阅读说明：本技术 金属结构、器件和方法 (Metal structure, device and method ) 是由 D.J.齐拉思 M.麦克斯温尼 J.法默 A.S.乔杜里 于 2019-05-21 设计创作，主要内容包括：本文提供金属结构,所述金属结构可以包括钴合金、镍合金或镍,以及有关的设备和方法。所述金属结构可以通过化学气相沉积(CVD)来被形成,并且可以包括在CVD过程期间所使用的前体材料的痕量。(Provided herein are metal structures, which may include cobalt alloys, nickel alloys, or nickel, and related devices and methods. The metal structure may be formed by Chemical Vapor Deposition (CVD) and may include trace amounts of precursor materials used during the CVD process.)

金属结构、器件和方法

背景技术

集成电路（IC）器件通常包括电路元件、诸如晶体管、电容器和电阻器，其被形成在半导体衬底内或其上。互连结构用于将分立的电路元件电耦合或连接到功能电路中。

具体实施方式

常规互连结构可以由铜（Cu）或钨（W）形成。然而，当尝试缩减互连的大小的时候，铜和钨可呈现困难。例如，当使用铜或钨的时候，特别是在互连在大小方面减小时，互连的无空隙制造是困难的。当使用钨的时候，还可以使用屏障/粘附层（例如钽（Ta）屏障）和成核层；然而，成核层倾向于具有相对高的电阻，并且钨的处理通常依赖于化学气相沉积（CVD）或共形过程，其可引起互连结构中不合期望的接缝、锁眼或其组合。当使用铜的时候，互连结构的电阻率可随着结构尺寸减小而增大，并且不合期望的电迁移可恶化。

在互连中可以使用其它材料。例如，钴（Co）可具有比钽屏障和钨成核层更低的电阻率，比铜更高的熔点（其导致用于扩散的相对高的激活能量，从而减轻电迁移并且改善可靠性），在退火时再结晶的能力（从而实现用于更好间隙填充的回流），和/或比铜更好的用于氧化的粘附强度。

尽管如此，使用钴作为金属互连材料由于以下事实而可能是具有挑战性的：钴互连易受腐蚀，尤其是在小于9的pH下。然而，采用在制造期间具有较高pH的解决方案可能不实际或不可能。可以与基于钴的互连结构相关联的其它挑战可包括应力引发的空隙化。

本文中所提供的是包括与钴相比可能更不易受腐蚀的钴合金、镍、镍合金或其组合的金属互连，以及用于制造这样的互连的技术和前体材料。本文中所提供的金属互连的一些实施例与先前的钴互连相比可能更不易受腐蚀，而同时具有或维持低电阻、可靠性或其组合。本文中所提供的金属互连的一些实施例与先前的钴互连相比可能更不易受应力引发的空隙化或电迁移中的至少一个。在特定的实施例中，本文中所提供的互连的金属合金具有比先前的钴互连更高的熔点。本文中所公开的金属互连的一些实施例可具有比先前的钴互连更高的激活能量，从而减小相互扩散、应力引发的空隙化和/或电迁移。本文中所提供的金属合金的一些实施例与先前的钴互连相比可能更不易受腐蚀和空隙迁移，其可导致经改善的线端产出。

在以下的详细描述中，参考附图，所述附图形成本文的一部分，其中类似的数字自始至终指代类似的部分，并且其中作为图示而示出可以实施的实施例。要理解的是，可以利用其它实施例，并且可以作出结构或逻辑改变而不偏离本公开内容的范围。因此，下面的详细描述不要以限制性意义被理解。

各种操作可以继而用对理解所要求保护的主题最有帮助的方式被描述为多个分立的动作或操作。然而，描述的次序不应当被解释为暗示这些操作必定是依赖于次序的。特别地，可以不以呈现的次序来执行这些操作。可以用与所描述的实施例不同的次序来执行所描述的操作。在附加的实施例中，各种附加的操作可以被执行和/或所描述的操作可以被省略。

为了本公开的目的，短语“A和/或B”意指（A）、（B）或（A和B）。为了本公开的目的，短语“A、B和/或C”意指（A）、（B）、（C）、（A和B）、（A和C）、（B和C）或（A、B和C）。附图不一定是按比例的。尽管附图中的许多图示了具有平坦壁和直角拐角的直线结构，但是这仅仅为了易于图示，并且使用这些技术所制成的实际设备将展现圆角、表面粗糙和其它特征。

描述使用短语“在一个实施例中”或“在多个实施例中”，其可以每个指的是一个或多个相同或不同的实施例。此外，如关于本公开的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等等是同义的。如本文中所使用的，“封装”和“集成电路（IC）封装”是同义的。当用于描述尺寸的范围的时候，短语“在X和Y之间”表示包括X和Y的范围。为了方便，短语“图1”可以用来指代图1A-1F的附图的集合。

本文中所公开的金属互连100可以包括根据化学式（I）的化合物：

Co_bQ_qZ_z(化学式(I)),

其中b、q和z是化学式（I）的化合物的总重量的重量百分比；b、q和z的总和等于100%；当z为0%的时候，Q选自镍（Ni）、铝（Al）、锰（Mn）、硅（Si）、铬（Cr）、钒（V）、钼（Mo）、铌（Nb）、Ta、W或锆（Zr）；当z不是0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且Z选自Mo或W。

本文中所公开的金属互连100可以包括根据化学式（II）的化合物：

Ni_dX_eG_f (化学式(II))；

其中d、e和f是化学式（I）的化合物的总重量的重量百分比；d、e和f的总和等于100%；当f为0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta或W；当f不是0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且G选自Mo或W。

例如，本文中所公开的金属互连100可以包括根据化学式（III）或化学式（IV）的化合物——

Co_bQ_qZ_z(化学式(III)),

Ni_dX_eG_f (化学式(IV))；

其中b是基于化学式（I）的化合物的总重量的大约50%到大约99.99%的重量百分比；q是基于化学式（I）的化合物的总重量的大约0.01%到大约50%的重量百分比；z是基于化学式（I）的化合物的总重量的0%到大约49.9%的重量百分比；当z为0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta、W或Zr；当z不是0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；Z选自Mo或W；d是基于化学式（II）的化合物的总重量的大约50%到100%的重量百分比；e是基于化学式（II）的化合物的总重量的0%到大约50%的重量百分比；f是基于化学式（II）的化合物的总重量的0%到大约49.99%的重量百分比；当f为0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta或W；当f不是0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且G选自Mo或W。

金属互连100可以在多个互连区中的任一个中包括化学式（I）或化学式（II）的化合物，所述互连区诸如屏障和/或粘附层、种子层、填充材料或帽盖。下面进一步详细地讨论这样的实施例。

本文中所公开的金属互连100的一些示例可以包括根据化学式（I）的化合物，其中Q是Ni；b是大约80%到大约95%；q是大约5%到大约20%；并且z是0%。在一些实施例中，金属互连100包括根据化学式（I）的化合物，其中Q是Ni；b是大约84%到大约88%；q是大约12%到大约16%；并且z是0%。在另外的实施例中，金属互连包括根据化学式（I）的化合物，其中Q是Ni；b是大约86%；q是大约14%；并且z是0%。在更进一步的实施例中，金属互连100可以包括根据化学式（I）的化合物，其中Q是Ni；b是大约96%到大约99%；q是大约1%到大约4%；并且z是0%。在另外的实施例中，金属互连100可以包括根据化学式（I）的化合物，其中Q是Ni；b是大约96%到大约98%；q是大约2%到大约4%；并且z是0%。在特定的实施例中，金属互连100可以包括根据化学式（I）的化合物，其中Q是Ni；b是大约97%；q是大约3%；并且z是0%。在某些实施例中，金属互连100包括根据化学式（I）的化合物，其中Q是Si，并且z是0%。

金属互连100的一些示例包括根据化学式（II）的化合物，其中e和f是0%。

金属互连100的一些示例包括根据化学式（II）的化合物，其中d是大约90%到大约92%，f是0%，X选自V或W，并且e是大约8%到大约10%。在另一实施例中，金属互连100包括根据化学式（II）的化合物，其中d是大约80%到大约84%，e是大约8%到大约10%，X是V，f是大约8%到大约10%，并且G是W。

金属互连100的一些示例包括根据化学式（I）的化合物或根据化学式（II）的化合物，其包括Mo或W中的至少一个，其中Mo或W分别地以基于根据化学式（I）的化合物或根据化学式（II）的化合物的总重量的大约0.01%到大约1%的重量百分比而独立地存在。

不希望受任何特定的理论约束，相信将Mo或W包括在化学式（I）和/或化学式（II）的化合物中可以降低体电阻率、给予比钴或镍的熔点更大的熔点、或其组合，从而可能地改善性能、增大激活能量、减少相互扩散、或其组合。不希望受任何特定的理论约束，相信由于其用于形成金属氧化物结合的相对高的亲和性，将Al、Mn、Si、Cr、V、Ta或Nb包括在化学式（I）和/或化学式（II）的化合物中可以使钴或镍表面钝化，从而防止或降低腐蚀的可能性。相信Al、Mn、Si和Cr是金属中的快速扩散剂，形成非常稳定的金属氧化物，或其组合。Al₂O₃、Cr₂O₃、SiO₂、MnO₂和MnO具有形成的负热，其是CoO的负热的大约五到大约六倍。不希望受任何特定的理论约束，相信将Cr、Ta、Nb或V包括在化学式（I）和/或化学式（II）的化合物中可以给予比钴和/或镍的熔点更大的熔点，其可增大激活能量和/或减少相互扩散，从而改善应力引发的空隙化和电迁移。不希望受任何特定的理论约束，相信与Co相比，Cr的布拜图（Pourbaix diagram）暗示用于无源金属氧化物层形成的更宽的pH窗口。在中性pH下，Cr可以形成Cr₂O₃，其可以是非常稳定的氧化物。

本文中所公开的金属互连100可以包括根据化学式（I）的化合物、根据化学式（II）的化合物，或根据化学式（I）的化合物和根据化学式（II）的化合物。

如以上所指出的，在一些实施例中，本文中所提供的金属互连100包括根据化学式（I）的化合物，并且根据化学式（I）的化合物存在于屏障和/或粘附层、种子层、填充材料或帽盖中的至少一个中。在其它实施例中，本文中所提供的金属互连100包括根据化学式（II）的化合物，并且根据化学式（II）的化合物存在于屏障和/或粘附层、种子层、填充材料或帽盖中的至少一个中。例如，化学式（I）的化合物或化学式（II）的化合物可以存在于以下各项中：[1]屏障和/或粘附层，[2]种子层，[3]填充材料，[4]帽盖，[5]屏障和/或粘附层以及种子层，[6]屏障和/或粘附层以及填充材料，[7]种子层和填充材料，[8]填充材料和帽盖，[9]屏障和/或粘附层、填充材料、种子层以及帽盖等等。

如本文中所使用的，短语“存在于屏障和/或粘附层、种子层、填充材料或帽盖中的至少一个中”描述了（例如在诸如以下所讨论的过程之类的镶嵌或双镶嵌过程中）在沉积屏障和/或粘附层、种子层、填充材料和帽盖之前、期间或之后存在于屏障和/或粘附层、种子层、填充材料或帽盖中至少一个中的化学式（I）和/或化学式（II）的化合物。例如，在镶嵌或双镶嵌结构中沉积种子层之前，化学式（I）和/或（II）的化合物可存在于种子层中。作为另外的示例，在镶嵌或双镶嵌结构中沉积种子层之前或期间，化学式（I）和/或（II）的化合物可不存在于种子层中，但是在执行进一步的处理（诸如退火）之后，化学式（I）和/或（II）的化合物可存在于种子层中。在这些示例中的每一个中，金属互连100包括种子层，在所述种子层中存在化学式（I）和/或化学式（II）的化合物。

如本文中所使用的，短语“存在于……中”不应当被解释为限定屏障和/或粘附层、种子层、填充材料或帽盖的组成。例如，在一个实施例中，化学式（I）的化合物“存在于”种子层中，并且种子层可以包括[1]仅仅化学式（I）的化合物，或[2]化学式（I）的化合物以及至少一个其它组分。

在一些实施例中，本文中所公开的金属互连100包括根据化学式（I）的化合物以及根据化学式（II）的化合物，并且根据化学式（I）和化学式（II）的化合物独立地存在于屏障和/或粘附层、种子层、填充材料或帽盖中的至少一个中。根据化学式（I）的化合物以及根据化学式（II）的化合物可以存在于一个或多个相同的层或材料、一个或多个不同的层或材料、或其组合中。例如，根据化学式（I）的化合物可以存在于种子层中，并且根据化学式（II）的化合物可以存在于填充材料中。作为另外的示例，根据化学式（I）的化合物和根据化学式（II）的化合物可以存在于种子层中。作为另一示例，根据化学式（I）的化合物可以存在于种子层和填充材料中，并且根据化学式（II）的化合物可以存在于填充材料以及屏障和/或粘附层中。

下面参考图1-5来讨论形成金属互连100的方法，所述金属互连100包括至少一个根据化学式（I）的化合物、至少一个根据化学式（II）的化合物或其组合。在实施例中，形成金属互连100的方法包括：提供镶嵌或双镶嵌结构；在镶嵌或双镶嵌结构上沉积屏障和/或粘附层；在屏障和/或粘附层上沉积种子层；在镶嵌或双镶嵌结构中沉积填充材料；以及在填充材料上沉积（i）覆盖层，或（ii）帽盖。屏障和/或粘附层、种子层、填充材料、覆盖层或帽盖中的至少一个可以包括至少一个根据化学式（I）的化合物、至少一个根据化学式（II）的化合物、或其组合。本文中所提供的方法还可以包括一个或多个附加特征，诸如使金属互连退火，对金属互连100进行抛光，移除被沉积在镶嵌或双镶嵌结构外部的（多个）层和/或（多个）材料中的一个或多个部分，或其组合。

当本文中所提供的方法包括沉积覆盖层的时候，所述方法还可以包括[1]使金属互连100退火，[2]对覆盖层进行抛光，或[3]使金属互连100退火以及对覆盖层进行抛光。可以通过诸如化学机械平面化（CMP）之类的任何已知的技术来实现抛光。

当本文中所提供的方法包括沉积帽盖的时候，所述方法还可以包括移除被沉积在镶嵌或双镶嵌结构外部的屏障和/或粘附层、填充材料、种子层或其组合中的至少一部分。移除屏障和/或粘附层、填充材料、种子层或其组合的至少一部分可以在沉积盖帽之前被执行，并且通过任何已知的技术被实现。在一个实施例中，移除包括CMP。

本文中所讨论的方法的组件可以包括任何已知的结构。在实施例中，一种组件包括被沉积在衬底上的介电层；以及介电层中的开口，所述开口具有下部分和上部分，其中所述上部分比下部分更宽。在另外的实施例中，该组件包括被沉积在衬底上的介电层；以及介电层中的开口，所述开口暴露衬底的导电区，所述开口具有下部分和上部分，其中所述上部分比下部分更宽。

在图1A中描绘组件1200的一个实施例。图1A描绘了具有顶表面108的衬底106，其可以被用作可以到其上形成互连的衬底。衬底106可以包括在其上可以制造金属互连的部分制造的IC的任何部分。例如，衬底106可以包括或可在其上已形成了有源和/或无源器件。如图1A处所描绘的，导电区155被包括在衬底106中，到所述衬底106上可以形成金属互连100。衬底106可以通过前道工序（FEOL）被处理，并且导电区155可以是被形成在晶体半导体衬底或层中的扩散区。例如，导电区可以是晶体管的源极或漏极区。导电区155可以是后道工序（BEOL）金属化结构中的底层金属线。尽管组件1200的实施例可以理想地适合于制造半导体集成电路（包括但不限于微处理器、存储器、电荷耦合器件（CCD）、片上系统（SoC）IC、或基带处理器），但是其它应用还可以包括微电子机器、微机电系统（MEMS）、激光器、光学器件、封装层等等。组件1200的实施例还可以用来制造单个半导体器件，包括但不限于金属氧化物半导体（MOS）晶体管的栅极电极。

图1A中所描绘的组件1200包括在衬底106之上形成的介电材料102。介电材料102可以包括任何合适的介电或绝缘材料，诸如二氧化硅、SiOF、碳掺杂的氧化物、玻璃或聚合物材料。介电材料102中的开口暴露导电区155，最后通过互连向其进行接触，并且所述开口包括具有侧壁116的下部开口114以及具有侧壁112的上部开口110。虽然描绘了两个开口，但是要领会的是，可以代替地在介电材料102中形成单个开口，如例如在单镶嵌途径中所使用的，在所述单镶嵌途径中，在单个操作中仅仅制造线或过孔而不是两者。一个或多个开口可以通过如下而被制造在介电材料102中：在镶嵌和双镶嵌类型制造中通常使用的已知光刻和蚀刻处理技术。尽管仅仅描绘了单个介电材料102，但是代替地可以使用相同或不同介电材料的多个层。例如，第一介电层可以在其中具有开口114，并且第二介电层可以在其中具有开口110。在图1A处所描绘的实施例中，介电材料102在被沉积在衬底106上的蚀刻停止层104上。蚀刻停止层104可以包括任何合适的材料，诸如氮化硅、氮氧化硅、或其组合。

本文中所提供的方法的实施例包括将层或材料“沉积”在另一层或材料上。“沉积”可以通过如下来被实现：可以适合于特定层或材料的任何已知技术，包括但不限于CVD、原子层沉积（ALD）、物理气相沉积（PVD）、电镀、无电镀、沉积共形薄膜的一个或多个其它合适的过程，或其组合。

使用诸如CVD、ALD和PVD之类的过程的薄膜沉积方法可以取决于所期望的处理时间、厚度和一致性质量而变化。例如，与ALD过程用来沉积相同的层将会花费的相比，利用CVD来沉积种子层可以更快地创建共形薄膜层；然而，通过CVD过程所沉积的薄膜的质量可能低于通过ALD过程所沉积的薄膜的质量。PVD过程可以被执行，具有在接收衬底和对应的溅射靶之间的增大的距离，以形成共形薄膜。

图1B描绘了在组件1200（图1A）上形成屏障/粘附层120之后的组件1202。屏障/粘附层120可以被形成在介电材料102的顶表面108上，以及衬底106的被暴露的顶表面108上（例如在导电区155上）。在图1B处所描绘的实施例中，在下部开口114的侧壁116以及上部开口110的侧壁112上还形成屏障/粘附层120。本文中所公开的屏障/粘附层120可以包括Ta、TaN、TiN、WN或其组合。在一个实施例中，屏障/粘附层120是氮化钽/钽（TNT）层。在另一实施例中，屏障/粘附层120是氮化钛/钛层。然而，在一些实施例中，没有屏障/粘附层120被使用在方法中或被包括在本文中所提供的金属互连100中。当不使用屏障/粘附层120的时候，种子层可以被直接形成在介电材料102上并且——如果存在的话——导电区155上。

图1C描绘了在组件1202（图1B）上形成种子层130之后的组件1204。图1C的种子层130被沉积在屏障/粘附层120上。本文中所公开的种子层130可以包括钴、化学式（I）的化合物、化学式（II）的化合物、或其组合。种子层130可以是共形层。在一个实施例中，种子层130可具有小于3纳米的厚度。例如，种子层130可具有在大约1纳米与大约3纳米之间的厚度。种子层130可以充当成核层，以用于后续填充材料的增长。种子层130可以包括任何已知的种子层材料。种子层130可以包括钴。例如，在一个实施例中，种子层130包括按种子层130的重量的至少50%的钴。在特定的实施例中，种子层130包括按种子层130的重量的大约90%到100%的钴。基于钴的化合物种子层130的非限制性示例包括硅化钴或锗化钴种子层。

在其中种子层130包括化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物的实施例中，CVD或ALD过程可以用于沉积种子层130。为了这样做，一个或多个前体170可以被用作CVD/ALD过程的一部分。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括钴的实施例中，示例前体170包括：

(A1) 一般化学式为(CO)₆Co₂C₂RR'的、具有桥联乙炔半部的羰基钴，其中R和R'可以是氢、烷基（甲基、乙基、丙基、丁基、叔丁基、异丙基、仲丁基等等）以及SiR₃基（其中R可以是根据以上所讨论的实施例中任一个的烷基），或其它适当的配体；

(A2) 一般化学式为Co(^tBuNC(R)NEt)₂或Co(ⁱPrNC(R)NEt)₂的脒基钴，其中R可以是Me、Et、n-Bu或其它烷基；

(A3) 羰基和亚硝酰基钴化合物，包括Co₂(CO)₈或Co(CO)₃NO；

(A4) 乙酰丙酮化钴（Co(acac)₃）；

(A5) 一般化学式为Co(Cp)₂、Co(Cp*)₂、Co(R-Cp)₂、Co(Cp)(CO)₂、Co(Cp*)(CO)₂和Co(R-Cp)(CO)₂的茂基钴前体，其中R可以是烷基（甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、仲丁基等等）；

(A6) 一般化学式为Co[N(R)₂]₂的Co的双氨基化合物，其中R是烷基、芳基、或其它基，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、仲丁基等等；

(A7) 全氟磷化氢功能化的钴前体，诸如Co(PF₃)₄H；

(A8) 杂氮丁二烯功能化的钴前体，包括但不限于：双（1,4-二-同-丙基-1,4-杂氮丁二烯）钴；或

(A9) 一般化学式为(R-Cp)Co(AMD)或(Cp*)Co(AMD)的、包含茂基半部和脒基半部两者的杂配物前体，其中环戊二烯配体的R功能化包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、或仲丁基，并且脒基包括但不限于(^tBuNC(R)NEt)或(ⁱPrNC(R)NEt)₂，其中R可以是Me、Et、n-Bu或其它烷基。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括镍的实施例中，示例前体170包括：

(B1) 氨基烷氧基镍前体，包括Ni(dmab)₂、Ni(emab)₂和Ni(deab)₂，或使用一般化学式为(NRR'C₂H₃R''O)的配体的任何前体，其中 R、R'和R''可以是任何烷基，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、或仲丁基；

(B2) 一般化学式为Ni(^tBuNC(R)NEt)₂或Ni(ⁱPrNC(R)NEt)₂的脒基镍，其中R可以是Me、Et、n-Bu或其它烷基；

(B3) 四（全氟磷）镍(Ni(PF₃)₄)；

(B4) 双（环辛二烯）镍(Ni(COD)₂)；

(B5) 一般化学式为Ni(Cp)₂、Ni(Cp*)₂、Ni(R-Cp)₂的茂基镍前体，其中R可以是烷基（甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、仲丁基等等）；

(B6) 镍前体，其基于烯丙基和烷基吡咯亚胺型配体[Ni(烯丙基)(PCAI-R)]；

(B7) 一般化学式为Ni(NR₂)₂的双（二烷基氨基）镍前体，其中R可以是烷基（甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、仲丁基等等）；或

(B8) 镍的氨基亚氨基复合物，诸如双(4-N-乙氨基-3-戊烯-2-N-乙基亚氨基)镍(II)。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括铝的实施例中，示例前体170包括：

(C1) 一般化学式为AlR3的三烷基铝前体，其中R可以是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、仲丁基等等；

(C2) 一般化学式为AlR₂H的氢化二烷基铝前体，其中R可以是甲基、乙基、丙基、丁基、叔丁基、异丙基、仲丁基等等；

(C3) 一般化学式为AlX₃的三卤化铝，其中X可以是氟、氯、溴或碘；

(C4) 包括三氢化铝分子AlH₃的各种三氢化铝加合物，其被加合到路易斯碱，包括但不限于一般化学式为NR₃的胺类，其中R可以是甲基、乙基、丙基、丁基、叔丁基、异丙基、仲丁基、苯基、或其它复合物烷基或烷基团；或

(C5) 三乙酰丙酮铝(Al(acac)3)。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括锰的实施例中，示例前体170包括：

(D1) 形式为(Cp)Mn(CO)₃、(Cp*)Mn(CO)₃和(RCp)Mn(CO)₃的茂基羰基锰，其中环戊二烯配体的R功能化可以包括但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基；

(D2) 具有两个功能化的哌啶基配体的锰的均配物化合物，诸如双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)锰(II)，其中哌啶基可以利用除了甲基（诸如在以上的示例中）之外的其它烷基来被功能化；

(D3) 具有三个功能化的二庚酮配体的锰的均配物化合物，诸如Mn(thd)₃，其中thd=2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮，其中庚烷-3,5-二酮可以利用除了甲基（诸如在以上的示例中）之外的其它烷基来被功能化；

(D4) 一般化学式为Mn(CpR)₂或Mn(CpR)(CpR')的双茂基锰化合物，其中环戊二烯配体的R和/或R'功能化可以包括但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基；或

(D5) 锰的亚氨基烷氧基化合物，诸如Mn₂(^tBuNCHC(^tBu)(Me)O)₄。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括铬的实施例中，示例前体170包括：

(E1) 三乙酰丙酮铬(Cr(acac)₃)；

(E2) 氧氯化铬(Cr(OCl)₃)；

(E3) 一般形式为Cr(苄基)₂的铬的双苄基化合物；

(E4) 一般形式为Cr(R-苄基)2或Cr(R-苄基)(R'-苄基)的铬的双烷基苄基化合物，其中苄基配体的R和/或R'功能化可以包括但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基；或

(E5) 一般化学式为CrX₃的三卤化铬，其中X可以是氟、氯、溴或碘。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括钒的实施例中，示例前体170包括：

(F1) 一般形式为VX₄的三卤化钒，其中X可以是氟、氯、溴或碘；或

(F2) 一般形式为V(NR₂)₄或V(NRR')₄的钒的氨基复合物，其中苄基配体的R和/或R'功能化可以包括但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括钽的实施例中，示例前体170包括：

(G1) 一般形式为Ta(NR₂)₅或Ta(NRR')₅的五钽酰胺，其中R和/或R'可以是但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基；或

(G2) 一般形式为Ta(NR₂)₃(=NR'')或Ta(NRR')₃(=NR'')的钽的氨基/亚氨基复合物，其中R、R'和/或R''可以是但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、仲丁基、戊烷基、叔戊烷基、或新戊基。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括铌的实施例中，示例前体170包括：

(H1) 一般形式为Nb(NR₂)₃(=NR'')或Nb(NRR')₃(=NR'')的铌的氨基/亚氨基复合物，其中R、R'和/或R''可以是但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、仲丁基、戊烷基、叔戊烷基、或新戊基；

(H2) 一般形式为NbX₅的五卤化铌，其中X可以是氟、氯、溴或碘；或

(H3) 一般化学式为NbX₄的四卤化铌，其中X可以是氯、溴或碘。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括钼的实施例中，示例前体170包括：

(I1) 一般化学式为MoX₅的卤化钼，其中X可以是氯、溴或碘；

(I2) 一般形式为Nb(NR₂)₂(=NR'')₂或Nb(NRR')₂(=NR'')₂的钼氨基/亚氨基复合物，其中R、R'和/或R''可以是但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、仲丁基、戊烷基、叔戊烷基、或新戊基；

(I3) 卤氧化钼，包括MoOX₃（其中X可以是氯或溴）或MoOX₄（其中X可以是氟或氯）；

(I4) 羰基钼；

(I5) 一般化学式为Mo(苄基)₂或Mo(R-苄基)₂的钼的双苄基复合物，其中R可以是但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、仲丁基、戊烷基、叔戊烷基、或新戊基；

(I6) 一般形式为Mo(NR₂)₄或Mo(NRR')₄的四钼酰胺，其中R和/或R'可以是但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基；

(I7) 一般形式为MoX₂(加合物)₂的经加合的卤化物，诸如双（THD）二氯化钼（IV）(MoCl₂(THD)₂)；

(I8) 一般形式为Mo(R-烯丙基)₄的钼的四η³-烯丙基复合物，其中R可以是但不限于氢、甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基；或

(I9) 一般化学式为Mo(CO)₅(PR₃)和Mo(CO)₄(PR₃)₂的钼的杂配物羰基/磷化氢化合物，其中R可以是但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括钨的实施例中，示例前体170包括：

(J1) 羰基钨(W(CO)₆)；

(J2) 一般形式为WX₅和WX₆的卤化钨，其中X可以是氯、溴或碘；

(J3) 一般形式为W(NRR')2(NR'')2的钨的双亚氨基/氨基化合物，其中R、R'和R''可以是相同或不同的功能性，并且可以是但不限于甲基、三甲基硅烷基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基；或

(J4) 一般形式为(RC₅H₄)₂WH₂的双茂基二氢化钨，其中R可以是但不限于甲基、乙基、丁基、叔丁基、异丙基、丙基、或仲丁基。

在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括硅的实施例中，示例前体170包括：

(K1) 硅酰胺、经替代的硅烷（例如卤代硅烷）、氨基硅烷、叠氮基硅烷、环氨基硅烷以及环叠氮基硅烷。

这样的硅前体170可以与合适的共反应剂一起使用，以沉积薄硅层，所述薄硅层可以使用本文中（例如参考图1-4）描述的整合方案之一而被合金化。在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括硅的一些实施例中，硅烷、乙硅烷或其它较高硅烷（三硅烷、四硅烷、正五硅烷、新正五硅烷）可以被用作用于一个或多个步骤的共反应剂。在其中种子层130在化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物中包括硅的一些实施例中，含硅的配体（诸如三甲基甲硅烷基）基团可以替代以上参考前体170所讨论的化合物中任一个中的一个或多个R基团。许多硅烷可以凭其本身的实力是强的还原剂。

当通过CVD/ALD来沉积种子层130的时候，结果得到的种子层130（并且因此结果得到的金属互连100）可以包括微量杂质，所述微量杂质是在前体170（以上给出其许多示例）中所使用的配体类的特性。在其中种子层130（并且因此金属互连100）包括碳的实施例中，在种子层130的沉积中所使用的前体170可以包括羰基、烷基、芳基或其它类似的含碳的配体，包括各种茂基配体、环辛二烯、乙炔衍生物、以及简单的烷基。在其中种子层130（并且因此金属互连100）包括氮的实施例中，在种子层130的沉积中所使用的前体170可以包括氨基、亚氨基或其它含氮的配体，比如脒基和亚硝酰基。在其中种子层130（并且因此金属互连100）包括氧的实施例中，在种子层130的沉积中所使用的前体170可以包括醇盐、羰基、乙酰丙酮化物、卤氧化物或其它含氧的配体。在其中种子层130（并且因此金属互连100）包括磷的实施例中，在种子层130的沉积中所使用的前体170（或共反应剂）可以包括磷化氢功能性。在其中种子层130（并且因此金属互连100）包括卤素的实施例中，在种子层130的沉积中所使用的前体170可以包括这样的卤素作为直接配体（氯化物、溴化物、碘化物等等）、含氧配体（例如氯氧化物），或者可以功能化另一元素的配体（诸如全氟磷化氢）。在其中种子层130（并且因此金属互连100）包括氢的实施例中，在种子层130的沉积中所使用的前体170可以包括被用作配体的基本氢或作为较大的含碳配体的一部分的消除氢，或者氢可以被用作共反应剂。

当根据化学式（I）或化学式（II）的材料使用CVD/ALD来被沉积（例如以下讨论的种子层130、填充材料140、覆盖层150或帽盖440）的时候，沉积过程可以采取多种合适形式中的任一个。在一些实施例中，主元素、次级元素以及第三元素可以使用毯式沉积而被沉积；这样的实施例可以准许使用前体170（特别是用于次级元素和第三元素），并且因而可以生成高质量的模，但是相对于一些其它实施例可能具有较差的间隙填充特性。在一些实施例中，主元素可以使用自底向上填充来被沉积，并且次级元素和第三元素可以使用毯式沉积而被沉积；这样的实施例可以涉及使用选择性前体170来用于主元素。在一些实施例中，主元素可以使用自底向上填充来被沉积，并且次级元素可以被选择性地沉积（利用两个选择性前体170）；第三元素可以选择性地或利用毯膜来被沉积。在一些实施例中，主元素可以使用毯沉积来被沉积，并且然后可以被抛光，接着是对次级元素的选择性沉积；第三元素可以选择性地或利用毯膜来被沉积。在这样的实施例中，对于针对主元素的沉积过程而言可能合期望的是具有合理的间隙填充性能，并且用于次级元素的前体170可以是选择性的。在一些实施例中，主元素、次级元素以及可选地第三元素可以使用纳米层压过程来被沉积；这样的实施例可以涉及具有良好保形性的前体170，并且可以提供较容易的最终膜来在退火后过程中进行合金化。当执行选择性沉积的时候，过程可以包括固有地选择性的前体170或选择性可以使用适当的表面处理（例如自组装的单层、其它阻断层、或者创建成核地点的激活处理）来被生成。在其中ALD/CVD化合物是根据化学式（I）的以上实施例的示例中，当不存在第三元素的时候，主元素是Co，并且次级元素是Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta、W或Zr；当存在第三元素的时候，主元素是Co，次级元素是Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta，并且第三元素是Mo或W。在其中ALD/CVD化合物是根据化学式（II）的以上实施例的示例中，当不存在第三元素的时候，主元素是Ni，并且次级元素是Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta或W；当存在第三元素的时候，主元素是Ni，次级元素可以是Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta，并且第三元素是Mo或W。

图1D描绘了在组件1204（图1C）上形成填充材料140之后的组件1206。图1D描绘了实施例，其中填充材料140被沉积在种子层130上，使得填充材料140完全填充开口（110,114）。填充材料140可以包括化学式（I）的化合物或化学式（II）的化合物中的至少一个。一般而言，任何已知的填充材料可以被用作填充材料140。例如，在一个实施例中，填充材料140可以包括基于填充材料140的重量的按重量至少50%的钴。在特定的实施例中，填充材料140包括按填充材料140的重量的大约90%到100%的钴。

填充材料140可以具有与种子层130的组成不同的组成。例如，种子层130可以包括硅和钴两者，而填充材料140可以仅仅包括钴。在另一示例中，种子层130可以包括化学式（I）或化学式（II）的第一化合物，而填充材料140可以包括与化学式（I）或化学式（II）的第一化合物不同的化学式（I）或化学式（II）的第二化合物。填充材料140还可以具有与种子层130不同的颗粒结构。例如，种子层130可以具有比填充材料140的颗粒结构更小的颗粒结构。在一个实施例中，包括钴或镍的填充材料140被沉积在组件1204上。

在一些实施例中，填充材料140可以通过诸如但不限于CVD、ALD、PVD、电镀或无电镀的过程来被形成。在一个实施例中，用于形成填充材料140的过程方法与用于形成种子层130的过程是不同的。此外，可以共形地形成种子层130，而可以用非共形或自底向上的途径来形成填充材料140。例如，种子层130可以通过在衬底或屏障/粘附层120的被暴露的表面上形成共形层的ALD沉积过程来被形成，而填充材料140可以通过PVD过程来被形成，所述PVD过程将填充材料140定向地溅射到种子层130的表面上，具有与侧壁表面相对的平坦表面上的更大的沉积速率。在另一示例中，种子层130可以通过在衬底或接收屏障/粘附层120的被暴露的表面上形成共形层的ALD沉积过程来被形成，而填充材料140可以通过从种子层130的表面生长填充材料140的电镀过程来被形成。在又一示例中，种子层130可以通过CVD沉积过程来被形成，并且填充材料140可以通过PVD过程来被形成。

在实施例中，种子层130和填充材料140通过相同的过程（例如ALD、CVD或PVD）但是利用不同组的沉积参数（诸如压力、沉积速率、温度等等）来被沉积。例如，种子层130和填充材料140可以通过CVD过程来被沉积；然而，在用于种子层130的CVD处理中所使用的该组参数（诸如沉积压力和温度）可以不同于在用于填充材料140的CVD处理中所使用的该组参数。在另一示例中，种子层130和填充材料140可以通过PVD过程来被形成，但是种子层130可以通过PVD过程来被形成，其具有比用于形成填充材料140的PVD过程的靶和接收衬底之间的更大的距离。在另一实施例中，金属填充材料140可以通过经准直的PVD过程来被形成，而种子层130可以通过未经准直的PVD过程来被形成。替换地，种子层可以通过ALD过程来被形成，其利用比用于形成填充材料140的ALD过程的沉积速率更低的沉积速率，使得种子层130可以比填充材料140更加共形地被形成。

循环技术可以用来在开口114和110内沉积填充材料140。一个循环可以包括填充材料140的一个沉积和后续退火。一个循环的退火可以以（例如温度和/或时间）的参数来被执行，以促进填充材料的回流来改善阶梯覆盖。一个循环的沉积操作可以是用于沉积较少填充材料的短沉积，从而要求若干操作来完全地填充过孔以及线开口114和110。在一个实施例中，要求小于五个循环来沉积填充材料140。

在其中填充材料140包括化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物的实施例中，CVD或ALD过程可以用于沉积填充材料140，并且为了这样做，一个或多个前体170可以被用作CVD/ALD过程的一部分，其根据以下各项中的任一个：前体170、共反应剂、或以上参考种子层130所讨论的过程（例如用于钴、镍、铝、锰、铬、钒、钽、铌、钼、钨或硅的前体170）。在这样的实施例中，结果得到的填充材料140（以及因此的金属互连100）可以包括根据以上参考种子层130所讨论的实施例中任一个所使用的微量的前体170或共反应剂（例如碳、氮、氧、磷、卤素或氢）。

图1E图示了在组件1206（图1D）上沉积覆盖层150之后的组件1208。覆盖层150可以是填充材料140的覆盖层。图1E描绘了其中覆盖层150被沉积在种子层130的被暴露的表面上的实施例。覆盖层150可以通过诸如但不限于CVD、ALD、PVD、电镀或无电镀的过程来被形成。

在其中覆盖层150包括化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物的实施例中，CVD或ALD过程可以用于沉积覆盖层150，并且为了这样做，一个或多个前体170可以被用作CVD/ALD过程的一部分，其根据以下各项中的任一个：前体170、共反应剂、或以上参考种子层130所讨论的过程（例如用于钴、镍、铝、锰、铬、钒、钽、铌、钼、钨或硅的前体170）。在这样的实施例中，结果得到的覆盖层150（以及因此的金属互连100）可以包括根据以上参考种子层130所讨论的实施例中任一个所使用的微量前体170或共反应剂（例如碳、氮、氧、磷、卤素或氢）。

图1F图示了在移除被沉积在组件1208（图1E）的介电材料102的顶表面108之上的覆盖层150、填充材料140、种子层130和屏障/粘附层120或者被沉积在组件1206（图1D）的介电材料102的顶表面108之上的填充材料140、种子层130和屏障/粘附层120之后的组件1210。在一些实施例中，此移除可以是CMP过程的结果。CMP过程可以是定时的CMP过程，所述定时的CMP过程被配置成停止于线介电层的顶表面108处。在另一实施例中，CMP过程可以依赖于作为停止层的线介电层的顶表面108。因为相信被沉积在线介电层的顶表面之上的填充材料的厚度可变化，所以利用介电层的顶表面作为停止层可以是更可靠的方法。替换地或附加地，蚀刻过程可以用于移除被沉积在介电层的顶表面之上的屏障/粘附层、填充材料、种子层或其组合。

可以可选地执行退火过程。可以在沉积覆盖层150之后执行退火过程。一个或多个退火过程还可以在沉积填充材料140时被执行，如本文中所述的那样。退火可以促进较大颗粒结构在填充材料内的生长，其可减小电阻率、驱除来自差的颗粒结构的杂质或其组合。退火可以包括使用形成气体，包括但不限于氮、氢、氩或其组合。可以在小于后端结构的热预算的温度下执行退火。例如，可以在大约300℃到大约400℃的温度下执行退火。作为另一示例，可以在如下温度下执行退火：所述温度高于填充材料140的熔点，但是低于后端结构的热预算。

在一个实施例中，图1E的组件1208可以经受在大约300℃到大约400℃的温度下的退火达大约1分钟到大约1小时，之后是CMP，其导致在图1F中所描绘的金属互连100。不希望受任何特定理论约束，相信退火可以驱动将种子层130的化学式（I）和/或（II）的化合物混合到全填充的特征中，如图1F中所描绘的。不希望受任何特定理论约束，相信化学式（I）和/或（II）的化合物的膜可以使沟槽的顶表面钝化，从而防止或减小腐蚀的可能性。

在实施例中，种子层和填充材料包括化学式（I）和/或化学式（II）的化合物。例如，图2描绘了组件200，已经向其中沉积了屏障/粘附层120、包括化学式（I）和/或化学式（II）的化合物的种子层130、包括化学式（I）和/或化学式（II）的化合物的填充材料140，以及钴、镍或其组合的覆盖层150。填充材料140和覆盖层150在图2处所描绘的实施例中包括不同的材料。种子层130和填充材料140可以包括化学式（I）和/或（II）的不同化合物或其不同组合。例如，种子层130和填充材料140可以包括[1]化学式（I）的化合物、[2]化学式（II）的化合物、或[3]其组合。种子层130可以包括化学式（I）的化合物，并且填充材料230可以包括化学式（II）的化合物，或者反之亦然。图2的组件200可以包括被沉积在衬底106上的介电材料102，并且可以包括在图1A中所描绘的附加特征中的一个或多个。图2的组件200可以经受退火，其可以驱动化学式（I）和/或（II）的化合物的混合。所述组件然后可以被抛光，诸如通过CMP。抛光可以移除覆盖层以及被沉积在介电材料102的顶表面108之上的屏障和/或粘附层120、种子层130和/或填充材料140中的至少一部分。不希望受任何特定理论约束，相信化学式（I）和/或（II）的化合物的膜可以使沟槽的顶表面钝化，从而防止或减小腐蚀的可能性。在其中材料包括化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物的实施例中，CVD或ALD过程可以用于沉积材料，并且为了这样做，一个或多个前体170可以被用作CVD/ALD过程的一部分，其根据以下各项中的任一个：前体170、共反应剂、或以上参考种子层130所讨论的过程（例如用于钴、镍、铝、锰、铬、钒、钽、铌、钼、钨或硅的前体170）。在这样的实施例中，结果得到的材料（以及因此的金属互连100）可以包括根据以上参考种子层130所讨论的实施例中任一个所使用的微量的前体170或共反应剂（例如碳、氮、氧、磷、卤素或氢）。

在实施例中，覆盖层包括化学式（I）和/或化学式（II）的化合物。例如，图3描绘了组件300，到其中的是屏障/粘附层120，镍、钴、或其组合的种子层130，钴、镍或其组合的填充材料140，以及其中存在化学式（I）和/或化学式（II）的化合物的覆盖层150。填充材料140和覆盖层150在图3处所描绘的实施例中包括不同的材料。图3的组件300可以包括被沉积在衬底106上的介电材料102，并且可以包括在图1A中所描绘的附加特征中的一个或多个。图3的组件300可以经受退火，其可以驱动将化学式（I）和/或（II）的化合物混合到填充材料140或种子层130中的至少一个中。所述结构然后可以被抛光，诸如通过CMP。抛光可以移除覆盖层以及被沉积在介电材料102的顶表面108之上的屏障/粘附层120、种子层130和/或填充材料140中的至少一部分。不希望受任何特定理论约束，相信化学式（I）和/或（II）的化合物的膜可以使沟槽的顶表面钝化，从而防止或减小腐蚀的可能性。在其中材料包括化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物的实施例中，CVD或ALD过程可以用于沉积材料，并且为了这样做，一个或多个前体170可以被用作CVD/ALD过程的一部分，其根据以下各项中的任一个：前体170、共反应剂、或以上参考种子层130所讨论的过程（例如，用于钴、镍、铝、锰、铬、钒、钽、铌、钼、钨或硅的前体170）。在这样的实施例中，结果得到的材料（以及因此的金属互连100）可以包括根据以上参考种子层130所讨论的实施例中任一个所使用的微量的前体170或共反应剂（例如碳、氮、氧、磷、卤素或氢）。

在实施例中，包括化学式（I）和/或（II）的化合物的帽盖被施加到本文中所公开的组件之一。例如，图4描绘了组件400的实施例，所述组件400包括屏障/粘附层120，钴、镍、或其组合的种子层130，钴、镍或其组合的填充材料140，以及被沉积在填充材料140的顶表面450上的、包括化学式（I）和/或（II）的化合物的帽盖440。帽盖440可以对应于填充材料140的顶表面450的尺寸，从而覆盖填充材料140的顶表面450的全部或大部分，如图4处所描绘的。帽盖440还可以覆盖种子层130、屏障/粘附层120、或其组合的被暴露的表面的至少一部分。在组件400中沉积填充材料140之后，可以施加帽盖440。在执行了CMP过程之后，可以施加帽盖440。帽盖可以使用包括本文中所描述的那些（诸如ALD、CVD）的任何已知的技术、或无电镀来被沉积。在一些实施例中，帽盖440是被沉积在填充材料140、种子层130和屏障/粘附层120中至少一个或其组合的被暴露的表面上的“选择性”帽盖440，但是“选择性”帽盖440不被沉积在介电材料102上。在其它实施例中，帽盖440是通过毯式沉积、以如下方式被施加到组件的顶表面的“非选择性”帽盖440：所述方式可以将“非选择性”帽盖440的一部分沉积在介电材料102上。在其沉积之后，“非选择性的”帽盖440可以被退火，并且然后通过抛光被移除。“非选择性的”帽盖440可以包括化学式（I）和/或（II）的化合物。“非选择性的”帽盖440还可以包括一个或多个元素（诸如从其中可以选择本文中的变量“Q”和“Z”的元素），并且在退火时，所述一个或多个元素可以与填充材料140、种子层130或屏障/粘附层120中的至少一个组合。“非选择性的”帽盖440的退火因此可以导致合金的形成，包括但不限于根据化学式（I）和/或（II）的合金。在其中帽盖440包括化学式（I）的化合物和/或化学式（II）的化合物的实施例中，CVD或ALD过程可以用于沉积帽盖440，并且为了这样做，一个或多个前体170可以被用作CVD/ALD过程的一部分，其根据以下各项中的任一个：前体170、共反应剂、或以上参考种子层130所讨论的过程（例如用于钴、镍、铝、锰、铬、钒、钽、铌、钼、钨或硅的前体170）。在这样的实施例中，结果得到的帽盖440（以及因此的金属互连100）可以包括根据以上参考种子层130所讨论的实施例中任一个所使用的微量的前体170或共反应剂（例如碳、氮、氧、磷、卤素或氢）。

图5是流程图500，其描绘了形成金属结构的方法的实施例，所述金属结构诸如在图1、图2、图3和图4处所描绘的那些、或者本文中所公开的其它中的任一个。在510处，提供初始组件。在520处，屏障和/或粘附层被沉积在初始组件上。在其它实施例中，本文中所提供的方法不包括将屏障和/或粘附层沉积在初始组件上。在530处，种子层被沉积在屏障和/或粘附层上。在540处，填充材料被沉积在种子层上。在550处，覆盖层或帽盖被沉积在填充材料上，其中种子层、填充材料、覆盖层和/或帽盖中的一个或多个通过使用CVD/ALD过程以及本文中所公开的前体中的任一个而被形成。在560处，执行金属结构的可选退火。在570处，执行金属结构的可选抛光，诸如通过CMP。在580处，执行帽盖的可选沉积，其可以在覆盖层先前被沉积在组件上并且通过抛光被移除的情况下被执行。

本文中所公开的金属互连100可以被包括在任何合适的电子部件中。图6-10图示了装置的各种示例，其可以包括本文中所公开的金属互连100中的任一个。

图6是晶圆1500和管芯1502的顶视图，所述晶圆1500和管芯1502可以包括一个或多个金属互连100，或可以被包括在IC封装中，所述IC封装包括根据本文中所公开的实施例中任一个的一个或多个金属互连100（例如，如以下参考图8所讨论的）。晶圆1500可以由半导体材料组成，并且可以包括一个或多个管芯1502，所述管芯1502具有被形成在晶圆1500的表面上的IC结构。管芯1502中的每一个可以是包括任何合适IC的半导体产品的重复单元。在半导体产品的制造完成之后，晶圆1500可以经受单体化过程，其中管芯1502彼此分离以提供半导体产品的分立“芯片”。管芯1502可以包括一个或多个金属互连100（例如，如以下参考图7所讨论的），一个或多个晶体管（例如以下讨论的图7的晶体管1640中的一些），和/或用于将电信号路由到晶体管的支撑电路，以及任何其它IC部件。在一些实施例中，晶圆1500或管芯1502可以包括存储器器件（例如随机存取存储器（RAM）器件、诸如静态RAM（SRAM）器件、磁性RAM（MRAM）器件、电阻性RAM（RRAM）器件、导电桥接的RAM（CBRAM）器件等等）、逻辑器件（例如“与”、“或”、“与非”或者“或非”门），或者任何其它合适的电路元件。这些器件中的多个器件可以被组合在单个管芯1502上。例如，由多个存储器器件所形成的存储器阵列可以被形成在与处理器件（例如图10的处理器件1802）或被配置成将信息存储在存储器器件中或执行被存储在存储器阵列中的指令的其它逻辑相同的管芯1502上。

图7是IC器件1600的侧截面视图，所述IC器件1600可以包括一个或多个金属互连100，或可以被包括在IC封装中，所述IC封装包括根据本文中所公开的实施例中任一个的一个或多个金属互连100（例如，如以下参考图8所讨论的）。IC器件1600中的一个或多个可以被包括在一个或多个管芯1502（图6）中。IC器件1600可以被形成在衬底1602（例如图6的晶圆1500）上，并且可以被包括在管芯（例如图6的管芯1502）中。衬底1602可以是半导体衬底，其由半导体材料系统组成，所述半导体材料系统包括例如n型或p型材料系统（或两者的组合）。衬底1602可以包括例如使用体硅（bulk silicon）或绝缘体上硅（SOI）子结构而被形成的晶体衬底。在一些实施例中，衬底1602可以通过使用替换的材料来被形成，所述替换的材料可以或可以不与硅组合，其包括但不限于锗、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓、或锑化镓。被分类为II-VI、III-V或IV族的另外的材料也可以用于形成衬底1602。尽管在此处描述了可以由其形成衬底1602的材料的几个示例，但是可以用作IC器件1600的基础的任何材料可以被使用。衬底1602可以是经单体化的管芯（例如图6的管芯1502）或晶圆（例如图6的晶圆1500）的一部分。

IC器件1600可以包括被设置在衬底1602上的一个或多个器件层1604。所述器件层1604可以包括被形成在衬底1602上的一个或多个晶体管1640（例如金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET））的特征。器件层1604可以包括例如一个或多个源极和/或漏极（S/D）区1620、用于控制在S/D区1620之间的晶体管1640中的电流流动的栅极1622、以及用于到/从S/D区1620路由电信号的一个或多个S/D接触1624。晶体管1640可以包括为了清楚的缘故而没有被描绘的附加特征，诸如器件隔离区、栅极接触等等。晶体管1640不限于在图7中所描绘的类型和配置，并且可以包括各种各样的其它类型和配置，诸如例如平面晶体管、非平面晶体管、或两者的组合。平面晶体管可以包括双极结晶体管（BJT）、异质结双极性晶体管（HBT）或高电子移动性晶体管（HEMT）。非平面晶体管可以包括FinFET晶体管，诸如双栅极晶体管或三栅极晶体管，以及包绕式或全绕式栅极晶体管，诸如纳米带和纳米线晶体管。

每个晶体管1640可以包括栅极1622，所述栅极1622由至少两个层、栅极电介质和栅极电极形成。栅极电介质可以包括一层或层的堆叠。所述一个或多个层可以包括氧化硅、二氧化硅、碳化硅和/或高k介电材料。高k介电材料可以包括诸如以下各项之类的元素：铪、硅、氧、钛、钽、镧、铝、锆、钡、锶、钇、铅、钪、铌、和锌。可以在栅极电介质中使用的高k材料的示例包括但不限于氧化铪、氧化铪硅、氧化镧、氧化镧铝、氧化锆、氧化锆硅、氧化钽、氧化钛、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化钇、氧化铝、氧化铅钪钽、以及铌酸铅锌。在一些实施例中，可以在栅极电介质上实施退火过程，以当使用高k材料的时候改善其质量。

栅极电极可以被形成在栅极电介质上，并且可以包括至少一个p型功函数金属或n型功函数金属，其取决于晶体管1640将是p型金属氧化物半导体（PMOS）还是n型金属氧化物半导体（NMOS）晶体管。在一些实现方式中，栅极电极可以包括两个或更多金属层的堆叠，其中一个或多个金属层是功函数金属层并且至少一个金属层是填充金属层。另外的金属层可以被包括以用于其它目的，诸如屏障层。对于PMOS晶体管，可以用于栅极电极的金属包括但不限于钌、钯、铂、钴、镍、导电金属氧化物（例如氧化钌）、以及以下参考NMOS晶体管（例如针对功函数调谐）所讨论的金属中的任一个。对于NMOS晶体管而言，可以用于栅极电极的金属包括但不限于铪、锆、钛、钽、铝、这些金属的合金、这些金属的碳化物（例如碳化铪、碳化锆、碳化钛、碳化钽和碳化铝），以及以上参考PMOS晶体管（例如针对功函数调谐）所讨论的金属中的任一个。

在一些实施例中，当被视为沿着源极-沟道-漏极方向的晶体管1640的截面的时候，栅极电极可以包括U形结构，所述U形结构包括与衬底表面大体上平行的底部部分以及与衬底顶表面大体上垂直的两个侧壁部分。在其它实施例中，形成栅极电极的金属层中的至少一个可以仅仅是平面层，其与衬底的顶表面大体上平行，并且不包括与衬底的顶表面大体上垂直的侧壁部分。在其它实施例中，栅极电极可以包括U形结构与平面非U形结构的组合。例如，栅极电极可以包括一个或多个U形金属层，所述一个或多个U形金属层被形成在一个或多个平面非U形层顶上。

在一些实施例中，一对侧壁间隔物（spacer）可以被形成在栅极堆叠的相对侧上以括住栅极堆叠。侧壁间隔物可以由诸如以下各项的材料形成：氮化硅、氧化硅、碳化硅、掺杂有碳的氮化硅和氮氧化硅。用于形成侧壁间隔物的过程在本领域中是公知的，并且一般包括沉积和蚀刻过程步骤。在一些实施例中，可以使用多个间隔物对；例如两对、三对或四对侧壁间隔物可以被形成在栅极堆叠的相对侧上。

S/D区1620可以被形成在衬底1602内，相邻于每个晶体管1640的栅极1622。例如，可以使用注入/扩散过程或蚀刻/沉积过程来形成S/D区1620。在先前过程中，诸如硼、铝、锑、磷或砷之类的掺杂剂可以被离子注入到衬底1602中以形成S/D区1620。激活掺杂剂并且使得它们往衬底1602中扩散得更远的退火过程可以遵循离子注入过程。在后面的过程中，衬底1602可以首先被蚀刻以在S/D区1620的位置处形成凹处。然后可以实施外延沉积过程来利用用于制造S/D区1620的材料填充凹处。在一些实现方式中，S/D区1620可以使用硅合金（诸如硅锗或碳化硅）来被制造。在一些实施例中，外延沉积的硅合金可以在原位掺杂有掺杂剂，诸如硼、砷或磷。在一些实施例中，S/D区1620可以使用一个或多个替换的半导体材料（诸如锗或III-V族材料或合金）来被形成。在另外的实施例中，金属和/或金属合金的一个或多个层可以用于形成S/D区1620。

在一些实施例中，晶体管1640的栅极1622可以使用本文中参考金属互连100所公开的技术来被形成。例如，栅极1622可以包括根据化学式（I）和/或化学式（II）的化合物。

通过被设置在器件层1604上的一个或多个互连层（在图7中被图示为互连层1606-1610），可以到和/或从器件层1604的器件（例如晶体管1640）路由电信号、诸如功率和/或输入/输出（I/O）信号。例如，器件层1604的导电特征（例如栅极1622和S/D接触1624）可以与互连层1606-1610的互连结构1628电耦合。所述一个或多个互连层1606-1610可以形成IC器件1600的金属化堆叠（其还被称为“ILD堆叠”）1619。在一些实施例中，互连结构1628可以采取本文中所公开的金属互连100中任一个的形式。金属化堆叠1619中的一个或多个金属互连100可以耦合到器件层1604中的器件中的任何合适的一些，和/或耦合到导电接触1636（以下所讨论的）中的一个或多个。

互连结构1628可以被布置于互连层1606-1610内，以根据各种各样的设计来路由电信号（特别地，布置不限于在图7中所描绘的互连结构1628的特定配置）。尽管在图7中描绘了特定数目的互连层1606-1610，但是本公开的实施例包括具有比所描绘的更多或更少的互连层的IC器件。

在一些实施例中，互连结构1628可以包括线1628a和/或过孔1628b，其填充有导电材料、诸如金属。线1628a可以被布置成在与衬底1602的如下表面大体上平行的平面的方向上路由电信号：在衬底1602的所述表面上形成器件层1604。例如，线1628a可以在从图7的视角进和出页面的方向上路由电信号。过孔1628b可以被布置成在与衬底1602的如下表面大体上垂直的平面的方向上路由电信号：在衬底1602的所述表面上形成器件层1604。在一些实施例中，过孔1628b可以将不同互连层1606-1610的线1628a电耦合在一起。

互连层1606-1610可以包括被设置在互连结构1628之间的介电材料1626，如图7中所示。在一些实施例中，被设置在互连层1606-1610中不同的一些中的互连结构1628之间的介电材料1626可以具有不同的组分；在其它实施例中，在不同互连层1606-1610之间的介电材料1626的组分可以相同。

第一互连层1606可以被形成在器件层1604之上。在一些实施例中，第一互连层1606可以包括线1628a和/或过孔1628b，如所示的那样。第一互连层1606的线1628a可以与器件层1604的接触（例如S/D接触1624）耦合。

第二互连层1608可以被形成在第一互连层1606之上。在一些实施例中，第二互连层1608可以包括过孔1628b，以耦合第二互连层1608的线1628a与第一互连层1606的线1628a。尽管为了清楚的缘故，线1628a和过孔1628b在每个互连层内（例如在第二互连层1608内）利用线条在结构上被描画，但是线1628a和过孔1628b在一些实施例中可以在结构上和/或在材料上是邻接的（例如在双镶嵌过程期间被同时填充）。

根据结合第二互连层1608或第一互连层1606所述的类似技术和配置，第三互连层1610（以及如所期望的附加互连层）可以接连地被形成在第二互连层1608上。在一些实施例中，在IC器件1600中的金属化堆叠1619中“向上更高”（即更远离器件层1604）的互连层可以更厚。

IC器件1600可以包括阻焊材料1634（例如聚酰亚胺或类似的材料）以及一个或多个导电接触1636，其被形成在互连层1606-1610上。在图7中，导电接触1636被图示为采取接合焊盘的形式。导电接触1636可以与互连结构1628电耦合，并且被配置成将（多个）晶体管1640的电信号路由到其它外部器件。例如，焊料接合可以被形成在所述一个或多个导电接触1636上以将包括IC器件1600的芯片与另一部件（例如电路板）以机械方式和/或以电的方式耦合。IC器件1600可以包括附加的或替换的结构来从互连层1606-1610路由电信号；例如，导电接触1636可以包括向外部部件路由电信号的其它类似特征（例如柱）。

图8是可以包括一个或多个金属互连100的示例IC封装1650的侧截面视图。在一些实施例中，IC封装1650可以是封装中系统（SiP）。

封装衬底1652可以由介电材料（例如陶瓷、增强膜、在其中具有填充物颗粒的环氧膜等等）形成，并且可以具有延伸通过如下介电材料的导电通路：所述介电材料在面1672与面1674之间，或在面1672上的不同位置之间，和/或在面1674上的不同位置之间。这些导电通路可以采取以上参考图7所讨论的互连1628中任一个的形式。在一些实施例中，通过封装衬底1652（和/或通过***件1657）的导电通路可以包括本文中所公开的金属互连100中的任一个；在其它实施例中，通过封装衬底1652（和/或通过***件1657）的导电通路可以包括其它材料和/或结构。

封装衬底1652可以包括导电接触1663，所述导电接触1663被耦合到通过封装衬底1652的导电通路1662，从而允许管芯1656和/或***件1657内的电路电耦合到导电接触1664中的不同的一些（或到在封装衬底1652中所包括的其它器件，没有被示出）。

IC封装1650可以包括***件1657，所述***件1657经由***件1657的导电接触1661、第一级互连1665、和封装衬底1652的导电接触1663而耦合到封装衬底1652。图8中所图示的第一级互连1665是焊料凸点，但是可以使用任何合适的第一级互连1665。在一些实施例中，没有***件1657可以被包括在IC封装1650中；替代地，管芯1656可以通过第一级互连1665而被直接耦合到面1672处的导电接触1663。

IC封装1650可以包括一个或多个管芯1656，所述管芯1656经由管芯1656的导电接触部1654、第一级互连1658、和***件1657的导电接触1660而耦合到***件1657。导电接触1660可以耦合到通过***件1657的导电通路（未被示出），从而允许管芯1656内的电路电耦合到导电接触1661中的不同的一些（或到在***件1657中所包括的其它器件，没有被示出）。图8中所图示的第一级互连1658是焊料凸点，但是可以使用任何合适的第一级互连1658。如本文中所使用的，“导电接触”可以是指用作不同部件之间的界面的导电材料（例如金属）的一部分；导电接触可以凹进部件的表面中、与部件的表面齐平或从部件的表面延伸离开，并且可以采取任何合适的形式（例如导电焊盘或插槽）。

在一些实施例中，底部填充材料1666可以被设置在封装衬底1652与***件1657之间、在第一级互连1665周围，并且模塑料1668可以被设置在管芯1656和***件1657周围并且与封装衬底1652接触。在一些实施例中，底部填充材料1666可以与模塑料1668相同。可以用于底部填充材料1666和模塑料1668的示例材料是如合适的环氧模塑材料。第二级互连1670可以被耦合到导电接触1664。在图8中所图示的第二级互连1670是焊球（例如针对球栅阵列布置），但是可以使用任何合适的第二级互连16770（例如引脚栅格阵列布置中的引脚或焊盘（land）栅格阵列布置中的焊盘）。第二级互连1670可以用于将IC封装1650耦合到另一部件，诸如电路板（例如母板）、***件、或另一IC封装，如本领域中所已知的以及如以下参考图9所讨论的。

管芯1656可以采取本文中所讨论的管芯1502的实施例中任一个的形式（例如可以包括IC器件1600的实施例中的任一个）。在其中IC封装1650包括多个管芯1656的实施例中，IC封装1650可以被称为多芯片封装（MCP）。管芯1656可以包括用于执行任何期望的功能性的电路。例如，管芯1656中的一个或多个可以是逻辑管芯（例如基于硅的管芯），并且管芯1656中的一个或多个可以是存储器管芯（例如高带宽存储器）。在一些实施例中，管芯1656可以包括一个或多个金属互连100（例如，如以上参考图6和图7所讨论的）；在其它实施例中，管芯1656可不包括任何金属互连100。

尽管图8中所图示的IC封装1650是倒装芯片封装，但是可以使用其它封装架构。例如，IC封装1650可以是球栅阵列（BGA）封装，诸如嵌入式晶圆级球栅阵列（eWLB）封装。在另一示例中，IC封装1650可以是晶圆级芯片规模封装（WLCSP）或面板扇出（FO）封装。虽然在图8的IC封装1650中图示了两个管芯1656，但是IC封装1650可以包括任何所期望的数目的管芯1656。IC封装1650可以包括附加无源部件，诸如表面安装的电阻器、电容器、以及电感器，其被设置在封装衬底1652的第一面1672或第二面1674上或***件1657的任一面上。更一般地，IC封装1650可以包括本领域中已知的任何其它有源或无源的部件。

图9是根据本文中所公开的实施例中任一个的、可以包括一个或多个IC封装或其它电子部件（例如管芯）（其包括一个或多个金属互连100）的IC器件组件1700的侧截面视图。IC器件组件1700包括被设置在电路板1702（其可以是例如母板）上的多个部件。IC器件组件1700包括被设置在电路板1702的第一面1740与电路板1702的相对第二面1742上的部件；通常，部件可以被设置在面1740和1742中的一个或两者上。以下参考IC器件组件1700所讨论的IC封装中的任一个可以采取以上参考图8所讨论的IC封装1650的实施例中任一个的形式（例如在封装衬底1652中或在管芯1656中可以包括一个或多个金属互连100）。

在一些实施例中，电路板1702可以是印刷电路板（PCB），其包括通过介电材料层而彼此分离并且通过导电过孔而被互连的多个金属层。金属层中的任何一个或多个可以用期望的电路图案来被形成以在被耦合到电路板1702的部件之间路由电信号（可选地结合其它金属层）。在其它实施例中，电路板1702可以是非PCB衬底。

图9中所图示的IC器件组件1700包括***件上封装式结构1736，所述***件上封装式结构1736通过耦合部件1716而被耦合到电路板1702的第一面1740。耦合部件1716可以将***件上封装式结构1736以电的方式和以机械方式耦合到电路板1702，并且可以包括焊球（如图9中所示）、插槽的阳和***分、粘合剂、底部填充材料和/或任何其它合适的电和/或机械耦合结构。

***件上封装式结构1736可以包括IC封装1720，所述IC封装1720通过耦合部件1718而被耦合到封装***件1704。耦合部件1718可以采取针对应用的任何合适形式，诸如以上参考耦合部件1716所讨论的形式。虽然在图9中示出了单个IC封装1720，但是多个IC封装可以被耦合到封装***件1704；实际上，附加的***件可以被耦合到封装***件1704。封装***件1704可以提供居间衬底，所述居间衬底用于桥接电路板1702与IC封装1720。IC封装1720可以是或包括例如管芯（图6的管芯1502）、IC器件（例如图7的IC器件1600）、或任何其它合适的部件。通常，封装***件1704可以将连接展开到更宽的节距，或将连接重路由到不同的连接。例如，封装***件1704可以将IC封装1720（例如管芯）耦合到耦合部件1716的一组BGA导电接触以用于耦合到电路板1702。在图9中所图示的实施例中，IC封装1720和电路板1702被附连到封装***件1704的相对侧；在其它实施例中，IC封装1720和电路板1702可以被附连到封装***件1704的相同侧。在一些实施例中，三个或更多部件可以通过封装***件1704而被互连。

在一些实施例中，封装***件1704可以被形成为PCB，其包括通过介电材料层而彼此分离并且通过导电过孔而被互连的多个金属层。在一些实施例中，封装***件1704可以由环氧树脂、纤维玻璃加固的环氧树脂、具有无机填充物的环氧树脂、陶瓷材料、或聚合物材料（诸如聚酰亚胺）形成。在一些实施例中，封装***件1704可以由替换的刚性或柔性材料形成，所述刚性或柔性材料可以包括以上所描述的用于在半导体衬底中使用的相同材料，诸如硅、锗、和其它III-V族以及IV族材料。封装***件1704可以包括金属互连1708和过孔1710，包括但不限于硅通孔（TSV）1706。封装***件1704可以此外包括嵌入式器件1714，包括无源和有源器件两者。这样的器件可以包括但不限于电容器、解耦电容器、电阻器、电感器、熔丝、二极管、变压器、传感器、静电放电（ESD）器件和存储器器件。更复杂的器件（诸如射频器件、功率放大器、功率管理器件、天线、阵列、传感器和微机电系统（MEMS）器件）也可以被形成在封装***件1704上。***件上封装式结构1736可以采取本领域中已知的***件上封装式结构中任一个的形式。

IC器件组件1700可以包括IC封装1724，所述IC封装1724通过耦合部件1722而被耦合到电路板1702的第一面1740。耦合部件1722可以采取以上参考耦合部件1716所讨论的实施例中任一个的形式，并且IC封装1724可以采取以上参考IC封装1720所讨论的实施例中任一个的形式。

图9中所图示的IC器件组件1700包括封装上封装式结构1734，所述封装上封装式结构1734通过耦合部件1728而被耦合到电路板1702的第二面1742。封装上封装式结构1734可以包括IC封装1726和IC封装1732，所述IC封装1726和IC封装1732通过耦合部件1730而被耦合在一起，使得IC封装1726被设置在电路板1702与IC封装1732之间。耦合部件1728和1730可以采取以上讨论的耦合部件1716的实施例中任一个的形式，并且IC封装1726和1732可以采取以上讨论的IC封装1720的实施例中任一个的形式。封装上封装式结构1734可以根据本领域中已知的封装上封装式结构中的任一个来被配置。

图10是根据本文中所公开的实施例中任一个的可以包括一个或多个金属互连100的示例电设备1800的框图。例如，电设备1800的部件中的任何合适的一些可以包括以下各项中的一个或多个：本文中所公开的IC器件组件1700、IC封装1650、IC器件1600或管芯1502。多个部件在图10中被图示为被包括在电设备1800中，但是如对于应用所合适的，这些部件中的任何一个或多个可以被省略或复制。在一些实施例中，被包括在电设备1800中的部件中的一些或全部可以被附连到一个或多个母板。在一些实施例中，这些部件中的一些或全部被制造到单个SoC管芯上。

另外，在各种实施例中，电设备1800可以不包括在图10中所图示的部件中的一个或多个，但是电设备1800可以包括接口电路以用于耦合到所述一个或多个部件。例如，电设备1800可以不包括显示设备1806，但是可以包括显示设备接口电路（例如连接器和驱动器电路），显示设备1806可以被耦合到所述显示设备接口电路。在另一组示例中，电设备1800可不包括音频输入设备1824或音频输出设备1808，但是可以包括音频输入或输出设备接口电路（例如连接器和支持电路），音频输入设备1824或音频输出设备1808可以被耦合到所述音频输入或输出设备接口电路。

电设备1800可以包括处理设备1802（例如一个或多个处理设备）。如本文中所使用的，术语“处理设备”或“处理器”可以指的是处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将那个电子数据变换成可以被存储在寄存器和/或存储器中的其它电子数据的任何设备或设备的一部分。处理设备1802可以包括一个或多个数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、密码处理器（执行硬件内的密码算法的专用处理器）、服务器处理器、或任何其它合适的处理设备。电设备1800可以包括存储器1804，所述存储器1804可以本身包括一个或多个存储器设备、诸如易失性存储器（例如动态随机存取存储器（DRAM））、非易失性存储器（例如只读存储器（ROM））、闪速存储器、固态存储器和/或硬驱动器。在一些实施例中，存储器1804可以包括与处理设备1802共享管芯的存储器。此存储器可以被用作高速缓存存储器，并且可以包括嵌入式动态随机存取存储器（eDRAM）或自旋转移扭矩磁随机存取存储器（STT-MRAM）。

在一些实施例中，电设备1800可以包括通信芯片1812（例如一个或多个通信芯片）。例如，通信芯片1812可以被配置用于管理无线通信以用于向和从电设备1800传递数据。术语“无线”及其派生词可以用于描述电路、设备、系统、方法、技术、通信信道等等，其可以通过使用经调制的电磁辐射（其通过非固体介质）来传送数据。所述术语不意味着相关联的设备不包含任何导线，尽管在一些实施例中它们可能不包含。

通信芯片1812可以实现多个无线标准或协议中的任一个，包括但不限于电气与电子工程师协会（IEEE）标准，包括Wi-Fi（IEEE 802.11族）、IEEE 802.16标准（例如IEEE802.16-2005修正）、长期演进（LTE）项目连同任何修正、更新和/或修订（例如高级LTE项目、超移动宽带（UMB）项目（也被称为“3GPP2”）等等）。IEEE 802.16兼容宽带无线接入（BWA）网络一般被称为WiMAX网络，代表微波存取全球互通（Worldwide Interoperability forMicrowave Access）的首字母缩略词，所述微波存取全球互通是对于通过针对IEEE 802.16标准的符合以及互通测试的产品的认证标记。通信芯片1812可以根据全球移动通信系统（GSM）、通用分组无线电服务（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网络来运作。通信芯片1812可以根据GSM演进的增强数据（EDGE）、GSMEDGE无线电接入网络（GERAN）、通用陆地无线电接入网络（UTRAN）或演进UTRAN（E-UTRAN）来运作。通信芯片1812可以根据码分多址（CDMA）、时分多址（TDMA）、数字增强的无绳电信（DECT）、优化的演进数据（EV-DO）及其衍生物、以及被指定为3G、4G、5G和之外的任何其它无线协议来运作。在其它实施例中，通信芯片1812可以根据其它无线协议来运作。电设备1800可以包括天线1822，以促进无线通信和/或接收其它无线通信（诸如AM或FM无线电传输）。

在一些实施例中，通信芯片1812可以管理有线通信，诸如电、光或任何其它合适的通信协议（例如以太网）。如以上所指出的，通信芯片1812可以包括多个通信芯片。例如，第一通信芯片1812可以专用于较近程无线通信，诸如Wi-Fi或蓝牙，并且第二通信芯片1812可以专用于较远程无线通信，诸如全球定位系统（GPS）、‎EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、EV-DO或其它。在一些实施例中，第一通信芯片1812可以专用于无线通信，并且第二通信芯片1812可以专用于有线通信。

电设备1800可以包括电池/功率电路1814。电池/功率电路1814可以包括一个或多个能量存储设备（例如电池或电容器）和/或用于将电设备1800的部件耦合到与电设备1800分离的能量源（例如AC线功率）的电路。

电设备1800可以包括显示设备1806（或对应的接口电路，如以上所讨论的）。显示设备1806可以包括任何视觉指示器，诸如平视显示器、计算机监视器、投影仪、触摸屏显示器、液晶显示器（LCD）、发光二极管显示器、或平板显示器。

电设备1800可以包括音频输出设备1808（或对应的接口电路，如以上所讨论的）。音频输出设备1808可以包括生成听得见的指示物的任何设备，诸如扬声器、耳机或耳塞。

电设备1800可以包括音频输入设备1824（或对应的接口电路，如以上所讨论的）。音频输入设备1824可以包括生成表示声音的信号的任何设备，诸如扩音器、扩音器阵列或数字仪器（例如具有音乐仪器数字接口（MIDI）输出的仪器）。

电设备1800可以包括GPS设备1818（或对应的接口电路，如以上所讨论的）。GPS设备1818可以与基于卫星的系统通信，并且可以接收电设备1800的位置，如本领域中所已知的。

电设备1800可以包括其它输出设备1810（或对应的接口电路，如以上所讨论的）。其它输出设备1810的示例可以包括音频编解码器、视频编解码器、打印机、用于向其它设备提供信息的有线或无线传送器、或附加存储设备。

电设备1800可以包括其它输入设备1820（或对应的接口电路，如以上所讨论的）。其它输入设备1820的示例可以包括加速度计、陀螺仪、罗盘、图像捕获设备、键盘、光标控制设备、诸如鼠标、触笔、触摸板、条形码读取器、快速响应（QR）码读取器、任何传感器、或射频标识（RFID）读取器。

电设备1800可以具有任何期望的形状因数，诸如手持式或移动电设备（例如手机、智能电话、移动因特网设备、音乐播放器、平板计算机、膝上型计算机、上网本计算机、超级本计算机、个人数字助理（PDA）、超移动个人计算机等等）、台式电设备、服务器设备或其它联网的计算部件、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、交通工具控制单元、数字相机、数字视频记录仪或可穿戴的电设备。在一些实施例中，电设备1800可以是处理数据的任何其它电子设备。

以下段落提供本文中所公开的实施例中的不同一些的示例。

示例1是一种金属结构，包括：A或B；以及碳、氮、氧、磷、卤素或氢中的一个或多个；其中A包括：b重量百分比的Co；q重量百分比的Q；以及z重量百分比的Z；其中b、q和z的总和等于100%；b在50%和示例99.99%之间；q在示例0.01%和50%之间；z在0%和示例49.9%之间；当z为0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta、W或Zr；当z不是0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且Z选自Mo或W；其中B包括：d重量百分比的Ni；e重量百分比的X；以及f重量百分比的G；其中d、e和f的总和等于100%；d在50%和100%之间，e在0%和50%之间，f在0%和示例49.99%之间；当f为0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta或W；当f不是0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且G选自Mo或W。

示例2包括示例1的主题，并且此外指定所述金属结构包括A。

示例3包括示例1的主题，并且此外指定所述金属结构包括B。

示例4包括示例1-3中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构包括碳。

示例5包括示例1-3中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构包括氮。

示例6包括示例1-3中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构包括磷。

示例7包括示例1-3中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构包括卤素。

示例8包括示例1-3中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构包括氢。

示例9包括示例1-8中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构是晶体管栅极。

示例10包括示例1-8中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构是金属互连。

示例11包括示例1-10中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构被包括在集成电路（IC）管芯中。

示例12包括示例1-10中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构被包括在封装衬底中。

示例13包括示例1-12中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构包括种子层、填充材料或帽盖，并且A或B存在于种子层、填充材料或帽盖中的至少一个中。

示例14是一种集成电路（IC）管芯，包括：金属互连，所述金属互连包括：碳、氮、氧、磷、卤素或氢中的一个或多个；以及根据化学式（I）或化学式（II）的化合物——Co_bQ_qZ_z (化学式(I))、Ni_dX_eG_f(化学式(II))；其中b、q和z是基于根据化学式（I）的化合物的总重量的重量百分比，b在50%和示例99.99%之间，q在示例0.01%和50%之间，并且z在0%和示例49.9%之间；其中当z为0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta、W或Zr；其中当z不是0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；其中Z选自Mo或W；并且其中d、e和f是基于根据化学式（II）的化合物的总重量的重量百分比，d在50%和100%之间，e在0%和50%之间，f在0%和示例49.99%之间；其中当f为0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta或W；其中当f不是0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且其中G选自Mo或W。

示例15包括示例14的主题，并且此外指定所述金属互连包括根据化学式（I）的化合物。

示例16包括示例14的主题，并且此外指定所述金属互连包括根据化学式（II）的化合物。

示例17包括示例14-16中任一个的主题，并且此外指定所述金属互连包括碳。

示例18包括示例14-16中任一个的主题，并且此外指定所述金属互连包括氮。

示例19包括示例14-16中任一个的主题，并且此外指定所述金属互连包括磷。

示例20包括示例14-16中任一个的主题，并且此外指定所述金属互连包括卤素。

示例21包括示例14-16中任一个的主题，并且此外指定所述金属互连包括氢。

示例22包括示例14-21中任一个的主题，并且此外包括：一个或多个晶体管。

示例23包括示例14-22中任一个的主题，并且此外包括：在IC管芯的外面处的一个或多个导电焊盘。

示例24包括示例14-23中任一个的主题，并且此外指定所述金属互连包括种子层、填充材料或帽盖，并且根据化学式（I）或化学式（II）的化合物存在于种子层、填充材料或帽盖中的至少一个中。

示例25是一种形成金属结构的方法，包括：提供初始结构；以及通过化学气相沉积（CVD）来在初始结构上形成金属；其中在CVD期间所使用的前体包括碳、氮、氧、磷、卤素或氢中的一个或多个；其中所述金属包括A或B；其中A包括：b重量百分比的Co；q重量百分比的Q；以及z重量百分比的Z；其中b、q和z的总和等于100%；b在50%和示例99.99%之间；q在示例0.01%和50%之间；z在0%和示例49.9%之间；当z为0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta、W或Zr；当z不是0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且Z选自Mo或W；其中B包括：d重量百分比的Ni；e重量百分比的X；以及f重量百分比的G；其中d、e和f的总和等于100%；d在50%和100%之间，e在0%和50%之间，f在0%和示例49.99%之间；当f为0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta或W；当f不是0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且G选自Mo或W。

示例26包括示例25的主题，并且此外包括：形成初始结构。

示例27包括示例26的主题，并且此外指定形成初始结构包括将屏障和/或粘附层沉积在镶嵌或双镶嵌结构上。

示例28包括示例25-27中任一个的主题，并且此外指定所述金属是种子层。

示例29包括示例25-27中任一个的主题，并且此外指定所述金属是填充材料。

示例30包括示例25-27中任一个的主题，并且此外指定所述金属是帽盖。

示例31包括示例25-30中任一个的主题，并且此外指定通过CVD在初始结构上形成金属包括执行原子层沉积（ALD）。

示例32包括示例25-31中任一个的主题，并且此外指定所述初始结构包括：沉积在衬底上的介电层，所述衬底包括导电区；以及介电层中的开口，所述开口暴露衬底的导电区，所述开口具有下部分和上部分，其中所述上部分比下部分更宽。

示例33是一种计算设备，包括：集成电路（IC）封装，其包括耦合到封装衬底的IC管芯；电路板，其中所述IC封装被耦合到电路板；其中所述计算设备包括金属结构，所述金属结构包括A或B；其中所述金属结构还包括微量的化学气相沉积（CVD）前体材料；其中A包括：b重量百分比的Co；q重量百分比的Q；以及z重量百分比的Z；其中b、q和z的总和等于100%；b在50%和示例99.99%之间；q在示例0.01%和50%之间；z在0%和示例49.9%之间；当z为0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta、W或Zr；当z不是0%的时候，Q选自Ni、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且Z选自Mo或W；其中B包括：d重量百分比的Ni；e重量百分比的X；以及f重量百分比的G；其中d、e和f的总和等于100%；d在50%和100%之间，e在0%和50%之间，f在0%和示例49.99%之间；当f为0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Mo、Nb、Ta或W；当f不是0%的时候，X选自Co、Al、Mn、Si、Cr、V、Nb或Ta；并且G选自Mo或W。

示例34包括示例33的主题，并且此外指定微量的CVD前体材料包括碳、氮、氧、磷、卤素或氢中的一个或多个。

示例35包括示例33-34中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构被包括在IC管芯中。

示例36包括示例33-34中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构被包括在封装衬底中。

示例37包括示例33-36中任一个的主题，并且此外指定所述金属结构是金属互连。

示例38包括示例33-37中任一个的主题，并且此外指定所述计算设备是膝上型计算机、手持式计算设备或服务器。

示例39包括示例33-38中任一个的主题，并且此外包括：耦合到电路板的显示器。

示例40包括示例33-39中任一个的主题，并且此外包括：耦合到电路板的天线。

示例41是一种包括本文中所公开的前体材料中任一个的材料。

示例42是一种形成金属结构的方法，包括使用本文中所公开的前体材料中的任一个通过化学气相沉积来在初始结构上形成金属。

示例43是一种使用化学气相沉积以及本文中所公开的前体材料中的任一个来形成的金属。