專利名稱：：半導(dǎo)體器件制造方法以及半導(dǎo)體器件制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及制造半導(dǎo)體器件的方法以及制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備。
背景技術(shù)：
：半導(dǎo)體器件小型化和多層化上的進步使得電流密度增加，從而導(dǎo)致嚴重的電子遷移(EM)。采用具有高EM電阻的銅(Cu)的多層布線技術(shù)，對于半導(dǎo)體器件的更高集成化因而是必須的。制造銅布線的工藝使用所謂的大馬士革工藝(Damasceneprocess)，其是在絕緣層中預(yù)形成對應(yīng)于布線圖的線槽，然后通過在線槽中注入銅形成布線。制造銅布線的工藝還采用所謂的雙大馬士革工藝，其在布線槽內(nèi)預(yù)形成導(dǎo)通孔(viahole)，然后通過在線槽和導(dǎo)通孔內(nèi)都注入銅來同時形成布線和導(dǎo)通接觸(viacontact)。在大馬士革工藝之后的銅布線上，保護層SiC、SiN等設(shè)置在銅布線和絕緣層(例如，低介電常數(shù)膜，低K膜)之間，所述絕緣層設(shè)置在銅布線上。該保護層用作銅布線表面的抗氧化膜、銅的防擴散膜以及導(dǎo)通孔的蝕刻終止膜。包含SiC、SiN等絕緣膜的保護層與銅布線之間的粘結(jié)力很弱。這降低了銅布線的可靠性。而且，保護層使得導(dǎo)通孔的蝕刻變得復(fù)雜，從而降低了半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)率。為解決該問題，在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)推出一種將金屬材料用于銅布線上的保護層的銅多層布線技術(shù)。由金屬材料制成的保護層(下文簡稱為金屬保護層)必須具有相對于銅布線的高粘附性、低電阻率、和高阻隔性(相對于來自低K膜的水分和來自銅布線的銅原子的高阻隔性)，并且可選擇使該保護層僅形成在銅布線上。專利文獻1采用化學鍍工藝可選擇地將鈷一鎢磷化物(CoWP)沉積在銅布線表面，并且通過硅化物工藝在該CoWP層表面上形成金屬保護層。這可滿足金屬保護層所要求的粘附性、導(dǎo)電性、阻隔性和成膜選擇性，并且改善了金屬保護層的抗氧化性。專利文獻2通過將氮化鋯、氮化鋯化合物等用于金屬保護層的材料，在包括銅布線的基板的整個表面上形成金屬保護層。氮化鋯和氮化鋯化合物可選擇僅在銅布線上提供導(dǎo)電性。這樣產(chǎn)生了金屬保護層無需成膜選擇性的作用。然而，專利文獻l采用化學鍍工藝以獲得成膜選擇性。在化學鍍工藝中，CoWP層的形狀和膜厚受到化學品濃度、氧化一還原氣氛等很大的影響。結(jié)果，CoWP的沉積狀態(tài)隨著銅布線的粗糙度/密集度、表面積、形狀等而有很大的波動。這導(dǎo)致相鄰CoWP層之間的短路，以及銅布線的包覆失效。并且，在化學鍍工藝中，浸沒在化學品中的表面一諸如大馬士革工藝之后的銅布線表面和低K膜的表面一必須充分地清洗以實現(xiàn)成膜選擇性。這增加了清洗中所包含的表面處理步驟的數(shù)量，并且降低了半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)率。專利文獻2僅揭示了涉及使用四一二乙氨基一鋯(TDEAZ)的氮化鋯(ZrN)的制造方法，而未揭示涉及氮化鋯化合物制造方法的原材料、條件等。而且，本申請的發(fā)明人已進行了實驗，并發(fā)現(xiàn)在使用TDEAZ的ZrN膜形成工藝中，同步生成大量的粉末狀ZrN和副產(chǎn)品，并且在制造半導(dǎo)體器件時很難獲得充分的顆粒等級。該粉末狀的ZrN和副產(chǎn)品累積在原料氣體供應(yīng)系統(tǒng)和排放系統(tǒng)中，從而干擾了制造設(shè)備的穩(wěn)定運行。因此，需要能夠改善金屬保護層的穩(wěn)定性和生產(chǎn)率的半導(dǎo)體器件制造設(shè)備和制造方法。并且，在半導(dǎo)體領(lǐng)域內(nèi)的薄膜制造技術(shù)中，對微制造的需求近來也在增長。這已經(jīng)引起了各種問題。例如，銅常常被用作布線材料，因為它的電阻小并且很少會產(chǎn)生電子遷移。然而，銅難以蝕刻，并且具有易于擴散到底層(二氧化硅膜)中的特性。這降低了器件的可靠性。為了解決這一問題，在多層布線結(jié)構(gòu)中的內(nèi)多層連接孔的內(nèi)壁面上，通過CVD工藝等形成阻隔膜，并且在其之上形成銅薄膜作為布線層。結(jié)果，銅薄膜和底層(二氧化硅膜)不會形成直接接觸。這防止了銅擴散。己知用Ta(鉭)膜作為阻隔膜(見，例如專利文獻3)。圖18(a)至18(e)為剖視圖，其顯示利用Ta膜作為阻隔膜形成多層布線結(jié)構(gòu)工藝的一個例子。參考圖18(a)，諸如晶體管之類的元件形成在基板200上，該基板為成膜對象。在該基板200上，依次疊加形成第一布線銅膜251、形成具有膜厚為約10到30nm的保護層252、作為內(nèi)層絕緣膜的、形成具有膜厚為約300到1000nm的第一二氧化硅膜253、作為布線槽被蝕刻時的蝕刻終止膜的、形成具有膜厚為30到200nm的氮化鉭膜254、以及作為第二內(nèi)層絕緣膜的、形成具有膜厚為約300到1000nm的第二二氧化硅膜255。這些膜各通過己知方法形成。例如，銅膜251通過電鍍等形成，并且保護層252、第一二氧化硅膜253、和第二二氧化硅膜255通過CVD工藝形成。通過標準曝光工藝，在這些疊加的膜中形成光刻膠圖案，并且通過各向異性蝕刻形成孔256和布線槽257。鉭膜258作為阻隔膜，通過濺射形成在孔256和布線槽257中和第二二氧化硅膜255上，如圖18(b)所示。接著，如圖18(c)所示，第二銅膜259形成在鉭膜258的整個表面上，以充填孔256和布線槽257。其后，如圖18(d)所示，形成在第二二氧化硅膜255的平坦部551處的鉭膜258上的銅膜259通過化學機械拋光(CMP)工藝被打磨和去除。然后，如圖18(e)所示，暴露在平坦部551上的鉭層58通過CMP工藝被打磨和去除。銅膜259因此僅被充填在孔256和布線槽257中。可以通過重復(fù)上述銅布線的形成和導(dǎo)通孔的形成來獲得多層布線結(jié)構(gòu)。然而，如果鉭膜258用作阻隔膜，在將鉭膜258從平坦部551上去除時(見圖18(e))，該鉭膜258保留在第二二氧化硅膜255上，并會導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的特性缺陷。〔專利文獻1〕日本發(fā)明專利公開2002-43315(專利文獻l〕日本發(fā)明專利公開2003-17496(專利文獻l〕日本發(fā)明專利公開2004-6856(權(quán)利要求等)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個方面是提供改進金屬保護層可靠性和生產(chǎn)率的半導(dǎo)體器件制造設(shè)備和制造方法。本發(fā)明的另一個方面是提供一種形成非Ta膜的阻隔膜的方法，以及由該方法獲得的阻隔膜。本發(fā)明的另一方面是提供一種多層布線結(jié)構(gòu)，以及多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法，該多層布線結(jié)構(gòu)包括通過根據(jù)本發(fā)明的阻隔膜形成方法獲得的阻隔膜。本方面的第一方面為一種半導(dǎo)體器件制造方法。該方法包括將絕緣層疊加在包括元件區(qū)的半導(dǎo)體基板上的絕緣層步驟；在所述絕緣層中形成凹槽的凹槽步驟；將金屬層嵌入到所述凹槽中的金屬層步驟；將所述絕緣層的表面和所述金屬層的表面平坦化以使兩者彼此基本平齊的平坦化步驟；以及在所述平坦化步驟之后，在所述絕緣層的所述表面和所述金屬層的所述表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層的金屬保護層步驟。本發(fā)明的第二方面為一種半導(dǎo)體器件制造方法。該方法包括將絕緣層疊加在包括元件區(qū)的半導(dǎo)體基板上的絕緣層步驟；在所述絕緣層中形成凹槽的凹槽步驟；將金屬層嵌入到所述凹槽中的金屬層步驟；將所述絕緣層的表面和所述金屬層的表面平坦化以使兩者彼此基本平齊的平坦化步驟；以及在所述平坦化步驟之后，使用含鋯氣體和含氮氣體，在所述絕緣層的所述表面和所述金屬層的所述表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層的金屬保護層步驟。本發(fā)明的第三方面為一種半導(dǎo)體器件制造方法。該方法包括將絕緣層疊加在包括元件區(qū)的半導(dǎo)體基板上的絕緣層步驟；在所述絕緣層中形成凹槽的凹槽步驟；將金屬層嵌入到所述凹槽中的金屬層步驟；將所述絕緣層的表面和所述金屬層的表面平坦化以使兩者彼此基本平齊的平坦化步驟；以及在所述平坦化步驟之后，使用Zr(BH4)4氣體和受激發(fā)的氮氣，在所述絕緣層的所述表面和所述金屬層的所述表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層的金屬保護層步驟。本發(fā)明的第四方面是一種半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備。該設(shè)備包括具有反應(yīng)室的室主體。臺保持住半導(dǎo)體基板并設(shè)置在所述反應(yīng)室中。第一供應(yīng)裝置將含鋯氣體供應(yīng)到所述反應(yīng)室中。第二供應(yīng)裝置將含氮氣體供應(yīng)到所述反應(yīng)室中。所述含鋯氣體和所述含氮氣體用于在所述半導(dǎo)體基板的表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層。本發(fā)明的第五方面是一種半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備。該設(shè)備包括具有反應(yīng)室的室主體。臺保持住半導(dǎo)體基板并設(shè)置在所述反應(yīng)室中。第一供應(yīng)裝置將Zr(BH4)4氣體供應(yīng)到所述反應(yīng)室中。第二供應(yīng)裝置將受激發(fā)的氮氣供應(yīng)到所述反應(yīng)室中。控制裝置驅(qū)動所述第一和第二控制裝置。所述Zr(BH4)4氣體和所述受激發(fā)的氮氣用于在所述半導(dǎo)體基板的表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層。本發(fā)明的第六方面是一種阻隔膜的形成方法。該方法包括在包括絕緣膜的成膜對象的表面上形成作為阻隔膜的ZrBN膜，其中所述絕緣膜包括孔和布線槽。所述ZrBN膜形成在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述絕緣膜上。本發(fā)明的第七方面是一種阻隔膜的形成方法。該方法包括通過使用Zr(BH4)4氣體和受激發(fā)的氮氣的CVD工藝，在包括絕緣膜的成膜對象的表面上形成作為阻隔膜的ZrBN膜，其中所述絕緣膜包括孔和布線槽。所述ZrBN膜形成在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述絕緣膜上。本發(fā)明的第八方面是一種阻隔膜的形成方法。該方法包括通過原子層沉積工藝在包括絕緣膜的成膜對象的表面上形成作為阻隔膜的ZrBN膜，所述原子層沉積工藝重復(fù)進行僅使用Zr(BH4)4氣體的吸收工藝和僅使用受激發(fā)氮氣的反應(yīng)工藝，其中所述絕緣膜包括孔和布線槽。所述ZrBN膜形成在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述絕緣膜上。本發(fā)明的第九方面是一種多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法。該方法包括按照次序至少將布線膜、保護層、第一絕緣膜和第二絕緣膜疊加在基板上；形成連接到所述布線膜的孔，以及從所述第二絕緣膜的表面至所述孔的布線槽；在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述第二絕緣膜上形成作為阻隔膜的ZrBN膜；以及將銅布線嵌入到包括所述ZrBN膜的所述孔和所述布線槽中。本發(fā)明的第十方面是一種多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法。該方法包括按照次序至少將布線膜、保護層、第一絕緣膜和第二絕緣膜疊加在基板上；形成連接到所述布線膜的孔，以及從所述第二絕緣膜的表面至所述孔的布線槽；在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述第二絕緣膜上，通過使用Zr(BH4)4氣體和受激發(fā)的氮氣的CVD工藝形成作為阻隔膜的ZrBN膜；以及將銅布線嵌入到包括所述ZrBN膜的所述孔和所述布線槽中。本發(fā)明的第十一方面是一種多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法。該方法包括按照次序?qū)⒅辽俨季€膜、保護層、第一絕緣膜和第二絕緣膜疊加在基板上；形成連接到所述布線膜的孔，以及從所述第二絕緣膜的表面至所述孔的布線槽；在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述第二絕緣膜上，通過原子層沉積工藝形成作為阻隔膜的ZrBN膜，所述原子層沉積工藝重復(fù)進行僅使用Zr(BH4)4氣體的吸收工藝和僅使用受激發(fā)氮氣的反應(yīng)工藝；以及將銅布線嵌入到包括所述ZrBN膜的所述孔和所述布線槽中。本發(fā)明的第十二方面是一種多層布線結(jié)構(gòu)。該多層布線結(jié)構(gòu)包括基板；所述基板上的布線膜；所述布線膜上的保護層；所述保護層上的第一絕緣膜；所述第一絕緣膜上的第二絕緣膜。所述保護層和所述第一絕緣膜包括連接到所述布線膜的孔，并且所述第二絕緣膜包括從所述第二絕緣膜的表面到所述孔的布線槽。作為阻隔膜的ZrBN膜形成在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述第二絕緣膜上。銅布線嵌入到包括所述ZrBN膜的所述孔和所述布線槽中。圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件主體部分的剖視圖2為顯示制造圖1的的半導(dǎo)體器件的成膜裝置的俯視圖3為顯示設(shè)置在圖2的成膜裝置中的成膜室的示意剖視圖4為顯示圖2的成膜裝置的電氣結(jié)構(gòu)的電路方塊圖5為顯示第一實施例的制造工藝時序圖6為顯示第二實例的元素分析結(jié)果的圖表；圖7為顯示第一對照例的元素分析結(jié)果的圖表；圖8為顯示第二對照例的元素分析結(jié)果的圖表；圖9為顯示第七對照例的元素分析結(jié)果的圖表；圖IO為顯示第二實施例的制造工藝時序圖11為顯示第二實施例的吸收工藝的工藝圖表；圖12為顯示第二實施例的重組工藝的工藝圖表；圖13為顯示修改的第二實施例的制造工藝時序圖14為顯示根據(jù)本發(fā)明另一成膜裝置中的噴淋頭結(jié)構(gòu)的示意剖視圖；圖15(a)、15(b)和15(c)為分別顯示圖14的噴淋頭結(jié)構(gòu)中環(huán)形部件、第一噴淋板和第二噴淋板的側(cè)剖視圖16為顯示圖14的成膜裝置中原料氣體進氣管、氣體通道、和原料氣體擴散室的位置關(guān)系的剖視圖17(a)、17(b)、17(c)和17(d)為顯示根據(jù)本發(fā)明的多層布線結(jié)構(gòu)制造工藝的剖視圖18(a)、18(b)、18(c)、18(d)和18(e)為說明現(xiàn)有技術(shù)中多層布線結(jié)構(gòu)制造工藝的剖視圖。具體實施例方式在檢査作為金屬阻隔材料之一的ZrN時，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)包含硼(B)的ZrBxNy膜與ZrN膜相同，除了對于導(dǎo)電性具有高度的底層依賴性，還對于金屬布線具有令人滿意的粘附性和高阻隔特性。換句話說，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)ZrBxNy膜(X包括O)，除了在金屬膜(例如在銅布線)上具有高導(dǎo)電性并且在絕緣膜(例如在低K膜或硬掩模上)具有高絕緣性，它在用作金屬保護層時還具有令人滿意的粘附性、高導(dǎo)電性和高阻隔特性。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)通過使用Zr(BH4)4和受激氮氣(N2氣體)作為ZrBxNy膜的原料氣體可以避免產(chǎn)生顆粒，并且可以形成穩(wěn)定的反應(yīng)系統(tǒng)。(第一實施例)現(xiàn)將參考根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件1的制造方法及制造設(shè)備的第一實施例。首先，將說明通過第一實施例的制造方法制造的半導(dǎo)體器件1。該半導(dǎo)體器件1是包括各種類型RAM或各種類型ROM的存儲器、包括MPU的邏輯電路、或通用邏輯電路等。圖1為顯示半導(dǎo)體器件1主體部分的剖視圖。(半導(dǎo)體器件l)圖1中，半導(dǎo)體器件1包括形成半導(dǎo)體基板的硅基板2。硅基板2具有一表面(即圖l所示的上表面)，該表面包括隔離區(qū)2a，和由該隔離區(qū)2a所圍繞的元件區(qū)2b。隔離膜，諸如構(gòu)成STI(淺槽隔離)結(jié)構(gòu)的二氧化硅膜，嵌入在隔離區(qū)2a中。元件區(qū)2b上形成MOS晶體管3。該MOS晶體管3由形成在元件區(qū)2b上的柵絕緣膜4、形成在柵絕緣膜4的相對側(cè)的源一漏極區(qū)5、疊加在柵絕緣膜4上的柵電極6、以及覆蓋柵電極6外表面的側(cè)壁7構(gòu)成。覆蓋MOS晶體管3的第一內(nèi)層絕緣膜8疊加在硅基板2的表面上。該第一內(nèi)層絕緣膜8可以由加磷的二氧化硅膜(PSG)或者加磷和硼的二氧化硅膜(BPSG)制成。第一內(nèi)層絕緣膜8包括凹槽(下文簡稱為接觸孔9)，其延伸穿透該第一內(nèi)層絕緣膜并到達源一漏極區(qū)5。接觸孔9中形成接觸塞10。接觸塞10可以由包括接觸層/阻隔層/塞層(例如，硅化鈦/氮化鈦/鎢)的疊加結(jié)構(gòu)構(gòu)成。第二內(nèi)層絕緣膜11疊加在第一內(nèi)層絕緣膜8的表面上。二氧化硅膜、加磷的二氧化硅膜等可以用作該第二內(nèi)層絕緣膜11。第二內(nèi)層絕緣膜11包括凹槽(下文簡稱為第一槽12)，其延伸穿透該第二內(nèi)層絕緣膜并到達接觸孔9(或接觸塞10)。第一布線13形成在第一槽12內(nèi)。第一布線13可由包括第一阻隔層14/第一布線層15(例如，氮化鉭(或氮化鈦)/銅)的疊加結(jié)構(gòu)構(gòu)成。由第二內(nèi)層絕緣膜11和第一布線13(即，第一阻隔層14和第一布線層15)共同使用的第一金屬保護層16疊加在第二內(nèi)層絕緣膜11的表面。第一金屬保護層16是主要成分為具有高抗氧化性的氮化鋯(ZrN)或氮化鋯硼(ZrBxNy)、且導(dǎo)電性對應(yīng)于底層導(dǎo)電性的層。第一金屬保護層16在對應(yīng)于第一布線13表面的區(qū)域(由圖1中深色點所指示的區(qū)域)具有幾到幾十[nQ，cm]的電阻率。該第一金屬保護層16在對應(yīng)于第二內(nèi)層絕緣膜11的區(qū)域(由圖l中淺色點所指示的區(qū)域)具有無窮大的電阻率。第一金屬保護層16上對應(yīng)于第一布線13表面的區(qū)域被稱為第一導(dǎo)電區(qū)域16a。第一金屬保護層16上對應(yīng)于第二內(nèi)層絕緣膜11表面的區(qū)域被稱為第一絕緣區(qū)域16b。第一金屬保護層16相對于水分具有高阻隔性。第一金屬保護層16用第一導(dǎo)電區(qū)域16a和第一阻隔層14來包圍第一布線層15，以防止第一布線層15的氧化。第一金屬保護層16覆蓋第二內(nèi)層絕緣膜11的表面，以防止第二內(nèi)層絕緣膜11吸收水分。第一金屬保護層16通過相對于第一布線13的高粘附性和高阻隔特性，來防止第一布線13的金屬擴散以及第一布線13的遷移。第一金屬保護層16在第一導(dǎo)電區(qū)域16a具有高導(dǎo)電性，并在第一絕緣區(qū)域16b具有高絕緣性。因此，第一金屬保護層16僅在對應(yīng)于第一布線13的第一導(dǎo)電區(qū)域16a是導(dǎo)電的，并且在對應(yīng)于第二內(nèi)層絕緣膜11的第一絕緣區(qū)域16b處是絕緣的，而與第一布線13的粗糙度/密集度、表面積、形狀等無關(guān)。第一金屬保護層16因而確保防止相鄰第一布線13之間的短路。第一金屬保護層16是形成在硅基板2的整個表面上(即，第二內(nèi)層絕緣膜11的表面和第一布線13的表面)，并且因而抑制了各第一布線13中的膜厚變化，并防止由這一膜厚變化導(dǎo)致的第一布線13的覆蓋缺陷。第三內(nèi)層絕緣膜21和槽蝕刻終止層22疊加在第一金屬保護層16的表面上。第三內(nèi)層絕緣膜21可以由有機二氧化硅玻璃、多孔二氧化硅玻璃等形成的低介電常數(shù)膜(下文簡稱為低K膜)構(gòu)成。該槽蝕刻終止層22是相對于第三內(nèi)層絕緣膜21具有高蝕刻選擇比率的膜，并且可由氮化硅膜、碳化硅膜等構(gòu)成。第三內(nèi)層絕緣膜21和槽蝕刻終止層22包括公共凹槽(下文簡稱為導(dǎo)通孔23)，其延伸穿過第三內(nèi)層絕緣膜和槽蝕刻終止層并到達第一金屬保護層16的第一導(dǎo)電區(qū)域16a。第四內(nèi)層絕緣膜31和硬掩模32疊加在槽蝕刻終止層22的表面上。第四內(nèi)層絕緣膜31可由各種類型的低K膜等以第三內(nèi)層絕緣膜21相同的方式構(gòu)成。該硬掩模32是相對于第四內(nèi)層絕緣膜31具有高蝕刻選擇比率的膜，并且可由氮化硅膜、碳化硅膜等構(gòu)成。第四內(nèi)層絕緣膜31和硬掩模32包括公共凹槽(下文簡稱為第二槽33)，其延伸穿過第四內(nèi)層絕緣膜和硬掩模并連接到導(dǎo)通孔23。第二布線34形成在導(dǎo)通孔23和第二槽33中。第二布線34包括對應(yīng)于導(dǎo)通孔23的導(dǎo)通接觸34a;以及對應(yīng)于第二槽33的第二布線部34b。第二布線34可由包括第二阻隔層35/第二布線層36(例如，氮化鉭(或氮化鈦)/銅)的疊加結(jié)構(gòu)構(gòu)成。第二布線34通過第一金屬保護層16的第一導(dǎo)電區(qū)域16a連接到第一布線13。第一金屬保護層16使得第一布線13和第二布線34能電連接，同時利用其高抗氧化性防止第一導(dǎo)電區(qū)域16a的氧化。由硬掩模32和第二布線34(即，第二阻隔層35和第二布線層36)共同使用的第二金屬保護層37疊加在硬掩模32的表面。以與第一金屬保護層16相同的方式，第二金屬保護層37是以ZrBxNy(x包括0)為主要成分的層、且具有的導(dǎo)電性對應(yīng)于底層導(dǎo)電性。第二金屬保護層37在對應(yīng)于第二布線34表面的區(qū)域(由圖1中深色點所指示的區(qū)域)具有幾到幾十[pQ，cm]的電阻率。該第二金屬保護層37在對應(yīng)于硬掩模32的區(qū)域(由圖1中淺色點所指示的區(qū)域)具有無窮大的電阻率。第二金屬保護層37上對應(yīng)于第二布線34表面的區(qū)域被稱為第二導(dǎo)電區(qū)域37a。第二金屬保護層37上對應(yīng)于硬掩模32的區(qū)域被稱為第二絕緣區(qū)域37b。第二金屬保護層37相對于水分具有高阻隔性。第二金屬保護層37用第二導(dǎo)電區(qū)域37a和第二阻隔層35來包圍第二布線層36，以防止第二布線層36的氧化。第二金屬保護層37覆蓋硬掩模32的表面，以防止第四內(nèi)層絕緣膜31吸收水分以穩(wěn)定低K膜的介電常數(shù)。第二金屬保護層37通過相對于第二布線34的高粘附性和高阻隔特性，來防止第二布線34的金屬擴散以及第二布線34的遷移。第二金屬保護層37在第二導(dǎo)電區(qū)域37a具有高導(dǎo)電性，并在第二絕緣區(qū)域37b具有高絕緣性。因此，第二金屬保護層37僅在對應(yīng)于第二布線34的第二導(dǎo)電區(qū)域37a是導(dǎo)電的，并且在對應(yīng)于硬掩模32的第二絕緣區(qū)域37b處是絕緣的，而與第二布線34的粗糙度/密集度、表面積、形狀等無關(guān)。第二金屬保護層37因而確保防止相鄰第二布線34之間的短路。第二金屬保護層37是形成在硅基板2的整個表面上(即，硬掩模32的表面和第二布線34的表面)，并且因而抑制了各第二布線34的膜厚變化，并防止由這一膜厚變化導(dǎo)致的第二布線34的覆蓋缺陷。(半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備)現(xiàn)將說明一種用作半導(dǎo)體器件1的制造設(shè)備的成膜裝置40。圖2中，成膜裝置40包括裝載鎖定室40L、連接到裝載鎖定室40L的核心室40C、以及連接到核心室40C的四個成膜室40D。該裝載鎖定室40L、成膜室40D、以及可脫離地連接到室40L和40D的核心室40C構(gòu)成了普通的真空系統(tǒng)。當將多塊硅基板2容納到減壓空間中并在硅基板2上開始成膜工藝時，裝載鎖定室40L將硅基板2裝載到成膜裝置40中。當在硅基板上終止成膜工藝時，裝載鎖定室40L容納已進行過成膜工藝的硅基板2，將成膜裝置40打開到大氣中，同時并將硅基板2搬送出成膜裝置40。當在硅基板2上開始成膜工藝時，核心室40C從裝載鎖定室40L載入將要進行成膜工藝的硅基板2，并將該硅基板2搬送到各成膜室40D。當硅基板2的成膜工藝結(jié)束時，核心室40C從各成膜室40D載入已進行過成膜工藝的硅基板2，并將該硅基板搬送到裝載鎖定室40L。各成膜室40D是采用CVD工藝或原子層沉積工藝(ALD)形成ZrBxNy膜的室。當在硅基板2上執(zhí)行成膜工藝時，各成膜室40D從核心室40C接受硅基板2，并在硅基板2的表面形成ZrBxNy膜，即，第一和第二金屬保護層16和37。圖3中，成膜室40D包括室主體41，其具有開放的上部；以及設(shè)置在該室主體41上部以打開和關(guān)閉該上部開口的室蓋42。該成膜室40D包括由室主體41和室蓋42所圍繞的內(nèi)腔(下文簡稱為反應(yīng)室S)。保持硅基板2的基板臺43設(shè)置在室主體41中?；迮_43包括電阻加熱器。當保持硅基板2時，基板臺43使硅基板2的溫度升高到預(yù)定溫度(例如，200fC]至240[。C])。上升/下降機構(gòu)44連接在基板臺43的底側(cè)。上升/下降機構(gòu)44使基板臺43在垂直方向上升和下降，從而能夠搬送硅基板2。排氣泵45經(jīng)由排氣口PD連接到室主體41的一側(cè)。排氣泵45，可以是各種類型泵中的任意一種(例如渦輪分子泵和干式泵)，其將反應(yīng)室S的壓力減壓到預(yù)定壓力(例如，l[Pa]至畫O[Pa])。用于將氣體抽到反應(yīng)室S中的噴淋頭46設(shè)置在室蓋42的底側(cè)。噴淋頭46包括多個第一供氣孔Hl和多個獨立于第一供氣孔Hl的第二供氣孔H2。噴淋頭46從各第一供氣孔Hl將Zr(BH4)4氣體抽到反應(yīng)室S中。噴淋頭46從各第二供氣孔H2將氮氣抽到反應(yīng)室S中。第一氣體端口Pl設(shè)置在室蓋42上部的一側(cè)。第一氣體端口Pl與噴淋頭200880006286.7說明書第10/31頁46的各第一供氣孔H1通過室蓋42的內(nèi)部相連通。第一氣體端口Pl通過供應(yīng)管和供應(yīng)閥連接到室蓋42外部的供應(yīng)罐T。供應(yīng)罐T在0°C以下容納Zr(BH4)4，并連接到質(zhì)量流量控制器MC1。質(zhì)量流量控制器MC1連接到載送氣體(例如，氬氣(Ar))的供應(yīng)系統(tǒng)，并且以預(yù)定流量將氬氣供應(yīng)到供應(yīng)罐T中。質(zhì)量流量控制器MC1控制氬氣的供應(yīng)流量范圍為，例如，10[sccm]至500[sccm]。當質(zhì)量流量控制器MC1供應(yīng)載送氣體時，供應(yīng)罐T使Zr(BH4)4起泡，然后將包含Zr(BH4)4的載送氣體(以下簡稱為Zr(BH4)4氣體)供應(yīng)到第一氣體端口Pl。該Zr(BH4)4氣體通過第一氣體端口P1，并從各第一供氣孔H1抽入反應(yīng)室S中。第二氣體端口P2設(shè)置在室蓋42的上端。第二氣體端口P2與噴淋頭46的各第二供氣孔H2通過室蓋42的內(nèi)部相連通。第二氣體端口P2通過室蓋42外部的供應(yīng)管和供應(yīng)閥連接到質(zhì)量流量控制器MC2、質(zhì)量流量控制器MC3、以及質(zhì)量流量控制器MC4。質(zhì)量流量控制器MC2、MC3和MC4分別連接到氫(H2)氣、氨(NH3)氣和氮(N2)氣的供應(yīng)系統(tǒng)，并以預(yù)定流量將H2、NH3和N2供應(yīng)到第二氣體端口P2。質(zhì)量流量控制器MC2、MC3和MC4控制H2、NH3和N2的供應(yīng)流量范圍為，例如，10[sccm]至500[sccm]。當質(zhì)量流量控制器MC2、MC3禾卩MC4分別供應(yīng)H2、NH3和N2時，這使得H2、NH3和N2通過第二氣體端口P2，并通過各第二供氣孔H2進入反應(yīng)室S中，從而到達基板臺43上硅基板2的表面。輻射管47設(shè)置在室蓋42上部的第二氣體端口P2和第二供氣孔H2之間的流體通道中。該輻射管47是由二氧化硅管或氧化鋁管制成的耐熱圓柱形管，并且將供應(yīng)到第二氣體端口P2的氣體向各第二供氣孔H2引導(dǎo)。微波源48設(shè)置在輻射管47的外側(cè)并靠近輻射管47縱向的中部，并由微波電源FG驅(qū)動。并且，波導(dǎo)49連接到該微波源48并向輻射管47延伸。微波源48為生成(例如2.45GHz的)微波的微波振蕩器(即磁控管)，并在微波電源FG通電時，間歇地輸出預(yù)定范圍(例如，0.1到3.0[kW])的微波。波導(dǎo)49將微波源48振蕩成的微波經(jīng)過波導(dǎo)49的內(nèi)部傳播，并且將微波發(fā)送到輻射管47中。當微波源48振蕩微波時，波導(dǎo)49將微波輻射到通過輻射管47的氣體上，以激發(fā)氣體并使之活化(即，產(chǎn)生等離子態(tài))。由微波源48產(chǎn)生的微波激發(fā)從第二氣體端口P2抽進輻射管47的氣體，并且受激發(fā)的氣體從各第二供氣孔H2抽進反應(yīng)室S。反應(yīng)室S中的Zr(BH4)4與受激發(fā)的N2氣體反應(yīng)，在硅基板2的表面上生成ZrBxNy膜?，F(xiàn)將說明成膜裝置40的電氣結(jié)構(gòu)。圖4中，控制單元51使得成膜裝置40執(zhí)行各種處理操作，諸如硅基板2的搬送處理操作和硅基板2的成膜處理操作?？刂茊卧?1包括執(zhí)行各種計算處理的CPU、儲存各種數(shù)據(jù)和各種控制程序的存儲器51A，以及對各種處理步驟的處理時間進行計時的計時器51B。例如，控制單元51讀取儲存在存儲器51A中的成膜處理程序，并根據(jù)計時器51B確定的處理時間和所讀取的成膜處理程序使成膜裝置40執(zhí)行成膜處理操作。控制單元51連接到輸入/輸出(I/O)單元52。該I/O單元52包括各種操作開關(guān)，諸如啟動開關(guān)和停止開關(guān)，以及各種顯示器，諸如液晶顯示器。該1/0單元52向控制單元51提供用于各處理操作的數(shù)據(jù)，并輸出(例如，顯示)與成膜裝置40的處理狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)。該I/O單元52向控制單元51提供與成膜的各種參數(shù)(處理時間、氣體流量、微波電源FG的輸出值等)有關(guān)的數(shù)據(jù)(下文簡稱為成膜條件數(shù)據(jù)Id)。控制單元51接收從I/0單元52提供的成膜條件數(shù)據(jù)Id，并生成各種對應(yīng)于成膜條件數(shù)據(jù)Id的驅(qū)動控制信號。即，控制單元51使得成膜裝置40在對應(yīng)于成膜條件數(shù)據(jù)Id的成膜條件下執(zhí)行成膜處理操作。控制單元51連接到驅(qū)動和控制排氣系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53?？刂茊卧?1將對應(yīng)于排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53的第一驅(qū)動控制信號提供給排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53。響應(yīng)該第一驅(qū)動控制信號，該排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53驅(qū)動排氣系統(tǒng)(例如，排氣泵45)，將室(例如，反應(yīng)室S)的內(nèi)部減壓到預(yù)定壓力?？刂茊卧?1連接到搬送系統(tǒng)驅(qū)動電路54?？刂茊卧?1將對應(yīng)于搬送系統(tǒng)驅(qū)動電路54的第二驅(qū)動控制信號提供給搬送系統(tǒng)驅(qū)動電路54。響應(yīng)該第二驅(qū)動控制信號，搬送系統(tǒng)驅(qū)動電路54驅(qū)動搬送系統(tǒng)(例如，上升/下降機構(gòu)44)來搬送硅基板2。搬送系統(tǒng)驅(qū)動電路54還響應(yīng)該第二驅(qū)動控制信號，驅(qū)動基板臺43的加熱器來升高硅基板2的溫度?？刂茊卧?1連接到質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55。控制單元51將對應(yīng)于質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55的第三驅(qū)動控制信號提供給質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55。響應(yīng)該第三驅(qū)動控制信號，質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動各質(zhì)量流量控制器MC1至MC4，以供應(yīng)各氣體。控制單元51連接到微波電源驅(qū)動電路56。控制單元51將對應(yīng)于微波電源驅(qū)動電路56的第四驅(qū)動控制信號提供給微波電源驅(qū)動電路56。響應(yīng)該第四驅(qū)動控制信號，微波電源驅(qū)動電路56驅(qū)動微波電源FG，以振蕩微波。(半導(dǎo)體器件1的制造方法)現(xiàn)將說明使用成膜裝置40的半導(dǎo)體器件1的制造方法。首先，在硅基板2的表面上界定出隔離區(qū)2a和元件區(qū)2b，如圖1所示。使用已知的STI工藝將二氧化硅膜嵌入在隔離區(qū)2a中。使用己知的MOS工藝形成柵絕緣膜4、源一漏極區(qū)5、柵電極6以及側(cè)壁7，從而在元件區(qū)2b形成MOS晶體管3。在形成MOS晶體管3之后，第一內(nèi)層絕緣膜8疊加在硅基板2的表面上，并且形成接觸塞10。例如，通過利用CVD工藝將覆蓋MOS晶體管3的二氧化硅膜疊加到硅基板2的表面，形成第一內(nèi)層絕緣膜8，并且通過光刻工藝和蝕刻工藝在第一內(nèi)層絕緣膜8中形成接觸孔9。通過濺射工藝或CVD工藝，在接觸孔9中充填硅化鈦/氮化鈦/鎢以形成接觸塞10。接觸塞10的表面通過CMP(化學機械拋光)工藝或回蝕刻工藝被制成平坦的。在形成接觸塞IO之后，第二內(nèi)層絕緣膜11疊加到第一內(nèi)層絕緣膜8的表面上，并且第一槽12形成在第二內(nèi)層絕緣膜11中。換句話說，執(zhí)行絕緣層步驟，接著執(zhí)行凹槽步驟。例如，二氧化硅膜疊加到第一內(nèi)層絕緣膜8的表面上，以通過絕緣層步驟中CVD工藝形成第二內(nèi)層絕緣膜11，并且在凹槽步驟中使用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)形成第一槽12。在形成第一槽12之后，第一布線13疊加在第二內(nèi)層絕緣膜11的包括第一槽12內(nèi)側(cè)的表面上。然后，第二內(nèi)層絕緣膜11的表面和第一布線13的表面制成平坦的。換句話說，執(zhí)行金屬層步驟，接著執(zhí)行平坦化步驟。例如，在金屬層步驟中，氮化鉭通過濺射工藝疊加在包括第一槽12內(nèi)側(cè)面的整個硅基板2上，以形成第一阻隔層14。通過化學鍍工藝或CVD工藝，在第一阻隔層14的表面上形成鍍銅種子層(seedlayer)。然后，通過電解鍍(electrolyticplate)工藝，在包括第一槽12內(nèi)側(cè)的整個硅基板2上沉積銅以形成第一布線層15。在平坦化步驟中，使用CMP工藝拋光第一阻隔層14和第一布線層15，從而在形成第一布線13時，第一阻隔層14和第一布線層15的表面基本與第二內(nèi)層絕緣膜ll的表面平齊。在形成第一布線13之后，表面包括第二內(nèi)層絕緣膜11和第一布線13的硅基板2被設(shè)置在成膜裝置40的裝載鎖定室40L中。然后，執(zhí)行金屬保護層步驟。換句話說，成膜裝置40的控制單元51從I/O單元52接收成膜條件數(shù)據(jù)Id，通過排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53驅(qū)動排氣泵45，并且將容納硅基板2的反應(yīng)室S減壓到預(yù)定達到的壓力(例如，l[Pa])。在減壓反應(yīng)室S之后，控制單元51通過搬送系統(tǒng)驅(qū)動電路54驅(qū)動搬送系統(tǒng)，并將裝載鎖定室40L的硅基板2搬送到成膜室40D?？刂茊卧?1利用搬送系統(tǒng)驅(qū)動電路54驅(qū)動上升/下降機構(gòu)44，將硅基板2設(shè)置在基板臺43上。控制單元51然后使用計時器51B開始處理時間的計時操作，并將硅基板2的溫度上升到預(yù)定溫度(例如，240[°C])。在此情況下，控制單元51利用質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC2，將預(yù)定流量的H2氣體供應(yīng)到反應(yīng)室S中，如圖5所示?？刂茊卧?1還利用排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53驅(qū)動排氣系統(tǒng)將反應(yīng)室S的壓力保持在預(yù)定壓力值。這強化了硅基板2的溫度上升。而且，只要硅基板2的溫度大于等于250[r]，銅膜(第一布線13)的表面被還原。當使用受到微波激發(fā)的氫(H2)時，只要硅基板2的溫度大于等于130[°C]，就可達到銅膜表面的還原效果。當計時器51B計時的處理時間達到預(yù)定時間時，控制單元51驅(qū)動排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53、質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55和微波電源驅(qū)動電路56，以執(zhí)行對應(yīng)于成膜條件數(shù)據(jù)Id的各處理步驟。換句話說，控制單元51利用質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC2以終止H2氣體的供應(yīng)?？刂茊卧?1然后通過排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53驅(qū)動排氣系統(tǒng)，并預(yù)先設(shè)定排氣系統(tǒng)的排氣容量，從而在成膜條件下的反應(yīng)室S的壓力變?yōu)轭A(yù)定壓力值。在設(shè)定排氣系統(tǒng)之后，控制單元51利用質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC4，將預(yù)定流量的N2氣體供應(yīng)到反應(yīng)室S中?？刂茊卧?1還利用微波電源控制電路56驅(qū)動微波電源FG，將受激發(fā)的N2氣體供應(yīng)到反應(yīng)室S中。在開始供應(yīng)受激發(fā)的N2氣體之后，控制單元51利用質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC1，將預(yù)定流量的Zr(BH4)4氣體供應(yīng)到反應(yīng)室S中。控制單元51因而開始Zr(BH4)4和受激發(fā)的N2氣體的氣相反應(yīng)，將主要成分是ZrBxNy膜的第一金屬保護層16沉積在硅基板2的整個表面上。沉積的ZrBxNy膜僅在第一布線13的區(qū)域處是導(dǎo)電的，并且防止相鄰的布線之間短路，而與第一布線13的粗糙度/密集度、表面積、形狀等無關(guān)。因為ZrBxNy膜具有高抗氧化性和高阻隔性，在制造工藝中ZrBxNy膜自身的氧化、第一布線13的氧化、第二內(nèi)層絕緣膜11的水分吸收等被阻止了。并且，因為ZrBxNy膜與第一布線13具有高粘附性，可以避免第一金屬保護層16的膜剝落之類的機械損傷。并且，ZrBxNy膜是在成膜室40D中形成在整個硅基板2上。因此，較之將金屬保護層形成在各第一布線13上時，該ZrBxNy膜抑制了第一布線13之間的膜厚變化，并且避免了由這一膜厚變化導(dǎo)致的第一布線13的覆蓋缺陷。通過使用Zr(BH4)4和受激發(fā)的氮氣(N2氣體)作為ZrBxNy膜的原料氣體，可以提供穩(wěn)定的反應(yīng)系統(tǒng)。并且，可以抑制在反應(yīng)系統(tǒng)各個區(qū)域，諸如反應(yīng)室S內(nèi)部、供應(yīng)管路和排氣管路產(chǎn)生顆粒。并且，較之在N2氣體氣氛下的Zr(BH4)4熱分解反應(yīng)，ZrBxNy膜可包含較多的氮元素量，其增加量對應(yīng)于所用受激發(fā)的N2氣體的量。通過所用的不包含氫元素的氮氣(N2氣體)的量，受激發(fā)的N2氣體的壽命可以延長，并且Zr-N鍵的生成得以提高。結(jié)果，可以進一步改善ZrBxNy膜的電阻系數(shù)的底層選擇性。當計時器51B計時的處理時間達到預(yù)定時間時，控制單元51通過質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC1，停止Zr(BH4)4氣體的供應(yīng)。控制單元51然后利用微波電源驅(qū)動電路56停止微波振蕩，并且利用質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55停止N2氣體的供應(yīng)?？刂茊卧?1然后利用搬送系統(tǒng)驅(qū)動電路54驅(qū)動搬送系統(tǒng)，將包括第一金屬保護層16的硅基板2搬送到裝載鎖定室40L，并將硅基板2搬送出成膜裝置40。當形成第一金屬保護層16之后，第三內(nèi)層絕緣膜21、槽蝕刻終止層22、第四內(nèi)層絕緣膜31和硬掩模32依序疊加在第一金屬保護層16的表面上。換句話說，執(zhí)行絕緣層步驟。例如，在絕緣層步驟中，利用CVD工藝或旋涂工藝將有機二氧化硅玻璃疊加在第一金屬保護層16的表面上，以形成第三內(nèi)層絕緣膜21，并且利用CVD工藝將碳化硅膜疊加在第三內(nèi)層絕緣膜21的表面上，以形成槽蝕刻終止層22。而且，利用CVD工藝或旋涂工藝將有機二氧化硅玻璃疊加在槽蝕刻終止層22的表面上，以形成第四內(nèi)層絕緣膜31，并且利用CVD工藝將碳化硅膜疊加在第四內(nèi)層絕緣膜31的表面上，以形成硬掩模32。在形成硬掩模32之后，在第三內(nèi)層絕緣膜21和槽蝕刻終止層22中形成導(dǎo)通孔23，并且在第四內(nèi)層絕緣膜31和硬掩模32中形成第二槽33。換句話說，執(zhí)行凹槽步驟。在凹槽步驟中，利用首先形成導(dǎo)通孔23的導(dǎo)通第一工藝來形成導(dǎo)通孔23和第二槽33。在形成導(dǎo)通孔23和第二槽33之后，第二布線34疊加在第四內(nèi)層絕緣膜31上包括導(dǎo)通孔23內(nèi)部和第二槽33內(nèi)部的表面上，并且第四內(nèi)層絕緣膜31的表面和第二布線34的表面被制成平坦的。換句話說，執(zhí)行金屬層步驟，并且接著執(zhí)行平坦化步驟。例如，在金屬層步驟中，氮化鉭通過濺射工藝疊加在包括導(dǎo)通孔23和第二槽33內(nèi)側(cè)面的整個硅基板2上，以形成第二阻隔層35。通過化學鍍工藝或CVD工藝，在第二阻隔層35的表面上形成鍍銅種子層。然后，通過電解鍍工藝，在包括導(dǎo)通孔23和第二槽33內(nèi)側(cè)的整個硅基板2上沉積銅以形成第二布線層36。在平坦化步驟中，使用CMP工藝拋光第二阻隔層35和第二布線層36，以使第二阻隔層35和第二布線層36的表面基本與硬掩模32的表面平齊，來形成第二布線34。在形成第二布線34之后，硅基板2被搬送到成膜裝置40中，并且在硬掩模32和第二布線34的表面上形成第二金屬保護層37。換句話說，以與第一金屬保護層16相同的方式，將共同的ZrBxNy膜疊加在硅基板2的整個表面上(硬掩模32的表面和第二布線34的表面)以形成第二金屬保護層37(執(zhí)行金屬保護層步驟)。以與第一金屬保護層16相同的方式，第二金屬保護層37具有高抗氧化性和高阻隔性，并且在制造工藝中ZrBxNy膜自身的氧化、第二布線34的氧化、第四內(nèi)層絕緣膜31的水分吸收等因而被阻止了。并且，因為ZrBxNy膜與第二布線34具有高粘附性，可以避免第二金屬保護層37的膜剝落之類的機械損傷。并且，ZrBxNy膜是在成膜室40D中形成在整個硅基板2上。因此，較之將金屬保護層形成在各第二布線34上時，該ZrBxNy膜抑制了第二布線34之間的膜厚變化，并且避免了由這一膜厚變化導(dǎo)致的第二布線34的覆蓋缺陷。通過使用Zr(BH4)4和受激發(fā)的氮氣(N2氣體)作為第二金屬保護層37的原料氣體，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的反應(yīng)系統(tǒng)。并且，可以抑制在反應(yīng)系統(tǒng)各個區(qū)域，諸如反應(yīng)室S內(nèi)部、供應(yīng)管路和排氣管路產(chǎn)生顆粒。并且，較之在N2氣體氣氛下的Zr(BH4)4熱分解反應(yīng)，ZrBxNy膜可包含較多的氮元素量，其增加量對應(yīng)于所用受激發(fā)的N2氣體的量。通過所用的不包含氫元素的氮氣(N2氣體)的量，受激發(fā)的N2氣體的壽命可以延長，并且Zr-N鍵的生成得以提高。結(jié)果，可以進一步確保ZrBxNy膜的電阻系數(shù)的底層選擇性。(實例)現(xiàn)將利用實例說明本發(fā)明的效果。表1至表4顯示了利用成膜裝置40在各種條件下形成的ZrBxNy膜的導(dǎo)電性。圖6至圖9顯示了實例中和表1至表4中對照例的元素濃度。實例的膜厚數(shù)據(jù)是通過將硅基板中心附近切開并利用掃描電子顯微鏡(SEM)測得的值。表1中，在Zr(BH4)4氣體為100[sccm]、&氣體為100[sccm]、成膜時間為2[分鐘]、成膜溫度為240[°C]、成膜壓力為700[Pa]并且微波輸出為500[W]的條件下，使用表面帶有銅膜的硅基板進行成膜，以獲得第一實例的ZrBxNy膜。在與第一實例相同的條件下，使用表面帶有二氧化硅膜的硅基板進行成膜，以獲得第二實例的ZrBxNy膜。在此情況下，對ZrBxNy膜的膜內(nèi)和膜上的顆粒數(shù)進行測量，并且增加的顆粒數(shù)量僅為少許顆粒。反應(yīng)室S的內(nèi)壁、供應(yīng)管路的內(nèi)部以及排氣管路的內(nèi)部經(jīng)目視檢査，確認沒有產(chǎn)生顆粒狀的副產(chǎn)品。在表1中，第一對照例的ZrBxNy膜是在將第二實例的N2氣體改為NH3氣體，其余條件相同的情況下獲得的。并且，第二對照例的ZrBxNy膜是在將第二實例的N2氣體改為N2氣體和H2氣體的混合氣體，其余條件相同的情況下獲得的。在此情況下，對ZrBxNy膜的膜內(nèi)和膜上的顆粒數(shù)進行測量，并且增加的顆粒數(shù)量僅為少許顆粒。反應(yīng)室S的內(nèi)壁、供應(yīng)管路的內(nèi)部以及排氣管路的內(nèi)部經(jīng)目視檢査，確認沒有產(chǎn)生顆粒狀的副產(chǎn)品。對第一實例、第二實例、第一對照例和第二對照例中的ZrBxNy膜的膜厚和方塊電阻(sheetresistance)進行測量。還利用俄歇電子能譜(AES)對第二實例、第一對照例和第二對照例中的ZrBxNy膜內(nèi)的元素濃度進行測量。膜厚和方塊電阻的結(jié)果顯示在表1中，而第二實例、第一對照例和第二對照例的元素濃度測量結(jié)果分別顯示在圖6、7和8中。在圖6至圖9中，水平軸顯示樣本(ZrBxNy膜/二氧化硅膜)的濺射時間，即ZrBxNy膜的膜厚；而垂直軸顯示對象元素的濃度，即硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(0)、硅(Si)和鋯(Zr)的元素濃度。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>在表1中，"oo"表示相對應(yīng)的ZrBxNy膜的方塊電阻在所有49個測量點的值超出了測量極限(大于等于5X10lQ/平方])。在表1中，很明顯第一實例的ZrBxNy膜的方塊電阻為約6[Q/平方]，因而疊加在銅膜(導(dǎo)電膜)上的ZrBxNy膜具有高導(dǎo)電性。很明顯第二實例的ZrBxNy膜的方塊電阻為"oo"，因而疊加在二氧化硅膜(絕緣膜)上的ZrBJ^膜具有高絕緣性。換句話說，通過第一實例和第二實例的成膜條件獲得的ZrBxNy膜對于電阻系數(shù)具有很大的底層選擇性。第一對照例和第二對照例顯示了，盡管膜是形成在二氧化硅膜上，但方塊電阻低于第二實施例。換句話說，疊加在二氧化硅膜(絕緣膜)上的ZrBxNy膜沒有呈現(xiàn)出完全的絕緣性。圖6中，很明顯，在第二實例中，ZrBxNy膜包含的氮元素(N)的濃度高于硼元素(B)的濃度，并且大部分ZrBxNy膜的所包含的氮元素超過40X。在圖7和圖8中，很明顯，在第一對照例和第二對照例中，所包含的氮元素(N)的濃度顯然低于硼元素(B)的濃度，并且濃度小于20%。根據(jù)這些結(jié)果，第一對照例的NH3氣體以及第二對照例的H2氣體，即處理氣體中的氫元素降低了帶到ZrBxNy膜中的氮元素的濃度，并且成為抑制ZrBxNy膜絕緣性的原因。因此，加氮氣體的氣相反應(yīng)系統(tǒng)不包含氫元素，艮P，受激發(fā)的N2氣體和Zr(BH4)4使得ZrBxNy膜的電阻系數(shù)的底層選擇性更為可靠。Zr(BH4)4和受激發(fā)氮氣(N2氣體)的氣相反應(yīng)系統(tǒng)可以為ZrBxNy膜的反應(yīng)系統(tǒng)提供足夠穩(wěn)定的系統(tǒng)，因為沒有發(fā)現(xiàn)存在增加顆粒的因素。表2中，第三對照例和第四對照例的ZrBxNy膜是在延長第二實例的成膜時間，其余條件相同的情況下獲得的。在表3中，第五對照例、第六對照例和第七對照例的ZrBxNy膜是在改變第二實例的成膜溫度，其余條件相同的情況下獲得的。在表4中，第八對照例、第九對照例和第十對照例的ZrBxNy膜是在改變第二實例的成膜壓力和微波輸出，其余條件相同的情況下獲得的。在此情況下，對各ZrBxNy膜的膜內(nèi)和膜上的顆粒數(shù)進行測量，并且增加的顆粒數(shù)量僅為少許顆粒。反應(yīng)室S的內(nèi)壁、供應(yīng)管路的內(nèi)部以及排氣管路的內(nèi)部經(jīng)目視檢査，確認沒有產(chǎn)生顆粒狀的副產(chǎn)品。對第三至第十對照例中的ZrBxNy膜的膜厚和方塊電阻進行測量。還利用AES對第七對照例中的ZrBxNy膜內(nèi)的元素濃度進行測量。第三至第十對照例的膜厚和方塊電阻的結(jié)果顯示在表2至表4中，而第七對照例的元素濃度測量結(jié)果顯示在圖9中。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>在表2中，很明顯，第三對照例和第四對照例的ZrBxNy膜的方塊電阻與第二實例類似，為"oo"，因而疊加在二氧化硅膜(絕緣膜)上的ZrBxNy膜具有高絕緣性。因此，Zr(BH4)4，和受激發(fā)的氮氣(N2氣體)的反應(yīng)系統(tǒng)無需非常依靠成膜時間，就對ZrBxNy膜的電阻系數(shù)具有底層選擇性，并且可擴展成膜條件的范圍。在表3中，很明顯，第五對照例和第六對照例的ZrBxNy膜的方塊電阻與第二實例類似，為"oo"，因而疊加在二氧化硅膜(絕緣膜)上的ZrBxNy膜具有高絕緣性。第七對照例顯示了，盡管膜是形成在二氧化硅膜上，但方塊電阻低于第二實施例。換句話說，疊加在二氧化硅膜(絕緣膜)上的ZrBxNy膜沒有呈現(xiàn)出完全的絕緣性。在圖9中，在第七實施例中，包含的氮元素(N)的濃度低于硼元素(B)的濃度，并且氮元素的濃度小于30%。換句話說，在溫度過分上升的條件下成膜，降低了ZrBxNy膜中獲得的氮元素的濃度，并成為抑制ZrBxNy膜絕緣性的原因。因此，優(yōu)選的成膜溫度為在該溫度，ZrBxNy膜獲得足夠量的氮元素且包含在ZrBxNy膜內(nèi)的各種鍵合(bonding)通過熱能得以穩(wěn)定。換句話說，低于260'C的溫度，且優(yōu)選為18(TC至25(TC的溫度條件確保了ZrBxNy膜的電阻系數(shù)的底層選擇性并且獲得ZrBxNy膜的熱穩(wěn)定性。在表4中，很朋顯，第八對照例的ZrBxNy膜的方塊電阻與第二實例類似，為"oo"，因而疊加在二氧化硅膜(絕緣膜)上的ZrBxNy膜具有高絕緣性。換句話說，由第一實例和第二實例的成膜條件獲得的ZrBxNy膜，即使在成膜壓力變得很低時，也呈現(xiàn)了電阻系數(shù)的底層選擇性。因此，Zr(BH4)4和受激發(fā)的氮氣(N2氣體)的反應(yīng)系統(tǒng)確保在形成具有底層選擇性的ZrBxNy膜時壓力范圍很寬，并且擴展了成膜條件的范圍。在表4中，很明顯，第九對照例的ZrBxNy膜的方塊電阻與第二實例類似，為"oo"，因而疊加在二氧化硅膜(絕緣膜)上的ZrBxNy膜具有高絕緣性。在第十對照例中，盡管膜是形成在二氧化硅膜上，但方塊電阻低于第二實施例。換句話說，疊加在二氧化硅膜(絕緣膜)上的ZrBxNy膜沒有呈現(xiàn)出完全的絕緣性。因此，通過使用受激發(fā)的氮氣(N2氣體)，增加了ZrBxNy膜中獲得的氮元素的濃度，并且可導(dǎo)致ZrBxNy膜的絕緣性。根據(jù)該第一實施例的半導(dǎo)體器件1的制造設(shè)備和制造方法具有以下優(yōu)點。(1)第二內(nèi)層絕緣膜11和第一布線13或第二布線34以及硬掩模32形成在硅基板2的表面上，并且硅基板2被搬送到反應(yīng)室S中。受到微波激發(fā)的N2氣體被抽入反應(yīng)室S中。容納在供應(yīng)罐T中Zr(BH4)4被氬氣發(fā)泡，并且包含Zr(BH4)4的氬氣被抽入反應(yīng)室S，作為Zr(BH4)4氣體。因此，由ZrBxNy(x包括0)形成的第一和第二金屬保護層16和37，通過Zr(BH4)4和受激發(fā)的氮氣(N2氣體)的反應(yīng)系統(tǒng)而生成。結(jié)果，第一和第二金屬保護層16和37僅在對應(yīng)于金屬層的區(qū)域是導(dǎo)電的，并且避免了相鄰金屬層之間的短路，而與底層金屬層的粗糙度/密集度、表面積、形狀等無關(guān)。并且，因為第一和第二金屬保護層16和37不需要成膜選擇性，復(fù)雜的清洗步驟不是必需的。對于第一和第二金屬保護層16和37，可以形成避免生成顆粒的反應(yīng)系統(tǒng)。這增加了第一和第二金屬保護層16、37的可靠性，并進而提高了生產(chǎn)率。(2)微波在反應(yīng)室S的外部輻射到N2氣體上，并且受激發(fā)的N2氣體被導(dǎo)入反應(yīng)室S中。因而，較之在反應(yīng)室S中激發(fā)N2氣體，可以按照反應(yīng)所需要量供應(yīng)受激發(fā)N2氣體。結(jié)果，Zr(BH4)4和受激發(fā)的氮氣(N2氣體)的反應(yīng)系統(tǒng)更穩(wěn)定。并且，在激發(fā)N2氣體時避免了硅基板2的損傷。(3)在形成ZrBxNy膜時，硅基板2被加熱到210。C至24(TC。這進一步確保了ZrBxNy膜對于第一和第二金屬保護層16和37的導(dǎo)電性具有底層依賴性，并且具有熱穩(wěn)定性。(第二實施例)現(xiàn)將參考圖IO至12說明根據(jù)本發(fā)明的制造方法的第二實施例。在第二實施例中，ZrBxNy膜的成膜條件從CVD工藝改為ALD工藝?，F(xiàn)將說明ZrBxNy膜的成膜條件。以與第一實施例相同的方式，成膜裝置40的控制單元51從I/O單元52接收成膜條件數(shù)據(jù)Id?？刂茊卧?1利用排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53驅(qū)動排氣泵45，并將反應(yīng)室S減壓到預(yù)定壓力(例如，l[Pa])。將反應(yīng)室S減壓之后，控制單元51利用搬送系統(tǒng)驅(qū)動電路54驅(qū)動搬送系統(tǒng)，并將硅基板2從裝載鎖定室40L搬送到成膜室40D。在將硅基板2的溫度升高到預(yù)定溫度之后，控制單元51驅(qū)動排氣系統(tǒng)驅(qū)動電路53、質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55和微波電源驅(qū)動電路56，并按照成膜條件數(shù)據(jù)Id執(zhí)行各處理步驟。換句話說，在圖10中，當成膜工藝開始時，控制單元51利用質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC1，將預(yù)定流量的Zr(BH4)4氣體抽入反應(yīng)室S中，并開始吸收工藝?？刂茊卧?1利用質(zhì)量流量控制器MC1將100[sccm]的氬氣供應(yīng)到罐T中，并且將包含Zr(BH》4的氬氣，即Zr(BH4)4氣體抽入到反應(yīng)室S中。將Zr(BH4)4氣體抽入到反應(yīng)室S中的周期被稱為吸收周期Ta。吸收周期Ta根據(jù)實驗等被預(yù)先設(shè)定。具體地，吸收周期Ta被設(shè)定為Zr(BH4)4(吸收分子(admolecules)MA)在硅基板2的整個表面上形成單分子層的周期(例如，1至lj5秒)。在圖11中，容納在反應(yīng)室S中的Zr(BH4)4(吸收分子MA)通過與表面的強相互作用被吸收到硅基板2的表面中。換句話說，Zr(BH4)4作為一物理地或化學地吸收到硅基板2的表面并且在硅基板2的整個表面上形成單分子層的一吸收分子MA。在圖10中，控制單元51利用質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC1，停止Zr(BH4)4氣體的供應(yīng)，并在抽入吸收分子MA的處理時間經(jīng)過吸收周期Ta時結(jié)束吸收工藝。在結(jié)束吸收工藝之后，控制單元51通過質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC4，將預(yù)定流量的N2氣體供應(yīng)到反應(yīng)室S中?？刂茊卧?1然后通過微波電源驅(qū)動電路56驅(qū)動微波電源FG，將受激發(fā)的N2氣體供應(yīng)到反應(yīng)室S中，并開始重組工藝。微波被微波源48振蕩的周期被稱為重組周期Tr。該重組周期Tr根據(jù)實驗等被預(yù)先設(shè)定。具體地，該重組周期被設(shè)定為吸收分子MA的單分子層被氮化而形成ZrBxNy單分子膜的周期(例如，1秒到10秒)在圖12中，受激發(fā)N2氣體(重組氣體R)促進了Zr(BH4)4(吸收分子MA)的分解反應(yīng)。具體地，重組氣體R利用吸收在硅基板2的表面中所有吸收分子MA生成分解產(chǎn)物和副產(chǎn)品(例如硼氫化物)、促進分解產(chǎn)物的氮化反應(yīng)，并生成氮化物MP。換句話說，受激發(fā)N2氣體(重組氣體R)在硅基板2的整個表面上生成ZrBxNy的單分子膜ML。在圖10中，控制單元51通過質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC4，以在振蕩微波的處理期間經(jīng)過重組周期Tr時停止供應(yīng)N2氣體。而且，控制單元51利用微波電源驅(qū)動電路56終止微波的振蕩。即，結(jié)束重組工藝。在重組工藝結(jié)束之后，控制單元51再次利用質(zhì)量流量控制器驅(qū)動電路55驅(qū)動質(zhì)量流量控制器MC1，并以預(yù)定流量將吸收分子MA送入反應(yīng)室S中。換句話說，再次開始吸收工藝?？刂茊卧?1以這種方式交替重復(fù)吸收工藝和重組工藝，而按順序疊加氮化物MP的單分子膜ML。該成膜裝置40可以形成主要成分為ZrBxNy(x包括0)的金屬保護層16和37，其是通過一次疊加一層單分子膜來作為主要成分的。這確保了底層的信息(例如，底層是否是導(dǎo)電膜)被轉(zhuǎn)移到金屬保護層16和37上。第二實施例的制造方法具有以下優(yōu)點。(1)Zr(BH4)4氣體在吸收周期Ta中被抽入反應(yīng)室S中，以在第二內(nèi)層絕緣膜11的表面和第一布線13的表面或者硬掩模32的表面和第二布線34的表面形成Zr(BH4)4(吸收分子MA)的單分子膜。在經(jīng)過吸收周期Ta之后，受激發(fā)的N2氣體在重組周期Tr中被抽入反應(yīng)室S中，以利用吸收分子MA形成ZrBxNy的單分子膜ML。因此，主要成分為ZrBxNy的金屬保護層16和37可以一次疊加一層單分子膜。這確保了所對應(yīng)底層的信息，即，底層是否是導(dǎo)電膜，被轉(zhuǎn)移到金屬保護層16和37上。結(jié)果，金屬保護層16和37只有在對應(yīng)于第一布線13和第二布線34的區(qū)域具有導(dǎo)電性。這防止了相鄰第一布線13和相鄰第二布線34之間的短路。上述實施例可以下述方式實施。(a)在第二實施例中，受激發(fā)的N2氣體只在重組工藝周期中被抽入。本發(fā)明不限于此方式，受激發(fā)的N2氣體可以同時在重組工藝和吸收工藝期間被抽入，如圖13所示。換句話說，受激發(fā)的N2氣體甚至可以在吸收分子MA時被抽入。以這種形式，Zr(BH4)4氣體與受激發(fā)N2氣體的氣相反應(yīng)可以與Zr(BH4)4的吸收反應(yīng)同時進行。這樣確保對應(yīng)于吸收分子MA的非反應(yīng)部分的Zr(BH4)4，或者對應(yīng)于氣相反應(yīng)的非反應(yīng)部分的Zr(BH4)4變成ZrBxNy。因而，可形成更為均勻的Zr-N鍵。(b)在第一和第二實施例中，金屬層體現(xiàn)為第一布線13和第二布線34。本發(fā)明不限于此方式，并且金屬層可以體現(xiàn)為電容元件或電感元件的電極?，F(xiàn)將參考圖14至17說明根據(jù)本發(fā)明形成阻隔膜的方法。本發(fā)明的阻隔膜在成膜對象的表面形成ZrBN膜，該成膜對象包括帶有孔和槽(布線槽)的絕緣膜。優(yōu)選地，ZrBN膜的形成步驟包括，通過使作為原料氣體的Zr(BH4)4氣體與通過用激發(fā)裝置對N2氣體(含氮氣體)激發(fā)獲得的、作為反應(yīng)氣體的氣體產(chǎn)生反應(yīng)，而形成ZrBN膜。在一個實例中，成膜對象為基板200，其包括孔256和布線槽257，如圖17(a)所示(與圖18(a)的方式相同)。根據(jù)本發(fā)明形成阻隔膜的方法可以為CVD工藝(化學氣相沉積)或ALD(原子層沉積)工藝。在CVD工藝的情況下，原材料氣體是通過將10至2000sccm的發(fā)泡氣體(例如，氬氣)供應(yīng)給200g的Zr(BH4)4粉末而獲得的。反應(yīng)氣體的流量優(yōu)選為10至2000sccm。如果反應(yīng)氣體大于2000sccm，當反應(yīng)氣體被激發(fā)裝置激發(fā)時，反應(yīng)氣體容易鈍化，并且如果反應(yīng)氣體小于10sccm，反應(yīng)無法繼續(xù)而且膜不能形成。在ALD工藝的情況下，其是通過將吸收工藝和反應(yīng)工藝(在本說明書中也稱為重組工藝)重復(fù)幾次至幾百次來形成膜，吸收工藝中的原料氣體是通過將10至2000sccm的發(fā)泡氣體(例如，氬氣)供應(yīng)給200g的Zr(BH4)4粉末而獲得的。反應(yīng)工藝中反應(yīng)氣體的流量優(yōu)選為10至2000sccm。如果反應(yīng)氣體大于2000sccm，當反應(yīng)氣體被激發(fā)裝置激發(fā)時，反應(yīng)氣體容易鈍化，并且如果反應(yīng)氣體小于10sccm，反應(yīng)無法繼續(xù)而且膜不能形成。激發(fā)裝置可以是任何激發(fā)反應(yīng)氣體的裝置。例如，可以經(jīng)由等離子激發(fā)裝置生成等離子，并且反應(yīng)氣體可以與等離子形成接觸以激發(fā)反應(yīng)氣體。當通過CVD工藝或ALD工藝形成ZrBN膜時，形成在導(dǎo)電膜上的ZrBN膜具有導(dǎo)電特性；并且形成在絕緣膜上的ZrBN膜具有絕緣特性。在此情況下，成膜過程中的基板溫度優(yōu)選低于26(TC。當在這一溫度范圍內(nèi)時，通過使Zr(BH4)4氣體與被激發(fā)裝置激發(fā)的N2氣體產(chǎn)生反應(yīng)獲得ZrBN膜，其具有物理特性(例如導(dǎo)電性或絕緣性)隨相應(yīng)底層變化的選擇性。在通過使用ZrBN膜作為阻隔膜來形成多層布線結(jié)構(gòu)時，不必如圖18(a)所示那樣將阻隔膜去除?，F(xiàn)將參考圖14說明實施ZrBN膜成膜方法的成膜裝置的一個例子。成膜裝置包括成膜室72，其頂部帶有噴淋頭結(jié)構(gòu)71。成膜裝置優(yōu)選包括反應(yīng)氣體的激發(fā)裝置。該反應(yīng)氣體的激發(fā)裝置可以是使用等離子的等離子激發(fā)裝置、使用催化劑金屬的催化劑激發(fā)裝置等。在圖14所示的成膜裝置中，噴淋頭結(jié)構(gòu)71包括，例如，通過提供微波產(chǎn)生等離子的等離子激發(fā)裝置。該噴淋頭結(jié)構(gòu)71包括位于成膜裝置上部的同軸諧振腔81、設(shè)置在同軸諧振腔底側(cè)的反應(yīng)氣體進氣室82、設(shè)置在反應(yīng)氣體進氣室82底側(cè)的噴淋頭部83、以及連接到諧振腔81的微波供應(yīng)裝置84。該噴淋頭結(jié)構(gòu)71包括將反應(yīng)氣體抽入的反應(yīng)氣體進氣裝置18和將原料氣體抽入的原料氣體進氣裝置86同軸諧振腔81由銅或鋁制成。同軸諧振腔81包括延伸穿過腔的頂壁和底壁的非金屬管111。反應(yīng)氣體進氣裝置85的氣管151連接到非金屬管111的上端。氣管151通過流量控制裝置152連接到氣源(未顯示)。氣體進氣裝置85優(yōu)選不僅抽入N2氣體，還可根據(jù)工藝抽入兩種或兩種以上的氣體。例如，氣體進氣裝置85的氣管151可以在中部分叉，并且可以在連接到獨立氣源(未顯示)的兩根或兩根以上氣管151各設(shè)置流量控制裝置152，如圖14所示。在此情況下，兩種或兩種以上的氣體可以通過各流量控制裝置152抽入。二氧化硅管、藍寶石管或氧化鋁管可以用作非金屬管111。然而，優(yōu)選采用藍寶石管或氧化鋁管，以進一步減少顆粒。同心上導(dǎo)體112活動地設(shè)置在非金屬管111的上部，從而圍繞非金屬管111的周部。同軸諧振腔81的底壁作為在上導(dǎo)體112底側(cè)的下導(dǎo)體113。非金屬管111被露出的暴露部llla位于兩導(dǎo)體112和113之間，并且微波輻射在該暴露部llla上。在圖14中，下導(dǎo)體113可作為單獨部件設(shè)置在同軸諧振腔81的底部，以替代具有作為下導(dǎo)體113的同軸諧振腔81底壁。為了在非金屬管111的暴露部llla的區(qū)域產(chǎn)生等離子，在同軸諧振腔81的側(cè)壁上對應(yīng)于暴露部llla的位置處設(shè)置微波供應(yīng)裝置84。微波供應(yīng)裝置84包括振蕩微波的磁控管141、操作磁控管141的微波電源142、連接到磁控管141的天線143，該天線將具有諧振頻率(例如，2.45GHz)并從磁控管141振蕩的微波供應(yīng)到同軸諧振腔81，以及將該天線143與磁控管141連接的同軸電纜144。當微波電源142操作時，微波從磁控管141振蕩，并且微波通過同軸電纜144，到達設(shè)置在諧振腔81壁面上的天線143。當微波從天線143提供到同軸諧振腔81中，從非金屬管111的上部抽入的反應(yīng)氣體在暴露部llla的區(qū)域中轉(zhuǎn)變成等離子態(tài)，并且等離子態(tài)的氣體從非金屬管111的下部(為氣體的流動管道)供應(yīng)到反應(yīng)氣體進氣室82。因此，在圖14的成膜裝置中，未使用傳播微波的波導(dǎo)。因而，當微波振蕩時，即可生成等離子。在圖14中，天線不限于一根，而可使用兩根或兩根以上。如上所述，因為上導(dǎo)體112是活動的，可改變上導(dǎo)體112的位置，以使上導(dǎo)體112和下導(dǎo)體113之間的電場生成狀態(tài)產(chǎn)生變化，并改變等離子體的生成狀態(tài)。通常，當在等離子生成腔內(nèi)生成等離子時，等離子生成腔的電場分布改變，諧振頻率改變，并且等離子的生成效率降低。在這種情況下，如果調(diào)整微波供應(yīng)裝置，會在微波振蕩和等離子生成之間產(chǎn)生時間遲滯。在圖14的成膜裝置中，同軸諧振腔81的高度L被設(shè)置成1/2激發(fā)波長的整數(shù)倍，因而諧振頻率在生成等離子之前和之后不會變化。具體地，同軸諧振腔81的電場分布在等離子生成之前是處在TM模式，而在等離子生成之后是處在TEM模式。因此等離子生成之前和之后的各諧振頻率從各模式中的等效電路獲得，并且計算出使得諧振頻率變得相等的高度L。在上述結(jié)構(gòu)中，諧振頻率在等離子生成之前和之后的變化可以得到抑制。即使設(shè)定了同軸諧振腔81的高度L，同軸諧振腔81中的頻率也會在等離子生成之后略有波動。因此，第一噴淋頭結(jié)構(gòu)71的微波供應(yīng)裝置84優(yōu)選包括激發(fā)電流控制電路。該控制電路監(jiān)視等離子生成之前和之后同軸諧振腔81中的頻率。如果頻率改變，控制電路將對應(yīng)于改變量的電流供應(yīng)給磁控管141中的激發(fā)線圈(未顯示)以作為激發(fā)電流，來保持微波波長的恒定。當微波在同軸諧振腔81的頻率改變的狀態(tài)下振蕩時，在等離子生成室內(nèi)會產(chǎn)生反射波。因此，陽極電壓控制電路可用來檢測反射波，將與檢測到的反射波與振蕩微波的行程波之間相位差相對應(yīng)的電壓疊加和施加到磁控管的陽極電極上，并將微波頻率調(diào)整到諧振頻率。在這種情況下，反射波在微波供應(yīng)裝置中被轉(zhuǎn)換成熱量。因此，陽極電壓控制電路必須處理狀況，使得其不會被反射波生成的熱量損壞。對應(yīng)于振蕩波形四分之一長度的阻氣門結(jié)構(gòu)可設(shè)置在下導(dǎo)體113中。這抑制了微波從暴露部llla中泄露出去。以此方式，噴淋頭結(jié)構(gòu)71通過將同軸諧振腔81的高度L設(shè)定為1/2激發(fā)波長的整數(shù)倍來以恒定的諧振頻率振蕩。并且，即使在等離子生成之前和之后諧振頻率發(fā)生偏離，通過使用激發(fā)電流控制電路和陽極電壓控制電路，可使頻率自動匹配。并且，因為圖14的成膜裝置在微波振蕩和等離子生成之間沒有產(chǎn)生時間遲滯，等離子的生成會以極短的間隔，諸如0.5秒，被抑制。被同軸諧振腔81的非金屬管111中的等離子激發(fā)的反應(yīng)氣體，通過反應(yīng)氣體進氣室82被抽入到噴淋頭部83中。反應(yīng)氣體進氣室82由鋁等制成，并且優(yōu)選在內(nèi)壁上設(shè)置二氧化硅內(nèi)層，以防止產(chǎn)生顆粒。在此情況下，如圖14所示，二氧化硅內(nèi)層121可設(shè)置在氣體進氣室82中內(nèi)壁的下部區(qū)域(噴淋頭部83側(cè))。二氧化硅內(nèi)層優(yōu)選設(shè)置在氣體進氣室82的整個內(nèi)壁表面上。反應(yīng)氣體進氣室82的內(nèi)壁表面可進行氧化鋁處理，使得處于基態(tài)的氣體抗鈍化。反應(yīng)氣體進氣室82可由冷卻裝置(未顯示)冷卻。陶瓷凸緣122(例如10mm厚)設(shè)置在反應(yīng)氣體進氣室82和噴淋頭部83之間，并且由緊固件123和124固定。陶瓷凸緣122阻擋了熱，因而，反應(yīng)氣體進氣室82不會被噴淋頭部83的熱量加熱。因而，陶瓷凸緣122優(yōu)選為氧化鋁陶瓷，以確保真空密封性、耐熱性以及熱防護特性。噴淋頭部83包括碟形部件83a、環(huán)形部件83b、第一噴淋板83c以及第二噴淋板83d，并且通過緊固件工具123被適當?shù)鼐o固。碟形部件83a優(yōu)選包括加熱器和熱電偶(未顯示)。加熱器配置成將噴淋頭部83加熱到預(yù)定溫度(例如，約15(TC)，用熱電偶測量被加熱的溫度，并且監(jiān)視該溫度。碟形部件83a具有與反應(yīng)氣體進氣室82相連通的開口。碟形部件83a的開口和環(huán)形部件83b的開口構(gòu)成反應(yīng)氣體擴散室131。反應(yīng)氣體抽入反應(yīng)氣體擴散室131中并在其中擴散。二氧化硅內(nèi)層設(shè)置在反應(yīng)氣體擴散室131的整個內(nèi)壁上，并且在底面中形成多個反應(yīng)氣體排出孔132。反應(yīng)氣體排出孔132延伸穿過第一噴淋板83c和第二噴淋板83d直到噴淋頭部83的底面。碟形部件83a還包括連接到原料氣體進氣裝置86的原料氣體進氣管133。通過將原料設(shè)置在被冷卻護套161包覆的原料罐162中，并利用惰性氣體一諸如氬氣和氮氣一作為發(fā)泡氣體，使原料發(fā)泡和升華來獲得原料氣體，同時使用質(zhì)量流量控制器163—諸如低差壓質(zhì)量流量控制器一直接控制惰性氣體的流量。該原料氣體被導(dǎo)入到原料氣體進氣管133。如果原料罐162被冷卻，且溫度被冷卻護套161保持在0"C，原料氣體的蒸汽氣壓為3.7mmHg。因此，室壓變得低于3.7mmHg。原料氣體進氣管133通過氣體通道134連接到形成在第二噴淋板83中的原料氣體擴散室135，該氣體通道134即為設(shè)置在環(huán)形部件83b外周部的氣體通道134a和設(shè)置在第一噴淋板83c的外周部的氣體通道134b，如圖15(a)至15(c)所示。該氣體通道134具有一個或一個以上的段。各段包括氣體通道，其數(shù)量由211-1(n為段的數(shù)量)來表示(在圖15中，第一段的氣體通道134a和第二段的氣體通道134b)。并且，在多段結(jié)構(gòu)中，氣體通道134形成為，從將原料氣體進氣管133與第一段的氣體通道134a連接的第一連接孔位置，到將最后一段的氣體通道134b連接到原料進氣擴散室135的多個第二連接孔位置的距離全部相等。將參考圖15和16詳細說明氣體通道134。圖15(a)_(c)分別為顯示環(huán)形部件83b、第一噴淋板83c、以及第二噴淋板83d的剖視圖。圖16為顯示原料氣體進氣管133、氣體通道134、以及原料氣體擴散室135位置關(guān)系的剖視圖。氣體通道134包括環(huán)形部件83b中的弧形氣體通道134a和第一噴淋板83c中的兩個弧形氣體通道134b。這兩個弧形氣體通道134b設(shè)置在第一噴淋板83c區(qū)域的周部，第一噴淋板83c包括反應(yīng)氣體排出孔132。氣體進氣管133連接到氣體通道134a的上中部。連接孔134c形成在氣體通道134a兩端的底部。兩連接孔134c連接到形成在第一噴淋板83c中兩氣體通道134b的中間上部。因此，氣體通道134a與氣體通道134b相連通。并且，連接孔134b形成在各氣體通道134b兩端的底部。氣體通道134b的連接孔134d(即，四個連接孔134d)連接到設(shè)置在第二噴淋板83d中的原料氣體擴散室135四角的上部。因此，原料氣體通過該連接孔134d均勻地排放到原料氣體擴散室135。連接原料氣體擴散室135和原料氣體進氣管133的氣體通道134具有兩段式結(jié)構(gòu)。換句話說，第一段的氣體通道134a和第二段的氣體通道134b形成為單氣流通道，將原料氣體從原料氣體進氣管133導(dǎo)引到原料氣體擴散室135。在該氣體通道134中，從原料氣體進氣管133到四個連接孔134d的距離全部相等。因此，相同量的原料氣體通過四個連接孔134d同步到達原料氣體擴散室135。因此，原料氣體均勻地擴散到原料氣體擴散室135中。在圖15中，氣體通道不限于具有兩段式結(jié)構(gòu)的氣體通道134，而可以是帶有三段或三段以上的結(jié)構(gòu)。在最后一段氣體通道中的連接孔134d的數(shù)量不限于四個，而可以是五個或五個以上。例如，第三噴淋板，其包括與第一噴淋板83c相同形式的反應(yīng)氣體排出孔132和四個氣體通道，可設(shè)置在第一噴淋板83c和第二噴淋板83d之間。第一噴淋板83c的各連接孔134d連接到第三噴淋板的四個氣體通道各個上中部。并且，與第二噴淋板83d的原料氣體擴散室135相連通的連接孔，可形成在第三噴淋板的各氣體通道的兩端。換句話說，第三噴淋板包括八個連接孔。在此情況下，原料氣體擴散室135的形狀根據(jù)八個連接孔的位置設(shè)計，從而將原料氣體更均勻地擴散到原料氣體擴散室135中。而且，原料氣體擴散室135具有如圖15所示的正方形，但可具有圓形或另外的多邊形。如圖15(c)所示，原料氣體擴散室135包括多個原料氣體排出孔136。原料氣體排出孔136延伸穿過噴淋頭部83的底面。在此情況下，最好降低排出孔136的導(dǎo)電系數(shù)，使得原料氣體被均勻地排出到真空室(反應(yīng)室)中。在圖14和15所示的成膜裝置中，原料氣體利用孔徑①為約0.7至lmm且孔深為約10mm的原料氣體排出孔136，均勻地供應(yīng)到真空室中。反應(yīng)氣體排出孔132延伸到噴淋頭部83的底面。反應(yīng)氣體排出孔132和原料氣體排出孔136以恒定的間距在噴淋頭部83的底面上設(shè)置成矩陣。因此，原料氣體和反應(yīng)氣體無偏差地發(fā)散到基板上。原料氣體排出孔136中心之間的距離和反應(yīng)氣體排出孔132中心之間的距離被設(shè)置成相同(例如，14mm)。在此情況下，反應(yīng)氣體排出孔132的直徑大于原料氣體排出孔136的直徑。例如，如果原料氣體排出孔136的直徑為lmm，反應(yīng)氣體排出孔132的直徑為5mnu在噴淋頭部83中，通過非金屬管111和反應(yīng)氣體進氣室82從反應(yīng)氣體進氣裝置85抽到噴淋頭部83的反應(yīng)氣體，散布到整個反應(yīng)氣體擴散室131并通過各反應(yīng)氣體排出孔132供應(yīng)到成膜室72(反應(yīng)室)。從原料氣體進氣管133抽入的原料氣體，從氣體通道134a的中心部抽入到氣體通道134中，并且均勻地擴散到氣體通道134a的右側(cè)和左側(cè)。原料氣體然后通過兩連接孔134c被抽入到下段的兩氣體通道134b中，并且均勻地擴散到各氣體通道134b的右側(cè)和左側(cè)。最終，原料氣體從四個連接孔134d均勻地擴散到原料氣體擴散室135，并且從原料氣體擴散室135底面的原料氣體排出孔136均勻地供應(yīng)到成膜室72中。如圖14所示，保持基板200的基板臺91以自由上升/下降方式設(shè)置在面朝成膜室72的噴淋頭結(jié)構(gòu)71的位置。臺91包括能將安裝在臺91上的基板200加熱到預(yù)定溫度的加熱裝置(未顯示)。成膜室72的側(cè)壁上設(shè)有防護層92，以免原料氣體附著到成膜室72的內(nèi)壁面并產(chǎn)生顆粒。在成膜室72的側(cè)壁上還設(shè)置壓力計，以在成膜過程中測量成膜室72的壓力。渦輪分子泵94設(shè)置在成膜室72的底部。渦輪分子泵94能將氣體從底部排出成膜室72。當利用圖14所示的成膜裝置對許多基板進行成膜處理時，非金屬管111的內(nèi)側(cè)會被蝕刻。為了抑制這一蝕刻，成膜裝置優(yōu)選包括用于冷卻同軸諧振腔81的冷卻氣體進氣裝置。在此情況下，非金屬管lll優(yōu)選為由非金屬(例如，氧化鋁或二氧化硅)制成的雙管，并且具有冷卻流體流經(jīng)的流道。在這種情況下，冷卻流體必須為在微波的振蕩頻率不會諧振的流體介質(zhì)。當振蕩頻率為2.45GHz時，可用作冷卻流體的產(chǎn)品包括由3M公司制造的、且產(chǎn)品名稱為FLUORINERT(注冊商標)的FC-87、FC-72、FC-84、FC-77、FC-75、FC-3283、FC-40、FC國43、FC-70、FC-5312;以及由AusimontSocietaPerAzioni制造的、名稱為GALDEN(注冊商標)的產(chǎn)品。乙二醇或主要成分為乙二醇的流體介質(zhì)也可使用。并且，也可使用諸如干N2氣體、干氬氣、干氦氣和干02氣體。以上說明了使用等離子生成裝置的裝置。然而，反應(yīng)氣體的流道可包括由催化劑金屬制成的、連接到加熱裝置的布線。在此情況下，反應(yīng)氣體與被加熱布線形成接觸，以激發(fā)反應(yīng)氣體，上述的等離子生成裝置被設(shè)置在噴淋頭結(jié)構(gòu)71中。然而，等離子可在成膜室72中生成，并且反應(yīng)氣體可在成膜室72中變成等離子態(tài)?，F(xiàn)將說明使用圖14所示的成膜裝置的CVD工藝?；?00被保持在臺91上，并且基板200在臺91上通過設(shè)置在臺91中的加熱裝置(未顯示)加熱。臺91的溫度被設(shè)定為低于26(TC。調(diào)整渦輪分子泵94的壓力閥，將成膜室72中的壓力升高到400Pa，并保持幾分鐘，同時從反應(yīng)氣體進氣裝置85抽入200sccm的氫氣。當壓力升高并以這種方式保持時，如果基板200被充分加熱且基板溫度被設(shè)定成高于或等于200°C，第一銅膜251(圖17(a))的表面可被還原。在這種情況下，優(yōu)選溫度高于或等于25(TC。在將基板200加熱到低于260°C，優(yōu)選為200至250°C的設(shè)定溫度之后，停止供應(yīng)氫氣，并從成膜室72中將氫氣排出。在此情況下，基板溫度會比設(shè)定溫度低幾攝氏度到幾十攝氏度。成膜室72中的壓力然后被設(shè)定為700Pa，并且作為反應(yīng)氣體的N2氣體從反應(yīng)氣體進氣裝置85以10至2000sccm的條件抽入到非金屬管lll(或雙管)中。同時，由微波供應(yīng)裝置84以0.1到5kW(優(yōu)選0.5kW)之間的輸入功率，從磁控管141振蕩微波。微波通過同軸電纜144到達天線143，并進入同軸諧振腔81。結(jié)果，N2氣體在暴露部llla的區(qū)域中變?yōu)榈入x子態(tài)，并且等離子態(tài)的N2氣體被供應(yīng)到反應(yīng)氣體進氣室82。隨后，100sccm的氬氣或發(fā)泡氣體，相對于200g的原料Zr(BH4)4，被抽入到原料罐162中。Zr(BH4)4氣體，即通過用氬氣使原料發(fā)泡而獲得的原料氣體，然后被從原料氣體進氣管133抽到成膜室72。在成膜進行預(yù)定成膜時間(例如，兩分鐘)之后，停止原料氣體的供應(yīng)。然后，停止微波的供應(yīng)，停止N2氣體的供應(yīng)，并且氣體從成膜室72中排出。以與CVD工藝相同的方式執(zhí)行ALD工藝，除了反應(yīng)氣體(重組氣體)和原料氣體是以交替定時供應(yīng)的。具體地，在將成膜室72中的壓力設(shè)定為700Pa之后，首先執(zhí)行吸收工藝。在吸收工藝中，100sccm的氬氣或發(fā)泡氣體，相對于200g的原料Zr(BH4)4，被抽入到原料罐162中。Zr(BH4)4氣體，即通過用氬氣使原料發(fā)泡而獲得的原料氣體，然后被從原料氣體進氣管133抽到成膜室72。然后將吸收工藝執(zhí)行預(yù)定的時間，使原料Zr(BH4)4吸收到成膜對象，然后停止原料氣體的供應(yīng)。然后，執(zhí)行反應(yīng)工藝(重組工藝)。在反應(yīng)工藝中，作為反應(yīng)氣體的N2氣體從反應(yīng)氣體進氣裝置85以10至2000sccm的條件導(dǎo)入到非金屬管111(或雙管)中。同時，由微波供應(yīng)裝置84以0.1到5kW(優(yōu)選0.5kW)之間的輸入功率，從磁控管141振蕩微波。微波通過同軸電纜144到達天線143，并進入同軸諧振腔81。結(jié)果，N2氣體在暴露部llla的區(qū)域中變?yōu)榈入x子態(tài)，并且等離子態(tài)的N2氣體被供應(yīng)到反應(yīng)氣體進氣室82。然后，停止微波供應(yīng)，并且停止N2氣體供應(yīng)。再次執(zhí)行吸收工藝，并重復(fù)吸收工藝和反應(yīng)工藝直至ZrBN膜成為所需的厚度。在上述的說明中，微波供應(yīng)對于每個反應(yīng)工藝會停止，但是可以在吸收工藝和反應(yīng)工藝由始至終連續(xù)供應(yīng)微波。在此情況下，ZrBN膜在形成于導(dǎo)電材料之上的部分也呈現(xiàn)導(dǎo)電特性，并且ZrBN膜在形成于絕緣材料之上的部分呈現(xiàn)絕緣特性?，F(xiàn)將參考圖17說明使用ZrBN膜作為阻隔膜的多層布線結(jié)構(gòu)。圖17(a)至17(d)為顯示該多層布線結(jié)構(gòu)制造工藝的多層布線結(jié)構(gòu)的剖視圖。與圖18(a)至18(e)中所示元件相同的元件采用相同的附圖標記。首先，如圖17(b)所示，通過CVD工藝或ALD工藝，在如圖17(a)所示的成膜對象(與圖18(a)所示相同)上形成厚度為3至20nm的ZrBN膜241，作為阻隔膜。隨后，如圖17(c)所示，通過電鍍工藝等形成銅布線層259以充填形成有ZrBN膜的孔256和布線槽257，并覆蓋第二二氧化硅膜255的平坦部551。如圖17(d)所示，通過CMP在銅膜259的表面上執(zhí)行表面平坦工藝，而將布線槽257上多余的銅布線材料拋光并從布線槽257中去除。ZrBN膜241不需要被去除。因此，本發(fā)明的多層布線結(jié)構(gòu)比使用現(xiàn)有的Ta膜作為阻隔膜時更容易制造。因為阻隔膜未保留在絕緣膜上，所獲得的多層布線結(jié)構(gòu)的性能不太可能下降?，F(xiàn)將通過實驗例來說明本發(fā)明的阻隔膜(ZrBN膜)的物理特性。(第一實驗例)例如，100sccm的氬氣，相對于200g的原料Zr(BH4)4，被抽入到原料罐162中。原料用氬氣發(fā)泡獲得Zr(BH4)4氣體，即原料氣體。微波功率設(shè)定為500W，成膜壓力設(shè)定為700Pa。其它條件設(shè)定為，如下所述的Cl至C5條件，以在二氧化硅膜上形成ZrBN膜。用SEM檢査ZrBN膜的膜厚，并且測量方塊電阻和電阻率。在以下所示條件中，H2氣體、N2氣體和NH3氣體為反應(yīng)氣體。Cl條件100sccm的H2氣體、兩分鐘成膜時間、臺溫度24(TCC2條件100sccm的N2氣體、兩分鐘成膜時間、臺溫度260°CC3條件100sccm的NH3氣體、兩分鐘成膜時間、臺溫度240°CC4條件100sccm的N2氣體、八分鐘成膜時間、臺溫度240°CC5條件100sccm的N2氣體、兩分鐘成膜時間、臺溫度24CTCC6條件100sccm的N2氣體、八分鐘成膜時間、臺溫度210°CC7條件100sccm的N2氣體、八分鐘成膜時間、臺溫度230°C結(jié)果顯示在表5中，用于膜厚的單位為nm、方塊電阻的單位為Q/平方，并且電阻率為pQcm。<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>(第二實驗例)ZrBN膜是以與第一實驗例中的條件C4和C7相同的條件形成在銅膜上。這些條件顯示為條件C8和C9。用SEM檢査得到的ZrBN膜的膜厚，并且測量方塊電阻和電阻率。結(jié)果顯示在表6中。<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>在將第一實驗例的條件C4和C7與第二實驗例的條件C8和C9相比較時，很明顯，ZrBN膜的物理特性根據(jù)底層而改變。換句話說，如果底層膜是為絕緣體的二氧化硅膜，ZrBN膜是作為絕緣膜，并且如果底層膜是為導(dǎo)電的銅膜，ZrBN膜是作為導(dǎo)電膜。從條件C6可以知道，該ZrBN膜的選擇性不依賴于膜厚。并且，從條件C2可以知道，如果溫度變成26(TC，不能獲得該選擇性。并且，從條件C1和C3可以知道，在除N2氣體之外的氣體中不能獲得該選擇性。(第三實驗例)通過奧格分析(Augeranalysis)，檢査在第一實驗例的條件C4下和第二實驗例的條件C8下形成的ZrBN膜的成分。結(jié)果顯示在表7中。<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>通過表7，確認所獲得的ZrBN膜的成分是相同的，并且成分未被底層膜改變。根據(jù)本發(fā)明的阻隔膜形成方法具有以下優(yōu)點。(1)作為阻隔膜的ZrBN膜241是通過CVD工藝或ALD工藝形成在成膜對象的表面上。該ZrBN膜241在絕緣膜(二氧化硅膜255)上呈現(xiàn)絕緣特性，而在導(dǎo)電膜(銅膜259)上呈現(xiàn)導(dǎo)電特性。因此，不需要去除ZrBN膜241。這與現(xiàn)有技術(shù)中的Ta阻隔膜不同。結(jié)果，防止了將阻隔膜去除而使半導(dǎo)體的特性變差。因而，ZrBN膜241在半導(dǎo)體技術(shù)中特別有用。(2)ZrBN膜241是在低于26(TC的溫度下加熱基板時形成的。在這一溫度條件之下，形成在絕緣膜上的ZrBN膜241具有絕緣性。(3)在用銅膜259充填孔256和布線槽257之后，無需將ZrBN膜241去除。因此，較之使用現(xiàn)有技術(shù)的Ta膜作為阻隔膜，多層布線結(jié)構(gòu)的制造工藝被縮短了?？梢杂脠D3所示的成膜裝置(40D)替代圖14所示的成膜裝置來生成圖17所示的ZrBN膜241。同樣，可以用圖14所示的成膜裝置替代圖3所示的成膜裝置(40D)來生成圖1所示的金屬保護層16和37。權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體器件制造方法，包括將絕緣層疊加在包括元件區(qū)的半導(dǎo)體基板上的絕緣層步驟；在所述絕緣層中形成凹槽的凹槽步驟；將金屬層嵌入到所述凹槽中的金屬層步驟；將所述絕緣層的表面和所述金屬層的表面平坦化以使兩者彼此基本平齊的平坦化步驟；以及在所述平坦化步驟之后，在所述絕緣層的所述表面和所述金屬層的所述表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層的金屬保護層步驟。2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述金屬保護層步驟包括使用含鋯氣體和含氮氣體形成所述金屬保護層。3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述金屬保護層步驟包括激發(fā)所述含氮氣體。4.如權(quán)利要求2或3所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述金屬保護層步驟在反應(yīng)室中進行；并且所述金屬保護層步驟包括利用所述反應(yīng)室外部的微波來激發(fā)所述含氮氣體，并將所述受激發(fā)的含氮氣體和所述含鋯氣體供應(yīng)到所述反應(yīng)室中。5.如權(quán)利要求2—4中任意一項所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述含鋯氣體為Zr(BH4)4，并且所述含氮氣體為氮氣。6.如權(quán)利要求l一5中任意一項所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述金屬保護層步驟包括通過CVD工藝形成所述金屬保護層。7.如權(quán)利要求l一5中任意一項所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述金屬保護層步驟包括通過原子層沉積工藝形成所述金屬保護層。8.如權(quán)利要求l一7中任意一項所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中所述金屬保護層步驟包括通過將被加熱的所述半導(dǎo)體基板加熱到低于26(TC來形成所述金屬保護層。9.一種半導(dǎo)體器件制造方法，包括將絕緣層疊加在包括元件區(qū)的半導(dǎo)體基板上的絕緣層步驟；在所述絕緣層中形成凹槽的凹槽步驟；將金屬層嵌入到所述凹槽中的金屬層步驟；將所述絕緣層的表面和所述金屬層的表面平坦化以使兩者彼此基本平齊的平坦化步驟；以及在所述平坦化步驟之后，使用含鋯氣體和含氮氣體，在所述絕緣層的所述表面和所述金屬層的所述表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層的金屬保護層步驟。10.—種半導(dǎo)體器件制造方法，包括將絕緣層疊加在包括元件區(qū)的半導(dǎo)體基板上的絕緣層步驟；在所述絕緣層中形成凹槽的凹槽步驟；將金屬層嵌入到所述凹槽中的金屬層步驟；將所述絕緣層的表面和所述金屬層的表面平坦化以使兩者彼此基本平齊的平坦化步驟；以及在所述平坦化步驟之后，使用Zr(BH4)4氣體和受激發(fā)的氮氣，在所述絕緣層的所述表面和所述金屬層的所述表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層的金屬保護層步驟。11.一種半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備，包括具有反應(yīng)室的室主體；保持半導(dǎo)體基板并設(shè)置在所述反應(yīng)室中的臺；將含鋯氣體供應(yīng)到所述反應(yīng)室中的第一供應(yīng)裝置；以及將含氮氣體供應(yīng)到所述反應(yīng)室中的第二供應(yīng)裝置；其中，所述含鋯氣體和所述含氮氣體用于在所述半導(dǎo)體基板的表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層。12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備，還包括驅(qū)動所述第一供應(yīng)裝置和所述第二供應(yīng)裝置，將所述含鋯氣體和所述含氮氣體供應(yīng)到所述反應(yīng)室的控制裝置；其中所述控制裝置用所述第二供應(yīng)裝置激發(fā)所述含氮氣體。13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備，其中所述控制裝置用所述第二供應(yīng)裝置在所述反應(yīng)室外部激發(fā)所述含氮氣體。14.如權(quán)利要求12或13所述的半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備，其中所述控制裝置驅(qū)動所述第一供應(yīng)裝置和所述第二供應(yīng)裝置，將所述含鋯氣體和所述含氮氣體供應(yīng)到所述反應(yīng)室。15.如權(quán)利要求12或13所述的半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備，其中所述控制裝置驅(qū)動所述第一供應(yīng)裝置和所述第二供應(yīng)裝置，將所述含鋯氣體和所述含氮氣體交替地供應(yīng)到所述反應(yīng)室，以將含鋯氣體吸收到所述半導(dǎo)體基板的表面，并且利用含氮氣體將含鋯氣體重組到所述金屬保護層中。16.如權(quán)利要求11至15中任意一項所述的半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備，其中所述含鋯氣體為Zr(BH4)4,且所述含氮氣體為氮氣。17.—種半導(dǎo)體器件的制造設(shè)備，包括具有反應(yīng)室的室主體；保持半導(dǎo)體基板并設(shè)置在所述反應(yīng)室中的臺；將Zr(BH4)4氣體供應(yīng)到所述反應(yīng)室中的第一供應(yīng)裝置；將受激發(fā)的氮氣供應(yīng)到所述反應(yīng)室中的第二供應(yīng)裝置；以及驅(qū)動所述第一和第二控制裝置的控制裝置；其中，所述Zr(BH4)4氣體和所述受激發(fā)的氮氣用于在所述半導(dǎo)體基板的表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層。18.—種阻隔膜的形成方法，包括在包括絕緣膜的成膜對象的表面上形成作為阻隔膜的ZrBN膜，其中所述絕緣膜包括孔和布線槽，其中所述ZrBN膜形成在所述孔和所述布線槽各自的內(nèi)表面上以及所述絕緣膜上。19.如權(quán)利要求18所述的阻隔膜的形成方法，其中所述形成ZrBN膜包括通過使用含鋯氣體和含氮氣體的CVD工藝形成ZrBN膜。20.如權(quán)利要求18所述的阻隔膜的形成方法，其中所述形成ZrBN膜包括通過原子層沉積工藝形成所述ZrBN膜，所述原子層沉積工藝重復(fù)進行僅使用含鋯氣體的吸收工藝和僅使用含氮氣體的反應(yīng)工藝。21.如權(quán)利要求19或20所述的阻隔膜的形成方法，還包括激發(fā)所述含氮氣體。22.如權(quán)利要求19至21中任意一項所述的阻隔膜的形成方法，其中所述含鋯氣體為Zr(BH4)4，且所述含氮氣體為氮氣。23.如權(quán)利要求18至22中任意一項所述的阻隔膜的形成方法，其中所述成膜對象為保持在臺上的基板；并且所述形成ZrBN膜包括在低于26(TC的設(shè)定溫度下，加熱所述臺上的所述基板時，形成所述ZrBN膜。24.—種阻隔膜的形成方法，包括通過使用Zr(BH4)4氣體和受激發(fā)的氮氣的CVD工藝，在包括絕緣膜的成膜對象的表面上形成作為阻隔膜的ZrBN膜，其中所述絕緣膜包括孔和布線槽，其中所述ZrBN膜形成在所述孔和所述布線槽各自的內(nèi)表面上以及所述絕緣膜上。25.—種阻隔膜的形成方法，包括通過原子層沉積工藝在包括絕緣膜的成膜對象的表面上形成作為阻隔膜的ZrBN膜，所述原子層沉積工藝重復(fù)進行僅使用Zr(BH4)4氣體的吸收工藝和僅使用受激發(fā)氮氣的反應(yīng)工藝，其中所述絕緣膜包括孔和布線槽，其中所述ZrBN膜形成在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述絕緣膜上。26.—種多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法，包括按照次序至少將布線膜、保護層、第一絕緣膜和第二絕緣膜疊加在基板上；形成連接到所述布線膜的孔，以及從所述第二絕緣膜的表面至所述孔的布線槽；在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述第二絕緣膜上形成作為阻隔膜的ZrBN膜；以及將銅布線嵌入到包括所述ZrBN膜的所述孔和所述布線槽中。27.如權(quán)利要求26所述的多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法，其中所述形成ZrBN膜包括通過使用含鋯氣體和含氮氣體的CVD工藝形成ZrBN膜。28.如權(quán)利要求26所述的多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法，其中所述形成ZrBN膜包括通過原子層沉積工藝形成ZrBN膜，所述原子層沉積工藝重復(fù)進行僅使用含鋯氣體的吸收工藝和僅使用含氮氣體的反應(yīng)工藝。29.如權(quán)利要求27或28所述的多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法，還包括激發(fā)所述含氮氣體。30.如權(quán)利要求27—29中任意一項所述的多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法，其中所述含鋯氣體為Zr(BH4)4，且所述含氮氣體為氮氣。31.如權(quán)利要求26_30中任意一項所述的多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法，其中所述成膜對象為保持在臺上的基板；并且所述形成ZrBN膜包括在低于26(TC的設(shè)定溫度下，加熱所述臺上的所述基板時，形成ZrBN膜。32.—種多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法，包括按照次序至少將布線膜、保護層、第一絕緣膜和第二絕緣膜疊加在基板上；形成連接到所述布線膜的孔，以及從所述第二絕緣膜的表面至所述孔的布線槽；在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述第二絕緣膜上，通過使用Zr(BH4)4氣體和受激發(fā)的氮氣的CVD工藝形成作為阻隔膜的ZrBN膜；以及將銅布線嵌入到包括所述ZrBN膜的所述孔和所述布線槽中。33.—種多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法，包括按照次序至少將布線膜、保護層、第一絕緣膜和第二絕緣膜疊加在基板上；形成連接到所述布線膜的孔，以及從所述第二絕緣膜的表面至所述孔的布線槽；在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述第二絕緣膜上，通過原子層沉積工藝形成作為阻隔膜的ZrBN膜，所述原子層沉積工藝重復(fù)進行僅使用Zr(BH4)4氣體的吸收工藝和僅使用受激發(fā)氮氣的反應(yīng)工藝；以及將銅布線嵌入到包括所述ZrBN膜的所述孔和所述布線槽中。34.—種多層布線結(jié)構(gòu)，包括基板；所述基板上的布線膜；所述布線膜上的保護層；所述保護層上的第一絕緣膜；所述第一絕緣膜上的第二絕緣膜，其中所述保護層和所述第一絕緣膜包括連接到所述布線膜的孔，并且所述第二絕緣膜包括從所述第二絕緣膜的表面到所述孔的布線槽；形成在所述孔和所述布線槽的各自內(nèi)表面上以及所述第二絕緣膜上的、作為阻隔膜的ZrBN膜；以及嵌入到包括所述ZrBN膜的所述孔和所述布線槽中的銅布線。35.如權(quán)利要求34所述的多層布線結(jié)構(gòu)，其中所述多層布線結(jié)構(gòu)采用如權(quán)利要求26_33中任意一項所述的多層布線結(jié)構(gòu)的制造方法制成。全文摘要一種改進金屬保護層可靠性和生產(chǎn)率的半導(dǎo)體器件制造方法，該方法包括將絕緣層(11)疊加在包括元件區(qū)(2b)的半導(dǎo)體基板(2)上的絕緣層步驟，在所述絕緣層(11)中形成凹槽(12)的凹槽步驟，將金屬層(13)嵌入到所述凹槽(12)中的金屬層步驟，將所述絕緣層(11)的表面和所述金屬層(13)的表面平坦化以使兩者彼此基本平齊的平坦化步驟，以及在平坦化步驟之后，在所述絕緣層(11)的所述表面和所述金屬層(13)的所述表面上形成至少包含鋯元素和氮元素的金屬保護層(16)的金屬保護層步驟。文檔編號H01L21/285GK101627459SQ20088000628公開日2010年1月13日申請日期2008年2月25日優(yōu)先權(quán)日2007年2月27日發(fā)明者津曲加奈子,畠中正信,石川道夫申請人:株式會社愛發(fā)科