[发明专利]一种改善氮掺杂碳化物堆叠后的清洁产生水痕的方法

说明书

本发明提供一种改善氮掺杂碳化物堆叠后的清洁产生水痕的方法，包括：提供将第二氮掺杂碳化物层作为上表面层的半导体结构，第二氮掺杂碳化物的表面具有疏水性的硅‑碳‑氢‑氮化合物；用水对第二氮掺杂碳化物的表面进行冲洗，以去除表面污物；用异丙酮冲洗表面，使异丙酮与表面残余的水相融合；利用氮气对表面吹喷，将已溶于异丙酮的水带离表面。本发明在喷水清洗步骤后增加异丙酮的冲洗，由于异丙醇与水有极佳的互溶性可与水完全融合，且由于异丙醇具有很好的挥发性，可辅以氮气吹喷即可容易的将已溶于异丙醇的水份由于其挥发的特性带离氮掺杂的碳化物(NDC)表面，进而避免残留水痕所导致后续覆盖薄膜所放大的隆起问题，从而提高产品良率。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造方法，特别是涉及一种改善氮掺杂碳化物堆叠后的清洁产生水痕的方法。

背景技术

在半导体晶片最后的铜导线制程中，由于四甲基硅烷(4MS，Tetramethylsilane)与胺(NH3)反应会形成氮掺杂的碳化物，并以此作为后续刻蚀的保护层(牺牲层)且可防止水气及氧接触到铜而氧化了，但反应后的表面因含有未反应完全而产生硅-碳-氢-氮的化合物，这会使得表面变成疏水性质，而在后续的喷水清洁的步骤后，会因为疏水的特性而造成水痕的现象(wafer mark)，水痕在后续的堆叠层叠上去之后就会产生隆起(bump)，而严重的隆起物在化学机械研磨的制程中就很容易导致结构的破坏(pattern fail)。

为了解决上述问题，需要提出一种新的改善氮掺杂碳化物堆叠后的清洁产生水痕的方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改善氮掺杂碳化物堆叠后的清洁产生水痕的方法，用于解决现有技术中由于金属层上的氮掺杂碳化物表面含有未完全反应生成的硅-碳-氢-氮的化合物，使得表面具有疏水性而导致后续形成堆叠层后会产生隆起，从而导致结构被破坏的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种改善氮掺杂碳化物堆叠后的清洁产生水痕的方法，至少包括以下步骤：步骤一、提供将第二氮掺杂碳化物层作为上表面层的半导体结构，所述第二氮掺杂碳化物的表面具有疏水性的硅-碳-氢-氮化合物；步骤二、用水对所述第二氮掺杂碳化物的表面进行冲洗，以去除所述表面污物；步骤三、用异丙酮冲洗所述表面，使异丙酮与所述表面残余的水相融合；步骤四、利用氮气对所述表面吹喷，将已溶于异丙酮的水带离所述表面。

优选地，所述步骤一中的半导体结构还包括：金属层、位于该金属层上的第一氮掺杂碳化物层、位于所述第一氮掺杂碳化物层上的TEOS层、位于所述TEOS层上的低介电层以及位于所述低介电层上的步骤一中所述第二氮掺杂碳化物层。

优选地，形成所述半导体结构的方法包括以下步骤：(1)形成所述金属层；(2)在所述金属层上形成所述第一氮掺杂碳化物层；(3)在所述第一氮掺杂碳化物层上形成所述TEOS层；(4)在所述TEOS层上沉积形成低介电层；(5)在所述低介电层上形成所述第二氮掺杂碳化物层。

优选地，形成所述低介电层的方法为化学气相沉积法。

优选地，所述低介电层的材料为BDII。

优选地，形成所述第一、第二氮掺杂碳化物层的方法为：提供四甲基硅烷和氨，使得二者完全反应形成所述第一、第二氮掺杂碳化物层。

优选地，步骤一中所述硅-碳-氢-氮化合物的形成方法为：提供四甲基硅烷和氨，使得二者发生不完全反应形成所述硅-碳-氢-氮化合物。

优选地，所述第一氮掺杂碳化物层的厚度为250埃。

优选地，所述TEOS层的厚度为150埃。

优选地，所述低介电层的厚度为1570埃。

优选地，所述第二氮掺杂碳化物层的厚度为100埃。

优选地，所述TEOS层最终分解形成二氧化硅层。