(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種又はそれより多くのシラン含有成分と、１種又はそれより多くのリン含有成分とを含む混合物を反応させることにより形成されたシラン及びリン含有化合物を含む処理組成物であって、シラン含有成分のうちの少なくとも１種が、以下の構造：
【化１】
0006626121.tif 000025
（式中、Ｒは水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、又はハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から選択され、ただし構造（０）の前記シラン含有成分中に、窒素又は酸素に結合した水素はなく；
Ｘ1、Ｘ2及びＸ3は、ハロゲン、アルコキシ基、有機酸基、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル及びアミド基からなる群から独立に選択され、ただしＸ1、Ｘ2及びＸ3のうちの少なくとも１つは、ハロゲン、アルコキシ基又は有機酸基からなる群から選択される。）
を有し；
前記１種又はそれより多くのリン含有成分のうちの少なくとも１種が、以下の構造：
【化２】
0006626121.tif 000026
（式中、ａは１又は２であり、Ｒ1及びＲ2は水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から独立に選択される。）
を有し；
任意選択的に１種又はそれより多くの非水性溶媒をさらに含み、
該処理組成物が、構造（４）の該１種又はそれより多くのリン含有成分と反応する量より過剰の構造（０）の該１種又はそれより多くのシラン含有成分を含む、
処理組成物。
【請求項２】
前記シラン及びリン含有化合物が、以下の構造：
【化３】
0006626121.tif 000027
（式中、Ｒは、水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から選択され；
Ｘ2及びＸ3は、ハロゲン、アルコキシ基、有機酸基、水素、又は非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル及びアミド基からなる群から独立に選択され、ただし前記Ｘ2、Ｘ3及びＲ中に窒素又は酸素に結合した水素はなく；Ｒ1及びＲ2は、水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、又はハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から独立に選択される。）
を含む、請求項１に記載の処理組成物。
【請求項３】
さらに、前記Ｘ1、Ｘ2又はＸ3のうちの少なくとも１つがハロゲンである、請求項１に記載の処理組成物。
【請求項４】
さらに、前記Ｘ1、Ｘ2又はＸ3のうちの１つ、及び１つだけがハロゲンである、請求項１に記載の処理組成物。
【請求項５】
さらに、Ｘ2、Ｘ3及びＲが、非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、又はフッ素置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基から独立に選択される、請求項１、２又は４に記載の処理組成物。
【請求項６】
構造（０）の前記シラン含有成分が、アルキル基が独立に１〜３０個の炭素であって、炭素に結合した幾つか又は全ての水素と置換されたハロゲンを有することができる炭素を含み、アルコキシ基が任意のＣ1〜Ｃ8アルコキシ基であることができ、アルコキシ基中の幾つか又は全ての水素と置換されたハロゲンを含むことができる、アルコキシジメチルアルキルシラン、ジアルコキシメチルアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシラン、クロロジメチルアルキルシラン、ジクロロメチルアルキルシラン、トリクロロアルキルシラン、アルコキシジエチルアルキルシラン、ジアルコキシエチルアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシラン、クロロジエチルアルキルシラン、ジクロロエチルアルキルシランからなる群から選択される、請求項１に記載の処理組成物。
【請求項７】
前記Ｒが７〜３０個の炭素を含む、請求項１、２、４又は５のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項８】
前記Ｒ1が、置換及び非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基のいずれかにおいて、４〜３０個の炭素原子を含む、請求項１、２、４、５又は７のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項９】
構造（４）の前記リン含有成分が、オクタデシルホスホン酸、オクチルホスホン酸、デシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、エイコシルホスホン酸、ドコシルホスホン酸、及びテトラコシルホスホン酸からなる群から選択される、請求項１、３、４又は６のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項１０】
シリコーンオイル、３，３’，４，４’‐オキシジフタル酸二無水物、ベンジルアルコール、１‐オクタノール、ＮＭＰ、グリコールエーテル、Ｃ1~40脂肪族炭化水素；Ｃ1~40芳香族炭化水素、置換ナフタレン、ｄ‐リモネン、ｌ‐リモネン、ｄｌ‐リモネン、橙皮油、ジペンテン、ハロゲン化炭化水素、フッ素化炭化水素、構造（０）のシラン含有成分、及びこれらの混合物からなる群から選択される１種又はそれより多くの前記非水性溶媒をさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項１１】
構造（０）のシラン含有成分、シリコーンオイル、ヘキサン、オクタン、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、イコサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラメチルナフタレン、テトラヒドロナフタレン、ｄ‐リモネン、ｌ‐リモネン、ｄｌ‐リモネン、橙皮油、ジペンテン、塩化メチレン、クロロホルム、１，１，１‐トリクロロエタン、トリクロロエチレン；フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、クロロカーボン；フルオロクロロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロクロロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；クロロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；クロロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；及びこれらの混合物からなる群から選択される１種又はそれより多くの非水性溶媒をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項１２】
構造（０）の前記１種又はそれより多くのシラン含有成分が、クロロトリメチルシラン、クロロジメチルオクチルシラン、トリクロロオクチルアミン、ビス（トリエトキシシリル）エタン、及び（トリデカフルオロ‐１，１，２，２‐テトラヒドロオクチル）トリクロロシランからなる群から選択される、請求項１、３、４、６、９、１０又は１１のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項１３】
前記処理組成物が：組成物の全質量を基準として、（ｉ）０．０１〜９９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜６０質量％の１種又はそれより多くの構造（４）のリン含有成分；及び（ｉｉｉ）０〜９９．９８９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む、請求項１、３、４、６、９、１０又は１１のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項１４】
前記処理組成物が：組成物の全質量を基準として、（ｉ）４０〜９９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜１０質量％の１種又はそれより多くの構造（４）のリン含有成分；及び（ｉｉｉ）０〜５０質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む、請求項１、３、４、６、９、１０又は１１のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項１５】
前記処理組成物が：組成物の全質量を基準として、（ｉ）０．０１〜４９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜１０質量％の１種又はそれより多くの構造（４）のリン含有成分；及び（ｉｉｉ）５０〜９９．９８９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む、請求項１に記載の処理組成物。
【請求項１６】
前記シラン及びリン含有化合物が、アルキルシリルアルキルホスホネート、アリールシリルアルキルホスホネート、アルキルシリルアリールホスホネート、アリールシリルアリールホスホネート、ヘテロアリールシリルアルキルホスホネート、アルキルシリルヘテロアリールホスホネート、ヘテロアリールシリルヘテロアリールホスホネート、アリールシリルヘテロアリールホスホネート、及びヘテロアリールシリルアリールホスホネートからなる群から選択される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項１７】
前記シラン及びリン含有化合物が、ジメチルシリルオクタデシルホスホネートを含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項１８】
以下の構造：
【化４】
0006626121.tif 000028
（式中、Ｒ1は水素原子、又は飽和若しくは不飽和アルキル基を表し；Ｒ2は飽和若しくは不飽和アルキル基、飽和若しくは不飽和シクロアルキル基、又は飽和若しくは不飽和ヘテロシクロアルキル基を表し；Ｒ1及びＲ2は、互いに結合して、窒素原子を有する飽和又は不飽和ヘテロシクロアルキル基を形成することができる。）、又は以下の構造
【化５】
0006626121.tif 000029
（式中、Ｒ3は水素原子、メチル基、トリメチルシリル基、又はジメチルシリル基を表し；Ｒ4及びＲ5は水素原子、メチル基、アルキル基、又はビニル基を各々独立に表す。）
から選択される少なくとも１種のシラン含有成分をさらに含む、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の処理組成物。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の処理組成物を含む基材。
【請求項２０】
基材の表面の少なくとも一部を、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の処理組成物と接触させる工程を含む、基材の表面を処理する方法。
【請求項２１】
前記基材を洗浄する工程；前記接触させる工程より前の、１種又はそれより多くの任意選択の前すすぎ組成物による、１つ又はそれより多くの前すすぎ工程において前記基材を前すすぎする工程；１種又はそれより多くの任意選択の後すすぎ組成物による、１つ又はそれより多くの任意選択の後すすぎ工程において前記基材を後すすぎする工程；及び前記基材を乾燥させる工程から選択される１つ又はそれより多くの任意選択の追加の工程をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本件は、全体が参照により本開示に組み入れられる、２０１５年４月１日に出願された米国仮出願第６２／１４１６５７号、及び２０１６年３月２９日に出願された米国特許出願第１５／０８４１６９号に対する優先権を主張する。
【０００２】
本発明の背景
本発明は、処理組成物、及び半導体又はＭＥＭＳ基材の表面を処理する方法、及び処理組成物を上に含む半導体又はＭＥＭＳ基材に関する。
【０００３】
半導体デバイスの製造プロセスでは、リソグラフィーモジュールにおいて、現像液を用いてフォトレジスト中にパターンを形成する工程の後の、下部の基材をエッチングすること、及びフォトレジストを除去することの後に、下部の金属又は誘電体基材においてパターンが存在する。パターンを上に有する半導体基材（ウェハ）の表面を洗浄する１つ又はそれより多くの工程が実施される。水及び／又は化学溶液を、ウェハの表面に供給することができる。水を最終的なすすぎ工程として用いることができる。しかし、化学溶液及び／又は水のすすぎ工程の使用の後に、典型的には化学溶液又は水を除去する乾燥工程が実施される。
【０００４】
乾燥工程の前又はその間に、水及び／又は化学溶液の表面張力に起因して、ウェハ上に形成されたパターンが崩壊する場合があるという問題がある。この問題を解決するために、新規の処理組成物、及び新規の処理組成物を適用するための方法が必要である。
【０００５】
半導体デバイスの製造において存在する別の問題は、少なくとも誘電体材料が予め存在する部分を不必要に除去し、及び／又はエッチングプロセス後に、エッチングプロセスにより影響を受けた表面付近に留まる材料の組成を変化させるように、オルガノシリケートガラス誘電体膜を含む（半導体デバイスの製造に用いられる）基材がエッチング又はアッシング処理を受けた際に生じる。得られる表面は、不必要に親水性の特徴を有する場合がある。これらの処理された膜は、集積回路（「ＩＣ」）等の半導体デバイスの製造において絶縁性材料として用いられることが多く、これらの膜における低い誘電率及び安定な誘電特性を確実にするために、低い誘電率を回復させる方法が望ましい。
【０００６】
集積回路（「ＩＣ」）等のＭＥＭＳ又は半導体デバイスの製造におけるさらなる課題は、材料の１種又はそれより多くの種類、例えば１種又はそれより多くの金属、及び１種又はそれより多くの絶縁体等を含むことができるＭＥＭＳ又は半導体デバイスの表面の少なくとも幾らかの領域にコーティングすることのできる処理組成物に対する必要を含む。本開示に開示される処理組成物は、半導体又はＭＥＭＳ基材の露出した表面の１つ又はそれより多くの領域の表面の特徴を変化させるのに用いることができる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の概要
本発明の１つの側面において、１種又はそれより多くのシラン含有成分と、１種又はそれより多くのリン含有成分とを含む混合物を反応させることにより形成されたシラン及びリン含有化合物を含む処理組成物であって、シラン含有成分のうちの少なくとも１種が、以下の構造：
【０００８】
【化１】
0006626121.tif 000002
【０００９】
（式中、Ｒは水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、又はハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から選択され、ただし構造（０）の前記シラン含有成分中に、窒素又は酸素に結合した水素はなく；
Ｘ1、Ｘ2及びＸ3は、ハロゲン、アルコキシ基、有機酸基、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル及びアミド基からなる群から独立に選択され、ただしＸ1、Ｘ2及びＸ3のうちの少なくとも１つは、ハロゲン、アルコキシ基又は有機酸基からなる群から選択される。）
を有し；
前記１種又はそれより多くのリン含有成分のうちの少なくとも１種が、以下の構造：
【００１０】
【化２】
0006626121.tif 000003
【００１１】
（式中、ａは１又は２であり、Ｒ1及びＲ2は水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から独立に選択される。）
を有し；
任意選択的に１種又はそれより多くの非水性溶媒をさらに含む、処理組成物が提供される。
【００１２】
本発明の別の側面において、以下の構造：
【００１３】
【化３】
0006626121.tif 000004
【００１４】
（式中、Ｒは水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から選択され；Ｘ2及びＸ3は、ハロゲン、アルコキシ基、有機酸基、水素、又は非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル及びアミド基からなる群から独立に選択され、ただし前記Ｘ2、Ｘ3及びＲ中に窒素又は酸素に結合した水素はなく；Ｒ1及びＲ2は、水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、又はハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から独立に選択される。）
を有するシラン及びリン含有化合物を含む処理組成物が提供される。
【００１５】
本発明の他の側面において、前記Ｘ1、Ｘ2又はＸ3のうちの少なくとも１つはハロゲンであり；又は前記Ｘ1、Ｘ2又はＸ3のうちの１つだけがハロゲンであり；及びさらにＸ1がハロゲンであり、Ｘ2、Ｘ3及びＲが非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、又はフッ素置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基から独立に選択され；及び／又は構造（０）の前記シラン含有成分が、アルキル基が独立に１〜３０個、又は４〜３０個、又は７〜３０個の炭素であって、炭素に結合した幾つか又は全ての水素と置換されたハロゲンを有することができる炭素を含み、アルコキシ基が任意のＣ1〜Ｃ8アルコキシ基であることができ、アルコキシ基中の幾つか又は全ての水素と置換されたハロゲンを含むことができる、アルコキシジメチルアルキルシラン、ジアルコキシメチルアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシラン、クロロジメチルアルキルシラン、ジクロロメチルアルキルシラン、トリクロロアルキルシラン、アルコキシジエチルアルキルシラン、ジアルコキシエチルアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシラン、クロロジエチルアルキルシラン、ジクロロエチルアルキルシランからなる群から選択される。
【００１６】
他の側面において、処理組成物は上記の側面のいずれかに従い、さらにＲは７〜３０個の炭素を含み、及び／又はａは２であり、（構造（４）の）Ｒ1は置換及び非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基のいずれかにおいて４〜３０個の炭素原子を含む。
【００１７】
単独又は他の側面を含む本発明の他の側面において、（構造（０）の）Ｒは、上記の置換及び非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基のいずれかにおいて、１〜３０個、１〜２４個、又は２〜２４個、又は４〜３０個、４〜２４個、又は６〜２４個、又は７〜３０個、又は６〜２０個、又は２〜２０個、又は３〜２０個、又は４〜２０個、又は４〜１８個、又は４〜１６個の炭素原子を含むことができる。単独又は他の側面を含む他の側面において、Ｘ1、Ｘ2及びＸ3は、Ｘ1、Ｘ2及びＸ3に関して上記に記載された基のいずれかにおいて、１〜２４個、又は１〜１５個、又は１〜１０個、又は１〜８個、又は１〜６個、又は１〜４個、又は１〜２個の炭素原子を独立に含むことができる。
【００１８】
上記の側面のいずれかを含む他の側面において、構造（４）のリン含有成分は、オクタデシルホスホン酸、オクチルホスホン酸、デシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、エイコシルホスホン酸、ドコシルホスホン酸及びテトラコシルホスホン酸からなる群から選択される。
【００１９】
上記の側面のいずれかを含む本発明の他の側面において、前記処理組成物は、前記１種又はそれより多くの構造（４）のリン含有成分と反応する量より過剰の構造（０）の１種又はそれより多くのシラン含有成分を含むことができ、過剰の１種又はそれより多くのシラン含有成分は、シラン及びリン含有化合物の溶媒として働くことができる。代わりに、又は加えて、単独、又は上記の他の側面を含む前記処理組成物は、シリコーンオイル、３，３’，４，４’‐オキシジフタル酸二無水物、ベンジルアルコール、１‐オクタノール、ＮＭＰ、グリコールエーテル、Ｃ1~40脂肪族炭化水素；Ｃ1~40芳香族炭化水素、置換ナフタレン、ｄ‐リモネン、ｌ‐リモネン、ｄｌ‐リモネン、橙皮油、ジペンテン、ハロゲン化炭化水素、フッ素化炭化水素、構造（０）のシラン含有成分、及びこれらの混合物からなる群から選択される１種又はそれより多くの非水性溶媒を含むことができる。
【００２０】
単独、又は上記の側面のいずれかを含む処理組成物は、構造（０）のシラン含有成分、シリコーンオイル、ヘキサン、オクタン、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、イコサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラメチルナフタレン、テトラヒドロナフタレン、ｄ‐リモネン、ｌ‐リモネン、ｄｌ‐リモネン、橙皮油、ジペンテン、塩化メチレン、クロロホルム、１，１，１‐トリクロロエタン、トリクロロエチレン；フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、クロロカーボン；フルオロクロロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロクロロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン又はクロロカーボンとのエーテル；クロロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン又はクロロカーボンとのエーテル；クロロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン又はクロロカーボンとのエーテル；及びこれらの混合物からなる群から選択される１種又はそれより多くの非水性溶媒を含むことができる。
【００２１】
他の側面のいずれかを含む別の側面において、処理組成物の前記１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分は、クロロトリメチルシラン、クロロジメチルオクチルシラン、トリクロロオクチルアミン、ビス（トリエトキシシリル）エタン、及び（トリデカフルオロ‐１，１，２，２‐テトラヒドロオクチル）トリクロロシランからなる群から選択されることができる。
【００２２】
上記の他の側面のいずれかを含む別の側面において、前記処理組成物は：組成物の全質量を基準として（ｉ）０．０１〜９９．９９９質量％の１種若しくはそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜６０質量％の構造（４）の１種若しくはそれより多くのリン含有成分；及び（ｉｉｉ）０〜９９．９８９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含み；又は前記処理組成物は：組成物の全質量を基準として（ｉ）４０〜９９．９９９質量％の１種若しくはそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜１０質量％の構造（４）の１種若しくはそれより多くのリン含有成分；及び（ｉｉｉ）０〜５０質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含み、又は前記処理組成物は：組成物の全質量を基準として（ｉ）０．０１〜４９．９９９質量％の１種若しくはそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；及び（ｉｉ）０．００１〜１０質量％の構造（４）の１種若しくはそれより多くのリン含有成分；及び（ｉｉｉ）５０〜９９．９８９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む。
【００２３】
上記の他の側面のいずれかを含む別の側面において、前記処理組成物は：組成物の全質量を基準として（ｉ）０〜９９．９９９質量％の１種若しくはそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜１００質量％の１種若しくはそれより多くのシラン及びリン含有化合物；及び（ｉｉｉ）０〜９９．９９９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含み；又は前記処理組成物は：組成物の全質量を基準として（ｉ）４０〜９９．９９９質量％の１種若しくはそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜１０質量％の１種若しくはそれより多くのシラン及びリン含有化合物；及び（ｉｉｉ）０〜５０質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含み；又は前記処理組成物は：組成物の全質量を基準として（ｉ）０．０１〜４９．９９９質量％の１種若しくはそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；及び（ｉｉ）０．００１〜１０質量％の１種若しくはそれより多くのシラン及びリン含有化合物；及び（ｉｉｉ）５０〜９９．９８９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む。
【００２４】
単独、又は本発明の他の側面を含む別の側面において、処理組成物は：組成物の全質量を基準として（ｉ）０〜９９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜１００質量％の１種又はそれより多くのシラン及びリン含有化合物；及び（ｉｉｉ）０〜９９．９９９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む。
【００２５】
単独、又は本発明の任意の他の側面を含む本発明の別の側面において、処理組成物のシラン及びリン含有化合物は、アルキルシリルアルキルホスホネート、アリールシリルアルキルホスホネート、アルキルシリルアリールホスホネート、アリールシリルアリールホスホネート、ヘテロアリールシリルアルキルホスホネート、アルキルシリルヘテロアリールホスホネート、ヘテロアリールシリルヘテロアリールホスホネート、アリールシリルヘテロアリールホスホネート、及びヘテロアリールシリルアリールホスホネートからなる群から選択される。
【００２６】
別の側面において、処理組成物シラン及びリン含有化合物は、６個又はそれより多くの炭素を含む。
【００２７】
単独又は別の側面との組み合わせにおける本発明の別の側面において、処理組成物は、ジメチルシリルオクタデシルホスホネートを含む。
【００２８】
任意の他の側面を伴う本発明の別の側面において、処理組成物のシラン及びリン含有化合物は、以下の構造：
【００２９】
【化４】
0006626121.tif 000005
【００３０】
（式中、Ｒは水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、又はハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、又はエーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から選択され、ただし窒素又は酸素に結合した水素はなく；
Ｘ2及びＸ3は、ハロゲン、アルコキシ基、有機酸基、水素、又は前記Ｒのうちのいずれかから独立に選択され、Ｒ1及びＲ2は、水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、又はハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、又はエーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から独立に選択され、ただし窒素又は酸素に結合した水素はない。）
を含む。
【００３１】
単独、又は本発明の他の側面との組み合わせにおける本発明の別の側面において、処理組成物のシラン及びリン含有化合物は、図６に示されるＮＭＲを有する。
【００３２】
単独、又は本発明の他の側面との組み合わせにおける本発明の別の側面において、処理組成物は、オクタノール及びオクタデシルホスホン酸を含んで提供される。
【００３３】
単独、又は本発明の他の側面との組み合わせにおける本発明の別の側面において、上記の本発明の処理組成物、又は本開示に開示されたもののいずれかを含む基材が提供される。
【００３４】
単独、又は本発明の他の側面との組み合わせにおける本発明の別の側面において、基材の表面の少なくとも一部を、上記の任意の処理組成物又は本開示に開示されたものと接触させる工程、又はそれによりコーティングする工程を含む、基材の表面を処理する方法が提供される。
【００３５】
上記の本発明のいずれかの側面において、処理組成物及びその使用方法は、半導体又はＭＥＭＳ基材の表面の少なくとも一部の処理組成物による処理、接触、又はコーティングの目的に関する。基材は、パターン化された基材であることができる。
【００３６】
単独、又は他の側面を含む本発明の別の側面において、パターン化された基材であることができる半導体又はＭＥＭＳ基材の表面を処理する方法であって、任意選択的に、少なくとも第一の任意選択の前すすぎ工程において、少なくとも１種の任意選択の第一の前すすぎ組成物を用いることより、（パターン化された）基材をすすぐこと；（パターン化された）基材の表面の少なくとも一部の上に、疎水性膜形成性組成物と呼ばれる場合もある処理組成物を導入することにより、（パターン化された）基材の表面の少なくとも一部に（疎水性膜であることができる）膜を形成すること；任意選択的に、少なくとも第一の任意選択の後すすぎ工程において、少なくとも第一の任意選択の後すすぎ組成物を用いることにより、（パターン化された）基材をすすぐこと；及び任意選択的に、（パターン化された）基材を乾燥させることを含み、前記処理（疎水性膜形成性）組成物が、上記又は本開示に開示された処理組成物のうちの少なくとも１種を含む、方法が提供される。
【００３７】
単独、又は他の側面を含む本発明のさらなる側面において、任意選択の前すすぎ組成物は、純水を含む任意選択の第一の前すすぎ工程、及び／又は水混和性有機溶媒又は溶媒（イソプロパノール、グリコールエーテル、ＤＭＳＯ／ＮＭＰ等）の任意選択の第二の前すすぎ工程、及び水不混和性溶媒又は溶媒混合物を含むことができる任意選択の第三の前すすぎ工程を含むことができ；及び／又は任意選択の第一の後すすぎ組成物は、上記の処理又は疎水膜形成性組成物、たとえば水不混和性有機溶媒又は溶媒混合物と混和する溶媒であることができ、次いで第二の後すすぎ工程において水混和性である有機溶媒であることができ、及びしたがって任意選択の第三の後すすぎ工程において水であることができる。上記の工程のいずれかは任意選択である。１種又はそれより多くのアルコールを、任意選択の前すすぎ工程、及び／又は任意選択の後すすぎ工程のいずれかにおいて、水混和性溶媒として用いることができる。幾つかの実施態様において、ちょうど記載された任意選択の第三の前すすぎ工程及び任意選択の第一の後すすぎ工程は、除外されることができる。
【００３８】
任意の他の側面との組み合わせにおけるさらなる側面において、方法は、窒化ケイ素及び酸化ケイ素、ＴｉＳｉxＮy、ＴｉＳｉxＯy、及び／又は金属を上に含む基材を含むことができる。
【００３９】
任意の他の側面との組み合わせにおける本発明のさらなる側面において、方法は、アッシングして疎水性膜を除去する工程及び／又は乾燥工程をさらに含むことができる。乾燥は、スピン乾燥、蒸発乾燥、又は減圧乾燥により達成されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の第一の実施態様による表面処理方法を説明するフロー図である。
【図２】図２は、第一の実施態様による表面処理装置の概略構造を示す図である。
【図３】図３は、半導体又はＭＥＭＳ基材上のパターンに適用される、溶液の表面張力を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の第二の実施態様による表面処理方法を説明するフロー図である。
【図５】図５は、第二の実施態様による表面処理装置の概略構造を示す図である。
【図６】図６は、本発明の処理組成物の１つの実施態様の成分の核磁気共鳴（ＮＭＲ）である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
処理組成物は、１種又はそれより多くのシラン含有成分と、１種又はそれより多くのリン含有化合物と、任意選択の１種又はそれより多くの非水性溶媒と、他の任意選択の１種又はそれより多くの添加剤とを含む混合物を反応させることにより形成されたシラン及びリン含有化合物を含む。処理組成物は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）又は半導体基材の表面を処理するのに有用である。ＭＥＭＳ又は半導体基材を処理する本発明の方法が提供される。
【００４２】
本開示の含む及び有する（オープン用語）の使用は、その用語が本文書に記載されたかのように、オープン用語がどこで用いられても、本質的に、からなる、及びからなるを含むことに留意されたい。加えて、本開示で特定される質量パーセント（質量％）の全ては、別段の注釈がない限り、処理組成物の全質量を基準とする。
【００４３】
１種又はそれより多くのシラン含有成分は、以下の構造（０）：
【００４４】
【化５】
0006626121.tif 000006
【００４５】
により表される。
【００４６】
構造（０）において、Ｒは水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基から選択される。置換された基の例としては、例えばハロゲン置換（例えばフッ素置換、塩素置換、ヨウ素置換、又は臭素置換）直鎖、環状及び分岐アルキル、又はハロゲン置換（例えばフッ素置換、塩素置換、ヨウ素置換、又は臭素置換）アリール基、又はハロゲン置換（例えばフッ素置換、塩素置換、ヨウ素置換、又は臭素置換）ヘテロアリール基が挙げられる。直鎖、環状及び分岐アルキル、アリール又はヘテロアリール基中、又は該基上で置換されることのできる代替的な基としては、例えばエーテル、アミン、エステル、アミド、アルコキシが挙げられ、ただし、窒素又は酸素に結合した水素等、ケイ素と反応可能な水素はない。ヘテロアリール基は、１つ又はそれより多くのアリール基に結合した直鎖、環状及び分岐アルキル基を含むアリール基である。幾つかの実施態様において、Ｒは、上記の置換及び非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基のうちのいずれかにおいて、１〜３０個、又は１〜２４個、又は２〜２４個、又は４〜３０個、又は４〜２４個、又は６〜２４個、７〜３０個、又は６〜２０個、又は２〜２０個、又は３〜２０個、又は４〜２０個、又は４〜１８個、又は４〜１６個の炭素原子を含むことができる。
【００４７】
Ｘ1、Ｘ2及びＸ3は、ハロゲン、アルコキシ基、有機酸基、水素からなる群から独立に選択されるか、上記の任意のＲ、例えば（上記の）非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、若しくは非置換アリール基、若しくは非置換ヘテロアリール基、又は（上記の）置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、若しくは置換アリール基、若しくは置換ヘテロアリール基、例えばハロゲン置換（例えばフッ素置換、塩素置換、ヨウ素置換、臭素置換）直鎖、環状及び分岐アルキル、アリール若しくはヘテロアリール基であることができ、ただしＸ1、Ｘ2及びＸ3のうちの少なくとも１つは、ハロゲン、アルコキシ基又は有機酸基又はハロゲン置換（例えばフッ素置換、塩素置換、ヨウ素置換、臭素置換）直鎖、環状及び分岐アルキル若しくはアリール基、若しくはヘテロアリール基を含む群から選択される。幾つかの実施態様において、Ｘ1、Ｘ2及びＸ3のうちの少なくとも１つはハロゲン（例えばフッ素、塩素、ヨウ素、又は臭素）であり、より好ましくはＸ1、Ｘ2及びＸ3のうちの１つだけがハロゲンである。Ｘ1、Ｘ2及びＸ3は、上記の置換及び非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基のうちのいずれかにおいて、１〜２４個、又は１〜１５個、又は１〜１０個、又は１〜８個、又は１〜６個、又は１〜４個、又は１〜２個の炭素原子を独立に含むことができる。幾つかの実施態様において、Ｘ1はハロゲン（例えばフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素）であり、Ｘ2及びＸ3は、１〜８個、又は１〜６個、又は１〜４個、又は１〜２個の炭素原子を有する、上記の置換及び非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基のうちのいずれかを独立に含む。代わりに、Ｘ1はハロゲン（例えばフッ素、塩素、臭素、又はヨウ素）であり、Ｘ2及びＸ3は、１〜１０個、又は１〜８個、又は１〜６個、又は１〜４個、又は１〜２個の炭素原子を有する（上記の）非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基を独立に含む。代わりに、Ｘ1はハロゲン（例えばフッ素、塩素、臭素又はヨウ素）であり、Ｘ2及びＸ3は、１〜１０個、又は１〜８個、又は１〜６個、又は１〜４個、又は１〜２個の炭素原子を有する非置換アルキル基を独立に含む。Ｘ1は塩素であることができる。
【００４８】
幾つかの実施態様において、Ｒがアルキル又は置換アルキル基であることができる一方、Ｘ1、Ｘ2及びＸ3の各々は、独立にフッ素又は塩素等のハロゲン、非置換アルキル基、置換アルキル基、例えばハロゲン置換アルキル基、アルコキシ基（例えばメトキシ、エトキシ、又はプロポキシ、又は任意の４〜２０個の炭素を含むアルコキシ基）、又はアセトキシ基、若しくはプロピオン酸基等の有機酸基であることができる。典型的には、非置換又は置換アルキル基（例えばアルコキシ基）は、４〜２０個の炭素、又は６〜１８個の炭素である。置換又は非置換アルキル基は、直鎖、分岐又は環状であることができ、１〜２０個の炭素、又は４〜１８個の炭素を有することができる。アルキル基の水素が、部分的に又は完全にハロゲンで置換されており、ハロゲンがフッ素（Ｆ）であるハロゲン置換アルキル基の例は、ＣxＦ(2x+1-y)Ｈy‐（式中、ｘは１〜２４であり、ｙは０〜ｘ／２であり、又はｘは４〜１８であり、ｙは０〜ｘ／２であり、ｘは６〜１８であり、ｙは０〜ｘ／２である。）として記載することができる。他のハロゲンに関して、Ｆは同じ式において、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩで置換されることができる。本発明の処理組成物に有用な幾つかのシラン含有成分に関して、構造（０）におけるＸ1、Ｘ2及びＸ3のうちの２つはハロゲン（例えばフッ素又は塩素）置換アルキル基であり、構造（０）におけるＸ1、Ｘ2及びＸ3のうちの３つ目は、ハロゲン（例えばフッ素又は塩素）であり、さらに他のシラン含有成分において、構造（０）におけるＸ1、Ｘ2及びＸ3のうちの１つはハロゲン（例えばフッ素又は塩素）であり、Ｘ1、Ｘ2及びＸ3のうちの他の２つ及びＲは、非置換又は置換アルキル基である。
【００４９】
処理組成物に有用な構造（０）の適したシラン含有成分の例としては、アルコキシジメチルアルキルシラン、ジアルコキシメチルアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシラン、クロロジメチルアルキルシラン、ジクロロメチルアルキルシラン、トリクロロアルキルシラン、アルコキシジエチルアルキルシラン、ジアルコキシエチルアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシラン、クロロジエチルアルキルシラン、ジクロロエチルアルキルシラン（アルキル基は、典型的には１〜２４個、又は２〜２４個、又は３〜２０個、又は４〜２０個、又は４〜２４個、又は６〜２０個、又は４〜１８個の炭素であり、フッ素、塩素、ヨウ素及び臭素原子、好ましくは、フッ素はアルキル基中の炭素原子と結合した水素原子の一部又は全てと置換することができる。）などが挙げられる。また、アルコキシ基は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、又はＣ1〜Ｃ8アルコキシ基であることができ、水素原子の幾つか又は全てと置換されたハロゲン、例えばアルコキシ基中の炭素原子に結合したフッ素原子を含むことができる。構造（０）の例としては、トリメチルシリルアセテート、トリメチルシリルプロピオネート、トリメチルシリルブチレート、及びトリメチルシリルオキシ‐３‐ペンテン‐２‐オンが挙げられる。
【００５０】
構造（０）のシラン含有成分のさらなる例としては、クロロトリメチルシラン、クロロジメチルオクチルシラン、トリクロロオクチルアミン、ビス（トリエトキシシリル）エタン、及び（トリデカフルオロ‐１，１，２，２‐テトラヒドロオクチル）トリクロロシランが挙げられる。
【００５１】
シラン及びリン含有化合物を含む処理組成物は、１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分と、以下の構造：
【００５２】
【化６】
0006626121.tif 000007
【００５３】
（式中、ａは１又は２であり、Ｒ1及びＲ2（ａが１である場合）は、水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基から独立に選択される。）
を有する１種又はそれより多くのリン含有成分とを含む混合物を反応させることにより形成される。置換された基の例としては、例えばハロゲン置換（例えばフッ素置換、塩素置換、ヨウ素置換、又は臭素置換）直鎖、環状及び分岐アルキル、又はハロゲン置換（例えばフッ素置換、塩素置換、ヨウ素置換、又は臭素置換）アリール基、又はハロゲン置換（例えばフッ素置換、塩素置換、ヨウ素置換、又は臭素置換）ヘテロアリール基が挙げられる。直鎖、環状及び分岐アルキル又はアリール基中、又は該基上で置換されることのできる代替的な基としては、例えばエーテル、アミン、エステル、アミド、アルコキシが挙げられ、ただしケイ素と反応可能な水素はなく、すなわち、窒素又は酸素に結合した水素はない。幾つかの実施態様において、Ｒ1及び／又はＲ2は、上記の置換及び非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基のうちのいずれかにおいて、１〜３０個、又は１〜２４個、又は１〜２０個、又は１〜１８個、又は２〜２４個、又は４〜３０個、又は４〜２４個、又は４〜２２個、又は６〜２４個、又は６〜２０個、又は６〜３０個、８〜３０個、８〜２４個、又は１０〜３０個、又は１０〜２０個、又は２〜２０個、又は１０〜２４個、又は３〜２０個、又は４〜２０個、又は４〜１８個、又は４〜１８個の炭素原子を独立に含むことができる。
【００５４】
リン含有成分は、ホスホン酸であることができる。１つの実施態様において、ａは２である。別の実施態様において、ａは２であり、Ｒ1は、１〜２４個、又は１〜２０個、又は４〜２０個、４〜１８個、又は８〜２４個、又は１０〜２０個、又は１〜１８個の炭素を有する非置換アルキル基である。
【００５５】
本発明に有用なホスホン酸の例としては、オクタデシルホスホン酸、オクチルホスホン酸、デシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、エイコシルホスホン酸、ドコシルホスホン酸、及びテトラコシルホスホン酸が挙げられる。
【００５６】
リン含有成分及びシラン含有成分が、処理又は疎水性膜形成性組成物中で用いられる実施態様において、処理又は疎水性膜形成性組成物は、酸化物含有表面（ＴＥＯＳ、熱的酸化物、ＴｉＳｉxＯy、低ｋ膜）、及び窒化物含有表面（窒化チタン、ＴｉＳｉxＮy、窒化ケイ素）を疎水化することができる。シラン含有成分、例えばオルガノシランは、酸化物表面を疎水化する傾向があり、ホスホン酸、例えばオクタデシルホスホン酸（ＯＤＰＡ）は、窒化物表面を疎水化することができる。
【００５７】
１種又はそれより多くのシラン及びリン含有成分に加えて、処理又は疎水性膜形成性組成物は、有機又は無機、好ましくは非水性溶媒をさらに含むことができる。溶媒は、存在する場合には、シラン及びリン含有成分、並びに／又はシラン含有成分と共に有用な任意の非水性溶媒であることができる。処理組成物を製造するのに用いられる構造（０）の１種又は複数種のシラン含有成分は、液体の形態であることができ、特に１種又は複数種のシラン含有成分が過剰量で存在する場合、処理組成物のリン含有成分、並びに／又はシラン及びリン含有化合物に対する溶媒として働くことができる。（過剰量とは、本発明の処理組成物中でシラン及びリン含有化合物を形成するリン含有成分のモル量と反応するシラン含有成分のモル量を超える量を意味する。幾つかの実施態様において、反応は、等モル量で起こる。）代わりの実施態様において、１種又はそれより多くの過剰の構造（０）のシラン含有成分に加えて、又は１種又はそれより多くの構造（０）の過剰のシラン含有成分の代わりに、均一溶液のリン含有成分及びシラン含有成分、並びに／又はシラン及びリン含有化合物の組み合わせは、任意選択的に、有機又は無機溶媒又はこれらの混合物の添加を含むことができる。
【００５８】
処理組成物において有用な有機溶媒としては、３，３’，４，４’‐オキシジフタル酸二無水物、ベンジルアルコール、イソプロピルアルコール、１‐オクタノール、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン（ＮＭＰ）、及びリン含有成分、例えばホスホン酸の良好な溶解度を示すグリコールエーテルを挙げることができる。（これらの溶媒のうちの幾つかは、リン含有成分に関して知られている溶媒に対して良好な溶解度を有していたという発見が、本発明の１つである。）しかし、シラン及びリン含有化合物は、単独のリン含有成分より多くの溶媒に、はるかに多い量にて溶解することが見出された。処理又は疎水性膜形成性組成物中で用いることのできる溶媒としては、ヘキサン、オクタン、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、イコサン、及びこれらの溶媒の任意の混合物を含むＣ1~40脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ナフタレン、置換ナフタレン、テトラヒドロナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラメチルナフタレン、及びこれらの任意の混合物を含むＣ1~40芳香族炭化水素；ｄ‐リモネン、ｌ‐リモネン、ｄｌ‐リモネン、橙皮油、ジペンテン、シリコーンオイル（例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ））を含む他の非極性炭化水素溶媒；塩化メチレン、クロロホルム、１，１，１‐トリクロロエタン、トリクロロエチレンを含むハロゲン化炭化水素；フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、クロロカーボン、フルオロクロロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロクロロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン又はクロロカーボンとのエーテル；クロロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン又はクロロカーボンとのエーテル；クロロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン又はクロロカーボンとのエーテル等の種々のフッ素化炭化水素を含むフッ素化溶媒、並びにこれら及び／又は上記に列記された溶媒のいずれかの混合物を挙げることができる。幾つかの実施態様において、溶媒はｄ‐リモネン、シリコーンオイル、トルエン、塩化メチレン、テトラヒドロナフタレン、又はこれらの混合物である。
【００５９】
処理又は疎水性膜形成性組成物に加えられる１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分の含有量は、任意量、例えば処理組成物の全質量を基準として、０．００１〜９９．９９９％、又は０．０１〜９９．９９％、又は０．１〜９９．９％、又は０．０１〜７０％、又は０．０１〜６０％、又は０．００１〜５０％、又は０．００１〜３０％、又は０．００１〜２０％であることができる。代わりに、１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分を、処理組成物の全質量を基準として、２０〜９９．９９９％、又は３０〜９９．９９９％、又は４０〜９９．９９９％、又は５０〜９９．９９９％、又は６０〜９９．９９９％、又は７０〜９９．９９９％、又は８０〜９９．９９９％の量で処理組成物に加えることができる。本段落で特定された質量パーセントは、処理組成物中でシラン及びリン含有化合物を形成する構造（４）のリン含有成分と反応する量より過剰の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分を有する多くの実施態様を含む。
【００６０】
処理又は疎水性膜形成性組成物に加えられる１種又はそれより多くの構造（４）のリン含有成分の含有量は、任意量、例えば、組成物の全質量を基準として、０．００１〜９０％、又は０．００１〜８０％、又は０．００１〜７０％、又は０．００１〜６０％、又は０．００１〜５０％、又は０．００１〜４０％、又は０．００１〜３０％、又は０．００１〜２０％、又は０．００１〜１０％であることができる。
【００６１】
非水性溶媒が存在する場合、それは任意量で用いられることができる。例えば、溶媒を、０〜９９．９８９質量％、又は０．０１〜９９．９８９質量％、又は０．０１〜９９．９８９質量％、又は１０〜９９．９８９質量％、又は２０〜９９．９８９質量％、又は３０〜９９．９８９質量％、又は４０〜９９．９８９質量％、又は５０〜９９．９８９質量％、又は０〜６０質量％、又は０〜５０質量％、又は０．１〜４０質量％、又は０．１〜３０質量％、又は０．１〜２０質量％、又は０．１〜１０質量％で用いることができる。疎水性膜形成性又は処理組成物中のホスホン酸含有成分及びシラン含有成分の含有量は、好ましくは０．００１〜１００質量％、又は０．００２〜１００質量％、又は０．０１１〜１００質量％、又は０．００１〜５０質量％、又は５０質量％〜１００％、又は０．００１〜１０質量％、又は０．００１〜２０質量％である。
【００６２】
幾つかの実施態様において、処理組成物は：組成物の全質量を基準として（ｉ）０〜９９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜１００質量％の１種又はそれより多くのシラン及びリン含有化合物；及び（ｉｉｉ）０〜９９．９９９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）；又は組成物の全質量を基準として（ｉ）４０〜９９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜６０質量％の１種又はそれより多くのシラン及びリン含有化合物；及び（ｉｉｉ）０〜５０質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）；又は組成物の全質量を基準として（ｉ）０〜４９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；及び（ｉｉ）０．００１〜５０質量％の１種又はそれより多くのシラン及びリン含有化合物；及び（ｉｉｉ）５０〜９９．９８９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む。
【００６３】
本発明の処理組成物を製造するために、成分は、混合され、撹拌され、任意選択的に加熱される。
【００６４】
１つの実施態様において、ホスホン酸含有成分及びシラン含有成分は反応してホスホン酸及びシラン含有化合物を形成する。１つの実施態様において、以下の反応：
【００６５】
【化７】
0006626121.tif 000008
【００６６】
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｘ1、Ｘ2、及びＸ3は、ここで全てが繰り返されたかのように、上記の基から選択される。）
が起こることができる。多くの実施態様において、シラン含有成分とリン含有成分との反応は、溶媒の添加あり、又はなしで容器内でシラン含有成分及びリン含有成分を混合した際に、室温にて起こる。任意選択的に、組成物は最大１００℃、典型的には８０℃に加熱され、及び／又は少なくとも数分間撹拌されることができる。幾つかの実施態様において、反応は、より長く行うことができ、その完了はＮＭＲにより確認することができる。シラン及びリン含有化合物を形成する反応は、処理組成物への溶媒又は他の添加剤の添加前、添加中、及び／又は添加後に起こることができる。１つの実施態様において、シラン及びリン含有化合物（反応生成物）は、アルキルシリルアルキルホスホネートである。シラン及びリン含有化合物（反応生成物）は、典型的には反応より前のリン含有成分と比較して、溶媒への高い溶解度を有し、典型的には溶媒中の単独のリン含有成分よりも、本発明の処理組成物の一部としてより多量のリン含有成分を溶解することを可能にする。知られている溶媒への単独のリン含有成分の溶解度は、室温にて約０．０１質量％以下であった。本発明の処理組成物において、シラン及びリン含有化合物は、リン含有成分の増加した溶解度を有し、幾つかの場合において、同じ溶媒への未反応のリン含有成分の溶解度と比較して約２倍以上、又は約３倍以上、又は４倍以上、又は５倍以上である。
【００６７】
望む場合には、シラン及びリン含有化合物は、反応混合物から分離されることができ、ニートの組成物において用いられることができ、及び／又はそれを溶媒若しくは溶媒の混合物に溶解して、本発明の処理組成物を製造することができる。室温における液体が要求される場合、シラン含有成分及びリン含有成分のうちの一方又は両方が、シラン及びリン含有化合物が室温にて液体であるのに十分に低い分子量を有する場合、又は過剰なシラン含有成分が用いられ、それが室温にて液体であり、かつ、シラン及びリン含有化合物の溶媒として働く場合、ニートの組成物を本発明の処理組成物として用いることができることに留意されたい。１種の溶媒又は溶媒混合物、又は無溶媒を用いてシラン含有成分及びリン含有成分（及びシラン及びリン含有化合物）を組み合わせることができ、代替的な溶媒又は溶媒混合物は、元の溶媒又は溶媒混合物と置換されることができ、又は処理される基材に関して望まれるように、シラン及びリン含有化合物に加えられて、処理組成物を形成することができる。
【００６８】
代わりに、他の実施態様において、上記で議論されたように、過剰モルのシラン含有成分を、存在する他の非水性溶媒あり又はなしで、存在するリン含有成分に対して加えることができる。反応は、リン含有成分の全てを消費して、シラン及びリン含有化合物を製造し、過剰のシラン含有成分は、処理組成物中に留まることができる。溶媒を、望む場合には、これに加えることができる。
【００６９】
追加の添加剤を、処理又は疎水性膜形成性組成物中で用いることができ、例えばポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、塩酸（３５％）、及び酢酸である。添加剤は、組成物の全質量を基準として、０．０１〜２０質量％、又は０．５〜１０質量％、又は０．１〜１．０質量％の量で存在することができる。
【００７０】
構造（０）のシラン含有成分に加えて、以下の構造（１）及び（２）などの他のシラン含有成分をリン含有成分及び任意選択の溶媒と組み合わせて用いることができる。
【００７１】
【化８】
0006626121.tif 000009
【００７２】
構造（１）において、Ｒ1は水素原子、又は１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和アルキル基を表し；Ｒ2は１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和アルキル基、１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和シクロアルキル基、又は１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和ヘテロシクロアルキル基を表し；Ｒ1及びＲ2は互いに結合して１〜２０個の炭素原子を有し、窒素原子を有する飽和又は不飽和ヘテロシクロアルキル基を形成することができる。構造（１）のシラン含有成分の具体例としては、テトラメチルシリルジメチルアミン（ＴＭＳＤＭＡ）が挙げられる。
【００７３】
【化９】
0006626121.tif 000010
【００７４】
構造（２）において、Ｒ3は水素原子、メチル基、トリメチルシリル基、又はジメチルシリル基を表し；Ｒ4及びＲ5は、各々独立に水素原子、メチル基、アルキル基、又はビニル基を表す。構造（２）のシラン含有成分の具体例としては、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、及びトリメチルシリルジエチルアミン（ＴＭＳＤＥＡ）が挙げられる。
【００７５】
上記の構造（１）により表されるシラン含有成分の例としては、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアミノトリメチルシラン、Ｎ，Ｎ‐ジエチルアミノトリメチルシラン、ｔ‐ブチルアミノトリメチルシラン、アルキルアミノトリメチルシラン、トリメチルシリルアセトアミド、トリメチルシリルピペリジン、トリメチルシリルイミダゾール、トリメチルシリルモルホリン、３‐トリメチルシリル‐２‐オキサゾリジノン、トリメチルシリルピラゾール、トリメチルシリルピロリジン、２‐トリメチルシリル‐１，２，３‐トリアゾール、１‐トリメチルシリル‐１，２，４‐トリアゾールなどが挙げられる。
【００７６】
さらに、上記の構造（２）により表されるシラン含有成分の例としては、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ‐メチルヘキサメチルジシラザン、１，２‐ジ‐Ｎ‐オクチルテトラメチルジシラザン、１，２‐ジビニルテトラメチルジシラザン、ヘプタメチルジシラザン、ノナメチルトリシラザン、トリス（ジメチルシリル）アミンなどが挙げられる。
【００７７】
これらのうちのＮ，Ｎ‐ジメチルアミノトリメチルシラン（ＤＭＡＴＭＳ）を処理組成物中で用いることができる。
【００７８】
例えば、以下のヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、テトラメチルシリルジメチルアミン（ＴＭＳＤＭＡ）、テトラメチルシリルジエチルアミン（ＴＭＳＤＥＡ）、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、ジメチルシリルジエチルアミン（ＤＭＡＤＥＡ）、ジメチルシリルジメチルアミン（ＤＭＳＤＭＡ）、テトラメチルジシラザン（ＴＭＤＳ）、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン（ＢＤＭＡＤＭＳ）、ビス（ジメチルアミノ）メチルシラン（ＢＡＭＳ）、及びこれらの混合物のいずれかを含む本発明の処理組成物において、構造（１）及び（２）などのシラン含有成分を使用することが可能である。
【００７９】
構造（１）及び（２）などの他のシリコーン含有成分が処理組成物中に存在する場合、それは、シラン及びリン含有化合物が存在する限り、任意量で用いられるのがよい。
【００８０】
１つの実施態様において、構造（０）の１種のシラン含有成分が、処理又は疎水性膜形成性組成物中で用いられる。別の実施態様において、２種又はそれより多くのシラン含有成分が、疎水性膜形成性組成物中で用いられる。さらに別の実施態様において、３種又はそれより多くのシラン含有成分が、疎水性膜形成性組成物中で用いられる。１種より多くのシラン含有成分を有する実施態様で、それは全て構造（０）であるか、任意の組み合わせにおいて、構造（０）の成分と構造（１）の成分、及び／又は構造（２）の成分、及び／又はその他との混合物であることができる。
【００８１】
本発明は、例えば疎水性を増加させ、又は表面エネルギーを調整し、又は低ｋ回復に関する表面修飾のための上記の処理組成物の使用方法も含む。
【００８２】
本発明の第一の実施態様による処理組成物により基材の表面を処理する方法は、図１に示されるフロー図、及び図２に示される表面処理装置の主要部分の断面図を参照して記載される。図２に示される表面処理装置は、複数の基材の洗浄及び乾燥を集合的に実施するように構成されたバッチ型装置である。
【００８３】
以下に記載の図面に関連して記載された本発明の方法の実施態様は、「パターン化された基材」に有用であるとして記載されることができるが、凹凸を有するか、上に材料を有さない、ブランクの、パターン化された、構造化された、非構造化である任意の半導体基材又はＭＥＭＳ基材、又はその他を意味する任意の「半導体又はＭＥＭＳ基材」又は「基材」を、本発明の処理組成物により基材を少なくとも部分的にコーティングする本発明の方法において用いることができることが理解される。さらに、以下に記載の特定の実施態様が、リソグラフィー及びエッチングモジュールにおいてパターン化された基材を参照することができるものの、半導体又はＭＥＭＳ基材の製造プロセスの任意の点において、任意の半導体又はＭＥＭＳ基材は、パターン化された基材と置換されることができ、本発明の処理組成物により処理されることができる。加えて、基材は、シリコンベースを含むといわれるものの、ＩＩ‐ＶＩ（Ｚｎ‐Ｓｅ、Ｃｄ‐Ｔｅ）及びＩＩＩ‐Ｖ（Ｇａ‐Ｎ、Ｇａ‐Ａｓ）等の化合物半導体基材を含む任意の知られている又は将来の基材は、それと置き換わることができる。また、以下に記載のパターン化された基材をコーティングする目的が、主にパターン崩壊を防止することであるものの、パターン化された又は他の基材を用いる以下に記載の方法は、本開示のいずれかに記載の本発明の他の利益に関して一次的であることができる。
【００８４】
パターンを有する半導体ウェハは、「パターン化された基材」又は「パターン化された半導体基材」と呼ばれる。基材又はパターン化された基材は、典型的にはシリコンウェハベース上に１つ又はそれより多くの層を有する半導体ウェハである。存在する場合には、その上の層は、半導体ウェハに層を堆積させるのに用いられる複数のリソグラフィー、エッチング、デポジション、平坦化、及び他の工程により堆積したものである。任意の基材又はパターン化された基材上の層は、有機又は無機材料―典型的には金属（Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｔｉ等）、ハードマスク材料（ＴｉＮ、ＴａＮ等）、誘電体（酸化ケイ素、熱的酸化物、ＴＥＯＳ、低ｋ誘電体、Ａｉｒ  ＰｒｏｄｕｃｔｓのＤＥＭＳ  Ｃ８又はＤＥＭＳ  ＡＴＲＰなどのシロキサン含有材料）、及び有機又はポリマー材料（スピンオン低ｋ誘電体、及びパターン化されたフォトレジスト層など）を含むことができる。（しかし、また、本発明の他の実施態様において、半導体又はＭＥＭＳ基材は、上記の集積回路又はＭＥＭＳデバイスの製造プロセスにおける任意の点において上に任意の材料を含むことができる。代替的な基材は、したがって以下の記載においてパターン化された基材と置き換わることができる。本発明の方法を用いて表面を修飾し、湿潤特性を変化させ、及び／又はパターンのパターン崩壊を防止し、及び／又は表面エネルギーを調整することができ、このことは表面間の接着を改善し、又は低下させるのに用いることができる。）
図１の工程Ｓ１０１は、処理タンク３への現像液を用いたパターンの現像、それに次ぐフォトレジストの下の層のエッチング、及びエッチングプロセス後のフォトレジストの除去の後に、パターン化された基材（ウェハ）１を導入することを含む。（本開示に記載の工程は、エッチング工程前又は後に起こることができ、又は代替的な実施態様において、本発明の処理組成物により基材をコーティングするより前に、エッチング工程はない）。図２に示されるように、基材を、基材保持区画２により保持しつつ、導入することができる。
【００８５】
任意選択の工程Ｓ１０２は、基材を化学溶液と接触させることにより、パターン化された基材１を任意選択的に洗浄することを含む。化学溶液は、処理タンク３への洗浄化学溶液供給区画（図示せず）から供給することができる。化学溶液は、エッチングプロセスの前又は後に（パターン化された）基材を洗浄するように設計されたプラズマ、ガス状又は液体組成物の任意の種類であることができる。
【００８６】
任意選択の工程Ｓ１０３は、水（脱イオン水（ＤＩ）又は精製水）であることができ、かつ、工程Ｓ１０２で用いられる化学溶液の成分がウェハ及び処理タンクから除去されるように、処理化学溶液供給区画から処理タンク３に供給されることができる前すすぎ溶液により、（パターン化された）基材１をすすぐことを含む。代わりに、任意選択の前すすぎ溶液は、工程１０４において適用される処理組成物（又は疎水性膜形成性溶液）と混和する有機溶媒であることができる。第一の前すすぎ工程において、有機溶媒を単独で用いることができ、又は代替的な実施態様において（第二及び／又は第三の前すすぎ工程であることができる）有機溶媒前すすぎ工程は、（第一の前すすぎ工程であることができる）水前すすぎ工程の後であることができる。係る溶媒の例としては、水混和性溶媒等の有機溶媒、たとえばアルコール、テトラヒドロフラン、ＩＰＡ、ＴＨＦ、エタノール、メタノール、ブタノール、アセトン、ＤＭＳＯ、ＮＭＰ、グリコールエーテル等が挙げられる。代わりに、前すすぎ溶液は、トルエン、塩化メチレン、キシレン、オクタン、デカン、ドデカン、オクタデカン、ｄ‐リモネン、ナフタレン、置換ナフタレン、テトラヒドロナフタレン、ジメチルシロキサン、又は処理組成物において有用な本開示で列記される任意の溶媒（それは、単独の前すすぎ工程、又は第一の前すすぎ及び／若しくは第二の前すすぎ工程との組み合わせで用いることができる）等の非プロトン性有機溶媒から選択されることができる。１つの実施態様において、第一の前すすぎ組成物は水を含むことができ；第二の前すすぎ組成物は水混和性溶媒を含むことができ；第三の前すすぎ組成物は、非プロトン性有機溶媒又は処理組成物において有用な本開示に記載の任意の溶媒を含むことができる。
【００８７】
工程Ｓ１０４は、基材を、基材の全て又は一部の上で処理組成物（疎水性膜形成性組成物）と接触させることにより、（パターン化された）基材の図３の表面１若しくは４、又は１及び４の両方に膜を形成することを含む。処理又は疎水性膜形成性組成物は、化学溶液供給区画から処理タンク３に供給されることができる。幾つかの実施態様において、基材の表面に保護膜を形成する工程の直前、又は該工程中に、基材の表面に存在する残留量の水も水性含有溶液もない。この実施態様において、任意の溶媒は、処理組成物の導入より前に基材上に存在する場合には、非水性有機溶媒を含む。幾つかの実施態様において、第一の前すすぎ工程は、基材を水と接触させること、次いで基材をアルコール、テトラヒドロフラン、ＩＰＡ、ＴＨＦ、エタノール、メタノール、ブタノール、アセトン、ＤＭＳＯ、ＮＭＰ、グリコールエーテルと接触させることを含む第二の前すすぎ工程、及び基材をトルエン、塩化メチレン、キシレン、オクタン、デカン、ドデカン、オクタデカン、ｄ‐リモネン、ナフタレン、置換ナフタレン、テトラヒドロナフタレン、ジメチルシロキサン、又は処理組成物において有用な任意の溶媒等の有機溶媒と接触させることを含む第三の前すすぎ工程を含むことができる。
【００８８】
任意選択の工程Ｓ１０５は、基材を、処理化学溶液供給区画から処理タンク３に供給されることができる後すすぎ（ｐｏｓｔ‐ｒｉｎｓｉｎｇ）溶液（本開示で後すすぎ（ｐｏｓｔ‐ｒｉｎｓｅ）溶液とも呼ばれる）と接触させることにより、基材から任意の過剰の処理組成物（疎水性膜形成性組成物）をすすぐことを含む。任意選択の後すすぎ工程は、１種又は複数種のすすぎ溶液の１つより多くの適用を含むことができる。１種又は複数種の任意選択の後すすぎ溶液は、１種又は複数種の任意選択の前すすぎ溶液のいずれかと同じ溶液であることができ、又はそれは異なる組成物であることができ、それは、好ましくは処理組成物（疎水性膜形成性組成物）及び任意の追加の１種若しくは複数種の任意選択の後すすぎ溶液の両方と混和性である。１つの実施態様において、後すすぎ方法工程は、基材を有機溶媒、例えばトルエン、塩化メチレン、キシレン、オクタン、デカン、ドデカン、オクタデカン、ｄ‐リモネン、ナフタレン、置換ナフタレン、テトラヒドロナフタレン、ジメチルシロキサンなど、又はこれらの混合物と接触させることを含む第一の後すすぎ工程、それに次ぐ、基材をアルコール、テトラヒドロフラン、ＩＰＡ、ＴＨＦ、エタノール、メタノール、ブタノール、アセトン、ＤＭＳＯ、ＮＭＰ、グリコールエーテルなど、及びこれらの混合物等の水混和性溶媒と接触させることを含むことができる第二の前すすぎ工程、及び水であることができる第三の前すすぎ工程を含むことができる。
【００８９】
任意選択の工程Ｓ１０６は、（パターン化された）基材１を乾燥させることを含む。例えば、（パターン化された）基材１を処理タンク３から引き揚げることができ、その後ガス供給区画（図示せず）から乾燥空気を供給することにより、蒸発乾燥に供する。代わりに、又は加えて、任意選択の減圧乾燥法を用いることができる。
【００９０】
さらに、任意選択の乾燥工程は、乾燥組成物が、乾燥化学供給区画（図示せず）から液体、蒸気、又はミストの形態で、非混合状態又は窒素等のガスと混合された状態で処理タンク３の上部空間に供給され、（パターン化された）基材１が浸漬される水であることができる後すすぎ溶液の水準が、後すすぎ溶液の排出により徐々に低下するように実施することもできる。さらに、乾燥組成物は、ＩＰＡ等のアルコール、又はヒドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）等の低表面張力を有する溶液であることができる。
【００９１】
（パターン化された）基材１に形成されたパターンが、疎水性膜を形成することができる処理組成物により被覆されるため、溶液の接触角θが大きくなる（９０℃近く）場合がある。代替的な実施態様において、角度θは８０〜１２０°であることができる。より大きい接触角は、表面上に導入された（コーティングされた）処理組成物の量を増加させること、又は形成工程Ｓ１０４を複数回繰り返すこと、又は基材の表面に処理組成物を複数回接触させることにより達成することができる。
【００９２】
図３は、複数のパターンライン４を含むパターン４０の一部が、溶液５により湿潤された（パターン化された）基材１に形成された基材を示す。パターンライン４間の距離が空間として規定される場合、及び溶液５の表面張力がγとして規定される場合、パターン４０に適用されるパターン崩壊Ｐに寄与する力は、以下の式：
Ｐ＝２γ（ｃｏｓθ）／空間    （式１）
により表される。
【００９３】
θが９０°に到達し、ｃｏｓθがゼロに到達する場合、したがって乾燥工程中にパターンに適用される溶液の力Ｐが低減することを式から理解することができる。その結果、パターンが乾燥工程中に崩壊することを防止することが可能である。
【００９４】
代替的な実施態様において、処理組成物は、基材上の処理組成物との接触がもたらされる基材及び別の表面間の表面エネルギーを調整するという目的に関して、基材の表面に適用され、それは、２つの表面間の接着性を増加又は減少させるのに用いることができる。
【００９５】
任意選択の工程Ｓ１０７は、（パターン化された）基材１の表面に形成された疎水性膜を除去することを含み、それは、アッシング工程、たとえば乾燥アッシング、及び／又はオゾンガス処理により実施することができる。
【００９６】
本発明の処理組成物を用いる本発明の方法が、（パターン化された）基材に疎水性膜を形成するのに用いられる場合、そうでなければ乾燥工程中に起こる場合があるパターン崩壊を防止するか低減することができる。パターン崩壊は、基材の表面からパターンの上面へ測定されるパターン高さＨ（図３に示される）がより高く、パターンライン４厚さｔがより薄く、パターンライン間の空間がより小さい場合、典型的により悪い。より高く、より薄いパターンラインは、典型的に高いアスペクト比を有すると言われる。
【００９７】
（パターン化された）基材であることができる半導体基材の表面を処理する方法の代替的な実施態様は、図４に示されるフロー図、及び図５に示される表面処理装置の主要部分の断面図を参照して記載される。図５に示される表面処理装置は、（パターン化された）基材に（溶液であることができる）処理組成物を供給することにより、経時的に１つの（パターン化された）基材の処理を実施する単独ウェハタイプである。
【００９８】
工程Ｓ２０１は、スピンチャックに処理される（パターン化された）基材（ウェハ）１０を設置することを含む。基材は、運搬区画（図示せず）によりスピンチャック１１に輸送される。スピンチャック１１は、基材保持及び回転機構であり、それにより（パターン化された）基材１０は実質的に水平に保持され、回転する。
【００９９】
スピンチャック１１は、実質的に垂直の方向に延在した回転シャフト１２と、回転シャフト１２の上端に取り付けられたディスク様スピン基部１３と、スピン基部１３の外周に与えられ、基材を保持するように構成されたチャックピン１３とを含む。
【０１００】
工程Ｓ２０２は、（パターン化された）基材を化学洗浄溶液と接触させる任意選択の工程を含む。（パターン化された基材）１０は、所定の回転速度にて回転し、化学洗浄溶液は、スピンチャック１１上方に与えられたノズル１５から（パターン化された）基材１０の表面の回転中心の近くに供給される。化学洗浄溶液は、例えば硫酸（Ｈ2ＳＯ4）及び過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）の混合物（ＳＰＭ）、又は塩酸溶液であることができる。
【０１０１】
化学洗浄溶液は、用いられる場合には、（パターン化された）基材１０の回転により生じる遠心力を受けることにより、（パターン化された）基材１０表面全体に亘って広げられ、それにより、（パターン化された）基材１０の洗浄工程が実施される。
【０１０２】
工程Ｓ２０３は、第一の任意選択の前すすぎ工程における任意選択の基材の前すすぎ工程を含む。第一の前すすぎ工程は、用いられる場合には、例えば水を含むか、水であることができる。水又は他の前すすぎ組成物は、ノズル１５から（パターン化された基材）１０の表面の回転中心近くに供給されることができる。第一の任意選択の前すすぎ組成物は、（パターン化された）基材１０の回転により生じる遠心力を受けることにより、（パターン化された）基材１０の表面全体に亘って広げられる。その結果、第一の前すすぎは、用いられる場合には、任意選択の工程２０２により（パターン化された）基材１０の表面に残された任意選択の化学溶液を洗い流すように実施される。
【０１０３】
工程Ｓ２０４は、（パターン化された）基材の任意選択の第二の前すすぎ工程を含む。第二の前すすぎ組成物は、用いられる場合には、ＩＰＡ等のアルコールであるか、又はこれを含むことができる。第二の前すすぎ組成物は、ノズル１５から（パターン化された）基材１０の表面の回転中心近くに供給されることができる。第二の前すすぎ組成物は、（パターン化された）基材１０の回転により生じる遠心力を受けることにより、（パターン化された）基材１０の表面全体に亘って広げられる。その結果、第二の前すすぎ工程は、（パターン化された）基材１０の表面に残っている場合には、第一の前すすぎ組成物を第二の前すすぎ組成物で置換し、又は（パターン化された）基材の表面から第一の前すすぎ組成物を除去することができる。第二の前すすぎ溶液は、用いられる場合には、（水であることができる）第一の前すすぎ溶液、及び次又は続く工程で適用される処理組成物（疎水性膜形成性組成物）の両方と混和する有機溶媒であることができる。幾つかの実施態様において、第一の前すすぎ工程は、基材を水と接触させること、それに次ぐ、基材をアルコール、例えばＩＰＡと接触させることを含む第二の前すすぎ工程、及び基材を有機溶媒、例えばグリコールエーテル又は水不混和性溶媒と接触させることを含む第三の前すすぎ工程を含むことができる。
【０１０４】
工程Ｓ２０５は、基材を本発明の処理又は疎水性膜形成性組成物と接触させて、基材（ウェハ）の表面（表面がその上にマスクを有することにより、処理組成物が全体の接触を防止されない限り表面全体）をコーティングすることを含む。処理組成物（疎水性膜形成性組成物）は、ノズル１５から（パターン化された）基材１０の表面の回転中心近くに供給されることができる。
【０１０５】
処理組成物（疎水性膜形成性組成物）は、（パターン化された）基材１０の回転により生じる遠心力を受けることにより、（パターン化された）基材１０の表面全体に亘って広げられる。その結果、低湿潤性を有し、及び／又は他の表面修飾特性を有する疎水性膜が、（パターン化された）基材１０の表面に形成される。オルガノシラン吸着質により修飾される傾向のある材料は、酸化物（二酸化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｄｉｏｘｉｄｅ）、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、熱的酸化物及び低ｋ材料）を含むことができる。オルガノホスホン酸吸着質により修飾される傾向のある材料は、窒化物（窒化チタン、窒化タンタル、窒化アルミニウム）及びある種の（銅、銀又は金を含む）金属表面を含むことができる。
【０１０６】
任意選択の工程Ｓ２０６は、第一の後すすぎ組成物による（パターン化された）基材の任意選択の第一の後すすぎを含む。任意選択の第一の後すすぎ組成物は、ＩＰＡ等のアルコール、又はアルコール溶液であることができる。第一の後すすぎ工程を実施するために、第一の後すすぎ組成物は、ノズル１５から（パターン化された）基材１０の表面の回転中心近くに供給されることができる。第一の後すすぎ組成物は、（パターン化された）基材１０の回転により生じる遠心力を受けることにより、（パターン化された）基材１０の表面全体に亘って広げられる。その結果、第一の後すすぎ工程は、実施される場合には、（パターン化された）基材１０の表面に残された過剰な疎水性膜形成性組成物を除去することができる。
【０１０７】
工程Ｓ２０７は、第二の後すすぎ組成物による（パターン化された）基材を任意選択的にすすぐことを含む。水であることができる第二の後すすぎ組成物は、ノズル１５から（パターン化された）基材１０の表面の回転中心近くに供給されることができる。任意選択の第二の後すすぎ組成物は、（パターン化された）基材１０の回転により生じる遠心力により（パターン化された）基材１０の表面全体に亘って広げられる。その結果、第二の後すすぎ工程は、実施される場合には、（パターン化された）基材１０の表面に残された任意の第一の後すすぎ組成物を除去し、置換し、及び／又は洗い流すことができる。
【０１０８】
任意選択の工程Ｓ２０８は、（パターン化された）基材１０を乾燥させることを含む。本発明の１つの実施態様において、（パターン化された）基材１０をスピニングにより乾燥させることにより、（パターン化された）基材を乾燥させることができ、それは、スピン乾燥工程を呼ぶことができる。（パターン化された）基材１０の回転速度は、（パターン化された）基材１０の表面に残された第一又は第二又は他の後すすぎ組成物を振り落すように、所定のスピン乾燥回転速度に上昇させることができる。
【０１０９】
代替的な実施態様において、（パターン化された）基材１０は、（パターン化された）基材１０が予め導入されたチャンバ内で超臨界状態を作り出すことにより乾燥させることができる。係る状態において、（パターン化された）基材を被覆している第一又は第二又は他の後すすぎ組成物、たとえばＩＰＡは、超臨界流体により置換され、超臨界流体は、チャンバ内の圧力及び温度を適切に変化させることにより気化する。超臨界流体として、ＣＯ2、Ｎ2、Ｈ2、Ａｒ、ＨＦＥなどを用いることが可能である。
【０１１０】
本発明の方法の結果として、（パターン化された）基材１０（上に形成されたパターン）は、疎水性膜により被覆され、したがって流体の接触角θは大きく（９０°近く）される。その結果、ｃｏｓθがゼロに到達するため、乾燥工程中にパターンに適用される、パターン崩壊に寄与する力は、パターン崩壊を防止するか、低減することができるように減少する。半導体基材が上にパターンを含むか、含まないことができる代替的な実施態様において、処理組成物は、基材の表面の１つ又はそれより多くの領域の表面特性を調整し、及び／又は表面の損傷を受けた領域を修復する（例えば低ｋ回復）ことができる。１種又はそれより多くのシラン及びリン含有化合物を含むことができる処理組成物は、基材上の１種又はそれより多くの材料、例えば表面に存在する窒化物及び／又は酸化物に共有結合することができる。
【０１１１】
工程Ｓ２０９は、（パターン化された）基材１０の表面に形成された疎水性膜が除去され、（パターン化された）乾燥基材がさらなる処理に対して準備が整うように、乾燥アッシング及びオゾンガス処理等の例えばアッシング工程を用いることにより、疎水性膜を除去する任意選択の工程を含む。
【０１１２】
１つの実施態様において、処理組成物を基材の表面に接触させる工程、及び表面の少なくとも幾らかの部分に処理組成物のコーティング（疎水性膜）を形成すること（工程Ｓ２０５）の前に実施される任意選択の前すすぎ工程（工程Ｓ２０４）、及び後に実施される後すすぎ工程（工程Ｓ２０６）は、有機溶媒又は有機溶媒混合物の任意の種類を各々含むことができ、それは、好ましくは水及び処理組成物（疎水性膜形成性溶液）の両方と混和する。これらの溶媒組成物としては、アルコール（たとえばＩＰＡ）、グリコールエーテル、他の水混和性溶媒、たとえばＮＭＰ及びＤＭＳＯが挙げられる。他の実施態様において、基材の表面上の１つ又はそれより多くの領域において、処理組成物のコーティング（疎水性膜）を形成するのに用いられる処理又は疎水性膜形成性組成物は、（パターン化された）基材上の水を置換することができず、例えば、本発明の幾つかの処理組成物（疎水性膜形成性組成物）は、水不混和性溶媒を含む。（水不混和性溶媒は、水への１質量％未満の溶解度を有する。）これらの実施態様において、複数工程の前すすぎを用いることが望ましい場合があり、例えば、第一の前すすぎ工程は、基材を水（ＤＩ水など）と接触させることを含むことができ、次いで第二の前すすぎ工程は、基材をアルコール、例えばＩＰＡ、グリコールエーテル、たとえばエトキシエタノール、ブトキシエタノール、エトキシ‐２‐プロパノール、プロポキシエタノール、ブトキシプロパノール、及び他のグリコールエーテル、ＮＭＰ；グリコール、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールと接触させることを含み；第三の前すすぎ工程は、基材を、溶媒、例えばシリコーンオイル、Ｃ1~40脂肪族炭化水素；Ｃ1~40芳香族炭化水素、置換ナフタレン、ｄ‐リモネン、ｌ‐リモネン、ｄｌ‐リモネン、橙皮油、ジペンテン、ハロゲン化炭化水素（上記に列記された例）、フッ素化炭化水素（上記に列記された例）、及びこれらの混合物、又は本開示に記載の有機溶媒のいずれかの混合物であることができる水不混和性有機溶媒と接触させることを含む。幾つかの実施態様において、第二の前すすぎ工程は任意選択である。他の実施態様において、第三の前すすぎ工程は任意選択である。
【０１１３】
明確性のために、用語「前すすぎ工程」及び「前すすぎ組成物」は、処理又は疎水性膜形成性組成物を（パターン化された）基材に適用する前の、（パターン化された）基材をすすぐための組成物（前すすぎ組成物）の適用を指すように用いられる。用語「後すすぎ工程」及び「後すすぎ組成物」は、処理又は疎水性膜形成性組成物を（パターン化された）基材に適用した後の、（パターン化された）基材をすすぐための組成物（後すすぎ組成物）の適用を指すように用いられる。１つより多くの前すすぎ工程、及び１つより多くの前すすぎ組成物、並びに／又は１つより多くの後すすぎ工程、及び１つより多くの後すすぎ組成物がある場合、第一の前すすぎ工程又は後すすぎ工程は、第二の及び／又は他の前すすぎ工程又は後すすぎ工程に対して先に起こる。
【０１１４】
本発明の前すすぎ組成物は、以下のいずれかを含むことができる：水、ＩＰＡ等のアルコール。後すすぎ組成物は、以下のいずれかを含むことができる：ＩＰＡ等のアルコール、水性アルコール又は水。水混和性有機溶媒又は有機溶媒混合物であることができる有用な前すすぎ及び後すすぎ組成物のさらなる例としては、グリコールエーテル、たとえばエトキシエタノール、ブトキシエタノール、エトキシ‐２‐プロパノール、プロポキシエタノール、ブトキシプロパノール、及び他のグリコールエーテル；グリコール、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール；アルコール、たとえばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、アミルアルコール及び他の脂肪族アルコールが挙げられる。２種又はそれより多くの溶媒の混合物を用いることもできる。幾つかの実施態様において、水が、前すすぎ及び／若しくは後すすぎ溶液として用いられない場合があり、並びに／又は水不混和性溶媒が要求される場合があることに留意されたい。
【０１１５】
前すすぎ及び後すすぎ組成物は、空気、不活性ガス、オゾン、及び酸素のうちの１種又はそれより多くを含有する雰囲気下で（例えば金属、誘電体、及び／又はハードマスク層を有するか、又は上に層を有さない）（パターン化された）基材と接触することができる。不活性ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、及び窒素等の希ガスが挙げられる。
【０１１６】
代替的な実施態様において、追加の任意選択のすすぎ工程は、（パターン化された）基材を本発明の処理組成物（疎水性膜形成性組成物）と接触させる前、及び／又は後に与えることができる。
【０１１７】
１つの特定の実施態様において、アルコールすすぎを、処理組成物（疎水性膜形成性組成物）を適用して（パターン化された）基材の表面の少なくとも幾らかの表面に（疎水性）膜を作り出すより前に、水すすぎ工程の後に用い、別のアルコールすすぎ工程を、処理組成物（疎水性膜形成性組成物）が基材の表面の少なくとも幾らかの領域にコーティングされた後に用いることにより、過剰の処理組成物（疎水性膜形成性組成物）を除去することができる。別の実施態様において、１種又はそれより多くの有機溶媒を用いる１つ又はそれより多くのすすぎ工程を、処理組成物（疎水性膜形成性組成物）を基材に適用する前、及び／又は後に加えることができる。１つの実施態様において、溶媒すすぎ工程は、アルコールすすぎ工程に続く。（例えば工程Ｓ２０５において）水をある種の処理組成物（疎水性膜形成性組成物）と混合した際、処理又は疎水性膜形成性組成物の加水分解が生じる場合があり、その結果処理又は疎水性膜形成性組成物のはっ水能を低下させる場合があることが知られている。はっ水能の低下は、パターン崩壊の防止の効果、又は処理組成物の適用の他の利益を低減する。これらの実施態様において、溶媒すすぎをアルコールすすぎ工程の後に本発明の方法に加えることができる。幾つかの実施態様において、水すすぎ工程は、アルコールすすぎ工程に先行することができる。したがって、１つの実施態様において、水すすぎの後に、水を除去するアルコールすすぎがあり、その後に任意選択の有機溶媒すすぎ工程が存在することができ、次いで（パターン化された）基材を処理又は疎水性膜形成性組成物と接触させることができる。
【０１１８】
疎水性膜は、基材上のヒドロキシル基及び脱離器（ハロゲン、アルコキシ基等）間の縮合反応の発生により形成されるか、部分的に形成されることができる。パターン化された基材上に存在する場合、それはパターン崩壊の防止を助ける。
【０１１９】
実施態様が、バッチ型表面処理装置、又は単独ウェハ型表面処理装置に関連して記載されてきたが、バッチ型表面処理装置による、及び単独ウェハ型表面処理装置に関する上記の実施態様において記載された工程を用いることが可能である。
【０１２０】
上記の実施態様において、疎水性膜を除去するアッシング工程は、（パターン化された）基材の乾燥工程の後に実施することができる。しかし、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）プロセスが、乾燥工程の後に実施される場合において、アッシング工程は、疎水性膜がＲＩＥプロセスにおいても除去されるため、実施は必要でない。
【０１２１】
上記のように、本発明の実施態様による表面処理方法において、パターン崩壊は、乾燥工程中にパターンに適用される力が、ｃｏｓθの値により表される湿潤性を制御することにより非常に小さくされるように、それに処理組成物を適用することにより防止することができる。
【０１２２】
本発明の代替的な実施態様において、処理組成物は、パターン形成中にプラズマエッチングプロセスにより損傷を受けた低ｋ膜を回復させるのに用いることができる。プラズマ処理により損傷を受けた表面では、有機膜構造の炭化水素部分のある程度が失われ、多くの親水性官能基（たとえばＯＨ）が形成されている。処理組成物は、親水性基と容易に反応することができ、オルガノシラン成分に結合したアルキル基として炭化水素部分を堆積させ、表面をより疎水性にし、表面上の炭化水素部分を回復させる。
【０１２３】
本発明の別の代替的な実施態様において、処理組成物は、半導体基材の表面に処理組成物を適用する方法により、半導体又はＭＥＭＳ基材の表面を修飾するのに用いることができる。処理組成物は、表面エネルギーを増加させるか、低下させるのに用いることができ、１つの実施態様において、処理組成物は、２つの表面を互いに接着させることができる。処理組成物は、半導体又はＭＥＭＳ基材の表面の一部に保護を与えるマスクを用いつつ適用することができる。
【０１２４】
例１
以下は、本発明の処理組成物の形成の記載である：
【０１２５】
ジメチルオクチルシリルオクタデシルホスホネートの合成
１．９６ｇのクロロジメチルオクチルシラン及び３．２０ｇのオクタデシルホスホン酸（ＯＤＰＡ）を５０ｍＬガラスバイアル内で混合した。バイアルのキャップは緩く閉じられていた。バイアルを、加熱のためにシリコーンオイルのバス内に置き、オイルバス温度を４時間、９０℃に上げた。温度が上昇した際、固体は液体に溶解し、オイルバス温度は、４時間、９０℃にて維持された。混合物を次いで冷却し、ＩＰＡに溶解させ、ろ過した（存在する場合には、未反応のＯＤＰＡを除去する操作）。無色の固体をＩＰＡ蒸発により溶液から再結晶し、固体をＮＭＲ分析（３００ＭＨｚ  Ｂｒｕｋｅｒ  ＮＭＲ）に供した。1Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤ3ＯＤ）δ：０．０（ｓ，６Ｈ、Ｓｉ（ＣＨ3）2  ０．５５（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ、２Ｈ、Ｃ１ＣＨ2）、０．９２（ｔ，Ｊ＝７Ｈｚ、６Ｈ、Ｃ８及びＣ１８’ＣＨ2）、１．２‐１．５（ｍ，４２Ｈ、Ｃ２〜Ｃ７及びＣ３’〜Ｃ１７’ＣＨ2）、１．５‐１．８（ｍ，４Ｈ、Ｃ１’及び ２’ＣＨ2）。ＮＭＲは図６に示される。以下の構造は、構造に対するピーク帰属を示す。
【０１２６】
【化１０】
0006626121.tif 000011
【０１２７】
例２
処理又は疎水性膜形成性組成物は、以下の表に示された量で成分を組み合わせ、室温にて成分を混合することにより製造された。本発明の疎水性膜形成性組成物による、対象の基材の疎水性の変化は、以下のブランケット基材を用いて試験された：
Ｏ3プラズマ４分により損傷を受けた、損傷を受けた低ｋ膜（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＤＥＭＳ  Ｃ８又はＤＥＭＳ  ＡＴＲＰ）。
ＴＥＯＳ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｖａｌｌｅｙ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃｓ（ＳＶＭ）から購入：７０００Å厚さ、未ドープ未圧縮）
【０１２８】
ＴＥＯＳ膜基材を６０秒間希ＨＦ（１：５００）で前処理し、次いでＤＩ水すすぎ及び窒素噴霧乾燥した。この工程は、基材の貯蔵雰囲気における雰囲気酸素又は他の種により生じる表面の任意の変化を取り除くのに実施される。（損傷を受けた低ｋ基材は前処理しなかった。）
ＤＩ水による静的接触角（ｃ／ａ）をゴニオメーターシステム（Ｒａｍｅ‐Ｈａｒｔ、Ｓｕｃｃａｓｕｎｎａ、ＮＪ）により測定した。３回の測定を各片の表面で実施した。測定の算術平均が報告される。
【０１２９】
０秒において、未処理基材の接触角を測定した後、処理又は疎水性膜形成性組成物による基材処理を、多くの基材をある期間の間各処理又は疎水性膜形成性組成物に直接浸漬することにより実施した。各時間間隔において、１つの基材を処理組成物から取り出し、イソプロパノールですすぎ、次いで窒素噴霧乾燥を行い、各々に関して接触角を測定した。
【０１３０】
ゴニオメーター読み取りの生データは、表ＩＩの処理組成物に関して以下の表Ｉに従う。表ＩＩの処理組成物は、表ＩＩの例の各々に関して列記された成分の量（グラムである）を１５０ｍｌガラスビーカーに室温にて加え、２０時間撹拌することにより製造された。
【０１３１】
表Ｉ及びＩＩのデータを生成するのに用いられる上記の試験が、ブランク基材上の窒化チタン膜が前処理なしで用いられたことを除いて繰り返された。ＴｉＮ膜基材は、ＳＶＭ由来であった。ＴｉＮ膜の接触角の変化、及び試験された処理組成物は、表ＩＩＩ及びＩＶである。
【０１３２】
【表１】
0006626121.tif 000012
【０１３３】
【表２】
0006626121.tif 000013
【０１３４】
【表３】
0006626121.tif 000014
【０１３５】
【表４】
0006626121.tif 000015
【０１３６】
比較例：
表Ｖ及びＶＩの比較例は、オクタデシルホスホン酸をＮＭＰに溶解させる試みを示す。１５０ｍｌビーカーを用いた。成分を表に示された温度にて撹拌しつつ、ビーカーに加えた。ビーカー中の混合物の外観を撹拌の２０時間後に記録した。室温にて９９．９８グラムのＮＭＰに溶解したオクタデシルホスホン酸の最大量は０．１８グラムであった。
【０１３７】
【表５】
0006626121.tif 000016
【０１３８】
【表６】
0006626121.tif 000017
【０１３９】
例３：
表ＶＩＩ及びＶＩＩＩＩの例は、オクタデシルホスホン酸の１‐オクタノールを含む溶媒への溶解を示す。１５０ｍｌビーカーを用いた。成分を表に示された温度にて撹拌しつつ、ビーカーに加えた。ビーカー中の混合物の外観を撹拌の２０時間後に記録した。透明な溶液は、溶媒がオクタデシルホスホン酸を溶解させたことを示す。表ＶＩＩ及びＶＩＩＩの例に関して記録された結果は、１‐オクタノールが、オクタデシルホスホン酸に関して、ＮＭＰに対する良好な溶媒であることを示す。オクタノールは、ＮＭＰ単独と比較して、溶液により多くの量のオクタデシルホスホン酸を溶解させる他の知られている溶媒との溶媒混合物中で用いることができる。オクタノールと組み合わせて用いることのできる溶媒としては、制限されないが、上記の有機溶媒のいずれか、並びにグリコールエーテル、プロピレングリコール、及びＮＭＰが挙げられる。
【０１４０】
例７４Ｌと本発明の１１５Ｌ‐Ｐ及び１２６Ｂ、１２６Ｃ、９５Ｙ及び９５Ｘとを比較することにより、シラン含有成分及びリン含有成分を反応させて、シラン及びリン含有反応生成物（シラン及びリン含有化合物）を形成した後、シラン及びリン含有反応生成物が、有機溶媒及び本発明の処理組成物を形成する他の溶媒へのリン含有成分の溶解度を増加させることを理解することができる。比較例は、唯一のある制限された溶媒、例えばＮＭＰに対して、室温において全組成物の約０．０１質量％の溶解を与えた。対照的に、シラン及びリン含有反応生成物は、０．０１質量％超、又は０．０２質量％超、又は０．０３質量％超、又は０．０５質量％超、又は０．０７質量％超、又は０．１質量％超、又は０．２質量％超、又は０．５質量％超、又は０．０１〜２５質量％の量で、多くの知られている溶媒に室温（２４℃）において容易に溶解し、（又は２０質量％から又は７０質量％、又は２０質量％から又は６０質量％）、半導体又はＭＥＭＳ基材の表面の少なくとも幾らかの領域をコーティングする処理組成物の有用性を増大させる。
【０１４１】
【表７】
0006626121.tif 000018
【０１４２】
【表８】
0006626121.tif 000019
【０１４３】
本発明は、特定の実施態様を参照して記載されてきたが、当業者に知られている変形をこれらの実施態様に施すことができ、その変形は依然として本発明の特許請求の範囲内であることが理解される。
本発明は、以下の態様を含んでいる。
（１）１種又はそれより多くのシラン含有成分と、１種又はそれより多くのリン含有成分とを含む混合物を反応させることにより形成されたシラン及びリン含有化合物を含む処理組成物であって、シラン含有成分のうちの少なくとも１種が、以下の構造：
【化１１】
0006626121.tif 000020
（式中、Ｒは水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、又はハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から選択され、ただし構造（０）の前記シラン含有成分中に、窒素又は酸素に結合した水素はなく；
Ｘ1、Ｘ2及びＸ3は、ハロゲン、アルコキシ基、有機酸基、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル及びアミド基からなる群から独立に選択され、ただしＸ1、Ｘ2及びＸ3のうちの少なくとも１つは、ハロゲン、アルコキシ基又は有機酸基からなる群から選択される。）
を有し；
前記１種又はそれより多くのリン含有成分のうちの少なくとも１種が、以下の構造：
【化１２】
0006626121.tif 000021
（式中、ａは１又は２であり、Ｒ1及びＲ2は水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から独立に選択される。）
を有し；
任意選択的に１種又はそれより多くの非水性溶媒をさらに含む、処理組成物。
（２）前記シラン及びリン含有化合物が、以下の構造：
【化１３】
0006626121.tif 000022
（式中、Ｒは、水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から選択され；
Ｘ2及びＸ3は、ハロゲン、アルコキシ基、有機酸基、水素、又は非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、ハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル及びアミド基からなる群から独立に選択され、ただし前記Ｘ2、Ｘ3及びＲ中に窒素又は酸素に結合した水素はなく；Ｒ1及びＲ2は、水素、非置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、非置換アリール基、非置換ヘテロアリール基、置換直鎖、環状及び分岐アルキル基、置換アリール基、又は置換ヘテロアリール基であって、ハロゲン置換直鎖、環状及び分岐アルキル、ハロゲン置換アリール基、又はハロゲン置換ヘテロアリール基から選択される置換アルキル、アリール、及びヘテロアリール基、エーテル、アミン、エステル、アミド及びアルコキシ基から独立に選択される。）
を含む、（１）に記載の処理組成物。
（３）さらに、前記Ｘ1、Ｘ2又はＸ3のうちの少なくとも１つがハロゲンである、（１）に記載の処理組成物。
（４）さらに、前記Ｘ1、Ｘ2又はＸ3のうちの１つ、及び１つだけがハロゲンである、（１）に記載の処理組成物。
（５）さらに、Ｘ2、Ｘ3及びＲが、非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基、又はフッ素置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基から独立に選択される、（１、２又は４）に記載の処理組成物。
（６）構造（０）の前記シラン含有成分が、アルキル基が独立に１〜３０個の炭素であって、炭素に結合した幾つか又は全ての水素と置換されたハロゲンを有することができる炭素を含み、アルコキシ基が任意のＣ1〜Ｃ8アルコキシ基であることができ、アルコキシ基中の幾つか又は全ての水素と置換されたハロゲンを含むことができる、アルコキシジメチルアルキルシラン、ジアルコキシメチルアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシラン、クロロジメチルアルキルシラン、ジクロロメチルアルキルシラン、トリクロロアルキルシラン、アルコキシジエチルアルキルシラン、ジアルコキシエチルアルキルシラン、トリアルコキシアルキルシラン、クロロジエチルアルキルシラン、ジクロロエチルアルキルシランからなる群から選択される、（１）に記載の処理組成物。
（７）前記Ｒが７〜３０個の炭素を含む、（１）、（２）、（４）又は（５）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（８）前記Ｒ1が、置換及び非置換アルキル、アリール及びヘテロアリール基のいずれかにおいて、４〜３０個の炭素原子を含む、（１）、（２）、（４）、（５）又は（７）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（９）構造（４）の前記リン含有成分が、オクタデシルホスホン酸、オクチルホスホン酸、デシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、エイコシルホスホン酸、ドコシルホスホン酸、及びテトラコシルホスホン酸からなる群から選択される、（１）、（３）、（４）又は（６）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（１０）構造（４）の前記１種又はそれより多くのリン含有成分と反応する量より過剰の構造（０）の前記１種又はそれより多くのシラン含有成分を含む、（１）、（３）、（４）、（６）又は（９）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（１１）シリコーンオイル、３，３’，４，４’‐オキシジフタル酸二無水物、ベンジルアルコール、１‐オクタノール、ＮＭＰ、グリコールエーテル、Ｃ1-40脂肪族炭化水素；Ｃ1-40芳香族炭化水素、置換ナフタレン、ｄ‐リモネン、ｌ‐リモネン、ｄｌ‐リモネン、橙皮油、ジペンテン、ハロゲン化炭化水素、フッ素化炭化水素、構造（０）のシラン含有成分、及びこれらの混合物からなる群から選択される１種又はそれより多くの前記非水性溶媒をさらに含む、（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（１２）構造（０）のシラン含有成分、シリコーンオイル、ヘキサン、オクタン、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、イコサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレン、テトラメチルナフタレン、テトラヒドロナフタレン、ｄ‐リモネン、ｌ‐リモネン、ｄｌ‐リモネン、橙皮油、ジペンテン、塩化メチレン、クロロホルム、１，１，１‐トリクロロエタン、トリクロロエチレン；フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、クロロカーボン；フルオロクロロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロクロロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；クロロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロ炭化水素と炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；フルオロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；クロロカーボンと炭化水素、フルオロクロロ炭化水素、フルオロクロロカーボン、クロロ炭化水素、フルオロ炭化水素、フルオロカーボン、又はクロロカーボンとのエーテル；及びこれらの混合物からなる群から選択される１種又はそれより多くの非水性溶媒をさらに含む、（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（１３）構造（０）の前記１種又はそれより多くのシラン含有成分が、クロロトリメチルシラン、クロロジメチルオクチルシラン、トリクロロオクチルアミン、ビス（トリエトキシシリル）エタン、及び（トリデカフルオロ‐１，１，２，２‐テトラヒドロオクチル）トリクロロシランからなる群から選択される、（１）、（３）、（４）、（６）、（９）、（１０）、（１１）又は（１２）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（１４）前記処理組成物が：組成物の全質量を基準として、（ｉ）０．０１〜９９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜６０質量％の１種又はそれより多くの構造（４）のリン含有成分；及び（ｉｉｉ）０〜９９．９８９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む、（１）、（３）、（４）、（６）、（９）、（１０）、（１１）又は（１２））１項に記載の処理組成物。
（１５）前記処理組成物が：組成物の全質量を基準として、（ｉ）４０〜９９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜１０質量％の１種又はそれより多くの構造（４）のリン含有成分；及び（ｉｉｉ）０〜５０質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む、（１）、（３）、（４）、（６）、（９）、（１０）、（１１）又は（１２）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（１６）前記処理組成物が：組成物の全質量を基準として、（ｉ）０．０１〜４９．９９９質量％の１種又はそれより多くの構造（０）のシラン含有成分；（ｉｉ）０．００１〜１０質量％の１種又はそれより多くの構造（４）のリン含有成分；及び（ｉｉｉ）５０〜９９．９８９質量％の非水性溶媒（（ｉ）に含まれる構造（０）のシラン含有成分を除く）を含む、（１）に記載の処理組成物。
（１７）前記シラン及びリン含有化合物が、アルキルシリルアルキルホスホネート、アリールシリルアルキルホスホネート、アルキルシリルアリールホスホネート、アリールシリルアリールホスホネート、ヘテロアリールシリルアルキルホスホネート、アルキルシリルヘテロアリールホスホネート、ヘテロアリールシリルヘテロアリールホスホネート、アリールシリルヘテロアリールホスホネート、及びヘテロアリールシリルアリールホスホネートからなる群から選択される、（１）〜（１６）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（１８）前記シラン及びリン含有化合物が、ジメチルシリルオクタデシルホスホネートを含む、（１）〜（１７）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（１９）オクタノール及びオクタデシルホスホン酸を含む、処理組成物。
（２０）以下の構造：
【化１４】
0006626121.tif 000023
（式中、Ｒ1は水素原子、又は飽和若しくは不飽和アルキル基を表し；Ｒ2は飽和若しくは不飽和アルキル基、飽和若しくは不飽和シクロアルキル基、又は飽和若しくは不飽和ヘテロシクロアルキル基を表し；Ｒ1及びＲ2は、互いに結合して、窒素原子を有する飽和又は不飽和ヘテロシクロアルキル基を形成することができる。）、又は以下の構造
【化１５】
0006626121.tif 000024
（式中、Ｒ3は水素原子、メチル基、トリメチルシリル基、又はジメチルシリル基を表し；Ｒ4及びＲ5は水素原子、メチル基、アルキル基、又はビニル基を各々独立に表す。）
から選択される少なくとも１種のシラン含有成分をさらに含む、（１）〜（１９）のいずれか１項に記載の処理組成物。
（２１）（１）〜（２０）のいずれか１項に記載の処理組成物を含む基材。
（２２）基材の表面の少なくとも一部を、（１）〜（２０）のいずれか１項に記載の処理組成物と接触させる工程を含む、基材の表面を処理する方法。
（２３）前記基材を洗浄する工程；前記接触させる工程より前の、１種又はそれより多くの任意選択の前すすぎ組成物による、１つ又はそれより多くの前すすぎ工程において前記基材を前すすぎする工程；１種又はそれより多くの任意選択の後すすぎ組成物による、１つ又はそれより多くの任意選択の後すすぎ工程において前記基材を後すすぎする工程；及び前記基材を乾燥させる工程から選択される１つ又はそれより多くの任意選択の追加の工程をさらに含む、（２２）に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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