[发明专利]具有MAX或MX导电材料的集成电路

说明书

本文描述了具有由MX或MAX材料形成的导电区域的集成电路装置。MAX材料是分层的六方碳化物和氮化物，其包括前过渡金属(M)和A族元素(A)。MX材料去除了A族元素。MAX和MX材料是高度导电的，并且它们的二维层结构允许形成非常薄的层。MAX或MX材料可以用于形成IC电路的几种导电元件，包括接触部、互连或者用于接触部或互连的衬层或阻挡区域。

技术领域

本公开总体上涉及集成电路(IC)结构和装置领域，并且更具体而言，涉及这种IC结构和装置中包含的导电材料。

背景技术

在IC装置中，使用导电材料形成电路的各种部分。例如，使用导电材料形成通往晶体管或其他装置内的半导体材料的接触部部。具体而言，晶体管可以具有通往形成于半导体沟道中的源极的一个接触部以及通往形成于半导体沟道中的漏极的第二接触部。导电材料还形成在晶体管与其他电路元件之间提供导电路径的互连。例如，晶体管通常具有源极接触部、漏极接触部和栅极接触部，它们中的每者均耦合至从或向IC装置的另一部分输送电信号的互连的相应部分。铜和其他金属通常被用作电路中的电导体。在保持高可靠性导电通路的同时使现有材料缩放到更小尺寸是一项挑战。

附图说明

通过结合附图考虑下文的详细描述能够容易地理解实施例。为了促进这一描述，类似的附图标记表示类似的结构元件。在附图的图示中通过举例说明的方式而非限制的方式示出了实施例。

图1是示出了根据本公开的一些实施例的分层MAX材料的总体结构的截面图。

图2是示出了根据本公开的一些实施例的分层MX材料的总体结构的截面图。

图3是示出了根据本公开的一些实施例的具有形成源极接触部和漏极接触部的MX或MAX材料的纳米带晶体管的示例性布置的透视图。

图4是示出了根据本公开的一些实施例的具有可以包括MX或MAX材料的背面接触部的晶体管的示例性布置的截面图。

图5是示出了根据本公开的一些实施例的具有可以包括MX或MAX材料的正面接触部的晶体管的示例性布置的截面图。

图6A和图6B示出了根据本公开的一些实施例的包括MX或MAX材料的源极接触部和漏极接触部的两种示例性布置。

图7A-7B分别是根据本公开的一些实施例的具有可以包括MX或MAX材料的源极接触部和漏极接触部的被实施成FinFET的示例性晶体管的透视图和截面图。

图8是根据本公开的一些实施例的示例性晶体管连同耦合至该晶体管的互连的截面图，其中，所述互连可以包括MX或MAX材料。

图9A和图9B提供了根据本公开的一些实施例的分别沿图8所示的示例性布置的平面AA’和BB’的截面图。

图10A和图10B是根据本公开的一些实施例的包括MX或MAX材料的互连区域的两个示例性放大截面图。

图11是示出了根据本公开的一些实施例的用于在IC装置中形成分层MX或MAX导电材料的方法的流程图。

图12A和图12B是晶圆和管芯的顶视图，所述晶圆和管芯包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的由MX或MAX材料形成的导电区域。

图13是IC装置的截面侧视图，该IC装置可以包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的由MX或MAX材料形成的导电区域。

图14是IC装置组件的截面侧视图，该IC装置组件可以包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的由MX或MAX材料形成的导电区域。

图15是示例性计算装置的框图，该计算装置可以包括根据本文公开的实施例中的任何实施例的由MX或MAX材料形成的导电区域。

具体实施方式

概述