルホネート、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置換されたアルキルシリルエステルが特に好ましい。なお、アルキルシリルエステルは、ケイ素元素にアルキル基と−O−CO−R’基(R’は、アルキル基)が結合したものである。なお、薬液中に含まれる酸は、反応によって生成されるものであってもよく、例えば、アルキルクロロシランとアルコールを反応させて、生成したアルキルアルコキシシランをケイ素化合物Aとし、生成した塩酸を酸とし、反応で消費されなかったアルコールを溶媒とする、撥水性薬液を得てもよい。   Considering the reaction promoting effect, it is preferable that the chemical solution contains an acid. Among them, Bronsted acid of strong acid such as hydrogen chloride, sulfuric acid and perchloric acid, trifluoromethanesulfonic acid and trifluoromethanesulfonic anhydride, Some or all of the hydrogen elements, such as alkane sulfonic acids in which some or all of the hydrogen elements are replaced with fluorine elements, their anhydrides, trifluoroacetic acid, trifluoroacetic anhydride, pentafluoropropionic acid, etc. Substituted carboxylic acids and acid anhydrides thereof, chlorosilanes, alkylsilylalkylsulfonates in which some or all of the hydrogen elements are substituted with fluorine elements, and alkylsilyl esters in which some or all of the hydrogen elements are substituted with fluorine elements Particularly preferred. Note that the alkylsilyl ester is a silicon element in which an alkyl group and —O—CO—R ′ group (R ′ is an alkyl group) are bonded. The acid contained in the chemical solution may be produced by a reaction. For example, the alkylalkoxysilane produced by reacting an alkylchlorosilane with an alcohol is the silicon compound A, and the produced hydrochloric acid is the acid. Alternatively, a water-repellent chemical solution using alcohol that has not been consumed in the reaction as a solvent may be obtained.

さらに、前記酸は、前記一般式[4]で表されるケイ素化合物Bが好ましく、トリメチルシリルトリフルオロアセテート、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ジメチルシリルトリフルオロアセテート、ジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ブチルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ブチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ヘキシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ヘキシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、オクチルジメチルシリルトリフルオロアセテート、オクチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、デシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、デシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ドデシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ドデシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。   Further, the acid is preferably a silicon compound B represented by the general formula [4]. Trimethylsilyl trifluoroacetate, trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, dimethylsilyl trifluoroacetate, dimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, butyldimethylsilyl trifluoroacetate , Butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, hexyldimethylsilyl trifluoroacetate, hexyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, octyldimethylsilyl trifluoroacetate, octyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, decyldimethylsilyl trifluoroacetate, decyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, Dodecyldimethylsilyl trifluoro Acetate, is preferably at least one selected from the group consisting of dodecyl butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate.

前記一般式[4]で表されるケイ素化合物Bは、反応によって得られたものであってもよい。例えば、下記一般式[16]で表されるケイ素化合物Dとトリフルオロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、無水トリフルオロメタンスルホン酸からなる群から選ばれる少なくとも1つ(以下、「酸D」と記載することがある)とを反応させて得られたものであってもよい。
(R21(H)SiX10 4−p−q [16]
(式[16]中、R21は、それぞれ互いに独立して、C2m+1(m=1〜18)、及び、C2n+1CHCH(n=1〜8)から選ばれる少なくとも1つの基であり、pは1〜3の整数、qは0〜2の整数であり、pとqの合計は1〜3である。X10は、それぞれ互いに独立して、ケイ素元素と結合する元素が窒素の1価の官能基を示す。(R21(H)Si−としては、(CHSi−、(CH(H)Si−、(C)(CHSi−、(C13)(CHSi−、(C17)(CHSi−、及び、(C1021)(CHSi−、(C1225)(CHSi−等が挙げられる。
The silicon compound B represented by the general formula [4] may be obtained by reaction. For example, at least one selected from the group consisting of silicon compound D represented by the following general formula [16] and trifluoroacetic acid, trifluoroacetic anhydride, trifluoromethanesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic anhydride (hereinafter referred to as “acid D”). May be obtained by reacting.
(R 21 ) p (H) q SiX 10 4- pq [16]
(In Formula [16], each R 21 is independently selected from C m H 2m + 1 (m = 1 to 18) and C n F 2n + 1 CH 2 CH 2 (n = 1 to 8). 1 is a group, p is an integer of 1 to 3, q is an integer of 0 to 2, and the sum of p and q is 1 to 3. X 10 is bonded to a silicon element independently of each other. The element to be represented is a monovalent functional group of nitrogen. (R 21 ) p (H) q Si— includes (CH 3 ) 3 Si—, (CH 3 ) 2 (H) Si—, (C 4 H 9) (CH 3) 2 Si -, (C 6 H 13) (CH 3) 2 Si -, (C 8 H 17) (CH 3) 2 Si-, and, (C 10 H 21) ( CH 3) 2 Si-, (C 12 H 25 ) (CH 3 ) 2 Si—, and the like.

例えば、ケイ素化合物Dとしてヘキサメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロ酢酸を混合すると、無水トリフルオロ酢酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのトリメチルシリルトリフルオロアセテートが得られる。   For example, when hexamethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoroacetic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoroacetic anhydride reacts immediately to obtain trimethylsilyl trifluoroacetate as the silicon compound B.

また、例えば、ケイ素化合物Dとしてヘキサメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロメタンスルホン酸を混合すると、無水トリフルオロメタンスルホン酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートが得られる。   Also, for example, when hexamethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoromethanesulfonic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoromethanesulfonic anhydride reacts immediately to obtain trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate as the silicon compound B. It is done.

また、例えば、ケイ素化合物Dとしてテトラメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロ酢酸を混合すると、無水トリフルオロ酢酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのジメチルシリルトリフルオロアセテートが得られる。   For example, when tetramethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoroacetic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoroacetic anhydride reacts immediately to obtain dimethylsilyl trifluoroacetate as the silicon compound B. .

また、例えば、ケイ素化合物Dとしてテトラメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロメタンスルホン酸を混合すると、無水トリフルオロメタンスルホン酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートが得られる。   Also, for example, when tetramethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoromethanesulfonic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoromethanesulfonic anhydride reacts immediately, and dimethylsilyl trifluoromethanesulfonate as the silicon compound B becomes can get.

また、例えば、ケイ素化合物Dとして1,3−ジブチルテトラメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロ酢酸を混合すると、無水トリフルオロ酢酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのブチルジメチルシリルトリフルオロアセテートが得られる。   Further, for example, when 1,3-dibutyltetramethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoroacetic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoroacetic anhydride reacts immediately to form butyldimethylsilyl as the silicon compound B. Trifluoroacetate is obtained.

また、例えば、ケイ素化合物Dとして1,3−ジブチルテトラメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロメタンスルホン酸を混合すると、無水トリフルオロメタンスルホン酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのブチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートが得られる。   Further, for example, when 1,3-dibutyltetramethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoromethanesulfonic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoromethanesulfonic anhydride reacts immediately and butyl as the silicon compound B is reacted. Dimethylsilyl trifluoromethanesulfonate is obtained.

また、例えば、ケイ素化合物Dとして1,3−ジオクチルテトラメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロ酢酸を混合すると、無水トリフルオロ酢酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのオクチルジメチルシリルトリフルオロアセテートが得られる。   In addition, for example, when 1,3-dioctyltetramethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoroacetic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoroacetic anhydride reacts immediately to form octyldimethylsilyl as the silicon compound B. Trifluoroacetate is obtained.

また、例えば、ケイ素化合物Dとして1,3−ジオクチルテトラメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロメタンスルホン酸を混合すると、無水トリフルオロメタンスルホン酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのオクチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートが得られる。   Further, for example, when 1,3-dioctyltetramethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoromethanesulfonic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoromethanesulfonic anhydride reacts immediately to form octyl as the silicon compound B. Dimethylsilyl trifluoromethanesulfonate is obtained.

また、例えば、ケイ素化合物Dとして1,3−ジデシルテトラメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロ酢酸を混合すると、無水トリフルオロ酢酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのデシルジメチルシリルトリフルオロアセテートが得られる。   Further, for example, when 1,3-didecyltetramethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoroacetic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoroacetic anhydride reacts immediately to form decyldimethyl as the silicon compound B. Silyl trifluoroacetate is obtained.

また、例えば、ケイ素化合物Dとして1,3−ジデシルテトラメチルジシラザンと、酸Dとして無水トリフルオロメタンスルホン酸を混合すると、無水トリフルオロメタンスルホン酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのデシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートが得られる。   Further, for example, when 1,3-didecyltetramethyldisilazane is mixed as the silicon compound D and trifluoromethanesulfonic anhydride is mixed as the acid D, the trifluoromethanesulfonic anhydride reacts immediately to form the silicon compound B as Decyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate is obtained.

また、例えば、ケイ素化合物Dとしてオクチルジメチルシリルジメチルアミンと、酸Dとして無水トリフルオロ酢酸を混合すると、無水トリフルオロ酢酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのオクチルジメチルシリルトリフルオロアセテートが得られる。   Also, for example, when octyldimethylsilyldimethylamine as silicon compound D and trifluoroacetic anhydride as acid D are mixed, trifluoroacetic anhydride reacts immediately, and octyldimethylsilyl trifluoroacetate as silicon compound B becomes can get.

また、例えば、ケイ素化合物Dとしてデシルジメチルシリルジメチルアミンと、酸Dとして無水トリフルオロ酢酸を混合すると、無水トリフルオロ酢酸は、即座に反応して、ケイ素化合物Bとしてのデシルジメチルシリルトリフルオロアセテートが得られる。   Also, for example, when decyldimethylsilyldimethylamine as silicon compound D and trifluoroacetic anhydride as acid D are mixed, trifluoroacetic anhydride reacts immediately and decyldimethylsilyl trifluoroacetate as silicon compound B becomes can get.

なお、酸Dに無水トリフルオロ酢酸、及び、無水トリフルオロメタンスルホン酸から選ばれる少なくとも1つを用い、前記ケイ素化合物Dと反応させてケイ素化合物Bを得ることで調製したケイ素系ウェハ用撥水性薬液、または、前記ケイ素化合物Aとケイ素化合物Bを出発原料として用いて調製したケイ素系ウェハ用撥水性薬液は、安定性が優れるため、より好ましい。   In addition, the water-repellent chemical solution for a silicon-based wafer prepared by using at least one selected from trifluoroacetic anhydride and trifluoromethanesulfonic anhydride as the acid D and reacting with the silicon compound D to obtain the silicon compound B Alternatively, a water-repellent chemical solution for a silicon-based wafer prepared using the silicon compound A and the silicon compound B as starting materials is more preferable because of its excellent stability.

本発明のケイ素系ウェハ用撥水性薬液は、前記酸Dに対し前記ケイ素化合物Dを過剰に添加し、前記反応で消費されなかったケイ素化合物Dの余剰分はケイ素化合物Aとして前記撥水性被膜形成に寄与するものであってもよい。なお、前記ケイ素化合物Dは、前記酸Dに対して、モル比で0.2〜100000モル倍とすることが好ましく、0.5〜50000モル倍、さらに1〜10000モル倍とすることが好ましい。   In the water-repellent chemical solution for silicon-based wafers of the present invention, the silicon compound D is excessively added to the acid D, and the surplus of the silicon compound D not consumed in the reaction is formed as the silicon compound A to form the water-repellent film. It may contribute to. The silicon compound D is preferably 0.2 to 100000 mol times, preferably 0.5 to 50000 mol times, and more preferably 1 to 10,000 mol times with respect to the acid D. .

なお、前記一般式[4]で表されるケイ素化合物Bが得られるのであれば、前記ケイ素化合物Dと前記酸Dとの反応以外の反応を利用してもよい。   In addition, as long as the silicon compound B represented by the general formula [4] is obtained, a reaction other than the reaction between the silicon compound D and the acid D may be used.

前記一般式[16]のX10である、ケイ素元素に結合する元素が窒素の1価の官能基には、水素、炭素、窒素、酸素だけでなく、ケイ素、硫黄、ハロゲンなどの元素が含まれていても良い。ケイ素元素と結合する元素が窒素の1価の官能基の例としては、イソシアネート基、アミノ基、ジアルキルアミノ基、イソチオシアネート基、アジド基、アセトアミド基、−N(CH)C(O)CH、−N(CH)C(O)CF、−N=C(CH)OSi(CH、−N=C(CF)OSi(CH、−NHC(O)−OSi(CH、−NHC(O)−NH−Si(CH、イミダゾール環、オキサゾリジノン環、モルホリン環、−NH−C(O)−Si(CH、−N(H)2−i(Si(H)19 3−j(R19は、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1〜18の1価の炭化水素基、iは1又は2、jは0〜2の整数)などがある。 Wherein an X 10 of the general formula [16], the monovalent functional group of elements that bind to the silicon element is nitrogen, include hydrogen, carbon, nitrogen, oxygen as well as silicon, sulfur, an element such as a halogen It may be. Examples of monovalent functional groups in which the element bonded to the silicon element is nitrogen include isocyanate groups, amino groups, dialkylamino groups, isothiocyanate groups, azide groups, acetamide groups, —N (CH 3 ) C (O) CH 3, -N (CH 3) C (O) CF 3, -N = C (CH 3) OSi (CH 3) 3, -N = C (CF 3) OSi (CH 3) 3, -NHC (O) -OSi (CH 3) 3, -NHC (O) -NH-Si (CH 3) 3, an imidazole ring, an oxazolidinone ring, morpholine ring, -NH-C (O) -Si (CH 3) 3, -N ( H) 2-i (Si (H) j R 19 3-j ) i (R 19 is a monovalent monovalent having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. A hydrocarbon group, i is 1 or 2, j is an integer of 0-2) Etc. there is.

前記式[16]のケイ素化合物Dとしては、例えば、(CHSiNH、CSi(CHNH、C13Si(CHNH、C17Si(CHNH、C1021Si(CHNH、C1225Si(CHNH、(CHSi(H)NHのアミノシラン、あるいは、前記アミノシランのアミノ基(−NH基)を、−N=C=O、−N(CH、−N(C、−N=C=S、−N、−NHC(O)CH、−N(CH)C(O)CH、−N(CH)C(O)CF、−N=C(CH)OSi(CH、−N=C(CF)OSi(CH、−NHC(O)−OSi(CH、−NHC(O)−NH−Si(CH、イミダゾール環、オキサゾリジノン環、モルホリン環、−NH−C(O)−Si(CH、−NH−Si(CH、−NH−Si(H)(CH、−NH−Si(CH(C)、−NH−Si(CH(C13)、−NH−Si(CH(C17)、−NH−Si(CH(C1021)、−NH−Si(CH(C1225)、−NH−Si(CH(C13)、−N−{Si(CHに置き換えたものなどが挙げられる。 Examples of the silicon compound D of the formula [16] include (CH 3 ) 3 SiNH 2 , C 4 H 9 Si (CH 3 ) 2 NH 2 , C 6 H 13 Si (CH 3 ) 2 NH 2 , C 8. H 17 Si (CH 3) 2 NH 2, C 10 H 21 Si (CH 3) 2 NH 2, C 12 H 25 Si (CH 3) 2 NH 2, (CH 3) 2 Si (H) of the NH 2 aminosilane Alternatively, the amino group (—NH 2 group) of the aminosilane is represented by —N═C═O, —N (CH 3 ) 2 , —N (C 2 H 5 ) 2 , —N═C═S, —N 3, -NHC (O) CH 3 , -N (CH 3) C (O) CH 3, -N (CH 3) C (O) CF 3, -N = C (CH 3) OSi (CH 3) 3 , -N = C (CF 3) OSi (CH 3) 3, -NHC (O) -OSi (CH 3 ) 3 , —NHC (O) —NH—Si (CH 3 ) 3 , imidazole ring, oxazolidinone ring, morpholine ring, —NH—C (O) —Si (CH 3 ) 3 , —NH—Si (CH 3) ) 3 , —NH—Si (H) (CH 3 ) 2 , —NH—Si (CH 3 ) 2 (C 4 H 9 ), —NH—Si (CH 3 ) 2 (C 6 H 13 ), —NH -Si (CH 3) 2 (C 8 H 17), - NH-Si (CH 3) 2 (C 10 H 21), - NH-Si (CH 3) 2 (C 12 H 25), - NH-Si Examples include (CH 3 ) 2 (C 2 H 4 C 6 F 13 ) and —N— {Si (CH 3 ) 3 } 2 .

この中でも、前記式[16]のケイ素化合物Dは、前記ケイ素化合物Aであることが好ましい。   Among these, the silicon compound D of the formula [16] is preferably the silicon compound A.

前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液において、ケイ素化合物Bの濃度は、前記ケイ素化合物Aの総量100質量%に対して0.01〜20質量%であることが好ましい。該濃度が低いとケイ素化合物Bの効果が低いので好ましくなく、該濃度が過剰に高くてもケイ素化合物Bの効果は向上せず、逆に、ケイ素系ウェハ表面を浸食する懸念もある。このため、前記ケイ素化合物Bの濃度は、前記ケイ素化合物Aの総量100質量%に対して0.05〜15質量%であることが特に好ましい。   In the water-repellent chemical solution for a silicon-based wafer, the concentration of the silicon compound B is preferably 0.01 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the silicon compound A. If the concentration is low, the effect of the silicon compound B is low, which is not preferable. Even if the concentration is excessively high, the effect of the silicon compound B is not improved, and conversely, there is a concern that the surface of the silicon wafer is eroded. Therefore, the concentration of the silicon compound B is particularly preferably 0.05 to 15% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the silicon compound A.

また、前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液において、前記のケイ素化合物A及びケイ素化合物Bは、有機溶媒によって希釈されてもよい。前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液の総量100質量%に対して、ケイ素化合物Aとケイ素化合物Bの添加量の総和を、0.1〜100質量%とすると、前記凹凸パターンの少なくとも凹部表面に均一に撥水性被膜を形成しやすくなるため好ましい。0.1質量%未満では、凹凸パターンの保護効果が不十分となる傾向がある。さらに好ましくは0.5〜50質量%、より好ましくは1〜30質量%である。なお、ケイ素系ウェハ用撥水性薬液が有機溶媒によって希釈されたものである場合、有機溶媒として低沸点のものを含んでいてもよいが、該ケイ素系ウェハ用撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分の沸点が40℃超であることが重要である。該沸点は、60℃超であることがより好ましく、80℃超であることがさらに好ましい。   In the water-repellent chemical solution for a silicon-based wafer, the silicon compound A and the silicon compound B may be diluted with an organic solvent. When the total amount of addition of silicon compound A and silicon compound B is 0.1 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the water-repellent chemical solution for silicon-based wafer, it is uniform on at least the concave surface of the irregular pattern. It is preferable because it is easy to form a water-repellent film. If it is less than 0.1 mass%, the protective effect of the uneven pattern tends to be insufficient. More preferably, it is 0.5-50 mass%, More preferably, it is 1-30 mass%. In addition, when the water-repellent chemical liquid for silicon-based wafers is diluted with an organic solvent, the organic solvent may contain a low boiling point, among the components contained in the water-repellent chemical liquid for silicon-based wafers It is important that the boiling point of the component having the largest amount by mass ratio exceeds 40 ° C. The boiling point is more preferably more than 60 ° C., and further preferably more than 80 ° C.

前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液において希釈に用いられることのある有機溶媒としては、例えば、炭化水素類、エステル類、エーテル類、ケトン類、含ハロゲン溶媒、スルホキシド系溶媒、ラクトン系溶媒、カーボネート系溶媒、多価アルコールの誘導体のうちOH基を持たないもの、N−H基を持たない窒素元素含有溶媒などの有機溶媒、あるいは、それらの混合液が好適に使用される。この中でも、炭化水素類、エステル類、エーテル類、含ハロゲン溶媒、多価アルコールの誘導体のうちOH基を持たないもの、あるいは、それらの混合液を用いると、前記凹凸パターン表面に撥水性被膜を短時間に形成できるためより好ましい。   Examples of the organic solvent that may be used for dilution in the water-repellent chemical solution for silicon-based wafers include, for example, hydrocarbons, esters, ethers, ketones, halogen-containing solvents, sulfoxide-based solvents, lactone-based solvents, and carbonate-based solvents. A solvent, an organic solvent such as a polyhydric alcohol derivative having no OH group, a nitrogen element-containing solvent having no N—H group, or a mixture thereof is preferably used. Among these, when hydrocarbons, esters, ethers, halogen-containing solvents, polyhydric alcohol derivatives having no OH group, or a mixture thereof are used, a water-repellent coating is formed on the surface of the concavo-convex pattern. It is more preferable because it can be formed in a short time.

前記炭化水素類の例としては、トルエン、ベンゼン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどがあり、前記エステル類の例としては、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、アセト酢酸エチルなどがあり、前記エーテル類の例としては、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどがあり、前記ケトン類の例としては、アセトン、アセチルアセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンなどがあり、前記含ハロゲン溶媒の例としては、パーフルオロオクタン、パーフルオロノナン、パーフルオロシクロペンタン、パーフルオロシクロヘキサン、ヘキサフルオロベンゼンなどのパーフルオロカーボン、1、1、1、3、3−ペンタフルオロブタン、オクタフルオロシクロペンタン、2,3−ジハイドロデカフルオロペンタン、ゼオローラH(日本ゼオン製)などのハイドロフルオロカーボン、メチルパーフルオロイソブチルエーテル、メチルパーフルオロブチルエーテル、エチルパーフルオロブチルエーテル、エチルパーフルオロイソブチルエーテル、アサヒクリンAE−3000(旭硝子製)、Novec7100、Novec7200、Novec7300、Novec7600(いずれも3M製)などのハイドロフルオロエーテル、テトラクロロメタンなどのクロロカーボン、クロロホルムなどのハイドロクロロカーボン、ジクロロジフルオロメタンなどのクロロフルオロカーボン、1,1−ジクロロ−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロパン、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン、1,2−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンなどのハイドロクロロフルオロカーボン、パーフルオロエーテル、パーフルオロポリエーテルなどがあり、前記スルホキシド系溶媒の例としては、ジメチルスルホキシドなどがあり、前記ラクトン系溶媒の例としては、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、γ-ヘキサノラクトン、γ-ヘプタノラクトン、γ-オクタノラクトン、γ-ノナノラクトン、γ-デカノラクトン、γ-ウンデカノラクトン、γ-ドデカノラクトン、δ-バレロラクトン、δ-ヘキサノラクトン、δ-オクタノラクトン、δ-ノナノラクトン、δ-デカノラクトン、δ-ウンデカノラクトン、δ-ドデカノラクトン、ε-ヘキサノラクトンなどがあり、前記カーボネート系溶媒の例としては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートなどがあり、前記多価アルコールの誘導体のうちOH基を持たないものの例としては、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジアセテート、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールジアセテート、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テトラプロピレングリコールジアセテート、ブチレングリコールジメチルエーテル、ブチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチレングリコールジアセテート、グリセリントリアセテートなどがあり、前記N−H基を持たない窒素元素含有溶媒の例としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジンなどがある。   Examples of the hydrocarbons include toluene, benzene, xylene, hexane, heptane, and octane. Examples of the esters include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and ethyl acetoacetate, and the ether. Examples of such classes include diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and the like, and examples of the ketones include acetone, acetylacetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, cyclohexanone, isophorone, and the like. Examples of the halogen-containing solvent include perfluorocarbons such as perfluorooctane, perfluorononane, perfluorocyclopentane, perfluorocyclohexane, hexafluorobenzene, 1, 1, 1, Hydrofluorocarbons such as 3-pentafluorobutane, octafluorocyclopentane, 2,3-dihydrodecafluoropentane, Zeolora H (manufactured by Nippon Zeon), methyl perfluoroisobutyl ether, methyl perfluorobutyl ether, ethyl perfluorobutyl ether, Hydrofluoroethers such as ethyl perfluoroisobutyl ether, Asahiklin AE-3000 (manufactured by Asahi Glass), Novec7100, Novec7200, Novec7300, and Novec7600 (all from 3M), chlorocarbons such as tetrachloromethane, hydrochlorocarbons such as chloroform, Chlorofluorocarbons such as dichlorodifluoromethane, 1,1-dichloro-2,2,3,3,3-pentafluoropropaprop 1,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane, 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropene Examples of the sulfoxide solvent include dimethyl sulfoxide, and examples of the lactone solvent include γ-butyrolactone, γ-valerolactone, and the like. , Γ-hexanolactone, γ-heptanolactone, γ-octanolactone, γ-nonanolactone, γ-decanolactone, γ-undecanolactone, γ-dodecanolactone, δ-valerolactone, δ-hexanolactone, δ-octanolactone, δ-nonanolactone, δ-decanolactone, δ-undecanolactone, δ-dodecanolactone, Examples of carbonate solvents include dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, propylene carbonate, etc., and examples of the polyhydric alcohol derivatives that do not have an OH group include ε-hexanolactone. Is ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diethyl Ether, diethylene glycol butyl ester Ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol diacetate, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, Triethylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether acetate, triethylene glycol monobutyl ether acetate, triethylene glycol diacetate, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol diethyl Ether, tetraethylene glycol dibutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether acetate, tetraethylene glycol monoethyl ether acetate, tetraethylene glycol monobutyl ether acetate, tetraethylene glycol diacetate, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dibutyl ether, Propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol diacetate, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl propyl ether, dipropylene glycol diethyl ether Ether, dipropylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol diacetate, tripropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol diethyl ether, tripropylene glycol Dibutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether acetate, tripropylene glycol monoethyl ether acetate, tripropylene glycol monobutyl ether acetate, tripropylene glycol diacetate, tetrapropylene glycol dimethyl ether, tetrapropylene glycol monomethyl ether acetate, Examples of the nitrogen element-containing solvent having no NH group include N, N-dimethylformamide, such as trapropylene glycol diacetate, butylene glycol dimethyl ether, butylene glycol monomethyl ether acetate, butylene glycol diacetate, and glycerin triacetate. N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, diethylamine, triethylamine, pyridine and the like.

また、前記溶媒の一部、または、全てに不燃性のものを使うと、ケイ素系ウェハ用撥水性薬液が不燃性になる、あるいは、引火点が高くなって、該ケイ素系ウェハ用撥水性薬液の危険性が低下するので好ましい。含ハロゲン溶媒は不燃性のものが多く、不燃性含ハロゲン溶媒は不燃性有機溶媒として好適に使用できる。   In addition, if a non-combustible solvent is used for a part or all of the solvent, the water-repellent chemical solution for silicon-based wafers becomes non-flammable or has a high flash point, so that the water-repellent chemical solution for silicon-based wafers is used. This is preferable because the risk of Many halogen-containing solvents are nonflammable, and the nonflammable halogen-containing solvent can be suitably used as a nonflammable organic solvent.

また、前記溶媒として引火点が70℃を超える溶媒を用いると、消防法上の安全性の観点から好ましい。   In addition, it is preferable to use a solvent having a flash point exceeding 70 ° C. as the solvent from the viewpoint of safety in the fire service law.

また、「化学品の分類及び表示に関する国際的調和システム;GHS」によると、引火点が93℃以下の溶媒を「引火性液体」として定義している。そのため、不燃性溶媒でなくとも、前記溶媒として引火点が93℃を超える溶媒を用いると、前記撥水性薬液の引火点は93℃超になりやすく、該薬液が「引火性液体」に該当し難くなるため、安全性の観点からさらに好ましい。   According to “International Harmonized System for Classification and Labeling of Chemicals; GHS”, a solvent having a flash point of 93 ° C. or lower is defined as “flammable liquid”. Therefore, even if it is not a nonflammable solvent, if a solvent having a flash point exceeding 93 ° C. is used as the solvent, the flash point of the water repellent chemical solution tends to exceed 93 ° C., and the chemical solution corresponds to “flammable liquid”. Since it becomes difficult, it is more preferable from the viewpoint of safety.

また、ラクトン系溶媒や、カーボネート系溶媒や、多価アルコールの誘導体のうちOH基を持たないものは、引火点が高いものが多いので、ケイ素系ウェハ用撥水性薬液の危険性を低くできるので好ましい。上記の安全性の観点から、具体的には引火点が70℃を超える、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、γ-ヘキサノラクトン、γ-ヘプタノラクトン、γ-オクタノラクトン、γ-ノナノラクトン、γ-デカノラクトン、γ-ウンデカノラクトン、γ-ドデカノラクトン、δ-バレロラクトン、δ-ヘキサノラクトン、δ-オクタノラクトン、δ-ノナノラクトン、δ-デカノラクトン、δ-ウンデカノラクトン、δ-ドデカノラクトン、ε-ヘキサノラクトン、プロピレンカーボネート、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジアセテート、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールメチルプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールジアセテート、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テトラプロピレングリコールジアセテート、ブチレングリコールジアセテート、グリセリントリアセテート等を前記溶媒として用いることがより好ましく、引火点が93℃を超える、γ-ブチロラクトン、γ-ヘキサノラクトン、γ-ヘプタノラクトン、γ-オクタノラクトン、γ-ノナノラクトン、γ-デカノラクトン、γ-ウンデカノラクトン、γ-ドデカノラクトン、δ-バレロラクトン、δ-ヘキサノラクトン、δ-オクタノラクトン、δ-ノナノラクトン、δ-デカノラクトン、δ-ウンデカノラクトン、δ-ドデカノラクトン、ε-ヘキサノラクトン、プロピレンカーボネート、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールジアセテート、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリプロピレングリコールジアセテート、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テトラプロピレングリコールジアセテート、ブチレングリコールジアセテート、グリセリントリアセテート等を前記溶媒として用いることがさらに好ましい。   Also, among lactone solvents, carbonate solvents, and polyhydric alcohol derivatives that do not have an OH group, many of them have high flash points, so the risk of water-repellent chemicals for silicon wafers can be reduced. preferable. From the viewpoint of safety, specifically, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-hexanolactone, γ-heptanolactone, γ-octanolactone, and γ-nonanolactone having a flash point exceeding 70 ° C. , Γ-decanolactone, γ-undecanolactone, γ-dodecanolactone, δ-valerolactone, δ-hexanolactone, δ-octanolactone, δ-nonanolactone, δ-decanolactone, δ-undecanolactone, δ- Dodecanolactone, ε-hexanolactone, propylene carbonate, ethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, diethylene glyco Rudibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol diacetate, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol Monomethyl ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether acetate, triethylene glycol monobutyl ether acetate, triethylene glycol diacetate, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol Rudibutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether acetate, tetraethylene glycol monoethyl ether acetate, tetraethylene glycol monobutyl ether acetate, tetraethylene glycol diacetate, propylene glycol diacetate, dipropylene glycol methyl propyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, Dipropylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol diacetate, tripropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol diethyl ether, tripropylene glycol dibutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether acetate Tripropylene glycol monoethyl ether acetate, tripropylene glycol monobutyl ether acetate, tripropylene glycol diacetate, tetrapropylene glycol dimethyl ether, tetrapropylene glycol monomethyl ether acetate, tetrapropylene glycol diacetate, butylene glycol diacetate, glycerin triacetate, etc. Is more preferably used as the solvent, and the flash point exceeds 93 ° C., γ-butyrolactone, γ-hexanolactone, γ-heptanolactone, γ-octanolactone, γ-nonanolactone, γ-decanolactone, γ- Undecanolactone, γ-dodecanolactone, δ-valerolactone, δ-hexanolactone, δ-octanolactone, δ-nonanolactone, δ-decanolactone, -Undecanolactone, δ-dodecanolactone, ε-hexanolactone, propylene carbonate, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol butyl methyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol diacetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol Monobutyl ether acetate, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether acetate, triethylene glycol Monobutyl ether acetate, triethylene glycol diacetate, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol dibutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether acetate, tetraethylene glycol monoethyl ether acetate, tetraethylene glycol monobutyl ether acetate, Tetraethylene glycol diacetate, propylene glycol diacetate, dipropylene glycol diacetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monobutyl ether acetate, tripropylene glycol dimethyl ether, Ripropylene glycol diethyl ether, tripropylene glycol dibutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether acetate, tripropylene glycol monoethyl ether acetate, tripropylene glycol monobutyl ether acetate, tripropylene glycol diacetate, tetrapropylene glycol dimethyl ether, tetrapropylene glycol monomethyl ether More preferably, acetate, tetrapropylene glycol diacetate, butylene glycol diacetate, glycerin triacetate or the like is used as the solvent.

また、前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液は、出発原料中の水分の総量が、該原料の総量に対し5000質量ppm以下であることが好ましい。水分の総量が5000質量ppm超の場合、前記ケイ素化合物Aの効果が低下し、前記撥水性被膜を短時間で形成しにくくなる。このため、前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液の出発原料中の水分量は少ないほど好ましく、特に1000質量ppm以下、さらには500質量ppm以下が好ましい。なお、前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液の出発原料中の水分量は上記範囲内であれば、5質量ppm以上であってもよい。   In the water-repellent chemical solution for silicon-based wafer, the total amount of moisture in the starting material is preferably 5000 ppm by mass or less with respect to the total amount of the starting material. When the total amount of moisture exceeds 5000 ppm by mass, the effect of the silicon compound A is reduced, and it becomes difficult to form the water-repellent coating in a short time. For this reason, the moisture content in the starting material of the water-repellent chemical solution for silicon-based wafers is preferably as small as possible, and is particularly preferably 1000 ppm by mass or less, and more preferably 500 ppm by mass or less. The water content in the starting material of the water-repellent chemical solution for silicon-based wafer may be 5 ppm by mass or more as long as it is within the above range.

以下、第2方法について記載する。前記金属系ウェハ用撥水性薬液は、前記一般式[6]〜[12]で表される化合物及びその塩化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物と溶媒を含むものである。   Hereinafter, the second method will be described. The water-repellent chemical solution for metal wafer contains at least one compound selected from the compounds represented by the general formulas [6] to [12] and a salt compound thereof and a solvent.

前記一般式[6]のRで表される炭化水素基は、例えば、アルキル基、アルキレン基、または、それらの一部または全ての水素がフッ素に置換されたものなどが挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group represented by R 8 in the general formula [6] include an alkyl group, an alkylene group, or a group in which part or all of the hydrogens are substituted with fluorine.

また、前記一般式[6]のRに含まれる炭化水素基は、例えば、アルキル基、アルキレン基、または、それらの一部または全ての水素元素がフッ素元素に置換されたものなどが挙げられる。また、−OR22(R22は、炭素数が1乃至18の炭化水素基)であることが好ましい。また、R22の炭素数は1〜8、特に1〜4であると、より優れた撥水性を付与することができるため好ましい。また、R22は直鎖アルキル基が好ましい。 Examples of the hydrocarbon group contained in R 9 of the general formula [6] include an alkyl group, an alkylene group, or a group in which part or all of the hydrogen elements are substituted with a fluorine element. . Further, -OR 22 (R 22 has a carbon number of 1 to 18 hydrocarbon group) is preferably from. Further, it is preferable that the carbon number of R 22 is 1 to 8, particularly 1 to 4, since more excellent water repellency can be imparted. R 22 is preferably a linear alkyl group.

前記一般式[6]のリン元素含有化合物としては、例えば、CHP(O)(OH)、CP(O)(OH)、CP(O)(OH)、CP(O)(OH)、C11P(O)(OH)、C13P(O)(OH)、C15P(O)(OH)、C17P(O)(OH)、C19P(O)(OH)、C1021P(O)(OH)、C1123P(O)(OH)、C1225P(O)(OH)、C1327P(O)(OH)、C1429P(O)(OH)、C1531P(O)(OH)、C1633P(O)(OH)、C1735P(O)(OH)、C1837P(O)(OH)、CP(O)(OH)、CFP(O)(OH)、CP(O)(OH)、CP(O)(OH)、CP(O)(OH)、C11P(O)(OH)、C13P(O)(OH)、C15P(O)(OH)、C17P(O)(OH)、CFP(O)(OH)、CP(O)(OH)、CP(O)(OH)、CP(O)(OH)、C11P(O)(OH)、C13P(O)(OH)、C15P(O)(OH)、C17P(O)(OH)、あるいは、上記化合物の−P(O)(OH)基を、−P(O)(OH)OCH基、−P(O)(OH)OC基、−P(O)(OCH基、−P(O)(OC基に置き換えたものなどが挙げられる。 Examples of the phosphorus element-containing compound of the general formula [6] include CH 3 P (O) (OH) 2 , C 2 H 5 P (O) (OH) 2 , and C 3 H 7 P (O) (OH ) 2 , C 4 H 9 P (O) (OH) 2 , C 5 H 11 P (O) (OH) 2 , C 6 H 13 P (O) (OH) 2 , C 7 H 15 P (O) (OH) 2 , C 8 H 17 P (O) (OH) 2 , C 9 H 19 P (O) (OH) 2 , C 10 H 21 P (O) (OH) 2 , C 11 H 23 P ( O) (OH) 2 , C 12 H 25 P (O) (OH) 2 , C 13 H 27 P (O) (OH) 2 , C 14 H 29 P (O) (OH) 2 , C 15 H 31 P (O) (OH) 2 , C 16 H 33 P (O) (OH) 2, C 17 H 35 P (O) (OH) 2, C 18 H 37 P (O) (OH 2, C 6 H 5 P ( O) (OH) 2, CF 3 P (O) (OH) 2, C 2 F 5 P (O) (OH) 2, C 3 F 7 P (O) (OH) 2 , C 4 F 9 P (O) (OH) 2 , C 5 F 11 P (O) (OH) 2 , C 6 F 13 P (O) (OH) 2 , C 7 F 15 P (O) ( OH) 2 , C 8 F 17 P (O) (OH) 2 , CF 3 C 2 H 4 P (O) (OH) 2 , C 2 F 5 C 2 H 4 P (O) (OH) 2 , C 3 F 7 C 2 H 4 P (O) (OH) 2, C 4 F 9 C 2 H 4 P (O) (OH) 2, C 5 F 11 C 2 H 4 P (O) (OH) 2, C 6 F 13 C 2 H 4 P (O) (OH) 2, C 7 F 15 C 2 H 4 P (O) (OH) 2, C 8 F 17 C 2 H 4 P (O) (OH) 2 Or the above compound -P (O) (OH) 2 group, -P (O) (OH) OCH 3 group, -P (O) (OH) OC 2 H 5 group, -P (O) (OCH 3 ) 2 group, -P (O) (OC 2 H 5) obtained by replacing the 2 groups, and the like.

さらに、前記一般式[6]のリン元素含有化合物は、より優れた撥水性を付与できるため、前記一般式[6]のgが1または2であることが好ましく、さらにはgが2である下記一般式[17]で示される化合物であることが好ましい。
23−P(=O)−(OH) [17]
(式[17]中、R23は、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。)
Furthermore, since the phosphorus element-containing compound of the general formula [6] can impart more excellent water repellency, it is preferable that g of the general formula [6] is 1 or 2, and further, g is 2. A compound represented by the following general formula [17] is preferable.
R 23 —P (═O) — (OH) 2 [17]
(In the formula [17], R 23 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements.)

前記一般式[6]のR及び前記一般式[17]のR23は、例えば、アルキル基、フェニル基、フェニル基の水素元素がアルキル基に置換されたもの、ナフチル基、及び、これら炭化水素基の一部または全ての水素元素がフッ素元素に置換されたものなどが挙げられる。 R 8 in the general formula [6] and R 23 in the general formula [17] are, for example, an alkyl group, a phenyl group, a phenyl group in which a hydrogen element is substituted with an alkyl group, a naphthyl group, and a carbonization thereof. Examples include one in which part or all of the hydrogen groups are replaced with fluorine elements.

また、前記一般式[6]のR及び前記一般式[17]のR23は、炭素数が2〜16、特に4〜14、さらには6〜14であると、より優れた撥水性を付与することができるため好ましい。また、前記一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭化水素基は、アルキル基が好ましく、特に直鎖アルキル基が好ましい。前記炭化水素基が直鎖アルキル基であると、撥水性被膜を形成した際に、一般式[6]及び[17]で表されるリン元素含有化合物の疎水部であるR及びR23が該撥水性被膜の表面に対して垂直方向に向かって並びやすくなるために、より撥水性付与効果が高くなるため、より好ましい。また、前記R及びR23は、より優れた撥水性を付与できるため、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられている炭化水素基が良い。 Further, R 8 in the general formula [6] and R 23 in the general formula [17] have 2 to 16 carbon atoms, particularly 4 to 14 carbon atoms, and more preferably 6 to 14 carbon dioxide, which has more excellent water repellency. Since it can provide, it is preferable. The hydrocarbon group in which some or all of the hydrogen elements may be replaced with fluorine elements is preferably an alkyl group, and particularly preferably a linear alkyl group. When the hydrocarbon group is a linear alkyl group, when the water-repellent film is formed, R 8 and R 23 which are hydrophobic portions of the phosphorus element-containing compound represented by the general formulas [6] and [17] Since it becomes easy to line up in the direction perpendicular to the surface of the water repellent coating, the effect of imparting water repellency is further enhanced, which is more preferable. Further, R 8 and R 23 are preferably a hydrocarbon group in which some or all of the hydrogen elements are replaced with fluorine elements because they can impart better water repellency.

また、前記リン元素含有化合物は、前記一般式[6]や[17]の塩で存在していても良い。該塩としては、アンモニウム塩、または、アミン塩などがある。   The phosphorus element-containing compound may be present as a salt of the general formula [6] or [17]. Examples of the salt include ammonium salt and amine salt.

また、前記一般式[7]のR10、一般式[8]のR11、一般式[9]のR14、一般式[10]のR15、一般式[11]のR16、及び、一般式[12]のR17とR18は、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基が好ましく、さらに、C2m+1(m=1〜18)、C2n+1CHCH(n=1〜8)、C2r+1CH(r=1〜8)、C2s+1(s=1〜8)が好ましい。 In addition, R 10 of the general formula [7], R 11 of the general formula [8], R 14 of the general formula [9], R 15 of the general formula [10], R 16 of the general formula [11], and R 17 and R 18 in the general formula [12] are preferably monovalent hydrocarbon groups having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and C m H 2m + 1 (m = 1-18), C n F 2n + 1 CH 2 CH 2 (n = 1-8), C r F 2r + 1 CH 2 (r = 1-8), C s F 2s + 1 (s = 1-8) ) Is preferred.

前記一般式[7]で表される化合物としては、例えば、CHCOCl、CCOCl、CCOCl、CCOCl、C11COCl、C13COCl、C15COCl、C17COCl、C19COCl、C1021COCl、C1123COCl、C1225COCl、C1327COCl、C1429COCl、C1531COCl、C1633COCl、C1735COCl、C1837COCl、CCOCl、CFCOCl、CCOCl、CCOCl、CCOCl、C11COCl、C13COCl、C15COCl、C17COCl、あるいは、それらの−Cl基を、−F基、−Br基、−I基に置き換えた化合物等が挙げられる。 Examples of the compound represented by the general formula [7] include CH 3 COCl, C 2 H 5 COCl, C 3 H 7 COCl, C 4 H 9 COCl, C 5 H 11 COCl, C 6 H 13 COCl, C 7 H 15 COCl, C 8 H 17 COCl, C 9 H 19 COCl, C 10 H 21 COCl, C 11 H 23 COCl, C 12 H 25 COCl, C 13 H 27 COCl, C 14 H 29 COCl, C 15 H 31 COCl, C 16 H 33 COCl, C 17 H 35 COCl, C 18 H 37 COCl, C 6 H 5 COCl, CF 3 COCl, C 2 F 5 COCl, C 3 F 7 COCl, C 4 F 9 COCl, C 5 F 11 COCl, C 6 F 13 COCl, C 7 F 15 COCl, C 8 F 17 COCl or, The these of -Cl groups, -F group, -Br group, the compound was replaced by -I group and the like.

上記の化合物の中でも、金属系元素を含む物質に対する親和性、及び、金属系ウェハ表面への撥水性付与効果を考慮して、特に好ましいものは、例えば、C17COCl、C19COCl、C1021COCl、C1123COCl、C1225COCl、C1327COCl、C1429COCl、C1531COCl、C1633COCl、C1735COCl、C1837COCl、CCOCl、C11COCl、C13COCl、C15COCl、C17COCl等が挙げられる。 Among the above-mentioned compounds, particularly preferred are C 8 H 17 COCl, C 9 H 19 in view of the affinity for a substance containing a metal element and the effect of imparting water repellency to the surface of the metal wafer. COCl, C 10 H 21 COCl, C 11 H 23 COCl, C 12 H 25 COCl, C 13 H 27 COCl, C 14 H 29 COCl, C 15 H 31 COCl, C 16 H 33 COCl, C 17 H 35 COCl, C 18 H 37 COCl, C 4 F 9 COCl, C 5 F 11 COCl, C 6 F 13 COCl, C 7 F 15 COCl, include C 8 F 17 COCl like.

前記一般式[8]で表される化合物としては、例えば、C11NH、C13NH、C15NH、C17NH、C19NH、C1021NH、C1123NH、C1225NH、C1327NH、C1429NH、C1531NH、C1633NH、C1735NH、C1837NH、CFNH、CFNH、CNH、CNH、CNH、CNH、CNH、CNH、CCHNH、C11NH、C11NH、C11CHNH、C13NH、C13NH、C13CHNH、C15NH、C15NH、C15CHNH、C17NH、C17NH、C17CHNH、CNH、C11NH、C15NH、(CNH、(CNH、(C11NH、(C13NH、(C15NH、(C17NH、(C19NH、(C1021NH、(C1123NH、(C1225NH、(C1327NH、(C1429NH、(C1531NH、(C1633NH、(C1735NH、(C1837NH、(CFNH、(CNH、(CNH、(CNH、(C11NH、(C13NH、(C15NH、(C17NH、(CNH、(C11NH、(C15NH、(CN、(CN、(CN、(C11N、(C13N、(C15N、(C17N、(C19N、(C1021N、(C1123N、(C1225N、(C1327N、(C1429N、(C1531N、(C1633N、(C1735N、(C1837N、(CFN、(CN、(CN、(CN、(C11N、(C13N、(C15N、(C17N、(CN、(C11N、(C15N、(C11)(CH)NH、(C13)(CH)NH、(C15)(CH)NH、(C17)(CH)NH、(C19)(CH)NH、(C1021)(CH)NH、(C1123)(CH)NH、(C1225)(CH)NH、(C1327)(CH)NH、(C1429)(CH)NH、(C1531)(CH)NH、(C1633)(CH)NH、(C1735)(CH)NH、(C1837)(CH)NH、(CF)(CH)NH、(C)(CH)NH、(C)(CH)NH、(C)(CH)NH、(C11)(CH)NH、(C13)(CH)NH、(C15)(CH)NH、(C17)(CH)NH、(C)(CHN、(C)(CHN、(C11)(CHN、(C13)(CHN、(C15)(CHN、(C17)(CHN、(C19)(CHN、(C1021)(CHN、(C1123)(CHN、(C1225)(CHN、(C1327)(CHN、(C1429)(CHN、(C1531)(CHN、(C1633)(CHN、(C1735)(CHN、(C1837)(CHN、(CF)(CHN、(C)(CHN、(C)(CHN、(C)(CHN、(C11)(CHN、(C13)(CHN、(C15)(CHN、(C17)(CHN等の化合物が挙げられる。また、前記一般式[8]で表される化合物は塩で用いられても良い。該塩としては、炭酸塩、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩などの無機酸塩や、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、フタル酸塩などの有機酸塩が挙げられる。 Examples of the compound represented by the general formula [8] include C 5 H 11 NH 2 , C 6 H 13 NH 2 , C 7 H 15 NH 2 , C 8 H 17 NH 2 , and C 9 H 19 NH 2. C 10 H 21 NH 2 , C 11 H 23 NH 2 , C 12 H 25 NH 2 , C 13 H 27 NH 2 , C 14 H 29 NH 2 , C 15 H 31 NH 2 , C 16 H 33 NH 2 , C 17 H 35 NH 2, C 18 H 37 NH 2, CF 3 NH 2, CF 3 C 2 H 4 NH 2, C 2 F 5 NH 2, C 2 F 5 C 2 H 4 NH 2, C 3 F 7 NH 2, C 3 F 7 C 2 H 4 NH 2, C 4 F 9 NH 2, C 4 F 9 C 2 H 4 NH 2, C 4 F 9 CH 2 NH 2, C 5 F 11 NH 2, C 5 F 11 C 2 H 4 NH 2 , C 5 F 11 CH 2 NH 2, C 6 F 13 NH 2, C 6 F 13 C 2 H 4 NH 2, C 6 F 13 CH 2 NH 2, C 7 F 15 NH 2, C 7 F 15 C 2 H 4 NH 2, C 7 F 15 CH 2 NH 2 , C 8 F 17 NH 2, C 8 F 17 C 2 H 4 NH 2, C 8 F 17 CH 2 NH 2, C 4 F 7 H 2 NH 2, C 6 F 11 H 2 NH 2 , C 8 F 15 H 2 NH 2 , (C 3 H 7 ) 2 NH, (C 4 H 9 ) 2 NH, (C 5 H 11 ) 2 NH, (C 6 H 13 ) 2 NH, ( C 7 H 15) 2 NH, (C 8 H 17) 2 NH, (C 9 H 19) 2 NH, (C 10 H 21) 2 NH, (C 11 H 23) 2 NH, (C 12 H 25) 2 NH, (C 13 H 27 ) 2 NH, (C 14 H 29 ) 2 NH, (C 15 H 31 ) 2 NH, (C 16 H 33 ) 2 NH, (C 17 H 35 ) 2 NH, (C 18 H 37 ) 2 NH, (CF 3 ) 2 NH, (C 2 F 5 ) 2 NH, (C 3 F 7 ) 2 NH, (C 4 F 9 ) 2 NH, (C 5 F 11 ) 2 NH, (C 6 F 13 ) 2 NH, (C 7 F 15 ) 2 NH, (C 8 F 17 ) 2 NH, (C 4 F 7 H 2 ) 2 NH, (C 6 F 11 H 2 ) 2 NH, (C 8 F 15 H 2 ) 2 NH, (C 2 H 5 ) 3 N, (C 3 H 7) 3 N, ( C 4 H 9) 3 N, (C 5 H 11) 3 N, (C 6 H 13) 3 N, (C 7 H 15) 3 N, (C 8 H 17) 3 N, (C 9 H 19 ) 3 N, (C 10 H 21 ) 3 N, (C 11 H 23 ) 3 N, (C 12 H 25 ) 3 N, ( C 13 H 27) 3 N, (C 14 H 29) 3 N, (C 15 H 31) 3 N, (C 16 H 33) 3 N, (C 17 H 35) 3 N, (C 18 H 37) 3 N, (CF 3 ) 3 N, (C 2 F 5 ) 3 N, (C 3 F 7 ) 3 N, (C 4 F 9 ) 3 N, (C 5 F 11 ) 3 N, (C 6 F 13 ) 3 N, (C 7 F 15 ) 3 N, (C 8 F 17 ) 3 N, (C 4 F 7 H 2 ) 3 N, (C 6 F 11 H 2 ) 3 N, (C 8 F 15 H 2 ) 3 N, (C 5 H 11 ) (CH 3 ) NH, (C 6 H 13 ) (CH 3 ) NH, (C 7 H 15 ) (CH 3 ) NH, (C 8 H 17 ) (CH 3 ) NH, (C 9 H 19 ) (CH 3 ) NH, (C 10 H 21 ) (CH 3 ) NH, (C 11 H 23 ) (CH 3 ) NH, (C 12 H 25) (CH 3) NH, (C 13 H 27) (CH 3) NH, (C 14 H 29) (CH 3) NH, (C 15 H 31) (CH 3) NH, (C 16 H 33 ) (CH 3 ) NH, (C 17 H 35 ) (CH 3 ) NH, (C 18 H 37 ) (CH 3 ) NH, (CF 3 ) (CH 3 ) NH, (C 2 F 5 ) (CH 3 ) NH, (C 3 F 7 ) (CH 3 ) NH, (C 4 F 9 ) (CH 3 ) NH, (C 5 F 11 ) (CH 3 ) NH, (C 6 F 13 ) (CH 3 ) NH, (C 7 F 15) (CH 3) NH, (C 8 F 17) (CH 3) NH, (C 3 H 7) (CH 3) 2 N, (C 4 H 9) (CH 3) 2 N, (C 5 H 11 ) (CH 3 ) 2 N, (C 6 H 13 ) (CH 3 ) 2 N, (C 7 H 15 ) (C H 3 ) 2 N, (C 8 H 17 ) (CH 3 ) 2 N, (C 9 H 19 ) (CH 3 ) 2 N, (C 10 H 21 ) (CH 3 ) 2 N, (C 11 H 23 ) (CH 3 ) 2 N, (C 12 H 25 ) (CH 3 ) 2 N, (C 13 H 27 ) (CH 3 ) 2 N, (C 14 H 29 ) (CH 3 ) 2 N, (C 15 H 31) (CH 3) 2 N, (C 16 H 33) (CH 3) 2 N, (C 17 H 35) (CH 3) 2 N, (C 18 H 37) (CH 3) 2 N, ( CF 3) (CH 3) 2 N, (C 2 F 5) (CH 3) 2 N, (C 3 F 7) (CH 3) 2 N, (C 4 F 9) (CH 3) 2 N, ( C 5 F 11 ) (CH 3 ) 2 N, (C 6 F 13 ) (CH 3 ) 2 N, (C 7 F 15 ) (CH 3 ) 2 N, (C 8 F 17 ) (CH 3 ) 2 N and the like. The compound represented by the general formula [8] may be used as a salt. Examples of the salt include inorganic acid salts such as carbonates, hydrochlorides, sulfates and nitrates, and organic acid salts such as acetates, propionates, butyrate and phthalates.

上記の化合物の中でも、金属系元素を含む物質に対する親和性、及び、金属系ウェハ表面への撥水性付与効果を考慮して、特に好ましいものは、例えば、C13NH、C15NH、C17NH、C19NH、C1021NH、C1123NH、C1225NH、C1327NH、C1429NH、C1531NH、C1633NH、C1735NH、C1837NH、(CNH、(C11NH、(C13NH、(C15NH、(C17NH、(C19NH、(C1021NH、(C1123NH、(C1225NH、(C1327NH、(C1429NH、(C1531NH、(C1633NH、(C1735NH、(C1837NH、(CN、(C11N、(C13N、(C15N、(C17N、(C19N、(C1021N、(C1123N、(C1225N、(C1327N、(C1429N、(C1531N、(C1633N、(C1735N、(C1837N、(C11)(CH)NH、(C13)(CH)NH、(C15)(CH)NH、(C17)(CH)NH、(C19)(CH)NH、(C1021)(CH)NH、(C1123)(CH)NH、(C1225)(CH)NH、(C1327)(CH)NH、(C1429)(CH)NH、(C1531)(CH)NH、(C1633)(CH)NH、(C1735)(CH)NH、(C1837)(CH)NH、(C)(CHN、(C11)(CHN、(C13)(CHN、(C15)(CHN、(C17)(CHN、(C19)(CHN、(C1021)(CHN、(C1123)(CHN、(C1225)(CHN、(C1327)(CHN、(C1429)(CHN、(C1531)(CHN、(C1633)(CHN、(C1735)(CHN、(C1837)(CHN、CNH、CNH、CCHNH、C11NH、C11NH、C11CHNH、C13NH、C13NH、C13CHNH、C15NH、C15NH、C15CHNH、C17NH、C17NH、C17CHNH等の化合物が挙げられる。 Among the above-mentioned compounds, particularly preferred are C 6 H 13 NH 2 and C 7 H in view of the affinity for a substance containing a metallic element and the effect of imparting water repellency to the metallic wafer surface. 15 NH 2, C 8 H 17 NH 2, C 9 H 19 NH 2, C 10 H 21 NH 2, C 11 H 23 NH 2, C 12 H 25 NH 2, C 13 H 27 NH 2, C 14 H 29 NH 2, C 15 H 31 NH 2, C 16 H 33 NH 2, C 17 H 35 NH 2, C 18 H 37 NH 2, (C 4 H 9) 2 NH, (C 5 H 11) 2 NH, ( C 6 H 13) 2 NH, (C 7 H 15) 2 NH, (C 8 H 17) 2 NH, (C 9 H 19) 2 NH, (C 10 H 21) 2 NH, (C 11 H 23) 2 NH, (C 12 H 2 ) 2 NH, (C 13 H 27) 2 NH, (C 14 H 29) 2 NH, (C 15 H 31) 2 NH, (C 16 H 33) 2 NH, (C 17 H 35) 2 NH, ( C 18 H 37) 2 NH, (C 4 H 9) 3 N, (C 5 H 11) 3 N, (C 6 H 13) 3 N, (C 7 H 15) 3 N, (C 8 H 17) 3 N, (C 9 H 19 ) 3 N, (C 10 H 21 ) 3 N, (C 11 H 23 ) 3 N, (C 12 H 25 ) 3 N, (C 13 H 27 ) 3 N, (C 14 H 29 ) 3 N, (C 15 H 31 ) 3 N, (C 16 H 33 ) 3 N, (C 17 H 35 ) 3 N, (C 18 H 37 ) 3 N, (C 5 H 11 ) ( CH 3 ) NH, (C 6 H 13 ) (CH 3 ) NH, (C 7 H 15 ) (CH 3 ) NH, (C 8 H 17 ) (CH 3 ) NH, (C 9 H 19 ) (CH 3 ) NH, (C 10 H 21 ) (CH 3 ) NH, (C 11 H 23 ) (CH 3 ) NH, (C 12 H 25 ) (CH 3 ) NH, (C 13 H 27 ) (CH 3 ) NH, (C 14 H 29 ) (CH 3 ) NH, (C 15 H 31 ) (CH 3 ) NH, (C 16 H 33 ) ( CH 3) NH, (C 17 H 35) (CH 3) NH, (C 18 H 37) (CH 3) NH, (C 4 H 9) (CH 3) 2 N, (C 5 H 11) (CH 3) 2 N, (C 6 H 13) (CH 3) 2 N, (C 7 H 15) (CH 3) 2 N, (C 8 H 17) (CH 3) 2 N, (C 9 H 19) (CH 3) 2 N, ( C 10 H 21) (CH 3) 2 N, (C 11 H 23) (CH 3) 2 , (C 12 H 25) ( CH 3) 2 N, (C 13 H 27) (CH 3) 2 N, (C 14 H 29) (CH 3) 2 N, (C 15 H 31) (CH 3) 2 N, (C 16 H 33 ) (CH 3) 2 N, (C 17 H 35) (CH 3) 2 N, (C 18 H 37) (CH 3) 2 N, C 4 F 9 NH 2, C 4 F 9 C 2 H 4 NH 2 , C 4 F 9 CH 2 NH 2 , C 5 F 11 NH 2 , C 5 F 11 C 2 H 4 NH 2 , C 5 F 11 CH 2 NH 2 , C 6 F 13 NH 2, C 6 F 13 C 2 H 4 NH 2, C 6 F 13 CH 2 NH 2, C 7 F 15 NH 2, C 7 F 15 C 2 H 4 NH 2, C 7 F 15 CH 2 NH 2, C 8 F 17 NH 2, C 8 F 17 C 2 H 4 NH 2, C 8 F 17 CH Compounds such as NH 2 and the like.

前記一般式[9]で表される化合物としては、例えば、C11COOH、C13COOH、C15COOH、C17COOH、C19COOH、C1021COOH、C1123COOH、C1225COOH、C1327COOH、C1429COOH、C1531COOH、C1633COOH、C1735COOH、C1837COOH、CCOOH、C11COOH、C13COOH、C15COOH、C17COOH等の化合物、あるいは、該化合物の−COOH基を、−COOCH基、−COOC基、−COOC基、-COSH基、-COSCH基に置き換えた化合物等が挙げられる。 Examples of the compound represented by the general formula [9] include C 5 H 11 COOH, C 6 H 13 COOH, C 7 H 15 COOH, C 8 H 17 COOH, C 9 H 19 COOH, and C 10 H 21. COOH, C 11 H 23 COOH, C 12 H 25 COOH, C 13 H 27 COOH, C 14 H 29 COOH, C 15 H 31 COOH, C 16 H 33 COOH, C 17 H 35 COOH, C 18 H 37 COOH, A compound such as C 6 H 5 COOH, C 5 F 11 COOH, C 6 F 13 COOH, C 7 F 15 COOH, C 8 F 17 COOH, or the —COOH group of the compound is replaced with —COOCH 3 group, —COOC 3 group, 2 H 5 group, -COOC 6 H 5 group, -COSH group, and compounds obtained by replacing the 3 groups -COSCH etc.

上記の化合物の中でも、金属系元素を含む物質に対する親和性、及び、金属系ウェハ表面への撥水性付与効果を考慮して、特に好ましいものは、例えば、C11COOH、C13COOH、C15COOH、C17COOH、C19COOH、C1021COOH、C1123COOH、C1225COOH、C1327COOH、C1429COOH、C1531COOH、C1633COOH、C1735COOH、C1837COOH、あるいは、該化合物の−COOH基を、−COOCH基、−COOC基、−COOC基、-COSH基、-COSCH基に置き換えた化合物等が挙げられる。 Among the above-mentioned compounds, particularly preferred are C 5 H 11 COOH, C 6 H 13 in consideration of the affinity for a substance containing a metal element and the effect of imparting water repellency to the surface of the metal wafer. COOH, C 7 H 15 COOH, C 8 H 17 COOH, C 9 H 19 COOH, C 10 H 21 COOH, C 11 H 23 COOH, C 12 H 25 COOH, C 13 H 27 COOH, C 14 H 29 COOH, C 15 H 31 COOH, C 16 H 33 COOH, C 17 H 35 COOH, C 18 H 37 COOH, or the —COOH group of the compound is replaced with —COOCH 3 group, —COOC 2 H 5 group, —COOC 6 H Examples thereof include compounds in which 5 groups, -COSH group, and -COSCH 3 group are substituted.

前記一般式[10]で表される化合物としては、例えば、CNCO、CNCO、CNCO、C11NCO、C13NCO、C15NCO、C17NCO、C19NCO、C1021NCO、C1123NCO、C1225NCO、C1327NCO、C1429NCO、C1531NCO、C1633NCO、C1735NCO、C1837NCO、CFNCO、CFCHNCO、CFNCO、CNCO、CCHNCO、CNCO、CNCO、CCHNCO、CNCO、CNCO、CCHNCO、CNCO、C11NCO、C11CHNCO、C11NCO、C13NCO、C13CHNCO、C13NCO、C15NCO、C15CHNCO、C15NCO、C17NCO、C17CHNCO、C17NCO、C(NCO)、C(NCO)、C(NCO)、C10(NCO)、C12(NCO)、C14(NCO)、C16(NCO)、C18(NCO)、C1020(NCO)、C1122(NCO)、C1224(NCO)、C1326(NCO)、C1428(NCO)、C1530(NCO)、C1632(NCO)、C1734(NCO)、C1836(NCO)、(NCO)CNCO、(NCO)CNCO、(NCO)CNCO、(NCO)C10NCO、(NCO)C12NCO、(NCO)C14NCO、(NCO)C16NCO、(NCO)C18NCO、(NCO)C1020NCO、(NCO)C1122NCO、(NCO)C1224NCO、(NCO)C1326NCO、(NCO)C1428NCO、(NCO)C1530NCO、(NCO)C1632NCO、(NCO)C1734NCO、(NCO)C1836NCO、C(NCO)、C(NCO)、C(NCO)、C(NCO)、C11(NCO)、C13(NCO)、C15(NCO)、C17(NCO)、C1019(NCO)、C1121(NCO)、C1223(NCO)、C1325(NCO)、C1427(NCO)、C1529(NCO)、C1631(NCO)、C1733(NCO)、C1835(NCO)、C(NCO)、(NCO)(NCO)、(NCO)(NCO)、(NCO)(NCO)、(NCO)(NCO)、(NCO)10(NCO)、(NCO)12(NCO)、(NCO)14(NCO)、(NCO)16(NCO)、(NCO)1018(NCO)、(NCO)1120(NCO)、(NCO)1222(NCO)、(NCO)1324(NCO)、(NCO)1426(NCO)、(NCO)1528(NCO)、(NCO)1630(NCO)、(NCO)1732(NCO)、(NCO)1834(NCO)等のイソシアネート化合物、あるいは、前記イソシアネート化合物のイソシアネート基(−NCO基)を、−SH基、−CHO基、−CONHOH基、イミダゾリン環(下式[18])等の窒素元素を含む環構造に置き換えた化合物等が挙げられる。

Figure 2013118347
Examples of the compound represented by the general formula [10] include C 2 H 5 NCO, C 3 H 7 NCO, C 4 H 9 NCO, C 5 H 11 NCO, C 6 H 13 NCO, and C 7 H 15. NCO, C 8 H 17 NCO, C 9 H 19 NCO, C 10 H 21 NCO, C 11 H 23 NCO, C 12 H 25 NCO, C 13 H 27 NCO, C 14 H 29 NCO, C 15 H 31 NCO, C 16 H 33 NCO, C 17 H 35 NCO, C 18 H 37 NCO, CF 3 NCO, CF 3 CH 2 NCO, CF 3 C 2 H 4 NCO, C 2 F 5 NCO, C 2 F 5 CH 2 NCO, C 2 F 5 C 2 H 4 NCO, C 3 F 7 NCO, C 3 F 7 CH 2 NCO, C 3 F 7 C 2 H 4 NCO, C 4 F 9 NCO, C 4 F 9 CH 2 N O, C 4 F 9 C 2 H 4 NCO, C 5 F 11 NCO, C 5 F 11 CH 2 NCO, C 5 F 11 C 2 H 4 NCO, C 6 F 13 NCO, C 6 F 13 CH 2 NCO, C 6 F 13 C 2 H 4 NCO, C 7 F 15 NCO, C 7 F 15 CH 2 NCO, C 7 F 15 C 2 H 4 NCO, C 8 F 17 NCO, C 8 F 17 CH 2 NCO, C 8 F 17 C 2 H 4 NCO, C 2 H 4 (NCO) 2 , C 3 H 6 (NCO) 2 , C 4 H 8 (NCO) 2 , C 5 H 10 (NCO) 2 , C 6 H 12 (NCO ) 2 , C 7 H 14 (NCO) 2 , C 8 H 16 (NCO) 2 , C 9 H 18 (NCO) 2 , C 10 H 20 (NCO) 2 , C 11 H 22 (NCO) 2 , C 12 H 24 (NCO) 2, C 3 H 26 (NCO) 2, C 14 H 28 (NCO) 2, C 15 H 30 (NCO) 2, C 16 H 32 (NCO) 2, C 17 H 34 (NCO) 2, C 18 H 36 (NCO ) 2 , (NCO) C 2 H 4 NCO, (NCO) C 3 H 6 NCO, (NCO) C 4 H 8 NCO, (NCO) C 5 H 10 NCO, (NCO) C 6 H 12 NCO, (NCO) ) C 7 H 14 NCO, (NCO) C 8 H 16 NCO, (NCO) C 9 H 18 NCO, (NCO) C 10 H 20 NCO, (NCO) C 11 H 22 NCO, (NCO) C 12 H 24 NCO, (NCO) C 13 H 26 NCO, (NCO) C 14 H 28 NCO, (NCO) C 15 H 30 NCO, (NCO) C 16 H 32 NCO, (NCO) C 17 H 3 NCO, (NCO) C 18 H 36 NCO, C 2 H 3 (NCO) 3, C 3 H 5 (NCO) 3, C 4 H 7 (NCO) 3, C 5 H 9 (NCO) 3, C 6 H 11 (NCO) 3 , C 7 H 13 (NCO) 3 , C 8 H 15 (NCO) 3 , C 9 H 17 (NCO) 3 , C 10 H 19 (NCO) 3 , C 11 H 21 (NCO) 3 , C 12 H 23 (NCO) 3, C 13 H 25 (NCO) 3, C 14 H 27 (NCO) 3, C 15 H 29 (NCO) 3, C 16 H 31 (NCO) 3, C 17 H 33 (NCO) 3 , C 18 H 35 (NCO) 3 , C (NCO) 4 , (NCO) 2 C 2 H 2 (NCO) 2 , (NCO) 2 C 3 H 4 (NCO) 2 , (NCO) 2 C 4 H 6 (NCO) 2 , ( CO) 2 C 5 H 8 ( NCO) 2, (NCO) 2 C 6 H 10 (NCO) 2, (NCO) 2 C 7 H 12 (NCO) 2, (NCO) 2 C 8 H 14 (NCO) 2 , (NCO) 2 C 9 H 16 (NCO) 2 , (NCO) 2 C 10 H 18 (NCO) 2 , (NCO) 2 C 11 H 20 (NCO) 2 , (NCO) 2 C 12 H 22 (NCO) ) 2 , (NCO) 2 C 13 H 24 (NCO) 2 , (NCO) 2 C 14 H 26 (NCO) 2 , (NCO) 2 C 15 H 28 (NCO) 2 , (NCO) 2 C 16 H 30 (NCO) 2, (NCO) 2 C 17 H 32 (NCO) 2, (NCO) 2 C 18 H 34 (NCO) isocyanate compounds such as 2, or isocyanate of the isocyanate compound The (-NCO group), -SH group, -CHO group, -CONHOH group, imidazoline ring (the following formulas [18]) Compound was replaced by a ring structure containing a nitrogen element such like.
Figure 2013118347

上記の化合物の中でも、金属系元素を含む物質に対する親和性、及び、金属系ウェハ表面への撥水性付与効果を考慮して、特に好ましいものは、例えば、CNCO、C11NCO、C13NCO、C15NCO、C17NCO、C19NCO、C1021NCO、C1123NCO、C1225NCO、C1327NCO、C1429NCO、C1531NCO、C1633NCO、C1735NCO、C1837NCO、CCHNCO、CNCO、CNCO、CCHNCO、CNCO、C11NCO、C11CHNCO、C11NCO、C13NCO、C13CHNCO、C13NCO、C15NCO、C15CHNCO、C15NCO、C17NCO、C17CHNCO、C17NCO等のイソシアネート化合物、あるいは、前記イソシアネート化合物のイソシアネート基(−NCO基)を、−SH基、−CHO基、−CONHOH基、イミダゾリン環等の窒素元素を含む環構造に置き換えた化合物等が挙げられる。 Among the above-mentioned compounds, particularly preferred are C 4 H 9 NCO, C 5 H 11 in view of the affinity for a substance containing a metal element and the effect of imparting water repellency to the metal wafer surface. NCO, C 6 H 13 NCO, C 7 H 15 NCO, C 8 H 17 NCO, C 9 H 19 NCO, C 10 H 21 NCO, C 11 H 23 NCO, C 12 H 25 NCO, C 13 H 27 NCO, C 14 H 29 NCO, C 15 H 31 NCO, C 16 H 33 NCO, C 17 H 35 NCO, C 18 H 37 NCO, C 3 F 7 CH 2 NCO, C 3 F 7 C 2 H 4 NCO, C 4 F 9 NCO, C 4 F 9 CH 2 NCO, C 4 F 9 C 2 H 4 NCO, C 5 F 11 NCO, C 5 F 11 CH 2 NCO, C 5 F 11 C 2 H 4 CO, C 6 F 13 NCO, C 6 F 13 CH 2 NCO, C 6 F 13 C 2 H 4 NCO, C 7 F 15 NCO, C 7 F 15 CH 2 NCO, C 7 F 15 C 2 H 4 NCO, C 8 F 17 NCO, C 8 F 17 CH 2 NCO, C 8 F 17 C 2 H 4 isocyanate compounds such as NCO, or an isocyanate group of the isocyanate compound (-NCO group), -SH, -CHO, , -CONHOH group, compounds substituted with a ring structure containing a nitrogen element such as an imidazoline ring, and the like.

前記一般式[11]で表される化合物としては、例えば、CS、CHS、CS、CS、CS、C11S、C13S、C15S、C17S、C19S、C1021S、C1123S、C1225S、C1327S、C1429S、C1531S、C1633S、C1735S、C1837S、CNS、CHNS、CNS、CNS、CNS、C11NS、C13NS、C15NS、C17NS、C19NS、C1021NS、C1123NS、C1225NS、C1327NS、C1429NS、C1531NS、C1633NS、C1735NS、C1837NS等の化合物が挙げられる。なお、CSはチオフェン、CSはチオフェン環、CNSはチアゾール、CNSはチアゾール環を示す。 Examples of the compound represented by the general formula [11] include C 4 H 4 S, CH 3 C 4 H 3 S, C 2 H 5 C 4 H 3 S, C 3 H 7 C 4 H 3 S, C 4 H 9 C 4 H 3 S, C 5 H 11 C 4 H 3 S, C 6 H 13 C 4 H 3 S, C 7 H 15 C 4 H 3 S, C 8 H 17 C 4 H 3 S, C 9 H 19 C 4 H 3 S, C 10 H 21 C 4 H 3 S, C 11 H 23 C 4 H 3 S, C 12 H 25 C 4 H 3 S, C 13 H 27 C 4 H 3 S, C 14 H 29 C 4 H 3 S, C 15 H 31 C 4 H 3 S, C 16 H 33 C 4 H 3 S, C 17 H 35 C 4 H 3 S, C 18 H 37 C 4 H 3 S, C 3 H 3 NS, CH 3 C 3 H 2 NS, C 2 H 5 C 3 H 2 NS, C 3 H 7 C 3 H 2 NS, C 4 9 C 3 H 2 NS, C 5 H 11 C 3 H 2 NS, C 6 H 13 C 3 H 2 NS, C 7 H 15 C 3 H 2 NS, C 8 H 17 C 3 H 2 NS, C 9 H 19 C 3 H 2 NS, C 10 H 21 C 3 H 2 NS, C 11 H 23 C 3 H 2 NS, C 12 H 25 C 3 H 2 NS, C 13 H 27 C 3 H 2 NS, C 14 H 29 C 3 H 2 NS, C 15 H 31 C 3 H 2 NS, C 16 H 33 C 3 H 2 NS, C 17 H 35 C 3 H 2 NS, C 18 H 37 C 3 H 2 NS, etc. Can be mentioned. C 4 H 4 S represents thiophene, C 4 H 3 S represents a thiophene ring, C 3 H 3 NS represents a thiazole, and C 3 H 2 NS represents a thiazole ring.

前記一般式[12]で表される化合物としては、例えば、CHCOOCOCH、CCOOCOC、CCOOCOC、CCOOCOC、C11COOCOC11、C13COOCOC13、C15COOCOC15、C17COOCOC17、C19COOCOC19、C1021COOCOC1021、C1123COOCOC1123、C1225COOCOC1225、C1327COOCOC1327、C1429COOCOC1429、C1531COOCOC1531、C1633COOCOC1633、C1735COOCOC1735、C1837COOCOC1837、CCOOCOC、CFCOOCOCF、CCOOCOC、CCOOCOC、CCOOCOC、C11COOCOC11、C13COOCOC13、C15COOCOC15、C17COOCOC17等の化合物が挙げられる。 Examples of the compound represented by the general formula [12] include CH 3 COOCOCH 3 , C 2 H 5 COOCOC 2 H 5 , C 3 H 7 COOCOC 3 H 7 , C 4 H 9 COOCOC 4 H 9 and C 5. H 11 COOCOC 5 H 11, C 6 H 13 COOCOC 6 H 13, C 7 H 15 COOCOC 7 H 15, C 8 H 17 COOCOC 8 H 17, C 9 H 19 COOCOC 9 H 19, C 10 H 21 COOCOC 10 H 21, C 11 H 23 COOCOC 11 H 23, C 12 H 25 COOCOC 12 H 25, C 13 H 27 COOCOC 13 H 27, C 14 H 29 COOCOC 14 H 29, C 15 H 31 COOCOC 15 H 31, C 16 H 33 COOCOC 16 H 33 , C 17 H 3 5 COOCOC 17 H 35, C 18 H 37 COOCOC 18 H 37, C 6 H 5 COOCOC 6 H 5, CF 3 COOCOCF 3, C 2 F 5 COOCOC 2 F 5, C 3 F 7 COOCOC 3 F 7, C 4 F 9 COOCOC 4 F 9 , C 5 F 11 COOCOC 5 F 11 , C 6 F 13 COOCOC 6 F 13 , C 7 F 15 COOCOC 7 F 15 , C 8 F 17 COOCOC 8 F 17 and the like.

また、前記一般式[6]〜[12]で表される化合物及びその塩化合物から選ばれる化合物は、Griffin法によるHLB値が0.001乃至10であるものであると、金属系ウェハ表面により高い撥水性を付与することが可能であるため、好ましい。   Further, the compound selected from the compounds represented by the general formulas [6] to [12] and the salt compounds thereof has a HLB value of 0.001 to 10 according to the Griffin method, depending on the surface of the metal wafer. It is preferable because high water repellency can be imparted.

また、前記一般式[6]〜[12]で表される化合物及びその塩化合物から選ばれる化合物は、下記一般式[19]で表される化合物及びその塩化合物であると、金属系ウェハ表面により高い撥水性を付与することが可能であるため、好ましい。
24−X11 [19]
[式[19]中、X11は、−P(O)(OH)、−NH基、−N=C=O基、−SH基、-CONHOH基、イミダゾリン環からなる群から選ばれる少なくとも1つであり、R24は、炭素数が4乃至18の炭化水素基、又は、C2t+1−(CH−基(t=4〜8、u=0〜2)である。]
Further, the compound selected from the compounds represented by the general formulas [6] to [12] and a salt compound thereof is a compound represented by the following general formula [19] and a salt compound thereof, and a metal-based wafer surface It is preferable because higher water repellency can be imparted.
R 24 -X 11 [19]
[In Formula [19], X 11 is selected from the group consisting of —P (O) (OH) 2 , —NH 2 group, —N═C═O group, —SH group, —CONHOH group, and imidazoline ring. At least one, and R 24 is a hydrocarbon group having 4 to 18 carbon atoms or a C t F 2t + 1 — (CH 2 ) u — group (t = 4 to 8, u = 0 to 2). . ]

本発明の第2方法で用いる溶媒は、具体的には、前記第1方法で述べた、炭化水素類、エステル類、エーテル類、ケトン類、含ハロゲン溶媒、スルホキシド系溶媒、ラクトン系溶媒、カーボネート系溶媒、OH基を持たない多価アルコールの誘導体、N−H基を持たない窒素元素含有溶媒と同様の溶媒、及び、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、テトラプロピレングリコール、グリセリン等のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノプロピルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチレングリコールモノメチルエーテル等のOH基を持つ多価アルコールの誘導体、ホルムアミド等のN−H基を持つ窒素元素含有溶媒が挙げられる。   Specifically, the solvent used in the second method of the present invention is the hydrocarbon, ester, ether, ketone, halogen-containing solvent, sulfoxide solvent, lactone solvent, carbonate described in the first method. Solvent, polyhydric alcohol derivative not having OH group, solvent similar to nitrogen element-containing solvent not having NH group, and water, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol , Ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, dipropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, triethylene glycol Propylene glycol, tetraethylene glycol, tetrapropylene Alcohols such as ethylene glycol, glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tri Ethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monopropyl ether, Raethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene Polyhydric alcohols with OH groups such as glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, tetrapropylene glycol monomethyl ether, butylene glycol monomethyl ether Invitation Nitrogen element-containing solvents having an N—H group such as a conductor and formamide are exemplified.

また、前記溶媒の一部、又は、全てに不燃性のものを使うと、撥水性薬液が不燃性になる、あるいは、引火点が高くなって、該薬液の危険性が低下するので好ましい。含ハロゲン溶媒は不燃性のものが多く、不燃性含ハロゲン溶媒は不燃性溶媒として好適に使用できる。また、水も不燃性溶媒として使用できる。   Further, it is preferable to use a non-flammable solvent for a part or all of the solvent because the water-repellent chemical solution becomes non-flammable or the flash point becomes high and the risk of the chemical solution decreases. Many halogen-containing solvents are non-flammable, and non-flammable halogen-containing solvents can be suitably used as non-flammable solvents. Water can also be used as a non-flammable solvent.

また、前記溶媒として引火点が70℃を超える溶媒を用いると、消防法上の安全性の観点から好ましい。   In addition, it is preferable to use a solvent having a flash point exceeding 70 ° C. as the solvent from the viewpoint of safety in the fire service law.

また、「化学品の分類及び表示に関する国際的調和システム;GHS」によると、引火点が93℃以下の溶媒を「引火性液体」として定義している。そのため、不燃性溶媒でなくとも、前記溶媒として引火点が93℃を超える溶媒を用いると、前記撥水性薬液の引火点は93℃超になりやすく、該薬液が「引火性液体」に該当し難くなるため、安全性の観点からさらに好ましい。   According to “International Harmonized System for Classification and Labeling of Chemicals; GHS”, a solvent having a flash point of 93 ° C. or lower is defined as “flammable liquid”. Therefore, even if it is not a nonflammable solvent, if a solvent having a flash point exceeding 93 ° C. is used as the solvent, the flash point of the water repellent chemical solution tends to exceed 93 ° C., and the chemical solution corresponds to “flammable liquid”. Since it becomes difficult, it is more preferable from the viewpoint of safety.

また、ラクトン系溶媒や、カーボネート系溶媒や、多価アルコールの誘導体は、引火点が高いものが多いので、前記撥水性薬液の危険性を低くできるので好ましい。上記の安全性の観点から、具体的には、前記第1方法で述べた引火点が70℃を超える溶媒、あるいは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、テトラプロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノプロピルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの引火点が70℃を超える溶媒が好ましく、さらには、前記第1方法で述べた引火点が93℃を超える溶媒、あるいは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、テトラプロピレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノプロピルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの引火点が93℃を超える溶媒がさらに好ましい。   In addition, lactone solvents, carbonate solvents, and polyhydric alcohol derivatives are preferred because many of them have a high flash point, so that the risk of the water-repellent chemical solution can be reduced. From the viewpoint of safety, specifically, a solvent having a flash point exceeding 70 ° C. described in the first method, or ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, Dipropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, tripropylene glycol, tetraethylene glycol, tetrapropylene glycol, glycerin, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl Ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol Monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monopropyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, di Flash point of 70 ° C for propylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, tetrapropylene glycol monomethyl ether, etc. Over melting In addition, a solvent having a flash point exceeding 93 ° C. described in the first method, or ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, dipropylene glycol, 1,2 -Butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, tripropylene glycol, tetraethylene glycol, tetrapropylene glycol, glycerin, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tri Ethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobuty Ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monopropyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol A solvent having a flash point of more than 93 ° C., such as monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, tetrapropylene glycol monomethyl ether, is more preferable.

また、金属系ウェハ用撥水性薬液中の、前記一般式[6]〜[12]で表される化合物及びその塩化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物の濃度は、該金属系ウェハ用薬液の総量100質量%に対して0.0005〜2質量%であることが好ましい。0.0005質量%未満では、撥水性付与効果が不十分となる傾向があり、2質量%超であると溶媒に溶解しにくい傾向がある。さらに好ましくは0.001〜1質量%、特に好ましくは0.0015〜0.8質量%である。なお、金属系ウェハ用撥水性薬液が、有機溶媒として低沸点のものを含んでいてもよいが、該金属系ウェハ用撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分の沸点が40℃超であることが重要である。該沸点は、60℃超であることがより好ましく、80℃超であることがさらに好ましい。   Further, the concentration of at least one compound selected from the group consisting of the compounds represented by the general formulas [6] to [12] and a salt compound thereof in the water-repellent chemical solution for metal wafers is the metal wafer. It is preferable that it is 0.0005-2 mass% with respect to 100 mass% of total amounts of a chemical | medical solution. If it is less than 0.0005% by mass, the effect of imparting water repellency tends to be insufficient, and if it exceeds 2% by mass, it tends to be difficult to dissolve in a solvent. More preferably, it is 0.001-1 mass%, Most preferably, it is 0.0015-0.8 mass%. The water-repellent chemical solution for metal-based wafers may contain an organic solvent having a low boiling point. Among the components contained in the water-repellent chemical solution for metal-based wafers, the component having the largest amount by mass ratio. It is important that the boiling point is above 40 ° C. The boiling point is more preferably more than 60 ° C., and further preferably more than 80 ° C.

なお、金属系ウェハ用撥水性薬液の溶媒としては、より優れた撥水性を付与できるとの理由で、炭化水素類、エステル類、エーテル類、ケトン類、多価アルコールの誘導体の中でOH基を持たないもの、水、または、それらの混合液が好ましい。さらに、洗浄液、特に水系液体からなる洗浄液との置換性を考慮すると、OH基を持たない多価アルコールの誘導体、水、または、それらの混合液が好ましい。   In addition, as a solvent of the water-repellent chemical solution for metal-based wafers, an OH group is included among hydrocarbons, esters, ethers, ketones, and polyhydric alcohol derivatives, because it can provide more excellent water repellency. Those having no water, water, or a mixture thereof are preferred. Furthermore, in consideration of the displaceability with a cleaning liquid, particularly a cleaning liquid composed of an aqueous liquid, a derivative of a polyhydric alcohol having no OH group, water, or a mixture thereof is preferable.

本発明の洗浄方法では、前記撥水性薬液、すなわちケイ素系ウェハ用撥水性薬液または金属系ウェハ用撥水性薬液を40℃以上にするので、該薬液において希釈に用いられることのある溶媒は、沸点が40℃以上のものであることが好ましい。なお、沸点が40℃未満の溶媒を用いてもよいが、沸点が40℃超の他の溶媒を、該撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分(以下、主溶媒成分と記載する場合がある)として用いることが好ましい。前記主溶媒成分は、沸点が50℃以上のものがより好ましく、さらには、70℃以上のものが特に好ましい。   In the cleaning method of the present invention, the water-repellent chemical solution, that is, the water-repellent chemical solution for silicon-based wafers or the water-repellent chemical solution for metal-based wafers is set to 40 ° C. or higher. Is preferably 40 ° C. or higher. Although a solvent having a boiling point of less than 40 ° C. may be used, the other solvent having a boiling point of more than 40 ° C. is the component having the largest amount by mass ratio among the components contained in the water-repellent chemical liquid (hereinafter referred to as main component). It may be described as a solvent component). The main solvent component preferably has a boiling point of 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher.

また、前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液は、前記一般式[1]で表されるケイ素化合物A、酸又は塩基や、溶媒の他に、添加剤等を含有してもよい。また同様に、前記金属系ウェハ用撥水性薬液は、前記一般式[6]〜[12]で表される化合物及びその塩化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と、溶媒の他に、添加剤等を含有してもよい。該添加剤としては、過酸化水素、オゾンなどの酸化剤、界面活性剤等が挙げられる。また、ウェハの凹凸パターンの一部に、前記ケイ素化合物A、あるいは、前記一般式[6]〜[12]で表される化合物では撥水性被膜が形成しない材質がある場合は、該材質に撥水性被膜を形成できるものを添加しても良い。また、前記ケイ素系ウェハ用撥水性薬液において、ケイ素化合物Bを得る以外の目的で他の酸を添加しても良い。   Moreover, the said water-repellent chemical | medical solution for silicon wafers may contain an additive etc. other than the silicon compound A represented by the said General formula [1], an acid or a base, and a solvent. Similarly, the water-repellent chemical solution for a metal-based wafer includes at least one compound selected from the group consisting of the compounds represented by the general formulas [6] to [12] and a salt compound thereof, and a solvent. , May contain additives and the like. Examples of the additive include oxidizing agents such as hydrogen peroxide and ozone, and surfactants. In addition, when a part of the concave / convex pattern of the wafer includes a material that does not form a water-repellent coating with the silicon compound A or the compounds represented by the general formulas [6] to [12], the material is repellent. You may add what can form an aqueous film. Further, in the water-repellent chemical solution for silicon-based wafer, other acid may be added for the purpose other than obtaining the silicon compound B.

本発明において、ウェハの凹凸パターンの少なくとも凹部に前記撥水性薬液や洗浄液を保持できるのであれば、該ウェハの洗浄方式は特に限定されない。ウェハの洗浄方式としては、ウェハをほぼ水平に保持して回転させながら回転中心付近に液体を供給してウェハを1枚ずつ洗浄するスピン洗浄に代表される枚葉方式や、洗浄槽内で複数枚のウェハを浸漬し洗浄するバッチ方式が挙げられる。なお、ウェハの凹凸パターンの少なくとも凹部に前記撥水性薬液や洗浄液を供給するときの該撥水性薬液や洗浄液の形態としては、該凹部に保持された時に液体になるものであれば特に限定されず、たとえば、液体、蒸気などがある。   In the present invention, the cleaning method of the wafer is not particularly limited as long as the water-repellent chemical liquid or the cleaning liquid can be held in at least the concave portion of the concave / convex pattern of the wafer. As a wafer cleaning method, a wafer cleaning method represented by spin cleaning in which a wafer is cleaned one by one by supplying liquid to the vicinity of the rotation center while rotating the wafer while holding the wafer substantially horizontal, or a plurality of cleaning methods in the cleaning tank. One example is a batch system in which a single wafer is immersed and washed. The form of the water-repellent chemical liquid or cleaning liquid when supplying the water-repellent chemical liquid or cleaning liquid to at least the concave portion of the concave / convex pattern of the wafer is not particularly limited as long as it becomes a liquid when held in the concave portion. For example, there are liquid, vapor and the like.

本発明において、ウェハは凹凸パターンを有するものであれば、特に限定されないが、例えば、凹凸パターンの凹部の表面に、ケイ素元素を含むウェハや、チタン、タングステン、アルミニウム、銅、スズ、タンタル、及び、ルテニウムのうち少なくとも1種の元素を有するウェハが使用される。   In the present invention, the wafer is not particularly limited as long as it has a concavo-convex pattern, for example, a wafer containing silicon element on the surface of the concave portion of the concavo-convex pattern, titanium, tungsten, aluminum, copper, tin, tantalum, and A wafer having at least one element of ruthenium is used.

凹凸パターンの凹部の表面にケイ素元素を含むウェハは、例えば、シリコン、酸化ケイ素、及び、窒化ケイ素から選ばれる少なくとも1つの成分がウェハの少なくとも凹部表面に形成したもの、あるいは、凹凸パターンを形成したときに、少なくとも凹部表面がシリコン、酸化ケイ素、及び、窒化ケイ素から選ばれる少なくとも1つの成分となるものも含まれる。また、シリコン、酸化ケイ素、及び、窒化ケイ素から選ばれる少なくとも1つの成分がウェハの少なくとも凹部表面の一部に形成したもの、あるいは、凹凸パターンを形成したときに、少なくとも凹部表面の一部がシリコン、酸化ケイ素、及び、窒化ケイ素から選ばれる少なくとも1つの成分となるものであってもよい。この場合、少なくとも凹部表面の一部に存在しているシリコン、酸化ケイ素、及び、窒化ケイ素から選ばれる少なくとも1つの表面に、ケイ素系ウェハ用撥水性薬液によって撥水性被膜が形成される。従って、前記撥水性被膜は前記ウェハの少なくとも凹部表面の一部に形成されるものであってもよい。   The wafer containing silicon element on the concave surface of the concave / convex pattern is formed, for example, by forming at least one component selected from silicon, silicon oxide, and silicon nitride on at least the concave surface of the wafer, or forming the concave / convex pattern. Sometimes, at least the surface of the recess is at least one component selected from silicon, silicon oxide, and silicon nitride. In addition, at least one component selected from silicon, silicon oxide, and silicon nitride is formed on at least a part of the concave surface of the wafer, or when the concave / convex pattern is formed, at least a part of the concave surface is silicon. , Silicon oxide, and silicon nitride may be used as at least one component. In this case, a water-repellent film is formed on at least one surface selected from silicon, silicon oxide, and silicon nitride present on at least a part of the concave surface by the water-repellent chemical solution for silicon-based wafers. Accordingly, the water repellent coating may be formed on at least a part of the concave surface of the wafer.

また、凹凸パターンの凹部の表面に、チタン、タングステン、アルミニウム、銅、スズ、タンタル、及び、ルテニウムのうち少なくとも1種の元素を有するウェハは、シリコンウェハ、シリコン及び/または酸化ケイ素(SiO)を含む複数の成分から構成されたウェハ、シリコンカーバイドウェハ、サファイアウェハ、各種化合物半導体ウェハ、及び、プラスチックウェハなどの表面を、チタン、窒化チタン、酸化チタン等のチタン元素を含む物質、あるいは、タングステン、酸化タングステン等のタングステン元素を含む物質、アルミニウムや酸化アルミニウム等のアルミニウム元素を含む物質、銅や酸化銅等の銅元素を含む物質、スズや酸化スズ等のスズ元素を含む物質、窒化タンタルや酸化タンタル等のタンタル元素を含む物質、あるいは、ルテニウムや酸化ルテニウム等のルテニウム元素を含む物質の層で被覆したもの、またはウェハ上に多層膜を形成し、そのうちの少なくとも1層が前記金属系元素を含む物質の層であるもの等が挙げられ、上記の凹凸パターン形成工程は、前記金属系元素を含む物質の層を含む層において行われる。また、凹凸パターンを形成したときに、該凹凸パターンの表面の少なくとも一部が、前記金属系元素のうち少なくとも1種の元素を有する物質となるものも含まれる。 A wafer having at least one element of titanium, tungsten, aluminum, copper, tin, tantalum, and ruthenium on the surface of the concave portion of the concave / convex pattern is a silicon wafer, silicon and / or silicon oxide (SiO 2 ). The surface of wafers, silicon carbide wafers, sapphire wafers, various compound semiconductor wafers, plastic wafers, and the like composed of a plurality of components containing tantalum, materials containing titanium elements such as titanium, titanium nitride, and titanium oxide, or tungsten A substance containing a tungsten element such as tungsten oxide, a substance containing an aluminum element such as aluminum or aluminum oxide, a substance containing a copper element such as copper or copper oxide, a substance containing a tin element such as tin or tin oxide, tantalum nitride, Substances containing tantalum element such as tantalum oxide Alternatively, a material coated with a layer containing a ruthenium element such as ruthenium or ruthenium oxide, or a multilayer film formed on a wafer, at least one of which is a layer containing a material containing the metal-based element, etc. For example, the concavo-convex pattern forming step is performed in a layer including a layer of a substance including the metal element. In addition, when the concavo-convex pattern is formed, at least a part of the surface of the concavo-convex pattern includes a material having at least one element among the metal-based elements.

また、前記金属系元素のうち少なくとも1種の元素を有する物質を含む複数の成分から構成されたウェハに対しても、前記金属系元素のうち少なくとも1種の元素を有する物質の表面に前記金属系ウェハ用撥水性薬液によって撥水性被膜を形成することができる。該複数の成分から構成されたウェハとしては、金属系元素のうち少なくとも1種の元素を有する物質が少なくとも凹部表面の一部に形成したもの、あるいは、凹凸パターンを形成したときに、少なくとも凹部表面の一部が、金属系元素のうち少なくとも1種の元素を有する物質となるものも含まれる。なお、本発明の金属系ウェハ用撥水性薬液で撥水性被膜を形成できるのは前記凹凸パターン中の、金属系元素のうち少なくとも1種の元素を有する物質部分の表面である。従って、前記撥水性被膜は前記金属系ウェハの少なくとも凹部表面の一部に金属系ウェハ用撥水性薬液によって形成されるものであってもよい。   In addition, even on a wafer composed of a plurality of components including a substance having at least one element among the metal-based elements, the metal is formed on the surface of the substance having at least one element among the metal-based elements. A water-repellent coating can be formed with a water-repellent chemical solution for a wafer. The wafer composed of the plurality of components is a wafer in which a substance having at least one element among metal elements is formed on at least a part of the concave surface, or at least the concave surface when a concave / convex pattern is formed. A part of which becomes a substance having at least one element among metal-based elements is also included. In addition, it is the surface of the substance part which has at least 1 sort (s) of element in the said uneven | corrugated pattern that can form a water-repellent film with the water-repellent chemical solution for metal-based wafers of the present invention. Therefore, the water-repellent coating may be formed on at least a part of the concave surface of the metal wafer with the water-repellent chemical solution for metal wafer.

また、本発明の洗浄方法は、特に好ましくは、
(工程1)ウェハ表面を凹凸パターンを有する面とした後、水系液体を当該面に供し、凹凸パターンの少なくとも凹部に水系液体を保持する工程、
(工程2)凹凸パターンの少なくとも凹部に保持された液体を、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含む洗浄液で置換する工程、
(工程3)前記洗浄液を撥水性薬液で置換し、該薬液を凹凸パターンの少なくとも凹部に保持する工程、
(工程4)乾燥により凹凸パターン表面から液体を除去する工程、
(工程5)撥水性被膜を除去する工程
を有する。
The cleaning method of the present invention is particularly preferably
(Step 1) A step of providing an aqueous liquid to the surface after making the wafer surface a surface having an uneven pattern, and holding the aqueous liquid in at least a recess of the uneven pattern;
(Step 2) A step of replacing the liquid held in at least the concave portion of the concave-convex pattern with a cleaning liquid containing 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C.,
(Step 3) A step of replacing the cleaning liquid with a water-repellent chemical solution and holding the chemical solution in at least the concave portion of the concave-convex pattern,
(Step 4) A step of removing liquid from the surface of the concavo-convex pattern by drying,
(Step 5) A step of removing the water-repellent film is included.

まず、前記(工程1)に記したように、凹凸パターンの少なくとも凹部に水系液体を保持させる。前記水系液体に混合されることのある酸としては、無機酸や有機酸がある。無機酸の例としては、フッ酸、バッファードフッ酸、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸など、有機酸の例としては、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ペンタフルオロプロピオン酸などが挙げられる。該洗浄液に混合されることのあるアルカリとしては、アンモニア、コリンなどが挙げられる。該洗浄液に混合されることのある酸化剤としては、オゾン、過酸化水素などが挙げられる。   First, as described in the above (Step 1), the aqueous liquid is held in at least the concave portion of the concave-convex pattern. Examples of acids that can be mixed with the aqueous liquid include inorganic acids and organic acids. Examples of inorganic acids include hydrofluoric acid, buffered hydrofluoric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, etc. Examples of organic acids include methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid , Acetic acid, trifluoroacetic acid, pentafluoropropionic acid and the like. Examples of the alkali that may be mixed in the cleaning liquid include ammonia and choline. Examples of the oxidizing agent that may be mixed with the cleaning liquid include ozone and hydrogen peroxide.

次に、前記(工程2)に記したように、凹部に保持された液体を、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含む洗浄液で置換する。なお、置換前に凹部に保持されていた液体は、前記水系液体であっても良いし、後述するリンス液Aであっても良い。   Next, as described in the above (Step 2), the liquid held in the concave portion is replaced with a cleaning liquid containing 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C. Note that the liquid held in the concave portion before the replacement may be the aqueous liquid or a rinsing liquid A described later.

前記洗浄液は、有機溶媒、水、水に有機溶媒、酸、アルカリ、酸化剤のうち少なくとも1種が混合された水溶液からなる群から選ばれる少なくとも1つの液体であることが好ましい。   The cleaning liquid is preferably at least one liquid selected from the group consisting of an organic solvent, water, and an aqueous solution in which at least one of an organic solvent, an acid, an alkali, and an oxidizing agent is mixed in water.

なお、沸点が55℃未満の有機溶媒を含む前記洗浄液を調製する場合は、沸点が55℃未満の有機溶媒と、水や沸点が55〜200℃である有機溶媒とを混合し、得られる混合液が、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含むものとなるようにして、前記洗浄液を調製する。また、沸点が200℃超の有機溶媒を含む前記洗浄液を調製する場合は、沸点が200℃超の有機溶媒と、水や沸点が55〜200℃である有機溶媒とを混合し、得られる混合液が、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含むものとなるようにして、前記洗浄液を調製する。   In addition, when preparing the said washing | cleaning liquid containing the organic solvent whose boiling point is less than 55 degreeC, the organic solvent whose boiling point is less than 55 degreeC, and the organic solvent whose boiling point is 55-200 degreeC are mixed, and the obtained mixture The cleaning liquid is prepared such that the liquid contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C. Moreover, when preparing the said washing | cleaning liquid containing the organic solvent whose boiling point exceeds 200 degreeC, the organic solvent whose boiling point exceeds 200 degreeC, and the organic solvent whose boiling point is 55-200 degreeC are mixed, and the mixture obtained The cleaning liquid is prepared such that the liquid contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C.

なお、前記洗浄液は、清浄度の観点から、有機溶媒、水、水と有機溶媒の混合液が好ましい。さらに、該洗浄液が有機溶媒であれば、前記撥水性薬液を水と接触させることなく凹部に供することができるので好ましい。特に、該有機溶媒が水溶性有機溶媒(水100質量部に対する溶解度が5質量部以上)を含むと、水系液体から容易に置換しやすいので好ましい。   The cleaning liquid is preferably an organic solvent, water, or a mixture of water and an organic solvent from the viewpoint of cleanliness. Furthermore, it is preferable that the cleaning liquid is an organic solvent because the water-repellent chemical liquid can be provided to the recess without being brought into contact with water. In particular, it is preferable that the organic solvent contains a water-soluble organic solvent (solubility with respect to 100 parts by mass of water is 5 parts by mass or more) because it can be easily replaced from an aqueous liquid.

なお、凹部に水系液体を保持する工程(工程1)の後で、該凹凸パターンの少なくとも凹部に保持された前記水系液体を該液体とは異なる液体(以降、リンス液Aと記載する場合がある)に置換した後に、前記洗浄液で置換する工程(工程2)に移ってもよい。   In addition, after the step (step 1) of holding the aqueous liquid in the concave portion, the aqueous liquid held in at least the concave portion of the concave / convex pattern may be referred to as a liquid different from the liquid (hereinafter referred to as rinse liquid A). ), The process may be shifted to the step of replacing with the cleaning liquid (step 2).

なお、前記リンス液Aとして、複数の液体を置換して用いても良い。例えば、リンス液Aとして、水に置換した後で、さらに有機溶媒(好ましくは水溶性有機溶媒を含む)に置換して用いることができる。   A plurality of liquids may be substituted for the rinse liquid A. For example, the rinsing liquid A can be used after being substituted with water and further substituted with an organic solvent (preferably containing a water-soluble organic solvent).

次に、前記(工程3)に記したように、前記撥水性薬液を凹凸パターンの少なくとも凹部に保持させ、ウェハの凹凸パターンの凹部表面に、撥水性薬液により前記撥水性被膜を形成させる。前記置換する工程において供される撥水性薬液の温度は、40℃以上、該撥水性薬液の沸点未満である。   Next, as described in the above (Step 3), the water-repellent chemical solution is held in at least the concave portion of the concavo-convex pattern, and the water-repellent coating film is formed on the concave surface of the concave-convex pattern of the wafer by the water-repellent chemical solution. The temperature of the water-repellent chemical solution provided in the replacing step is 40 ° C. or higher and lower than the boiling point of the water-repellent chemical solution.

ウェハの凹凸パターンの凹部表面に、撥水性薬液により前記撥水性被膜が形成されたとき、該表面に水が保持されたと仮定したときの接触角は50〜130°であると、パターン倒れが発生し難いため好ましい。また、接触角は90°に近いほど該凹部に働く毛細管力が小さくなり、パターン倒れが更に発生し難くなるため、60〜120°が特に好ましく、70〜110°がさらに好ましい。また、毛細管力は2.1MN/m以下であることが好ましい。該毛細管力が2.1MN/m以下であれば、パターン倒れが発生し難いため好ましい。また、該毛細管力が小さくなると、パターン倒れは更に発生し難くなるため、該毛細管力は1.5MN/m以下が特に好ましく、1.0MN/m以下がさらに好ましい。さらに、液体との接触角を90°付近に調整して毛細管力を限りなく0.0MN/mに近づけることが理想的である。 When the water-repellent coating is formed on the concave surface of the concave / convex pattern of the wafer with a water-repellent chemical solution, pattern collapse occurs when the contact angle is 50 to 130 ° when water is assumed to be retained on the surface. It is preferable because it is difficult. Further, the closer the contact angle is to 90 °, the smaller the capillary force acting on the recess and the more difficult the pattern collapse occurs, so 60-120 ° is particularly preferable, and 70-110 ° is more preferable. The capillary force is preferably 2.1 MN / m 2 or less. It is preferable that the capillary force is 2.1 MN / m 2 or less because pattern collapse hardly occurs. Also, when the capillary force is small, the collapse is further difficult to occur pattern, capillary force is particularly preferably 1.5Mn / m 2 or less, more preferably 1.0 MN / m 2 or less. Furthermore, it is ideal to adjust the contact angle with the liquid to around 90 ° so that the capillary force is as close as possible to 0.0 MN / m 2 .

次に、前記(工程4)に記したように、乾燥により凹凸パターン表面から液体を除去する工程が行われる。該工程では、凹凸パターン表面に保持された液体が乾燥により除去される。当該乾燥は、スピン乾燥法、IPA(2−プロパノール)蒸気乾燥、マランゴニ乾燥、加熱乾燥、送風乾燥、温風乾燥、真空乾燥などの周知の乾燥方法によって行うことが好ましい。   Next, as described in the above (Step 4), a step of removing the liquid from the surface of the concavo-convex pattern by drying is performed. In this step, the liquid held on the uneven pattern surface is removed by drying. The drying is preferably performed by a known drying method such as a spin drying method, IPA (2-propanol) vapor drying, Marangoni drying, heat drying, air blowing drying, hot air drying, or vacuum drying.

なお、撥水性薬液を凹凸パターンの少なくとも凹部に保持する工程(工程3)の後で、該凹凸パターンの少なくとも凹部に保持された撥水性薬液を該薬液とは異なる液体(以降、リンス液Bと記載する場合がある)に置換した後に、乾燥により凹凸パターン表面から液体を除去する工程(工程4)に移ってもよい。   In addition, after the step (Step 3) of holding the water-repellent chemical liquid in at least the concave portion of the concavo-convex pattern, the water-repellent chemical liquid held in at least the concave portion of the concavo-convex pattern is a liquid different from the chemical liquid (hereinafter referred to as the rinse liquid B). After substituting (which may be described), the process may be transferred to a step of removing the liquid from the surface of the concavo-convex pattern by drying (step 4).

また、前記リンス液Bとして、複数の洗浄液を置換して用いても良い。例えば、リンス液Bとして、有機溶媒(好ましくは水溶性有機溶媒を含む)に置換した後で、さらに水系液体に置換して用いることができる。   Further, as the rinsing liquid B, a plurality of cleaning liquids may be substituted and used. For example, the rinsing liquid B can be used after being replaced with an organic solvent (preferably containing a water-soluble organic solvent) and then with an aqueous liquid.

前記リンス液A、及び、リンス液Bの例としては、水、有機溶媒、水と有機溶媒の混合物、それらに酸、アルカリ、界面活性剤のうち少なくとも1種が混合されたもの、またはそれらに、前記撥水性薬液に用いられることのある、前記ケイ素化合物A、ケイ素化合物Aと酸又は塩基、及び、前記一般式[6]〜[12]で表される化合物及びその塩化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物が前記撥水性薬液よりも低濃度になるように添加されたもの等が挙げられる。   Examples of the rinsing liquid A and the rinsing liquid B include water, an organic solvent, a mixture of water and an organic solvent, a mixture of at least one of an acid, an alkali, and a surfactant, or a combination thereof. From the group consisting of the silicon compound A, the silicon compound A and an acid or base, and the compounds represented by the general formulas [6] to [12] and salts thereof, which may be used in the water-repellent chemical liquid. Examples include those in which at least one selected compound is added so as to have a concentration lower than that of the water-repellent chemical solution.

なお、前記洗浄液、リンス液A、及び、リンス液Bの好ましい例の一つである有機溶媒の例としては、炭化水素類、エステル類、エーテル類、ケトン類、含ハロゲン溶媒、スルホキシド系溶媒、アルコール類、多価アルコールの誘導体、窒素元素含有溶媒等が挙げられる。   Examples of the organic solvent that is one of the preferred examples of the cleaning liquid, the rinsing liquid A, and the rinsing liquid B include hydrocarbons, esters, ethers, ketones, halogen-containing solvents, sulfoxide solvents, Examples include alcohols, polyhydric alcohol derivatives, nitrogen element-containing solvents, and the like.

上記有機溶媒の具体例としては、ケイ素系ウェハ用撥水性薬液において希釈に用いられることのある有機溶媒や、金属系ウェハ用撥水性薬液に使用される有機溶媒と同様のものが挙げられる。   Specific examples of the organic solvent include organic solvents that may be used for dilution in the water-repellent chemical solution for silicon-based wafers, and organic solvents that are used in the water-repellent chemical solution for metal-based wafers.

前記凹凸パターン表面から液体が除去されるときに、該表面に保持されている液体は、前記撥水性薬液、リンス液B、及びそれらの混合液でもよい。なお、前記撥水性薬液を含む混合液は、前記撥水性薬液をリンス液Bに置換する途中の状態の液でもよいし、あらかじめ前記撥水性薬液を該撥水性薬液とは異なるリンス液Bに混合して得た混合液でもよい。また、前記凹凸パターン表面から液体が一旦除去された後で、前記凹凸パターン表面に、リンス液Bまたは前記の混合液を保持させて、その後、乾燥しても良い。前記凹凸パターン表面から液体が除去されるときに、撥水性被膜が該凹部の表面に存在することによって、該凹部にかかる毛細管力が低減され、パターン倒れが発生し難くなる。   When the liquid is removed from the surface of the concavo-convex pattern, the liquid held on the surface may be the water repellent chemical liquid, the rinse liquid B, and a mixture thereof. The liquid mixture containing the water-repellent chemical liquid may be a liquid in the middle of replacing the water-repellent chemical liquid with the rinse liquid B, or the water-repellent chemical liquid is mixed in advance with the rinse liquid B different from the water-repellent chemical liquid. A mixed solution obtained in this manner may be used. Further, after the liquid is once removed from the surface of the concave / convex pattern, the rinse liquid B or the mixed liquid may be held on the surface of the concave / convex pattern and then dried. When the liquid is removed from the surface of the concavo-convex pattern, the water-repellent coating is present on the surface of the concave portion, so that the capillary force applied to the concave portion is reduced and the pattern collapse hardly occurs.

なお、乾燥により凹凸パターン表面から液体を除去する工程(工程4)において、凹凸パターン表面から除去される液体は、前記リンス液Bのうち、水、前記有機溶媒、または、それらの混合物であると、乾燥後にウェハ表面に汚れが残りにくくなるので好ましい。また、水系液体、特に水であると、前記撥水性薬液によって撥水化された凹凸パターンの凹部表面の該液との接触角θが大きくなって該凹部に働く毛細管力Pが小さくなるので好ましい。   In addition, in the process (process 4) of removing a liquid from the uneven | corrugated pattern surface by drying, the liquid removed from the uneven | corrugated pattern surface is water, the said organic solvent, or those mixtures among the said rinse liquid B. It is preferable because the surface of the wafer hardly remains after drying. Further, an aqueous liquid, particularly water, is preferable because the contact angle θ with the liquid on the concave surface of the concave-convex pattern made water-repellent by the water-repellent chemical liquid is increased, and the capillary force P acting on the concave is reduced. .

なお、前記洗浄液、リンス液A、及び、リンス液Bについても、10℃以上、該液の沸点未満の温度で保持しても良い。例えば、前記リンス液Aとして、酸性水溶液を含む、特に好ましくは酸性水溶液と沸点が100℃以上の有機溶媒を含む溶液を用い、リンス液Aの温度を該リンス液Aの沸点付近に高くすると、前記撥水性被膜が短時間で形成しやすくなるので好ましい。   Note that the cleaning liquid, the rinsing liquid A, and the rinsing liquid B may also be held at a temperature of 10 ° C. or higher and lower than the boiling point of the liquid. For example, as the rinsing liquid A, a solution containing an acidic aqueous solution, particularly preferably an acidic aqueous solution and an organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher is used, and when the temperature of the rinsing liquid A is increased near the boiling point of the rinsing liquid A, The water repellent coating is preferable because it can be easily formed in a short time.

次に、前記(工程5)に記したように、撥水性被膜を除去する工程が行われる。前記撥水性被膜を除去する場合、該撥水性被膜中のC−C結合、C−F結合を切断することが有効である。その方法としては、前記結合を切断できるものであれば特に限定されないが、例えば、ウェハ表面を光照射すること、ウェハを加熱すること、ウェハをオゾン曝露すること、ウェハ表面にプラズマ照射すること、ウェハ表面にコロナ放電すること等が挙げられる。   Next, as described in the above (Step 5), a step of removing the water-repellent coating is performed. When removing the water-repellent coating, it is effective to cut the C—C bond and C—F bond in the water-repellent coating. The method is not particularly limited as long as it can cut the bond, for example, irradiating the wafer surface with light, heating the wafer, exposing the wafer to ozone, irradiating the wafer surface with plasma, For example, corona discharge on the wafer surface may be mentioned.

光照射で前記撥水性被膜を除去する場合、該撥水性被膜中のC−C結合、C−F結合の結合エネルギーである83kcal/mol、116kcal/molに相当するエネルギーである340nm、240nmよりも短い波長を含む紫外線を照射することが好ましい。この光源としては、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、エキシマランプ、カーボンアークなどが用いられる。紫外線照射強度は、メタルハライドランプであれば、例えば、照度計(コニカミノルタセンシング製照射強度計UM−10、受光部UM−360〔ピーク感度波長:365nm、測定波長範囲:310〜400nm〕)の測定値で100mW/cm以上が好ましく、200mW/cm以上が特に好ましい。なお、照射強度が100mW/cm未満では前記撥水性被膜を除去するのに長時間要するようになる。また、低圧水銀ランプであれば、より短波長の紫外線を照射することになるので、照射強度が低くても短時間で前記撥水性被膜を除去できるので好ましい。 When the water-repellent coating is removed by light irradiation, the energy is equivalent to 83 kcal / mol and 116 kcal / mol which are binding energies of C—C bonds and C—F bonds in the water-repellent coating. It is preferable to irradiate ultraviolet rays including a short wavelength. As this light source, a metal halide lamp, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an excimer lamp, a carbon arc, or the like is used. If the ultraviolet irradiation intensity is a metal halide lamp, for example, measurement with an illuminometer (irradiance intensity meter UM-10 manufactured by Konica Minolta Sensing, light receiving unit UM-360 [peak sensitivity wavelength: 365 nm, measurement wavelength range: 310 to 400 nm]) 100 mW / cm 2 or more is preferable in value, 200 mW / cm 2 or more is particularly preferable. When the irradiation intensity is less than 100 mW / cm 2 , it takes a long time to remove the water-repellent coating. In addition, a low-pressure mercury lamp is preferable because it can irradiate ultraviolet rays having a shorter wavelength, so that the water-repellent coating can be removed in a short time even if the irradiation intensity is low.

また、光照射で前記撥水性被膜を除去する場合、紫外線で前記撥水性被膜の構成成分を分解すると同時にオゾンを発生させ、該オゾンによって前記撥水性被膜の構成成分を酸化揮発させると、処理時間が短くなるので特に好ましい。この光源としては、低圧水銀ランプやエキシマランプが用いられる。また、光照射しながらウェハを加熱してもよい。   Further, when the water-repellent coating is removed by light irradiation, ozone is generated at the same time as the components of the water-repellent coating are decomposed by ultraviolet rays, and the components of the water-repellent coating are oxidized and volatilized by the ozone. Is particularly preferable. As this light source, a low-pressure mercury lamp or an excimer lamp is used. Further, the wafer may be heated while irradiating light.

ウェハを加熱する場合、400〜700℃、好ましくは、500〜700℃でウェハの加熱を行う。この加熱時間は、0.5〜60分、好ましくは1〜30分の保持で行うことが好ましい。また、当該工程では、オゾン曝露、プラズマ照射、コロナ放電などを併用してもよい。また、ウェハを加熱しながら光照射を行ってもよい。   When the wafer is heated, the wafer is heated at 400 to 700 ° C, preferably 500 to 700 ° C. This heating time is preferably 0.5 to 60 minutes, preferably 1 to 30 minutes. In this process, ozone exposure, plasma irradiation, corona discharge, etc. may be used in combination. Further, light irradiation may be performed while heating the wafer.

ウェハをオゾン曝露する場合、低圧水銀灯などによる紫外線照射や高電圧による低温放電等で発生させたオゾンをウェハ表面に供することが好ましい。ウェハをオゾン曝露しながら光照射してもよいし、加熱してもよい。   When the wafer is exposed to ozone, it is preferable that ozone generated by ultraviolet irradiation with a low-pressure mercury lamp or the like or low-temperature discharge with a high voltage is provided on the wafer surface. The wafer may be irradiated with light while being exposed to ozone, or may be heated.

前記のウェハ表面の撥水性被膜を除去する工程では、前記の光照射、加熱、オゾン曝露、プラズマ照射、コロナ放電等を組み合わせることによって、効率的にウェハ表面の撥水性被膜を除去することができる。   In the step of removing the water-repellent film on the wafer surface, the water-repellent film on the wafer surface can be efficiently removed by combining the light irradiation, heating, ozone exposure, plasma irradiation, corona discharge, and the like. .

ウェハの表面を凹凸パターンを有する面とすることは、他の文献等にて種々の検討がなされ、既に確立された技術であるので、本発明では、前記撥水性薬液を用いたウェハの表面処理の評価を中心に行った。また、下記の式
P=2×γ×cosθ/S
(式中、γは凹部に保持されている液体の表面張力、θは凹部表面と凹部に保持されている液体のなす接触角、Sは凹部の幅である。)から明らかなようにパターン倒れは、保持されている液体のウェハ表面への接触角、すなわち該液体の液滴の接触角と、該液体の表面張力に大きく依存する。凹凸パターン2の凹部4に保持された液体の場合、該液体の液滴の接触角と、パターン倒れと等価なものとして考えてよい該凹部に働く毛細管力とは相関性があるので、前記式と、撥水性被膜12の液滴の接触角の評価から毛細管力を導き出してもよい。なお、実施例において、前記液体として、水系液体の代表的なものである水を用いた。
Making the surface of the wafer a surface having a concavo-convex pattern is a technique that has been variously studied in other literatures and has already been established. Therefore, in the present invention, surface treatment of a wafer using the water-repellent chemical solution The evaluation was conducted mainly. Also, the following formula
P = 2 × γ × cos θ / S
(Where γ is the surface tension of the liquid held in the recess, θ is the contact angle between the surface of the recess and the liquid held in the recess, and S is the width of the recess). Greatly depends on the contact angle of the liquid held on the wafer surface, that is, the contact angle of the liquid droplet and the surface tension of the liquid. In the case of a liquid held in the concave portion 4 of the concave / convex pattern 2, the contact angle of the liquid droplet and the capillary force acting on the concave portion, which can be considered as equivalent to pattern collapse, have a correlation. The capillary force may be derived from the evaluation of the contact angle of the droplet of the water repellent coating 12. In the examples, water, which is a typical aqueous liquid, was used as the liquid.

しかしながら、表面に凹凸パターンを有するウェハの場合、該凹凸パターン表面に形成された前記撥水性被膜12自体の接触角を正確に評価できない。   However, in the case of a wafer having a concavo-convex pattern on the surface, the contact angle of the water-repellent coating 12 itself formed on the concavo-convex pattern surface cannot be accurately evaluated.

水滴の接触角の評価は、JIS R 3257「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」にもあるように、サンプル(基材)表面に数μlの水滴を滴下し、水滴と基材表面のなす角度の測定によりなされる。しかし、パターンを有するウェハの場合、接触角が非常に大きくなる。これは、Wenzel効果やCassie効果が生じるからで、接触角が基材の表面形状(ラフネス)に影響され、見かけ上の水滴の接触角が増大するためである。   The contact angle of water droplets is evaluated by dropping several μl of water droplets on the sample (base material) surface as in JIS R 3257 “Test method for wettability of substrate glass surface”, and the angle between the water droplet and the substrate surface. It is made by measuring. However, in the case of a wafer having a pattern, the contact angle becomes very large. This is because a Wenzel effect and a Cassie effect occur, and the contact angle is affected by the surface shape (roughness) of the substrate, and the apparent contact angle of water droplets increases.

そこで、本実施例では前記撥水性薬液を表面が平滑なウェハに供して、ウェハ表面に撥水性被膜を形成して、該撥水性被膜を表面に凹凸パターン2が形成されたウェハ1の表面に形成された撥水性被膜12とみなし、種々評価を行った。なお、本実施例では、表面が平滑なケイ素系ウェハとして、表面が平滑なシリコンウェハ上に平滑な熱酸化膜層を有する「熱酸化膜付きウェハ」、表面が平滑なシリコンウェハ上に平滑な窒化ケイ素層を有する「窒化ケイ素膜付きウェハ」を用いた。また、表面が平滑な金属系ウェハとして、表面が平滑なシリコンウェハ上に窒化チタン層を有する「窒化チタン膜付きウェハ」、表面が平滑なシリコンウェハ上にタングステン層を有する「タングステン膜付きウェハ」、及び、表面が平滑なシリコンウェハ上にルテニウム層を有する「ルテニウム膜付きウェハ」を用いた。   Therefore, in this embodiment, the water-repellent chemical solution is applied to a wafer having a smooth surface, a water-repellent film is formed on the wafer surface, and the water-repellent film is formed on the surface of the wafer 1 on which the uneven pattern 2 is formed. Various evaluations were made considering the formed water-repellent coating 12. In this example, as a silicon wafer having a smooth surface, a “wafer with a thermal oxide film” having a smooth thermal oxide film layer on a smooth silicon wafer, a smooth wafer on a silicon wafer having a smooth surface. A “wafer with a silicon nitride film” having a silicon nitride layer was used. In addition, as a metal wafer with a smooth surface, a “wafer with a titanium nitride film” having a titanium nitride layer on a silicon wafer with a smooth surface, and a “wafer with a tungsten film” having a tungsten layer on a silicon wafer with a smooth surface. In addition, a “wafer with a ruthenium film” having a ruthenium layer on a silicon wafer having a smooth surface was used.

ウェハを回転させながら液体をウェハに供するような洗浄方法において、洗浄液から撥水性薬液への置換状態を厳密に再現することは極めて困難であるため、本実施例では、洗浄液に浸漬したウェハを、該ウェハ表面に前記洗浄液が保持された状態で、撥水性薬液へ浸漬することで、置換状態を精度良く再現した。また、前記撥水性薬液への浸漬時間を種々変えることで、置換の進行度合いを変えた場合のウェハの撥水化状態(撥水性被膜の状態)を評価した。   In the cleaning method in which the liquid is supplied to the wafer while rotating the wafer, it is extremely difficult to strictly reproduce the replacement state from the cleaning liquid to the water-repellent chemical liquid.In this embodiment, the wafer immersed in the cleaning liquid is The substitution state was accurately reproduced by immersing in a water repellent chemical solution while the cleaning solution was held on the wafer surface. Moreover, the water-repellent state (water-repellent coating state) of the wafer when the degree of progress of substitution was changed was evaluated by changing the immersion time in the water-repellent chemical solution.

詳細を下記に述べる。以下では、撥水性薬液が供されたウェハの評価方法、該撥水性薬液の調製、そして、ウェハに該撥水性薬液を供した後の評価結果が述べられる。   Details are described below. In the following, a method for evaluating a wafer provided with a water-repellent chemical solution, preparation of the water-repellent chemical solution, and an evaluation result after providing the water-repellent chemical solution to a wafer will be described.

〔撥水性薬液が供されたウェハの評価方法〕
撥水性薬液が供されたウェハの評価方法として、以下の(1)〜(2)の評価を行った。
[Evaluation method of wafer provided with water repellent chemical]
The following evaluations (1) to (2) were performed as methods for evaluating a wafer provided with a water-repellent chemical solution.

(1)ウェハ表面に形成された撥水性被膜の接触角評価
撥水性被膜が形成されたウェハ表面上に純水約2μlを置き、水滴とウェハ表面とのなす角(接触角)を接触角計(協和界面科学製:CA−X型)で測定した。本測定を前記ウェハ表面の5ヶ所で行い、平均値を算出した。
(1) Contact angle evaluation of the water-repellent coating formed on the wafer surface About 2 μl of pure water is placed on the wafer surface on which the water-repellent coating is formed, and the angle between the water droplet and the wafer surface (contact angle) is measured as a contact angle meter. (Measured by Kyowa Interface Science: CA-X type). This measurement was performed at five locations on the wafer surface, and the average value was calculated.

(2)毛細管力の評価
下式を用いてPを算出し、毛細管力(Pの絶対値)を求めた。
P=2×γ×cosθ/S
(式中、γは凹部に保持されている液体の表面張力、θは凹部表面と凹部に保持されている液体のなす接触角、Sは凹部の幅である。)
(2) Evaluation of capillary force P was calculated using the following equation, and the capillary force (absolute value of P) was determined.
P = 2 × γ × cos θ / S
(Wherein γ is the surface tension of the liquid held in the recess, θ is the contact angle between the recess surface and the liquid held in the recess, and S is the width of the recess.)

なお、本実施例では、パターン形状の一例として、線幅(凹部の幅)が45nmのラインアンドスペース形状のパターンのウェハを想定した。凹部の幅が45nmのパターンでは、気液界面が凹凸パターンを通過するときの洗浄液が水の場合はパターンが倒れやすく、2−プロパノールの場合はパターンが倒れ難い傾向がある。凹部の幅が45nm、ウェハ表面が酸化ケイ素の場合、洗浄液が、2−プロパノール(表面張力:22mN/m、酸化ケイ素表面に対する接触角:1°)では毛細管力は0.98MN/mとなる。一方、水銀を除く液体の中で表面張力が最も大きい水(表面張力:72mN/m、酸化ケイ素との接触角:2.5°)では毛細管力は3.2MN/mとなる。また、ウェハ表面が例えば、窒化チタンやタングステンやルテニウムである場合、該表面に対する2−プロパノールの接触角はともに0.5°であり、同様に水の接触角はともに2°である。また、他のチタン元素やタングステン元素やルテニウム元素を含む物質(例えば、チタン、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ルテニウム等)においても同程度である。凹部の幅が45nmである、窒化チタン膜付きウェハやタングステン膜付きウェハやルテニウム膜付きウェハの場合、洗浄液が、2−プロパノール(表面張力:22mN/m)では毛細管力は0.98MN/mとなる。一方、水銀を除く液体の中で表面張力が最も大きい水(表面張力:72mN/m)では毛細管力は3.2MN/mとなる。 In the present embodiment, as an example of the pattern shape, a line-and-space pattern wafer having a line width (recessed portion width) of 45 nm is assumed. In a pattern with a recess width of 45 nm, the pattern tends to collapse when the cleaning liquid is water when the gas-liquid interface passes through the irregular pattern, and the pattern tends not to collapse when 2-propanol is used. When the width of the recess is 45 nm and the wafer surface is silicon oxide, the capillary force is 0.98 MN / m 2 when the cleaning liquid is 2-propanol (surface tension: 22 mN / m, contact angle with respect to the silicon oxide surface: 1 °). . On the other hand, the capillary force is 3.2 MN / m 2 in water (surface tension: 72 mN / m, contact angle with silicon oxide: 2.5 °) having the largest surface tension among liquids excluding mercury. When the wafer surface is, for example, titanium nitride, tungsten, or ruthenium, the contact angle of 2-propanol with respect to the surface is 0.5 °, and the contact angle of water is also 2 °. The same is true for substances containing other titanium elements, tungsten elements, and ruthenium elements (eg, titanium, titanium oxide, tungsten oxide, ruthenium oxide, etc.). In the case of a wafer with a titanium nitride film, a wafer with a tungsten film, or a wafer with a ruthenium film having a recess width of 45 nm, the capillary force is 0.98 MN / m 2 when the cleaning liquid is 2-propanol (surface tension: 22 mN / m). It becomes. On the other hand, the capillary force is 3.2 MN / m 2 in water (surface tension: 72 mN / m) having the largest surface tension among liquids excluding mercury.

[実施例1−1]
(1)洗浄液によるウェハの洗浄
平滑な熱酸化膜付きウェハ(表面に厚さ1μmの熱酸化膜層を有するケイ素系ウェハ)を室温で、1質量%のフッ酸水溶液に2分浸漬し、次いで純水に1分、2−プロパノール(iPA;沸点82℃)に1分浸漬した。従って洗浄後に該ウェハ表面に保持された洗浄液はiPAである。
[Example 1-1]
(1) Cleaning a wafer with a cleaning solution A wafer with a smooth thermal oxide film (a silicon-based wafer having a 1 μm thick thermal oxide film layer on the surface) is immersed in a 1% by mass hydrofluoric acid aqueous solution at room temperature for 2 minutes, It was immersed in pure water for 1 minute and in 2-propanol (iPA; boiling point 82 ° C.) for 1 minute. Therefore, the cleaning liquid retained on the wafer surface after cleaning is iPA.

(2)撥水性薬液の調製
本実施例では、ケイ素化合物Aとしてヘキサメチルジシラザン〔(HC)Si−NH−Si(CH〕;5g、ケイ素化合物Bとしてトリメチルシリルトリフルオロアセテート〔(CHSi−OC(O)CF〕;0.1gと有機溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA);94.9gを混合し、撥水性薬液を得た。なお、該撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。
(2) Preparation of water-repellent chemical solution In this example, hexamethyldisilazane [(H 3 C) 3 Si—NH—Si (CH 3 ) 3 ] as silicon compound A; 5 g, trimethylsilyl trifluoroacetate as silicon compound B [(CH 3 ) 3 Si—OC (O) CF 3 ]; 0.1 g and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA); 94.9 g as an organic solvent were mixed to obtain a water-repellent chemical solution. Of the components contained in the water-repellent chemical solution, the component having the largest amount by mass ratio is PGMEA, and its boiling point is 146 ° C.

(3)ウェハ表面の洗浄液の撥水性薬液による置換
上記「(2)撥水性薬液の調製」で調製した撥水性薬液を40℃に加温し、上記「(1)ウェハの洗浄」で準備した熱酸化膜付きウェハを該薬液に種々の時間(5、10、20、30、40、50、60sec)浸漬し、洗浄液を置換して撥水性被膜を形成させた。その後、熱酸化膜付きウェハを該薬液から引き上げてリンス液として、iPAに60sec浸漬し、次いで、純水に60sec浸漬した。
(4)ウェハの乾燥
最後に、熱酸化膜付きウェハを純水から取出し、エアーを吹き付けて送風乾燥して、表面の純水を除去した。
(3) Replacing wafer surface cleaning liquid with water-repellent chemical liquid The water-repellent chemical liquid prepared in “(2) Preparation of water-repellent chemical liquid” was heated to 40 ° C. and prepared in “(1) Cleaning of wafer” above. The wafer with the thermal oxide film was immersed in the chemical solution for various times (5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 sec), and the cleaning solution was replaced to form a water repellent coating. Thereafter, the wafer with the thermal oxide film was pulled up from the chemical solution and immersed in iPA for 60 seconds as a rinse solution, and then immersed in pure water for 60 seconds.
(4) Drying of wafer Finally, the wafer with the thermal oxide film was taken out from the pure water, air was blown and blown and dried to remove the pure water on the surface.

得られた熱酸化膜付きウェハを上記「撥水性薬液が供されたウェハの評価方法」に記載した要領で評価し、表面処理後の熱酸化膜付きウェハの接触角を75°以上、80°以上、及び、85°以上(即ち、毛細管力がそれぞれ0.8MN/m以下、0.6MN/m以下、及び、0.3MN/m以下)とするために必要な表面処理時間(置換時間)を調べた。結果を表1に示す。 The obtained wafer with a thermal oxide film was evaluated in the manner described in the above-mentioned “Evaluation method of wafer provided with water-repellent chemical solution”, and the contact angle of the wafer with the thermal oxide film after the surface treatment was 75 ° or more and 80 °. The surface treatment time required for the above and 85 ° or more (that is, the capillary force is 0.8 MN / m 2 or less, 0.6 MN / m 2 or less, and 0.3 MN / m 2 or less, respectively) (Replacement time) was examined. The results are shown in Table 1.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例1−2〜1−10、比較例1−1〜1−5]
実施例1−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液、撥水性薬液の溶媒を適宜変更して、熱酸化膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表1に示す。なお、DEGEEAは、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを意味し、該溶媒を用いた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、DEGEEAであり、その沸点は218℃である。また、PGDAは、プロピレングリコールジアセテートを意味し、該溶媒を用いた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGDAであり、その沸点は190℃である。また、PGMEA/DEEは、PGMEAとジエチルエーテル(DEE;沸点35℃)を質量比で90:10で混合した溶媒を意味し、該混合溶媒を用いた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。同様に、PGMEA/DEGEEAは、PGMEAとDEGEEAを質量比で90:10で混合した溶媒を意味し、該混合溶媒を用いた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。同様に、DEGEEA/PGMEAは、DEGEEAとPGMEAを質量比で90:10で混合した溶媒を意味し、該混合溶媒を用いた洗浄液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、DEGEEAであり、その沸点は218℃である。
[Examples 1-2 to 1-10, Comparative Examples 1-1 to 1-5]
The temperature of the water repellent chemical solution used in Example 1-1, the cleaning solution before the water repellent treatment, and the solvent of the water repellent chemical solution were appropriately changed, and the surface treatment of the wafer with the thermal oxide film was performed and further evaluated. The results are shown in Table 1. DEGEA means diethylene glycol monoethyl ether acetate, and among the components contained in the water-repellent chemical solution using the solvent, the component having the largest amount by mass ratio is DEGEA, and its boiling point is 218 ° C. . PGDA means propylene glycol diacetate. Among the components contained in the water-repellent chemical solution using the solvent, the component having the largest amount by mass ratio is PGDA, and its boiling point is 190 ° C. PGMEA / DEE means a solvent in which PGMEA and diethyl ether (DEE; boiling point 35 ° C.) are mixed at a mass ratio of 90:10, and among the components contained in the water-repellent chemical solution using the mixed solvent, The component with the highest amount in ratio is PGMEA, which has a boiling point of 146 ° C. Similarly, PGMEA / DEGEEA means a solvent in which PGMEA and DEGEA are mixed at a mass ratio of 90:10. Among the components contained in the water-repellent chemical solution using the mixed solvent, the component having the largest amount by mass ratio. Is PGMEA and has a boiling point of 146 ° C. Similarly, DEGEA / PGMEA means a solvent in which DEGEA and PGMEA are mixed at a mass ratio of 90:10, and among the components contained in the cleaning liquid using the mixed solvent, the component having the largest amount by mass ratio is: DEGEA, whose boiling point is 218 ° C.

[実施例2−1]
ケイ素化合物Dとして、ヘキサメチルジシラザン〔(HC)Si−NH−Si(CH〕;5g、酸Dとして無水トリフルオロ酢酸〔{CFC(O)}O〕;0.1gと有機溶媒としてPGMEA;94.9gを混合し、反応させることにより、ケイ素化合物Bとしてトリメチルシリルトリフルオロアセテート、ケイ素化合物Aとしてヘキサメチルジシラザン、有機溶媒としてPGMEAを含む撥水性薬液を得た以外は実施例1−1と同じとした。なお、該撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。本実施例の撥水性薬液に含まれるヘキサメチルジシラザンは、前記のケイ素化合物Bを得るための反応で消費されなかったケイ素化合物Dであり、該成分はケイ素化合物Aとして機能するものである。結果を表2に示す。
[Example 2-1]
As the silicon compound D, hexamethyldisilazane [(H 3 C) 3 Si—NH—Si (CH 3 ) 3 ]; 5 g, as the acid D, trifluoroacetic anhydride [{CF 3 C (O)} 2 O]; By mixing and reacting 0.1 g of PGMEA; 94.9 g as an organic solvent, a water repellent chemical solution containing trimethylsilyl trifluoroacetate as silicon compound B, hexamethyldisilazane as silicon compound A, and PGMEA as organic solvent is obtained. The same as Example 1-1, except for the above. Of the components contained in the water-repellent chemical solution, the component having the largest amount by mass ratio is PGMEA, and its boiling point is 146 ° C. Hexamethyldisilazane contained in the water-repellent chemical solution of this example is silicon compound D that was not consumed in the reaction for obtaining silicon compound B, and the component functions as silicon compound A. The results are shown in Table 2.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例2−2〜2−6、比較例2−1〜2−4]
実施例2−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液、撥水性薬液の溶媒を適宜変更して、熱酸化膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表2に示す。
[Examples 2-2 to 2-6, Comparative Examples 2-1 to 2-4]
The temperature of the water repellent chemical solution used in Example 2-1, the cleaning solution before the water repellent treatment, and the solvent of the water repellent chemical solution were changed as appropriate, and the surface treatment of the wafer with the thermal oxide film was performed and further evaluated. The results are shown in Table 2.

[実施例3−1]
酸Dをトリフルオロ酢酸〔CFC(O)−OH〕に変更した以外は、実施例2−1と同じとした。なお、本実施例で得られた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。結果を表3に示す。
[Example 3-1]
The procedure was the same as Example 2-1, except that the acid D was changed to trifluoroacetic acid [CF 3 C (O) —OH]. In addition, among the components contained in the water-repellent chemical solution obtained in this example, the component having the largest amount by mass ratio is PGMEA, and its boiling point is 146 ° C. The results are shown in Table 3.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例3−2〜3−6、比較例3−1〜3−4]
実施例3−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液、撥水性薬液の溶媒を適宜変更して、熱酸化膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表3に示す。
[Examples 3-2 to 3-6, Comparative Examples 3-1 to 3-4]
The temperature of the water-repellent chemical solution used in Example 3-1, the cleaning solution before the water-repellent treatment, and the solvent of the water-repellent chemical solution were appropriately changed, and the surface treatment of the wafer with the thermal oxide film was performed and further evaluated. The results are shown in Table 3.

[実施例4−1]
ケイ素化合物Aとしてトリメチルシリルジメチルアミン〔(CHSi−N(CH〕を用い、ケイ素化合物Bは用いなかった以外は実施例1−1と同じとした。なお、本実施例で得られた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。結果を表4に示す。
[Example 4-1]
Example 3 was the same as Example 1-1 except that trimethylsilyldimethylamine [(CH 3 ) 3 Si—N (CH 3 ) 2 ] was used as silicon compound A, and silicon compound B was not used. In addition, among the components contained in the water-repellent chemical solution obtained in this example, the component having the largest amount by mass ratio is PGMEA, and its boiling point is 146 ° C. The results are shown in Table 4.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例4−2〜4−4、比較例4−1〜4−2]
実施例4−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液を適宜変更して、熱酸化膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表4に示す。
[Examples 4-2 to 4-4, Comparative examples 4-1 to 4-2]
The temperature of the water-repellent chemical solution used in Example 4-1 and the cleaning solution before the water-repellent treatment were appropriately changed, and the surface treatment of the wafer with the thermal oxide film was performed and further evaluated. The results are shown in Table 4.

[実施例5−1]
ケイ素化合物Aとして、オクチルジメチル(ジメチルアミノ)シラン〔C17Si(CH−N(CH〕を用いた以外は実施例4−1と同じとした。なお、本実施例で得られた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。結果を表5に示す。
[Example 5-1]
The same as Example 4-1 except that octyldimethyl (dimethylamino) silane [C 8 H 17 Si (CH 3 ) 2 —N (CH 3 ) 2 ] was used as the silicon compound A. In addition, among the components contained in the water-repellent chemical solution obtained in this example, the component having the largest amount by mass ratio is PGMEA, and its boiling point is 146 ° C. The results are shown in Table 5.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例5−2〜5−8、比較例5−1〜5−2]
実施例5−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液、撥水性薬液の溶媒を適宜変更して、熱酸化膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表5に示す。なお、DPGMEAは、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点;213℃)、13BGDAは、1,3−ブチレングリコールジアセテート(沸点;232℃)を意味する。
[Examples 5-2 to 5-8, Comparative examples 5-1 to 5-2]
The temperature of the water repellent chemical solution used in Example 5-1, the cleaning solution before the water repellent treatment, and the solvent of the water repellent chemical solution were appropriately changed, and the surface treatment of the wafer with the thermal oxide film was performed and further evaluated. The results are shown in Table 5. In addition, DPGMEA means dipropylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point: 213 ° C.), and 13BGDA means 1,3-butylene glycol diacetate (boiling point: 232 ° C.).

[実施例6−1]
(1)洗浄液によるウェハの洗浄
平滑な窒化ケイ素膜付きウェハ(表面に厚さ50nmの窒化ケイ素層を有するケイ素系ウェハ)を室温で1質量%のフッ酸水溶液に2分浸漬し、次いで室温で純水に1分、28質量%アンモニア水:30質量%過酸化水素水:水を1:1:5(体積比)の混合液に70℃で1分、室温で純水に1分、iPAに1分、PGMEA(沸点;146℃)に1分浸漬した。従って洗浄後に該ウェハ表面に保持された洗浄液はPGMEAである。
[Example 6-1]
(1) Cleaning a wafer with a cleaning solution A wafer with a smooth silicon nitride film (a silicon-based wafer having a silicon nitride layer with a thickness of 50 nm on the surface) is immersed in a 1% by mass hydrofluoric acid aqueous solution at room temperature for 2 minutes, and then at room temperature. 1 minute in pure water, 28% by weight ammonia water: 30% by weight hydrogen peroxide water: water in a 1: 1: 5 (volume ratio) mixture at 70 ° C. for 1 minute, room temperature for 1 minute, iPA, Was immersed in PGMEA (boiling point: 146 ° C.) for 1 minute. Therefore, the cleaning liquid retained on the wafer surface after cleaning is PGMEA.

(2)撥水性薬液の調製
ケイ素化合物Dとして、オクチルジメチル(ジメチルアミノ)シラン〔C17Si(CH−N(CH〕;5g、酸Dとして無水トリフルオロ酢酸〔{CFC(O)}O〕;0.2gと有機溶媒としてPGMEA;94.8gを混合し、反応させることにより、ケイ素化合物Bとしてオクチルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ケイ素化合物Aとしてオクチルジメチル(ジメチルアミノ)シラン、有機溶媒としてPGMEAを含む撥水性薬液を得た。なお、該撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。
(2) Preparation of water-repellent chemical solution As silicon compound D, octyldimethyl (dimethylamino) silane [C 8 H 17 Si (CH 3 ) 2 —N (CH 3 ) 2 ]; 5 g, trifluoroacetic anhydride as acid D [ {CF 3 C (O)} 2 O]; 0.2 g and PGMEA as an organic solvent; 94.8 g are mixed and reacted to form octyldimethylsilyl trifluoroacetate as silicon compound B and octyldimethyl as silicon compound A. A water repellent chemical solution containing (dimethylamino) silane and PGMEA as an organic solvent was obtained. Of the components contained in the water-repellent chemical solution, the component having the largest amount by mass ratio is PGMEA, and its boiling point is 146 ° C.

実施例1−2と同様の方法で、窒化ケイ素膜付きウェハ表面を撥水性薬液で処理し、評価を行った。結果を表6に示す。   Evaluation was performed by treating the surface of the wafer with a silicon nitride film with a water-repellent chemical solution in the same manner as in Example 1-2. The results are shown in Table 6.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例6−2〜6−6、比較例6−1〜6−2]
実施例6−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液、撥水性薬液の溶媒を適宜変更して、窒化ケイ素膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表6に示す。なお、PGMEA/GBLは、PGMEA:γ−ブチロラクトン=60:40(質量比)の混合溶媒を意味する。また、該混合溶媒を用いた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。
[Examples 6-2 to 6-6, Comparative Examples 6-1 to 6-2]
The surface treatment of the wafer with the silicon nitride film was performed by appropriately changing the temperature of the water-repellent chemical solution used in Example 6-1, the cleaning solution before the water-repellent treatment, and the solvent of the water-repellent chemical solution, and further evaluated. The results are shown in Table 6. PGMEA / GBL means a mixed solvent of PGMEA: γ-butyrolactone = 60: 40 (mass ratio). Moreover, among the components contained in the water-repellent chemical solution using the mixed solvent, the component having the largest amount by mass ratio is PGMEA, and the boiling point thereof is 146 ° C.

[実施例7−1]
(1)洗浄液によるウェハの洗浄
平滑な窒化チタン膜付きウェハ(表面に厚さ50nmの窒化チタン層を有するシリコンウェハ)を室温で1質量%の過酸化水素水に1分浸漬し、次いで室温で、純水に1分、PGMEA(沸点;146℃)に1分浸漬した。従って洗浄後に該ウェハ表面に保持された洗浄液はPGMEAである。
(2)撥水性薬液の調製
パーフルオロヘキシルエチルホスホン酸〔C13−C−P(O)(OH)〕;0.01gと、溶媒としてPGMEA:iPA=99.89:0.1(質量比)の混合溶媒;99.99gを混合し、18時間撹拌して撥水性薬液を得た。なお、該撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。
[Example 7-1]
(1) Cleaning a wafer with a cleaning solution A wafer with a smooth titanium nitride film (a silicon wafer having a titanium nitride layer with a thickness of 50 nm on the surface) is immersed in a 1% by mass hydrogen peroxide solution at room temperature for 1 minute, and then at room temperature. The sample was immersed in pure water for 1 minute and in PGMEA (boiling point: 146 ° C.) for 1 minute. Therefore, the cleaning liquid retained on the wafer surface after cleaning is PGMEA.
(2) Preparation of water repellent chemical perfluorohexylethyl acid [C 6 F 13 -C 2 H 4 -P (O) (OH) 2 ]; 0.01 g and, PGMEA as a solvent: iPA = 99.89: A mixed solvent of 0.1 (mass ratio); 99.99 g was mixed and stirred for 18 hours to obtain a water repellent chemical solution. Of the components contained in the water-repellent chemical solution, the component having the largest amount by mass ratio is PGMEA, and its boiling point is 146 ° C.

実施例1−2と同様の方法で、窒化チタン膜付きウェハ表面を撥水性薬液で処理し、評価を行った。結果を表7に示す。   Evaluation was performed by treating the surface of the wafer with the titanium nitride film with a water-repellent chemical solution in the same manner as in Example 1-2. The results are shown in Table 7.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例7−2〜7−5、比較例7−1〜7−2]
実施例7−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液、撥水性薬液の溶媒を適宜変更して、窒化チタン膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表7に示す。なお、DEGEEA/iPAは、DEGEEA:iPA=99.89:0.1(質量比)の混合溶媒を意味し、該混合溶媒を用いた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、DEGEEAであり、その沸点は218℃である。また、PGDA/iPAは、PGDA:iPA=99.89:0.1(質量比)の混合溶媒を意味し、該混合溶媒を用いた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGDAであり、その沸点は190℃である。また、DPGMEA/iPAは、DPGMEA:iPA=99.89:0.1(質量比)の混合溶媒を意味し、該混合溶媒を用いた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、DPGMEAであり、その沸点は213℃である。また、13BGDA/iPAは、13BGDA:iPA=99.89:0.1(質量比)の混合溶媒を意味し、該混合溶媒を用いた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、13BGDAであり、その沸点は232℃である。
[Examples 7-2 to 7-5, Comparative Examples 7-1 to 7-2]
The surface treatment of the wafer with the titanium nitride film was performed by appropriately changing the temperature of the water repellent chemical solution used in Example 7-1, the cleaning solution before the water repellent treatment, and the solvent of the water repellent chemical solution, and further evaluated. The results are shown in Table 7. “DEGEEA / iPA” means a mixed solvent of DEGEA: iPA = 99.89: 0.1 (mass ratio), and among the components contained in the water-repellent chemical liquid using the mixed solvent, the most amount by mass ratio. A component having a high content is DEGEA, and its boiling point is 218 ° C. Further, PGDA / iPA means a mixed solvent of PGDA: iPA = 99.89: 0.1 (mass ratio), and among the components contained in the water-repellent chemical solution using the mixed solvent, the most amount by mass ratio. A component having a large content is PGDA, and its boiling point is 190 ° C. Further, DPGMEA / iPA means a mixed solvent of DPGMEA: iPA = 99.89: 0.1 (mass ratio), and among the components contained in the water-repellent chemical solution using the mixed solvent, the most amount by mass ratio. A component having a large content is DPGMEA, and its boiling point is 213 ° C. Moreover, 13BGDA / iPA means a mixed solvent of 13BGDA: iPA = 99.89: 0.1 (mass ratio), and among the components contained in the water-repellent chemical solution using the mixed solvent, the most amount by mass ratio The component having a large content is 13BGDA, and its boiling point is 232 ° C.

[実施例8−1]
オクチルホスホン酸〔C17−P(O)(OH)〕;0.01gと、溶媒としてPGMEA:iPA=99.89:0.1(質量比)の混合溶媒;99.99gを混合し、18時間撹拌して撥水性薬液を得た以外は実施例7−1と同じとした。なお、本実施例で得られた撥水性薬液に含まれる成分のうち、質量比で最も量の多い成分は、PGMEAであり、その沸点は146℃である。結果を表8に示す。
[Example 8-1]
Octylphosphonic acid [C 8 H 17 -P (O) (OH) 2 ]; 0.01 g and a mixed solvent of PGMEA: iPA = 99.89: 0.1 (mass ratio) as a solvent; 99.99 g mixed The mixture was the same as Example 7-1 except that the water-repellent chemical solution was obtained by stirring for 18 hours. In addition, among the components contained in the water-repellent chemical solution obtained in this example, the component having the largest amount by mass ratio is PGMEA, and its boiling point is 146 ° C. The results are shown in Table 8.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例8−2〜8−4、比較例8−1〜8−2]
実施例8−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液、撥水性薬液の溶媒を適宜変更して、窒化チタン膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表8に示す。
[Examples 8-2 to 8-4, Comparative Examples 8-1 to 8-2]
The temperature of the water repellent chemical solution used in Example 8-1, the cleaning solution before the water repellent treatment, and the solvent of the water repellent chemical solution were appropriately changed, and the surface treatment of the wafer with the titanium nitride film was performed and further evaluated. The results are shown in Table 8.

[実施例9−1]
ウェハに平滑なタングステン膜付きウェハ(表面に厚さ50nmのタングステン層を有するシリコンウェハ)を用い、室温で5質量%のアンモニア水に1分浸漬し、次いで室温で、純水に1分、PGMEA(沸点;146℃)に1分浸漬した後に、表面処理した以外は実施例7−1と同じとした。従って洗浄後に該ウェハ表面に保持された洗浄液はPGMEAである。結果を表9に示す。
[Example 9-1]
Using a wafer with a smooth tungsten film (a silicon wafer having a 50 nm thick tungsten layer on the surface) on the wafer, immerse it in 5% by mass of ammonia water at room temperature for 1 minute, then at room temperature for 1 minute in pure water, PGMEA (Boiling point: 146 ° C.) After being immersed for 1 minute, it was the same as Example 7-1 except that the surface treatment was performed. Therefore, the cleaning liquid retained on the wafer surface after cleaning is PGMEA. The results are shown in Table 9.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例9−2〜9−4、比較例9−1〜9−3]
実施例9−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液、撥水性薬液の溶媒を適宜変更して、タングステン膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表9に示す。
[Examples 9-2 to 9-4, Comparative Examples 9-1 to 9-3]
The surface treatment of the wafer with the tungsten film was performed by appropriately changing the temperature of the water-repellent chemical liquid used in Example 9-1, the cleaning liquid before the water-repellent treatment, and the solvent of the water-repellent chemical liquid, and further evaluated. The results are shown in Table 9.

[実施例10−1]
ウェハに平滑なルテニウム膜付きウェハ(表面に厚さ300nmのルテニウム層を有するシリコンウェハ)を用い、室温で5質量%のアンモニア水に1分浸漬し、次いで室温で、純水に1分、PGMEA(沸点;146℃)に1分浸漬した後に、表面処理した以外は実施例7−1と同じとした。従って洗浄後に該ウェハ表面に保持された洗浄液はPGMEAである。結果を表10に示す。
[Example 10-1]
A wafer with a smooth ruthenium film (a silicon wafer having a ruthenium layer with a thickness of 300 nm on the surface) is used for the wafer, soaked in 5% by mass of ammonia water at room temperature for 1 minute, and then at room temperature for 1 minute in pure water, PGMEA (Boiling point: 146 ° C.) After being immersed for 1 minute, it was the same as Example 7-1 except that the surface treatment was performed. Therefore, the cleaning liquid retained on the wafer surface after cleaning is PGMEA. The results are shown in Table 10.

Figure 2013118347
Figure 2013118347

[実施例10−2〜10−5、比較例10−1〜10−3]
実施例10−1で用いた撥水性薬液の温度、撥水処理前の洗浄液、撥水性薬液の溶媒を適宜変更して、ルテニウム膜付きウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。結果を表10に示す。
[Examples 10-2 to 10-5, Comparative Examples 10-1 to 10-3]
The surface treatment of the ruthenium film-coated wafer was performed by appropriately changing the temperature of the water-repellent chemical solution used in Example 10-1, the cleaning solution before the water-repellent treatment, and the solvent of the water-repellent chemical solution, and further evaluated. The results are shown in Table 10.

実施例では、撥水処理前の洗浄液の沸点を55〜200℃とし、撥水性薬液の温度を、40℃以上、該撥水性薬液の沸点未満、としたものであり、本実施例では、短時間で撥水性を付与できることが確認された。一方、比較例は、撥水性の付与に時間を要することが確認された。従って、比較例において、洗浄液から薬液への置換が完了してからアニール処理を行って薬液温度を上げて撥水性被膜の形成を促進したとしても、置換にかかる時間が長く、薬液の昇温のために付加的な時間を要するため、実施例のように短時間で撥水性を付与することはできない。また、実施例の中でも、撥水性薬液の温度をより高くすると、より短時間で撥水性が付与できることが確認できた。   In the examples, the boiling point of the cleaning liquid before water repellent treatment is 55 to 200 ° C., and the temperature of the water repellent chemical liquid is 40 ° C. or higher and lower than the boiling point of the water repellent chemical liquid. It was confirmed that water repellency can be imparted over time. On the other hand, it was confirmed that the comparative example requires time for imparting water repellency. Therefore, in the comparative example, even when the replacement from the cleaning liquid to the chemical liquid is completed, annealing is performed to increase the chemical liquid temperature and promote the formation of the water-repellent film. Therefore, since additional time is required, water repellency cannot be imparted in a short time as in the embodiment. In addition, it was confirmed that water repellency could be imparted in a shorter time when the temperature of the water-repellent chemical solution was further increased among the examples.

1 ウェハ
2 ウェハ表面の凹凸パターン
3 パターンの凸部
4 パターンの凹部
5 凹部の幅
6 凸部の高さ
7 凸部の幅
8 洗浄液
9 撥水性薬液
10 洗浄液と撥水性薬液が混合する様子
11 洗浄液が蒸発する様子
12 撥水性被膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 Uneven | corrugated pattern on wafer surface 3 Pattern convex part 4 Pattern concave part 5 Concave width 6 Convex height 7 Convex width 8 Cleaning liquid 9 Water-repellent chemical liquid 10 Mixing of cleaning liquid and water-repellent chemical liquid 11 Cleaning liquid Of water evaporation 12 Water repellent coating

Claims (10)

表面に凹凸パターンを有するウェハの洗浄方法であって、少なくとも、
前記ウェハを洗浄液で洗浄する工程、
洗浄後にウェハの凹部に保持された洗浄液を撥水性薬液で置換する工程、
ウェハを乾燥する工程を有し、
前記洗浄液が、沸点が55〜200℃である溶媒を80質量%以上含むものであり、
前記置換する工程において供される撥水性薬液の温度を、40℃以上、該撥水性薬液の沸点未満とすることにより、少なくとも前記凹部表面を撥水化させることを特徴とする、ウェハの洗浄方法。
A method for cleaning a wafer having a concavo-convex pattern on a surface, at least,
Cleaning the wafer with a cleaning liquid;
A step of replacing the cleaning liquid held in the recesses of the wafer with a water repellent chemical after the cleaning,
A step of drying the wafer;
The cleaning liquid contains 80% by mass or more of a solvent having a boiling point of 55 to 200 ° C.,
A method for cleaning a wafer, wherein at least the surface of the concave portion is made water-repellent by setting the temperature of the water-repellent chemical solution provided in the replacing step to 40 ° C. or higher and lower than the boiling point of the water-repellent chemical solution. .
前記洗浄液が、有機溶媒、水、水に有機溶媒、酸、アルカリ、酸化剤のうち少なくとも1種が混合された水溶液からなる群から選ばれる少なくとも1つの液体であることを特徴とする、請求項1に記載のウェハの洗浄方法。 The cleaning liquid is at least one liquid selected from the group consisting of an organic solvent, water, and an aqueous solution in which at least one of an organic solvent, an acid, an alkali, and an oxidizing agent is mixed in water. 2. The method for cleaning a wafer according to 1. 前記ウェハが、凹部の表面にケイ素元素を含むウェハであり、前記撥水性薬液が、下記一般式[1]で表されるケイ素化合物Aを含むもの、または、ケイ素化合物Aと、酸又は塩基を含むものであることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のウェハの洗浄方法。
(RSi(H) 4−a−b [1]
[式[1]中、Rは、それぞれ互いに独立して、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基を含む1価の有機基である。また、Xは、それぞれ互いに独立して、ケイ素元素と結合する元素が窒素である1価の官能基、ケイ素元素と結合する元素が酸素である1価の官能基、ハロゲン基、ニトリル基、および、−CO−NH−Si(CHからなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表す。aは1〜3の整数、bは0〜2の整数であり、aとbの合計は1〜3である。]
The wafer is a wafer containing a silicon element on the surface of the recess, and the water repellent chemical solution contains a silicon compound A represented by the following general formula [1], or a silicon compound A and an acid or base. The wafer cleaning method according to claim 1, wherein the wafer cleaning method includes the wafer cleaning method.
(R 1 ) a Si (H) b X 1 4-ab [1]
[In the formula [1], each R 1 independently contains a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. Valent organic group. X 1 is independently of each other a monovalent functional group in which the element bonded to the silicon element is nitrogen, a monovalent functional group in which the element bonded to the silicon element is oxygen, a halogen group, a nitrile group, And at least one group selected from the group consisting of —CO—NH—Si (CH 3 ) 3 . a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 2, and the sum of a and b is 1 to 3. ]
前記撥水性薬液が酸を含み、該酸が、塩化水素、硫酸、過塩素酸、リン酸、下記一般式[2]で表されるスルホン酸およびその無水物、下記一般式[3]で表されるカルボン酸およびその無水物、アルキルホウ酸エステル、アリールホウ酸エステル、トリス(トリフルオロアセトキシ)ホウ素、トリアルコキシボロキシン、トリフルオロホウ素、下記一般式[4]で表されるケイ素化合物Bからなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、請求項3に記載のウェハの洗浄方法。
S(O)OH [2]
[式[2]中、Rは、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。]
COOH [3]
[式[3]中、Rは、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。]
(RSi(H) 4−c−d [4]
[式[4]中、Rは、それぞれ互いに独立して、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。また、Xは、それぞれ互いに独立して、クロロ基、−OCO−R(Rは、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基)、および、−OS(O)−R(Rは、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基)からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表す。cは1〜3の整数、dは0〜2の整数であり、cとdの合計は1〜3である。]
The water-repellent chemical solution contains an acid, and the acid is represented by hydrogen chloride, sulfuric acid, perchloric acid, phosphoric acid, a sulfonic acid represented by the following general formula [2] and its anhydride, and a general formula [3] below. Carboxylic acids and anhydrides thereof, alkylborates, arylborates, tris (trifluoroacetoxy) borane, trialkoxyboroxine, trifluoroboron, a group consisting of silicon compound B represented by the following general formula [4] The wafer cleaning method according to claim 3, wherein at least one selected from the group consisting of:
R 2 S (O) 2 OH [2]
[In the formula [2], R 2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. ]
R 3 COOH [3]
[In the formula [3], R 3 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. ]
(R 4 ) c Si (H) d X 2 4-cd [4]
[In the formula [4], each R 4 independently represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. X 2 is independently of each other a chloro group, —OCO—R 5 (R 5 is a C 1 -C 1, wherein some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. Valent hydrocarbon group) and —OS (O) 2 —R 6 (R 6 is a monovalent hydrocarbon having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements) Represents at least one group selected from the group consisting of (hydrocarbon groups). c is an integer of 1 to 3, d is an integer of 0 to 2, and the sum of c and d is 1 to 3. ]
前記酸が、トリメチルシリルトリフルオロアセテート、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ジメチルシリルトリフルオロアセテート、ジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ブチルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ブチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ヘキシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ヘキシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、オクチルジメチルシリルトリフルオロアセテート、オクチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、デシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、デシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、ドデシルジメチルシリルトリフルオロアセテート、ドデシルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートからなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、請求項3または請求項4に記載のウェハの洗浄方法。 The acid is trimethylsilyl trifluoroacetate, trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, dimethylsilyl trifluoroacetate, dimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, butyldimethylsilyl trifluoroacetate, butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, hexyldimethylsilyl trifluoroacetate, hexyldimethylsilyl. Trifluoromethanesulfonate, octyldimethylsilyl trifluoroacetate, octyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, decyldimethylsilyl trifluoroacetate, decyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, dodecyldimethylsilyl trifluoroacetate, dodecyldimethylsilyl trifluoromethanesulfone Is at least one of, characterized in that, the method of cleaning a wafer according to claim 3 or claim 4 selected from the group consisting of chromatography and. 前記ケイ素化合物Aが、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシリルジメチルアミン、トリメチルシリルジエチルアミン、テトラメチルジシラザン、ジメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジブチルテトラメチルジシラザン、ブチルジメチルシリルジメチルアミン、ブチルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジヘキシルテトラメチルジシラザン、ヘキシルジメチルシリルジメチルアミン、ヘキシルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジオクチルテトラメチルジシラザン、オクチルジメチルシリルジメチルアミン、オクチルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジデシルテトラメチルジシラザン、デシルジメチルシリルジメチルアミン、デシルジメチルシリルジエチルアミン、1,3−ジドデシルテトラメチルジシラザン、ドデシルジメチルシリルジメチルアミン、ドデシルジメチルシリルジエチルアミンからなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、請求項3乃至請求項5のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。 The silicon compound A is hexamethyldisilazane, trimethylsilyldimethylamine, trimethylsilyldiethylamine, tetramethyldisilazane, dimethylsilyldimethylamine, dimethylsilyldiethylamine, 1,3-dibutyltetramethyldisilazane, butyldimethylsilyldimethylamine, butyldimethyl. Silyldiethylamine, 1,3-dihexyltetramethyldisilazane, hexyldimethylsilyldimethylamine, hexyldimethylsilyldiethylamine, 1,3-dioctyltetramethyldisilazane, octyldimethylsilyldimethylamine, octyldimethylsilyldiethylamine, 1,3-di Decyltetramethyldisilazane, decyldimethylsilyldimethylamine, decyldimethylsilyldiethylamine, 1,3-dide 6. The wafer cleaning method according to claim 3, wherein the wafer cleaning method is at least one selected from the group consisting of siltetramethyldisilazane, dodecyldimethylsilyldimethylamine, and dodecyldimethylsilyldiethylamine. . 前記撥水性薬液が塩基を含み、該塩基が、アンモニア、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、ジメチルアニリン、アルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン、ピリジン、ピペラジン、N−アルキルモルホリン、下記一般式[5]で示されるケイ素化合物Cからなる群から選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、請求項3乃至請求項6のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。
(RSi(H) 4−e−f [5]
[式[5]中、Rは、それぞれ互いに独立して、一部または全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。また、Xは、それぞれ互いに独立して、ケイ素元素と結合する元素が窒素であり、フッ素元素やケイ素元素を含んでいても良い1価の官能基である。eは1〜3の整数、fは0〜2の整数であり、eとfの合計は1〜3である。]
The water-repellent chemical solution contains a base, which is ammonia, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, triethylenediamine, dimethylaniline, alkylamine, dialkylamine, trialkylamine, pyridine, piperazine, N 7. The wafer cleaning method according to claim 3, wherein the wafer is at least one selected from the group consisting of an alkylmorpholine and a silicon compound C represented by the following general formula [5]. .
(R 7 ) e Si (H) f X 3 4-ef [5]
[In the formula [5], R 7 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. In addition, X 3 is a monovalent functional group that is independent of each other, and the element bonded to the silicon element is nitrogen, and may contain a fluorine element or a silicon element. e is an integer of 1 to 3, f is an integer of 0 to 2, and the sum of e and f is 1 to 3. ]
前記ウェハが、凹部の表面に、チタン、タングステン、アルミニウム、銅、スズ、タンタル、及び、ルテニウムのうち少なくとも1種の元素を含むウェハであり、前記撥水性薬液が、以下の一般式[6]〜[12]で表される化合物及びその塩化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種と溶媒を含むことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のウェハの洗浄方法。
−P(=O)−(OH)(R2−g [6]
[式[6]中、Rは、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の1価の炭化水素基である。Rは、それぞれ互いに独立して、一部又は全ての水素元素がフッ素元素に置き換えられていても良い炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基である。gは、0乃至2の整数である。]
10−C(=O)−X [7]
[式[7]中、R10は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。Xは、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、及び、ヨード基からなる群から選ばれる基を示す。]
111213N [8]
[式[8]中、R11は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。R12は、水素元素、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。R13は、水素元素、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。]
14−C(=O)−X−X [9]
[式[9]中、R14は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。Xは、酸素元素、又は硫黄元素を示し、Xは、水素元素、アルキル基、芳香族基、ピリジル基、キノリル基、スクシンイミド基、マレイミド基、ベンゾオキサゾール基、ベンゾチアゾール基、及び、ベンゾトリアゾール基からなる群から選ばれる基を示し、これらの基における水素元素は、有機基で置換されていても良い。]
15(X [10]
[式[10]中、Xは、それぞれ互いに独立して、イソシアネート基、メルカプト基、アルデヒド基、-CONHOH基、および、窒素元素を含む環構造からなる群から選ばれる少なくとも1つの基であり、hは1乃至6の整数、R15は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む有機基、又は炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む有機基であり、前記のh個のイソシアネート基、メルカプト基、アルデヒド基、-CONHOH基、および、窒素元素を含む環構造からなる群から選ばれる少なくとも1つの基で同数の水素元素が置換された化合物である。]
16−X [11]
[式[11]中、Xは硫黄元素を含む環構造であり、R16は、水素元素、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。]
17−C(=O)−X−C(=O)−R18 [12]
[式[12]中、R17は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。R18は、炭素数が1乃至18の炭化水素基を含む1価の有機基、又は、炭素数が1乃至8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基である。Xは、酸素元素、又は硫黄元素を示す。]
The wafer is a wafer containing at least one element of titanium, tungsten, aluminum, copper, tin, tantalum, and ruthenium on the surface of the recess, and the water-repellent chemical liquid has the following general formula [6] The method for cleaning a wafer according to claim 1 or 2, comprising at least one selected from the group consisting of a compound represented by-[12] and a salt compound thereof and a solvent.
R 8 -P (= O) - (OH) g (R 9) 2-g [6]
[In Formula [6], R 8 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. R 9 is each independently a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced with fluorine elements. g is an integer of 0 to 2. ]
R 10 —C (═O) —X 4 [7]
[In the formula [7], R 10 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. . X 4 represents a group selected from the group consisting of a fluoro group, a chloro group, a bromo group, and an iodo group. ]
R 11 R 12 R 13 N [8]
[In the formula [8], R 11 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. R 12 is a hydrogen element, a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. R 13 is a hydrogen element, a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. ]
R 14 —C (═O) —X 5 —X 6 [9]
[In the formula [9], R 14 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. . X 5 represents an oxygen element or a sulfur element, and X 6 represents a hydrogen element, an alkyl group, an aromatic group, a pyridyl group, a quinolyl group, a succinimide group, a maleimide group, a benzoxazole group, a benzothiazole group, and a benzoic acid group. The group chosen from the group which consists of a triazole group is shown, The hydrogen element in these groups may be substituted by the organic group. ]
R 15 (X 7 ) h [10]
[In Formula [10], X 7 is each independently at least one group selected from the group consisting of an isocyanate group, a mercapto group, an aldehyde group, a —CONHOH group, and a ring structure containing a nitrogen element. , H is an integer of 1 to 6, R 15 is an organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or an organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms, In which the same number of hydrogen elements are substituted with at least one group selected from the group consisting of an isocyanate group, a mercapto group, an aldehyde group, a —CONHOH group, and a ring structure containing a nitrogen element. ]
R 16 -X 8 [11]
[In the formula [11], X 8 is a ring structure containing a sulfur element, R 16 is a hydrogen element, a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, or 1 carbon atom. A monovalent organic group containing from 8 to 8 fluoroalkyl chains. ]
R 17 —C (═O) —X 9 —C (═O) —R 18 [12]
[In the formula [12], R 17 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. . R 18 is a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms or a monovalent organic group containing a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. X 9 represents an oxygen element or a sulfur element. ]
前記置換する工程において供される撥水性薬液の温度を、70℃以上、(前記撥水性薬液の沸点−10℃)未満とすることを特徴とする、請求項1乃至請求項8のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。 The temperature of the water-repellent chemical solution provided in the replacing step is set to 70 ° C. or higher and lower than (boiling point of the water-repellent chemical solution −10 ° C.). The method for cleaning a wafer as described. 請求項1乃至請求項9のいずれかに記載のウェハの洗浄方法で用いられる撥水性薬液。 A water repellent chemical used in the wafer cleaning method according to claim 1.
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