N和W的阻挡金属膜形成。在图1所描述的示例性情况中，接触C0N1仅仅被嵌入在层间绝缘体膜INSL1中。互连INC1的第一层ML1填充耦合孔的部分，该部分垂直地对应于绝缘体膜ETS1。
[0035]层间绝缘体膜INSL2被设置在互连INC1以及绝缘体膜ETS1上。在层间绝缘体膜INSL2中嵌入过孔VA1。过孔VA1被耦合到互连INC1。过孔VA1由例如TiN膜和Cu或W的阻挡金属膜形成。
[0036]多层互连层MINC进一步包括接触C0N2和接触C0N3以及互连INC2。
[0037]接触C0N2和接触C0N3均穿透层间绝缘体膜INSL2、绝缘体膜ETS1以及层间绝缘体膜INSL1。接触C0N2被耦合到晶体管TR1的源极和漏极中的另一个。接触C0N3被耦合到晶体管TR2的栅极电极GE。接触C0N2和接触C0N3均由例如TiN膜和Cu或W的阻挡金属膜形成。
[0038]每个互连INC2位于绝缘体膜ETS1上，并且具有类似于互连INC1的构造。互连INC2连同晶体管TR2 —起构造电路。
[0039]现在描述一种制备图1所示的半导体器件SD的方法。首先，在衬底SUB中形成元件隔离膜ST1。接着，形成晶体管TR1和晶体管TR2的每一个的栅极电极GE和栅极绝缘体膜，并且接着形成侧壁SW。接着，将杂质离子注入到衬底SUB中以形成晶体管TR1和晶体管TR2的每一个的源极和漏极。接着，形成硅化物SIL1、SIL2和SIL3。
[0040]接着，通过例如热CVD工艺或等离子体CVD工艺，在衬底SUB上方形成层间绝缘体膜INSL1。接着，在层间绝缘体膜INSL1中形成耦合孔并且接着用接触C0N1进行填充。在这一步骤中，接触C0N2和接触C0N3可以被部分地形成为提供接触C0N2和接触C0N3的部分，这些部分位于层间绝缘体膜INSL1中。
[0041 ] 接着，在层间绝缘体膜INSL1上方通过例如等离子体CVD工艺形成绝缘体膜ETS1。接着，在绝缘体膜ETS1中形成开口。开口位于接触C0N1上。接着，在绝缘体膜ETS1的开口中以及在绝缘体膜ETS1上方形成将要成为第一层ML1的导电膜，并且接着在这样的导电膜上方形成将要成为第二层ML2的另一导电膜。第二层ML2首先在较低的温度和较低的沉积速率下形成，并接着在较高的温度和较高的沉积速率下形成。接着在导电膜的堆叠膜上方形成抗蚀剂图案，并且利用抗蚀剂图案作为掩膜来对堆叠膜进行蚀刻。结果是，形成了互连INC1和互连INC2。
[0042]接着，在绝缘体膜ETS1上方以及互连INC1和互连INC2上方通过例如等离子体CVD工艺形成层间绝缘体膜INSL2。接着，形成将被过孔VA1以及接触C0N2和接触C0N3填充的耦合孔，并且接着用它们进行填充。
[0043]如上所述，在第一实施例中，互连INC1和互连INC2均具有如下构造:其中第二层ML2被设置在第一层ML1上。第一层ML1被设置在绝缘体膜ETS1上。第一层ML1包括TiNy、TaNy、WNy以及RuNy中的至少一个(其中0〈y〈l)。第二层ML2为例如W膜、A1膜、AlCu膜以及AlSiCu膜中的一个。绝缘体膜ETS1为S1u X)NX(其中x>0.1)膜。绝缘体膜ETS1因此与氧化硅膜相比不太可能吸收湿气和氧。因此，与绝缘体膜ETS1为氧化硅膜的情况相比，在接近绝缘体膜ETS1侧的第一层ML1的区域中存在少量的氧原子。结果是，与绝缘体膜ETS1为氧化硅膜的情况相比，第一层ML1具有大的晶粒尺寸。相应地，与绝缘体膜ETS1为氧化硅膜的情况相比，第二层ML2也具有大的晶粒尺寸。因此，互连INC1和互连INC2中的每一个具有低电阻。现在通过数据对这种效应进行说明。
[0044]图2为描述了根据形成在S1(lx)Nx (其中x>0.1)膜上的TiN膜(S卩，第一层ML1)的厚度的、TiN膜的薄片电阻值的曲线图。图2还描述了作为比较示例的、形成在S1j莫上的TiN膜的薄片电阻值。图2揭示了通过在Si0(1 X)NX(其中x>0.1)膜上方形成TiN膜来给出TiN膜的低薄片电阻值。这说明通过将Si0(1 X)NX(其中x>0.1)膜用作绝缘体膜ETS1使得第一层ML1具有低薄片电阻值。
[0045]图3为描述了根据形成在由S1u X)NX(其中χ>0.1)膜构成的绝缘体膜ETS1上的互连INC1的宽度的、互连INC1的电阻值的曲线图。图3还描述了作为比较示例的、当Si02膜用作绝缘体膜ETS1时互连INC1的薄片电阻值。在图3所示的每个样本中，互连INC1的第一层ML1为TiN膜，并且其第二层ML2为W膜。
[0046]图3说明了:与将S1j莫用作绝缘体膜ETS1的情况相比，将S1 (1 X)NX(其中x>0.1)膜用作绝缘体膜ETS1给出互连INC1的低电阻。
[0047]图4为图2所示每个样本的TiN膜的XRD图。图4揭示了在Si0(1 X)NX (其中x>0.1)膜上形成的TiN膜(第一实施例)具有的晶粒尺寸大于在S1j莫上形成的TiN膜(比较示例)的晶粒尺寸。利用SEM图像对这种晶粒尺寸进行测量的结果是，在第一实施例中平均粒子尺寸为29nm，而在比较示例中则为26nm。
[0048]图5为图3所示每个样本的第二层ML2的XRD图。图5揭示了在Si0(1 X)NX(其中x>0.1)膜上形成的第二层ML2(第一实施例)具有的晶粒尺寸大于在S1j莫上形成的第二层ML2(比较示例)的晶粒尺寸。
[0049]图6为图3所示每个样本的第二层ML2的初始层(以低沉积速率形成的层)的XRD图。图6揭示了在Si0(1 X)NX(其中x>0.1)膜上形成的初始层(第一实施例)具有的晶粒尺寸大于在S1j莫上形成的初始层(比较示例)的晶粒尺寸。
[0050]图7描述了图2所示每个样本的TiN膜的氧浓度在深度方向上的分布的SHIS分析结果。图7揭示了在S1Ux)Nx(其中x>0.1)膜上形成的TiN膜(第一实施例)的氧浓度低于在S1j莫上形成的TiN膜(比较示例)的氧浓度。这种趋势在TiN膜的部分中比较明显，该部分靠近S1u X)NX(其中x>0.1)膜(即，在厚度中心之下的膜区域)。氧浓度在厚度方向上的分布关于TiN膜(第一层ML1)的厚度中心是对称的。在另一金属用于第一层ML1时同样给出这种趋势。
[0051]图8描述了图3所示每个样本的互连INC1的氧浓度在深度方向上的分布的S頂S分析结果。图8揭示了第一层ML1的氧浓度具有与图7中所显示的趋势类似的趋势。
[0052]图9描述了在图2所示的比较示例和第一实施例的每一个中在TiN膜(第一层ML1)中包含的氧浓度的XPS测量结果。图9说明了根据第一实施例的TiN膜中包含的氧含量小于(特别地，at2%或更少)根据比较示例的TiN膜中包含的氧含量。当另一金属用于第一层ML时，根据第一实施例的第一层ML1中包含的氧浓度同样小于(特别地，at2%或更少)根据比较示例的第一层ML1中包含的氧浓度。
[0053]虽然在图2至图8所示的示例性情况中第一层ML1为TiN膜并且第二层ML2为W膜，但很明显的是，当第一层ML1包括TaN、WN以及RuN中的一个时，并且当第二层ML2是A1膜、AlCu膜以及AlSi⑶膜中的一个时，同样给出了相似的趋势。
[0054]第二实施例
[0055]图10为描述了根据第二实施例的半导体器件SD的构造的图示。根据第二实施例的半导体器件SD具有类似于根据第一实施例的半导体器件SD的构造，除了通过大马士革工艺将互连INC1和互连INC2嵌入在绝缘体膜ETS1中。
[0056]特别地，绝缘体膜ETS1采用与第一实施例中相同的