JP4227580B2 - 温度および投与量が調節可能な原子層堆積 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は集積回路に関し、より詳細には、集積回路の製作プロセスに関する。
半導体ウェーハ上にフイルムを堆積する原子層堆積（ＡＬＤ）として公知のプロセスを例えばトランジスタを製造するために使用することは一般的である。ＡＬＤにおいて、半導体（例えばシリコン、ゲルマニウム）ウェーハが反応装置に配置され、プリカーサ材が反応装置へ律動的に送られる。その後、プリカーサ材は吸着され、ウェーハ表面と反応する。プリカーサ材は、所望の反応生成物（即ち、金属酸化膜フィルム、金属窒化物フイルム等）に応じて、多数の利用可能な材料のうちの任意の１つであって良い。その後、プリカーサ材を除去するために、反応装置は不活性ガスによってパージされる。第２反応材料が反応装置へ律動的に送られる。第２反応材料は、ウェーハ表面においてプリカーサ材と反応する。第２反応材料は、所望の反応生成物に応じて、および選定されたプリカーサ材の種類に応じて選定される。反応装置は再びパージされる。
プリカーサの送り込み、反応装置のパージ、反応物の送り込み、および反応装置のパージのプロセスは、「サイクル」と称される。ＡＬＤにおいて、堆積したフイルムの厚さはサイクルの回数によって制御される。
現在のＡＬＤプロセスにおいて、金属酸化膜フィルムがシリコン・ウェーハ上に堆積する場合、事前に調整された反応装置用の条件を使用してフイルムが堆積される。また、堆積プロセスの全体にわたって一定の材料が使用される。しかしながら、事前に調整された条件を使用する事には欠点が存在する。
例えば、事前に調整された条件の１つの離散的な集合を使用する事によって、漏電に対する良好な絶縁を有するフイルムを生成する事が出来るが、シリコン・ウェーハ表面と金属酸化膜フィルムとの間の界面に酸化シリコンあるいは金属ケイ酸塩が形成されてしまう。これらの材料の誘電率は比較的低いので、２面に挟まれた酸化シリコンあるいは金属ケイ酸塩は問題を生じさせる可能性があり、これによってトランジスタのゲート・スタックの実効比誘電率が低下し得る。
実効比誘電率の低下によって静電容量が低下し、これによって与えられた誘電体のフイルム厚さに対するトランジスタ駆動電流が低下する。トランジスタ駆動電流が低下すると、装置の速度性能が低下する。事前に調整された条件の他の離散的な集合を使用する事によって、２面に挟まれた酸化シリコンまたは金属ケイ酸塩がごく薄いか実質的に存在しないようなフイルムを生成する事が出来るが、漏電に対する絶縁性が乏しいフイルムが生成されてしまう。
図において、同様の参照番号は、同一の、機能的に同様の、および（または）構造的に均等な構成要素を一般的には示す。参照番号の上一桁は、或る構成要素が最初に出現する図面を示している。
図１は、本発明の実施形態を実施するのに好適な温度および投与量が調節可能な原子層堆積（ＶＴＤ−ＡＬＤ）システム１００のハイレベル・ブロック線図である。システム１００は、フイルム（例えば金属のフイルム）の堆積中に、ウェーハ１０４を受け入れるための反応装置１０２を備える。
ＶＴＤ−ＡＬＤシステム１００は、バルブ１３０を経由して反応装置１０２に接続される反応物１０６、バルブ１３２を経由して反応装置１０２に接続される反応物１０８、バルブ１３４を経由して反応装置１０２に接続されるキャリヤ／パージガス１１０、およびバルブ１３６を経由して反応装置１０２に接続されるキャリヤ／パージガス１１２を更に備える。反応物１０６、反応物１０８、搬送波／パージガス１１０、搬送波／パージガス１１２の反応装置１０２の中への流れを制御するために、コントローラ１２０が、バルブ１３０、１３２、１３４および１３６に接続されて良い。
反応装置１０２はヒータ１１４を備えていて良い。フイルム堆積中に反応装置１０２の温度を調節するヒータ１１４が行なう操作を制御するために、コントローラ１２０がヒータ１１４に接続されて良い。
ＶＴＤ−ＡＬＤシステム１００はバキュームポンプ１２２を備えて良く、バキュームポンプ１２２は反応装置１０２に接続されて良い。バキュームポンプ１２２の操作を制御するために、コントローラ１２０がバキュームポンプ１２２に接続されて良い。
反応装置１０２は、任意の適切なＡＬＤ反応装置であって良い。反応装置１０２を実施するのに好適なＡＬＤ反応装置は公知である。
ウェーハ１０４は任意の適切なウェーハあるいは基板であって良い。ウェーハ１０４はシリコン・ウェーハであって良い。他の適切な材料がウェーハ１０４を実施するために使用されても良い。また、本願明細書の読後に、本技術における当業者は、他の材料に対して本発明の実施形態を実施するための方法を容易に認識するであろう。
一実施形態において、反応物１０６はアルミニウムベース（例えばＡｌ（ＣＨ３）３）、Ｔｉベース、Ｚｒベース、Ｈｆベース、Ｔａベース等であって良い。もちろん、反応物１０６は堆積されるフイルムに依存し、本願明細書の読後、本技術における当業者は、様々な反応物あるいはプリカーサを使用して本発明の実施形態を実施する方法を容易に認識するであろう。
一実施形態において、反応物１０８は酸素ベース（例えばＨ２Ｏ、Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ２、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ２Ｈ５ＯＨ等）、窒素ベース（例えばＮＨ３など）、あるいは他の好適なプリカーサ材であって良い。もちろん、反応物１０８は堆積されるフイルムに依存し、本願明細書の読後、本技術の当業者は、様々な反応物を使用して本発明の実施形態を実施する方法を容易に認識するであろう。
キャリヤ／パージガス１１０は反応物１０６と反応しない任意のガスであって良い。本発明の実施形態において、キャリヤ／パージガス１１０はアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ２）およびヘリウム（Ｈｅ）であって良い。好適なキャリヤ材は公知であり、本願明細書の読後、本技術における当業者は、様々なキャリヤ／パージ材料を使用して、本発明の実施形態を実施する方法を容易に認識するであろう。
キャリヤ／パージガス１１２は、反応物１０６あるいは反応生成物（例えば金属フイルム）と反応しない任意のガスであって良い。一実施形態において、キャリヤ／パージガス１１２は、キャリヤ／パージガス１１０と同一である。他の実施形態では、キャリヤ／パージガス１１２がキャリヤ／パージガス１１０とは異なる。好適なキャリヤ／パージ材は公知であり、本願明細書の読後、本技術における当業者は、様々なキャリヤ／パージ材を使用して本発明の実施形態を実施する方法を容易に認識するであろう。
ヒータ１１４は、反応装置１０２を特定の温度まで熱する事が可能な任意のものであって良い。フイルム堆積設備に使用されるヒータは公知である。
コントローラ１２０は、本発明の実施形態におけるＶＴＤ−ＡＬＤプロセスを行なう任意の好適なアナログ、デジタル、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウエアなど（例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ）のコントローラであって良い。例えば、コントローラ１２０は、フイルム堆積プロセスにおいて反応装置１０２への材料の流量を調節するバルブ１３０、バルブ１３２、バルブ１３４およびバルブ１３６の操作を制御して良い。
バキュームポンプ１２２は、反応装置１０２から排気を除く事が可能な任意の好適なポンプであって良い。フイルム堆積設備で使用されるバキュームポンプは公知である。
図２は、本発明の実施形態におけるＶＴＤ−ＡＬＤのプロセス２００を例証するフローチャートである。プロセス２００は単なる一例に過ぎず、他のプロセスが使用されても良い。さらに、操作が記述される順番は、操作が必ずこの順番に依存すると言う事や、操作が出現した順番で行なわれると言う事を意味すると解釈されるべきでは無い。機器アクセス可能な命令を有する機器アクセス可能な媒体が、コントローラ１２０あるいは他の機器にプロセス２００またはその一部分を実行させるために使用されても良い。
ブロック２０２において、第１ＡＬＤ条件群が設定される。例えば、材料（つまり反応物１０６、反応物１０８、キャリヤ／パージガス１１０およびキャリヤ／パージガス１１２）の第１流量群が設定され、反応装置１０２の第１温度が設定され、反応装置１０２の第１圧力が設定され、実行されるべき第１サイクル回数が設定される。
一実施形態において、反応物１０６の第１流量は、約１００〜３００標準立方センチメートル（ＳＣＣＭ）と設定されて良い。しかしながら、実際の流量は、堆積される材料、反応装置のサイズおよび他の要因に依存するだろう。一実施形態において、反応物１０８の第１流量は約５〜５０ＳＣＣＭと設定されて良い。
一実施形態において、キャリヤ／パージガス１１０の第１流量が約５００〜７００ＳＣＣＭと設定され、キャリヤ／パージガス１１２の第１流量が約５００〜７００のＳＣＣＭと設定されて良い。
もちろん、反応物１０６、反応物１０８、キャリヤ／パージガス１１０および（または）キャリヤ／パージガス１１２の個々の流量は、僅小（例えば約１ＳＣＣＭ）から非常に大きい流量（例えば約１万ＳＣＣＭ超）まで及んでも良い。ＡＬＤ材料のための最適の流量は、使用される反応装置のサイズ、特定のプリカーサ、特定の反応物、所望の堆積速度および所望のフイルムの特性に依存する。本願明細書の読後、本技術における当業者は、様々な第１流量に対して本発明の実施形態を実施する方法を容易に認識するであろう。
一実施形態において、反応装置１０２の第１温度は摂氏２００度（２００℃）と設定されて良い。もちろん、特定の第１温度は、略室温から使用される特定の材料の分解温度まで任意の温度に設定されて良い。本願明細書の読後、本技術における当業者は、様々な第１温度に対して本発明の実施形態を実施する方法を容易に認識するであろう。
一実施形態において、反応装置１０２の第１圧力は、およそ１０トル以下に設定されて良い。もちろん、特定の第１圧力は、使用される反応装置のサイズ、特定のプリカーサ、特定の反応物、所望の堆積速度および所望のフイルムの特性に依存する。本願明細書の読後、当技術における当業者は、様々な第１温度に対して本発明の実施形態を実施する方法を容易に認識するであろう。
一実施形態において、実行される最初のサイクルは２０回と設定される。実行される第１サイクル回数が第１奥行きを決定するので、第１特性群に対する所望の奥行きに依存して、より多い、またはより少ない回数のサイクルが使用されて良い。
ブロック２０４において、第１サイクル群が第１ＡＬＤ条件群を使用して実行される。一実施形態において、キャリヤ／パージガス１１０フローが開始される。各サイクルに関して、反応物１０６が反応装置１０２へと律動的に送られる。反応物１０６はウェーハ１０４の表面で反応する。その後、化学反応中の全ての反応物１０６を除去するために、反応装置１０２はキャリヤ／パージガス１１２でパージされる。反応物１０８が反応装置１０２へと律動的に送られる、反応物１０６およびウェーハ１０４と反応する。化学的反応中の全ての反応物１０８を除去するために、反応装置１０２は、キャリヤ／パージガス１１２で再びパージされる。第１奥行きは一層ずつの様態で成長し、第１サイクル群の実行によって２０の単分子層が成長する。
ブロック２０６において、プロセス２００は、フイルムの特性を調節するべきかどうかを判断する。フイルムの特性を調節することが適切でない場合、反応装置１０２はブロック２０８において冷却される。また、フイルムはサイクル数に対応する奥行きおよび第１ＡＬＤ条件群に対応する特性を有するように生成される。フイルムのプロパティを調節することが適切な場合、プロセス２００はブロック２１０に移る。
反応物１０６がトリメチル・アルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３）である場合、フイルムの特性を調節することは適切であり得、反応物１０８は水（Ｈ２Ｏ）である。反応装置１０２の温度は２００℃であり、２０回のサイクルが実行される。これは、シリコン（Ｓｉ）ウェーハと、トリメチル・アルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３）およびシリコン（Ｓｉ）によって生成されたアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）フイルムの初期の成長との間の界面から酸化シリコンや金属ケイ酸塩が実質的に存在しなくなり得るからである。しかし、同一のＡＬＤの条件下においては、未反応の反応物１０６／反応物１０８材によって導入された不純物によって、フイルム中の第１単分子層群の絶縁性が低下する。絶縁性の低下は、装置中の不適当な高い漏電の原因となる。
フイルムの特性を調節すると判断された場合、ブロック２１０において、新たなＡＬＤ条件群が設定される。例えば、材料（つまり反応物１０６、反応物１０８、キャリヤ／パージガス１１０およびキャリヤ／パージガス１１２）の流量が新たに設定されて良く、反応装置１０２の温度が新たに設定されて良く、反応装置１０２の圧力が新たに設定されて良く、実行されるサイクル数が新たに設定されて良い。本発明の一実施形態において、第１の、および新たな条件のセットの設定は連続的であっても不連続的であっても良いし、増加、減少、および、逆転していても良い。
典型的には、キャリヤ／パージガス１１０およびキャリヤ／パージガス１１２の流量は一定に保たれる。さらに、反応装置１０２圧力が一定に保たれても良い。しかしながら、反応物１０６の流量、反応物１０８の流量および（または）反応装置１０２の温度を各々変更することによって、次の単分子層のセットの特性に異なる効果を与えて良い。
一実施形態において、反応物１０６の新たな流量が約２５０ＳＣＣＭ近傍に設定され、反応物１０８の新たな流量が約２０ＳＣＣＭ近傍に設定され、反応装置１０２の新たな温度が約３００℃に設定され、実行されるサイクルの新たな回数が４０回に設定される。
ブロック２１２において、新たなサイクル群が、新たなＡＬＤ条件群を使用して実行される。一実施形態において、４０回のサイクルが、新たな条件群を使用して実行される。各サイクルに対して、反応物１０６が反応装置１０２へと律動的に送られる。反応物１０６はウェーハ１０４の表面と反応する。その後、全ての化学反応中の反応物１０６を除去するために、反応装置１０２はキャリヤ／パージガス１１２でパージされる。反応物１０８が反応装置１０２へと律動的に送られ、反応物１０６およびウェーハ１０４と反応する。全ての化学反応中の反応物１０８を除去するために、反応装置１０２は、キャリヤ／パージガス１１２で再びパージされる。第２奥行きは一層ずつの様態で成長し、第２サイクルの実行によって４０の単分子層が成長する。
反応物１０６がトリメチルのアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３）であり、反応物１０８が水（Ｈ２Ｏ）であり、反応装置１０２の温度が３００℃であり、４０回のサイクルが実行された時点で、プロセス２００を止めることが適切で有り得る。シリコン（Ｓｉ）ウェーハとアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）フイルムの初期の成長との間の界面から酸化シリコンや金属ケイ酸塩が実質的に存在しなくなり、フイルム中の新たな単分子層群が良好な絶縁能力を有するので（つまり、より高い反応装置温度により少数の未反応の反応物１０６／反応物１０８材が存在するある）、本発明の本実施形態によって生成されたフイルムのフラットバンド電圧シフトはより低くなり得る。
本発明の実施形態によって生成された金属のフイルムが特定の用途に適合し得ることに注意されたい。現在の発明の実施形態によってさらに固有の特性を生むフイルムを複製する事が可能である。
ブロック２１２の後に、フイルムの特定の奥行きにおける他の特性群を得るため、プロセス２００はブロック２０６に戻り、反復して実行されて良い。後続のフイルム単分子層群の特性群を調節するために、他のＡＬＤ条件群が更に使用されても良い。
図３は、本発明の実施形態における、金属のフイルム３０２が堆積された基板３０４を備える装置３００の断面図である。金属のフイルム３０２は、第１単分子層群３０６および第２単分子層群３０８を備える。
第１単分子層群３０６は奥行き３１０を有する。第２単分子層群３０８は奥行き３１２を有する。金属層３０２は奥行き３１４を有する。
一実施形態において、第１単分子層群３０６を堆積するために使用されたＡＬＤ条件は、第２単分子層群３０８を堆積するために使用されたＡＬＤ条件とは異なる。その結果、第１単分子層群３０６の電気的性質は、第２単分子層群３０８の電気的性質とは異なる。従って、金属の層３０２はその奥行き３１４の全体にわたって異なる電気的性質を有する。
本発明の実施形態は、わずか２つの単分子層群のみを堆積する事に関して記述されたが、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、その特性が徐々に上から下まで変化するフイルムを有する事が好適であり得る。本実施形態において、個々の反応条件（温度、反応物、反応物の流量など）が後続のサイクル（例えば、異なるＡＬＤ条件によって１００回の異なるＡＬＤサイクルを有し得、それぞれが異なる特性を有する１００の単分子層を有するフイルムが製造される）において各々調節されて良い。
図４は、本発明の実施形態によって製造されたトランジスタ４００を示す断面図である。図示されたトランジスタ４００は、基板４０２、および基板４０２上に形成されるゲート誘電体層４０４を備える。ゲート誘電体層４０４は、本発明の実施形態による基板４０２上に堆積された金属のフイルムであって良い。
図示されたトランジスタ４００は、ゲート誘電体層４０４上に形成されるゲート電極４０６と、ゲート誘電体層４０４およびゲート電極４０６のサイドに誘電性のスペーサ４０８が形成される垂直の２つのサイドウォールと、基板４０２中に形成される浅溝素子分離（ＳＴＩ）領域４１０とを備える。
ゲート誘電体層４０４は、基板４０２からゲート電極４０６を絶縁させる任意の適切な材料であって良い。ゲート電極４０６はポリシリコンあるいは他の適切な材料であって良い。２つの垂直のサイドウォール・スペーサ４０８は任意の適切な誘電材料であって良い。ＳＴＩ領域４１０は誘電性の材料であって良く、基板４００上に形成される他のトランジスタからトランジスタ４００を分離して良い。
図５は、本発明の実施形態における光学システム５００のハイレベル・ブロック線図である。システム５００は、光ファイバ５０６によって光増幅器５０４に接続されるトランスポンダ５０２を備える。光増幅器５０４は光ファイバ５１０によってマルチプレクサ５０８に接続される。マルチプレクサ５０８は光ファイバ５１４によってトランスポンダ５１２に接続される。トランスポンダ５０２は装置３００および（または）トランジスタ４００を備える。
１つのトランスポンダ５０２、光増幅器５０４、光ファイバセット５０６、５１０および５１４、マルチプレクサ５０８およびトランスポンダ５１２だけが図示されるが、一般的には、光通信システムの中には多数のトランスポンダ、光増幅器、光ファイバセットおよびマルチプレクサが存在する。説明を簡単にするために、単一の装置が示される。トランスポンダ５０２は受信機５１２に光線を送信して良い。説明を簡単にするために図示されなかったが、トランスポンダ５０２はトランスポンダ５１０からの光線を更に受信して良い。
光増幅器５０６はエルビウム（Ｅｒ）・ドープ・ファイバ・アンプ（ＥＤＦＡ）であって良い。また、光増幅器５０６は、イッテルビウム（Ｙｂ）・ドープ・ファイバ・アンプ、プラセオジム（Ｐｒ）・ドープ・ファイバ・アンプ、ネオジム（Ｎｄ）・ドープ・ファイバ・アンプあるいは他の適切な光増幅器であっても良い。
マルチプレクサ５０８はＤＷＤＭマルチプレクサであって良い。また、マルチプレクサ５０８はアド−ドロップマルチプレクサであっても良い。
本発明の実施形態はハードウェア、ソフトウェアあるいはこれらの組合せを使用して実施されて良い。ソフトウェアを使用する実施例において、ソフトウェアは機器アクセス可能な媒体上に格納されて良い。機器アクセス可能な媒体は、機器（例えばコンピュータ、ネットワーク装置、個人用デジタル情報処理端末、製造用のツールを、１つ以上のプロセッサを備えた任意の装置等）によってアクセス可能な形式で情報を提供する（つまり、格納または送信する）任意のメカニズムを含んでいる。
例えば、機器アクセス可能な媒体は、記録可能または記録不可能な媒体（例えば読み取り専用記憶装置［ＲＯＭ］、ランダムアクセス記憶装置［ＲＡＭ］、磁気ディスク記憶装置媒体、光学的記憶媒体、フラッシュ・メモリー装置など）および電気的、光学的、音響的または他の形式の伝播信号（例えば搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）を含む。
本発明の例示された実施形態の上記の記載は、網羅的であったり、開示される正確な形態に本発明を制限したりすることを意図しない。本発明の実施形態および実施例は説明の便宜のために本願明細書において記載され、様々な均等な修正は本発明の実施例の範囲内で可能である事が、本技術における当業者が認識するであろう。これらの修正は、上記の詳細な説明を考慮して本発明の実施形態に対して為され得る。
上記の記載において、多数の具体的な詳細（例えば特定のプロセス、材料、装置、その他）は、本発明の実施例の完全な理解を提供するために示される。本技術における当業者は、本発明の実施形態が、具体的な詳細、または他の方法、成分等の１つ以上を欠いたとしても実施され得るという事を認識するであろう。また、本願明細書の理解の妨げとなる事を防ぐために、公知の構成または動作は図示・詳述されなかった。
実施形態に関連して記載された「一実施形態」または「実施形態」という句に対する本願明細書の全体にわたる参照は、特定の特徴、構成、プロセス、ブロックまたは特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれる、という事を意味する。従って、本願明細書の全体にわたる様々な箇所において「一実施形態において」または「実施形態において」という句が出現するが、これらの句が全て同じ実施形態に関連するという事を必ずしも意味するというわけでは無い。特定の特徴、構成または特性は、一つ以上の実施形態における任意の適切な方法に組み込まれて良い。
添付の特許請求の範囲において使用される用語は、本発明の実施形態を明細書および特許請求の範囲において開示される特定の実施形態に限定するように解釈されるべきでは無い。むしろ、本発明の実施形態の範囲は添付の特許請求の範囲によって完全に画定され、特許請求の範囲の解釈における確立した原則に従って解釈されよう。
Claims (16)
- 基板にフイルムを堆積する方法であって、
シリコン基板の表面上に堆積される金属酸化膜フイルムに対する第１特性を、当該シリコン基板と前記金属酸化膜フイルムとの界面から決定する段階と、
前記シリコン基板上に前記第１特性を有する前記金属酸化膜フイルムを堆積させるために第１原子層堆積（ＡＬＤ）条件を設定する段階と、
前記第１原子層堆積（ＡＬＤ）条件を用いて、前記第１特性を有する前記金属酸化膜フイルムの、少なくとも１つの単分子層を成長させる段階と、
少なくとも１つの前記単分子層上に堆積される前記金属酸化膜フイルムの特性であって、前記第１特性とは異なる第２特性を決定する段階と、
少なくとも１つの前記単分子層上に、前記第２特性を有する前記金属酸化膜フイルムを堆積させるために後続のＡＬＤ条件を設定する段階と、
前記後続のＡＬＤ条件を使用して、少なくとも１つの後続の単分子層のフイルムを前記単分子層の上に成長させる段階と、
を備え、
前記第１のＡＬＤ条件を使用して、少なくとも１つの単分子層のフイルムを成長させる段階が、漏電に対する絶縁性が乏しいが、前記界面から酸化シリコン及び金属ケイ酸塩が存在しない前記第１特性を有する前記金属酸化膜フイルムを堆積させ、
前記後続のＡＬＤ条件を使用して前記少なくとも１つの後続の単分子層フイルムを前記単分子層の上に成長させる段階が、前記第１特性を有する前記金属酸化膜フイルムよりも漏電に対して良好な絶縁性を有する前記第２特性を有する前記金属酸化膜フイルムを堆積させ、
前記第１のＡＬＤ条件を設定する段階が、第１ＡＬＤ反応装置温度を設定する段階を備え、
前記後続のＡＬＤ条件を設定する段階が、前記第１ＡＬＤ反応装置温度よりも高い、少なくとも１つの後続のＡＬＤ反応装置温度を設定する段階を備える
方法。 - 前記第１ＡＬＤ条件を設定する段階が、第１反応物流量を設定する段階を備える、請求項１に記載の方法。
- 前記後続のＡＬＤ条件を設定する段階が、前記第１反応物流量と異なる少なくとも１つの後続の反応物流量を設定する段階を備える、請求項２に記載の方法。
- 装置であって、
原子層堆積（ＡＬＤ）反応装置と
前記ＡＬＤ反応装置に接続されるコントローラと
を備え、前記コントローラが前記反応装置の温度を制御すために接続され、かつ当該コントローラが、
シリコン基板の表面上に堆積される金属酸化膜フイルムに対する第１特性を、前記シリコン基板と前記金属酸化膜フイルムとの界面から決定し、
前記シリコン基板上に、前記第１特性を有する前記金属酸化膜フイルムを堆積させるために第１原子層堆積（ＡＬＤ）条件を設定し、
前記第１原子層堆積（ＡＬＤ）条件を用いて、前記第１特性を有する前記金属酸化膜フイルムの、少なくとも１つの単分子層を前記基板上に成長させ、
少なくとも１つの前記単分子層上に堆積される前記金属酸化膜フイルムの特性であって、前記第１特性とは異なる第２特性を決定する段階と、
少なくとも１つの前記単分子層上に、前記第２特性を有する前記金属酸化膜フイルムを堆積させるために後続のＡＬＤ条件を設定し、
前記後続のＡＬＤ条件を使用して、少なくとも１つの後続の単分子層のフイルムを前記単分子層の上に成長させ、
前記第１のＡＬＤ条件を使用して、少なくとも１つの単分子層のフイルムを前記単分子層の上に成長させる場合に、漏電に対する絶縁性が乏しいが、前記界面から酸化シリコン及び金属ケイ酸塩が存在しない前記第１特性を有する前記金属酸化膜フイルムを成長させ、
前記後続のＡＬＤ条件を使用して前記少なくとも１つの後続の単分子層のフイルムを前記単分子層の上に成長させる場合に、前記少なくとも１つの単分子のフイルムを前記基板に成長させる段階における反応温度よりも高い反応温度を設定することにより、前記第１特性を有する金属酸化膜フイルムよりも漏電に対して良好な絶縁性を有する前記第２特性を有する前記金属酸化膜フイルムを成長させる
装置。 - 前記コントローラが、第１ＡＬＤ条件と後続のＡＬＤ条件を不連続的に設定するために更に接続される、請求項４に記載の装置。
- 前記コントローラが、第１ＡＬＤ条件と後続のＡＬＤ条件を連続的に設定するために更に接続される、請求項４に記載の装置。
- 前記コントローラが、前記反応装置への第１反応物および第２反応物の流量を制御するために接続される、請求項４に記載の装置。
- 前記第１反応物が酸素ベースの反応物である、請求項７に記載の装置。
- 前記第１反応物が窒素ベースの反応物である、請求項７に記載の装置。
- 装置であって、
シリコン基板と、
前記シリコン基板に配置された金属酸化膜の層と
を備え、
前記金属酸化膜の層が、前記シリコン基板に接する少なくとも１つの単分子層を備え、
前記少なくとも１つの単分子層が、漏電に対する絶縁性の乏しい第１の電気的性質を有し、かつ前記シリコン基板との界面には酸化シリコン及び金属ケイ酸塩を有さず、
前記金属酸化膜の層が、前記少なくとも１つの第１単分子層の上に少なくとも１つの後続の単分子層を備え、
前記少なくとも１つの後続の単分子層が、前記第１の電気的性質とは異なる電気的性質であって、前記第１の電気的性質よりも漏電に対して良好な絶縁性を有し、
前記少なくとも１つの後続の単分子層は、前記少なくとも１つの単分子層を前記シリコン基板に成長させる場合の反応温度よりもより高い反応温度に設定することにより前記少なくとも１つの単分子層の上に成長される装置。 - 前記金属酸化膜の層に堆積されるゲート電極を更に備える、請求項１０に記載の装置。
- 前記金属酸化膜の層の第１および第２のサイドおよび前記ゲート電極の第１および第２のサイドにそれぞれ形成される第１および第２の垂直サイドウォール型誘電性スペーサを更に備える、請求項１１に記載の装置。
- 前記シリコン基板中に形成される第１および第２の浅溝素子分離（ＳＴＩ）領域を更に備える、請求項１２に記載の装置。
- システムであって、
トランスポンダと
前記トランスポンダに接続されるエルビウム・ドープ・ファイバ・アンプ（ＥＤＦＡ）と
を備え、
前記トランスポンダが、
シリコン基板と、
前記シリコン基板上に堆積する金属酸化膜の層と
を備え、
前記金属酸化膜の層が、基板に接する少なくとも１つの単分子層を備え、
前記少なくとも１つの単分子層が、漏電に対する絶縁性の乏しい第１の電気的性質を有し、かつ前記シリコン基板との界面には酸化シリコン及び金属ケイ酸塩を有さず、
前記金属酸化膜の層が、前記少なくとも１つの単分子層の上に少なくとも１つの後続の単分子層を備え、
前記少なくとも１つの後続の単分子層が、前記第１の電気的性質とは異なる電気的性質であって、前記第１の電気的性質よりも漏電に対して良好な絶縁性を有し、
前記少なくとも１つの後続の単分子層は、前記少なくとも１つの単分子層を前記シリコン基板に成長させる場合の反応温度よりもより高い反応温度に設定することにより前記少なくとも１つの単分子層の上に成長される
システム。 - 前記ＥＤＦＡに接続されるマルチプレクサを更に備える、請求項１４に記載のシステム。
- 前記ＥＤＦＡに接続されるアド−ドロップ・マルチプレクサを更に備える、請求項１５に記載のシステム。
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