集成电路器件的金属之间的选择性扩散阻挡部的制作方法

本公开内容的实施例总体上涉及集成电路的领域，并且更具体而言涉及集成电路(IC)器件的金属之间的选择性扩散阻挡部以及相关联的技术和构造。

背景技术：

集成电路(IC)器件的新兴互连结构可以包含不同的金属以提高电学性能。然而，不同的金属在结合后端处理所通常使用的温度(例如，高达约400℃)下可以易溶于彼此。不同金属的扩散可能导致金属中的空隙，这可能会不利地影响电学性能或产生诸如电开路之类的缺陷；或者导致金属扩散到电介质材料中，这可能会导致电泄漏、电介质击穿、短路或迁移从而导致器件故障。

附图说明

通过结合附图的以下具体实施方式将容易理解实施例。为了便于描述，相同的附图标记标示相同的结构元件。通过示例的方式而非通过限制的方式在附图的图中示出实施例。

图1示意性地示出了根据一些实施例的采用晶圆形式和采用分割形式的示例性管芯的顶视图。

图2示意性地示出了根据一些实施例的集成电路(IC)组件的截面侧视图。

图3a-b示意性地示出了根据一些实施例的在制造的各个阶段期间的互连组件的截面侧视图。

图4示意性地示出了根据一些实施例的用于选择性沉积扩散阻挡部的金属前体。

图5a-b示意性地示出了根据一些实施例的在制造的各个阶段期间的另一个互连组件的截面侧视图。

图6示意性地示出了根据一些实施例的制造互连组件的方法的流程图。

图7示意性地示出了根据一些实施例的可以包括如本文中所述的互连组件的示例性系统。

具体实施方式

本公开内容的实施例描述了集成电路(IC)器件的金属之间的选择性扩散阻挡部以及相关联的技术和构造。在以下具体实施方式中，参考形成了本说明书的一部分的附图，其中，相同的附图标记标示相同的部分，并且其中，通过说明性实施例的方式示出，在所述说明性实施例中可以实践本公开内容的主题。要理解的是，可以利用其它实施例，并且可以在不脱离本公开内容的范围的情况下作出结构或逻辑变化。因此，不应以限制性意义考虑以下具体实施方式，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物限定。

出于本公开内容的目的，短语“A和/或B”表示(A)、(B)、或(A和B)。出于本公开内容的目的，短语“A、B、和/或C”表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B和C)。

本说明书可以使用基于视角的描述，例如顶/底、中/外、之上/之下等等。这样的描述仅用于便于讨论并且不旨在将本文中所描述的实施例的应用限制为任何特定的取向。

本说明书可以使用短语“在一实施例中”或“在实施例中”，这些短语均指的是相同或不同实施例中的一个或多个实施例。此外，如针对本公开内容的实施例所使用的术语“包括”、“具有”等是同义的。

在本文中可以使用术语“与……耦合”连同其派生词。“耦合”可以意指以下情况中的一种或多种。“耦合”可以意指两个或更多个元件直接物理或电接触。然而，“耦合”也可以意指两个或更多个元件彼此间接接触，但还仍然彼此协作或交互作用，并且可以意指一个或多个其它元件耦合或连接在被认为彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以意指两个或更多个元件直接接触。

在各个实施例中，短语“第一特征形成、沉积、或以其它方式设置在第二特征上”可以意指第一特征形成、沉积、或设置在第二特征之上，并且第一特征的至少一部分可以与第二特征的至少一部分直接接触(例如，直接物理和/或电接触)或间接接触(例如，具有在第一特征与第二特征之间的一个或多个其它特征)。

如本文中所使用的，术语“模块”可以指代以下项、以下项的部分、或包括以下项：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的、或组)、和/或执行一个或多个软件或固件程序的存储器(共享的、专用的、或组)、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其它适合的部件。

图1示意性地示出了根据一些实施例的采用晶圆形式10和采用分割形式100的示例性管芯102的顶视图。在一些实施例中，管芯102可以是由诸如硅或其它适合的材料之类的半导体材料组成的晶圆11的多个管芯(例如，管芯102、103a、103b)的其中之一。多个管芯可以形成在晶圆11的表面上。管芯中个每一个管芯可以是包括如本文中所述的互连组件(例如，图3a-b的互连组件300)的半导体产品的重复单元。例如，管芯102可以包括具有晶体管元件(例如，为一个或多个晶体管器件的移动载流子提供沟道路径的一个或多个沟道体(例如，鳍状物结构、纳米线、平面体等))的电路。互连件104可以形成在一个或多个晶体管器件上并且与一个或多个晶体管器件耦合。例如，互连件104可以与沟道体电耦合，以为阈值电压和/或源极/漏极电流的传送提供栅极电极，以为晶体管器件的操作提供移动载流子。尽管为了简单起见用横贯图1中的管芯102的大部分的行描绘了互连件104，但要理解的是，在其它实施例中可以以管芯102上的各种各样的其它适合的布置来配置互连件104，其包括具有比所描绘的布置小得多的尺寸的垂直和水平特征。

在完成体现在管芯中的半导体产品的制造过程之后，晶圆11可以经历分割过程，在分割过程中管芯中的每个管芯(例如，管芯102)彼此分隔开以提供半导体产品的分立的“芯片”。晶圆11可以是各种尺寸中的任何尺寸。在一些实施例中，晶圆11具有从大约25.4mm到大约450mm的范围的直径。在其它实施例中，晶圆11可以包括其它尺寸和/或其它形状。根据各个实施例，可以采用晶圆的形式10或分割的形式100将互连件104设置在半导体衬底上。本文中所述的互连件104可以包含在逻辑单元或存储器或其组合的管芯102中。在一些实施例中，互连件104可以是片上系统(SoC)组件的部分。互连件104可以包括如本文中所述的互连组件(例如，图3a-b或图5a-b的互连组件300或500)。

图2示意性地示出了根据一些实施例的集成电路(IC)组件200的截面侧视图。在一些实施例中，IC组件200可以包括与封装衬底121电耦合和/或物理耦合的一个或多个管芯(在下文中为“管芯102”)。在一些实施例中，如可以看出，封装衬底121可以与电路板122电耦合。根据各个实施例，在一些实施例中，集成电路(IC)器件可以包括管芯102、封装衬底121和/或电路板122中的一项或多项。可以在根据各个实施例的任何适合的IC器件中实施用于提供选择性扩散阻挡部的本文中所述的实施例。

管芯102可以代表使用诸如结合形成CMOS器件所使用的薄膜沉积、光刻、蚀刻等半导体制造技术、由半导体材料(例如，硅)制成的分立产品。在一些实施例中，管芯102可以是处理器、存储器、SoC或ASIC，可以包括处理器、存储器、SoC或ASIC，或可以是处理器、存储器、SoC或ASIC的一部分。在一些实施例中，电绝缘材料(例如，模塑料或底部填充材料(未示出))可以密封管芯102和/或管芯级互连结构106的至少一部分。

根据各种各样的适合的构造(包括例如，如所描绘的采用倒装芯片的构造与封装衬底121直接耦合)，管芯102可以附接到封装衬底121。在倒装芯片构造中，使用管芯级互连结构106(例如还可以将管芯102与封装衬底121电耦合的凸块、柱体、或其它适合的结构)，将包括电路的管芯102的有源侧S1附接到封装衬底121的表面。管芯102的有源侧S1可以包括有源器件，例如晶体管器件。如可以看出，无源侧S2可以被设置为与有源侧S1相对。

管芯102通常可以包括半导体衬底102a、一个或多个器件层(在下文中为“器件层102b”)以及一个或多个互连层(在下文中为“互连层102c”)。在一些实施例中，半导体衬底102a大体上可以由诸如硅之类的体半导体材料组成。器件层102b可以代表诸如晶体管器件之类的有源器件形成在半导体衬底上的区域。器件层102b可以包括例如诸如沟道体之类的结构和/或晶体管器件的源极/漏极区域。互连层102c可以包括被配置为从器件层102b中的有源器件按照路线发送电信号或将电信号按照路线发送到器件层102b中的有源器件的互连结构(例如，图1的互连件104或相应的图3a-b、图5a-b的互连组件300、500)。例如，互连层102c可以包括水平线(例如，沟槽)和/或垂直插塞(例如，过孔)或其它适合的特征以提供电路径选择(electrical routing)和/或接触部。

在一些实施例中，管芯级互连结构106可以与互连层102c电耦合并且被配置为在管芯102与其它电器件之间按照路线发送电信号。电信号可以包括例如：结合管芯102的操作所使用的输入/输出(I/O)信号和/或电源/接地信号。

在一些实施例中，封装衬底121是具有核和/或内建层(例如，味之素内建膜(ABF)衬底)的基于环氧树脂的层压衬底。在其它实施例中，封装衬底121可以包括其它适合的类型的衬底，例如由玻璃、陶瓷、或半导体材料形成的衬底。

封装衬底121可以包括被配置为将电信号按照路线发送到管芯102或从管芯102按照路线发送电信号的电路径选择特征。电路径选择特征可以包括例如设置在封装衬底121的一个或多个表面上的焊盘或迹线(未示出)和/或内部路径选择特征(未示出)(例如，用于将电信号按照路线发送穿过封装衬底121的沟槽、过孔或其它互连结构)。例如，在一些实施例中，封装衬底121可以包括诸如焊盘(未示出)的路径选择特征，其被配置为接收管芯102的相应管芯级互连结构106。

电路板122可以是由诸如环氧树脂层压件之类的电绝缘材料组成的印刷电路板(PCB)。例如，电路板122可以包括由例如以下材料组成的电绝缘层：聚四氟乙烯；诸如阻燃剂4(FR-4)、FR-1、棉纸之类的酚醛棉纸材料；以及诸如CEM-1或CEM-3或使用环氧树脂预浸材料层压在一起的玻璃织物材料之类的环氧材料。可以穿过电绝缘层形成诸如迹线、沟槽、或过孔之类的互连结构(未示出)以将管芯102的电信号按照路线发送穿过电路板122。在其它实施例中，电路板122可以由其它适合的材料组成。在一些实施例中，电路板122是母板(例如，图7的母板702)。

诸如焊球112之类的封装级互连件可以耦合到封装衬底121上和/或电路板122上的一个或多个焊盘(在下文中为“焊盘110”)以形成相对应的焊接接头，所述焊接接头被配置为在封装衬底121与电路板122之间进一步按照路线发送电信号。焊盘110可以由诸如金属之类的任何适合的导电材料组成，金属包括例如：镍(Ni)、钯(Pd)、金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、以及其组合。在其它实施例中，可以使用将封装衬底121与电路板122物理耦合和/或电耦合的其它适合的技术。

在其它实施例中，IC组件200可以包括各种各样的其它适合的构造，例如倒装芯片和/或引线键合构造、内插器、包括系统级封装(SiP)的多芯片封装构造和/或层叠封装(PoP)构造的适合的组合。在一些实施例中，可以使用在管芯102与IC组件200的其它部件之间按照路线发送电信号的其它适合的技术。

图3a-b示意性地示出了根据一些实施例的在制造的各个阶段期间的互连组件300的截面侧视图。参考图3a，在诸如电介质材料332之类的电绝缘材料中形成第一互连结构330并且在第一互连结构330上形成扩散阻挡部338之后描绘了互连组件300。

在一些实施例中，电介质材料332可以沉积在半导体衬底(例如，图2的半导体衬底102a)上。例如，电介质材料332可以被沉积为在器件层(例如，图2的器件层102b)上形成互连层(例如，图2的互连层102c)的部分。电介质材料332可以由各种适合的材料组成，其包括例如：二氧化硅(SiO₂)、高k电介质材料、低k电介质材料、碳掺杂的二氧化硅、多孔电介质以及类似的材料。在一些实施例中，电介质材料332可以被沉积为层，所述层在一些实施例中可以被称为层间电介质(ILD)。

在一些实施例中，可以通过将开口(例如，沟槽)形成到电介质材料332中并且在沟槽的表面上(例如，在沟槽的侧壁和底部上)形成扩散阻挡部334来形成第一互连结构330。可以沉积金属以大体上填充沟槽并且形成第一互连结构330。扩散阻挡部334可以防止或减少第一互连结构330的金属扩散到电介质材料332中。例如，在一些实施例中，第一互连结构330的金属可以由铜组成并且扩散阻挡部334可以由铜扩散阻挡部(例如，诸如氮化钛(TiN)和/或氮化钽(TaN)之类的金属氮化物)组成。在其它实施例中，第一互连结构330和扩散阻挡部334可以由其它适合的金属组成。在一些实施例中，互连组件300可以不包括扩散阻挡部334。

蚀刻停止膜336可以形成在第一互连结构330上。蚀刻停止膜336可以为蚀刻过程提供蚀刻停止，所述蚀刻过程可以用于形成第二互连结构(例如，图3b的第二互连结构340)的开口339(例如，过孔)。在一些实施例中，蚀刻停止膜336可以由具有与电介质材料332相比不同的蚀刻选择性的材料组成。例如，在一些实施例中，蚀刻停止膜336可以由氮化硅(SiN)或类似的材料组成。在一些实施例中，在沉积金属以形成第一互连结构330之后可以将蚀刻停止膜336沉积在第一互连结构330上。电介质材料332可以沉积在蚀刻停止膜336上并且可以执行图案化过程(例如，光刻和/或蚀刻)以形成穿过经沉积的电介质材料332的开口339以暴露第一互连结构330。在一些实施例中，蚀刻停止膜336还可以用作第一互连结构330的金属与沉积在蚀刻停止膜336上的电介质材料332之间的扩散阻挡部。在一些实施例中，互连组件300可以不包括蚀刻停止膜336。

在一些实施例中，可以形成开口339以暴露第一互连结构330的顶表面上的金属。在一些实施例中，开口339的侧壁由于用于形成开口339的蚀刻过程可以具有锥形轮廓。

根据各个实施例，扩散阻挡部338可以选择性地沉积在第一互连结构330的金属上以减少或防止第一互连结构330的金属与要形成在开口339中的第二互连结构(例如，图3b的第二互连结构340)的另一种不同金属之间扩散。可以通过在不将扩散阻挡部338的金属直接沉积在开口339的侧壁上的情况下将金属(或金属化合物)选择性地沉积在第一互连结构330的金属上来形成扩散阻挡部338。例如，参考图3a和图3b两者，在一些实施例中，扩散阻挡部338的金属可以不被设置在开口339的侧壁上，开口339的侧壁直接位于第二互连结构340的金属与电介质材料332之间。如可以看出，可以在第一互连结构330的金属与第二互连结构340的金属之间的界面处(在开口339的底部)选择性地沉积扩散阻挡部338的金属。在一些实施例中，扩散阻挡部338可以与蚀刻停止膜336的材料耦合(例如，直接接触)。在一些实施例中，扩散阻挡部338可以具有小于或等于20纳米(nm)的厚度。在一个实施例中，扩散阻挡部338可以具有小于或等于5nm的厚度。在其它实施例中，扩散阻挡部338可以具有其它适合的厚度。

在一些实施例中，可以在存在或不存在诸如氢气(H₂)或氨气(NH₃)之类的共反应剂的情况下通过原子层沉积(ALD)或化学气相沉积(CVD)来沉积扩散阻挡部338。在一些实施例中，沉积过程可以利用均配物N,N’-二烃基-二氮丁二烯金属前体(homoleptic N,N’-dialkyl-diazabutadiene metal precursor)。图4示意性地示出了根据一些实施例的用于选择性沉积扩散阻挡部(例如，图3a-b的扩散阻挡部338)的金属前体400。金属前体400可以代表金属二氮丁二烯ALD前体的一般结构，其中R可以代表烃基，并且M可以代表第一行过渡金属。

再次参考图3a-3b，在一些实施例中，可以通过无电镀沉积来沉积扩散阻挡部338。例如，可以通过在第一互连结构330的金属(例如，Cu或Co)上而非在开口339中的侧壁上的电介质材料332上的无电镀沉积来选择性地沉积Ni、Ni/B、Co/W、或Co-X或Ni-X，其中X代表钨(W)、硼(B)、磷(P)、镍(Ni)、铼-锡(ReSn)、锌(Zn)、锰(Mn)、铑(Rh)、钌(Ru)、铬(Cr)、铂(Pt)、锇(Os)、铱(Ir)或其它适合的材料的其中之一。在一些实施例中，表面修改处理可以应用于第一互连结构330的金属的表面以增强或实现扩散阻挡部338的沉积的选择性。例如，对于Ru、MnN和Mn显示了具有除包含二氮丁二烯配体的那些前体之外的前体的ALD和/或CVD选择性的程度。在一些实施例中，表面修改处理可以包括双(二甲氨基)二甲基硅烷、(N,N-二甲氨基)三甲基硅烷、丁基二甲基(二甲氨基)硅烷、和/或双N-丁基二甲基硅烷、以及类似的材料。在一些实施例中，可以用硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、氮(N)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、W、Ni、Re、Zn、Mn、Rh、Ru、Cr、Pt、Os、Ir或其它适合的掺杂剂的其中之一来注入或掺杂扩散阻挡部338的选择性沉积的金属以提高阻挡部特性。例如，在扩散阻挡部338的沉积期间或在沉积之前的单独的不同温度处理中用掺杂剂对扩散阻挡部338进行掺杂，所述掺杂剂使用乙硼烷、硅烷、乙硅烷、氨气、肼、磷化氢、硫化氢、硒化氢或二乙基碲化物或其它适合的气体。在一个实施例中，可以通过将扩散阻挡部338浸透在硅烷或乙硅烷中来将Si添加到选择性沉积的扩散阻挡部338。可以通过将扩散阻挡部338浸透在乙硼烷中来类似地添加硼。在一些实施例中，扩散阻挡部338可以是相对于晶体(non-amorphous)材料、针对给定的厚度提供更好的阻挡部特性的非晶体材料。在一些实施例中，可以通过沉积多个层来形成扩散阻挡部338。例如，在一些实施例中，扩散阻挡部338可以包括不同材料的交替层，例如Ni/W/Ni/W等。在一些实施例中，扩散阻挡部338可以被沉积为ALD或CVD合金。

参考图3b，在将金属沉积到图3a的开口339中以在扩散阻挡部338上形成第二互连结构340之后描绘了互连组件300。可以使用任何适合的过程(包括例如，CVD、ALD、物理气相沉积(PVD)或无电镀沉积)来沉积第二互连结构340的金属。

根据各个实施例，第一互连结构330可以由金属或金属化合物组成，所述金属或金属化合物具有与第二互连结构340的金属相比不同的化学成分。在一些实施例中，扩散阻挡部338可以具有与第一互连结构330和/或第二互连结构340相比不同的化学成分。在一些实施例中，扩散阻挡部338可以具有与扩散阻挡部334和/或蚀刻停止膜336相比不同的化学成分。例如，在一些实施例中，第一互连结构330可以由铜(Cu)组成，扩散阻挡部338可以由诸如镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)或锆(Zr)之类的金属或金属硅化物或金属氮化物组成，其中金属可以是所列出的示例的其中之一，并且第二互连结构340可以由诸如钴(Co)之类的金属组成。在一些实施例中，扩散阻挡部338可以由混合物、化合物、或合金组成，例如具有前体、共反应剂和工艺的适当选择的氮化钨(WN)、硅化镍(NiSi)、Ni/Mn或Fe/Mn。在一些实施例中，第一互连结构330可以由Co组成，并且第二互连结构340可以由Cu组成。在其它实施例中，第一互连结构330和/或第二互连结构340可以由除了Cu或Co之外的金属组成。例如，在一些实施例中，第一互连结构330可以由Cu组成，并且第二互连结构340可以由除Co之外的非Cu的金属(例如，Mo、W、Re、Fe、Ru、Os、Rh、Ir、Ni、Pd或Pt)或金属硅化物(例如，硅化镍或硅化钴)组成。在一个实施例中，锗化铜可以用于形成第一互连结构330或第二互连结构340的其中之一。为了提供另一个示例，在一些实施例中，第一互连结构330可以由非Cu金属(例如，Mo、W、Re、Fe、Ru、Os、Rh、Ir、Ni、Pd或Pt)或金属硅化物(例如，硅化镍或硅化钴)组成，并且第二互连结构340可以由Cu组成。

在一些实施例中，第一互连结构330可以是沟槽结构，并且第二互连结构340可以是过孔结构。在一些实施例中，过孔结构可以具有小于或等于60nm的临界尺寸(CD)。根据各个实施例，互连组件300可以允许使用非Cu金属(例如，Co)的过孔结构(例如，第二互连结构340)的形成，其中没有扩散阻挡部设置在过孔结构的金属与电介质材料332之间(例如，在开口339的侧壁上没有扩散阻挡部)。结合互连组件300所述的技术和构造可以有助于处于窄的临界尺寸和高的高宽比的互连特征(特别是较窄的过孔结构)的金属化。独立于沟槽结构(例如，图3b的第一互连结构330)来填充过孔结构(例如，图3b的第二互连结构340)的过程可以实现更多的过孔填充选项。在过孔结构的侧壁上形成扩散阻挡部(例如，Cu扩散阻挡部)可能是不期望的，因为其可能提供更小的开口(例如，图3a的开口339)，从而导致填充过孔结构更加困难。另外，在过孔结构的侧壁上形成扩散阻挡部可以增大穿过过孔结构的电阻(例如，TaN和TiN比Co的电阻更大)。因此，消除第二互连结构340的金属周围的扩散阻挡部可以增大由金属填充的截面面积，并且减小第二互连结构340的高度与宽度的高宽比，同时增大第二互连结构340的电阻。选择性沉积的扩散阻挡部338可以防止相邻的互连结构的不同金属的混合，这可以通过限制两种金属的运动来减少空隙、电开路和/或短路的数量以及减少泄漏。扩散阻挡部338还可以减少在诸如Cu之类的金属扩散到电介质材料332中并且继而扩散到IC器件的器件层中时可能出现的器件降级。

图5a-b示意性地示出了根据一些实施例的在制造的各个阶段期间的另一个互连组件500的截面侧视图。互连组件500通常可以与结合互连组件300所述的实施例一致，除了互连组件500包括使用双重镶嵌工艺形成的双重镶嵌结构540以外。

参考图5a，在形成根据结合图3a所述的技术的扩散阻挡部334、第一互连结构330、蚀刻停止膜336、开口539和/或扩散阻挡部338之后描绘了互连组件500。开口539可以被配置为允许双重镶嵌互连结构的形成。即，在一些实施例中，在相同的沉积过程期间，可以同时填充与开口539的第一开口539a相对应的过孔结构和与开口539的第二开口539b相对应的沟槽结构。在一些实施例中，可以使用图案化过程将第二开口539b形成在第一互连结构330之上的电介质材料332中，并且随后可以使用图案化过程将第一开口539a形成在第二开口539b中，以暴露第一互连结构330。在形成第一开口539a之后，扩散阻挡部338可以形成在第一互连结构330上。

参考图5b，在沉积金属以形成双重镶嵌结构540之后描绘了互连组件500。在一些实施例中，可以沉积金属以同时填充第一和第二开口539a、539b以形成相应的第二和第三互连结构540a、540b。在一些实施例中，第二互连结构540a可以是过孔结构，并且第三互连结构540b可以是沟槽结构。双重镶嵌结构540的金属可以与结合图3的第二互连结构340的金属所述的实施例一致。

图6示意性地示出了根据一些实施例的制造互连组件(例如，图3a-b的互连组件300或图5a-b的互连组件500)的方法600的流程图。方法600可以与结合图1-5所述的实施例一致，反之亦然。

在602，方法600可以包括提供半导体衬底(例如，图2的半导体衬底102a)。在一些实施例中，半导体衬底可以包括采用晶圆形式的管芯。

在604，方法600可以包括在半导体衬底上沉积电介质材料(例如，图3a-b或图5a-b的电介质材料)。例如，可以沉积电介质材料以在管芯的器件层(例如，图2的器件层102b)上形成互连层(例如，图2的互连层102c)。

在606，方法600可以包括形成第一互连结构(例如，图3a-b或图5a-b的第一互连结构330)，第一互连结构包括第一金属。可以根据结合图3a-b的第一互连结构330所述的技术来形成第一互连结构。在一些实施例中，形成第一互连结构可以包括在电介质材料中形成开口并且将第一金属沉积到开口中。第一金属可以与结合图3a-b的第一互连结构330的金属所述的实施例一致。在一些实施例中，形成第一互连结构包括形成沟槽结构。

在608，方法600可以包括在第一互连结构上形成扩散阻挡部(例如，图3a-b或图5a-b的扩散阻挡部338)。在一些实施例中，可以在第一互连结构的第一金属上选择性地沉积扩散阻挡部的第三金属。例如，可以在第一互连结构与要形成在扩散阻挡部上的第二互连结构之间的界面处沉积第三金属。选择性沉积可以在第一金属上沉积第三金属而不沉积在电介质材料332上，以使得在将第二金属沉积在扩散阻挡部之后，扩散阻挡部的第三金属不会直接设置在第二互连结构的第二金属与电介质材料之间(例如，第三金属不被设置在图3a的开口339的侧壁上)。

扩散阻挡部的第三金属可以与结合图3a-b的扩散阻挡部338的金属所述的实施例一致。在一些实施例中，可以通过ALD或CVD来沉积第三金属。在一些实施例中，形成扩散阻挡部包括用硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、氮(N)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)或碲(Te)中的一种或多种对第三金属进行掺杂。在一些实施例中，选择性沉积第三金属可以包括使用均配物N,N’-二烃基-二氮丁二烯金属前体。在一些实施例中，形成扩散阻挡部可以包括形成多个层。

在610，方法600可以包括形成第二互连结构(例如，图3a-b的第二互连结构或图5a-b的双重镶嵌结构540)，所述第二互连结构包括扩散阻挡部上的第二金属。在一些实施例中，第一金属和第二金属可以具有不同的化学成分。扩散阻挡部(例如，图3a-b或图5a-b的扩散阻挡部338)的材料和第二金属可以具有不同的化学成分。在一些实施例中，第二互连结构是过孔结构。在其它实施例中，第二互连结构可以是双重镶嵌结构。

各种操作以最有助于理解所要求保护的主题的方式依次被描述为多个分立的操作。然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须是顺序相关的。可以使用任何适合的硬件和/或软件将本公开内容的实施例实施到系统中以按照需要进行配置。

图7示意性地示出了根据一些实施例的可以包括如本文中所述的互连组件(例如，图3a-b的互连组件300或图5a-b的互连组件500)的示例性系统(例如，计算设备700)。计算设备700的部件可以容纳在外壳(例如，壳体708)中。母板702可以包括多个部件，包括但不限于处理器704和至少一个通信芯片706。处理器704可以物理地和电气地耦合到母板702。在一些实施方式中，至少一个通信芯片706也可以物理地和电气地耦合到母板702。在其它的实施方式中，通信芯片706可以是处理器704的部分。

根据其应用，计算设备700可以包括可以或可以不物理地和电气地耦合到母板702的其它部件。这些其它部件可以包括但不限于易失性存储器(例如，DRAM)、非易失性存储器(例如，ROM)、闪速存储器、图形处理器、数字信号处理器、密码处理器、芯片组、天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编码解码器、视频编码解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)设备、罗盘、盖革计数器、加速度计、陀螺仪、扬声器、照相机、以及大容量存储设备(例如，硬盘驱动器、光盘(CD)、数字通用盘(DVD)等)。

通信芯片706可以实现用于数据往返计算设备700的传输的无线通信。术语“无线”及其派生词可以用于描述可以通过使用经调制电磁辐射来经由非固体介质传递数据的电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等。该术语并不暗示相关联的设备不包含任何导线，虽然在一些实施例中它们可以不包含导线。通信芯片706可以实施多种无线标准或协议中的任何标准或协议，包括但不限于电气与电子工程师(IEEE)协会标准，包括Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、IEEE 802.16标准(例如，IEEE 802.16-2005修订)、长期演进(LTE)计划连同任何修订、更新、和/或修正(例如，高级LTE计划、超移动宽带(UMB)计划(也被称为“3GPP2”)等)。与IEEE 802.16兼容的宽带无线接入(BWA)网络通常被称为WiMAX网络，即代表微波接入的全球互操作性的首字母缩略词，其为通过IEEE 802.16标准的一致性和互操作性测试的产品的证明标志。通信芯片706可以根据全球移动通信(GSM)系统、通用分组无线服务(GPRS)、通用移动电信系统(UMTS)、高速分组接入(HSPA)、演进的HSPA(E-HSPA)、或LTE网络来进行操作。通信芯片706可以根据增强数据的GSM演进(EDGE)、GSM EDGE无线接入网络(GERAN)、通用陆地无线接入网络(UTRAN)、或演进的UTRAN(E-UTRAN)来进行操作。通信芯片706可以根据码分多址接入(CDMA)、时分多址接入(TDMA)、数字增强无绳电信(DECT)、演进数据优化(EV-DO)、其派生物、以及被指定为3G、4G、5G和更高代的任何其它无线协议来进行操作。在其它实施例中，通信芯片706可以根据其它无线协议来进行操作。

计算设备700可以包括多个通信芯片706。例如，第一通信芯片706可以专用于较短距离的无线通信，例如Wi-Fi和蓝牙；并且第二通信芯片706可以专用于较长距离无线通信，例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等。

计算设备700的处理器704可以包括具有如本文中所述的互连组件(例如，图3a-b的互连组件300或图5a-b的互连组件500)的管芯(例如，图1-2的管芯102)。例如，图1-2的管芯102可以安装在封装组件中，所述封装组件安装在诸如母板702之类的电路板上。术语“处理器”可以指代处理例如来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据转换成可以存储在寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何设备或设备的部分。

通信芯片706还可以包括具有如本文中所述的互连组件(例如，图3a-b的互连组件300或图5a-b的互连组件500)的管芯(例如，图1-2的管芯102)。在其它的实施方式中，容纳在计算设备700内的另一种部件(例如，存储器器件或其它集成电路器件)可以包含具有如本文中所述的互连组件(例如，图3a-b的互连组件300或图5a-b的互连组件500)的管芯(例如，图1-2的管芯102)。

在各个实施方式中，计算设备700可以是移动计算设备、膝上型电脑、上网本电脑、笔记本电脑、超级本电脑、智能电话、平板电脑、个人数字助理(PDA)、超级移动PC、移动电话、桌上型计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数字照相机、便携式音乐播放器、或数字视频记录器。在其它实施方式中，计算设备700可以是处理数据的任何其它电子设备。

示例

根据各个实施例，本公开内容描述了一种装置(例如，互连组件)。装置的示例1可以包括：电介质材料；第一互连结构，所述第一互连结构包括设置在所述电介质材料中的第一金属；第二互连结构，所述第二互连结构包括设置在所述电介质材料中并且与所述第一互连结构电耦合的第二金属；以及扩散阻挡部，所述扩散阻挡部设置在所述第一互连结构与所述第二互连结构之间的界面处，其中，所述第一金属和所述第二金属具有不同的化学成分，所述扩散阻挡部的材料和所述第二金属具有不同的化学成分，并且所述扩散阻挡部的材料并非直接设置在所述第二金属与所述电介质材料之间。示例2可以包括示例1的装置，其中：所述第一金属包括铜(Cu)；并且所述第二金属包括钴(Co)。示例3可以包括权利要求1的装置，其中，所述扩散阻挡部包括金属、金属硅化物或金属氮化物。示例4可以包括示例3的装置，其中，所述扩散阻挡部包括镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)或锆(Zr)。示例5可以包括示例1-4中的任一项的装置，其中，所述第一互连结构包括沟槽结构；并且所述第二互连结构包括过孔结构或双重镶嵌结构。示例6可以包括示例1-4中的任一项的装置，还包括附加的扩散阻挡部，所述附加的扩散阻挡部设置在所述第一金属与所述电介质材料之间，其中，所述附加的扩散阻挡部的材料具有与所述扩散阻挡部的所述材料相比不同的化学成分。示例7可以包括示例1-4中的任一项的装置，还包括蚀刻停止膜，所述蚀刻停止膜设置在所述第二互连结构上并且与所述扩散阻挡部耦合。示例8可以包括示例1-4中的任一项的装置，其中，所述扩散阻挡部包括多个层。示例9可以包括示例1-4中的任一项的装置，其中，所述扩散阻挡部包括用以下各项中的一项或多项进行掺杂的金属：硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、氮(N)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钨(W)、镍(Ni)、铼(Re)、锡(Sn)、锌(Zn)、锰(Mn)、铑(Rh)、钌(Ru)、铬(Cr)、铂(Pt)、锇(Os)、或铱(Ir)。

根据各个实施例，本公开内容描述了一种方法(例如，制造互连组件的)。方法的示例10可以包括：形成包括第一金属的第一互连结构；在所述第一互连结构上形成扩散阻挡部；以及在所述扩散阻挡部上形成包括第二金属的第二互连结构，其中，所述扩散阻挡部设置在所述第一互连结构与所述第二互连结构之间的界面处，所述第一金属和所述第二金属具有不同的化学成分，所述扩散阻挡部的材料和所述第二金属具有不同的化学成分，所述第一互连结构和所述第二互连结构设置在电介质材料中，并且所述扩散阻挡部的材料并非直接设置在所述第二金属与所述电介质材料之间。示例11可以包括示例10的方法，其中，形成所述第一互连结构包括沉积所述第一金属；形成所述第二互连结构包括沉积所述第二金属；所述第一金属包括铜(Cu)；并且所述第二金属包括钴(Co)。示例12可以包括示例10的方法，其中，形成所述扩散阻挡部包括在所述第一互连结构的所述第一金属上选择性地沉积第三金属。示例13可以包括示例12的方法，其中，形成所述扩散阻挡部包括选择性地沉积镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、或锰(Mn)。示例14可以包括示例12的方法，其中，形成所述扩散阻挡部包括用以下各项中的一项或多项对所述第三金属进行掺杂：硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、氮(N)、磷(P)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钨(W)、镍(Ni)、铼(Re)、锡(Sn)、锌(Zn)、锰(Mn)、铑(Rh)、钌(Ru)、铬(Cr)、铂(Pt)、锇(Os)、或铱(Ir)。示例15可以包括示例12的方法，其中，通过原子层沉积(ALD)或化学气相沉积(CVD)来执行选择性沉积所述第三金属。示例16可以包括示例12的方法，其中，选择性沉积所述第三金属包括使用均配物N,N’-二烃基-二氮丁二烯金属前体。示例17可以包括示例10-16中的任一项的方法，其中，形成所述第一互连结构包括形成沟槽结构；并且形成所述第二互连结构包括形成过孔结构。示例18可以包括示例10-16中的任一项的方法，还包括：在形成所述扩散阻挡部之前形成附加的扩散阻挡部，所述附加的扩散阻挡部设置在所述第二金属与所述电介质材料之间，其中，所述附加的扩散阻挡部的材料具有与所述扩散阻挡部的所述材料相比不同的化学成分。示例19可以包括示例10-16中的任一项的方法，还包括：在形成所述扩散阻挡部之前在所述第二互连结构上形成蚀刻停止膜，其中，在形成所述扩散阻挡部之后，所述蚀刻停止膜与所述扩散阻挡部耦合。示例20可以包括示例10-16中的任一项的方法，其中，形成所述扩散阻挡部包括形成多个层。

根据各个实施例，本公开内容描述了一种系统(例如，计算设备)。计算设备的示例21可以包括：电路板；以及管芯，所述管芯与所述电路板耦合，所述管芯包括：半导体衬底；电介质材料，所述电介质材料设置在所述半导体衬底上；第一互连结构，所述第一互连结构包括设置在所述电介质材料中的第一金属；第二互连结构，所述第二互连结构包括设置在所述电介质材料中并且与所述第一互连结构电耦合的第二金属；以及扩散阻挡部，所述扩散阻挡部设置在所述第一互连结构与所述第二互连结构之间的界面处，其中，所述第一金属和所述第二金属具有不同的化学成分，所述扩散阻挡部的材料和所述第二金属具有不同的化学成分，并且所述扩散阻挡部的材料并非直接设置在所述第二金属与所述电介质材料之间。示例22可以包括示例21的装置，其中，所述第一金属包括铜(Cu)；并且所述第二金属包括钴(Co)。示例23可以包括示例21-22中的任一项的装置，其中，所述第二互连结构是双重镶嵌结构。示例24可以包括示例21-22中的任一项的计算设备，其中，所述管芯是处理器；并且所述计算设备是移动计算设备，所述移动计算设备包括以下各项中的一项或多项：天线、显示器、触摸屏显示器、触摸屏控制器、电池、音频编码解码器、视频编码解码器、功率放大器、全球定位系统(GPS)设备、罗盘、盖革计数器、加速度计、陀螺仪、扬声器、以及照相机。

各个实施例可以包括以上所述的实施例的任何适合的组合，以上所述的实施例包括以结合形式(和)上文中(例如，“和”可以是“和/或”)所述的实施例的替代物(或)实施例。此外，一些实施例可以包括一个或多个制作的物品(例如，非暂态计算机可读介质)，其具有存储在其上的指令，在执行指令时产生上述实施例中的任何实施例的动作。此外，一些实施例可以包括具有用于执行以上所述的实施例的各种操作的任何适合的模块的装置或系统。

对所例示的实施方式的以上描述(包括在摘要中所述的内容)并非旨在是详尽的或者将本公开内容地实施例局限于所公开的精确形式。如相关领域中的技术人员将认识到的，虽然出于说明性目的在本文中描述了具体的实施方式和示例，但在本公开内容的范围内的各种等效修改是可能的。

鉴于以上的具体实施方式，可以对本公开内容的实施例做出这些修改。在所附权利要求中所使用的术语不应被解释为将本公开内容的各个实施例局限于说明书和权利要求书中所公开的具体的实施方式。相反，范围要完全由根据权利要求诠释的建立的原则所解释的所附权利要求来确定。