专利名称：可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法
技术领域：
本发明是有关于一种双镶嵌工艺的表面处理的方法，特别是关于一种可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法。
背景技术：
在双镶嵌工艺里，当完成中介窗与沟槽的蚀刻工艺后，需进行一表面处理工艺，来分别针对中介窗的刻蚀残留物和/或金属表面氧化物进行移除与沟槽表面进行改质来增进阻障层与内金属介电层表面的附着力。
在现今技术里，有两种用电浆进行表面处理的方法。一是等向电浆，如图1所示，二是单向电浆，如图2所示。在等向电浆中，离子的运动方式是杂乱无序的，所以中介窗12的底部和沟槽10表面会同时受到电浆离子的作用。在单向电浆中，离子在同一方向运动。现有工艺中，离子运动垂直于中介窗底部和沟槽10表面，所以中介窗12的底部和槽10表面也同时受到电浆离子的作用。以上分析表现，现今技术中的两种电浆表面处理方法都无法针对实际工艺的需要，对中介窗口12的底部和沟槽10的表面而分别进行适当的处理。但是，在实际工艺开发中，中介窗12底部和沟槽10表面的材质是不一样的，而处理的目的也是不一样的。例如，中介窗底部的材质是金属，处理的目的是清除刻蚀残余物和/或金属表面氧氧化物。而沟槽表面是内金属介电材料。表面处理的目的是清除表面残余物和/或增进阻碍金属层和介质层表面的附着力。很显然，目前的技术不能满足这一要求。
因此，本发明针对上述问题提供一种可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽表面分开进行表面处理的方法。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其能达到依据工艺对中介窗与沟槽表面状态不同需求的目的，而分别对中介窗底部与沟槽表面进行表面处理。
本发明的另一目的，在于提供一种可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，它揭露一种藉由具有倾斜角度的电浆来对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理，因为电浆的倾斜角度可以因中介窗与沟槽比例进行调整，因而提供一种更具自由度的表面处理方式。
本发明的再一目的，在于提供一种可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其能够获得更佳的中介窗底部与沟槽表面状态。
为达以上的目的，本发明提供一种可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其主要包括有下列步骤，提供一具有集成电路组件的半导体基底，而半导体基底上依序形成有一金属层与一内金属介电层，且内金属介电层上已依序形成一中介窗与一沟槽；根据中介窗18底部的需求，对中介窗底部进行一第一次电浆表面处理；以及再根据沟槽20表面的需求，对沟槽表面进行一第二次电浆表面处理，其中第二次电浆表面处理时的离子束前进方向与该中介窗底部的法线成一角度。
图1至图2为习知利用电浆对双镶嵌构造的中介窗与沟槽进行表面处理的示意图。
图3为一针对一完成铜双镶嵌工艺的半导体基底的中介窗与沟槽结构部分的示意图。
图4是为本发明使用的机台示意图。
图5是为本发明针对中介窗底部进行表面处理的示意图。
图6是为本发明对沟槽表面进行表面处理的示意图。
图标说明10沟槽12中介窗14金属层16内金属介电层18中介窗20沟槽22控制发射电磁24操纵电磁26气体离子28电浆30电浆
具体实施例方式
本发明是一种可对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽表面进行分开前处理的方式，首先参阅图3，提供一表面已形成有集成电路等基础组件的半导体基底(图中未示)，再依序于半导体基底上形成一金属层14与内金属介电层16，对半导体基底进行一双镶嵌工艺，用以在内金属介电层16形成一底部宽度为a，颈部长度为b的中介窗18与一沟槽20，即完成双镶嵌工艺，当然双镶嵌工艺的刻蚀顺序与刻蚀终止层的使用等步骤，于此并非本发明的重点，是不再赘述。
接下来，首先，藉由a，b值来获得一特定角度θ0的数值，其θ0的取指方式为tanθ0＝a/b，如图3显示，且当欲使电浆方向成一倾斜角度时，可采用一相隔距离较遥远电浆装置(如图4显示)来产生，这样就可以通过控制发射电磁22与操纵电磁24的磁力大小，来决定解离后的气体离子26电浆可能产生的偏转角度，同时旋转晶圆(于图中未示)。当电浆产生的离子运动方向和中介窗18底部的法线方向的角度大于或等于θ0时，电浆的离子无法到达中介窗18底部，从而中介窗18底部不受电浆离子的作用。这样就达到本发明之目的欲使用具斜角度的电浆束来对双镶嵌工艺后之中介窗18与沟槽20表面分开进行表面处理。
接着进行工艺参数(recipe)的设定。首先根据中介窗18底部的需求，设定工艺参数，对晶圆进行第一次电浆处理。然后再根据沟槽20表面的需求，设定工艺参数，再对晶圆进行第二次电浆处理。
本发明进行中介窗底部与沟槽表面之处理过程时，首先进行一中介窗18底部的表面处理。根据工艺需求来用单向或等向的电浆来进行表面处理，于图5中是举例以单向电浆28来移除刻蚀工艺中的位于中介窗18底部残余物和氧化层，避免金属层氧化层或刻蚀残余物引起的导电度不佳的情况。
再根据沟槽20表面的需求，如图6所示，以离子束轰击方向与中介窗18底部平面之法线夹角值为θ的电浆30，同时旋转晶圆，来进行沟渠20表面处理。由于电浆30产生的离子运动方向和中介窗18底部的法线方向的角度大于或等于θ0时，电浆30的离子无法到达中介窗18底部，从而降低中介窗18底部的受电浆离子作用的机会。如此即可针对得到良好的沟槽20表面处理成效，使后续工艺中沉积于沟槽20表面的阻障金属(于图中未示)能与沟槽20表面获得良好的附着力，且藉由这种方式可以利用角度θ值的大小来针对所要处理的表面进行表面处理。
当然，此种藉由控制发射电磁22与操纵电磁24的磁力大小，来决定解离后的气体离子26电浆所产生的偏转角度，而达到使用具倾斜角度的电浆束来分开进行表面处理的方式扩大了使用电浆进行表面处理时对受处理物体表面状态的自由度，因此同样地本发明方式也可以应用在其它需要使用电浆来进行表面处理的工艺。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能仅以此来限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，均应涵盖在本发明的专利范围内。
权利要求
1.一种可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其包括有下列步骤提供一具有集成电路组件的半导体基底，其上依次形成有一金属层与一内金属介电层，而该内金属介电层上已依次形成一中介窗与一沟槽；对该中介窗底部进行一第一次电浆表面处理；以及对该沟槽表面进行一第二次电浆表面处理，且该第二次电浆表面处理时的离子束前进方向与该中介窗底部的法线成一角度。
2.根据权利要求1所述的可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其中该角度的tan值需大于以该中介窗底部宽度为分子，以该中介窗颈部长度为分母所得的数值。
3.根据权利要求1所述的可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其中该第二次电浆处理的电浆是利用一相隔距离较遥远电浆装置来产生。
4.根据权利要求3所述的可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其中该电浆装置是藉由一控制发射电磁与一操纵电磁的磁力大小，来决定解离后的气体离子电浆所产生的偏转角度。
5.根据权利要求1所述的可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其中该第一次电浆表面处理是移除该金属层表面的氧化物。
6.根据权利要求1所述的可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其中该中介窗与沟槽是利用刻蚀制程所形成。
7.根据权利要求6所述的可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其中该第一次电浆表面处理是移除该刻蚀制程后残留于金属层表面的刻蚀残留物。
8.根据权利要求1所述的可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其中该第二次电浆表面处理制程后，可于该沟槽与该中介窗沉积一阻障金属层。
9.根据权利要求1所述的可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其中该第二次电浆表面处理是为了增进该阻障金属层与该沟槽表面的附着力。
10.根据权利要求6所述的可分别对双镶嵌工艺的中介窗与沟槽进行表面处理的方法，其中该第二次电浆表面处理可清除该沟槽表面的刻蚀残余物。
全文摘要
本发明提供一种利用具有倾斜角度的电浆来分别针对双镶嵌工艺的中介窗的底部与沟槽的表面进行表面处理的方法，其能达到在中介窗与沟槽刻蚀工艺后针对中介窗底部的刻蚀残留物和/或金属表面氧化物进行移除，以及对沟槽表面进行表面处理，来避免可能产生的电性不佳与增加沟槽表面与阻障金属层的附着力之目的，进而解决通常技术里无法针对中介窗与沟槽分别进行表面处理的缺点。
文档编号H01L21/768GK1632940SQ20031012269
公开日2005年6月29日 申请日期2003年12月24日 优先权日2003年12月24日
发明者郭强 申请人:上海宏力半导体制造有限公司