用于高纵横比半导体器件的掺硼氮化钛层.pdf

本发明提供了半导体结构中的导电接触件及用于形成导电元件的方法。接触件被用于提供到集成电路如存储装置中的绝缘层(18)下面的活性元件的电连接。导电接触件包含掺硼的源于四氯化钛的氮化钛(34)，并拥有足够的粘附到绝缘层的粘附水平，以在其被形成为大于约200埃的厚度时，可消除其从接触通道的边墙剥离及消除绝缘层的裂化。

1： 一种在半导体器件中形成导电接触件的方法，半导体器件包 含一穿过绝缘层的通道，通道具有边墙且延伸到含硅衬底的下面，该 方法包括下述步骤： 在通道内的衬底的上面沉积一层含硅化钛的层；及 在硅化钛层上面沉积掺硼的氮化钛以形成导电接触件。
2： 如权利要求1的方法，其中通道具有约3∶1或更大的纵横比。
3： 如权利要求1的方法，其中通道为约0.25μm或更小。
4： 如权利要求1的方法，其中导电接触件从由局部互连、触头、 隐蔽触头、通路、插头及填满的沟组成的组选择。
5： 如权利要求1的方法，其中导电接触件具有约200埃或更大 的厚度。
6： 如权利要求1的方法，其中导电接触件具有约1000-3000埃 的厚度。
7： 如权利要求1的方法，其中沉积掺硼氮化钛层的步骤是通过 使用包含四氯化钛、氨及乙硼烷的气体混合物的热化学气相淀积。
8： 如权利要求7的方法，其中沉积掺硼氮化钛层的步骤是通过 在衬底上面流动约100至约500sccm四氯化钛、约100至约1000sccm 氨、及约100至约1000sccm乙硼烷而得以执行。
9： 如权利要求7的方法，其中气体混合物包含的乙硼烷的量足 以将导电接触件粘附到通道的边墙，且没有实质性的裂纹形成于绝缘 层中。
10： 如权利要求7的方法，其中乙硼烷的量足以向导电接触件提 供一可实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
11： 如权利要求7的方法，其中气体混合物包含的氨的量足以向 衬底内的活性区提供有效量的电导率。
12： 如权利要求11的方法，其中活性区包含源区或漏极区。
13： 如权利要求1的方法，其中沉积掺硼氮化钛层的步骤包括： 在硅化钛层上面沉积一层氮化钛； 在氮化钛层上面沉积一层掺硼氮化钛；及  在掺硼氮化钛层上面沉积一层氮化钛以填充通道；及 重复前述各步骤以形成多层薄膜。
14： 如权利要求1的方法，其中沉积掺硼氮化钛层的步骤包括在 硅化钛层上面沉积一层氮化钛，随后在掺硼氮化钛层及氮化钛层的上 面沉积以形成多层薄膜， 薄膜包含一放入于两氮化钛层之间的掺硼氮化钛层。
15： 如权利要求14的方法，其中掺硼氮化钛层是通过在衬底上 面流动约100至约500sccm四氯化钛、约100至约1000sccm氨、及 约100至约1000sccm乙硼烷的热化学气相淀积而得以沉积。
16： 如权利要求14的方法，其中氮化钛层是通过流动约100至 约500sccm四氯化钛及约100至约1000sccm氨的热化学气相淀积而 得以沉积。
17： 如权利要求14的方法，其中多层薄膜的每一层为约100至 约500埃厚。
18： 如权利要求1的方法，其中绝缘层包含一选自由二氧化硅、 磷硅玻璃、硼硅玻璃、及硼磷矽玻璃组成的组的氧化物。
19： 如权利要求1的方法，其中绝缘层包含硼磷矽玻璃。
20： 如权利要求1的方法，其中沉积硅化钛层的步骤是通过使用 包含四氯化钛的气体的等离子体增强化学气相淀积。
21： 如权利要求1的方法，其中沉积硅化钛层的步骤包含将钛溅 射到衬底上并使钛退火的步骤。
22： 如权利要求1的方法，其中沉积硅化钛层的步骤是通过使用 四氯化钛及硅源气体的化学气相淀积。
23： 如权利要求22的方法，其中硅源气体是选自由硅烷、二氯 矽甲烷、及其混合物组成的组。
24： 如权利要求1的方法，其中硅化钛层被形成为约250至约 300埃的厚度。
25： 如权利要求1的方法，在形成掺硼氮化钛层的步骤之后，进 一步包括除去氮化钛层的多余部分的步骤以形成通道中的导电接触 件。
26： 如权利要求25的方法，其中除去掺硼氮化钛层的步骤是通 过化学机械研磨而得以执行。
27： 一种在半导体器件中形成导电元件的方法，包括步骤： 在绝缘层的上面提供一含硅衬底，绝缘层具有至少一穿过其形成 的通道以暴露衬底； 在通道内的衬底的上面沉积一层含硅化钛的层；及 在硅化钛层上面沉积一层含掺硼的氮化钛的层以填充通道。
28： 如权利要求27的方法，其中氮化钛层包含的硼的量足以实 质上消除接触件从通道的边墙剥离及绝缘层的裂化，其包含的氮的量 足以向衬底内的活性区提供有效量的电导率。
29： 如权利要求27的方法，其中形成掺硼氮化钛层的步骤包括 在硅化钛层上面沉积一层氮化钛，随后在掺硼氮化钛层及氮化钛层的 上面沉积以形成多层薄膜，薄膜具有至少一放入于两氮化钛层之间的 掺硼氮化钛层。
30： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底的下面，该方法包括下述步骤： 在通道内的衬底的上面形成一层含硅化钛的层；及 从包含四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物通过热化学气相淀积 沉积掺硼的氮化钛材料于硅化钛层上面并进入到通道之内。
31： 如权利要求30的方法，其中氮化钛层包含的硼的量足以实 质上消除接触件从通道的边墙剥离及绝缘层的裂化，其包含的氮的量 足以向衬底内的活性区提供有效量的电导率。
32： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中延伸到含硅衬底的下面，通道由边墙及底面部分确 定，该方法包括步骤： 在通道内的衬底的上面沉积一层含硅化钛的层；及 沉积掺硼的氮化钛材料于硅化钛层的上面并进入通道之内以形 成导电接触件； 其中导电接触件包含的硼的量足以实质上消除接触件从通道的 边墙剥离及绝缘层的裂化，其包含的氮的量足以向衬底内的活性区提 供有效量的电导率。
33： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底的下面，通道具有边墙，该方法包 括步骤： 使用四氯化钛通过等离子体增强化学气相淀积在通道内的衬底 的上面沉积一层含硅化钛的层；及 使用包括四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物通过热化学气相淀 积沉积掺硼的氮化钛材料于硅化钛层的上面并进入通道之内。
34： 如权利要求33的方法，其中氮化钛材料是通过在器件上面 流动约100至约500sccm四氯化钛、约100至约1000sccm氨、及约 100至约1000sccm乙硼烷而得以沉积。
35： 如权利要求33的方法，其中乙硼烷和氨的流足以沉积一定 量的硼和氮，从而使得导电接触件具有有效水平的电导率和电阻率， 及有效粘附到穿过绝缘层的通道的边墙的水平以实质上消除接触件 从通道边墙剥离。
36： 如权利要求34的方法，其中乙硼烷流足以沉积一定量的硼， 以使导电接触件具有实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
37： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底的下面，通道具有边墙，该方法包 括步骤： 在通道内的衬底的上面沉积一层含硅化钛的层；及 使用包括四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物通过热化学气相淀 积沉积掺硼的氮化钛材料于硅化钛层的上面并进入通道之内； 其中乙硼烷和氨的流足以沉积一定量的硼和氮，从而使得导电接 触件具有有效水平的电导率和电阻率，及有效粘附到穿过绝缘层的通 道的边墙的水平以实质上消除接触件从通道边墙剥离。
38： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底的下面，通道具有边墙，该方法包 括步骤： 在通道内的衬底的上面沉积一层含硅化钛的层；及 使用包括四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物通过热化学气相淀 积沉积掺硼的氮化钛材料于硅化钛层的上面并进入通道之内； 其中乙硼烷流足以沉积一定量的硼，以使导电接触件具有实质上 消除绝缘层的裂化的热应力水平。
39： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底的下面，该方法包括步骤： 在通道内的衬底的上面沉积一层含硅化钛的层；及 掺硼氮化钛材料是通过流动约100至约500sccm四氯化钛、约 100至约1000sccm氨、及约100至约1000sccm乙硼烷的化学气相 淀积而得以沉积在硅化钛层上； 其中乙硼烷和氨的流足以沉积一定量的硼和氮，从而使得导电接 触件具有有效水平的电导率和电阻率，及有效粘附到穿过绝缘层的通 道的边墙的水平以实质上消除接触件从通道边墙剥离。
40： 如权利要求39的方法，其中乙硼烷流足以沉积一定量的硼， 以使导电接触件具有实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
41： 一种在高纵横比通道内形成导电接触件的方法，包括步骤： 提供一具有含硅衬底的衬底及形成于其上的绝缘层，绝缘层具有 至少一穿过其而形成的接触通道以暴露衬底；接触通道具有至少约 3∶1的纵横比； 在接触通道内的暴露的衬底的上面形成一层含硅化钛的层；及 在硅化钛层上面形成一层含掺硼的氮化钛的层以填充接触通道。
42： 如权利要求41的方法，其中接触通道的宽度为约0.25μm 或更小。
43： 一种在半导体器件中形成导电元件的方法，包括步骤： 提供一含硅衬底及位于其上面的绝缘层，绝缘层具有至少一穿过 其而形成的通道以暴露衬底，及在通道内的衬底上面的硅化钛层，通 道具有边墙；及 以掺硼的氮化钛材料填充通道； 其中导电元件包含的硼和氮的量足以使导电元件具有有效水平 的电导率和电阻率，及有效粘附到穿过绝缘层的通道的边墙的水平以 实质上消除接触件从通道边墙剥离。
44： 如权利要求43的方法，其中导电元件包含的硼的量足以提 供实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
45： 一种在半导体器件中形成导电元件的方法，器件包括一含硅 衬底及位于其上面的绝缘层，绝缘层具有至少一穿过其而形成的通道 以暴露衬底，包括步骤： 在通道内的衬底上面形成一硅化钛层；及 以掺硼的氮化钛材料填充通道； 其中导电元件包含的硼和氮的量足以使导电元件具有有效水平 的电导率和电阻率，及有效粘附到穿过绝缘层的通道的边墙的水平以 实质上消除接触件从通道边墙剥离。
46： 如权利要求45的方法，其中导电元件包含的硼的量足以提 供实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
47： 一种在穿过绝缘层到下面的含硅衬底的高纵横比通道内形成 导电接触件的方法，通道具有边墙，该方法包括下述步骤： 流动包含四氯化钛的气体混合物以在衬底上沉积一层硅化钛；及 流动包含四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物以在硅化钛层上面 沉积一层包含掺硼的氮化钛的层。
48： 如权利要求47的方法，其中掺硼氮化钛层是通过在衬底上 面流动约100至约500sccm四氯化钛、约100至约1000sccm氨、及 约100至约1000sccm乙硼烷的化学气相淀积而得以沉积。
49： 如权利要求47的方法，其中用以形成掺硼氮化钛层的气体 混合物包含的乙硼烷的量足以将导电接触件粘附到通道的边墙，且没 有实质性的裂纹形成于绝缘层中。
50： 如权利要求47的方法，其中用以形成掺硼氮化钛层的气体 混合物包含的乙硼烷的量足以向导电接触件提供一可实质上消除绝 缘层的裂化的热应力水平。
51： 如权利要求47的方法，其中用以形成掺硼氮化钛层的气体 混合物包含的氨的量足以向衬底内的活性区提供有效量的电导率。
52： 如权利要求47的方法，在流动气体混合物以沉积掺硼的氮 化钛层的步骤之前及之后，进一步包括流动包含四氯化钛及氨的气体 混合物以沉积一层含氮化钛的层的步骤。
53： 一种形成半导体器件的方法，包括步骤： 在包含有一导电区的含硅衬底的上面形成一绝缘层； 在绝缘层中形成一通道以暴露衬底的导电区，通道具有边墙； 在通道内的衬底的上面形成一含硅化钛的晶粒层(seed layer)； 及 在晶粒层上面形成一层含掺硼的氮化钛的层以填充通道； 其中掺硼的氮化钛包含的硼的量足以向导电接触件提供有效粘 附到通道内的绝缘层的水平以实质上消除接触件从通道边墙剥离，及 实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平；及其包含的氮的量足以保持 接触件的电导率为预定的水平，以与导电区有效电接触。
54： 一种在半导体器件中形成导电接触件的方法，半导体器件包 含一穿过绝缘层的通道，通道具有边墙且延伸到含硅衬底的下面，该 方法包括下述步骤： 在通道内的衬底上面沉积一层含硅化钛的层；及 通过下面的步骤在硅化钛层上面形成一多层填充物： 在硅化钛层上面沉积一层氮化钛； 在氮化钛层上面沉积一层掺硼氮化钛；及 在掺硼氮化钛层上面沉积一层氮化钛。
55： 如权利要求54的方法，进一步包括重复沉积氮化钛层及掺 硼的氮化钛层的步骤以填充通道，使得掺硼的氮化钛层放入于两氮化 钛层之间。
56： 一种在半导体器件中形成导电接触件的方法，半导体器件包 含一穿过绝缘层的通道，通道具有边墙且延伸到含硅衬底的下面，该 方法包括下述步骤： 在通道内的衬底上面沉积一层含硅化钛的层；及 通过在硅化钛层上面沉积一层氮化钛而在硅化钛上面形成一填 充物；及随后在掺硼氮化钛层及氮化钛层的上面沉积以填充通道，其 中掺硼的氮化钛层放入于两氮化钛层之间。
57： 如权利要求56的方法，其中通道具有约3∶1或更大的纵横 比。
58： 如权利要求56的方法，其中通道为约0.25μm或更小。
59： 如权利要求56的方法，其中导电接触件从由局部互连、触 头、隐蔽触头、通路、插头及填满的沟组成的组选择。
60： 如权利要求56的方法，其中导电接触件具有约200埃或更 大的厚度。
61： 如权利要求56的方法，其中导电接触件具有约1000-3000 埃的厚度。
62： 如权利要求56的方法，其中导电接触件的每一层为约 100-500埃厚。
63： 如权利要求56的方法，其中形成填充物的步骤包括使用包 含四氯化钛和氨的气体混合物通过热化学气相淀积而沉积氮化钛层。
64： 如权利要求63的方法，其中氮化钛层是通过在衬底上面流 动约100至约500sccm四氯化钛及约100至约1000sccm氨的热化学 气相淀积而得以沉积。
65： 如权利要求56的方法，其中形成填充物的步骤包括使用包 含四氯化钛、氨及乙硼烷的气体混合物通过热化学气相淀积而沉积掺 硼的氮化钛层。
66： 如权利要求65的方法，其中掺硼氮化钛层是通过在衬底上 面流动约100至约500sccm四氯化钛、约100至约1000sccm氨、及 约100至约1000sccm乙硼烷的热化学气相淀积而得以沉积。
67： 如权利要求65的方法，其中气体混合物包含的乙硼烷的量 足以将导电接触件粘附到通道的边墙，且没有实质性的裂纹形成于绝 缘层中。
68： 如权利要求65的方法，其中气体混合物包含的乙硼烷的量 足以向导电接触件提供一可实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
69： 如权利要求65的方法，其中气体混合物包含的氨的量足以 向衬底内的活性区提供有效量的电导率。
70： 如权利要求69的方法，其中活性区包含源区或漏极区。
71： 如权利要求56的方法，其中绝缘层包含一选自由二氧化硅、 磷硅玻璃、硼硅玻璃、及硼磷矽玻璃组成的组的氧化物。
72： 如权利要求56的方法，其中绝缘层包含硼磷矽玻璃。
73： 如权利要求56的方法，其中沉积硅化钛层的步骤是通过使 用包含四氯化钛的气体的等离子体增强化学气相淀积。
74： 如权利要求56的方法，其中沉积硅化钛层的步骤包含将钛 溅射到衬底上并使钛退火的步骤。
75： 如权利要求56的方法，其中沉积硅化钛层的步骤是通过使 用四氯化钛及硅源气体的化学气相淀积。
76： 如权利要求75的方法，其中硅源气体是选自由硅烷、二氯 矽甲烷、及其混合物组成的组。
77： 如权利要求56的方法，其中硅化钛层被形成为约250至约 300埃的厚度。
78： 如权利要求56的方法，在形成掺硼氮化钛层的步骤之后， 进一步包括除去氮化钛层的多余部分以形成通道中的导电接触件的 步骤。
79： 如权利要求78的方法，其中除去掺硼氮化钛层的步骤是通 过化学机械研磨而得以执行。
80： 一种在半导体器件中形成导电元件的方法，包括步骤： 提供一含硅衬底及位于其上面的绝缘层，绝缘层具有至少一穿过 其而形成的通道以暴露衬底，通道具有边墙； 在通道内的衬底上面形成一层含硅化钛的层；及 通过在硅化钛层上面沉积一层氮化钛而在硅化钛层上面形成一 层含掺硼的氮化钛的层以填充通道，随后在掺硼的氮化钛层及氮化钛 层上面沉积以形成多层薄膜，薄膜具有至少一放入于两氮化钛层之间 的掺硼的氮化钛层。
81： 如权利要求80的方法，其中掺硼的氮化钛层包含的硼的量 足以实质上消除接触件从通道边墙剥离及消除绝缘层的裂化，其包含 的氮的量足以向衬底内的活性区提供有效量的电导率。
82： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底下面，通道具有边墙，该方法包括 步骤： 在通道内的衬底上面形成一层包含硅化钛的层；及 通过下面步骤填充通道 通过热化学气相淀积从包含四氯化钛和氨的气体混合物沉积一 层氮化钛材料于硅化钛层上面并进入通道之内； 通过热化学气相淀积从包含四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物 沉积一层掺硼的氮化钛材料于氮化钛层上面；及 通过热化学气相淀积从包含四氯化钛和氨的气体混合物沉积一 层氮化钛材料于掺硼的氮化钛层上面；及 按需重复沉积掺硼的氮化钛材料及氮化钛材料的步骤以填充通 道，其中掺硼的氮化钛层放入于两氮化钛层之间。
83： 如权利要求82的方法，其中掺硼的氮化钛层包含的硼的量 足以实质上消除接触件从通道边墙剥离及消除绝缘层的裂化，及其包 含的氮的量足以向衬底内的活性区提供有效量的电导率。
84： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底的下面，通道具有边墙，该方法包 括步骤： 使用四氯化钛通过等离子体增强化学气相淀积在通道内的衬底 的上面沉积一层含硅化钛的层；及 使用包括四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物或仅包括四氯化钛 和氨的气体混合物通过热化学气相淀积沉积氮化钛材料及掺硼的氮 化钛材料于通道中而形成包含放入于氮化钛层之间的掺硼氮化钛层 的填充物。
85： 如权利要求84的方法，其中气体混合物中的乙硼烷和氨的 量足以向导电接触件提供有效水平的电导率和电阻率，及将接触件粘 附到穿过绝缘层的通道的边墙以实质上消除接触件从通道边墙剥离 的粘附水平。
86： 如权利要求84的方法，其中气体混合物中的硼的量足以向 导电接触件提供可实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
87： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底的下面，通道具有边墙，该方法包 括步骤： 使用四氯化钛通过等离子体增强化学气相淀积在通道内的衬底 的上面沉积一层含硅化钛的层；及 使用包括四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物或仅包括四氯化钛 和氨的气体混合物通过热化学气相淀积沉积氮化钛材料及掺硼的氮 化钛材料于通道中而形成包含放入于氮化钛层之间的掺硼氮化钛层 的填充物； 其中气体混合物中的乙硼烷和氨的量足以向导电接触件提供有 效水平的电导率和电阻率，及将接触件粘附到穿过绝缘层的通道的边 墙以实质上消除接触件从通道边墙剥离的粘附水平。
88： 如权利要求87的方法，其中气体混合物中的硼的量足以向 导电接触件提供可实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
89： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底的下面，通道具有边墙，该方法包 括步骤： 在通道内的衬底的上面沉积一层含硅化钛的层；及 使用包括四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物或仅包括四氯化钛 和氨的气体混合物通过热化学气相淀积沉积氮化钛材料及掺硼的氮 化钛材料于通道中； 其中气体混合物中的乙硼烷和氨的量足以向导电接触件提供有 效水平的电导率和电阻率，及将接触件粘附到穿过绝缘层的通道的边 墙以实质上消除接触件从通道边墙剥离的粘附水平。
90： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到含硅衬底的下面，该方法包括步骤： 在通道内的衬底的上面沉积一层含硅化钛的层；及 通过流动约100至约500sccm四氯化钛、约100至约1000sccm氨、 及约100至约1000sccm乙硼烷以形成掺硼的氮化钛层并通过化学气 相淀积而交替沉积氮化钛材料层及掺硼的氮化钛材料层于通道中； 其中掺硼的氮化钛层是放入于两氮化钛层之间；及 乙硼烷和氨的流足以沉积一定量的硼和氮，从而使得导电接触件 具有有效水平的电导率和电阻率，及粘附到穿过绝缘层的通道的边墙 以实质上消除接触件从通道边墙剥离的粘附水平。
91： 如权利要求90的方法，其中乙硼烷的流足以沉积一定量的 硼，从而导电接触件具有可实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
92： 一种在高纵横比通道内形成导电接触件的方法，包括步骤： 提供一具有含硅衬底的衬底及形成于其上面的绝缘层，绝缘层具 有至少一穿过其而形成的接触通道以暴露衬底；接触通道具有至少约 3∶1的纵横比； 在接触通道内的暴露的衬底的上面形成一层含硅化钛的层；及 在通道内形成一包含交替的氮化钛材料层及掺硼的氮化钛材料 层的多层填充物； 其中掺硼的氮化钛层是放入于两氮化钛层之间，及 导电接触件具有有效水平的电导率和电阻率，及粘附到穿过绝缘 层的通道的边墙以实质上消除接触件从通道边墙剥离的粘附水平。
93： 一种在半导体器件中形成导电元件的方法，包括步骤： 提供一含硅衬底及位于其上面的绝缘层，绝缘层具有至少一穿过 其而形成的通道以暴露衬底，及在通道内的衬底上面的硅化钛层，通 道具有边墙；及 以氮化钛层及掺硼的氮化钛层交替填充通道； 其中掺硼的氮化钛层是放入于两氮化钛层之间，及 导电元件包含的硼和氮的量足以使导电元件具有有效水平的电 导率和电阻率，及粘附到穿过绝缘层的通道的边墙以实质上消除接触 件从通道边墙剥离的粘附水平。
94： 如权利要求93的方法，其中导电元件包含的硼的量足以提 供可实质上消除绝缘层的裂化的热应力水平。
95： 一种在半导体器件中形成导电元件的方法，器件包括一含硅 衬底及位于其上面的绝缘层，绝缘层具有至少一穿过其而形成的通道 以暴露衬底，包括步骤： 在通道内的衬底上面形成硅化钛层；及 以氮化钛材料层及掺硼的氮化钛材料层交替填充通道； 其中掺硼的氮化钛层是放入于两氮化钛层之间，及 导电元件包含的硼和氮的量足以使导电元件具有有效水平的电 导率和电阻率，及粘附到穿过绝缘层的通道的边墙以实质上消除接触 件从通道边墙剥离的粘附水平。
96： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并可到达下面的含硅衬底，通道具有边墙，该方法包 括下述步骤： 在通道内的衬底上面形成硅化钛层；及 在通道内通过下面步骤形成填充物： 流动包含四氯化钛和氨的气体混合物以在硅化钛层上面沉积一 层含氮化钛的层； 流动包含四氯化钛、氨、乙硼烷的气体混合物以在氮化钛层上面 沉积一层包含掺硼的氮化钛的层；及 流动包含四氯化钛和氨的气体混合物以在掺硼的氮化钛层上面 沉积一层含氮化钛的层以填充通道或重复前述步骤以填充通道。
97： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到下面的含硅衬底，通道具有边墙，该方法包 括下述步骤： 在通道内的衬底上面形成包含硅化钛的晶粒层；及 交替沉积氮化钛层及掺硼的氮化钛层以填充通道；其中掺硼的氮 化钛层包含的硼的量足以将导电接触件粘附到通道的边墙并实质上 消除导电接触件从通道边墙剥离及绝缘层的裂化，及其包含的氮的量 足以保持接触件的电导率为预定的水平。
98： 一种在半导体器件内的通道中形成导电接触件的方法，通道 形成于绝缘层中并延伸到下面的含硅衬底，该方法包括下述步骤： 使用四氯化钛、氢、及一种或多种运载气体通过等离子体增强化 学气相淀积在通道内的衬底的表面上面形成包含硅化钛的晶粒层；及 通过流动包含四氯化钛和氨的第一气体混合物以形成氮化钛层 及包含四氯化钛、氨、乙硼烷的第二气体混合物以形成一个或多个掺 硼的氮化钛层、并通过热化学气相淀积而交替沉积氮化钛层及掺硼的 氮化钛层于通道中； 其中第二气体混合物包含的乙硼烷和氨的量足以将导电接触件 沿通道的边墙粘附到绝缘层的粘附水平，以实质上消除导电接触件从 通道边墙剥离及绝缘层的裂化，并向衬底中的导电区提供有效水平的 电导率。
99： 如权利要求98的方法，其中导电区包括晶体管的源/漏极。
100： 一种在高纵横比通道中形成导电接触件的方法，通道穿过 绝缘层到达下面的含硅衬底，通道具有边墙，该方法包括下述步骤： 流动包含四氯化钛的气体混合物以在衬底上沉积一层硅化钛；及 在通道内通过下面步骤形成填充物： 流动包含四氯化钛和氨的气体混合物，也可再包含乙硼烷，以在 硅化钛层上面交替沉积氮化钛材料层和掺硼的氮化钛材料层；其中掺 硼的氮化钛层是放入于两氮化钛层之间。
101： 如权利要求100的方法，其中氮化钛层是通过流动约100 至约500sccm四氯化钛和约100至约1000sccm氨、且通过热化学气 相淀积而得以沉积在通道中。
102： 如权利要求100的方法，其中掺硼的氮化钛层是通过流动 约100至约500sccm四氯化钛、约100至约1000sccm氨及约100至 约1000sccm乙硼烷，且通过热化学气相淀积而得以沉积在通道中。
103： 如权利要求102的方法，其中用于形成掺硼的氮化钛层的 气体混合物包含的乙硼烷的量足以将导电接触件粘附到通道的边墙， 且无实质性裂纹形成于绝缘层中。
104： 如权利要求102的方法，其中用于形成掺硼的氮化钛层的 气体混合物包含的乙硼烷的量足以向导电接触件提供可实质上消除 绝缘层的裂化的热应力水平。
105： 如权利要求100的方法，其中用于形成掺硼的氮化钛层的 气体混合物包含的氨的量足以向衬底内的活性区提供有效量的电导 率。
106： 一种形成半导体器件的方法，包括步骤： 在包含导电区的含硅衬底的上面形成一绝缘层； 在绝缘层中形成一通道以暴露衬底的导电区，通道具有边墙； 在通道内的衬底的上面形成一含硅化钛的晶粒层；及 在晶粒层的上面形成一含掺硼的氮化钛层以填充通道； 交替用氮化钛层和掺硼的氮化钛材料层填充通道； 其中掺硼的氮化钛层是放入于两氮化钛层之间，且掺硼的氮化钛 层包含的硼的量足以向导电接触件提供粘附到通道内的绝缘层的粘 附水平，以实质上消除导电接触件从通道边墙剥离，及可实质上消除 绝缘层裂化的热应力水平；其包含的氮的量足以保持接触件的电导率 为预定的水平，以用于与导电区有效电接触。
107： 一种填充高纵横比接触通道的方法，包括步骤： 提供一具有含硅衬底的衬底及形成于其上面的绝缘层，绝缘层具 有一表面及至少一形成于其中并到达衬底的接触通道；接触通道具有 至少约3∶1的纵横比； 在接触通道内的衬底的表面上面形成一层含硅化钛的晶粒层；及 在晶粒层上面形成一多层薄膜，薄膜包含一含掺硼的氮化钛的 层，掺硼的氮化钛放入于两含氮化钛层的层之间。
108： 如权利要求107的方法，在形成多层薄膜的步骤之后，进 一步包括形成另外的掺硼的氮化钛层以填充通道的步骤，掺硼的氮化 钛层放入于两氮化钛层之间。
109： 如权利要求107的方法，其中接触通道具有3∶1或更大的 纵横比，及0.25μm或更小的宽度。
110： 一种含掺硼的氮化钛的导电接触件，导电接触件布置在接 触通道内并穿过绝缘层延伸至下面的半导体器件的含硅衬底；及 接触通道由边墙确定；且一含硅化钛的层布置在通道内的含硅衬 底上。
111： 如权利要求110的导电接触件，其包含的硼的量足以向导 电接触件提供粘附到通道内的绝缘层的粘附水平，以实质上消除导电 接触件从通道边墙剥离，及可实质上消除绝缘层裂化的热应力水平； 其包含的氮的量足以保持接触件的电导率为预定的水平，以用于与导 电区有效电接触。
112： 如权利要求111的导电接触件，其中接触通道具有3∶1或 更大的纵横比。
113： 如权利要求111的导电接触件，其中接触通道具有约0.25μm 或更小的宽度。
114： 如权利要求111的导电接触件，其中导电接触件从由局部 互连、触头、隐蔽触头、通路、插头及填满的沟组成的组选择。
115： 如权利要求111的导电接触件，其中导电接触件具有约200 埃或更大的厚度。
116： 如权利要求111的导电接触件，其中导电接触件具有约 1000-3000埃的厚度。
117： 如权利要求111的导电接触件，其中硅化钛层的厚度为约 250至约300埃。
118： 如权利要求111的导电接触件，包含掺硼的氮化钛的层放 入于两包含未掺杂的氮化钛层之间。
119： 如权利要求111的导电接触件，包含覆于掺硼的氮化钛层 及未掺杂的氮化钛层之上的多层，掺硼的层放入于两未掺杂的氮化钛 层之间。
120： 如权利要求119的导电接触件，其中导电接触件的每一层 为约100至约500埃厚。
121： 如权利要求111的导电接触件，其中绝缘层包含一选自由 二氧化硅、磷硅玻璃、硼硅玻璃、及硼磷矽玻璃组成的组的氧化物。
122： 如权利要求111的导电接触件，其中绝缘层包含硼磷矽玻 璃。
123： 一种半导体器件的导电接触件，导电接触件布置在具有边 墙的通道内并穿过绝缘层延伸至下面的含硅衬底；导电接触件包含布 置在含硅衬底上的硅化钛层上面的掺硼的氮化钛，其包含的硼的量足 以向导电接触件提供粘附到通道内的绝缘层的粘附水平，以实质上消 除导电接触件从通道边墙剥离，及可实质上消除绝缘层裂化的热应力 水平；其包含的氮的量足以保持接触件的电导率为预定的水平，以用 于与导电区有效电接触。
124： 如权利要求123的导电接触件，其中接触通道具有3∶1或 更大的纵横比。
125： 如权利要求123的导电接触件，其中接触通道具有约0.25μm 或更小的宽度。
126： 如权利要求123的导电接触件，其中导电接触件具有约200 埃或更大的厚度。
127： 如权利要求123的导电接触件，包含掺硼的氮化钛的层放 入于两包含未掺杂的氮化钛层之间。
128： 如权利要求123的导电接触件，包含覆于掺硼的氮化钛层 及未掺杂的氮化钛层之上的多层，掺硼的层放入于两层未掺杂的氮化 钛层之间。
129： 一种半导体器件的导电接触件，导电接触件布置在具有边 墙的通道内并穿过绝缘层延伸至下面的含硅衬底，导电接触件包含沉 积在含硅衬底上的硅化钛层上面的掺硼的氮化钛，其具有至少约200 埃的厚度，导电接触件以实质上不从边墙剥离及没有绝缘层的裂化的 形式粘附到通道的边墙。
130： 一种半导体器件的导电接触件，导电接触件布置在具有边 墙的通道内并穿过绝缘层延伸至下面的含硅衬底，一层硅化钛覆于含 硅衬底的上面；导电接触件包含一层含掺硼的氮化钛的层，掺硼的氮 化钛层放入于两层含未掺杂的氮化钛层之间。
131： 如权利要求130的导电接触件，其包含的硼的量足以向导 电接触件提供粘附到通道内的绝缘层的粘附水平，以实质上消除导电 接触件从通道边墙剥离，及可实质上消除绝缘层裂化的热应力水平； 其包含的氮的量足以保持接触件的电导率为预定的水平，以用于与导 电区有效电接触。
132： 如权利要求130的导电接触件，其中接触通道具有3∶1或 更大的纵横比。
133： 如权利要求130的导电接触件，其中接触通道具有约0.25μm 或更小的宽度。
134： 如权利要求130的导电接触件，其中导电接触件从由局部 互连、触头、隐蔽触头、通路、插头及填满的沟组成的组选择。
135： 如权利要求130的导电接触件，其中导电接触件具有约200 埃或更大的厚度。
136： 如权利要求130的导电接触件，其中导电接触件具有约 1000-3000埃的厚度。
137： 如权利要求130的导电接触件，其中硅化钛层具有约 250-300埃的厚度。
138： 如权利要求130的导电接触件，包含覆于掺硼的氮化钛层 及未掺杂的氮化钛层之上的多层，掺硼的层放入于两层未掺杂的氮化 钛层之间。
139： 如权利要求130的导电接触件，其中导电接触件的每层为 约100至约500埃厚。
140： 一种半导体器件的导电接触件，导电接触件布置在具有边 墙的通道内并穿过绝缘层延伸至下面的含硅衬底，一层硅化钛覆于含 硅衬底的上面；导电接触件包含一层含掺硼的氮化钛的层，掺硼的氮 化钛层放入于两层未掺杂的氮化钛层之间，其具有至少约200埃的厚 度；导电接触件具有可将其粘附到绝缘层以实质上消除接触件从通道 边墙剥离及消除绝缘层裂化的粘附水平。
141： 一种半导体电路，包括 一含有掺硼的氮化钛的导电接触件，其被布置在接触通道内并穿 过绝缘层延伸到下面的半导体器件的含硅衬底，一含硅化钛的层覆于 通道内的含硅衬底上面；接触通道由边墙确定。
142： 如权利要求141的半导体电路，其中导电接触件包含的硼 的量足以向导电接触件提供粘附到通道内的绝缘层的粘附水平，以实 质上消除导电接触件从通道边墙剥离，及可实质上消除绝缘层裂化的 热应力水平；其包含的氮的量足以保持接触件的电导率为预定的水 平，以用于与衬底内的导电区有效电接触。
143： 如权利要求141的半导体电路，其中接触通道具有3∶1或 更大的纵横比。
144： 如权利要求141的半导体电路，其中接触通道具有约0.25μm 或更小的宽度。
145： 如权利要求141的半导体电路，其中导电接触件具有约200 埃或更大的厚度。
146： 如权利要求141的半导体电路，其中导电接触件具有约 1000-3000埃的厚度。
147： 如权利要求141的半导体电路，其中导电接触件包含的掺 硼的氮化钛层放入于两层包含未掺杂的氮化钛层之间。
148： 如权利要求141的半导体电路，其中导电接触件包含覆于 掺硼的氮化钛层及未掺杂的氮化钛层之上的多层，掺硼的层放入于两 层未掺杂的氮化钛层之间。
149： 如权利要求148的半导体电路，其中导电接触件的每层为 约100至约500埃厚。
150： 一种半导体电路，包括 一含有掺硼的氮化钛的导电接触件，其被布置在接触通道内并穿 过绝缘层延伸到下面的半导体器件的含硅衬底，一含硅化钛的层覆于 通道内的含硅衬底上面；接触通道由边墙确定；及 导电接触件包含的硼的量足以向导电接触件提供粘附到通道内 的绝缘层的粘附水平，以实质上消除导电接触件从通道边墙剥离，及 可实质上消除绝缘层裂化的热应力水平；其包含的氮的量足以保持接 触件的电导率为预定的水平，以用于与衬底内的导电区有效电接触。
151： 如权利要求150的半导体电路，其中接触通道具有3∶1或 更大的纵横比。
152： 如权利要求150的半导体电路，其中接触通道具有约0.25μm 或更小的宽度。
153： 如权利要求150的半导体电路，其中导电接触件具有约200 埃或更大的厚度。
154： 一种半导体电路，包括 一包含位于两层未掺杂的氮化钛层之间的掺硼的氮化钛层的导 电接触件，其被布置在接触通道内并穿过绝缘层延伸到下面的半导体 器件的含硅衬底，一含硅化钛的层覆于通道内的含硅衬底上面；接触 通道由边墙确定。
155： 如权利要求154的半导体电路，其中导电接触件包含的硼 的量足以向导电接触件提供粘附到通道内的绝缘层的粘附水平，以实 质上消除导电接触件从通道边墙剥离，及可实质上消除绝缘层裂化的 热应力水平；其包含的氮的量足以保持接触件的电导率为预定的水 平，以用于与导电区有效电接触。
156： 如权利要求154的半导体电路，其中接触通道具有3∶1或 更大的纵横比。
157： 如权利要求154的半导体电路，其中接触通道具有约0.25μm 或更小的宽度。
158： 如权利要求154的半导体电路，其中导电接触件从由局部 互连、触头、隐蔽触头、通路、插头及填满的沟组成的组选择。
159： 如权利要求154的半导体电路，其中导电接触件具有约200 埃或更大的厚度。
160： 一种半导体电路，包括 一包含位于两层未掺杂的氮化钛层之间的掺硼的氮化钛层的导 电接触件，其被布置在接触通道内并穿过绝缘层延伸到下面的半导体 器件的含硅衬底，一含硅化钛的层覆于通道内的含硅衬底上面；接触 通道由边墙确定； 其中导电接触件包含的硼的量足以向导电接触件提供粘附到通 道内的绝缘层的粘附水平，以实质上消除导电接触件从通道边墙剥 离，及可实质上消除绝缘层裂化的热应力水平；其包含的氮的量足以 保持接触件的电导率为预定的水平，以用于与导电区有效电接触。
161： 如权利要求160的半导体电路，其中接触通道具有3∶1或 更大的纵横比。
162： 如权利要求160的半导体电路，其中接触通道具有约0.25μm 或更小的宽度。
163： 如权利要求160的半导体电路，其中导电接触件具有约200 埃或更大的厚度。
164： 一种集成电路存储装置，包括： 一阵列存储单元； 内部电路；及 至少一耦合到存储阵列和内部电路的、通常垂直的导电接触件， 导电接触件包含布置在接触通道内并位于硅化钛层上面的掺硼的氮 化钛，硅化钛层覆于存储阵列的含硅导电区的上面。
165： 如权利要求164的存储装置，其中通道由边墙确定，且导 电接触件包含的硼的量足以向导电接触件提供粘附其到通道内的绝 缘层的粘附水平，以实质上消除导电接触件从通道边墙剥离及绝缘层 裂化，其包含的氮的量足以保持接触件的电导率为预定的水平，以用 于与存储阵列的导电区有效电接触。
166： 如权利要求165的存储装置，其中导电区包含晶体管的源/ 漏极。
167： 一种集成电路存储装置，包括： 一阵列存储单元； 内部电路；及 至少一耦合到存储阵列和内部电路的、通常垂直的导电接触件， 导电接触件包含布置在接触通道内并位于硅化钛层上面的交互的氮 化钛层及掺硼的氮化钛层，硅化钛层覆于存储阵列的含硅导电区的上 面，掺硼的氮化钛层位于两氮化钛层之间。
168： 如权利要求167的存储装置，其中通道由边墙确定，且导 电接触件包含的硼的量足以向导电接触件提供粘附其到通道内的绝 缘层的粘附水平，以实质上消除导电接触件从通道边墙剥离及绝缘层 裂化，其包含的氮的量足以保持接触件的电导率为预定的水平，以用 于与存储阵列的导电区有效电接触。
169： 如权利要求168的存储装置，其中导电区包含晶体管的源/ 漏极。