[发明专利]提高集成电路中互连金属化性能的方法和组合物

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

衬底；以及

定义在衬底上的多个互连金属线，每个互连金属线具有阻止电迁移有组合物，组合物包括，

一定重量百分比的铝；

一定重量百分比的铜；以及

一定重量百分比的锌。

2.根据权利要求1的半导体器件，其中锌的重量百分比小于约4。

3.根据权利要求1的半导体器件，其中锌的重量百分比在约1和2之间。

4.根据权利要求2的半导体器件，其中铜的重量百分比约0.5。

5.根据权利要求1的半导体器件，其中阻止电迁移组合物的结构包括，

铝和锌的固溶体。

6.根据权利要求5的半导体器件，其中固溶体为晶粒形式，晶粒以晶粒间界为边界，其中结构还包括，

限定在晶粒间界中的铝和铜的沉积物。

7.根据权利要求6的半导体器件，其中发生铝从晶粒间界的电迁移并使铝从晶粒电迁移，其中选择锌的重量百分比以限定铝固溶体，并阻止铝从晶粒电迁移。

8.一种在衬底上制造互连金属层的方法，包括：

在衬底上淀积金属化组合物，组合物包括铝组分、铜组分和锌组分。

9.根据权利要求8在衬底上制造互连金属层的方法，其中锌的重量百分比小于约4。

10.根据权利要求8在衬底上制造互连金属层的方法，其中锌组分的重量百分比在约1和2重量百分比之间。

11.根据权利要求10在衬底上制造互连金属层的方法，其中铜的重量百分比约0.5。

12.根据权利要求8在衬底上制造互连金属层的方法，其中互连金属层的结构包括铝和锌的固溶体。

13.根据权利要求12在衬底上制造互连金属层的方法，其中固溶体为晶粒形式，晶粒以晶粒间界为边界，其中结构还包括，

限定在晶粒间界中的铝和铜的沉积物。

14.根据权利要求13在衬底上制造互连金属层的方法，其中电迁移会从晶粒间界损耗铝并使铝从晶粒迁移，锌的重量百分比小于约4以推迟铝从晶粒的迁移。

15.根据权利要求14在衬底上制造互连金属层的方法，其中锌组分的重量百分比在约1和2重量百分比之间。

16.一种具有提高互连金属化性能的半导体器件，包括：

具有以晶粒间界为边界的晶粒的互连金属层，晶粒间界有大量限定在晶粒中的铝和铜的沉积物；

至少一个金属层，金属层具有以晶粒间界为边界的晶粒，晶粒包括铝和锌的固溶体，晶粒间界包括铝和铜的沉积物，由此电迁移会从晶粒间界损耗铝并使铝从晶粒迁移，锌通过阻止铝从晶粒迁移有效地改善了互连金属化性能。

17.根据权利要求16的半导体器件，其中所述层包括一定重量百分比的铝、一定重量百分比的铜、以及一定重量百分比的锌，并且其中锌的重量百分比小于约4。

18.根据权利要求16的半导体器件，其中所述层包括一定重量百分比的铝、一定重量百分比的铜、以及一定重量百分比的锌，并且其中锌的重量百分比在约1和2之间。

19.根据权利要求16的半导体器件，其中所述层包括一定重量百分比的铝、一定重量百分比的铜、以及一定重量百分比的锌，并且其中锌的重量百分比在约1和2之间，并且其中铜的重量百分比在约0.5±0.4。

20.根据权利要求17的半导体器件，还包括：

选择锌的重量百分比以限定铝固溶体，并阻止铝从晶粒电迁移，并且基本上不增加金属层的电阻率。