[发明专利]藉由表面合金化以强化半导体装置之金属化系统中铜线之电子迁移表现

权利要求书

1.一种方法，包含：

形成一金属层于一含铜金属区之一显露表面上，该含铜金属区形成于一半导体装置之一金属化系统之一介电材料中；

实行热处理，以形成一合金于该显露表面；以及

移除该金属层之多余材料选择性至该显露表面。

2.如权利要求1所述的方法，其中形成该金属层包含不使用屏蔽而沉积该金属层于该显露表面以及该介电材料上。

3.如权利要求1所述的方法，其中该金属层包含铝。

4.如权利要求3所述的方法，其中移除该多余材料包含建立蚀刻环境，以及移除该多余材料选择性至该含铜金属区以及选择性至该介电材料。

5.如权利要求4所述的方法，其中藉由包含氢氧四甲基铵(TMAH)之湿蚀刻化学，建立该蚀刻环境。

6.如权利要求1所述的方法，其中该金属层以不大于10nm之厚度形成。

7.如权利要求1所述的方法，其中实行该热处理包含在该热处理期间局部调整温度，以在该暴露表面局部调整该金属层的材料的浓度。

8.如权利要求1所述的方法，复包含在该含铜金属区上实行第二热处理，以于形成该金属层前，调整该含铜金属区之结晶性。

9.一半导体装置，包含：

一金属化层，形成于一基板上；

一含铜金属区，侧向嵌入该金属化层之一介电材料中，该含铜金属层具有一顶表面；以及

一合金成分，形成一铜合金层于该顶表面上，并延伸至该含铜金属区内小于该含铜金属区之一半厚度。

10.如权利要求9所述的半导体装置，其中该合金成分包含铝成分。

11.如权利要求9所述的半导体装置，其中该合金成份的浓度，自该顶表面起算大约15nm的距离至少减少至十分之一。

12.如权利要求11所述的半导体装置，其中该含铜金属区复包含一导电位障材料，形成于该含铜金属区之侧壁上。

13.如权利要求9所述的半导体装置，其中该含铜金属区之宽度约为200nm或更小。

14.如权利要求9所述的半导体装置，复包含一介电盖层，形成于该铜合金层上。