[发明专利]防止接触孔内粘附层沉积前预清洗时形成水痕的方法

说明书

本申请提供一种防止接触孔内粘附层沉积前预清洗时形成水痕的方法，包括：提供一晶圆，晶圆中的衬底上形成有层间介质层，层间介质层中形成有接触孔；对晶圆进行预清洗处理，去除接触孔内的自然氧化膜；对晶圆进行三次氮气干燥处理，通过氮气在晶圆表面与接触孔底部形成的伯努利压强差去除预清洗处理在晶圆表面残留的水。在不使用IPA的情形下，仅通过氮气在晶圆表面与接触孔底部形成的伯努利压强差将预清洗处理时残留的水去除，不形成水痕，达到干燥的目的和工艺要求，不影响晶圆制造效率且绿色环保无污染。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种防止接触孔内粘附层沉积前预清洗时形成水痕的方法。

背景技术

在半导体集成电路各个技术节点，栅极、源区和漏区等电极结构都需要通过填充在接触孔(Contact，CT)中的导电插塞来向外引出，接触孔及填充于其中的导电插塞是连接前段制程器件和后段金属连线的关键结构，其既需要有较低的接触电阻，又需要保证和前段制程器件有良好的电学连接性能。

在形成的接触孔中填充导电插塞之前，需要在接触孔的侧壁和底部沉积粘附层，以使后续填充的导电插塞与接触孔之间由良好的附着性，同时防止导电插塞中的金属材料向层间介质层和衬底中的扩散。

粘附层的材料通常为钛和/或氮化钛，接触孔中如果存在自然氧化膜、刻蚀过程残留的聚合物、清洗过程形成的水痕，就会影响接触孔内的粘附层对硅衬底覆盖的均匀性，如图1所示，导电插塞开路的风险极高。

由此，目前使用稀释的氢氟酸(DHF)去除接触孔中的自然氧化膜(native oxide)。然而，该湿法去除自然氧化膜时会形成疏水性晶圆表面，需要消耗大量的异丙醇(IPA)和氮气对晶圆表面进行干燥处理，IPA成本高、安全性差、且破坏环境。

如果不使用IPA，就需要用去离子水(DIW)和喷射清洗技术(Nano spray)来清洗晶圆。在DIW清洗环节，晶圆不停地转动，离心力的原因使得DIW在晶圆边缘停留的时间偏长，晶圆边缘更难干燥从而形成如图2所示的水痕。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种防止接触孔内粘附层沉积前预清洗时形成水痕的方法，用于解决现有技术中接触孔内粘附层沉积前预清洗时使用的IPA破坏环境、不使用IPA易形成水痕的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本申请提供一种防止接触孔内粘附层沉积前预清洗时形成水痕的方法，包括：

提供一晶圆，晶圆中的衬底上形成有层间介质层，层间介质层中形成有接触孔；

对晶圆进行预清洗处理，去除接触孔内的自然氧化膜；

对晶圆进行三次氮气干燥处理，通过氮气在晶圆表面与接触孔底部形成的伯努利压强差去除预清洗处理在晶圆表面残留的水。

优选的，三次氮气干燥处理过程的每一次氮气干燥处理包括两个步骤：步骤一，扫吹晶圆的全表面；步骤二，仅处理晶圆的边缘区域。

优选的，三次氮气干燥处理过程的晶圆转速不同。

优选的，第一次氮气干燥处理过程，晶圆转速为1500r/min-1700r/min，优选1500r/min。

优选的，第二次氮气干燥处理过程，晶圆转速为1900r/min-2100r/min，优选2000r/min。

优选的，第三次氮气干燥处理过程，晶圆转速为2300r/min-2500r/min，优选2500r/min。

优选的，预清洗处理包括以下步骤：

步骤S1，使用稀释的氢氟酸浸泡晶圆，以去除接触孔内的自然氧化膜；

步骤S2，使用去离子水清洗晶圆，以去除实施步骤S1时形成的残留物；