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JP2017168828A - Chemical solution for water-repellent protection film formation - Google Patents

Chemical solution for water-repellent protection film formation Download PDF

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JP2017168828A
JP2017168828A JP2017030573A JP2017030573A JP2017168828A JP 2017168828 A JP2017168828 A JP 2017168828A JP 2017030573 A JP2017030573 A JP 2017030573A JP 2017030573 A JP2017030573 A JP 2017030573A JP 2017168828 A JP2017168828 A JP 2017168828A
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group
carbon atoms
elements
protective film
general formula
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JP2017030573A
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Japanese (ja)
Inventor
由季 福井
Yuki Fukui
由季 福井
崇 齋尾
Takashi Saio
崇 齋尾
両川 敦
Atsushi Ryokawa
敦 両川
成塚 智
Satoshi Narizuka
智 成塚
彩織 塩田
Saori Shiota
彩織 塩田
翔太 渡辺
Shota Watanabe
翔太 渡辺
真太朗 佐々木
Shintaro Sasaki
真太朗 佐々木
進 岩崎
Susumu Iwasaki
進 岩崎
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Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical solution for water-repellent protection film formation, which is to be used in a wafer cleaning method by means of a cleaning apparatus including a vinyl chloride resin as a member touching a liquid.SOLUTION: A chemical solution for water-repellent protection film formation for wafer cleaning in which a cleaning apparatus including a vinyl chloride resin as a member touching a liquid is used comprises: (I)alkoxy silane; (II) a solvent containing at least one selected from a group consisting of carbon hydride, ether and thiol at 80-100 mass%; and (III) at least one selected from a group consisting of a sulfonic acid ester, a sulfone imide, a sulfone imide derivative, a sulfonmethide and a sulfonmethide derivative.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ウェハの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用薬液に関する。   The present invention relates to a chemical solution for forming a water-repellent protective film for forming a water-repellent protective film on the surface of a wafer.

ウェハの洗浄装置には、特許文献1〜8のように、洗浄液や処理液に接触する部材(接液部材)に塩化ビニル樹脂を用いたものがあり、使用する洗浄液や処理液には該塩化ビニル樹脂を劣化させないことが求められている。接液部材として塩化ビニル樹脂を含む洗浄装置としては、例えば、洗浄処理槽内で洗浄液や処理液に接触する部材の一部又は全てが塩化ビニル樹脂であるようなウェハの洗浄装置や、タンク、配管、連結部材、ノズル等の洗浄液や処理液に接触する部材の一部又は全てが塩化ビニル樹脂であるようなウェハの洗浄装置が挙げられる。   As described in Patent Documents 1 to 8, some wafer cleaning apparatuses use a vinyl chloride resin as a member that comes into contact with a cleaning liquid or a processing liquid (a liquid contact member). There is a need to not degrade the vinyl resin. As a cleaning apparatus containing a vinyl chloride resin as a liquid contact member, for example, a wafer cleaning apparatus or tank in which a part or all of the members that come into contact with the cleaning liquid or the processing liquid in the cleaning processing tank are made of vinyl chloride resin, a tank, Examples include a wafer cleaning apparatus in which a part or all of the members that come into contact with the cleaning liquid or processing liquid such as piping, connecting members, and nozzles are made of vinyl chloride resin.

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、微細化が進行するに伴って、回路パターンのパターン倒れが問題となっている。半導体デバイス製造においては、パーティクルや金属不純物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。この洗浄工程において、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と、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がパターン倒れである。パターン倒れの発生を防止するためにパターンの設計を変更せざるを得なかったり、また生産時の歩留まりの低下に繋がったりするため、洗浄工程におけるパターン倒れを防止する方法が望まれている。   In semiconductor devices for networks and digital home appliances, higher performance, higher functionality, and lower power consumption are required. For this reason, miniaturization of the circuit pattern is progressing, and as the miniaturization progresses, pattern collapse of the circuit pattern becomes a problem. In semiconductor device manufacturing, a cleaning process for the purpose of removing particles and metal impurities is frequently used. As a result, the cleaning process occupies 30 to 40% of the entire semiconductor manufacturing process. In this cleaning process, when the aspect ratio of the pattern increases with the miniaturization of the semiconductor device, the pattern collapses when the gas-liquid interface passes through the pattern after cleaning or rinsing. In order to prevent the occurrence of pattern collapse, the design of the pattern must be changed, or the yield during production may be reduced. Therefore, a method for preventing pattern collapse in the cleaning process is desired.

パターン倒れを防止する方法として、パターン表面に撥水性保護膜を形成することが有効であることが知られている。この撥水化はパターン表面を乾燥させずに行う必要があるため、パターン表面を撥水化することができる撥水性保護膜形成用薬液により撥水性保護膜を形成する。   As a method for preventing pattern collapse, it is known that it is effective to form a water-repellent protective film on the pattern surface. Since this water repellency needs to be performed without drying the pattern surface, the water repellent protective film is formed with a water repellent protective film forming chemical that can make the pattern surface water repellent.

本出願人は、特許文献9において、表面に微細な凹凸パターンを有し該凹凸パターンの少なくとも一部がシリコン元素を含むウェハの製造方法において、スループットが損なわれることなく、パターン倒れを誘発しやすい洗浄工程を改善するための、ウェハの凹凸パターン表面に撥水性保護膜を形成する保護膜形成用薬液として、
表面に微細な凹凸パターンを有し該凹凸パターンの少なくとも一部がシリコン元素を含むウェハの洗浄時に、該凹凸パターンの少なくとも凹部表面に撥水性保護膜を形成するための薬液であり、下記一般式[A]で表されるケイ素化合物A、および、プロトンをケイ素化合物Aに供与する酸又は/および電子をケイ素化合物Aから受容する酸を含み、前記薬液の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以下であることを特徴とする、撥水性保護膜形成用薬液と、それを用いたウェハの洗浄方法について開示している。
Si(H)(X)4−a−b [A]
(式[A]中、Rは、それぞれ互いに独立して、炭素数が1〜18の炭化水素基を含む1価の有機基、および、炭素数が1〜8のフルオロアルキル鎖を含む1価の有機基から選ばれる少なくとも1つの基であり、Xは、それぞれ互いに独立して、ハロゲン基、Siに結合する元素が酸素または窒素の1価の有機基、ニトリル基から選ばれる少なくとも1つの基であり、aは1〜3の整数、bは0〜2の整数であり、aとbの合計は3以下である。)
In the method of manufacturing a wafer having a fine concavo-convex pattern on the surface and at least a part of the concavo-convex pattern containing silicon element in Patent Document 9, the present applicant easily induces pattern collapse without impairing throughput. As a protective film forming chemical for forming a water-repellent protective film on the uneven pattern surface of the wafer to improve the cleaning process,
A chemical solution for forming a water-repellent protective film on at least the concave surface of the concavo-convex pattern at the time of cleaning a wafer having a fine concavo-convex pattern on the surface and at least a part of the concavo-convex pattern containing silicon element. The total amount of water in the starting material of the chemical solution, the silicon compound A represented by [A] and the acid that donates protons to the silicon compound A and / or the acid that accepts electrons from the silicon compound A A chemical solution for forming a water-repellent protective film, characterized in that it is 5000 ppm by mass or less with respect to the total amount of raw materials, and a wafer cleaning method using the same are disclosed.
R 1 a Si (H) b (X) 4-a-b [A]
(In the formula [A], R 1 s each independently contain a monovalent organic group containing a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms and a fluoroalkyl chain having 1 to 8 carbon atoms. X is at least one group selected from a valent organic group, and X is independently of each other at least one selected from a halogen group, a monovalent organic group in which the element bonded to Si is oxygen or nitrogen, or a nitrile group A is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 2, and the sum of a and b is 3 or less.)

特開平05−259136号公報JP 05-259136 A 特開平07−245283号公報JP 07-245283 A 特開平10−189527号公報JP-A-10-189527 特開平10−229062号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-229062 特開平11−283949号公報JP 11-283949 A 特開2001−087725号公報JP 2001-087725 A 特開2008−098440号公報JP 2008-098440 A 特開2010−003739号公報JP 2010-003739 A 特開2012−033873号公報JP 2012-033873 A

接液部材として塩化ビニル樹脂を含むウェハの洗浄装置で
表面に微細な凹凸パターンを有し該凹凸パターンの少なくとも一部がシリコン元素を含むウェハを洗浄する方法において、
特許文献9の、例えば、実施例4に記載の撥水性保護膜形成用薬液を用いると、該薬液が接液部材に接触することにより上記塩化ビニル樹脂に変色や膨潤などの劣化が生じてしまう場合があった。
In a method for cleaning a wafer having a fine concavo-convex pattern on the surface with a wafer cleaning apparatus containing a vinyl chloride resin as a liquid contact member and at least a part of the concavo-convex pattern containing silicon
For example, when the chemical solution for forming a water-repellent protective film described in Example 4 of Patent Document 9 is used, the vinyl chloride resin deteriorates such as discoloration or swelling due to the chemical solution coming into contact with the liquid contact member. There was a case.

そこで本発明は、接液部材として塩化ビニル樹脂を含むウェハの洗浄装置で
表面に微細な凹凸パターンを有し該凹凸パターンの少なくとも一部がシリコン元素を含むウェハ(以降、単に「ウェハ」と記載する場合がある)を洗浄する方法において、
ウェハの凹凸パターン表面に形成させる撥水性保護膜(以降、単に「保護膜」と記載する場合がある)の撥水性改善効果が大きく、かつ、塩化ビニル樹脂の劣化防止効果が大きい撥水性保護膜形成用薬液(以降、単に「保護膜形成用薬液」や「薬液」と記載する場合がある)、及び該薬液を用いるウェハの洗浄方法を提供することを課題とする。
Therefore, the present invention is a wafer cleaning apparatus containing a vinyl chloride resin as a liquid contact member, and a wafer having a fine concavo-convex pattern on the surface and at least a part of the concavo-convex pattern containing silicon element (hereinafter simply referred to as “wafer”). In the method of cleaning)
A water-repellent protective film that is highly effective in improving water repellency of a water-repellent protective film (hereinafter sometimes referred to simply as “protective film”) formed on the surface of a concavo-convex pattern on a wafer and that has a large effect of preventing deterioration of vinyl chloride resin. It is an object of the present invention to provide a chemical solution for forming (hereinafter sometimes simply referred to as “chemical solution for forming a protective film” or “chemical solution”) and a method for cleaning a wafer using the chemical solution.

本発明は、
(I)下記一般式[1]で表されるアルコキシシラン、
(II)炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を80〜100質量%の割合で含む溶媒、
及び
(III)下記一般式[2]で表されるスルホン酸エステル、下記一般式[3]及び[4]で表されるスルホンイミド、下記一般式[5]及び[6]で表されるスルホンイミド誘導体、下記一般式[7]で表されるスルホンメチド、及び下記一般式[8]で表されるスルホンメチド誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種
を含む、
接液部材として塩化ビニル樹脂を含む洗浄装置を用いるウェハの洗浄用の撥水性保護膜形成用薬液である。
The present invention
(I) an alkoxysilane represented by the following general formula [1],
(II) a solvent containing at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols in a proportion of 80 to 100% by mass;
And (III) a sulfonic acid ester represented by the following general formula [2], a sulfonimide represented by the following general formula [3] and [4], and a sulfone represented by the following general formula [5] and [6] Including at least one selected from the group consisting of an imide derivative, a sulfonemethide represented by the following general formula [7], and a sulfonemethide derivative represented by the following general formula [8].
A chemical solution for forming a water-repellent protective film for cleaning a wafer using a cleaning device containing a vinyl chloride resin as a liquid contact member.

(RSi(H)(OR4−a−b [1]
[式[1]中、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1〜18の1価の炭化水素基から選ばれる少なくとも1つの基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、aは、1〜3の整数、bは0〜2の整数であり、aとbの合計は3以下である。]
(R 1 ) a Si (H) b (OR 2 ) 4-ab [1]
[In the formula [1], each R 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, and R 2 is 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, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 2, and the sum of a and b is 3 or less. ]

−S(=O)OR [2]
[式[2]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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、Rは、炭素数が1〜18の1価のアルキル基である。]
R 3 —S (═O) 2 OR 4 [2]
[In the formula [2], R 3 is selected from the group consisting of a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and a fluorine element. R 4 is a monovalent alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]

(R−S(=O)NH [3]
[式[3]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
(R 5 —S (═O) 2 ) 2 NH [3]
[In the formula [3], R 5 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]

Figure 2017168828
[式[4]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1〜8の2価の炭化水素基である。]
Figure 2017168828
[In the formula [4], R 6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. ]

((R−S(=O)N)Si(H)(R4−c−d [5]
[式[5]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、cは、1〜3の整数、dは0〜2の整数であり、cとdの合計は3以下である。]
((R 7 −S (═O) 2 ) 2 N) c Si (H) d (R 8 ) 4-cd [5]
[In the formula [5], R 7 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 8 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and R 8 is each independently a monovalent carbon atom having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements A hydrogen group, c is an integer of 1 to 3, d is an integer of 0 to 2, and the sum of c and d is 3 or less. ]

Figure 2017168828
[式[6]中、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1〜8の2価の炭化水素基であり、R10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1〜18の1価の炭化水素基であり、eは、1〜3の整数、fは0〜2の整数であり、eとfの合計は3以下である。]
Figure 2017168828
[In the formula [6], R 9 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, R 10 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced with fluorine elements, and e is 1 to 3 An integer, f is an integer of 0 to 2, and the sum of e and f is 3 or less. ]

(R11−S(=O)CH [7]
[式[7]中、R11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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
(R 11 -S (= O) 2) 3 CH [7]
[In the formula [7], R 11 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]

((R12−S(=O)C)Si(H)(R134−g−h [8]
[式[8]中、R12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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、R13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1〜18の1価の炭化水素基であり、gは、1〜3の整数、hは0〜2の整数であり、gとhの合計は3以下である。]
((R 12 -S (= O) 2 ) 3 C) g Si (H) h (R 13 ) 4-g-h [8]
[In the formula [8], R 12 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 13 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and each R 13 is independently of each other, monovalent carbonization having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. A hydrogen group, g is an integer of 1 to 3, h is an integer of 0 to 2, and the sum of g and h is 3 or less. ]

上記(III)が少なくとも上記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を含むと、より優れた撥水性付与効果を発現できるため好ましく、上記(III)が上記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体であると、さらに優れた撥水性付与効果を発現できるため特に好ましい。   It is preferable that the (III) contains at least the sulfonimide derivative represented by the general formula [5] because a more excellent water repellency-imparting effect can be expressed. The (III) is represented by the general formula [5]. The sulfonimide derivative is particularly preferable because it can exhibit a further excellent water repellency imparting effect.

上記スルホン酸エステルが、上記一般式[2]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、Rが炭素数1〜8の1価のアルキル基である化合物であることが好ましい。 The sulfonic acid ester, R 3 in the general formula [2] is 1 to 6 carbon atoms perfluoroalkyl group, and a group selected from the group consisting of elemental fluorine, R 4 is 1 to 8 carbon atoms The compound is preferably a monovalent alkyl group.

上記スルホンイミドが、上記一般式[3]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物、及び、上記一般式[4]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキレン基である化合物からなる群から選ばれる化合物であることが好ましい。 The sulfonimide is a compound in which R 5 in the general formula [3] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element, and the general formula [4] R 6 is preferably a compound selected from the group consisting of compounds having a C 1-6 perfluoroalkylene group.

上記スルホンイミド誘導体が、上記一般式[5]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物であることが好ましい。 The sulfonimide derivative is preferably a compound in which R 7 in the general formula [5] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element.

上記スルホンイミド誘導体が、上記一般式[6]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキレン基である化合物であることが好ましい。 The sulfonimide derivative is preferably a compound in which R 9 in the general formula [6] is a perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms.

上記スルホンメチドが、上記一般式[7]のR11が炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物であることが好ましい。 The sulfonemethide is preferably a compound in which R 11 in the general formula [7] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element.

上記スルホンメチド誘導体が、上記一般式[8]のR12が炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物であることが好ましい。 The sulfonemethide derivative is preferably a compound in which R 12 in the general formula [8] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element.

上記炭化水素が、炭素数が6〜13の炭化水素であることが好ましい。   The hydrocarbon is preferably a hydrocarbon having 6 to 13 carbon atoms.

上記エーテルが、下記一般式[9]で表されるエーテルであることが好ましい。
14−O−R15 [9]
[式[9]中、R14、及び、R15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1〜8の1価の炭化水素基であり、R14とR15の炭素数の合計は4〜16である。]
The ether is preferably an ether represented by the following general formula [9].
R 14 —O—R 15 [9]
[In the formula [9], R 14 and R 15 are each independently a monovalent carbon atom having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. It is a hydrogen group, and the total number of carbon atoms of R 14 and R 15 is 4-16. ]

上記チオールが、炭素数が6〜13のチオールであることが好ましい。   The thiol is preferably a thiol having 6 to 13 carbon atoms.

上記(I)が、下記一般式[10]で表されるアルコキシシラ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。
(R16Si(OR174−i [10]
[式[10]中、R16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1〜18の1価の炭化水素基、R17は、それぞれ互いに独立して、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基であり、iは、2又は3である。]
The (I) is preferably at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the following general formula [10].
(R 16 ) i Si (OR 17 ) 4-i [10]
[In the formula [10], R 16 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, and R 17. Are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and i is 2 or 3. ]

上記(I)が、下記一般式[11]で表されるモノアルコキシシラ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。
18−Si(CH(OR19) [11]
[式[11]中、R18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、R19は、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基である。]
The (I) is preferably at least one selected from the group consisting of monoalkoxysilanes represented by the following general formula [11].
R 18 —Si (CH 3 ) 2 (OR 19 ) [11]
[In the formula [11], R 18 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, and R 19 has 1 carbon atom. ˜12 monovalent hydrocarbon group. ]

上記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する上記(I)の濃度が0.5〜35質量%であることが好ましい。   The concentration of (I) is preferably 0.5 to 35% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of (I), (II), and (III).

上記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する上記(III)の総量の濃度が0.0001〜5質量%であることが好ましい。   It is preferable that the density | concentration of the total amount of said (III) with respect to 100 mass% of total amounts of said (I), (II), and (III) is 0.0001-5 mass%.

また本発明は、
混合することにより、上記のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液を得るための撥水性保護膜形成用薬液キットであり、
少なくとも、
上記(I)を含む、又は、
上記(I)と、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、
第一液と、
上記(III)を含む、又は、
上記(III)と、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、
第二液
とを含み、
第一液と第二液の少なくとも一方が炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、撥水性保護膜形成用薬液キットである。
The present invention also provides
A water repellent protective film forming chemical solution kit for obtaining the water repellent protective film forming chemical solution according to any of the above by mixing,
at least,
Including (I) above, or
Including (I) and at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols,
The first liquid,
Including (III) above, or
Including (III) and at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols,
A second liquid,
A chemical kit for forming a water-repellent protective film, wherein at least one of the first liquid and the second liquid contains at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols.

また本発明は、
(I)下記一般式[1]で表されるアルコキシシラン、
(II)炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を80〜100質量%の割合で含む溶媒、
及び
(III)下記一般式[2]で表されるスルホン酸エステル、下記一般式[3]及び[4]で表されるスルホンイミド、下記一般式[5]及び[6]で表されるスルホンイミド誘導体、下記一般式[7]で表されるスルホンメチド、及び下記一般式[8]で表されるスルホンメチド誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種
を含む、撥水性保護膜形成用薬液を、ウェハ表面に保持することにより、該ウェハ表面に撥水性保護膜を形成する、撥水性保護膜形成工程を有する、
接液部材として塩化ビニル樹脂を含む洗浄装置を用いるウェハの洗浄方法である。
The present invention also provides
(I) an alkoxysilane represented by the following general formula [1],
(II) a solvent containing at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols in a proportion of 80 to 100% by mass;
And (III) a sulfonic acid ester represented by the following general formula [2], a sulfonimide represented by the following general formula [3] and [4], and a sulfone represented by the following general formula [5] and [6] A chemical solution for forming a water repellent protective film, comprising at least one selected from the group consisting of an imide derivative, a sulfonemethide represented by the following general formula [7], and a sulfonemethide derivative represented by the following general formula [8], Having a water-repellent protective film forming step of forming a water-repellent protective film on the wafer surface by holding it on the surface;
This is a wafer cleaning method using a cleaning device containing a vinyl chloride resin as a liquid contact member.

(RSi(H)(OR4−a−b [1]
[式[1]中、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1〜18の1価の炭化水素基から選ばれる少なくとも1つの基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、aは、1〜3の整数、bは0〜2の整数であり、aとbの合計は3以下である。]
(R 1 ) a Si (H) b (OR 2 ) 4-ab [1]
[In the formula [1], each R 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, and R 2 is 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, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 2, and the sum of a and b is 3 or less. ]

−S(=O)OR [2]
[式[2]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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、Rは、炭素数が1〜18の1価のアルキル基である。]
R 3 —S (═O) 2 OR 4 [2]
[In the formula [2], R 3 is selected from the group consisting of a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and a fluorine element. R 4 is a monovalent alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]

(R−S(=O)NH [3]
[式[3]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
(R 5 —S (═O) 2 ) 2 NH [3]
[In the formula [3], R 5 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]

Figure 2017168828
[式[4]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1〜8の2価の炭化水素基である。]
Figure 2017168828
[In the formula [4], R 6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. ]

((R−S(=O)N)Si(H)(R4−c−d [5]
[式[5]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、cは、1〜3の整数、dは0〜2の整数であり、cとdの合計は3以下である。]
((R 7 −S (═O) 2 ) 2 N) c Si (H) d (R 8 ) 4-cd [5]
[In the formula [5], R 7 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 8 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and R 8 is each independently a monovalent carbon atom having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements A hydrogen group, c is an integer of 1 to 3, d is an integer of 0 to 2, and the sum of c and d is 3 or less. ]

Figure 2017168828
[式[6]中、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1〜8の2価の炭化水素基であり、R10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1〜18の1価の炭化水素基であり、eは、1〜3の整数、fは0〜2の整数であり、eとfの合計は3以下である。]
Figure 2017168828
[In the formula [6], R 9 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, R 10 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced with fluorine elements, and e is 1 to 3 An integer, f is an integer of 0 to 2, and the sum of e and f is 3 or less. ]

(R11−S(=O)CH [7]
[式[7]中、R11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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
(R 11 -S (= O) 2) 3 CH [7]
[In the formula [7], R 11 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]

((R12−S(=O)C)Si(H)(R134−g−h [8]
[式[8]中、R12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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、R13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1〜18の1価の炭化水素基であり、gは、1〜3の整数、hは0〜2の整数であり、gとhの合計は3以下である。]
((R 12 -S (= O) 2 ) 3 C) g Si (H) h (R 13 ) 4-g-h [8]
[In the formula [8], R 12 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 13 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and each R 13 is independently of each other, monovalent carbonization having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. A hydrogen group, g is an integer of 1 to 3, h is an integer of 0 to 2, and the sum of g and h is 3 or less. ]

上記(III)が少なくとも上記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を含むと、より優れた撥水性付与効果を発現できるため好ましく、上記(III)が上記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体であると、さらに優れた撥水性付与効果を発現できるため特に好ましい。   It is preferable that the (III) contains at least the sulfonimide derivative represented by the general formula [5] because a more excellent water repellency-imparting effect can be expressed. The (III) is represented by the general formula [5]. The sulfonimide derivative is particularly preferable because it can exhibit a further excellent water repellency imparting effect.

上記スルホン酸エステルが、上記一般式[2]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、Rが炭素数1〜8の1価のアルキル基である化合物であることが好ましい。 The sulfonic acid ester, R 3 in the general formula [2] is 1 to 6 carbon atoms perfluoroalkyl group, and a group selected from the group consisting of elemental fluorine, R 4 is 1 to 8 carbon atoms The compound is preferably a monovalent alkyl group.

上記スルホンイミドが、上記一般式[3]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物、及び、上記一般式[4]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキレン基である化合物からなる群から選ばれる化合物であることが好ましい。 The sulfonimide is a compound in which R 5 in the general formula [3] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element, and the general formula [4] R 6 is preferably a compound selected from the group consisting of compounds having a C 1-6 perfluoroalkylene group.

上記スルホンイミド誘導体が、上記一般式[5]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物であることが好ましい。 The sulfonimide derivative is preferably a compound in which R 7 in the general formula [5] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element.

上記スルホンイミド誘導体が、上記一般式[6]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキレン基である化合物であることが好ましい。 The sulfonimide derivative is preferably a compound in which R 9 in the general formula [6] is a perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms.

上記スルホンメチドが、上記一般式[7]のR11が炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物であることが好ましい。 The sulfonemethide is preferably a compound in which R 11 in the general formula [7] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element.

上記スルホンメチド誘導体が、上記一般式[8]のR12が炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物であることが好ましい。 The sulfonemethide derivative is preferably a compound in which R 12 in the general formula [8] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element.

上記炭化水素が、炭素数が6〜13の炭化水素であることが好ましい。   The hydrocarbon is preferably a hydrocarbon having 6 to 13 carbon atoms.

上記エーテルが、下記一般式[9]で表されるエーテルであることが好ましい。
14−O−R15 [9]
[式[9]中、R14、及び、R15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1〜8の1価の炭化水素基であり、R14とR15の炭素数の合計は4〜16である。]
The ether is preferably an ether represented by the following general formula [9].
R 14 —O—R 15 [9]
[In the formula [9], R 14 and R 15 are each independently a monovalent carbon atom having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. It is a hydrogen group, and the total number of carbon atoms of R 14 and R 15 is 4-16. ]

上記チオールが、炭素数が6〜13のチオールであることが好ましい。   The thiol is preferably a thiol having 6 to 13 carbon atoms.

上記(I)が、下記一般式[10]で表されるアルコキシシラ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。
(R16Si(OR174−i [10]
[式[10]中、R16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1〜18の1価の炭化水素基、R17は、それぞれ互いに独立して、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基であり、iは、2又は3である。]
The (I) is preferably at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the following general formula [10].
(R 16 ) i Si (OR 17 ) 4-i [10]
[In the formula [10], R 16 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, and R 17. Are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and i is 2 or 3. ]

上記(I)が、下記一般式[11]で表されるモノアルコキシシラ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。
18−Si(CH(OR19) [11]
[式[11]中、R18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、R19は、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基である。]
The (I) is preferably at least one selected from the group consisting of monoalkoxysilanes represented by the following general formula [11].
R 18 —Si (CH 3 ) 2 (OR 19 ) [11]
[In the formula [11], R 18 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, and R 19 has 1 carbon atom. ˜12 monovalent hydrocarbon group. ]

上記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する上記(I)の濃度が0.5〜35質量%であることが好ましい。   The concentration of (I) is preferably 0.5 to 35% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of (I), (II), and (III).

上記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する上記(III)の総量の濃度が0.0001〜5質量%であることが好ましい。   It is preferable that the density | concentration of the total amount of said (III) with respect to 100 mass% of total amounts of said (I), (II), and (III) is 0.0001-5 mass%.

上記撥水性保護膜形成用薬液を上記凹凸パターンの少なくとも凹部に保持して、該凹部表面に撥水性保護膜を形成した後で、該撥水性保護膜形成用薬液を乾燥により上記凹部から除去することが好ましい。   After holding the water repellent protective film forming chemical in at least the recesses of the concave and convex pattern to form a water repellent protective film on the concave surface, the water repellent protective film forming chemical is removed from the recesses by drying. It is preferable.

上記撥水性保護膜形成用薬液を上記凹凸パターンの少なくとも凹部に保持して、該凹部表面に撥水性保護膜を形成した後で、該凹部の撥水性保護膜形成用薬液を該薬液とは異なる洗浄液に置換し、該洗浄液を乾燥により上記凹部から除去することが好ましい。   The water-repellent protective film-forming chemical solution is held in at least the concave portion of the concavo-convex pattern, and after forming the water-repellent protective film on the concave surface, the water-repellent protective film-forming chemical solution in the concave portion is different from the chemical solution. It is preferable to replace with a cleaning liquid and remove the cleaning liquid from the recess by drying.

上記乾燥後のウェハ表面に、加熱処理、光照射処理、オゾン曝露処理、プラズマ照射処理、及びコロナ放電処理からなる群から選ばれる少なくとも1つの処理を施して上記撥水性保護膜を除去してもよい。   The water-repellent protective film may be removed by applying at least one treatment selected from the group consisting of heat treatment, light irradiation treatment, ozone exposure treatment, plasma irradiation treatment, and corona discharge treatment to the dried wafer surface. Good.

また、上記の洗浄方法は、
少なくとも、
上記(I)を含む、又は、
上記(I)と、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、
第一液と、
上記(III)を含む、又は、
上記(III)と、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、
第二液
とを含み、
第一液と第二液の少なくとも一方が炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、撥水性保護膜形成用薬液キットを混合することにより、上記撥水性保護膜形成用薬液を得る工程を有していてもよい。
In addition, the above cleaning method is
at least,
Including (I) above, or
Including (I) and at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols,
The first liquid,
Including (III) above, or
Including (III) and at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols,
A second liquid,
By mixing at least one selected from the group consisting of hydrocarbon, ether, and thiol, at least one of the first liquid and the second liquid, a water repellent protective film forming chemical solution kit is used to mix the water repellent protective film. You may have the process of obtaining the chemical | medical solution for formation.

本発明の撥水性保護膜形成用薬液は、ウェハの凹凸パターン表面に形成させる撥水性保護膜の撥水性改善効果が大きく、かつ、塩化ビニル樹脂の劣化防止効果が大きい。本発明の撥水性保護膜形成用薬液によって形成される保護膜は撥水性に優れることから、ウェハの凹凸パターン表面の毛細管力を低下させ、ひいてはパターン倒れ防止効果を示す。該薬液を用いると、表面に微細な凹凸パターンを有するウェハの製造方法中の洗浄工程が、スループットが低下することなく改善される。従って、本発明の撥水性保護膜形成用薬液を用いて行われる表面に微細な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 chemical solution for forming a water repellent protective film of the present invention has a great effect of improving the water repellency of the water repellent protective film formed on the surface of the concavo-convex pattern of the wafer, and also has a great effect of preventing the deterioration of the vinyl chloride resin. Since the protective film formed by the chemical solution for forming a water-repellent protective film of the present invention is excellent in water repellency, it reduces the capillary force on the surface of the concavo-convex pattern of the wafer, and thus exhibits an effect of preventing pattern collapse. When the chemical solution is used, the cleaning step in the method for producing a wafer having a fine uneven pattern on the surface can be improved without lowering the throughput. Therefore, the method for producing a wafer having a fine concavo-convex pattern on the surface, which is performed using the chemical solution for forming a water repellent protective film of the present invention, has high productivity.

ウェハの回路パターンのアスペクト比は高密度化に伴い今後益々高くなると予想される。本発明の撥水性保護膜形成用薬液は、例えば7以上の該アスペクト比を有する凹凸パターンの洗浄にも適用可能であり、より高密度化された半導体デバイスの生産のコストダウンを可能とする。しかも従来の装置から接液部材等の大きな変更がなく適用でき、その結果、各種の半導体デバイスの製造に適用可能なものとなる。   The aspect ratio of the circuit pattern on the wafer is expected to increase further in the future as the density increases. The chemical solution for forming a water-repellent protective film of the present invention can be applied to cleaning an uneven pattern having an aspect ratio of 7 or more, for example, and can reduce the production cost of a higher-density semiconductor device. In addition, the conventional apparatus can be applied without major changes such as a wetted member, and as a result, can be applied to the manufacture of various semiconductor devices.

表面が微細な凹凸パターン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である。It is a schematic diagram when the wafer 1 made into the surface which has the fine uneven | corrugated pattern 2 on the surface 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が保護膜形成用薬液8を保持した状態の模式図である。It is a schematic diagram of the state in which the recessed part 4 hold | maintained the chemical | medical solution 8 for protective film formation at the washing | cleaning process. 保護膜が形成された凹部4に液体が保持された状態の模式図である。It is a schematic diagram of the state by which the liquid was hold | maintained at the recessed part 4 in which the protective film was formed.

(1)撥水性保護膜形成用薬液について
本発明の撥水性保護膜形成用薬液は、
(I)下記一般式[1]で表されるアルコキシシラン、
(II)炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を80〜100質量%の割合で含む溶媒、
及び
(III)下記一般式[2]で表されるスルホン酸エステル、下記一般式[3]及び[4]で表されるスルホンイミド、下記一般式[5]及び[6]で表されるスルホンイミド誘導体、下記一般式[7]で表されるスルホンメチド、及び下記一般式[8]で表されるスルホンメチド誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種
を含む、
接液部材として塩化ビニル樹脂を含む洗浄装置を用いるウェハの洗浄用の撥水性保護膜形成用薬液である。
(1) Water-repellent protective film-forming chemical solution The water-repellent protective film-forming chemical solution of the present invention comprises:
(I) an alkoxysilane represented by the following general formula [1],
(II) a solvent containing at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols in a proportion of 80 to 100% by mass;
And (III) a sulfonic acid ester represented by the following general formula [2], a sulfonimide represented by the following general formula [3] and [4], and a sulfone represented by the following general formula [5] and [6] Including at least one selected from the group consisting of an imide derivative, a sulfonemethide represented by the following general formula [7], and a sulfonemethide derivative represented by the following general formula [8].
A chemical solution for forming a water-repellent protective film for cleaning a wafer using a cleaning device containing a vinyl chloride resin as a liquid contact member.

(RSi(H)(OR4−a−b [1]
[式[1]中、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1〜18の1価の炭化水素基から選ばれる少なくとも1つの基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、aは、1〜3の整数、bは0〜2の整数であり、aとbの合計は3以下である。]
(R 1 ) a Si (H) b (OR 2 ) 4-ab [1]
[In the formula [1], each R 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, and R 2 is 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, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 2, and the sum of a and b is 3 or less. ]

−S(=O)OR [2]
[式[2]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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、Rは、炭素数が1〜18の1価のアルキル基である。]
R 3 —S (═O) 2 OR 4 [2]
[In the formula [2], R 3 is selected from the group consisting of a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and a fluorine element. R 4 is a monovalent alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]

(R−S(=O)NH [3]
[式[3]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
(R 5 —S (═O) 2 ) 2 NH [3]
[In the formula [3], R 5 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]

Figure 2017168828
[式[4]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1〜8の2価の炭化水素基である。]
Figure 2017168828
[In the formula [4], R 6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. ]

((R−S(=O)N)Si(H)(R4−c−d [5]
[式[5]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、cは、1〜3の整数、dは0〜2の整数であり、cとdの合計は3以下である。]
((R 7 −S (═O) 2 ) 2 N) c Si (H) d (R 8 ) 4-cd [5]
[In the formula [5], R 7 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 8 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and R 8 is each independently a monovalent carbon atom having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements A hydrogen group, c is an integer of 1 to 3, d is an integer of 0 to 2, and the sum of c and d is 3 or less. ]

Figure 2017168828
[式[6]中、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1〜8の2価の炭化水素基であり、R10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1〜18の1価の炭化水素基であり、eは、1〜3の整数、fは0〜2の整数であり、eとfの合計は3以下である。]
Figure 2017168828
[In the formula [6], R 9 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, R 10 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced with fluorine elements, and e is 1 to 3 An integer, f is an integer of 0 to 2, and the sum of e and f is 3 or less. ]

(R11−S(=O)CH [7]
[式[7]中、R11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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
(R 11 -S (= O) 2) 3 CH [7]
[In the formula [7], R 11 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]

((R12−S(=O)C)Si(H)(R134−g−h [8]
[式[8]中、R12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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、R13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1〜18の1価の炭化水素基であり、gは、1〜3の整数、hは0〜2の整数であり、gとhの合計は3以下である。]
((R 12 -S (= O) 2 ) 3 C) g Si (H) h (R 13 ) 4-g-h [8]
[In the formula [8], R 12 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 13 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and each R 13 is independently of each other, monovalent carbonization having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. A hydrogen group, g is an integer of 1 to 3, h is an integer of 0 to 2, and the sum of g and h is 3 or less. ]

(I)成分について
上記(I)成分であるアルコキシシランのRは、撥水性の官能基である。そして、上記アルコキシシランのアルコキシ基(−OR基)がウェハ表面のシラノール基と反応し、上記撥水性の官能基を有する部位がウェハ表面に固定されることにより、該ウェハ表面に撥水性の保護膜が形成する。該アルコキシシランと、上記(III)とを用いると、アルコキシシランとウェハ表面が早く反応するようになり、撥水性付与効果が得られる。
R 1 of the alkoxysilane is the (I) component for component (I) is a functional group of the water-repellent. And the alkoxy group (-OR 2 group) of the said alkoxysilane reacts with the silanol group of the wafer surface, and the site | part which has the said water-repellent functional group is fixed to the wafer surface, thereby water-repellent on the wafer surface. A protective film is formed. When the alkoxysilane and the above (III) are used, the alkoxysilane and the wafer surface react quickly, and a water repellency imparting effect is obtained.

上記アルコキシシランの具体例としては、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、上記メトキシシランのメトキシ基のメチル基部分を、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2〜18の1価の炭化水素基に置き換えた化合物等が挙げられる。 Specific examples of the alkoxysilane include CH 3 Si (OCH 3 ) 3 , C 2 H 5 Si (OCH 3 ) 3 , C 3 H 7 Si (OCH 3 ) 3 , and 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 18 H 37 Si ( O H 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 H 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 SiOCH 3, C 5 H 11 i (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 Si (H) 2 OCH , (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) 2 Si (H) alkyl silane of OCH 3, etc. Alternatively,, 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 F 5 CH 2 CH 2 i (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 OC 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 Fluoroalkylmethoxysilane such as OCH 3 , CF 3 CH 2 CH 2 Si (CH 3 ) (H) OCH 3 , or the methyl group part of the methoxy group of the methoxysilane, part or all of the hydrogen elements are fluorine elements And a compound substituted with a monovalent hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms, which may be substituted.

さらに、撥水性付与効果の観点から、上記アルコキシ基(−OR基)のRの炭素数は1〜12が好ましく、また、上記アルコキシ基(−OR基)の数は、1個、または、2個が好ましい。また、保護膜を形成した後の撥水性の維持のし易さの観点から、上記一般式[1]で表されるアルコキシシランの−H基の数(b)は、0個が好ましい。このため、上記アルコキシシランは、下記一般式[10]で表されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1つが好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of water repellency imparting effect, the number of carbon atoms of R 2 of the alkoxy group (—OR 2 group) is preferably 1 to 12, and the number of alkoxy groups (—OR 2 group) is one, Or two is preferable. Further, from the viewpoint of easy maintenance of water repellency after forming the protective film, the number (b) of —H groups of the alkoxysilane represented by the general formula [1] is preferably zero. For this reason, the alkoxysilane is preferably at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the following general formula [10].

(R16Si(OR174−i [10]
[式[10]中、R16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1〜18の1価の炭化水素基、R17は、それぞれ互いに独立して、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基であり、iは、2又は3である。]
(R 16 ) i Si (OR 17 ) 4-i [10]
[In the formula [10], R 16 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, and R 17. Are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and i is 2 or 3. ]

さらに、上記具体例の中でも、撥水性付与効果の観点から、上記アルコキシシランは、下記一般式[11]で表されるモノアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1つが好ましい。
18−Si(CH(OR19) [11]
[式[11]中、R18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、R19は、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基である。]
Further, among the above specific examples, from the viewpoint of water repellency imparting effect, the alkoxysilane is preferably at least one selected from the group consisting of monoalkoxysilanes represented by the following general formula [11].
R 18 —Si (CH 3 ) 2 (OR 19 ) [11]
[In the formula [11], R 18 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, and R 19 has 1 carbon atom. ˜12 monovalent hydrocarbon group. ]

上記一般式[11]で表されるモノアルコキシシランの具体例としては、(CHSiOCH、CSi(CHOCH、CSi(CHOCH、CSi(CHOCH、C11Si(CHOCH、C13Si(CHOCH、C15Si(CHOCH、C17Si(CHOCH、CFCHCHSi(CHOCH、CCHCHSi(CHOCH、CCHCHSi(CHOCH、CCHCHSi(CHOCH、C11CHCHSi(CHOCH、C13CHCHSi(CHOCH等のアルキルジメチルモノアルコキシシラン、あるいは、上記アルキルジメチルモノアルコキシシランのメトキシ基のメチル基部分を、炭素数が2〜12の1価の炭化水素基に置き換えた化合物等が挙げられる。 Specific examples of the monoalkoxysilane represented by the general formula [11] include (CH 3 ) 3 SiOCH 3 , C 2 H 5 Si (CH 3 ) 2 OCH 3 , and C 3 H 7 Si (CH 3 ) 2. OCH 3 , C 4 H 9 Si (CH 3 ) 2 OCH 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 , 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 or other alkyldimethylmonoalkoxysilane or the methyl group part of the methoxy group of the alkyldimethylmonoalkoxysilane is a monovalent group having 2 to 12 carbon atoms. Examples include compounds substituted with hydrocarbon groups.

さらに、撥水性付与効果の観点から、上記R18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1〜8の1価の直鎖アルキル基が好ましく、さらには炭素数が1〜8の1価の無置換の直鎖アルキル基が好ましく、特にメチル基が好ましい。また、上記R19は、酸素原子に結合する炭素原子が第一級炭素原子であり、炭素数が1〜8のアルキル基であることが好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of the effect of imparting water repellency, R 18 is preferably a monovalent linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced with fluorine elements. Is preferably a monovalent unsubstituted linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, particularly preferably a methyl group. In addition, in R 19 , the carbon atom bonded to the oxygen atom is preferably a primary carbon atom, and is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.

特に好ましいモノアルコキシシランの具体例としては、(CHSiOCH、(CHSiOC、(CHSiOCHCHCH、(CHSiOCHCHCHCH、(CHSiOCHCH(CH、(CHSiOCHCHCHCHCH、(CHSiOCHCHCH(CH、(CHSiOCHCHCHCHCHCH、(CHSiOCHCHCHCH(CH、(CHSiOCHCHCHCHCHCHCH、(CHSiOCHCHCHCHCH(CH、(CHSiOCHCHCHCHCHCHCHCH、(CHSiOCHCHCHCHCHCH(CH等の化合物が挙げられる。さらに、上記(III)との溶解性を考慮すると、モノアルコキシシランのアルコキシ基の炭素数は3〜8が好ましく、さらには4〜8が好ましい。 Specific examples of particularly preferred monoalkoxysilane include (CH 3 ) 3 SiOCH 3 , (CH 3 ) 3 SiOC 2 H 5 , (CH 3 ) 3 SiOCH 2 CH 2 CH 3 , (CH 3 ) 3 SiOCH 2 CH 2. CH 2 CH 3, (CH 3 ) 3 SiOCH 2 CH (CH 3) 2, (CH 3) 3 SiOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3, (CH 3) 3 SiOCH 2 CH 2 CH (CH 3) 2 , (CH 3 ) 3 SiOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 , (CH 3 ) 3 SiOCH 2 CH 2 CH 2 CH (CH 3 ) 2 , (CH 3 ) 3 SiOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3, ( CH 3) 3 SiOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH (CH 3) 2, (CH 3) 3 S OCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3, include (CH 3) 3 SiOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH (CH 3) compounds such as 2. Furthermore, considering the solubility with the above (III), the number of carbon atoms of the alkoxy group of the monoalkoxysilane is preferably 3-8, and more preferably 4-8.

上記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する上記(I)の濃度は0.5〜35質量%が好ましい。0.5質量%以上であれば撥水性付与効果を発揮しやすいため好ましい。また、35質量%以下であれば塩化ビニル樹脂を劣化させ難いため好ましい。該濃度は0.7〜30質量%がより好ましく、1.0〜25質量%がさらに好ましい。   As for the density | concentration of said (I) with respect to 100 mass% of total amounts of said (I), (II), and (III), 0.5-35 mass% is preferable. If it is 0.5 mass% or more, it is preferable because the effect of imparting water repellency is easily exhibited. Moreover, since it is hard to degrade a vinyl chloride resin if it is 35 mass% or less, it is preferable. The concentration is more preferably 0.7 to 30% by mass, and further preferably 1.0 to 25% by mass.

(II)成分について
上記(II)成分である溶媒は、上記(I)と、上記(III)を溶解するための溶媒である。上記炭化水素は、炭素数が少ないと、揮発性が高くなるとともに引火点が低くなるため、安全性や調液作業性という観点で好ましくない。一方、炭素数が多いと、粘度が高くなるため、取扱い易さという観点で好ましくない。このため、該炭化水素の炭素数は6〜13が好ましい。
About (II) component The solvent which is said (II) component is a solvent for melt | dissolving said (I) and said (III). When the number of carbon atoms is small, the hydrocarbon has high volatility and low flash point, which is not preferable from the viewpoint of safety and liquid preparation workability. On the other hand, a large number of carbon atoms is not preferable from the viewpoint of ease of handling because the viscosity increases. For this reason, as for carbon number of this hydrocarbon, 6-13 are preferable.

上記炭化水素の具体例としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、テトラデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、アイコサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジエチルベンゼン等が挙げられ、安全性や粘性の観点から、炭素数が8〜12の飽和炭化水素がより好ましく、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、デカリンが好ましい。   Specific examples of the hydrocarbon include hexane, heptane, octane, nonane, decane, dodecane, tetradecane, hexadecane, octadecane, aicosane, cyclohexane, methylcyclohexane, decalin, benzene, toluene, xylene, diethylbenzene, and the like. From the viewpoint of viscosity, a saturated hydrocarbon having 8 to 12 carbon atoms is more preferable, and octane, nonane, decane, dodecane, and decalin are preferable.

また、上記エーテルも、同様に、炭素数が少ないと安全性という観点で好ましくなく、炭素数が多いと取扱い易さという観点で好ましくないため、下記一般式[9]で表されるエーテルであることが好ましい。
14−O−R15 [9]
[式[9]中、R14、及び、R15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1〜8の1価の炭化水素基であり、R14とR15の炭素数の合計は4〜16である。]
Similarly, the ether is also preferably an ether represented by the following general formula [9], since a small number of carbon atoms is not preferable from the viewpoint of safety, and a large number of carbon atoms is not preferable from the viewpoint of easy handling. It is preferable.
R 14 —O—R 15 [9]
[In the formula [9], R 14 and R 15 are each independently a monovalent carbon atom having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. It is a hydrogen group, and the total number of carbon atoms of R 14 and R 15 is 4-16. ]

上記エーテルの具体例としては、ジプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、ジブチルエーテル、エチルアミルエーテル、ジアミルエーテル、メチルシクロペンチルエーテル、エチルヘキシルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオクチルエーテル、ジフェニルエーテル、メチルパーフルオロプロピルエーテル、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、メチルパーフルオロヘキシルエーテル、エチルパーフルオロヘキシルエーテル等が挙げられる。   Specific examples of the ether include dipropyl ether, ethyl butyl ether, dibutyl ether, ethyl amyl ether, diamyl ether, methyl cyclopentyl ether, ethyl hexyl ether, dihexyl ether, dioctyl ether, diphenyl ether, methyl perfluoropropyl ether, methyl perfluoro Examples include butyl ether, ethyl perfluorobutyl ether, methyl perfluorohexyl ether, and ethyl perfluorohexyl ether.

特に、エチル−t−ブチルエーテル、メチルシクロペンチルエーテルは、酸化し難い点で好ましく、メチルパーフルオロプロピルエーテル、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、メチルパーフルオロヘキシルエーテル、エチルパーフルオロヘキシルエーテルは不燃性という点で好ましく、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオクチルエーテルは、調液作業性に優れることや引火点が高いという点で好ましい。   In particular, ethyl t-butyl ether and methylcyclopentyl ether are preferable in that they are difficult to oxidize, and methyl perfluoropropyl ether, methyl perfluorobutyl ether, ethyl perfluorobutyl ether, methyl perfluorohexyl ether, and ethyl perfluorohexyl ether are nonflammable. Of these, dibutyl ether, diamyl ether, dihexyl ether, and dioctyl ether are preferred because of their excellent liquid preparation workability and high flash point.

上記チオールは、炭化水素の水素原子をメルカプト基に置き換えたものである。上記チオールは、炭素数が少ないと安全性や環境への影響という観点や塩化ビニル樹脂を劣化させる可能性があるという観点で好ましくなく、炭素数が多いと取扱い易さという観点で好ましくない。このため、該チオールの炭素数は6〜13が好ましい。また、上記チオールは、メルカプト基を複数持つものでも良いが、メルカプト基を1個持つものが好ましい。   The thiol is obtained by replacing a hydrocarbon hydrogen atom with a mercapto group. The thiol is not preferable from the viewpoint of safety and environmental impact when the number of carbon atoms is small, and may deteriorate the vinyl chloride resin, and is not preferable from the viewpoint of ease of handling when the number of carbon atoms is large. For this reason, as for carbon number of this thiol, 6-13 are preferable. The thiol may have a plurality of mercapto groups, but preferably has one mercapto group.

上記チオールの具体例としては、1−ヘキサンチオール、2−ヘキサンチオール、3−ヘキサンチオール、2−メチル−1−ペンタンチオール、3−メチル−1−ペンタンチオール、4−メチル−1−ペンタンチオール、2−メチル−2−ペンタンチオール、3−メチル−2−ペンタンチオール、4−メチル−2−ペンタンチオール、2−メチル−3−ペンタンチオール、3−メチル−3−ペンタンチオール、2,2−ジメチル−1−ブタンチオール、3,3−ジメチル−1−ブタンチオール、3,3−ジメチル−2−ブタンチオール、2−エチル−1−ブタンチオール、1−ヘプタンチオール、2−ヘプタンチオール、3−ヘプタンチオール、4−ヘプタンチオール、ベンジルチオール、1−オクタンチオール、2−オクタンチオール、3−オクタンチオール、4−オクタンチオール、2−エチル−1−ヘキサンチオール、1−ノナンチオール、2−ノナンチオール、3−ノナンチオール、4−ノナンチオール、5−ノナンチオール、1−デカンチオール、2−デカンチオール、3−デカンチオール、4−デカンチオール、5−デカンチオール、tert−デカンチオール、1−ウンデカンチオール、2−ウンデカンチオール、3−ウンデカンチオール、4−ウンデカンチオール、5−ウンデカンチオール、6−ウンデカンチオール、1−ドデカンチオール、2−ドデカンチオール、3−ドデカンチオール、4−ドデカンチオール、5−ドデカンチオール、6−ドデカンチオール、tert−ドデカンチオール、1−トリデカンチオール、2−トリデカンチオール、3−トリデカンチオール、4−トリデカンチオール、5−トリデカンチオール、6−トリデカンチオール、7−トリデカンチオール等が挙げられる。   Specific examples of the thiol include 1-hexanethiol, 2-hexanethiol, 3-hexanethiol, 2-methyl-1-pentanethiol, 3-methyl-1-pentanethiol, 4-methyl-1-pentanethiol, 2-methyl-2-pentanethiol, 3-methyl-2-pentanethiol, 4-methyl-2-pentanethiol, 2-methyl-3-pentanethiol, 3-methyl-3-pentanethiol, 2,2-dimethyl -1-butanethiol, 3,3-dimethyl-1-butanethiol, 3,3-dimethyl-2-butanethiol, 2-ethyl-1-butanethiol, 1-heptanethiol, 2-heptanethiol, 3-heptane Thiol, 4-heptanethiol, benzylthiol, 1-octanethiol, 2-octanethiol, 3 Octanethiol, 4-octanethiol, 2-ethyl-1-hexanethiol, 1-nonanethiol, 2-nonanethiol, 3-nonanethiol, 4-nonanethiol, 5-nonanethiol, 1-decanethiol, 2-decane Thiol, 3-decanethiol, 4-decanethiol, 5-decanethiol, tert-decanethiol, 1-undecanethiol, 2-undecanethiol, 3-undecanethiol, 4-undecanethiol, 5-undecanethiol, 6-undecane Thiol, 1-dodecanethiol, 2-dodecanethiol, 3-dodecanethiol, 4-dodecanethiol, 5-dodecanethiol, 6-dodecanethiol, tert-dodecanethiol, 1-tridecanethiol, 2-tridecanethiol, 3 -Trideca Thiol, 4-tridecane thiol, 5-tridecane thiol, 6-tridecane thiol, 7-tridecane thiol, and the like.

また、撥水性付与効果の観点から、1−ヘキサンチオール、2−メチル−1−ペンタンチオール、3−メチル−1−ペンタンチオール、4−メチル−1−ペンタンチオール、2,2−ジメチル−1−ブタンチオール、3,3−ジメチル−1−ブタンチオール、2−エチル−1−ブタンチオール、1−ヘプタンチオール、ベンジルチオール、1−オクタンチオール、2−エチル−1−ヘキサンチオール、1−ノナンチオール、1−デカンチオール、1−ウンデカンチオール、1−ドデカンチオール、1−トリデカンチオール等の1級チオールが好ましい。   From the viewpoint of water repellency imparting effect, 1-hexanethiol, 2-methyl-1-pentanethiol, 3-methyl-1-pentanethiol, 4-methyl-1-pentanethiol, 2,2-dimethyl-1- Butanethiol, 3,3-dimethyl-1-butanethiol, 2-ethyl-1-butanethiol, 1-heptanethiol, benzylthiol, 1-octanethiol, 2-ethyl-1-hexanethiol, 1-nonanethiol, Primary thiols such as 1-decanethiol, 1-undecanethiol, 1-dodecanethiol and 1-tridecanethiol are preferred.

本発明の薬液中には、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒以外の有機溶媒が含まれていてもよいが、塩化ビニル樹脂の劣化を防止する観点、及び/又は、撥水性付与効果の観点から、その他の有機溶媒は、溶媒総量100質量%に対して20質量%未満である。塩化ビニル樹脂の劣化防止と撥水性付与効果をバランスよく実現する観点から、好ましくは10質量%未満であり、5質量%未満がより好ましい。すなわち、溶媒総量100質量%に対して、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒は80〜100質量%であり、好ましくは90〜100質量%であり、95〜100質量%がより好ましい。   The chemical solution of the present invention may contain an organic solvent other than at least one solvent selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols, but the viewpoint of preventing the deterioration of the vinyl chloride resin, And / or from a viewpoint of the water-repellent provision effect, another organic solvent is less than 20 mass% with respect to 100 mass% of solvent total amount. From the viewpoint of achieving a well-balanced effect of preventing the deterioration of the vinyl chloride resin and imparting water repellency, it is preferably less than 10% by mass, and more preferably less than 5% by mass. That is, at least one solvent selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols is 80 to 100% by mass, preferably 90 to 100% by mass, with respect to 100% by mass of the total amount of solvent. -100 mass% is more preferable.

炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒以外の有機溶媒としては、例えば、エステル類、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、アルコール類、多価アルコールの誘導体、シリコーン溶媒等が挙げられる。特に、アルコール類、および、OH基を有する多価アルコールの誘導体は、上記(III)成分の溶解性を改善するとの観点で好ましく、エステル類、ケトン類、含ハロゲン溶媒、OH基を有さない多価アルコールの誘導体は、撥水性付与効果の観点から好ましい。   Examples of organic solvents other than at least one solvent selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols include, for example, esters, ketones, halogen-containing solvents, sulfoxide solvents, lactone solvents, carbonate solvents, Examples include alcohols, polyhydric alcohol derivatives, and silicone solvents. In particular, alcohols and derivatives of polyhydric alcohols having an OH group are preferable from the viewpoint of improving the solubility of the component (III), and do not have esters, ketones, halogen-containing solvents, and OH groups. A derivative of a polyhydric alcohol is preferable from the viewpoint of water repellency imparting effect.

(III)成分について
(III)成分は、上記(I)のアルコキシ基(−OR基)とウェハ表面のシラノール基との反応を促進するものであり、それ自身が保護膜の一部を形成するものであってもよい。
Component (III) Component (III) promotes the reaction between the alkoxy group (-OR 2 group) of (I) and the silanol group on the wafer surface, and forms a part of the protective film itself. You may do.

上記スルホン酸エステルの具体例としては、メタンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸メチル、トリフルオロメタンスルホン酸メチル、ペンタフルオロエタンスルホン酸メチル、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸メチル、ノナフルオロブタンスルホン酸メチル、トリデカフルオロヘキサンスルホン酸メチル等のスルホン酸メチル、あるいは、上記スルホン酸メチルのメチル基部分を、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基に置き換えた化合物等が挙げられる。   Specific examples of the sulfonate ester include methyl methanesulfonate, methyl benzenesulfonate, methyl paratoluenesulfonate, methyl trifluoromethanesulfonate, methyl pentafluoroethanesulfonate, methyl heptafluoropropanesulfonate, and nonafluorobutanesulfone. Examples thereof include methyl sulfonates such as methyl acrylate and methyl tridecafluorohexane sulfonate, or compounds in which the methyl group portion of the methyl sulfonate is replaced with an ethyl group, a propyl group, a butyl group, or an octyl group.

また、上記の反応促進の観点(ひいては撥水性付与効果の観点)から、上記一般式[2]のR基がパーフルオロアルキル基であることが好ましく、さらに、環境への影響の観点から炭素数が6個以下のパーフルオロアルキル基が好ましく、トリフルオロメタンスルホン酸メチル、ペンタフルオロエタンスルホン酸メチル、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸メチル、ノナフルオロブタンスルホン酸メチル、トリデカフルオロヘキサンスルホン酸メチル等のパーフルオロアルキルスルホン酸メチル、あるいは、上記パーフルオロアルキルスルホン酸メチルのメチル基部分を、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基に置き換えた化合物が好ましい。 In addition, from the viewpoint of promoting the above reaction (and hence from the viewpoint of water repellency imparting effect), the R 3 group of the general formula [2] is preferably a perfluoroalkyl group, and moreover, carbon from the viewpoint of influence on the environment. A perfluoroalkyl group having a number of 6 or less is preferable, and is a perfluoroalkyl group such as methyl trifluoromethanesulfonate, methyl pentafluoroethanesulfonate, methyl heptafluoropropanesulfonate, methyl nonafluorobutanesulfonate, or methyl tridecafluorohexanesulfonate. Preference is given to methyl fluoroalkylsulfonate or a compound in which the methyl group part of the methyl perfluoroalkylsulfonate is replaced with an ethyl group, a propyl group, a butyl group or an octyl group.

上記スルホンイミドの具体例としては、ビス(メタンスルホニル)イミド、ビス(フルオロスルホニル)イミド、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、ビス(トリデカフルオロヘキサンスルホニル)イミド、N,N−ヘキサフルオロプロパン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−オクタフルオロブタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−デカフルオロペンタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ドデカフルオロヘキサン−1,3−ビス(スルホニル)イミド等が挙げられる。   Specific examples of the sulfonimide include bis (methanesulfonyl) imide, bis (fluorosulfonyl) imide, bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide, bis (heptafluoropropanesulfonyl) imide, bis (Nonafluorobutanesulfonyl) imide, bis (tridecafluorohexanesulfonyl) imide, N, N-hexafluoropropane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-octafluorobutane-1,3-bis ( Sulfonyl) imide, N, N-decafluoropentane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-dodecafluorohexane-1,3-bis (sulfonyl) imide and the like.

また、上記の反応促進の観点(ひいては撥水性付与効果の観点)から、上記一般式[3]のR基がパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であることが好ましく、また、上記一般式[4]のR基がパーフルオロアルキレン基であることが好ましい。さらに、環境への影響の観点から上記一般式[3]のR基が炭素数が6個以下のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であることがより好ましく、また、上記一般式[4]のR基が炭素数が6個以下のパーフルオロアルキレン基であることがより好ましい。 Further, from the viewpoint of promoting the reaction (and in view of the effect of imparting water repellency), the R 5 group of the general formula [3] is a group selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group and a fluorine element. It is also preferable that the R 6 group of the general formula [4] is a perfluoroalkylene group. Furthermore, from the viewpoint of environmental impact, the R 5 group of the general formula [3] is more preferably a group selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms and a fluorine element, Moreover, it is more preferable that the R 6 group of the general formula [4] is a perfluoroalkylene group having 6 or less carbon atoms.

具体的には、ビス(フルオロスルホニル)イミド、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミド、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミド、ビス(トリデカフルオロヘキサンスルホニル)イミド等のパーフルオロアルキルスルホンイミド、N,N−ヘキサフルオロプロパン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−オクタフルオロブタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−デカフルオロペンタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ドデカフルオロヘキサン−1,3−ビス(スルホニル)イミドが好ましい。   Specifically, bis (fluorosulfonyl) imide, bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide, bis (heptafluoropropanesulfonyl) imide, bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide, bis (tri Perfluoroalkylsulfonimide such as decafluorohexanesulfonyl) imide, N, N-hexafluoropropane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-octafluorobutane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-decafluoropentane-1,3-bis (sulfonyl) imide and N, N-dodecafluorohexane-1,3-bis (sulfonyl) imide are preferred.

上記スルホンイミド誘導体の具体例としては、N−(トリメチルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミド、N−(ジメチルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミド、N−(エチルジメチルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミド、N−(プロピルジメチルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミド、N−(トリプロピルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミド、N−(ブチルジメチルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミド、N−(オクチルジメチルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミド等のN−(アルキルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミド、あるいは、上記N−(アルキルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミドのメタンスルホニル基部分を、エタンスルホニル基、プロパンスルホニル基、オクタンスルホニル基、フルオロスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基、ペンタフルオロエタンスルホニル基、ヘプタフルオロプロパンスルホニル基、ノナフルオロブタンスルホニル基、トリデカフルオロヘキサンスルホニル基に置き換えた化合物等、及び、上記N−(アルキルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミドのビス(メタンスルホニル)イミド部分を、N,N−メタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−エタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−プロパン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ブタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ペンタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ヘキサン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ヘプタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−オクタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ジフルオロメタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−テトラフルオロエタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ヘキサフルオロプロパン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−オクタフルオロブタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−デカフルオロペンタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ドデカフルオロヘキサン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−テトラデカフルオロヘプタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ヘキサデカフルオロオクタン−1,3−ビス(スルホニル)イミドに置き換えた化合物等が挙げられる。   Specific examples of the sulfonimide derivative include N- (trimethylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide, N- (dimethylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide, N- (ethyldimethylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide, N -(Propyldimethylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide, N- (tripropylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide, N- (butyldimethylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide, N- (octyldimethylsilyl) bis ( N- (alkylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide such as methanesulfonyl) imide, or the methanesulfonyl group portion of the N- (alkylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide is substituted with ethanesulfonyl group, propanesulfonyl group, octane. Sulfonyl group, fluorosulfonyl group, trifluoro Compounds such as tansulfonyl group, pentafluoroethanesulfonyl group, heptafluoropropanesulfonyl group, nonafluorobutanesulfonyl group, tridecafluorohexanesulfonyl group, etc., and the above N- (alkylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide The bis (methanesulfonyl) imide moiety is replaced with N, N-methane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-ethane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-propane-1,3. -Bis (sulfonyl) imide, N, N-butane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-pentane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-hexane-1,3-bis (Sulfonyl) imide, N, N-heptane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-octane-1,3-bis (sulfur) Sulfonyl) imide, N, N-difluoromethane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-tetrafluoroethane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-hexafluoropropane-1,3 -Bis (sulfonyl) imide, N, N-octafluorobutane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-decafluoropentane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-dodecafluorohexane -1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-tetradecafluoroheptane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-hexadecafluorooctane-1,3-bis (sulfonyl) imide And the like.

上記(III)が少なくとも上記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を含むと、より優れた撥水性付与効果を発現できるため好ましく、上記(III)が上記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体であると、さらに優れた撥水性付与効果を発現できるため特に好ましい。上記の反応促進の観点(ひいては撥水性付与効果の観点)から、上記一般式[5]のR基がパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であることが好ましく、さらに、環境への影響の観点から上記一般式[5]のR基が炭素数が6個以下のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であることがより好ましい。
また、上記の反応促進の観点(ひいては撥水性付与効果の観点)から、上記一般式[6]のR基がパーフルオロアルキレン基であることが好ましく、さらに、環境への影響の観点から上記一般式[6]のR基が炭素数が6個以下のパーフルオロアルキレン基であることがより好ましい。
It is preferable that the (III) contains at least the sulfonimide derivative represented by the general formula [5] because a more excellent water repellency-imparting effect can be expressed. The (III) is represented by the general formula [5]. The sulfonimide derivative is particularly preferable because it can exhibit a further excellent water repellency imparting effect. From the viewpoint of promoting the above reaction (and in view of the effect of imparting water repellency), the R 7 group of the general formula [5] is preferably a group selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group and a fluorine element. Furthermore, from the viewpoint of influence on the environment, the R 7 group of the general formula [5] is more preferably a group selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms and a fluorine element.
In addition, from the viewpoint of promoting the above reaction (and hence from the viewpoint of water repellency imparting effect), the R 9 group of the general formula [6] is preferably a perfluoroalkylene group, and further from the viewpoint of influence on the environment. The R 9 group of the general formula [6] is more preferably a perfluoroalkylene group having 6 or less carbon atoms.

具体的には、上記N−(アルキルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミドのメタンスルホニル基部分を、フルオロスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基、ペンタオロエタンスルホニル基、ヘプタフルオロプロパンスルホニル基、ノナフルオロブタンスルホニル基、トリデカフルオロヘキサンスルホニル基等に置き換えた化合物、及び、上記N−(アルキルシリル)ビス(メタンスルホニル)イミドのビス(メタンスルホニル)イミド部分を、N,N−ジフルオロメタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−テトラフルオロエタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ヘキサフルオロプロパン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−オクタフルオロブタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−デカフルオロペンタン−1,3−ビス(スルホニル)イミド、N,N−ドデカフルオロヘキサン−1,3−ビス(スルホニル)イミドに置き換えた化合物等が好ましい。   Specifically, the methanesulfonyl group portion of the N- (alkylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide is substituted with a fluorosulfonyl group, a trifluoromethanesulfonyl group, a pentaoloethanesulfonyl group, a heptafluoropropanesulfonyl group, a nonafluorobutanesulfonyl group. Group, a tridecafluorohexanesulfonyl group and the like, and the bis (methanesulfonyl) imide moiety of the N- (alkylsilyl) bis (methanesulfonyl) imide are substituted with N, N-difluoromethane-1,3- Bis (sulfonyl) imide, N, N-tetrafluoroethane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-hexafluoropropane-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-octafluorobutane- 1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-decuff Oropentan-1,3-bis (sulfonyl) imide, N, N-dodecafluoro hexane-1,3-bis (sulfonyl) compound is replaced with the imide and the like are preferable.

上記スルホンメチドの具体例としては、トリス(メタンスルホニル)メチド、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、トリス(ペンタフルオロエタンスルホニル)メチド、トリス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)メチド、トリス(ノナフルオロブタンスルホニル)メチド、トリス(トリデカフルオロヘキサンスルホニル)メチド等が挙げられる。   Specific examples of the sulfonemethide include tris (methanesulfonyl) methide, tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, tris (pentafluoroethanesulfonyl) methide, tris (heptafluoropropanesulfonyl) methide, tris (nonafluorobutanesulfonyl) methide, And tris (tridecafluorohexanesulfonyl) methide.

また、上記の反応促進の観点(ひいては撥水性付与効果の観点)から、上記一般式[7]のR11基がパーフルオロアルキル基であることが好ましく、さらに、環境への影響の観点から炭素数が6個以下のパーフルオロアルキル基が好ましく、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、トリス(ペンタフルオロエタンスルホニル)メチド、トリス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)メチド、トリス(ノナフルオロブタンスルホニル)メチド、トリス(トリデカフルオロヘキサンスルホニル)メチド等のパーフルオロアルキルスルホンメチドが好ましい。 Further, from the viewpoint of promoting the above reaction (and hence from the viewpoint of water repellency imparting effect), it is preferable that the R 11 group of the general formula [7] is a perfluoroalkyl group, and further from the viewpoint of influence on the environment, carbon. A perfluoroalkyl group having a number of 6 or less is preferable, and tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, tris (pentafluoroethanesulfonyl) methide, tris (heptafluoropropanesulfonyl) methide, tris (nonafluorobutanesulfonyl) methide, tris ( Perfluoroalkylsulfone methides such as tridecafluorohexanesulfonyl) methide are preferred.

上記スルホンメチド誘導体の具体例としては、(トリメチルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチド、(ジメチルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチド、(エチルジメチルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチド、(プロピルジメチルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチド、(トリプロピルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチド、(ブチルジメチルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチド、(オクチルジメチルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチド等の(アルキルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチド、あるいは、上記(アルキルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチドのメタンスルホニル基部分を、エタンスルホニル基、プロパンスルホニル基、オクタンスルホニル基、トリフルオロメタンスルホニル基、ペンタフルオロエタンスルホニル基、ヘプタフルオロプロパンスルホニル基、ノナフルオロブタンスルホニル基、トリデカフルオロヘキサンスルホニル基に置き換えた化合物等が挙げられる。   Specific examples of the sulfonemethide derivatives include (trimethylsilyl) tris (methanesulfonyl) methide, (dimethylsilyl) tris (methanesulfonyl) methide, (ethyldimethylsilyl) tris (methanesulfonyl) methide, (propyldimethylsilyl) tris (methane (Alkylsilyl) tris (methanesulfonyl) such as (sulfonyl) methide, (tripropylsilyl) tris (methanesulfonyl) methide, (butyldimethylsilyl) tris (methanesulfonyl) methide, (octyldimethylsilyl) tris (methanesulfonyl) methide Methide, or the methanesulfonyl group of the above (alkylsilyl) tris (methanesulfonyl) methide, ethanesulfonyl group, propanesulfonyl group, octanesulfonyl group, trifluoromethanesulfonyl group, pentafluoroethane Ruhoniru group, heptafluoropropanesulfonyl group, nonafluorobutanesulfonyl group, the compound was replaced by tridecafluoro hexanesulfonyl group and the like.

また、上記の反応促進の観点(ひいては撥水性付与効果の観点)から、上記一般式[8]のR12基がパーフルオロアルキル基であることが好ましく、さらに、環境への影響の観点から炭素数が6個以下のパーフルオロアルキル基が好ましく、上記(アルキルシリル)トリス(メタンスルホニル)メチドのメタンスルホニル基部分を、トリフルオロメタンスルホニル基、ペンタフルオロエタンスルホニル基、ヘプタフルオロプロパンスルホニル基、ノナフルオロブタンスルホニル基、トリデカフルオロヘキサンスルホニル基等に置き換えた化合物が好ましい。 In addition, from the viewpoint of promoting the above reaction (and hence from the viewpoint of water repellency imparting effect), the R 12 group of the general formula [8] is preferably a perfluoroalkyl group. A perfluoroalkyl group having 6 or less is preferable, and the methanesulfonyl group portion of the (alkylsilyl) tris (methanesulfonyl) methide is substituted with a trifluoromethanesulfonyl group, a pentafluoroethanesulfonyl group, a heptafluoropropanesulfonyl group, a nonafluoro group. A compound substituted with a butanesulfonyl group, a tridecafluorohexanesulfonyl group or the like is preferable.

上記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する上記(III)の総量の濃度は0.0001〜5質量%が好ましい。0.0001質量%以上であれば反応促進効果(ひいては撥水性付与効果)を発揮しやすいため好ましい。5質量%以下であれば、ウェハ表面などを浸食し難く、不純物としてウェハに残留し難いため好ましい。また、溶媒に溶解せずに不均質な薬液になるということも起こり難いため好ましい。該濃度は0.01〜2質量%がより好ましく、0.05〜1質量%がさらに好ましい。   As for the density | concentration of the total amount of said (III) with respect to 100 mass% of total amounts of said (I), (II), and (III), 0.0001-5 mass% is preferable. If it is 0.0001 mass% or more, the reaction promoting effect (and consequently the water repellency imparting effect) is easily exhibited, which is preferable. If it is 5% by mass or less, it is difficult to erode the wafer surface and the like, and it is difficult to remain on the wafer as an impurity. In addition, it is preferable that a non-homogeneous chemical solution does not occur without being dissolved in the solvent because it hardly occurs. The concentration is more preferably 0.01 to 2% by mass, and further preferably 0.05 to 1% by mass.

本発明の薬液には、該薬液の安定性をさらに高めるために、重合禁止剤や連鎖移動剤、酸化防止剤等の添加剤を含んでいてもよい。例えば、4−メトキシフェノール、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、1,4−ベンゼンジオール、2−(1,1−ジメチルエチル)−1,4−ベンゼンジオール、1,4−ベンゾキノン、1−オクタンチオール、1−ノナンチオール、1−デカンチオール、1−ウンデカンチオール、1−ドデカンチオール、オクチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロ肉桂酸(BASF製、Irganox1135)、6−tert−ブチル−2,4−キシレノール等が挙げられる。   The chemical solution of the present invention may contain additives such as a polymerization inhibitor, a chain transfer agent, and an antioxidant in order to further improve the stability of the chemical solution. For example, 4-methoxyphenol, dibutylhydroxytoluene, butylhydroxyanisole, 1,4-benzenediol, 2- (1,1-dimethylethyl) -1,4-benzenediol, 1,4-benzoquinone, 1-octanethiol , 1-nonanethiol, 1-decanethiol, 1-undecanethiol, 1-dodecanethiol, octyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocarbinic acid (manufactured by BASF, Irganox 1135), 6-tert -Butyl-2,4-xylenol and the like.

また、薬液の清浄性の観点から上記の添加剤は液体が好ましく、例えば、25℃大気圧で液体の1−ドデカンチオール、オクチル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロ肉桂酸(BASF製、Irganox1135)、6−tert−ブチル−2,4−キシレノール等が好ましい。   In addition, the above additive is preferably a liquid from the viewpoint of the cleanliness of the chemical solution. For example, 1-dodecanethiol, octyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocarbine which is liquid at 25 ° C. and atmospheric pressure. Acid (manufactured by BASF, Irganox 1135), 6-tert-butyl-2,4-xylenol and the like are preferable.

また、上記薬液の出発原料中の水分の総量が、該原料の総量に対し2000質量ppm以下であることが好ましい。水分量の総量が2000質量ppm超の場合、上記(I)や(III)の効果が低下し、上記保護膜を短時間で形成しにくくなる。このため、上記薬液原料中の水分量の総量は少ないほど好ましく、特に500質量ppm以下、さらには200質量ppm以下が好ましい。さらに、水の存在量が多いと、上記薬液の保管安定性が低下しやすいため、水分量は少ない方が好ましく、100質量ppm以下、さらには50質量ppm以下が好ましい。なお、上記水分量は少ないほど好ましいが上記の含有量範囲内であれば、上記薬液原料中の水分量は0.1質量ppm以上であってもよい。従って、上記薬液に含まれる(I)や(II)や(III)は水を多く含有しないものであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the total amount of water in the starting material of the chemical solution is 2000 ppm by mass or less based on the total amount of the material. When the total amount of moisture exceeds 2000 ppm by mass, the effects (I) and (III) are reduced, and it is difficult to form the protective film in a short time. For this reason, it is preferable that the total amount of water in the chemical solution raw material is as small as possible, particularly 500 mass ppm or less, and more preferably 200 mass ppm or less. Furthermore, since the storage stability of the said chemical | medical solution will fall easily when there are many amounts of water, the one where water content is small is preferable, 100 mass ppm or less, Furthermore, 50 mass ppm or less is preferable. In addition, although the said moisture content is so preferable that it is small, as long as it exists in said content range, 0.1 mass ppm or more may be sufficient as the moisture content in the said chemical | medical solution raw material. Therefore, it is preferable that (I), (II), and (III) contained in the said chemical | medical solution do not contain much water.

また、上記薬液中の液相での光散乱式液中粒子検出器によるパーティクル測定における0.2μmより大きい粒子の数が該薬液1mL当たり100個以下であることが好ましい。上記0.2μmより大きい粒子の数が該薬液1mL当たり100個超であると、パーティクルによるパターンダメージを誘発する恐れがありデバイスの歩留まり低下及び信頼性の低下を引き起こす原因となるため好ましくない。また、0.2μmより大きい粒子の数が該薬液1mL当たり100個以下であれば、上記保護膜を形成した後の、溶媒や水による洗浄を省略又は低減できるため好ましい。なお、上記0.2μmより大きい粒子の数は少ないほど好ましいが上記の含有量範囲内であれば該薬液1mL当たり1個以上あってもよい。   Moreover, it is preferable that the number of particles larger than 0.2 μm is 100 or less per 1 mL of the chemical liquid in the particle measurement by the light scattering type in-liquid particle detector in the liquid phase of the chemical liquid. If the number of particles larger than 0.2 μm is more than 100 per 1 mL of the chemical solution, pattern damage due to the particles may be induced, which causes a decrease in device yield and reliability. Further, it is preferable that the number of particles larger than 0.2 μm is 100 or less per mL of the chemical solution because washing with a solvent or water after forming the protective film can be omitted or reduced. The number of particles larger than 0.2 μm is preferably as small as possible, but may be 1 or more per 1 mL of the chemical solution as long as it is within the above content range.

なお、本発明における薬液中の液相でのパーティクル測定は、レーザを光源とした光散乱式液中粒子測定方式における市販の測定装置を利用して測定するものであり、パーティクルの粒径とは、PSL(ポリスチレン製ラテックス)標準粒子基準の光散乱相当径を意味する。   The particle measurement in the liquid phase in the chemical solution in the present invention is performed by using a commercially available measuring device in the light scattering liquid particle measurement method using a laser as a light source. , PSL (polystyrene latex) standard particle-based light scattering equivalent diameter.

ここで、上記パーティクルとは、原料に不純物として含まれる塵、埃、有機固形物、無機固形物などの粒子や、薬液の調製中に汚染物として持ち込まれる塵、埃、有機固形物、無機固形物などの粒子などであり、最終的に薬液中で溶解せずに粒子として存在するものが該当する。   Here, the particles are particles such as dust, dust, organic solids and inorganic solids contained as impurities in the raw materials, and dust, dust, organic solids and inorganic solids brought in as contaminants during the preparation of chemicals. It is a particle such as an object, and finally exists as a particle without being dissolved in a chemical solution.

また、上記薬液中のNa、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Li、Al、Cr、Ni、Zn及びAgの各元素(金属不純物)の含有量が、該薬液総量に対し各0.1質量ppb以下であることが好ましい。上記金属不純物含有量が、該薬液総量に対し0.1質量ppb超であると、デバイスの接合リーク電流を増大させる恐れがありデバイスの歩留まりの低下及び信頼性の低下を引き起こす原因となるため好ましくない。また、上記金属不純物含有量が、該薬液総量に対し各0.1質量ppb以下であると、上記保護膜をウェハ表面に形成した後の、溶媒や水による該ウェハ表面(保護膜表面)の洗浄を省略又は低減できるため好ましい。このため、上記金属不純物含有量は少ないほど好ましいが、上記の含有量範囲内であれば該薬液の総量に対して、各元素につき、0.001質量ppb以上であってもよい。   In addition, the content of each element (metal impurity) of Na, Mg, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Li, Al, Cr, Ni, Zn, and Ag in the chemical solution is 0 for each total amount of the chemical solution. .1 mass ppb or less is preferable. If the metal impurity content is more than 0.1 mass ppb with respect to the total amount of the chemical solution, it is likely to increase the junction leakage current of the device, which causes a decrease in device yield and reliability. Absent. Further, when the metal impurity content is 0.1 mass ppb or less with respect to the total amount of the chemical solution, the surface of the wafer (protective film surface) with the solvent or water after the protective film is formed on the wafer surface. This is preferable because cleaning can be omitted or reduced. For this reason, the content of the metal impurities is preferably as small as possible, but may be 0.001 mass ppb or more for each element with respect to the total amount of the chemical solution as long as it is within the above content range.

また、本発明の薬液は、上述した第一液と第二液を含む、撥水性保護膜形成用薬液キットを混合することにより、得られたものであってもよい。   Moreover, the chemical | medical solution of this invention may be obtained by mixing the chemical | medical solution kit for water-repellent protective film formation containing the 1st liquid and 2nd liquid which were mentioned above.

(2)撥水性保護膜について
本発明において、撥水性保護膜とは、ウェハ表面に形成されることにより、該ウェハ表面の濡れ性を低くする膜、すなわち撥水性を付与する膜のことである。本発明において撥水性とは、物品表面の表面エネルギーを低減させて、水やその他の液体と該物品表面との間(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意味である。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。該相互作用の低減により、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。なお、撥水性保護膜は、上記(I)から形成されたものであってもよいし、(I)を主成分とする反応物を含むものであっても良い。
(2) Water-repellent protective film In the present invention, the water-repellent protective film is a film that reduces the wettability of the wafer surface by being formed on the wafer surface, that is, a film that imparts water repellency. . In the present invention, the water repellency means that the surface energy of the article surface is reduced and the interaction (for example, hydrogen bond, intermolecular force) between water or other liquid and the article surface is reduced. It is. 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. By reducing the interaction, the contact angle of the liquid with the article surface can be increased. In addition, the water repellent protective film may be formed from the above (I) or may contain a reactant having (I) as a main component.

(3)ウェハについて
上記のウェハとしては、ウェハ表面にシリコン、酸化ケイ素、又は窒化ケイ素などケイ素元素を含む膜が形成されたもの、あるいは、上記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シリコン、酸化ケイ素、又は窒化ケイ素などケイ素元素を含むものが含まれる。また、少なくともケイ素元素を含む複数の成分から構成されたウェハに対しても、ケイ素元素を含む成分の表面に保護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、シリコン、酸化ケイ素、及び、窒化ケイ素などケイ素元素を含む成分がウェハ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、該凹凸パターンの少なくとも一部がシリコン、酸化ケイ素、及び、窒化ケイ素などケイ素元素を含む成分となるものも含まれる。なお、上記薬液で保護膜を形成できるのは上記凹凸パターン中のケイ素元素を含む部分の表面である。
(3) Wafer As the above wafer, the wafer surface is formed with a film containing a silicon element such as silicon, silicon oxide, or silicon nitride, or the surface of the concavo-convex pattern when the concavo-convex pattern is formed. In which at least a part of silicon contains silicon element such as silicon, silicon oxide, or silicon nitride. In addition, a protective film can be formed on the surface of a component containing a silicon element even for a wafer composed of a plurality of components containing at least a silicon element. As the wafer composed of the plurality of components, silicon, silicon oxide, silicon nitride and other components containing silicon elements are formed on the wafer surface, or when the concavo-convex pattern is formed, at least the concavo-convex pattern A part of which includes a silicon element such as silicon, silicon oxide, and silicon nitride is also included. In addition, it is the surface of the part containing the silicon element in the said uneven | corrugated pattern that can form a protective film with the said chemical | medical solution.

一般的に、表面に微細な凹凸パターンを有するウェハを得るには、まず、平滑なウェハ表面にレジストを塗布したのち、レジストマスクを介してレジストに露光し、露光されたレジスト、又は、露光されなかったレジストをエッチング除去することによって所望の凹凸パターンを有するレジストを作製する。また、レジストにパターンを有するモールドを押し当てることでも、凹凸パターンを有するレジストを得ることができる。次に、ウェハをエッチングする。このとき、レジストパターンの凹の部分に対応するウェハ表面が選択的にエッチングされる。最後に、レジストを剥離すると、微細な凹凸パターンを有するウェハが得られる。   In general, in order to obtain a wafer having a fine concavo-convex pattern on the surface, first, after applying a resist to a smooth wafer surface, the resist is exposed through a resist mask, and the exposed resist or exposed A resist having a desired concavo-convex pattern is produced by etching away the resist that was not present. Moreover, the resist which has an uneven | corrugated pattern can be obtained also by pressing the mold which has a pattern to a resist. Next, the wafer is etched. At this time, the wafer surface corresponding to the concave portion of the resist pattern is selectively etched. Finally, when the resist is removed, a wafer having a fine uneven pattern is obtained.

上記ウェハ表面を微細な凹凸パターンを有する面とした後、水系洗浄液で表面の洗浄を行い、乾燥等により水系洗浄液を除去すると、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、表面が微細な凹凸パターン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に示すように隣り合う凸部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。   After the surface of the wafer has a fine uneven pattern, the surface is cleaned with an aqueous cleaning solution, and the aqueous cleaning solution is removed by drying or the like. Is likely to occur. The concavo-convex pattern is defined as shown in FIGS. FIG. 1 is a schematic view when a wafer 1 whose surface is a surface having a fine concavo-convex pattern 2 is viewed from the perspective, and FIG. . As shown in FIG. 2, the width 5 of the concave portion is shown by the interval between the convex portions 3 adjacent to each other, and the aspect ratio of the convex portion is obtained by dividing the height 6 of the convex portion by the width 7 of the convex portion. It is represented by 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.

(4)ウェハの洗浄方法について
上記のようにエッチングによって得られた、表面に微細な凹凸パターンを有するウェハは、本発明の洗浄方法に先立って、エッチングの残渣などを除去するために、水系洗浄液で洗浄されてもよいし、該洗浄後に凹部に保持された水系洗浄液を該水系洗浄液とは異なる洗浄液(以降、「洗浄液A」と記載する)に置換してさらに洗浄されてもよい。
(4) Wafer Cleaning Method A wafer having a fine uneven pattern on the surface obtained by etching as described above is an aqueous cleaning solution for removing etching residues and the like prior to the cleaning method of the present invention. The water-based cleaning liquid held in the recess after the cleaning may be replaced with a cleaning liquid different from the water-based cleaning liquid (hereinafter referred to as “cleaning liquid A”), and further cleaning may be performed.

上記水系洗浄液の例としては、水、あるいは、水に有機溶媒、過酸化水素、オゾン、酸、アルカリ、界面活性剤のうち少なくとも1種が混合された水溶液(例えば、水の含有率が10質量%以上)とするものが挙げられる。   Examples of the aqueous cleaning liquid include water or an aqueous solution in which at least one of organic solvents, hydrogen peroxide, ozone, acid, alkali, and surfactant is mixed in water (for example, the water content is 10 mass). % Or more).

また、上記洗浄液Aとは、有機溶媒、該有機溶媒と水系洗浄液の混合物、それらに酸、アルカリ、界面活性剤のうち少なくとも1種が混合された洗浄液を示す。   The cleaning liquid A refers to an organic solvent, a mixture of the organic solvent and an aqueous cleaning liquid, and a cleaning liquid in which at least one of acid, alkali, and surfactant is mixed.

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上記薬液や洗浄液を保持できる洗浄装置を用いるのであれば、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装置を用いる洗浄方法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洗浄装置を用い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上記薬液や洗浄液を供給するときの該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 cleaning apparatus capable of holding the chemical solution or the cleaning solution is used in at least the concave portion of the concave / convex pattern of the wafer. As a wafer cleaning method, a single wafer method typified by a cleaning method using a spin cleaning apparatus that cleans wafers one by one by supplying a liquid near the rotation center while rotating the wafer while holding the wafer substantially horizontal, A batch method using a cleaning apparatus that immerses and cleans a plurality of wafers in a cleaning tank may be used. The form of the chemical solution or the cleaning liquid when supplying the chemical solution or the 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 liquid when held in the concave portion. And steam.

上記洗浄液A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、ラクトン系溶媒、カーボネート系溶媒、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。中でも、塩化ビニル樹脂を劣化させ難いため、炭化水素類、エーテル類、アルコール類、OH基とアセテート基を持たない多価アルコールの誘導体が好ましい。上記洗浄液Aとして有機溶媒を用いる場合は、好適溶媒である、炭化水素類、エーテル類、アルコール類、OH基とアセテート基を持たない多価アルコールの誘導体が、有機溶媒の総量のうち80質量%以上を占めることが望ましい。   Examples of the organic solvent that is one of the preferred examples of the cleaning liquid A include hydrocarbons, esters, ethers, ketones, halogen-containing solvents, sulfoxide solvents, lactone solvents, carbonate solvents, alcohols, Examples include polyhydric alcohol derivatives, nitrogen element-containing solvents, and the like. Of these, hydrocarbons, ethers, alcohols, and polyhydric alcohol derivatives having no OH group and acetate group are preferable because the vinyl chloride resin is hardly deteriorated. When an organic solvent is used as the cleaning liquid A, hydrocarbons, ethers, alcohols, polyhydric alcohol derivatives having no OH group and acetate group, which are preferable solvents, are 80% by mass of the total amount of the organic solvent. It is desirable to occupy the above.

本発明の保護膜形成用薬液は、上記の水系洗浄液や洗浄液Aを該薬液に置換して使用される。また、上記の置換した薬液は該薬液とは異なる洗浄液(以降、「洗浄液B」と記載する)に置換されてもよい。   The chemical solution for forming a protective film of the present invention is used by replacing the above-mentioned aqueous cleaning solution or cleaning solution A with the chemical solution. In addition, the replaced chemical liquid may be replaced with a cleaning liquid different from the chemical liquid (hereinafter referred to as “cleaning liquid B”).

また、本発明のウェハの洗浄方法は、水系洗浄液や洗浄液Aから薬液への置換に先立って、上述したように、第一液と第二液を含む、撥水性保護膜形成用薬液キットを混合することにより、当該薬液を得る工程を有していてもよい。   In addition, the wafer cleaning method of the present invention includes mixing a water repellent protective film forming chemical solution kit including the first liquid and the second liquid, as described above, prior to the replacement of the aqueous cleaning liquid or the cleaning liquid A with the chemical liquid. By doing so, you may have the process of obtaining the said chemical | medical solution.

上記のように水系洗浄液や洗浄液Aでの洗浄の後に、該洗浄液を保護膜形成用薬液に置換し、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上記保護膜が形成される。本発明の保護膜は、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。   After the cleaning with the aqueous cleaning liquid or the cleaning liquid A as described above, the cleaning liquid is replaced with a protective film-forming chemical solution, and at least the surface of the concave and convex pattern has at least the surface of the concave and convex pattern while the chemical liquid is held in at least the concave portion. Then, the protective film is formed. The protective film of the present invention 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, it can be applied continuously and uniformly. More preferably, it is formed.

図3は、凹部4が保護膜形成用薬液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。この際に、凹部4の表面に保護膜が形成されることにより該表面が撥水化される。   FIG. 3 shows a schematic view of a state in which the recess 4 holds the protective film forming chemical 8. The wafer in the schematic diagram of FIG. 3 shows a part of the a-a ′ cross section of FIG. 1. At this time, a protective film is formed on the surface of the recess 4 to make the surface water repellent.

保護膜形成用薬液は、温度を高くすると、より短時間で上記保護膜を形成しやすくなる。均質な保護膜を形成しやすい温度は、10℃以上、該薬液の沸点未満であり、特には15℃以上、該薬液の沸点よりも10℃低い温度以下で保持されることが好ましい。上記薬液の温度は、凹凸パターンの少なくとも凹部に保持されているときも当該温度に保持されることが好ましい。なお、該薬液の沸点は該保護膜形成用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。   When the temperature of the protective film-forming chemical is increased, the protective film is easily formed in a shorter time. The temperature at which a homogeneous protective film is easily formed is preferably 10 ° C. or higher and lower than the boiling point of the chemical solution, and particularly preferably 15 ° C. or higher and 10 ° C. lower than the boiling point of the chemical solution. The temperature of the chemical solution is preferably maintained at the temperature even when held in at least the concave portion of the concavo-convex pattern. The boiling point of the chemical solution means the boiling point of the component having the largest amount by mass ratio among the components contained in the protective film forming chemical solution.

本発明の保護膜形成用薬液は、例えば、
洗浄処理槽内で該薬液に接触する部材の一部又は全てが塩化ビニル樹脂であるようなウェハの洗浄装置や、
タンク、配管、連結部材、ノズル等の該薬液に接触する部材の一部又は全てが塩化ビニル樹脂であるようなウェハの洗浄装置への適用において、
上記塩化ビニル樹脂の劣化防止効果が大きい。
なお、「一部が塩化ビニル樹脂である部材」とは、部材を構成する一部分が塩化ビニル樹脂であるものや、表面が塩化ビニル樹脂で覆われた部材などが挙げられる。
The chemical solution for forming a protective film of the present invention is, for example,
A wafer cleaning apparatus in which a part or all of the members in contact with the chemical solution in the cleaning treatment tank are made of vinyl chloride resin,
In application to a wafer cleaning apparatus in which a part or all of a member that comes into contact with the chemical solution such as a tank, a pipe, a connecting member, or a nozzle is a vinyl chloride resin,
The effect of preventing deterioration of the vinyl chloride resin is great.
In addition, “a member whose vinyl chloride resin is partly” includes a member whose member is a vinyl chloride resin, a member whose surface is covered with a vinyl chloride resin, and the like.

上記のように保護膜を形成した後で、凹凸パターンの少なくとも凹部に残った上記薬液を、洗浄液Bに置換した後に、乾燥工程に移ってもよい。該洗浄液Bの例としては、水系洗浄液、有機溶媒、水系洗浄液と有機溶媒の混合物、又は、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、並びに、それらと保護膜形成用薬液の混合物等が挙げられる。上記洗浄液Bは、パーティクルや金属不純物の除去の観点から、水、有機溶媒、又は水と有機溶媒の混合物がより好ましい。   After forming the protective film as described above, the chemical solution remaining in at least the concave portion of the concave / convex pattern may be replaced with the cleaning liquid B, and then the drying process may be performed. Examples of the cleaning liquid B include an aqueous cleaning liquid, an organic solvent, a mixture of an aqueous cleaning liquid and an organic solvent, a mixture of at least one of an acid, an alkali, and a surfactant, and a protective film with them. Examples include a mixture of chemicals for forming. The cleaning liquid B is more preferably water, an organic solvent, or a mixture of water and an organic solvent from the viewpoint of removing particles and metal impurities.

上記洗浄液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。中でも、塩化ビニル樹脂を劣化させ難いため、炭化水素類、エーテル類、アルコール類、OH基とアセテート基を持たない多価アルコールの誘導体が好ましい。上記洗浄液Bとして有機溶媒を用いる場合は、好適溶媒である、炭化水素類、エーテル類、アルコール類、OH基とアセテート基を持たない多価アルコールの誘導体が、有機溶媒の総量のうち80質量%以上を占めることが望ましい。   Examples of the organic solvent that is one of the preferred examples of the cleaning liquid B include hydrocarbons, esters, ethers, ketones, halogen-containing solvents, sulfoxide solvents, alcohols, polyhydric alcohol derivatives, nitrogen elements Examples thereof include a solvent. Of these, hydrocarbons, ethers, alcohols, and polyhydric alcohol derivatives having no OH group and acetate group are preferable because the vinyl chloride resin is hardly deteriorated. When an organic solvent is used as the cleaning liquid B, hydrocarbons, ethers, alcohols, polyhydric alcohol derivatives having no OH group and acetate group, which are preferable solvents, are 80% by mass of the total amount of the organic solvent. It is desirable to occupy the above.

また、本発明の薬液によりウェハ表面に形成された保護膜は、上記洗浄液Bとして有機溶媒を用いると、該洗浄液Bの洗浄によって撥水性が低下しにくい場合がある。   Further, when an organic solvent is used as the cleaning liquid B, the protective film formed on the wafer surface with the chemical liquid of the present invention may not easily be reduced in water repellency due to the cleaning of the cleaning liquid B.

保護膜形成用薬液により撥水化された凹部4に液体が保持された場合の模式図を図4に示す。図4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。凹凸パターン表面は上記薬液により保護膜10が形成され撥水化されている。そして、該保護膜10は、液体9が凹凸パターンから除去されるときもウェハ表面に保持される。   FIG. 4 shows a schematic diagram in the case where the liquid is held in the recess 4 that has been made water-repellent by the protective film forming chemical. The wafer in the schematic diagram of FIG. 4 shows a part of the a-a ′ cross section of FIG. 1. The surface of the concavo-convex pattern is made water-repellent by forming a protective film 10 with the chemical solution. The protective film 10 is held on the wafer surface even when the liquid 9 is removed from the concavo-convex pattern.

ウェハの凹凸パターンの少なくとも凹部表面に、保護膜形成用薬液により保護膜10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が50〜130°であると、パターン倒れが発生し難いため好ましい。接触角が大きいと撥水性に優れるため、60〜130°が更に好ましく、65〜130°が特に好ましい。また、洗浄液Bでの洗浄の前後で上記接触角の低下量(洗浄液Bの洗浄前の接触角−洗浄液Bの洗浄後の接触角)が10°以下であることが好ましい。   When the protective film 10 is formed on at least the concave surface of the concave / convex pattern of the wafer by the chemical solution for forming the protective film, the pattern collapses when the contact angle is assumed to be 50 to 130 ° when water is held on the surface. Is preferable because it is difficult to occur. When the contact angle is large, the water repellency is excellent, so 60 to 130 ° is more preferable, and 65 to 130 ° is particularly preferable. Further, the amount of decrease in the contact angle before and after cleaning with the cleaning liquid B (contact angle before cleaning of the cleaning liquid B−contact angle after cleaning of the cleaning liquid B) is preferably 10 ° or less.

次に、上記薬液により保護膜が形成された凹部4に保持された液体を乾燥により凹凸パターンから除去する。このとき、凹部に保持されている液体は、上記薬液、上記洗浄液B、又は、それらの混合液でも良い。上記混合液は、保護膜形成用薬液に含まれる各成分が該薬液よりも低濃度になるように含有されたものであり、該混合液は、上記薬液を洗浄液Bに置換する途中の状態の液でも良いし、あらかじめ上記各成分を洗浄液Bに混合して得た混合液でも良い。ウェハの清浄度の観点からは、水、有機溶媒、又は、水と有機溶媒の混合物が好ましい。また、上記凹凸パターン表面から液体が一旦除去された後で、上記凹凸パターン表面に洗浄液Bを保持させて、その後、乾燥しても良い。   Next, the liquid held in the recess 4 in which the protective film is formed by the chemical solution is removed from the uneven pattern by drying. At this time, the liquid held in the recess may be the chemical solution, the cleaning solution B, or a mixed solution thereof. The mixed liquid is contained so that each component contained in the protective film forming chemical solution is at a lower concentration than the chemical liquid, and the mixed liquid is in a state of being replaced with the cleaning liquid B. The liquid may be sufficient, and the liquid mixture obtained by mixing each said component with the washing | cleaning liquid B previously may be sufficient. From the viewpoint of the cleanliness of the wafer, water, an organic solvent, or a mixture of water and an organic solvent is preferable. Moreover, after the liquid is once removed from the surface of the concave / convex pattern, the cleaning liquid B may be held on the surface of the concave / convex pattern and then dried.

なお、保護膜形成後に洗浄液Bで洗浄する場合、該洗浄の時間、すなわち洗浄液Bが保持される時間は、上記凹凸パターン表面のパーティクルや不純物の除去の観点から、10秒間以上、より好ましくは20秒間以上行うことが好ましい。上記凹凸パターン表面に形成された保護膜の撥水性能の維持効果の観点から、洗浄液Bとして有機溶媒を用いると、該洗浄を行ってもウェハ表面の撥水性を維持し易い傾向がある。一方、上記洗浄の時間が長くなりすぎると、生産性が悪くなるため15分間以内が好ましい。   In the case of cleaning with the cleaning liquid B after the formation of the protective film, the cleaning time, that is, the time for which the cleaning liquid B is held is 10 seconds or more, more preferably 20 from the viewpoint of removing particles and impurities on the uneven pattern surface. It is preferable to carry out for 2 seconds or more. From the viewpoint of the effect of maintaining the water repellency of the protective film formed on the surface of the uneven pattern, when an organic solvent is used as the cleaning liquid B, the water repellency of the wafer surface tends to be easily maintained even after the cleaning. On the other hand, if the washing time is too long, productivity is deteriorated.

上記乾燥によって、凹凸パターンに保持された液体が除去される。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、温風乾燥、送風乾燥、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。   By the drying, the liquid held in the uneven pattern is removed. 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, hot air drying, air drying, or vacuum drying.

上記乾燥の後で、さらに保護膜10を除去してもよい。撥水性保護膜を除去する場合、該撥水性保護膜中の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、上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。   The protective film 10 may be further removed after the drying. When removing the water repellent protective film, it is effective to cut the C—C bond and C—F bond in the water repellent protective film. The method is not particularly limited as long as it can cut the bond, for example, light irradiation of the wafer surface, heating of the wafer, exposure of the wafer to ozone, irradiation of the wafer surface with plasma, For example, corona discharge on the wafer surface may be mentioned.

光照射で保護膜10を除去する場合、該保護膜10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未満では保護膜10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保護膜10を除去できるので好ましい。 When removing the protective film 10 by light irradiation, shorter than 340 nm and 240 nm which are energy corresponding to 83 kcal / mol and 116 kcal / mol which are binding energies of C—C bonds and C—F bonds in the protective film 10. It is preferable to irradiate ultraviolet rays including wavelengths. 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 protective film 10. Further, a low-pressure mercury lamp is preferable because it can irradiate ultraviolet rays having a shorter wavelength, and thus the protective film 10 can be removed in a short time even if the irradiation intensity is low.

また、光照射で保護膜10を除去する場合、紫外線で保護膜10の構成成分を分解すると同時にオゾンを発生させ、該オゾンによって保護膜10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、低圧水銀ランプやエキシマランプなどが用いられる。また、光照射しながらウェハを加熱してもよい。   Further, when the protective film 10 is removed by light irradiation, if the constituent components of the protective film 10 are decomposed by ultraviolet rays and ozone is generated at the same time, and the constituent components of the protective film 10 are oxidized and volatilized by the ozone, the processing time is shortened. Therefore, it is particularly preferable. As this light source, a low-pressure mercury lamp, an excimer lamp, or the like is used. Further, the wafer may be heated while irradiating light.

ウェハを加熱する場合、400〜1000℃、好ましくは、500〜900℃でウェハの加熱を行うことが好ましい。この加熱時間は、10秒〜60分間、好ましくは30秒〜10分間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 heating the wafer, it is preferable to heat the wafer at 400 to 1000 ° C., preferably 500 to 900 ° C. The heating time is preferably 10 seconds to 60 minutes, preferably 30 seconds to 10 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.

加熱により保護膜10を除去する方法は、ウェハを熱源に接触させる方法、熱処理炉などの加熱された雰囲気にウェハを置く方法などがある。なお、加熱された雰囲気にウェハを置く方法は、複数枚のウェハを処理する場合であっても、ウェハ表面に保護膜10を除去するためのエネルギーを均質に付与しやすいことから、操作が簡便で処理が短時間で済み処理能力が高いという工業的に有利な方法である。   Methods for removing the protective film 10 by heating include a method of bringing a wafer into contact with a heat source and a method of placing the wafer in a heated atmosphere such as a heat treatment furnace. Note that the method of placing the wafer in a heated atmosphere is easy to operate because it is easy to uniformly apply energy for removing the protective film 10 to the wafer surface even when processing a plurality of wafers. This is an industrially advantageous method that requires a short processing time and a high processing capacity.

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.

上記の光照射、加熱、オゾン曝露、プラズマ照射、コロナ放電を組み合わせることによって、効率的にウェハ表面の保護膜を除去することができる。   By combining the light irradiation, heating, ozone exposure, plasma irradiation, and corona discharge, the protective film on the wafer surface can be efficiently removed.

以下、本発明の実施形態をより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   Examples that specifically disclose the embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to these Examples.

ウェハの表面を凹凸パターンを有する面とすること、凹凸パターンの少なくとも凹部に保持された洗浄液を他の洗浄液で置換することは、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、保護膜形成用薬液の撥水性付与効果と塩化ビニル樹脂の該薬液に対する耐性について、評価を行った。なお、実施例において、接触角を評価する際にウェハ表面に接触させる液体としては、水系洗浄液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, replacing the cleaning liquid held at least in the concave portion of the concavo-convex pattern with another cleaning liquid, various studies have been made in other literatures, etc. and already established techniques Therefore, in the present invention, the water repellency imparting effect of the chemical solution for forming the protective film and the resistance of the vinyl chloride resin to the chemical solution were evaluated. In the examples, water, which is a typical water-based cleaning liquid, was used as the liquid to be brought into contact with the wafer surface when the contact angle was evaluated.

ただし、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上記保護膜10自体の接触角を正確に評価できない。   However, in the case of a wafer having an uneven pattern on the surface, the contact angle of the protective film 10 itself formed on the uneven 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、本実施例では上記薬液を表面が平滑なウェハに供して、ウェハ表面に保護膜を形成して、該保護膜を表面に凹凸パターンが形成されたウェハの表面に形成された保護膜とみなし、種々評価を行った。なお、本実施例では、表面が平滑なウェハとして、表面が平滑なシリコンウェハ上にSiO層を有する「SiO膜付きウェハ」を用いた。 Therefore, in this embodiment, the above chemical solution is applied to a wafer having a smooth surface, a protective film is formed on the wafer surface, and the protective film is formed on the surface of the wafer having a concavo-convex pattern formed on the surface. Various evaluations were made. In this example, as the wafer having a smooth surface, a “wafer with SiO 2 film” having a SiO 2 layer on a silicon wafer having a smooth surface was used.

詳細を下記に述べる。以下では、評価方法、保護膜形成用薬液の調製、保護膜形成用薬液を用いたウェハの洗浄方法、評価結果を記載する。   Details are described below. Hereinafter, an evaluation method, preparation of a protective film forming chemical solution, a wafer cleaning method using the protective film forming chemical solution, and evaluation results will be described.

〔評価方法〕
以下の(A)〜(C)の評価を行った。
〔Evaluation method〕
The following (A) to (C) were evaluated.

(A)ウェハ表面に形成された保護膜の接触角評価
保護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。
(A) Contact angle evaluation of the protective film formed on the wafer surface About 2 μl of pure water is placed on the wafer surface on which the protective film is formed, and the angle (contact angle) formed between the water droplet and the wafer surface is measured by a contact angle meter (Kyowa). It was measured by Interface Science: CA-X type).

(B)水接触時の接触角低下
保護膜が形成されたウェハを60℃温水に10分浸漬させたときの、接触角の低下量を評価した。接触角の低下量が小さいほど、保護膜形成後の洗浄で接触角が低下しにくいことを意味し、該低下量が10°以下であれば特に好ましい。
(B) Contact angle decrease at the time of water contact The amount of decrease in the contact angle was evaluated when the wafer on which the protective film was formed was immersed in 60 ° C warm water for 10 minutes. A smaller contact angle decrease means that the contact angle is less likely to be reduced by washing after the formation of the protective film, and the decrease is particularly preferably 10 ° or less.

(C)塩化ビニル樹脂の保護膜形成用薬液に対する耐性
本発明の実施例では、接液部材として塩化ビニル樹脂を含むウェハの洗浄装置でウェハを洗浄した際の該接液部材の劣化の有無を評価する代わりに、保護膜形成用薬液に塩化ビニル樹脂を浸漬して該塩化ビニル樹脂の劣化の有無を評価した。具体的には、保護膜形成用薬液に、塩化ビニル樹脂(表面は艶あり)を浸漬し、40℃で4週間浸漬したのち、塩化ビニル樹脂の劣化を目視で観察し、変色や膨潤などの劣化の有無を確認した。劣化がないものを合格、あるものを不合格とした。
(C) Resistance of the vinyl chloride resin to the chemical solution for forming the protective film In the embodiment of the present invention, whether or not the liquid contact member is deteriorated when the wafer is cleaned by a wafer cleaning apparatus containing the vinyl chloride resin as the liquid contact member. Instead of evaluating, the presence or absence of deterioration of the vinyl chloride resin was evaluated by immersing the vinyl chloride resin in the chemical solution for forming the protective film. Specifically, after immersing a vinyl chloride resin (the surface is glossy) in a chemical solution for forming a protective film and immersing it at 40 ° C. for 4 weeks, the deterioration of the vinyl chloride resin is visually observed, and discoloration, swelling, etc. The presence or absence of deterioration was confirmed. Those with no deterioration were accepted and those with no deterioration were rejected.

[実施例1]
(1)保護膜形成用薬液の調製
(I)としてトリメチルメトキシシラン〔(CHSi−OCH〕;5g、(II)としてジイソアミルエーテル〔(CHCHCHCH−O−CHCHCH(CH:DiAE〕;94.8g、(III)としてトリフルオロメタンスルホン酸メチル〔CFS(=O)OCH〕;0.2gを混合し、保護膜形成用薬液を得た。
[Example 1]
(1) Preparation of protective film forming chemical solution (I) Trimethylmethoxysilane [(CH 3 ) 3 Si—OCH 3 ]; 5 g, (II) diisoamyl ether [(CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 —O —CH 2 CH 2 CH (CH 3 ) 2 : DiAE]; 94.8 g, (III), methyl trifluoromethanesulfonate [CF 3 S (═O) 2 OCH 3 ]; A forming solution was obtained.

(2)シリコンウェハの洗浄
平滑な熱酸化膜付きシリコンウェハ(表面に厚さ1μmの熱酸化膜層を有するSiウェハ)を1質量%のフッ酸水溶液に室温で10分浸漬し、純水に室温で1分、2−プロパノール(iPA)に室温で1分浸漬した。
(2) Cleaning of silicon wafer A silicon wafer with a smooth thermal oxide film (Si 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 10 minutes, and is then added to pure water. It was immersed in 2-propanol (iPA) at room temperature for 1 minute at room temperature for 1 minute.

(3)シリコンウェハ表面への保護膜形成用薬液による表面処理
上記洗浄後のシリコンウェハを、上記「(1)保護膜形成用薬液の調製」で調製した保護膜形成用薬液に室温で2分浸漬し、iPAに室温で1分、純水に室温で1分浸漬した。最後に、シリコンウェハを純水から取出し、エアーを吹き付けて、表面の純水を除去した。
(3) Surface treatment of the silicon wafer surface with the chemical solution for forming the protective film The cleaned silicon wafer is added to the protective film forming chemical solution prepared in the above-mentioned “(1) Preparation of the chemical solution for forming the protective film” at room temperature for 2 minutes. It was immersed, and immersed in iPA at room temperature for 1 minute and in pure water at room temperature for 1 minute. Finally, the silicon wafer was taken out from the pure water and air was blown to remove the pure water on the surface.

上記(A)〜(C)に記載した要領で評価したところ、表1に示すとおり、表面処理前の初期接触角が10°未満であったものが、表面処理後の接触角は82°となり、撥水性付与効果を示した。また、接触角の低下は2°となり、撥水性の維持のし易さは良好であった。さらに、塩化ビニル樹脂の耐性は、40℃で4週間浸漬後でも、外観上変化はなく良好であった。   When evaluated in the manner described in the above (A) to (C), as shown in Table 1, the initial contact angle before the surface treatment was less than 10 °, but the contact angle after the surface treatment was 82 °. The water repellency imparting effect was exhibited. Further, the decrease in the contact angle was 2 °, and the ease of maintaining water repellency was good. Furthermore, the resistance of the vinyl chloride resin was good with no change in appearance even after immersion for 4 weeks at 40 ° C.

Figure 2017168828
Figure 2017168828

[実施例2〜45]
実施例1で用いた(I)の種類や濃度、(III)の種類や濃度、(II)の種類などの条件を変更して、それ以外は実施例1と同様に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及び表2に示す。なお、表中で、「DnAE」はジノルマルアミルエーテルを意味し、「DnHE」はジノルマルヘキシルエーテルを意味し、「EME」はエチルメチルエーテルを意味し、「DnDE」はジノルマルデシルエーテルを意味し、「DiAE/PGMEA−95」は質量比でDiAE:PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)=95:5の混合溶媒を意味し、「DiAE/PGMEA−90」は質量比でDiAE:PGMEA=90:10の混合溶媒を意味し、「DiAE/nHA−95」は質量比でDiAE:nHA(n−ヘキサノール)=95:5の混合溶媒を意味し、「DiAE/酢酸エチル−95」は質量比でDiAE:酢酸エチル=95:5の混合溶媒を意味し、「DiAE/シクロヘキサノン−95」は質量比でDiAE:シクロヘキサノン=95:5の混合溶媒を意味し、「デカン/PGMEA−95」は質量比でデカン:PGMEA=95:5の混合溶媒を意味し、「デカン/nHA−95」は質量比でデカン:nHA=95:5の混合溶媒を意味し、「デカン/nHA−90」は質量比でデカン:nHA=90:10の混合溶媒を意味し、「1−ドデカンチオール/PGMEA−95」は質量比で1−ドデカンチオール:PGMEA=95:5の混合溶媒を意味し、「デカン/オクタメチルトリシロキサン−95」は質量比デカン:オクタメチルトリシロキサン=95:5の混合溶媒を意味し、「デカン/DiAE−95」は質量比でデカン:DiAE=95:5の混合溶媒を意味する。
[Examples 2-45]
The surface treatment of the wafer is performed in the same manner as in Example 1 except that the conditions such as the type and concentration of (I), the type and concentration of (III), and the type of (II) used in Example 1 are changed. Further evaluation was performed. The results are shown in Tables 1 and 2. In the table, “DnAE” means dinormal amyl ether, “DnHE” means dinormal hexyl ether, “EME” means ethyl methyl ether, “DnDE” means dinormal decyl ether. “DiAE / PGMEA-95” means a mixed solvent of DiAE: PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) = 95: 5 by mass ratio, and “DiAE / PGMEA-90” means DiAE: PGMEA = mass ratio 90:10 means a mixed solvent, “DiAE / nHA-95” means a mixed solvent of DiAE: nHA (n-hexanol) = 95: 5 by mass ratio, and “DiAE / ethyl acetate-95” means a mass. It means a mixed solvent of DiAE: ethyl acetate = 95: 5 in a ratio, and “DiAE / cyclohexanone-95” is DiAE: cyclohexanone in a quantitative ratio means a mixed solvent of 95: 5, “decane / PGMEA-95” means a mixed solvent of decane: PGMEA = 95: 5 in a mass ratio, and “decane / nHA-95” means The mass ratio means a mixed solvent of decane: nHA = 95: 5, “decane / nHA-90” means the mixed solvent of decane: nHA = 90: 10 by mass ratio, and “1-dodecanethiol / PGMEA— “95” means a mixed solvent having a mass ratio of 1-dodecanethiol: PGMEA = 95: 5, and “decane / octamethyltrisiloxane-95” means a mixed solvent having a mass ratio of decane: octamethyltrisiloxane = 95: 5. This means “decane / DiAE-95” means a mixed solvent of decane: DiAE = 95: 5 by mass ratio.

Figure 2017168828
Figure 2017168828

[実施例46〜51]
実施例1で用いた(I)の種類や濃度、(III)の種類や濃度、(II)の種類などの条件を変更した保護膜形成用薬液に添加剤を加え、それ以外は実施例1と同様に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。なお、表中で、「BHT」はジブチルヒドロキシトルエンを意味し、「tert−ブチルキシレノール」は6−tert−ブチル−2,4−キシレノールを意味する。
[Examples 46 to 51]
Additives were added to the chemical solution for forming a protective film in which the conditions such as the type and concentration of (I), the type and concentration of (III), and the type of (II) used in Example 1 were changed. The wafer was surface-treated in the same manner as described above and further evaluated. The results are shown in Table 3. In the table, “BHT” means dibutylhydroxytoluene, and “tert-butylxylenol” means 6-tert-butyl-2,4-xylenol.

Figure 2017168828
Figure 2017168828

いずれの実施例においても、表面処理前の初期接触角が10°未満であったものが、表面処理後に撥水性付与効果を示した。また、接触角の低下は軽微であり、撥水性の維持のし易さは良好であった。さらに、塩化ビニル樹脂の耐性は、40℃で4週間浸漬後でも、外観上変化はなく良好であった。   In any of the examples, the initial contact angle before the surface treatment was less than 10 °, which showed the effect of imparting water repellency after the surface treatment. Further, the decrease in contact angle was slight, and the ease of maintaining water repellency was good. Furthermore, the resistance of the vinyl chloride resin was good with no change in appearance even after immersion for 4 weeks at 40 ° C.

なお、実施例5で用いた(I)は、ケイ素原子に水素原子が1つ結合した構造(すなわち、一般式[1]のbが1である構造)であり、水接触時の接触角低下の度合いが、一般式[1]のbが0である構造の(I)を用いた実施例4に比べ大きい傾向が確認された。従って、保護膜を形成した後の撥水性の維持のし易さの観点から、(I)である一般式[1]で表されるアルコキシシランの−H基の数(b)は、0個である方が好ましいことがわかった。   In addition, (I) used in Example 5 is a structure in which one hydrogen atom is bonded to a silicon atom (that is, a structure in which b in the general formula [1] is 1), and the contact angle is reduced when contacted with water. It was confirmed that the degree of is greater than that in Example 4 using (I) having a structure in which b in the general formula [1] is 0. Therefore, from the viewpoint of easy maintenance of water repellency after forming the protective film, the number of —H groups (b) of the alkoxysilane represented by the general formula [1] as (I) is 0. It turned out that it is more preferable.

実施例1、20、21を比較すると、(I)である一般式[1]のRで表される炭化水素基の炭素数が少ないほど表面処理後の接触角が大きく、特にメチル基であるとより優れた撥水性付与効果が得られることがわかった。 When Examples 1, 20, and 21 are compared, the smaller the carbon number of the hydrocarbon group represented by R 1 in the general formula [1] that is (I), the larger the contact angle after the surface treatment, It was found that a better water repellency-imparting effect can be obtained when it is present.

実施例1、2、3を比較すると、表面処理後の接触角は、実施例1>実施例2>実施例3(モノアルコキシシラン>ジアルコキシシラン>トリアルコキシシラン)という順番となり、撥水性付与効果の観点から(I)がモノアルコキシシランである方が好ましいことがわかった。また、実施例31、32、33の比較からも同様の傾向が確認できる。   When Examples 1, 2, and 3 are compared, the contact angles after the surface treatment are in the order of Example 1> Example 2> Example 3 (monoalkoxysilane> dialkoxysilane> trialkoxysilane). From the viewpoint of the effect, it was found that (I) is preferably monoalkoxysilane. The same tendency can be confirmed from the comparison of Examples 31, 32, and 33.

実施例8、12を比較すると、(III)のスルホン酸エステルが、一般式[2]のRがパーフルオロアルキル基である方がより優れた撥水性付与効果を得られることがわかった。また、(III)として一般式[2]のRがパーフルオロアルキル基であるスルホン酸エステルを用いた実施例15、22、23はいずれも優れた撥水性付与効果を示した。 When Examples 8 and 12 were compared, it was found that the sulfonic acid ester of (III) can obtain a better water repellency imparting effect when R 3 in the general formula [2] is a perfluoroalkyl group. Also showed general formula water repellency examples 15,22,23 is excellent both with sulfonic acid ester R 3 is a perfluoroalkyl group of [2] as (III).

実施例24では、(III)として、スルホンイミドを用いており、優れた撥水性付与効果を示した。   In Example 24, sulfonimide was used as (III), and an excellent water repellency imparting effect was shown.

実施例25、26では、(III)として、スルホンイミド誘導体を用いており、優れた撥水性付与効果を示した。   In Examples 25 and 26, a sulfonimide derivative was used as (III), and an excellent water repellency imparting effect was shown.

(II)としてDiAE、DnAE、DnHEをそれぞれ用いた実施例9、10、11はいずれも良好な評価結果であった。また、溶媒としてEMEを用いた実施例13は良好な評価結果であったが、溶媒の揮発性が高いため、溶媒揮発による濃度変化を抑制するために冷却しながら調液する必要があった。また、溶媒としてDnDEを用いた実施例14は良好な評価結果であったが、溶媒の粘度が高いため、均一な撥水性保護膜形成用薬液を得るための撹拌時間が長くなる傾向があった。   Examples 9, 10 and 11 using DiAE, DnAE and DnHE, respectively, as (II) were good evaluation results. Moreover, although Example 13 using EME as a solvent was a favorable evaluation result, since the volatility of the solvent was high, it was necessary to prepare the liquid while cooling in order to suppress the concentration change due to solvent volatilization. Moreover, although Example 14 using DnDE as a solvent was a favorable evaluation result, since the viscosity of the solvent was high, the stirring time for obtaining a uniform chemical solution for forming a water-repellent protective film tended to be long. .

(II)としてデカン、ドデカン、デカリンをそれぞれ用いた実施例15、16、17はいずれも良好な評価結果であった。また、(II)としてペンタンを用いた実施例18は良好な評価結果であったが、溶媒の揮発性が高いため、溶媒揮発による濃度変化を抑制するために冷却しながら調液する必要があった。また、(II)としてペンタデカンを用いた実施例19は良好な評価結果であったが、溶媒の粘度が高いため、均一な撥水性保護膜形成用薬液を得るための撹拌時間が長くなる傾向があった。   Examples 15, 16, and 17 using decane, dodecane, and decalin as (II) were all good evaluation results. Moreover, although Example 18 using pentane as (II) was a good evaluation result, since the volatility of the solvent was high, it was necessary to prepare the solution while cooling in order to suppress the concentration change due to solvent volatilization. It was. Moreover, although Example 19 using pentadecane as (II) was a good evaluation result, the viscosity of the solvent is high, and thus the stirring time for obtaining a uniform chemical solution for forming a water-repellent protective film tends to be long. there were.

また、(II)としてドデカンチオールを用いた実施例34においても、良好な評価結果であった。   Moreover, it was a favorable evaluation result also in Example 34 using dodecanethiol as (II).

また、(II)として混合溶媒を用いた実施例35〜45においても、いずれも良好な評価結果であった。   Moreover, also in Examples 35-45 using a mixed solvent as (II), all were good evaluation results.

また、(II)としてデカン溶媒を用い、さらに添加剤を含有させた実施例46〜51においても、いずれも良好な評価結果であった。   In Examples 46 to 51, in which a decane solvent was used as (II) and an additive was further contained, all were good evaluation results.

[比較例1〜11]
表4に示すように、(I)の種類、(III)の種類や濃度、(II)の種類などの条件を変更して、それ以外は実施例1と同様にウェハの表面処理を行い、さらにその評価を行った。
比較例1は、(III)を含まない保護膜形成用薬液を用いた場合であり、表面処理後の接触角が10°未満と低く、撥水性付与効果は見られなかった。
[Comparative Examples 1 to 11]
As shown in Table 4, the conditions of the type (I), the type and concentration of (III), the type of (II), etc. were changed, and the surface treatment of the wafer was performed in the same manner as in Example 1 except that, Furthermore, the evaluation was performed.
Comparative Example 1 is a case where a protective film-forming chemical solution not containing (III) was used. The contact angle after the surface treatment was as low as less than 10 °, and no water repellency imparting effect was observed.

また、比較例2は、トリフルオロメタンスルホン酸メチルの代わりにトリフルオロ酢酸メチル〔CFC(=O)OCH〕を含有させた保護膜形成用薬液を用いた場合であり、表面処理後の接触角が40°未満と低く、撥水性付与効果は不十分であった。 Comparative Example 2 is a case where a chemical solution for forming a protective film containing methyl trifluoroacetate [CF 3 C (═O) OCH 3 ] instead of methyl trifluoromethanesulfonate was used. The contact angle was as low as less than 40 °, and the effect of imparting water repellency was insufficient.

比較例3、4は、比較例1、2の(II)をDiAEに変更した例であり、それぞれ比較例1、2と同様の評価結果であった。   Comparative Examples 3 and 4 were examples in which (II) of Comparative Examples 1 and 2 were changed to DiAE, and the evaluation results were the same as those of Comparative Examples 1 and 2, respectively.

比較例5、6は、比較例1、2の(II)をドデカンチオールに変更した例であり、それぞれ比較例1、2と同様の評価結果であった。   Comparative Examples 5 and 6 were examples in which (II) of Comparative Examples 1 and 2 were changed to dodecanethiol, and the evaluation results were the same as those of Comparative Examples 1 and 2, respectively.

比較例7〜11は、炭化水素、エーテル及びチオールの総量が(II)の総量100質量%に対して70質量%である撥水性保護膜形成用薬液を用いた例であり、いずれも塩化ビニル樹脂の保護膜形成用薬液に対する耐性評価において、浸漬後に塩化ビニル樹脂の膨潤が確認されたため、不合格であった。   Comparative Examples 7 to 11 are examples using a water-repellent protective film-forming chemical solution in which the total amount of hydrocarbon, ether and thiol was 70% by mass with respect to the total amount of (II) of 100% by mass, all of which were vinyl chloride In the evaluation of the resistance of the resin to the chemical solution for forming a protective film, the swelling of the vinyl chloride resin was confirmed after the immersion, which was unacceptable.

Figure 2017168828
Figure 2017168828

[実施例52〜56]
実施例25で用いた(III)の種類を変更した保護膜形成用薬液を用いた以外は実施例25と同様に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。
(III)として、一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を用いた実施例25は、それ以外の(III)を用いた実施例52〜55に比べて特に優れた撥水性付与効果を示した。また、(III)として、一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体とそれ以外の化合物を併用した実施例56も、実施例52〜55に比べて優れた撥水性付与効果を示した。
上記の結果から、(III)が少なくとも一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を含むと、より優れた撥水性付与効果を発現でき、(III)が一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体であると、さらに優れた撥水性付与効果を発現できることが確認された。
[Examples 52 to 56]
The surface treatment of the wafer was carried out in the same manner as in Example 25 except that the protective film forming chemical solution in which the type of (III) used in Example 25 was changed, and the evaluation was further performed. The results are shown in Table 5.
As (III), Example 25 using the sulfonimide derivative represented by the general formula [5] has a particularly excellent water repellency imparting effect as compared with Examples 52 to 55 using other (III). Indicated. Further, as (III), Example 56 in which the sulfonimide derivative represented by the general formula [5] and another compound were used in combination also showed an excellent water repellency imparting effect as compared with Examples 52 to 55.
From the above results, when (III) contains at least a sulfonimide derivative represented by the general formula [5], a more excellent water repellency imparting effect can be expressed, and (III) is represented by the general formula [5]. It was confirmed that an excellent water repellency-imparting effect can be exhibited when the sulfonimide derivative is used.

Figure 2017168828
Figure 2017168828

[実施例57〜61]
実施例26で用いた(III)の種類を変更した保護膜形成用薬液を用いた以外は実施例26と同様に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。
(III)として、一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を用いた実施例26は、それ以外の(III)を用いた実施例57〜60に比べて特に優れた撥水性付与効果を示した。また、(III)として、一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体とそれ以外の化合物を併用した実施例61も、実施例57〜60に比べて優れた撥水性付与効果を示した。
上記の結果から、(III)が少なくとも一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を含むと、より優れた撥水性付与効果を発現でき、(III)が一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体であると、さらに優れた撥水性付与効果を発現できることが確認された。
[Examples 57 to 61]
The surface treatment of the wafer was carried out in the same manner as in Example 26 except that the protective film forming chemical solution in which the type of (III) used in Example 26 was changed, and the evaluation was further performed. The results are shown in Table 5.
As (III), Example 26 using the sulfonimide derivative represented by the general formula [5] has a particularly excellent water repellency imparting effect as compared with Examples 57 to 60 using the other (III). Indicated. Moreover, Example 61 which used the sulfonimide derivative represented with General formula [5], and another compound together as (III) also showed the water-repellent provision effect outstanding compared with Examples 57-60.
From the above results, when (III) contains at least a sulfonimide derivative represented by the general formula [5], a more excellent water repellency imparting effect can be expressed, and (III) is represented by the general formula [5]. It was confirmed that an excellent water repellency-imparting effect can be exhibited when the sulfonimide derivative is used.

[実施例62〜85]
(III)として(CFS(=O)N−Si(CHを用いた以外は、それぞれ、実施例1〜11、13〜21、27〜30と同様に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。
[Examples 62 to 85]
As (III) (CF 3 S ( = O) 2) 2 N-Si except using (CH 3) 3, respectively, the surface of the wafer in the same manner as in Example 1~11,13~21,27~30 The treatment was performed and further evaluated. The results are shown in Table 6.

Figure 2017168828
Figure 2017168828

(III)として、一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を用いた実施例62〜85は、それ以外の(III)を用いた実施例1〜11、13〜21、27〜30に比べて、それぞれ、特に優れた撥水性付与効果を示した。上記の結果から、(III)が一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体であると、さらに優れた撥水性付与効果を発現できることが確認された。   As (III), Examples 62 to 85 using the sulfonimide derivative represented by the general formula [5] are replaced with Examples 1 to 11, 13 to 21, and 27 to 30 using (III) other than the above. In comparison, each of them exhibited particularly excellent water repellency imparting effects. From the above results, it was confirmed that when the (III) is a sulfonimide derivative represented by the general formula [5], a further excellent water repellency imparting effect can be expressed.

1 ウェハ
2 ウェハ表面の微細な凹凸パターン
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 凹部4に保持された保護膜形成用薬液
9 凹部4に保持された液体
10 保護膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 Fine uneven | corrugated pattern on the wafer surface 3 Pattern convex part 4 Pattern concave part 5 Concave width 6 Convex height 7 Convex width 8 The protective film forming chemical 9 held in the concave part 4 In the concave part 4 Retained liquid 10 protective film

Claims (37)

(I)下記一般式[1]で表されるアルコキシシラン、
(II)炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を80〜100質量%の割合で含む溶媒、
及び
(III)下記一般式[2]で表されるスルホン酸エステル、下記一般式[3]及び[4]で表されるスルホンイミド、下記一般式[5]及び[6]で表されるスルホンイミド誘導体、下記一般式[7]で表されるスルホンメチド、及び下記一般式[8]で表されるスルホンメチド誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種
を含む、
接液部材として塩化ビニル樹脂を含む洗浄装置を用いるウェハの洗浄用の撥水性保護膜形成用薬液。
(RSi(H)(OR4−a−b [1]
[式[1]中、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1〜18の1価の炭化水素基から選ばれる少なくとも1つの基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、aは、1〜3の整数、bは0〜2の整数であり、aとbの合計は3以下である。]
−S(=O)OR [2]
[式[2]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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、Rは、炭素数が1〜18の1価のアルキル基である。]
(R−S(=O)NH [3]
[式[3]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
Figure 2017168828
[式[4]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1〜8の2価の炭化水素基である。]
((R−S(=O)N)Si(H)(R4−c−d [5]
[式[5]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、cは、1〜3の整数、dは0〜2の整数であり、cとdの合計は3以下である。]
Figure 2017168828
[式[6]中、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1〜8の2価の炭化水素基であり、R10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1〜18の1価の炭化水素基であり、eは、1〜3の整数、fは0〜2の整数であり、eとfの合計は3以下である。]
(R11−S(=O)CH [7]
[式[7]中、R11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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
((R12−S(=O)C)Si(H)(R134−g−h [8]
[式[8]中、R12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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、R13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1〜18の1価の炭化水素基であり、gは、1〜3の整数、hは0〜2の整数であり、gとhの合計は3以下である。]
(I) an alkoxysilane represented by the following general formula [1],
(II) a solvent containing at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols in a proportion of 80 to 100% by mass;
And (III) a sulfonic acid ester represented by the following general formula [2], a sulfonimide represented by the following general formula [3] and [4], and a sulfone represented by the following general formula [5] and [6] Including at least one selected from the group consisting of an imide derivative, a sulfonemethide represented by the following general formula [7], and a sulfonemethide derivative represented by the following general formula [8].
A chemical solution for forming a water-repellent protective film for cleaning a wafer using a cleaning apparatus containing a vinyl chloride resin as a liquid contact member.
(R 1 ) a Si (H) b (OR 2 ) 4-ab [1]
[In the formula [1], each R 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, and R 2 is 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, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 2, and the sum of a and b is 3 or less. ]
R 3 —S (═O) 2 OR 4 [2]
[In the formula [2], R 3 is selected from the group consisting of a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and a fluorine element. R 4 is a monovalent alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]
(R 5 —S (═O) 2 ) 2 NH [3]
[In the formula [3], R 5 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]
Figure 2017168828
[In the formula [4], R 6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. ]
((R 7 −S (═O) 2 ) 2 N) c Si (H) d (R 8 ) 4-cd [5]
[In the formula [5], R 7 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 8 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and R 8 is each independently a monovalent carbon atom having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements A hydrogen group, c is an integer of 1 to 3, d is an integer of 0 to 2, and the sum of c and d is 3 or less. ]
Figure 2017168828
[In the formula [6], R 9 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, R 10 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced with fluorine elements, and e is 1 to 3 An integer, f is an integer of 0 to 2, and the sum of e and f is 3 or less. ]
(R 11 -S (= O) 2) 3 CH [7]
[In the formula [7], R 11 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]
((R 12 -S (= O) 2 ) 3 C) g Si (H) h (R 13 ) 4-g-h [8]
[In the formula [8], R 12 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 13 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and each R 13 is independently of each other, monovalent carbonization having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. A hydrogen group, g is an integer of 1 to 3, h is an integer of 0 to 2, and the sum of g and h is 3 or less. ]
前記(III)が少なくとも前記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を含む、請求項1に記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The chemical solution for forming a water-repellent protective film according to claim 1, wherein (III) includes at least a sulfonimide derivative represented by the general formula [5]. 前記(III)が前記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体である、請求項1に記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The chemical solution for forming a water-repellent protective film according to claim 1, wherein (III) is a sulfonimide derivative represented by the general formula [5]. 前記スルホン酸エステルが、前記一般式[2]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、Rが炭素数1〜8の1価のアルキル基である化合物である、請求項1に記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The sulfonic acid ester is a group selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a fluorine element, wherein R 3 in the general formula [2], and R 4 has 1 to 8 carbon atoms. The chemical solution for forming a water-repellent protective film according to claim 1, which is a compound which is a monovalent alkyl group. 前記スルホンイミドが、前記一般式[3]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物、及び、前記一般式[4]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキレン基である化合物からなる群から選ばれる化合物である、請求項1に記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The sulfonimide is a compound in which R 5 in the general formula [3] is a group selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a fluorine element, and the general formula [4] The chemical solution for forming a water-repellent protective film according to claim 1, wherein R 6 is a compound selected from the group consisting of compounds having a C 1-6 perfluoroalkylene group. 前記スルホンイミド誘導体が、前記一般式[5]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物である、請求項1〜3のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The sulfonimide derivative is a compound in which R 7 in the general formula [5] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element. The liquid chemical for forming a water repellent protective film according to any one of the above. 前記スルホンイミド誘導体が、前記一般式[6]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキレン基である化合物である、請求項1に記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The water-repellent protective film-forming chemical solution according to claim 1, wherein the sulfonimide derivative is a compound in which R 9 in the general formula [6] is a perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms. 前記スルホンメチドが、前記一般式[7]のR11が炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物である、請求項1に記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The water repellency according to claim 1, wherein the sulfonemethide is a compound in which R 11 in the general formula [7] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element. Chemical solution for protective film formation. 前記スルホンメチド誘導体が、前記一般式[8]のR12が炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物である、請求項1に記載の撥水性保護膜形成用薬液。 2. The repellency according to claim 1, wherein the sulfonemethide derivative is a compound in which R 12 of the general formula [8] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element. A chemical solution for forming an aqueous protective film. 前記炭化水素が、炭素数が6〜13の炭化水素である、請求項1〜9のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The water-repellent protective film-forming chemical solution according to any one of claims 1 to 9, wherein the hydrocarbon is a hydrocarbon having 6 to 13 carbon atoms. 前記エーテルが、下記一般式[9]で表されるエーテルである、請求項1〜10のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液。
14−O−R15 [9]
[式[9]中、R14、及び、R15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1〜8の1価の炭化水素基であり、R14とR15の炭素数の合計は4〜16である。]
The water-repellent protective film-forming chemical solution according to any one of claims 1 to 10, wherein the ether is an ether represented by the following general formula [9].
R 14 —O—R 15 [9]
[In the formula [9], R 14 and R 15 are each independently a monovalent carbon atom having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. It is a hydrogen group, and the total number of carbon atoms of R 14 and R 15 is 4-16. ]
前記チオールが、炭素数が6〜13のチオールである、請求項1〜11のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The chemical solution for forming a water repellent protective film according to any one of claims 1 to 11, wherein the thiol is a thiol having 6 to 13 carbon atoms. 前記(I)が、下記一般式[10]で表されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項1〜12のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液。
(R16Si(OR174−i [10]
[式[10]中、R16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1〜18の1価の炭化水素基、R17は、それぞれ互いに独立して、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基であり、iは、2又は3である。]
The chemical solution for forming a water-repellent protective film according to any one of claims 1 to 12, wherein (I) is at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the following general formula [10].
(R 16 ) i Si (OR 17 ) 4-i [10]
[In the formula [10], R 16 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, and R 17. Are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and i is 2 or 3. ]
前記(I)が、下記一般式[11]で表されるモノアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項1〜13のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液。
18−Si(CH(OR19) [11]
[式[11]中、R18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、R19は、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基である。]
The chemical solution for forming a water-repellent protective film according to any one of claims 1 to 13, wherein (I) is at least one selected from the group consisting of monoalkoxysilanes represented by the following general formula [11].
R 18 —Si (CH 3 ) 2 (OR 19 ) [11]
[In the formula [11], R 18 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, and R 19 has 1 carbon atom. ˜12 monovalent hydrocarbon group. ]
前記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する前記(I)の濃度が0.5〜35質量%である、請求項1〜14のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The water-repellent protection according to any one of claims 1 to 14, wherein a concentration of the (I) is 0.5 to 35% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the (I), (II), and (III). Chemical solution for film formation. 前記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する前記(III)の総量の濃度が0.0001〜5質量%である、請求項1〜15のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液。 The repellent according to any one of claims 1 to 15, wherein a concentration of the total amount of (III) is 0.0001 to 5 mass% with respect to 100 mass% of the total amount of (I), (II), and (III). A chemical solution for forming an aqueous protective film. 混合することにより、請求項1〜16のいずれかに記載の撥水性保護膜形成用薬液を得るための撥水性保護膜形成用薬液キットであり、
少なくとも、
前記(I)を含む、又は、
前記(I)と、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、
第一液と、
前記(III)を含む、又は、
前記(III)と、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、
第二液
とを含み、
第一液と第二液の少なくとも一方が炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、撥水性保護膜形成用薬液キット。
A water repellent protective film-forming chemical solution kit for obtaining the water-repellent protective film-forming chemical solution according to any one of claims 1 to 16 by mixing,
at least,
Including (I), or
Including (I) and at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols,
The first liquid,
Containing (III) above, or
Including (III) and at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols,
A second liquid,
A chemical solution kit for forming a water-repellent protective film, wherein at least one of the first liquid and the second liquid contains at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols.
(I)下記一般式[1]で表されるアルコキシシラン、
(II)炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を80〜100質量%の割合で含む溶媒、
及び
(III)下記一般式[2]で表されるスルホン酸エステル、下記一般式[3]及び[4]で表されるスルホンイミド、下記一般式[5]及び[6]で表されるスルホンイミド誘導体、下記一般式[7]で表されるスルホンメチド、及び下記一般式[8]で表されるスルホンメチド誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種
を含む、撥水性保護膜形成用薬液を、ウェハ表面に保持することにより、該ウェハ表面に撥水性保護膜を形成する、撥水性保護膜形成工程を有する、
接液部材として塩化ビニル樹脂を含む洗浄装置を用いるウェハの洗浄方法。
(RSi(H)(OR4−a−b [1]
[式[1]中、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1〜18の1価の炭化水素基から選ばれる少なくとも1つの基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、aは、1〜3の整数、bは0〜2の整数であり、aとbの合計は3以下である。]
−S(=O)OR [2]
[式[2]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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、Rは、炭素数が1〜18の1価のアルキル基である。]
(R−S(=O)NH [3]
[式[3]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
Figure 2017168828
[式[4]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1〜8の2価の炭化水素基である。]
((R−S(=O)N)Si(H)(R4−c−d [5]
[式[5]中、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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、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1〜18の1価の炭化水素基であり、cは、1〜3の整数、dは0〜2の整数であり、cとdの合計は3以下である。]
Figure 2017168828
[式[6]中、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1〜8の2価の炭化水素基であり、R10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1〜18の1価の炭化水素基であり、eは、1〜3の整数、fは0〜2の整数であり、eとfの合計は3以下である。]
(R11−S(=O)CH [7]
[式[7]中、R11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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である。]
((R12−S(=O)C)Si(H)(R134−g−h [8]
[式[8]中、R12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1〜8の1価の炭化水素基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、R13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1〜18の1価の炭化水素基であり、gは、1〜3の整数、hは0〜2の整数であり、gとhの合計は3以下である。]
(I) an alkoxysilane represented by the following general formula [1],
(II) a solvent containing at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols in a proportion of 80 to 100% by mass;
And (III) a sulfonic acid ester represented by the following general formula [2], a sulfonimide represented by the following general formula [3] and [4], and a sulfone represented by the following general formula [5] and [6] A chemical solution for forming a water repellent protective film, comprising at least one selected from the group consisting of an imide derivative, a sulfonemethide represented by the following general formula [7], and a sulfonemethide derivative represented by the following general formula [8], Having a water-repellent protective film forming step of forming a water-repellent protective film on the wafer surface by holding it on the surface;
A method for cleaning a wafer using a cleaning apparatus including a vinyl chloride resin as a liquid contact member.
(R 1 ) a Si (H) b (OR 2 ) 4-ab [1]
[In the formula [1], each R 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, and R 2 is 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, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 2, and the sum of a and b is 3 or less. ]
R 3 —S (═O) 2 OR 4 [2]
[In the formula [2], R 3 is selected from the group consisting of a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and a fluorine element. R 4 is a monovalent alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. ]
(R 5 —S (═O) 2 ) 2 NH [3]
[In the formula [3], R 5 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]
Figure 2017168828
[In the formula [4], R 6 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. ]
((R 7 −S (═O) 2 ) 2 N) c Si (H) d (R 8 ) 4-cd [5]
[In the formula [5], R 7 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 8 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and R 8 is each independently a monovalent carbon atom having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements A hydrogen group, c is an integer of 1 to 3, d is an integer of 0 to 2, and the sum of c and d is 3 or less. ]
Figure 2017168828
[In the formula [6], R 9 are each independently a divalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, R 10 is each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced with fluorine elements, and e is 1 to 3 An integer, f is an integer of 0 to 2, and the sum of e and f is 3 or less. ]
(R 11 -S (= O) 2) 3 CH [7]
[In the formula [7], R 11 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and It is a group selected from the group consisting of fluorine elements. ]
((R 12 -S (= O) 2 ) 3 C) g Si (H) h (R 13 ) 4-g-h [8]
[In the formula [8], R 12 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements, and R 13 is a group selected from the group consisting of fluorine elements, and each R 13 is independently of each other, monovalent carbonization having 1 to 18 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. A hydrogen group, g is an integer of 1 to 3, h is an integer of 0 to 2, and the sum of g and h is 3 or less. ]
前記(III)が少なくとも前記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体を含む、請求項18に記載のウェハの洗浄方法。 19. The wafer cleaning method according to claim 18, wherein (III) includes at least a sulfonimide derivative represented by the general formula [5]. 前記(III)が前記一般式[5]で表されるスルホンイミド誘導体である、請求項18に記載のウェハの洗浄方法。 19. The wafer cleaning method according to claim 18, wherein (III) is a sulfonimide derivative represented by the general formula [5]. 前記スルホン酸エステルが、前記一般式[2]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基であり、Rが炭素数1〜8の1価のアルキル基である化合物である、請求項18に記載のウェハの洗浄方法。 The sulfonic acid ester is a group selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a fluorine element, wherein R 3 in the general formula [2], and R 4 has 1 to 8 carbon atoms. The method for cleaning a wafer according to claim 18, wherein the wafer is a compound that is a monovalent alkyl group. 前記スルホンイミドが、前記一般式[3]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物、及び、前記一般式[4]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキレン基である化合物からなる群から選ばれる化合物である、請求項18に記載のウェハの洗浄方法。 The sulfonimide is a compound in which R 5 in the general formula [3] is a group selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a fluorine element, and the general formula [4] The method for cleaning a wafer according to claim 18, wherein R 6 is a compound selected from the group consisting of compounds each having a C 1-6 perfluoroalkylene group. 前記スルホンイミド誘導体が、前記一般式[5]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物である、請求項18〜20のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。 The sulfonimide derivative is a compound in which R 7 in the general formula [5] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element. The wafer cleaning method according to any one of the above. 前記スルホンイミド誘導体が、前記一般式[6]のRが炭素数1〜6のパーフルオロアルキレン基である化合物である、請求項18に記載のウェハの洗浄方法。 The method for cleaning a wafer according to claim 18, wherein the sulfonimide derivative is a compound in which R 9 in the general formula [6] is a perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms. 前記スルホンメチドが、前記一般式[7]のR11が炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物である、請求項18に記載のウェハの洗浄方法。 The wafer according to claim 18, wherein the sulfonemethide is a compound in which R 11 of the general formula [7] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element. Cleaning method. 前記スルホンメチド誘導体が、前記一般式[8]のR12が炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基、及び、フッ素元素からなる群から選ばれる基である化合物である、請求項18に記載のウェハの洗浄方法。 The wafer according to claim 18, wherein the sulfonemethide derivative is a compound in which R 12 of the general formula [8] is a group selected from the group consisting of a C 1-6 perfluoroalkyl group and a fluorine element. Cleaning method. 前記炭化水素が、炭素数が6〜13の炭化水素である、請求項18〜26のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。 27. The wafer cleaning method according to any one of claims 18 to 26, wherein the hydrocarbon is a hydrocarbon having 6 to 13 carbon atoms. 前記エーテルが、下記一般式[9]で表されるエーテルである、請求項18〜27のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。
14−O−R15 [9]
[式[9]中、R14、及び、R15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1〜8の1価の炭化水素基であり、R14とR15の炭素数の合計は4〜16である。]
The wafer cleaning method according to claim 18, wherein the ether is an ether represented by the following general formula [9].
R 14 —O—R 15 [9]
[In the formula [9], R 14 and R 15 are each independently a monovalent carbon atom having 1 to 8 carbon atoms in which some or all of the hydrogen elements may be replaced by fluorine elements. It is a hydrogen group, and the total number of carbon atoms of R 14 and R 15 is 4-16. ]
前記チオールが、炭素数が6〜13のチオールである、請求項18〜28のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。 The wafer cleaning method according to claim 18, wherein the thiol is a thiol having 6 to 13 carbon atoms. 前記(I)が、下記一般式[10]で表されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項18〜29のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。
(R16Si(OR174−i [10]
[式[10]中、R16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1〜18の1価の炭化水素基、R17は、それぞれ互いに独立して、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基であり、iは、2又は3である。]
30. The wafer cleaning method according to any one of claims 18 to 29, wherein (I) is at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the following general formula [10].
(R 16 ) i Si (OR 17 ) 4-i [10]
[In the formula [10], R 16 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, and R 17. Are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and i is 2 or 3. ]
前記(I)が、下記一般式[11]で表されるモノアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項18〜30のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。
18−Si(CH(OR19) [11]
[式[11]中、R18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、R19は、炭素数が1〜12の1価の炭化水素基である。]
31. The method for cleaning a wafer according to claim 18, wherein (I) is at least one selected from the group consisting of monoalkoxysilanes represented by the following general formula [11].
R 18 —Si (CH 3 ) 2 (OR 19 ) [11]
[In the formula [11], R 18 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, and R 19 has 1 carbon atom. ˜12 monovalent hydrocarbon group. ]
前記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する前記(I)の濃度が0.5〜35質量%である、請求項18〜31のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。 The wafer cleaning according to any one of claims 18 to 31, wherein the concentration of (I) with respect to a total amount of 100% by mass of (I), (II), and (III) is 0.5 to 35% by mass. Method. 前記(I)、(II)、及び(III)の総量100質量%に対する前記(III)の総量の濃度が0.0001〜5質量%である、請求項18〜32のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。 The wafer according to any one of claims 18 to 32, wherein a concentration of the total amount of (III) with respect to 100% by mass of the total amount of (I), (II), and (III) is 0.0001 to 5% by mass. Cleaning method. 前記撥水性保護膜形成用薬液を前記凹凸パターンの少なくとも凹部に保持して、該凹部表面に撥水性保護膜を形成した後で、該撥水性保護膜形成用薬液を乾燥により前記凹部から除去する、請求項18〜33のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。 After holding the water repellent protective film forming chemical in at least the recesses of the concave / convex pattern and forming the water repellent protective film on the concave surfaces, the water repellent protective film forming chemical is removed from the recesses by drying. The method for cleaning a wafer according to any one of claims 18 to 33. 前記撥水性保護膜形成用薬液を前記凹凸パターンの少なくとも凹部に保持して、該凹部表面に撥水性保護膜を形成した後で、該凹部の撥水性保護膜形成用薬液を該薬液とは異なる洗浄液に置換し、該洗浄液を乾燥により前記凹部から除去する、請求項18〜33のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。 After holding the water repellent protective film forming chemical in at least the recesses of the concave / convex pattern and forming the water repellent protective film on the surface of the concaves, the water repellent protective film forming chemical is different from the chemicals. The method for cleaning a wafer according to claim 18, wherein the wafer is replaced with a cleaning liquid, and the cleaning liquid is removed from the recess by drying. 前記乾燥後のウェハ表面に、加熱処理、光照射処理、オゾン曝露処理、プラズマ照射処理、及びコロナ放電処理からなる群から選ばれる少なくとも1つの処理を施して前記撥水性保護膜を除去する、請求項34又は35に記載のウェハの洗浄方法。 The wafer surface after the drying is subjected to at least one treatment selected from the group consisting of heat treatment, light irradiation treatment, ozone exposure treatment, plasma irradiation treatment, and corona discharge treatment to remove the water-repellent protective film. Item 36. The wafer cleaning method according to Item 34 or 35. 少なくとも、
前記(I)を含む、又は、
前記(I)と、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、
第一液と、
前記(III)を含む、又は、
前記(III)と、炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、
第二液
とを含み、
第一液と第二液の少なくとも一方が炭化水素、エーテル、及び、チオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、撥水性保護膜形成用薬液キットを混合することにより、前記撥水性保護膜形成用薬液を得る工程を有する、請求項18〜36のいずれかに記載のウェハの洗浄方法。
at least,
Including (I), or
Including (I) and at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols,
The first liquid,
Containing (III) above, or
Including (III) and at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols,
A second liquid,
By mixing at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, ethers, and thiols, at least one of the first liquid and the second liquid, the water repellent protective film-forming chemical solution kit is used to mix the water repellent protective film. 37. The wafer cleaning method according to claim 18, further comprising a step of obtaining a forming chemical.
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