KR20200100132A - 표면 처리 조성물 및 방법 - Google Patents

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acid
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bis
tetramethyldisiloxane
treatment composition
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KR1020207020656A
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윌리엄 에이. 보이착
아츠시 미즈타니
기영 박
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후지필름 일렉트로닉 머티리얼스 유.에스.에이., 아이엔씨.
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Abstract

이 개시내용은 웨이퍼의 표면 상에 배치된 패턴을 갖는 웨이퍼를 처리하기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다.

Description

표면 처리 조성물 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 1월 5일에 출원된 미국 가출원 일련 번호 제62/613,849호와 2018년 3월 29일에 출원된 미국 가출원 일련 번호 제62/649,685호에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 그 전문이 참조로서 본원에 포함된다.
기술 분야
이 개시내용은 일반적으로 표면 처리에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 소수성 층의 형성이 요구되는 반도체 표면의 액체 처리에 관한 것이다.
20 nm 이하의 임계 치수(critical dimension)에서, 습식 세정과 건조 동안 FinFET 및 유전체 스택의 패턴 붕괴는 반도체 제조 공정에서 중대한 문제가 되었다. 종래의 패턴 붕괴 이론은 붕괴 현상을 야기하는 주요 원인으로서 헹굼 및 건조 중의 높은 모세관력(capillary forces)이 연루되어 있다. 그러나, 다른 화학적 및 기판 특성, 즉 액체 표면 장력과 점성도, 기판의 기계적 강도, 패턴 밀도와 종횡비(aspect ratio), 및 기판 표면에 대한 클리너 화학물질 손상이 또한 중요한 역할을 할 수 있다.
반도체 기판(예를 들어, 실리콘 또는 구리 웨이퍼)의 표면에 소수성 층(예를 들어, 소수성 단일층)을 부여하는 낮은 표면 장력 변경 유체는 건조 공정 동안 패턴 붕괴를 유발하는 모세관력을 최소화할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 접촉각, 즉 기판 표면과 접촉시 액체(예를 들어, 물)가 생성하는 각이 90도 또는 이에 인접할 때 라플라스 압력(Laplace pressure)이 최소화되는 것으로 여겨진다. 이는 낮은 표면 장력 유체의 존재와 결합하여 패턴 붕괴를 일으키는 힘을 크게 감소시킬 수 있다.
일반적으로, 이 개시내용은 소수성 층이 표면 상에 형성되는 반도체 기판(예를 들어, 패턴화된 웨이퍼)의 패턴화된 표면을 처리하여, 반도체 제조 공정에서 표면이 전형적인 세정 및 건조 단계를 거칠 때 패턴 붕괴를 최소화하거나 방지하기 위한 방법 및 조성물을 제공한다. 본원에 개시된 방법은 처리된 표면이 적어도 약 50도의 물 접촉각을 갖도록 표면 상에 소수성 층을 형성하는 조성물을 사용한다.
일 양상에서, 이 개시내용은 웨이퍼의 표면 위에 배치된 패턴을 가지는 반도체 기판을 처리하기 위한 방법을 특징으로 한다. 이러한 방법은 표면 처리 층이 적어도 약 50도의 물 접촉각을 갖도록 표면을 표면 처리 조성물과 접촉시켜 표면 처리 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 표면 처리 조성물은 적어도 하나의 실록산 화합물과 적어도 하나의 첨가제를 포함할 수 있다(예를 들어, 이들을 포함하거나(comprise), 이들로 이루어지거나(consist of), 또는 이들로 필수적으로 이루어질(consist essentially of) 수 있다). 적어도 하나의 첨가제는 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함한다. 패턴은 최대 약 20 nm의 치수를 갖는 피처(feature)를 포함할 수 있다.
다른 양상에서, 이 개시내용은 (1) 표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 99.9 중량%의 양의 적어도 하나의 실록산 화합물; 및 (2) pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함하고, 표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재하는 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 표면 처리 조성물을 특징으로 한다.
다른 양상에서, 이 개시내용은 (1) 표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 99.9 중량%의 양의 적어도 하나의 실록산 화합물; (2) 설폰산과 설폰산 무수물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물을 포함하고, 표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재하는 적어도 하나의 첨가제; 및 (3) 선택적으로, 적어도 하나의 유기 용매로 이루어지는 표면 처리 조성물을 특징으로 한다.
다른 양상에서, 이 개시내용은 반도체 기판 및 반도체 기판에 의해 지지되는 표면 처리 조성물을 포함하는 물품을 특징으로 한다. 표면 처리 조성물은 적어도 하나의 실록산 화합물과 적어도 하나의 첨가제를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 첨가제는 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함한다.
또 다른 양상에서, 이 개시내용은 적어도 하나의 실록산 화합물을 포함하는 제1 용기; 및 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 제2 용기를 포함하는 키트(kit)를 특징으로 한다. 적어도 하나의 첨가제는 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 목적, 및 이점은 상세한 설명과 청구 범위로부터 명백할 것이다.
일부 구현예에서, 이 개시내용은 표면 처리 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 예를 들어, 기판(예를 들어, 실리콘 또는 구리 웨이퍼와 같은 반도체 기판)의 표면(예를 들어, 패턴을 갖는 표면)을 적어도 하나(예를 들어, 2종, 3종, 또는 4종)의 실록산 화합물과 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함하는 적어도 하나(예를 들어, 2종, 3종, 또는 4종)의 첨가제를 포함하는 표면 처리 조성물과 접촉시킴으로써 수행될 수 있다. 패턴은 최대 약 20 nm의 치수를 갖는 피처를 포함할 수 있다. 일반적으로, 표면 처리 조성물은 표면이 적어도 약 50도의 물 접촉각을 갖도록 표면 상에 표면 처리 층(예를 들어, 소수성 단일층)을 형성한다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 조성물로 처리될 수 있는 반도체 기판은 실리콘, 실리콘 게르마늄, 실리콘 질화물, 구리, GaAs와 같은 III-V 족 화합물, 또는 이들의 임의의 조합으로 구성된다. 일부 구현예에서, 반도체 기판은 실리콘 웨이퍼, 구리 웨이퍼, 실리콘 이산화물 웨이퍼, 실리콘 질화물 웨이퍼, 실리콘 옥시질화물 웨이퍼, 탄소 도핑된 실리콘 산화물 웨이퍼, SiGe 웨이퍼, 또는 GaAs 웨이퍼일 수 있다. 반도체 기판은 이들의 표면 위의 인터커넥트 피처(interconnect feature)(예를 들어, 금속선(metal lines) 및 유전체 재료)와 같은 노출된 집적 회로 구조를 추가로 함유할 수 있다. 인터커넥트 피처에 사용되는 금속 및 금속 합금은 알루미늄, 구리와 합금된 알루미늄, 구리, 티타늄, 탄탈럼, 코발트, 니켈, 실리콘, 폴리실리콘 티타늄 질화물, 탄탈럼 질화물, 주석, 텅스텐, SnAg, SnAg/Ni, CuNiSn, CuCoCu, 및/또는 CoSn을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 반도체 기판은 층간 유전체, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 티타늄 질화물, 실리콘 탄화물, 실리콘 산화물 탄화물, 실리콘 산화물 질화물, 티타늄 산화물, 및/또는 탄소 도핑된 실리콘 산화물의 층을 또한 함유할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 조성물로 처리될 반도체 기판 표면은 SiO2, SiN, TiN, SiOC, SiON, Si, SiGe, Ge, 및/또는 W를 함유하는 피처를 포함한다. 일부 구현예에서, 기판 반도체 표면은 SiO2 및/또는 SiN을 함유하는 피처를 포함한다.
일반적으로, 본원에 기술된 표면 처리 조성물로 처리될 반도체 기판 표면은 종래 반도체 제조 공정(예를 들어, 포토레지스트 층을 적용하는 단계, 포토레지스트 층을 화학 방사선에 노출시키는 단계, 포토레지스트 층을 현상하는 단계, 포토레지스트 층 아래의 반도체 기판을 에칭하는 단계, 및/또는 포토레지스트 층을 제거하는 단계를 포함하는 리소그래피 공정)에 의해 형성된 패턴을 포함한다. 일부 구현예에서, 패턴은 최대 약 20 nm(예를 들어, 최대 약 15 nm, 최대 약 10 nm, 또는 최대 약 5 nm) 및/또는 적어도 약 1 nm(예를 들어, 적어도 약 2 nm 또는 적어도 약 5 nm)의 적어도 하나(예를 들어, 2개 또는 3개)의 치수(예를 들어, 길이, 폭, 및/또는 깊이)를 갖는 피처를 포함할 수 있다.
일반적으로, 본원에 기술된 표면 처리 조성물은 적어도 하나(2종, 3종, 또는 4종)의 실록산 화합물과 적어도 하나(예를 들어, 2종, 3종, 또는 4종)의 첨가제를 포함할 수 있다. 실록산 화합물은 디실록산, 올리고실록산, 시클로실록산, 또는 폴리실록산일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "올리고실록산"이라는 용어는 3~6개의 실록산 단위를 갖는 화합물을 지칭하고, "폴리실록산"이라는 용어는 6개를 초과하는 실록산 단위를 갖는 화합물을 지칭한다.
본원에 기술된 표면 처리 조성물에 사용될 수 있는 적합한 실록산 화합물의 예는, 헥사메틸디실록산, 1,3-디페닐-1,3-디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,1,1-트리에틸-3,3-디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라-n-옥틸디메틸디실록산, 비스(노나플루오로헥실)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(트리플루오로프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-디-n-부틸테트라메틸디실록산, 1,3-디-n-옥틸테트라메틸디실록산, 1,3-디에틸테트라메틸디실록산, 1,3-디페닐테트라메틸-디실록산, 헥사-n-부틸디실록산, 헥사에틸디실록산, 헥사비닐디실록산, 1,1,1,3,3-펜타메틸-3-아세톡시디실록산, 1-알릴-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로데실)-테트라메틸디실록산, 1,3-디비닐테트라페닐디실록산, 1,3-디비닐테트라메틸-디실록산, 1,3-디알릴테트라키스(트리메틸실록시)디실록산, 1,3-디알릴테트라메틸-디실록산, 1,3-디페닐테트라키스(디메틸실록시)디실록산, (3-클로로프로필)펜타메틸-디실록산, 1,3-디비닐테트라키스(트리메틸실록시)디실록산, 1,1,3,3-테트라이소프로필-디실록산, 1,1,3,3-테트라비닐디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라시클로펜틸디클로로-디실록산, 비닐펜타메틸디실록산, 1,3-비스(3-클로로이소부틸)테트라메틸디실록산, 헥사페닐디실록산, 1,3-비스[(바이시클로[2.2.1]헵트-2-엔일)에틸]테트라메틸디실록산, 1,1,1-트리에틸-3,3,3-트리메틸디실록산, 1,3-비스(3-메타크릴옥시프로필)테트라메틸-디실록산, 1,3-비스(클로로메틸)테트라메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디에톡시디실록산, 1,1,3,3-테트라페닐디메틸디실록산, 메타크릴옥시펜타메틸-디실록산, 펜타메틸디실록산, 1,3-비스(3-클로로프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(4-히드록시부틸)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(트리에톡시실릴에틸)테트라메틸-디실록산, 3-아미노프로필펜타메틸디실록산, 1,3-비스(2-아미노에틸아미노메틸)-테트라메틸디실록산, 1,3-비스(3-카르복시프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-디클로로-1,3-디페닐-1,3-디메틸디실록산, 1,3-디에티닐테트라메틸디실록산, n-부틸-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디클로로테트라페닐디실록산, 1,3-디클로로테트라메틸-디실록산, 1,3-디-t-부틸디실록산, 1,3-디메틸테트라메톡시디실록산, 1,3-디비닐테트라에톡시디실록산, 1,1,3,3-테트라에톡시-1,3-디메틸디실록산, 비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 백금-[1,3-비스(시클로헥실)이미다졸-2-일리덴 헥사클로로디실록산, 1,1,3,3-테트라이소프로필-1-클로로디실록산, 1,1,1-트리메틸-3,3,3-트리페닐디실록산, 1,3-비스(트리메틸실록시)-1,3-디메틸디실록산, 3,3-디페닐-테트라메틸트리실록산, 3-페닐헵타메틸트리실록산, 헥사메틸시클로트리실록산, n-프로필헵타메틸트리실록산, 1,5-디에톡시헥사메틸트리실록산, 3-에틸헵타메틸-트리실록산, 3-(테트라하이드로푸르푸릴옥시프로필)헵타메틸트리실록산, 3-(3,3,3-트리플루오로프로필)헵타메틸트리실록산, 1,1,3,5,5-펜타페닐-1,3,5-트리메틸트리실록산, 옥타메틸트리실록산, 1,1,5,5-테트라페닐-1,3,3,5-테트라메틸트리실록산, 헥사페닐시클로트리실록산, 1,1,1,5,5,5-헥사메틸트리실록산, 옥타클로로트리실록산, 3-페닐-1,1,3,5,5-펜타메틸트리실록산, (3,3,3-트리플루오로프로필)메틸시클로트리실록산, 1,3,5-트리비닐-1,1,3,5,5-펜타메틸트리실록산, 1,3,5-트리비닐-1,3,5-트리메틸시클로트리실록산, 3-(3-아세톡시프로필)헵타메틸트리실록산, 3-(m-펜타데실페녹시프로필)헵타메틸트리실록산, 리모네닐트리실록산, 3-도데실헵타메틸트리실록산, 3-옥틸헵타메틸트리실록산, 1,3,5-트리페닐트리메틸시클로트리실록산, 1,1,1,3,3,5,5-헵타메틸트리실록산, 1,1,3,3,5,5-헥사메틸트리실록산, 1,1,1,5,5,5-헥사에틸-3-메틸트리실록산, 1,5-디클로로헥사메틸트리실록산, 3-트리아콘틸헵타메틸트리실록산, 3-(3-히드록시프로필)헵타메틸트리실록산, 헥사메틸시클로메틸포스포녹시트리실록산, 3-옥타데실헵타메틸트리실록산, 푸르푸릴옥시트리실록산, 테트라키스(디메틸실록시)실란, 1,1,3,3,5,5,7,7-옥타메틸테트라실록산, 디페닐실록산-디메틸실록산 공중합체, 1,3-디페닐-1,3-디메틸디실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 1,3-비스(트리메틸실록시)-1,3-디메틸디실록산, 디메틸실록산-[65-70%(60% 프로필렌 산화물/40% 에틸렌 산화물)] 블록 공중합체, 비스(히드록시프로필)테트라메틸디실록산, 테트라-n-프로필테트라메틸시클로테트라실록산, 옥타에틸시클로테트라실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 헥사페닐시클로트리실록산, 폴리디메틸실록산, 폴리옥타데실메틸실록산, 헥사코실 말단 폴리디메틸실록산, 데카메틸시클로펜타실록산, 폴리(3,3,3-트리플루오로프로필메틸실록산), 트리메틸실록시 말단 폴리디메틸실록산, 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-데카메틸펜타실록산, 및 트리에틸실록시 말단 폴리디에틸실록산을 포함한다.
일부 구현예에서, 적어도 하나의 실록산 화합물은 본원에 기술된 표면 처리 조성물 중 적어도 약 0.1 중량%(예를 들어, 적어도 약 1 중량%, 적어도 약 5 중량%, 적어도 약 10 중량%, 적어도 약 20 중량%, 적어도 약 30 중량%, 적어도 약 40 중량%, 적어도 약 50 중량%, 적어도 약 60 중량%, 적어도 약 70 중량%, 적어도 약 80 중량%, 적어도 약 90 중량%, 적어도 약 95 중량%, 적어도 약 97 중량%, 또는 적어도 약 99 중량%) 내지 최대 약 99.9 중량%(예를 들어, 최대 약 99 중량%, 최대 약 98 중량%, 최대 약 96 중량%, 최대 약 94 중량%, 최대 약 92 중량%, 최대 약 90 중량%, 최대 약 85 중량%, 최대 약 80 중량%, 최대 약 75 중량%, 최대 약 70 중량%, 최대 약 65 중량%, 최대 약 60 중량%, 최대 약 55 중량%, 또는 최대 약 55 중량%)일 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 조성물에 사용하기 위해 고려되는 첨가제는 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함할 수 있다. 이러한 산 또는 이들의 무수물의 예는 메탄설폰산, 트리플루오로메탄설폰산, 메탄설폰산 무수물, 트리플루오로메탄설폰산 무수물, 과염소산, 질산, 황산, 톨루엔설폰산, 도데실벤젠설폰산, 요오드화수소산, 브롬화수소산, 염산, 염소산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 및 플루오로황산을 포함한다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 첨가제는 pKa가 최대 0인 산과 상이한 제2 첨가제(예를 들어, pKa가 적어도 0인 산 또는 이의 무수물)를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 제2 첨가제의 예는 아세트산 무수물이다.
일부 구현예에서, 적어도 하나의 첨가제는 본원에 기술된 표면 처리 조성물 중 적어도 약 0.1 중량%(예를 들어, 적어도 약 0.5 중량%, 적어도 약 1 중량%, 적어도 약 1.5 중량%, 적어도 약 2 중량%, 적어도 약 2.5 중량%, 적어도 약 3 중량%, 적어도 약 3.5 중량%, 적어도 약 4 중량%, 적어도 약 4.5 중량%, 또는 적어도 약 5 중량%) 내지 최대 약 10 중량%(예를 들어, 최대 약 9 중량%, 최대 약 8 중량%, 최대 약 7 중량%, 최대 약 6 중량%, 최대 약 5 중량%, 최대 약 4 중량%, 또는 최대 약 3 중량%)일 수 있다.
이론에 얽매이지 않는 범위에서, 표면 처리 조성물을 사용하는 동안, 첨가제(예를 들어, 강산)는 실록산 화합물과 반응하여 실릴화 화합물을 형성할 수 있고, 이는 처리될 표면 위에 소수성 실록산 단위의 형성을 용이하게 할 수 있으며, 이는 다시 헹굼 또는 건조 공정 동안 패턴 붕괴를 유발하는 모세관력을 최소화시킬 수 있는 것으로 여겨진다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 조성물은 적어도 하나의 유기 용매, 예컨대 무수물, 글리콜 에테르, 글리콜 에테르 아세테이트, 알칸, 방향족 탄화수소, 설폰, 설폭시드, 케톤, 알데히드, 에스테르, 락탐, 락톤, 아세탈, 헤미아세탈, 알코올, 카복실산(예를 들어, pKa가 적어도 0인 것), 및 에테르를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 용매의 예는 아세트산 무수물, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, C6-C16 알칸, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디부틸 에테르, n-디부틸 에테르, 디메틸설폰, 설포란, 벤질 알코올, t-부틸 알코올, t-아밀 알코올, 메틸 에틸 케톤, 아세트산, 및 이소부틸 메틸 케톤을 포함한다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 조성물은 유기 용매를 실질적으로 포함하지 않을 수 있다.
일부 구현예에서, 적어도 하나의 유기 용매는 본원에 기술된 표면 처리 조성물 중 적어도 약 3 중량%(예를 들어, 적어도 약 5 중량%, 적어도 약 10 중량%, 적어도 약 20 중량%, 적어도 약 30 중량%, 적어도 약 40 중량%, 적어도 약 50 중량%, 적어도 약 60 중량%, 적어도 약 70 중량%, 적어도 약 80 중량%, 또는 적어도 약 90 중량%) 내지 최대 약 95 중량%(예를 들어, 최대 약 85 중량%, 최대 약 75 중량%, 최대 약 65 중량%, 최대 약 55 중량%, 최대 약 45 중량%, 최대 약 35 중량%, 또는 최대 약 25 중량%)일 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 조성물은 오직 세 가지 유형의 성분, 즉 (1) 적어도 하나의 실록산 화합물, (2) 적어도 하나의 첨가제, 및 (3) 적어도 하나의 유기 용매를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 유기 용매는 선택적이며, 본원에 기술된 표면 처리 조성물로부터 생략될 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 조성물은 용매(예컨대, 물 또는 유기 용매)를 실질적으로 포함하지 않을 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "실질적으로 포함하지 않는(substantially free)"이라는 용어는, 성분의 중량%가 최대 약 0.1%(예를 들어, 최대 약 0.05%, 최대 약 0.01%, 최대 약 0.005%, 최대 약 0.001%, 또는 최대 약 0%)인 것을 지칭한다.
이론에 얽매이지 않는 범위에서, 표면 처리 조성물은 패턴화된 표면이 적어도 약 50도(예를 들어, 적어도 약 55도, 적어도 약 60도, 적어도 약 65도, 적어도 약 70도, 적어도 약 75도, 적어도 약 80도, 적어도 약 85도, 적어도 약 89도, 적어도 약 90도, 적어도 약 95도, 또는 적어도 약 100도)의 물 접촉각을 갖도록 반도체 기판의 패턴화된 표면 위에 표면 처리 층(예를 들어, 소수성 단일층과 같은 소수성 층)을 형성할 수 있는 것으로 여겨진다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 이러한 표면 처리 층은 반도체 제조 공정에 전형적으로 사용되는 건조 단계 동안 반도체 기판 위에서 패턴화된 피처(예를 들어, 최대 약 20 nm의 치수를 가짐)의 붕괴를 방지하거나 최소화할 수 있는 것으로 여겨진다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 조성물은 첨가제 성분 중 하나 이상을 임의의 조합으로 (하나를 초과할 경우) 구체적으로 배제할 수 있다. 이러한 성분은 비방향족 탄화수소, 실라잔(예를 들어, 고리형 실라잔 또는 헤테로 고리형 실라잔), 양성자성 용매(예를 들어, 알코올 또는 아미드), 락톤(예를 들어, 5-원 또는 6-원 고리를 갖는 것), 특정 Si-함유 화합물(예를 들어, Si-H 기 또는 아미노실릴기를 갖는 것), 중합체, 산소 제거제, 4차 수산화암모늄을 포함하는 4차 암모늄 염, 아민, 염기(예컨대, 알칼리 염기(예를 들어, NaOH, KOH, LiOH, Mg(OH)2, 및 Ca(OH)2)), 계면활성제, 소포제, 플루오르화물 함유 화합물(예를 들어, HF, H2SiF6, H2PF6, HBF4, NH4F, 및 플루오르화 테트라알킬암모늄), 산화제(예를 들어, 과산화물, 과산화수소, 질산 제2철, 요오드산칼륨, 과망간산칼륨, 질산, 아염소산암모늄, 염소산암모늄, 요오드산암모늄, 과붕산암모늄, 과염소산암모늄, 과요오드산암모늄, 과황산암모늄, 아염소산 테트라메틸암모늄, 염소산 테트라메틸암모늄, 요오드산 테트라메틸암모늄, 과붕산 테트라메틸암모늄, 과염소산 테트라메틸암모늄, 과요오드산 테트라메틸암모늄, 과황산 테트라메틸암모늄, 요소 과산화수소, 및 과산화아세트산), 연마제, 규산염, 히드록시 카복실산, 아미노기가 없는 카복실산 및 폴리카복실산, 실란(예를 들어, 알콕시실란), 본원에 기술된 시클로실록산 이외의 고리형 화합물(예를 들어, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐에테르와 같이, 적어도 두 개의 고리를 함유하는 고리형 화합물), 킬레이트제(예를 들어, 아졸, 디아졸, 트리아졸, 또는 테트라졸), 부식 억제제(예컨대, 아졸 또는 비아졸 부식 억제제), 완충제, 구아니딘, 구아니딘 염, 피롤리돈, 폴리비닐 피롤리돈, 금속 할로겐화물, 및 금속 함유 촉매로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 방법은 표면을 표면 처리 조성물과 접촉시키기 전에 기판의 표면을 적어도 하나의 수성 세정 용액과 접촉시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 적어도 하나의 수성 세정 용액은 물, 알코올, 수성 수산화암모늄, 수성 염산, 수성 과산화수소, 유기 용매, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 방법은, 표면을 적어도 하나의 수성 세정 용액과 접촉시킨 후, 표면을 표면 처리 조성물과 접촉시키기 전에, 기판의 표면을 제1 헹굼 용액(예를 들어, 물, 이소프로판올과 같은 유기 용매, 또는 이들의 조합)과 접촉시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 방법은, 표면을 표면 처리 조성물과 접촉시킨 후, 표면을 제2 헹굼 용액(예를 들어, 물, 이소프로판올과 같은 유기 용매, 또는 이들의 조합)과 접촉시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 방법은, 표면을 건조시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다(예를 들어, 표면을 제1 헹굼 용액, 표면 처리 조성물, 또는 제2 헹굼 용액과 접촉시킨 후). 일부 구현예에서, 본원에 기술된 표면 처리 방법은 표면으로부터 표면 처리 층을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 이 개시내용은 기판의 표면 위에 배치된 패턴을 갖는 반도체 기판(예를 들어, 웨이퍼)을 세정하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은, 예를 들어,
a) 선택적으로, 표면을 수성 세정 용액과 접촉시키는 단계;
b) 선택적으로, 표면을 제1 헹굼 용액과 접촉시키는 단계;
c) 표면을 표면 처리 조성물과 접촉시키는 단계, 여기에서 표면 처리 조성물은 적어도 하나의 실록산 화합물과 적어도 하나의 첨가제를 포함하고, 적어도 하나의 첨가제는 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함하고, 표면 처리 조성물은 표면이 적어도 약 50도의 물 접촉각을 갖도록 표면 위에 표면 처리 층을 형성함;
d) 선택적으로, 표면을 제2 헹굼 용액과 접촉시키는 단계;
e) 표면을 건조시키는 단계; 및
f) 선택적으로, 표면 처리 층을 제거하여 세정되고 패턴화된 표면을 형성하는 단계에 의해 수행될 수 있다.
이러한 구현예에서, 패턴은 최대 약 20 nm의 치수를 갖는 피처를 포함할 수 있다.
상기 기술된 방법의 단계 a)에서, 패턴화된 표면을 갖는 기판(예를 들어, 웨이퍼)은 선택적으로 하나 이상의 수성 세정 용액으로 처리될 수 있다. 패턴화된 표면이 둘 이상의 수성 세정 용액으로 처리되는 경우, 세정 용액은 연속적으로 적용될 수 있다. 수성 세정 용액은 물 단독일 수 있거나, 물, 용질, 및 선택적으로 유기 용매를 함유하는 용액일 수 있다. 일부 구현예에서, 수성 세정 용액은 물, 알코올(예를 들어, 이소프로판올과 같은 수용성 알코올), 수성 수산화암모늄 용액, 수성 염산 용액, 수성 과산화수소 용액, 유기 용매(예를 들어, 수용성 유기 용매), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
단계 b)에서, 단계 a)로부터의 세정 용액은 제1 헹굼 용액을 사용하여 선택적으로 헹구어질 수 있다. 제1 헹굼 용액은 물, 유기 용매(예를 들어, 이소프로판올), 또는 유기 용매를 함유하는 수용액을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 헹굼 용액은 단계 a)에서 사용된 세정 용액과 적어도 부분적으로 혼화성(miscible)이 있다. 일부 구현예에서, 단계 b)는 단계 a)에서 사용된 세정 용액이 수분에 민감하지 않거나 임의의 상당한 양의 물을 함유하지 않는 경우에 생략될 수 있다.
단계 c)에서, 기판 표면은 상기 기술된 개시내용의 표면 처리 조성물로 처리되어 표면 처리 층(예를 들어, 소수성 층)을 갖는 변경된 표면을 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 변경된 표면은 소수성일 수 있고, 적어도 약 50도의 물 접촉각을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 접촉각은 적어도 약 55도(예를 들어, 적어도 약 60도, 적어도 약 65도, 적어도 약 70도, 적어도 약 75도, 적어도 약 80도, 적어도 약 85도, 적어도 약 90도, 적어도 약 95도, 또는 적어도 약 100도) 및/또는 최대 약 180도(예를 들어, 최대 약 170도, 최대 약 160도, 또는 최대 약 150도)일 수 있다. 일부 구현예에서, 이 단계는 약 10초 내지 약 300초 범위의 공정 시간 동안 약 20~35℃의 온도에서 수행될 수 있다.
단계 d)에서, 기판 표면이 표면 처리 조성물로 처리된 후, 표면은 제2 헹굼 용액으로 헹구어질 수 있다. 제2 헹굼 용액은 물, 유기 용매(예를 들어, 이소프로판올), 또는 유기 용매를 함유하는 수용액을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 이 단계는 약 20~70℃의 온도에서 수행될 수 있다.
단계 e)에서, 기판 표면은 (예를 들어, 가압 기체를 사용하여) 건조될 수 있다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 기판 표면이 본원에 기술된 표면 처리 조성물로 처리된 후, 이 건조 단계 동안 표면 위의 패턴의 붕괴가 최소화되는 것으로 여겨진다.
단계 f)에서, 건조 단계 후, 표면 처리 층(예를 들어, 소수성 층)은 선택적으로 제거될 수 있다. 일반적으로, 표면 처리 층은 변경된 표면의 화학적 특징에 따른 다수의 방법에 의해 제거될 수 있다. 표면 처리 층을 제거하기 위한 적합한 방법은, 플라스마 스퍼터링(plasma sputtering); 플라스마 애싱(plasma ashing); 대기압 또는 대기압 이하의 압력에서 열처리; 산, 염기, 산화제 또는 응축된 유체(예를 들어, 초임계 CO2와 같은 초임계 유체)를 함유하는 용매로 처리; 증기 또는 액체 처리; UV 조사; 또는 이들의 조합을 포함한다.
상기 기술된 방법에 의해 제조된 세정되고 패턴화된 표면을 갖는 반도체 기판은 기판 위에 하나 이상의 회로를 형성하기 위해 추가 처리될 수 있거나, 예를 들어, 어셈블링(예를 들어, 다이싱 및 본딩)과 패키징(예를 들어, 칩 실링)에 의해 반도체 디바이스(예를 들어, 반도체 칩과 같은 집적 회로 디바이스)로 형성되도록 처리될 수 있다.
일부 구현예에서, 이 개시내용은, 반도체 기판과 반도체 기판에 의해 지지되는 본원에 기술된 표면 처리 조성물을 포함하는 물품(예를 들어, 반도체 디바이스를 제조하는 동안 형성된 중간 반도체 물품)을 특징으로 한다. 표면 처리 조성물은 상기 기술된 것들과 같은, 적어도 하나의 실록산 화합물과 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함하는 적어도 하나의 첨가제를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 이 개시내용은 상기 기술된 적어도 하나의 실록산 화합물을 포함하는 제1 용기; 및 상기 기술된 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 제2 용기를 포함하는 키트를 특징으로 한다. 원하는 경우, 제1 용기 또는 제2 용기는 각 용기 내의 성분과 용액을 형성하기 위해 적어도 하나의 유기 용매를 추가로 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 용기 및 제2 용기 내의 성분은 반도체 기판의 표면에 표면 처리 조성물을 적용하기 직전에 사용 시점에서 표면 처리 조성물을 형성하도록 혼합될 수 있다. 이론에 얽매이지 않는 범위에서, 이러한 방법은 비교적 짧은 저장 수명을 갖는 표면 처리 조성물에 특히 적합한 것으로 여겨진다. 표면 처리 조성물이 비교적 긴 저장 수명을 갖는 구현예에서, 제1 용기 및 제2 용기 내의 성분은 하나의 용액을 형성하도록 혼합될 수 있고, 이는 사용 전 비교적 오랜 기간 동안 저장될 수 있다.
본 개시내용은 다음의 실시예를 참조하여 보다 상세히 예시되며, 다음의 실시예는 예시적인 목적을 위한 것이고 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로는 해석되지 않아야 한다.
실시예 1
표면 처리 용액(즉, 제형 1~20)을 실온에서 성분들을 혼합함으로써 제조하였다. 제형 1~20의 조성물은 아래 표 1에 요약되어 있다. 달리 표시되지 않는 한, 표 1에 열거된 모든 백분율은 중량 백분율이다.
Si 기판 위에 SiO2 필름을 함유하는 쿠폰을 1×1 인치 정사각형으로 절단하였다. 쿠폰을 100 mL의 교반된(50 RPM) 표면 처리 용액에 수직으로 담그고 실온에서 30초 동안 유지시켰다. 그 다음에, 쿠폰을 50℃에서 60초 동안 이소프로판올로 헹구고, 가압 질소 기체를 사용하여 건조시켰다.
쿠폰을 AST VCA 3000 접촉각 도구(Contact Angle Tool) 위에 놓고 다음 절차를 따라 접촉각을 측정하였다:
1. SiO2 쿠폰을 스테이지(stage) 위에 놓는다.
2. 시험편(specimen)이 바늘 바로 아래에 올 때까지 수직 손잡이(Vertical Knob)를 시계 방향으로 회전시켜 스테이지를 위로 올린다.
3. 한 방울의 탈이온수를 뿌려, 시험편 표면에 가볍게 닿게 한 다음, 액적(droplet)이 바늘 끝에서 분리될 때까지 시험편을 내린다.
4. 스테이지 조절을 위해 수평 손잡이(transverse knob)를 사용하여 액적이 관측 시야(field-of-view)에 걸쳐 중앙에 오도록 한다.
5. 가이드 레일을 따라 스테이지를 이동시켜 선명한 영상을 얻도록 액적을 관측 시야에 집중시킨다.
6. "AutoFAST" 버튼을 클릭하여 영상을 고정시키고 계산한다. 두 개의 숫자가 표시될 것이며; 이들은 좌측과 우측 접촉각이다.
7. 수동으로 계산하기 위해, 마우스를 사용하여 액적 주위에 5개의 마커(marker)를 배치한다.
8. 메인 메뉴에서 액적 아이콘을 선택하여 접촉각을 계산한다.
9. 이는 영상 위에 곡선 맞춤(curve fit)과 탄젠트 선(tangent lines)을 생성할 것이다. 두 개의 숫자가 화면의 좌측 코너에 표시될 것이며; 이들은 좌측과 우측 접촉각이다.
10. 3곳의 기판 위치에서 상기 절차를 반복하고, 생성된 접촉각의 평균을 구하고 그 평균 결과를 표 1에서 보고한다.
제형 # 실록산 용매(들) 첨가제 SiO2 CA1
1 5% HMDSO2 43.5% PGMEA3
50% n-데칸		 1.5% 트리플산 82.6
2 95.5% HMDSO -- 1.5% 트리플산
3% 아세트산 무수물		 89.30
3 88.5% HMDSO 10% 아세트산 무수물 1.5% 트리플산 86.2
4 68.5% HMDSO 30% 아세트산 무수물 1.5% 트리플산 87.8
5 48.5% HMDSO 50% 아세트산 무수물 1.5% 트리플산 87.7
6 97% HMDSO -- 3% 트리플산 95.8
7 97% HMDSO -- 3% 메탄설폰산 86.8
8 99% HMDSO -- 1% 트리플산 95.5
9 95% HMDSO -- 5% 트리플산 95.8
10 72% HMDSO 25% 자일렌 3% 트리플산 93.9
11 47% HMDSO 50% 자일렌 3% 트리플산 93.9
12 97% HMDSO -- 3% 메탄설폰산 무수물 80.8
13 97% HMDSO -- 3% 트리플루오로메탄설폰산 무수물 94.3
14 47% HMDSO 50% n-데칸 3% 메탄설폰산 무수물 71.7
15 47% HMDSO 50% n-데칸 3% 메탄설폰산 77.6
16 47% HMDSO 50% n-데칸 3% 트리플루오로메탄설폰산 무수물 98.4
17 47% HMDSO 50% Isopar G 3% 트리플루오로메탄설폰산 무수물 98.1
18 47% HMDSO 50% Isopar H 3% 트리플루오로메탄설폰산 무수물 99.4
19 47% HMDSO 50% Isopar P 3% 트리플루오로메탄설폰산 무수물 100.9
20 47% HMDSO 50% Solvesso 200ND 3% 트리플루오로메탄설폰산 무수물 100
1 "CA"는 접촉각(도)을 나타낸다
2 "HMDSO"는 헥사메틸디실록산을 나타낸다
3 "PGMEA"는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트를 나타낸다
표 1에 나타난 바와 같이, 제형 1~20 모두(실록산, 강산, 및 선택적으로 비양성자성 용매를 함유함)는 SiO2 표면에서 비교적 큰 접촉각을 나타내었다.
실시예 2
표면 처리 용액(즉, 제형 21~56)을 실온에서 성분들을 혼합함으로써 제조하였다. 제형 21~56의 조성물은 아래 표 2에 요약되어 있다. 달리 표시되지 않는 한, 표 2에 열거된 모든 백분율은 중량 백분율이다.
표 2의 접촉각 결과는 실시예 1에 개략된 동일한 방법을 사용하여 얻었다.
표 2의 실리콘 기둥 붕괴 시험 결과는 다음 절차를 사용하여 얻어졌다: 패턴화된 웨이퍼를 제형 21~56으로 처리하였다. Si 기둥(종횡비 22를 가짐) 패턴화된 웨이퍼를 0.5 인치 × 0.5 인치 쿠폰으로 절단하였다. 그 다음에, 쿠폰을 교반된 25℃ 표면 처리 용액에 180초 동안 담갔다. 쿠폰을 표면 처리 용액에서 제거하고, 이소프로필 알코올을 함유하는 비이커에서 실온에서 30초 동안 헹구고, 교반된 50℃ 이소프로필 알코올을 함유하는 비이커에서 60초 동안 헹구었다. 그 다음에, 쿠폰을 이소프로필 알코올 헹굼액으로부터 제거하고, 45 psi의 기체 압력으로 1 인치의 작동 거리에서 쿠폰에 수직으로 배향된 N2 기체 분배 건(dispense gun)으로 건조시켰다. 그 다음에, 쿠폰을 50000×의 배율로 무작위로 선택된 3곳의 위치에서 전자 현미경을 주사함으로써 분석하고, 붕괴되지 않은 실리콘 기둥의 수를 표로 작성하였다. 3곳의 위치에서 붕괴되지 않은 Si 기둥의 평균은, 관찰된 총 Si 기둥의 백분율로서 표 2에 보고된다.
제형 # 실록산 용매(들) 첨가제 SiO2 CA1 붕괴되지 않은
Si 기둥
21 10% HMDSO2 87% 아세트산 3% 트리플산 -- 96.6%
22 20% HMDSO 77% 아세트산 3% 트리플산 -- 99.0%
23 10% HMDSO 40% 아세트산
47% 테트라글라임3 		3% 트리플산 -- 97.9%
24 20% HMDSO 40% 아세트산
37% 테트라글라임		 3% 트리플산 -- 98.8%
25 16.6% HMDSO 80.4% 아세트산 3% 트리플산 -- 87.8%
26 13.3% HMDSO 83.7% 아세트산 3% 트리플산 -- 98.3%
27 16.6% HMDSO 80.9% 아세트산 2.5% 트리플산 -- 96.2%
28 13.3% HMDSO 84.2% 아세트산 2.5% 트리플산 -- 94.3%
29 16.6% HMDSO 81.4% 아세트산 2% 트리플산 -- 98.8%
30 13.3% HMDSO 84.7% 아세트산 2% 트리플산 -- 99%
31 13.3% HMDSO 83.7% 아세트산 2% 트리플산
1% 아세트산 무수물		 -- 97.8%
32 7.5% HMDSO 89.5% 아세트산 3% 트리플산 -- 98.6%
33 5% HMDSO 92% 아세트산 3% 트리플산 -- 97.1%
34 13.3% HMDSO 84.7% 아세트산 2% 트리플산 -- 98.3%
35 13.3% HMDSO 85.7% 아세트산 1% 트리플산 -- 94.1%
36 10% HMDSO 88% 아세트산 2% 트리플산 93.4 99.7%
37 10% HMDSO 87% 아세트산 2% 트리플산
1% 아세트산 무수물		 92.5 99.2%
38 10% HMDSO 90% 아세트산 -- 42.8 --
39 10% HMDSO 89% 아세트산 1% 아세트산 무수물 48.7 --
40 10% HMDSO 88% 아세트산 무수물 2% 트리플산 92.7 ~50%
41 10% HMDSO 88% 아세트산 2% 트리플루오로
아세트산		 40.8 --
42 10% HMDSO 87% 아세트산 1% 아세트산 무수물
2% 트리플루오로
아세트산		 42.1 --
43 10% HMDSO 79% 아세트산 1% 아세트산 무수물
10% 메탄설폰산		 91.2 <10%
44 10% HMDSO 77% 아세트산 1% 아세트산 무수물
10% 메탄설폰산		 93.6 <10%
45 13.3% HMDSO 86.2% 아세트산 0.5% 트리플산 -- 96.6%
46 13.3% HMDSO 86.5% 아세트산 0.2% 트리플산 -- 96.6%
47 5% HMDSO 93% 아세트산 2% 트리플산 -- 94.2%
48 7.5% HMDSO 90.5% 아세트산 2% 트리플산 -- 96.2%
49 1% HMDSO 96% 아세트산 2% 트리플산
1% 아세트산 무수물		 -- 93.4%
50 5% HMDSO 92% 아세트산 2% 트리플산
1% 아세트산 무수물		 -- 99.0%
51 13.3% HMDSO 82.7% 아세트산 2% 트리플산
1% 아세트산 무수물
1% 트리플산 무수물		 -- 98.4%
52 1% HMDSO 95% 아세트산 2% 트리플산
1% 아세트산 무수물
1% 트리플산 무수물		 -- 98.8%
53 13.3% HMDSO 83.7% 아세트산 2% 트리플산
1% 트리플산 무수물		 -- 98.6%
54 13.3% HMDSO 83.1% 아세트산 2% 트리플산
1.6% 트리플산 무수물		 -- 97.7%
55 13.3% HMDSO 84.7% 아세트산 1.69% 트리플산
0.31% 트리플산 무수물		 -- 93.4%
56 13.3% HMDSO 84.7% 아세트산 0.4% 트리플산
1.6% 트리플산 무수물		 -- 93.6%
1 "CA"는 접촉각(도)을 나타낸다
2 "HMDSO"는 헥사메틸디실록산을 나타낸다
3 "테트라글라임"은 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르를 나타낸다
표 2에 나타난 바와 같이, 제형 21~37 및 45~56으로 처리할 때, 패턴화된 실리콘 웨이퍼 상에서 실리콘 기둥의 상당 부분은 세정 또는 건조 공정 후에도 그대로 남아 있었다. 또한, 제형 36과 37은 SiO2 표면 위에서 비교적 큰 접촉각을 나타내었다. 이에 반해서, 제형 38과 39(pKa가 0 미만인 산을 함유하지 않음)는 SiO2 표면 위에서 비교적 작은 접촉각을 나타내었다. 다른 구현예는 다음의 청구항의 범위 내에 있다.

Claims (33)

  1. 웨이퍼의 표면 상에 배치된 패턴을 갖는 반도체 기판을 처리하기 위한 방법으로서,
    표면 처리 층이 적어도 약 50도의 물 접촉각(water contact angle)을 갖도록 표면을 표면 처리 조성물과 접촉시켜 표면 처리 층을 형성하는 단계를 포함하며, 표면 처리 조성물은 적어도 하나의 실록산 화합물 및 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함하는 적어도 하나의 첨가제를 포함하고;
    패턴은 최대 약 20 nm의 치수를 갖는 피처(feature)를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 실록산 화합물은 디실록산, 올리고실록산, 시클로실록산, 또는 폴리실록산을 포함하는 것인, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 실록산 화합물은 헥사메틸디실록산, 1,3-디페닐-1,3-디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,1,1-트리에틸-3,3-디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라-n-옥틸디메틸디실록산, 비스(노나플루오로헥실)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(트리플루오로프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-디-n-부틸테트라메틸디실록산, 1,3-디-n-옥틸테트라메틸디실록산, 1,3-디에틸테트라메틸디실록산, 1,3-디페닐테트라메틸디실록산, 헥사-n-부틸디실록산, 헥사에틸디실록산, 헥사비닐디실록산, 1,1,1,3,3-펜타메틸-3-아세톡시디실록산, 1-알릴-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로데실)테트라메틸디실록산, 1,3-디비닐테트라페닐디실록산, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산, 1,3-디알릴테트라키스(트리메틸실록시)디실록산, 1,3-디알릴테트라메틸디실록산, 1,3-디페닐테트라키스(디메틸실록시)디실록산, (3-클로로프로필)펜타메틸디실록산, 1,3-디비닐테트라키스(트리메틸실록시)디실록산, 1,1,3,3-테트라이소프로필디실록산, 1,1,3,3-테트라비닐디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라시클로펜틸디클로로디실록산, 비닐펜타메틸디실록산, 1,3-비스(3-클로로이소부틸)테트라메틸디실록산, 헥사페닐디실록산, 1,3-비스[(바이시클로[2.2.1]헵트-2-엔일)에틸]테트라메틸디실록산, 1,1,1-트리에틸-3,3,3-트리메틸디실록산, 1,3-비스(3-메타크릴옥시프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(클로로메틸)테트라메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디에톡시디실록산, 1,1,3,3-테트라페닐디메틸디실록산, 메타크릴옥시펜타메틸디실록산, 펜타메틸디실록산, 1,3-비스(3-클로로프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(4-히드록시부틸)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(트리에톡시실릴에틸)테트라메틸디실록산, 3-아미노프로필펜타메틸디실록산, 1,3-비스(2-아미노에틸아미노메틸)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(3-카르복시프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-디클로로-1,3-디페닐-1,3-디메틸디실록산, 1,3-디에티닐테트라메틸디실록산, n-부틸-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디클로로테트라페닐디실록산, 1,3-디클로로테트라메틸디실록산, 1,3-디-t-부틸디실록산, 1,3-디메틸테트라메톡시디실록산, 1,3-디비닐테트라에톡시디실록산, 1,1,3,3-테트라에톡시-1,3-디메틸디실록산, 비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 백금-[1,3-비스(시클로헥실)이미다졸-2-일리덴 헥사클로로디실록산, 1,1,3,3-테트라이소프로필-1-클로로디실록산, 1,1,1-트리메틸-3,3,3-트리페닐디실록산, 1,3-비스(트리메틸실록시)-1,3-디메틸디실록산, 3,3-디페닐테트라메틸트리실록산, 3-페닐헵타메틸트리실록산, 헥사메틸시클로트리실록산, n-프로필헵타메틸트리실록산, 1,5-디에톡시헥사메틸트리실록산, 3-에틸헵타메틸트리실록산, 3-(테트라하이드로푸르푸릴옥시프로필)헵타메틸트리실록산, 3-(3,3,3-트리플루오로프로필)헵타메틸트리실록산, 1,1,3,5,5-펜타페닐-1,3,5-트리메틸트리실록산, 옥타메틸트리실록산, 1,1,5,5-테트라페닐-1,3,3,5-테트라메틸트리실록산, 헥사페닐시클로트리실록산, 1,1,1,5,5,5-헥사메틸트리실록산, 옥타클로로트리실록산, 3-페닐-1,1,3,5,5-펜타메틸트리실록산, (3,3,3-트리플루오로프로필)메틸시클로트리실록산, 1,3,5-트리비닐-1,1,3,5,5-펜타메틸트리실록산, 1,3,5-트리비닐-1,3,5-트리메틸시클로트리실록산, 3-(3-아세톡시프로필)헵타메틸트리실록산, 3-(m-펜타데실페녹시프로필)헵타메틸트리실록산, 리모네닐트리실록산, 3-도데실헵타메틸트리실록산, 3-옥틸헵타메틸트리실록산, 1,3,5-트리페닐트리메틸시클로트리실록산, 1,1,1,3,3,5,5-헵타메틸트리실록산, 1,1,3,3,5,5-헥사메틸트리실록산, 1,1,1,5,5,5-헥사에틸-3-메틸트리실록산, 1,5-디클로로헥사메틸트리실록산, 3-트리아콘틸헵타메틸트리실록산, 3-(3-히드록시프로필)헵타메틸트리실록산, 헥사메틸시클로메틸포스포녹시트리실록산, 3-옥타데실헵타메틸트리실록산, 푸르푸릴옥시트리실록산, 테트라키스(디메틸실록시)실란, 1,1,3,3,5,5,7,7-옥타메틸테트라실록산, 디페닐실록산-디메틸실록산 공중합체, 1,3-디페닐-1,3-디메틸디실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 1,3-비스(트리메틸실록시)-1,3-디메틸디실록산, 디메틸실록산-[65-70%(60% 프로필렌 산화물/40% 에틸렌 산화물)] 블록 공중합체, 비스(히드록시프로필)테트라메틸디실록산, 테트라-n-프로필테트라메틸시클로테트라실록산, 옥타에틸시클로테트라실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 헥사페닐시클로트리실록산, 폴리디메틸실록산, 폴리옥타데실메틸실록산, 헥사코실 말단 폴리디메틸실록산, 데카메틸시클로펜타실록산, 폴리(3,3,3-트리플루오로프로필메틸실록산), 트리메틸실록시 말단 폴리디메틸실록산, 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-데카메틸펜타실록산, 또는 트리에틸실록시 말단 폴리디에틸실록산을 포함하는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 실록산 화합물은 표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 99.9 중량%인 것인, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 첨가제는 메탄설폰산, 트리플루오로메탄설폰산, 메탄설폰산 무수물, 트리플루오로메탄설폰산 무수물, 아세트산 무수물, 과염소산, 질산, 황산, 톨루엔설폰산, 도데실벤젠설폰산, 요오드화수소산, 브롬화수소산, 염산, 염소산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산 또는 플루오로황산을 포함하는 것인, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 첨가제는 표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%인 것인, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    표면 처리 조성물은 적어도 하나의 유기 용매를 추가로 포함하는 것인, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    적어도 하나의 유기 용매는 무수물, 글리콜 에테르, 글리콜 에테르 아세테이트, 알칸, 방향족 탄화수소, 설폰, 설폭시드, 케톤, 알데히드, 에스테르, 락탐, 락톤, 아세탈, 헤미아세탈, 알코올, 카복실산 및 에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    적어도 하나의 유기 용매는 아세트산 무수물, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, C6-C16 알칸, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디부틸 에테르, n-디부틸 에테르, 디메틸설폰, 설포란, 벤질 알코올, t-부틸 알코올, t-아밀 알코올, 메틸 에틸 케톤, 아세트산 또는 이소부틸 메틸 케톤을 포함하는 것인, 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    적어도 하나의 유기 용매는 표면 처리 조성물 중 약 3 중량% 내지 약 95 중량%인 것인, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    표면 처리 조성물은 물을 실질적으로 포함하지 않는 것인, 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    표면 처리 조성물은 적어도 하나의 실록산 화합물, 적어도 하나의 첨가제, 및 선택적으로, 적어도 하나의 유기 용매로 이루어지는 것인, 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    표면을 표면 처리 조성물과 접촉시키기 전에 표면을 적어도 하나의 수성 세정 용액과 접촉시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    적어도 하나의 수성 세정 용액은 물, 알코올, 수성 수산화암모늄, 수성 염산, 수성 과산화수소, 유기 용매, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    표면을 적어도 하나의 수성 세정 용액과 접촉시킨 후 표면을 표면 처리 조성물과 접촉시키기 전에, 표면을 제1 헹굼 용액(rinsing solution)과 접촉시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    표면을 표면 처리 조성물과 접촉시킨 후, 표면을 제2 헹굼 용액과 접촉시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    표면을 건조시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    표면 처리 층을 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    표면은 SiO2, SiN, TiN, SiOC, SiON, Si, SiGe, Ge, 또는 W를 포함하는 것인, 방법.
  20. 표면 처리 조성물로서,
    표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 99.9 중량%의 양의 적어도 하나의 실록산 화합물; 및
    pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 포함하는 적어도 하나의 첨가제
    를 포함하는 표면 처리 조성물.
  21. 제20항에 있어서,
    적어도 하나의 실록산 화합물은 디실록산, 올리고실록산, 시클로실록산, 또는 폴리실록산을 포함하는 것인, 표면 처리 조성물.
  22. 제21항에 있어서,
    적어도 하나의 실록산 화합물은 헥사메틸디실록산, 1,3-디페닐-1,3-디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,1,1-트리에틸-3,3-디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라-n-옥틸디메틸디실록산, 비스(노나플루오로헥실)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(트리플루오로프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-디-n-부틸테트라메틸디실록산, 1,3-디-n-옥틸테트라메틸디실록산, 1,3-디에틸테트라메틸디실록산, 1,3-디페닐테트라메틸디실록산, 헥사-n-부틸디실록산, 헥사에틸디실록산, 헥사비닐디실록산, 1,1,1,3,3-펜타메틸-3-아세톡시디실록산, 1-알릴-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-비스(3-아미노프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로데실)테트라메틸디실록산, 1,3-디비닐테트라페닐디실록산, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산, 1,3-디알릴테트라키스(트리메틸실록시)디실록산, 1,3-디알릴테트라메틸디실록산, 1,3-디페닐테트라키스(디메틸실록시)디실록산, (3-클로로프로필)펜타메틸디실록산, 1,3-디비닐테트라키스(트리메틸실록시)디실록산, 1,1,3,3-테트라이소프로필디실록산, 1,1,3,3-테트라비닐디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라시클로펜틸디클로로디실록산, 비닐펜타메틸디실록산, 1,3-비스(3-클로로이소부틸)테트라메틸디실록산, 헥사페닐디실록산, 1,3-비스[(바이시클로[2.2.1]헵트-2-엔일)에틸]테트라메틸디실록산, 1,1,1-트리에틸-3,3,3-트리메틸디실록산, 1,3-비스(3-메타크릴옥시프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(클로로메틸)테트라메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라메틸-1,3-디에톡시디실록산, 1,1,3,3-테트라페닐디메틸디실록산, 메타크릴옥시펜타메틸디실록산, 펜타메틸디실록산, 1,3-비스(3-클로로프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(4-히드록시부틸)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(트리에톡시실릴에틸)테트라메틸디실록산, 3-아미노프로필펜타메틸디실록산, 1,3-비스(2-아미노에틸아미노메틸)테트라메틸디실록산, 1,3-비스(3-카르복시프로필)테트라메틸디실록산, 1,3-디클로로-1,3-디페닐-1,3-디메틸디실록산, 1,3-디에티닐테트라메틸디실록산, n-부틸-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디클로로테트라페닐디실록산, 1,3-디클로로테트라메틸디실록산, 1,3-디-t-부틸디실록산, 1,3-디메틸테트라메톡시디실록산, 1,3-디비닐테트라에톡시디실록산, 1,1,3,3-테트라에톡시-1,3-디메틸디실록산, 비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 백금-[1,3-비스(시클로헥실)이미다졸-2-일리덴 헥사클로로디실록산, 1,1,3,3-테트라이소프로필-1-클로로디실록산, 1,1,1-트리메틸-3,3,3-트리페닐디실록산, 1,3-비스(트리메틸실록시)-1,3-디메틸디실록산, 3,3-디페닐테트라메틸트리실록산, 3-페닐헵타메틸트리실록산, 헥사메틸시클로트리실록산, n-프로필헵타메틸트리실록산, 1,5-디에톡시헥사메틸트리실록산, 3-에틸헵타메틸트리실록산, 3-(테트라하이드로푸르푸릴옥시프로필)헵타메틸트리실록산, 3-(3,3,3-트리플루오로프로필)헵타메틸트리실록산, 1,1,3,5,5-펜타페닐-1,3,5-트리메틸트리실록산, 옥타메틸트리실록산, 1,1,5,5-테트라페닐-1,3,3,5-테트라메틸트리실록산, 헥사페닐시클로트리실록산, 1,1,1,5,5,5-헥사메틸트리실록산, 옥타클로로트리실록산, 3-페닐-1,1,3,5,5-펜타메틸트리실록산, (3,3,3-트리플루오로프로필)메틸시클로트리실록산, 1,3,5-트리비닐-1,1,3,5,5-펜타메틸트리실록산, 1,3,5-트리비닐-1,3,5-트리메틸시클로트리실록산, 3-(3-아세톡시프로필)헵타메틸트리실록산, 3-(m-펜타데실페녹시프로필)헵타메틸트리실록산, 리모네닐트리실록산, 3-도데실헵타메틸트리실록산, 3-옥틸헵타메틸트리실록산, 1,3,5-트리페닐트리메틸시클로트리실록산, 1,1,1,3,3,5,5-헵타메틸트리실록산, 1,1,3,3,5,5-헥사메틸트리실록산, 1,1,1,5,5,5-헥사에틸-3-메틸트리실록산, 1,5-디클로로헥사메틸트리실록산, 3-트리아콘틸헵타메틸트리실록산, 3-(3-히드록시프로필)헵타메틸트리실록산, 헥사메틸시클로메틸포스포녹시트리실록산, 3-옥타데실헵타메틸트리실록산, 푸르푸릴옥시트리실록산, 테트라키스(디메틸실록시)실란, 1,1,3,3,5,5,7,7-옥타메틸테트라실록산, 디페닐실록산-디메틸실록산 공중합체, 1,3-디페닐-1,3-디메틸디실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 1,3-비스(트리메틸실록시)-1,3-디메틸디실록산, 디메틸실록산-[65-70%(60% 프로필렌 산화물/40% 에틸렌 산화물)] 블록 공중합체, 비스(히드록시프로필)테트라메틸디실록산, 테트라-n-프로필테트라메틸시클로테트라실록산, 옥타에틸시클로테트라실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸시클로헥사실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 헥사페닐시클로트리실록산, 폴리디메틸실록산, 폴리옥타데실메틸실록산, 헥사코실 말단 폴리디메틸실록산, 데카메틸시클로펜타실록산, 폴리(3,3,3-트리플루오로프로필메틸실록산), 트리메틸실록시 말단 폴리디메틸실록산, 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-데카메틸펜타실록산, 또는 트리에틸실록시 말단 폴리디에틸실록산을 포함하는 것인, 표면 처리 조성물.
  23. 제20항에 있어서,
    적어도 하나의 첨가제는 메탄설폰산, 트리플루오로메탄설폰산, 메탄설폰산 무수물, 트리플루오로메탄설폰산 무수물, 아세트산 무수물, 과염소산, 질산, 황산, 톨루엔설폰산, 도데실벤젠설폰산, 요오드화수소산, 브롬화수소산, 염산, 염소산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 또는 플루오로황산을 포함하는 것인, 표면 처리 조성물.
  24. 제20항에 있어서,
    적어도 하나의 유기 용매를 추가로 포함하는, 표면 처리 조성물.
  25. 제24항에 있어서,
    적어도 하나의 유기 용매는 무수물, 글리콜 에테르, 글리콜 에테르 아세테이트, 알칸, 방향족 탄화수소, 설폰, 설폭시드, 케톤, 알데히드, 에스테르, 락탐, 락톤, 아세탈, 헤미아세탈, 알코올, 카복실산, 및 에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것인, 표면 처리 조성물.
  26. 제24항에 있어서,
    적어도 하나의 유기 용매는 아세트산 무수물, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, C6-C16 알칸, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 디부틸 에테르, n-디부틸 에테르, 디메틸설폰, 설포란, 벤질 알코올, t-부틸 알코올, t-아밀 알코올, 메틸 에틸 케톤, 아세트산, 또는 이소부틸 메틸 케톤을 포함하는 것인, 표면 처리 조성물.
  27. 제24항에 있어서,
    적어도 하나의 유기 용매는 표면 처리 조성물 중 약 3 중량% 내지 약 95 중량%인 것인, 표면 처리 조성물.
  28. 제20항에 있어서,
    조성물은 물을 실질적으로 포함하지 않는 것인, 표면 처리 조성물.
  29. 제20항에 있어서,
    조성물은 표면 처리 층이 적어도 약 50도의 물 접촉각을 갖도록 표면 상에 표면 처리 층을 형성하는 것인, 표면 처리 조성물.
  30. 표면 처리 조성물로서,
    표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 99.9 중량%의 양의 적어도 하나의 실록산 화합물;
    설폰산과 설폰산 무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 포함하며, 표면 처리 조성물 중 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 존재하는 적어도 하나의 첨가제; 및
    선택적으로, 적어도 하나의 유기 용매
    로 이루어지는 표면 처리 조성물.
  31. 반도체 기판; 및
    반도체 기판에 의해 지지되는 표면 처리 조성물을 포함하며,
    표면 처리 조성물은 적어도 하나의 실록산 화합물 및 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함하는 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 물품.
  32. 제31항에 있어서,
    반도체 기판은 실리콘 웨이퍼, 구리 웨이퍼, 실리콘 이산화물 웨이퍼, 실리콘 질화물 웨이퍼, 실리콘 옥시질화물 웨이퍼, 탄소 도핑된 실리콘 산화물 웨이퍼, SiGe 웨이퍼, 또는 GaAs 웨이퍼인 것인, 물품.
  33. 적어도 하나의 실록산 화합물을 포함하는 제1 용기; 및
    적어도 하나의 첨가제를 포함하는 제2 용기
    를 포함하며, 적어도 하나의 첨가제는 pKa가 최대 0인 산 또는 이의 무수물을 포함하는 키트.
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