KR100578819B1 - 원자층 적층 방법과 이를 이용한 게이트 구조물의 제조방법 및 커패시터의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
원자층 적층 방법에 있어서, 제1 반응 물질로서 TEMAH를 기판의 상부로 도입한 후, 상기 제1 반응 물질의 제1 부분은 상기 기판 상에 화학 흡착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시킨다. 이어서, 상기 제1 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시킨다. 그 결과, 상기 기판 상에는 하프늄-산화물을 함유하는 제1 고상 물질이 형성된다. 계속해서, 제2 반응 물질로서 APTES를 상기 제1 고상 물질의 상부로 도입한 후, 상기 제2 반응 물질의 제1 부분은 상기 제1 고상 물질 상에 화학 흡착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시킨다. 이어서, 상기 제2 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시킨다. 그 결과, 상기 제1 고상 물질 상에는 실리콘-산화물을 함유하는 제2 고상 물질이 형성된다. 이에 따라, 상기 기판 상에는 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막 즉, 하프늄 실리콘 산화막이 형성된다.
Description
도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 원자층 적층 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 게이트 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 커패시터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 방법에 따라 제조한 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수에 따른 두께 변화를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 방법에 따라 제조한 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 스퍼터링하였을 때 방출되는 불순물들을 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 방법에 따라 제조한 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막들과 종래의 방법에 따라 제조한 하프늄-산화물을 함유하는 고체 박막들의 결정 상태를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 방법에 따라 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막 을 형성할 때 하프늄-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수와 실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수 각각에 따른 두께 차이를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 원자층 적층 방법과 이를 이용한 게이트 구조물 및 커패시터의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는(contained) 고체 박막을 형성하기 위한 원자층 적층 방법과 이를 이용한 게이트 구조물 및 커패시터의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 모스 트랜지스터의 게이트 절연막 또는 커패시터의 유전막 등과 같은 박막은 고유전율(high-k dielectric)을 갖는 물질을 사용하여 형성하고 있는 추세이다. 이는, 상기 고유전율을 갖는 물질로 이루어진 박막이 얇은 등가 산화막 두께(equivalent oxide thickness, EOT)를 유지하면서 게이트 전극과 채널 또는 하부 전극과 상부 전극 사이에서 발생하는 누설 전류를 충분하게 줄일 수 있기 때문이다.
주로 사용하고 있는 고유전율을 갖는 물질로 이루어진 박막의 예로서는 하프늄 산화막(HfO2)을 들 수 있다. 상기 하프늄 산화막을 형성하는 방법에 대한 일 예가 미합중국 특허 6,348,386호(issued to Gilmer)에 개시되어 있다.
그러나, 상기 하프늄 산화막의 경우, 상기 하프늄 산화막을 형성할 때 약 300℃의 온도에서부터 결정화가 시작되고, 그 결과 누설 전류가 급격하게 증가하는 상황이 종종 발생한다. 특히, 상기 하프늄 산화막을 게이트 절연막으로 적용하고, 상기 하프늄 산화막 상에 게이트 도전막으로서 폴리 실리콘막을 형성할 경우, 보론 등과 같은 불순물의 패너트레이션(penetration)으로 인하여 채널 영역에서 전자 이동도(mobility)가 급격하게 줄어드는 불량이 발생한다.
따라서, 최근에는 상기 하프늄 산화막 대신에 상기 하프늄 산화막에 실리콘을 함유시킨 하프늄 실리콘 산화막(HfSiO)을 개발하여 사용하고 있다. 특히, 상기 하프늄 실리콘 산화막은 그 특성이 실리콘 산화막 대비 90% 수준까지 달성할 수 있다고 보고되고 있다.
상기 하프늄 실리콘 산화막은 스퍼터, 화학기상증착 또는 원자층 적층 등을 수행하여 형성한다. 상기 스퍼터를 수행하여 하프늄 실리콘 산화막을 형성할 경우, 양산에 다소 문제가 있다. 그리고, 상기 화학기상증착을 수행하여 하프늄 실리콘 산화막을 형성할 경우, 상기 하프늄 실리콘 산화막에 함유되는 하프늄과 실리콘의 조성비를 조절하기가 어렵고, 50Å 이하로 얇게 형성하기가 어렵다. 하지만, 상기 원자층 적층을 수행하여 하프늄 실리콘 산화막을 형성할 경우, 상기 하프늄 실리콘 산화막에 함유되는 하프늄과 실리콘의 조성비를 조절하기가 용이하고, 두께 조절이 용이하고, 우수한 스텝 커버리지의 구현이 가능하다.
상기 원자층 적층을 수행하여 하프늄 실리콘 산화막을 형성하는 일 예는 미합중국 공개특허 2003-232506호, 일본국 공개특허 2003-347297호, 대한민국 공개특허 2002-32054호, 대한민국 공개특허 2001-35736호 등에 개시되어 있다.
상기 미합중국 공개특허 2003-233506호에는, 원자층 적층에 대한 구체적 언급없이, 하프늄-전구체(Hf-precursor)로서 TDEAH(tetrakis diethyl amino hafnium)와 실리콘-전구체(Si-precursor)로서 TDMAS(tetrakis diethyl amino silicon)를 사용하여 하프늄 실리콘 산화막을 형성하는 방법이 개시되어 있다.
상기 일본국 공개특허 2003-347297호에는 하프늄-전구체(Hf-precursor)로서 TDEAH와 실리콘-전구체(Si-precursor)로서 TMOS(tetra methoxy silane)를 사용하고, 원자층 적층을 수행하여 하프늄 실리콘 산화막을 형성할 때 상기 TDEAH의 도입 회수와 TMOS의 도입 회수를 조절하여 상기 하프늄 실리콘 산화막에 함유되는 하프늄과 실리콘의 조성비를 조절하는 방법이 개시되어 있다.
상기 대한민국 공개특허 2002-32054호에는 SiH4, Si2H6 또는 SiCl2
H2 등과 같은 실리콘 화합물을 하프늄 산화막과 반응시켜 하프늄 실리콘 산화막으로 형성하는 방법이 개시되어 있다.
상기 대한민국 공개특허 2001-35736호는 본 출원인이 2001년 5월 31일에 특허 출원 09/872,203호로 미합중국 특허청에 특허 출원한 발명의 우선권을 기초한 것으로서, 하프늄-전구체와 실리콘-전구체의 구체적인 언급없이 하프늄-실리콘-산화막을 형성하는 방법이 개시되어 있다.
이와 같이, 종래에도 원자층 적층을 수행하여 하프늄 실리콘 산화막을 형성하고 있다. 하지만, 종래에는 상기 원자층 적층을 수행하여 하프늄 실리콘 산화막을 형성할 때, 반응 물질들로서 사용하기 위한 하프늄-전구체와 실리콘-전구체가 다양하지 않다. 특히, 상기 하프늄 실리콘 산화막을 형성할 때 서로에 대한 반응성이 양호한 하프늄-전구체와 실리콘-전구체는 다양하지 않다.
본 발명의 일 목적은 TEMAH와 APTES를 사용하는 원자층 적층을 수행하여 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 형성하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 TEMAH와 APTES를 사용하는 원자층 적층을 수행하여 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 게이트 구조물의 게이트 절연막으로 형성하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 TEMAH와 APTES를 사용하는 원자층 적층을 수행하여 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 커패시터의 유전막으로 형성하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예 1에 따른 방법은, 제1 반응 물질로서 TEMAH를 기판의 상부로 도입한 후, 상기 제1 반응 물질의 제1 부분은 상기 기판 상에 화학 흡착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시킨다. 이어서, 상기 기판의 상부로 산화제를 도입하여 상기 제1 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시킨다. 그 결과, 상기 기판 상에는 하프늄-산화물을 함유하는 제1 고상 물질이 형성된다. 계속해서, 제2 반응 물질로서 APTES를 상기 제1 고상 물질의 상부로 도입한 후, 상기 제2 반응 물질의 제1 부분은 상기 제1 고상 물질 상에 화학 흡 착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시킨다. 이어서, 상기 제1 고상 물질의 상부로 산화제를 도입하여 상기 제2 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시킨다. 그 결과, 상기 제1 고상 물질 상에는 실리콘-산화물을 함유하는 제2 고상 물질이 형성된다. 이에 따라, 상기 기판 상에는 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막 즉, 하프늄 실리콘 산화막이 형성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예 2에 따른 방법은, TEMAH와 APTES 및 산화제를 사용한 원자층 적층 방법을 수행하여 기판 상에 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 게이트 절연막을 형성한다. 그리고, 상기 게이트 절연막 상에 게이트 도전막을 형성한다. 이어서, 상기 게이트 도전막과 게이트 절연막을 순차적으로 패터닝한다. 그 결과, 상기 기판 상에는 게이트 도전막 패턴과 게이트 절연막 패턴으로 이루어진 게이트 패턴이 형성된다. 특히, 상기 게이트 구조물의 게이트 절연막 패턴은 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막 즉, 하프늄 실리콘 산화막으로 이루어진다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예 3에 따른 방법은, 기판 상에 하부 전극을 형성한 후, TEMAH와 APTES 및 산화제를 사용한 원자층 적층 방법을 수행하여 상기 하부 전극 상에 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 유전막을 형성한다. 이어서, 상기 유전막 상에 상부 전극을 형성한다. 이에 따라, 상기 기판 상에는 하부 전극, 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막 즉, 하프늄 실리콘 산화막으로 이루어진 유전막 및 상부 전극으로 이루어진 커패시터가 형성된다.
본 발명에 의하면 원자층 적층을 수행하여 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 형성할 때 서로에 대한 반응성이 양호한 하프늄-전구체로서 TEMAH를 사용하고, 실리콘-전구체로서 APTES를 사용한다. 따라서, 특성이 우수한 하프늄-실리콘-산화막을 함유하는 박막 즉, 하프늄 실리콘 산화막을 용이하게 형성할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다.
실시예 1
도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 원자층 적층 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 챔버(1) 내에 기판(10)을 위치시킨다. 이때, 상기 챔버(1) 내의 온도가 약 150℃ 미만인 경우, 반응 물질들의 반응성이 양호하지 않기 때문에 바람직하지 않고, 상기 챔버(1) 내의 온도가 400℃를 초과하는 경우, 결정화가 빠르게 진행되고, 화학기상증착의 특성을 나타내기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 상기 챔버(1) 내의 온도를 약 150 내지 400℃로 조절하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 챔버(1) 내의 온도를 약 250 내지 350℃로 조절하는 것이 더욱 바람직하다. 특히, 상기 챔버(1) 내의 온도를 약 300℃로 조절하는 것이 가장 바람직한데, 이는 약 300℃의 온도에서 원자층 적층의 특성이 가장 양호하게 나타나기 때문이다.
그리고, 상기 기판(10)의 상부로 제1 반응 물질을 도입한다. 즉, 상기 챔버(1) 내로 제1 반응 물질을 제공하는 것이다. 상기 제1 반응 물질은 하프늄-전구체로서 TEMAH(tetrakis ethyl methyl amino hafnium, Hf[NC2H5CH3]4
)이다. 상기 제1 반응 물질은 약 0.5 내지 3초 동안 상기 기판(10)의 상부로 도입되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 제1 반응 물질은 약 1초 동안 상기 기판(10)의 상부로 도입되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 상기 제1 반응 물질로서 TEMAH을 상기 기판(10)의 상부로 도입시킴으로서 상기 TEMAH의 제1 부분(12)은 상기 기판(10) 상에 화학 흡착되고, 제2 부분은 물리 흡착된다.
도 2를 참조하면, 상기 기판(10)의 상부로 아르곤 가스를 도입한다. 상기 아르곤 가스는 퍼지 가스로서, 약 0.5 내지 3초 동안 상기 기판(10)의 상부로 도입되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 아르곤 가스는 약 1초 동안 상기 기판(10)의 상부로 도입되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 상기 아르곤 가스를 상기 기판(10)의 상부로 도입시킴으로서 상기 기판(10) 상에 물리 흡착된 상기 TEMAH의 제2 부분이 제거된다. 즉, 상기 아르곤 가스에 의해 상기 TEMAH에 포함되어 있는 CH 라디칼이 상기 기판(10)으로부터 탈착되는 것이다. 하지만, 상기 아르곤 가스가 상기 기판(10)의 상부로 도입되어도, 상기 TEMAH에 포함되어 있는 Hf나 N은 상기 기판(10) 상에 화학 흡착된 상태를 유지한다. 또한, 상기 아르곤 가스를 도입시키는 것 이외에도 상기 챔버(1) 내부를 약 2 내지 3초 동안 진공 상태를 유지시켜도 상기 CH 라디칼이 상기 기판(10)으로부터 탈착된다.
도 3을 참조하면, 상기 기판(10)의 상부로 산화제를 도입한다. 상기 산화제 의 예로서는 O3, H2O, H2O2, CH3OH, C2H
5OH 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하는 것이 바람직하지만, 경우에 따라 둘 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 본 실시예서는 산화제로서 O3를 사용한다. 그리고, 상기 산화제로서 O3는 약 1 내지 5초 동안 상기 기판(10)의 상부로 도입되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 O3는 약 3초 동안 상기 기판(10)의 상부로 도입되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 상기 산화제를 상기 기판(10)의 상부로 도입시킴으로서 상기 기판(10) 상에 화학 흡착되어 있는 Hf 또는 N가 산화된다. 특히, 상기 제1 반응 물질인 TEMAH가 친수성을 갖기 때문에 상기 산화가 쉽게 일어난다. 그 결과, 상기 기판(10) 상에는 하프늄-산화물을 함유하는 제1 고상 물질(14)이 형성된다. 또한, 상기 질소(N)가 상기 기판(10) 상에 화학 흡착되어 있을 경우, 상기 제1 고상 물질(14)은 하프늄-산화물 이외에도 질소를 더 함유하기도 한다.
도 4를 참조하면, 상기 기판(10) 즉, 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 아르곤 가스를 도입한다. 상기 아르곤 가스는 퍼지 가스로서, 약 1 내지 5초 동안 상기 기판(10)의 상부로 도입되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 아르곤 가스는 약 3초 동안 상기 기판(10)의 상부로 도입되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 상기 아르곤 가스를 상기 기판(10)의 상부로 도입시킴으로서 상기 챔버(1) 내에 남아 있는 산화제가 제거된다.
이에 따라, 상기 기판(10) 상에는 하프늄-산화물을 함유하는 제1 고상 물질(14)이 형성되는데, 상기 TEMAH의 도입, 아르곤 가스의 도입, 산화제의 도입 및 아르곤 가스의 도입을 반복하여 실시할 경우, 상기 하프늄-산화물을 함유하는 제1 고상 물질(14)을 원하는 두께를 갖는 하프늄-산화물을 함유하는 고체 박막 즉, 하프늄 산화막으로 형성할 수도 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 제2 반응 물질을 도입한다. 상기 제2 반응 물질은 실리콘-전구체로서 APTES(amino propyl tri ethoxy silane, H2N(CH2)3Si(OC2H5)3)이다. 상기 제2 반응 물질은 약 0.5 내지 3초 동안 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 제2 반응 물질은 약 1초 동안 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 상기 제2 반응 물질로서 APTES를 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입시킴으로서 상기 APTES의 제1 부분(16)은 상기 제1 고상 물질(14) 상에 화학 흡착되고, 제2 부분은 물리 흡착된다.
도 6을 참조하면, 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 아르곤 가스를 도입한다. 상기 아르곤 가스는 퍼지 가스로서, 약 0.5 내지 3초 동안 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 아르곤 가스는 약 1초 동안 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이, 상기 아르곤 가스를 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입시킴으로서 상기 제1 고상 물질(14) 상에 물리 흡착된 상기 APTES의 제2 부분이 제거된다. 즉, 상기 아르곤 가스에 의해 상기 APTES에 포함되어 있는 CH 라디칼이 상기 제1 고상 물질(14)로부터 탈착되는 것이다. 하지만, 상기 아르곤 가스가 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입되어도, 상기 APTES에 포함되어 있는 Si(실리콘)는 상기 제1 고상 물질(14) 상에 화학 흡착된 상태를 유지한다. 또한, 상기 아르곤 가스를 도입시키는 것 이외에도 상기 챔버(1) 내부를 약 2 내지 3초 동안 진공 상태를 유지시켜도 상기 CH 라디칼이 상기 제1 고상 물질(14)로부터 탈착된다.
도 7을 참조하면, 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 산화제를 도입한다. 상기 산화제는 도 3에서 설명한 산화제와 동일하다. 따라서, 상기 산화제로서 O3를 선택하고, 약 1 내지 5초 동안 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입시킨다. 특히, 상기 O3는 약 3초 동안 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기 산화제를 상기 제1 고상 물질(14)의 상부로 도입시킴으로서 상기 제1 고상 물질(14) 상에 화학 흡착되어 있는 Si가 산화된다. 특히, 상기 제1 반응 물질인 APTES가 친수성을 갖기 때문에 상기 산화가 쉽게 일어난다. 그 결과, 상기 제1 고상 물질(14) 상에는 실리콘-산화물을 함유하는 제2 고상 물질(18)이 형성된다. 또한, 상기 질소(N)가 상기 제2 고상 물질(18) 상에 화학 흡착되어 있을 경우, 상기 제2 고상 물질(18)은 실리콘-산화물 이외에도 질소를 더 함유하기도 한다.
도 8을 참조하면, 상기 제2 고상 물질(18)의 상부로 아르곤 가스를 도입한다. 상기 아르곤 가스는 퍼지 가스로서, 약 1 내지 5초 동안 상기 제2 고상 물질(18)의 상부로 도입되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 아르곤 가스는 약 3초 동안 상기 제2 고상 물질(18)의 상부로 도입되는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같 이, 상기 아르곤 가스를 상기 제2 고상 물질(18)의 상부로 도입시킴으로서 상기 챔버(1) 내에 남아 있는 산화제가 제거된다.
이에 따라, 상기 제1 고상 물질(14) 상에는 실리콘-산화물을 함유하는 제2 고상 물질(18)이 형성되는데, 상기 APTES의 도입, 아르곤 가스의 도입, 산화제의 도입 및 아르곤 가스의 도입을 반복하여 실시할 경우, 상기 실리콘-산화물을 함유하는 제2 고상 물질(18)을 원하는 두께를 갖는 실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막 즉, 실리콘 산화막으로 형성할 수도 있다.
그리고, 상기 TEMAH의 도입, 아르곤 가스의 도입, 산화제의 도입, 아르곤 가스의 도입, 상기 APTES의 도입, 아르곤 가스의 도입, 산화제의 도입 및 아르곤 가스의 도입을 반복하여 실시할 경우, 원하는 두께를 갖는 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막 즉, 하프늄 실리콘 산화막을 형성할 수 있다.
특히, 상기 TEMAH의 도입, 아르곤 가스의 도입, 산화제의 도입 및 아르곤 가스의 도입의 회수와, 상기 APTES의 도입, 아르곤 가스의 도입, 산화제의 도입 및 아르곤 가스의 도입의 회수를 조절함으로서 상기 하프늄 실리콘 산화막 내에 함유되는 하프늄과 실리콘의 조성비를 적절하게 조절할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는 서로에 대한 반응성이 우수한 TEMAH와 APTES를 사용하여 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 형성한다. 따라서, 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 용이하게 형성할 수 있다. 특히, 상기 TEMAH를 사용하여 하프늄-산화물을 함유하는 제1 고상 물질을 형성하는 회수와 상기 APTES를 사용하여 실리콘-산화물을 함유하는 제2 고상 물질을 형성하는 회수 각각을 적절하게 조절함으로서 원하는 하프늄과 실리콘의 조성비를 갖는 하프늄-실리콘 산화물을 함유하는 고체 박막을 얻을 수 있다.
실시예 2
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 게이트 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9를 참조하면, 기판(30)을 준비한다. 상기 기판(30)은 실리콘 기판인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 기판(30)에 트렌치 소자 분리막(32)을 형성하여 액티브 영역과 필드 영역을 정의한다.
이어서, 본 실시예에서는 실시예 1과 동일한 원자층 적층을 수행하여 상기 기판(30) 상에 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 게이트 절연막(34)을 형성한다. 특히, 상기 원자층 적층을 수행하여 게이트 절연막(34)을 형성할 때, 하프늄-산화물을 함유하는 고상 물질의 형성 회수와 실리콘-산화물을 함유하는 고상 물질의 형성 회수를 적절하게 조절함으로서 원하는 상기 게이트 절연막(34)에 함유되는 하프늄과 실리콘의 조성비를 얻을 수 있다.
그리고, 상기 게이트 절연막(34) 상에 약 5Å이 두께를 갖는 실리콘 산화막(도시되지 않음)을 더 형성할 수도 있다. 이때, 상기 실리콘 산화막의 형성은 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 게이트 절연막(34)을 형성한 후, 인-시튜로 수행하는 것이 바람직하다.
계속해서, 상기 게이트 절연막(34) 상에 게이트 도전막(36)을 형성한다. 상 기 게이트 도전막(36)은 폴리 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 경우에 따라서 상기 게이트 도전막(36)은 금속 또는 금속 질화물로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 게이트 도전막(36)은 주로 화학기상증착을 수행하여 형성한다.
도 10을 참조하면, 상기 기판(30) 상에 형성한 게이트 도전막(36) 및 게이트 절연막(34)을 패터닝한다. 그 결과, 상기 기판(30) 상에는 게이트 절연막 패턴(34a) 및 게이트 도전막 패턴(36a)으로 이루어지는 게이트 구조물(40)이 형성된다. 상기 게이트 구조물(40)을 형성하기 위한 패터닝은 사진 식각 공정에 의해 달성된다. 또한, 상기 게이트 구조물(40)과 인접하는 기판(30)의 표면 부위에 소스/드레인 영역(38)이 형성된다. 상기 소스/드레인 영역(38)은 상기 게이트 절연막(34)을 형성하기 이전에 형성하거나 상기 게이트 구조물(40)을 형성한 이후에 형성한다. 아울러, 상기 게이트 구조물(40)을 형성한 이후에 상기 게이트 구조물(40)의 양측벽에 게이트 스페이서(도시되지 않음)를 더 형성하기도 한다.
이와 같이, 본 실시예에서는 고유전율을 갖는 물질인 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 게이트 절연막 패턴으로 적용한다. 특히, 서로에 대한 반응성이 우수한 TEMAH와 APTES를 사용하여 형성하는 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 게이트 절연막 패턴으로 적용한다. 따라서, 본 실시예의 게이트 절연막 패턴은 얇은 등가 산화막 두께를 유지하면서 게이트 도전막 패턴과 기판 사이에서 발생하는 누설 전류를 충분하게 줄일 수 있다.
실시예 3
도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 커패시터의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에서는 실시예 2와 마찬가지로 실리콘 기판(50)을 마련한다. 특히, 상기 실리콘 기판(50)을 이용하여 형성하는 반도체 장치가 디램일 경우, 상기 기판(50) 상에는 게이트 구조물, 비트 라인 등과 같은 반도체 구조물(도시되지 않음)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 반도체 구조물이 형성된 기판(50) 상에 하부 전극(52)을 형성한다. 상기 하부 전극(52)은 폴리 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하고, 경우에 따라서 금속 또는 금속 질화물로 이루어질 수 있다. 아울러, 상기 하부 전극(52)은 화학기상증착을 수행하여 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하부 전극(52)은 유효 면적의 확장을 위하여 실린더 타입으로 패터닝하는 것이 바람직하다.
계속해서, 본 실시예에서는 실시예 1과 동일한 원자층 적층을 수행하여 상기 하부 전극(52) 상에 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 유전막(54)을 형성한다. 특히, 상기 원자층 적층을 수행하여 유전막(54)을 형성할 때, 하프늄-산화물을 함유하는 고상 물질의 형성 회수와 실리콘-산화물을 함유하는 고상 물질의 형성 회수를 적절하게 조절함으로서 원하는 상기 유전막(54)에 함유되는 하프늄과 실리콘의 조성비를 얻을 수 있다.
그리고, 상기 유전막(54) 상에 상부 전극(56)을 형성한다. 상기 상부 전극(56)은 상기 하부 전극(52)과 마찬가지로 폴리 실리콘으로 이루어지는 것이 바람직하고, 경우에 따라서 금속 또는 금속 질화물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 상부 전극(56)도 화학기상증착을 수행하여 형성하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 기판(50) 상에는 하부 전극(52), 고유전율을 갖는 물질인 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 유전막(54) 및 상부 전극(56)으로 이루어지는 커패시터(60)가 형성된다.
이와 같이, 본 실시예에서는 고유전율을 갖는 물질인 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 유전막으로 적용한다. 특히, 서로에 대한 반응성이 우수한 TEMAH와 APTES를 사용하여 형성하는 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 유전막으로 적용한다. 따라서, 본 실시예의 유전막은 얇은 등가 산화막 두께를 유지할 수 있다.
적층 회수(deposition cycle)에 따른 두께 변화에 대한 평가
도 12는 본 발명의 방법에 따라 제조한 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수에 따른 두께 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12를 참조하면, 실시예 1과 유사한 원자층 적층 방법을 수행하여 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막 즉, 하프늄 실리콘 산화막을 얻었다. 특히, 상기 하프늄 실리콘 산화막의 형성에서는 약 300℃의 온도에서 TEMAH(1초)→아르곤 가스(1초)→O3(3초)→아르곤 가스(3초)→APTES(1초)→아르곤 가스(1초)→O3(3초)→아르곤 가스(3초)를 차례로 도입하는 것을 1회 수행하였다. 그리고, 상기 하프늄 실리콘 산화막을 형성할 때 상기 하프늄 실리콘 산화막과 기판 사이에 형성되는 계 면 산화막의 두께가 약 12.3Å으로 확인되었다.
그 결과, 상기 적층 회수가 1회인 경우 상기 하프늄 실리콘 산화막의 두께는 1.12Å으로 확인되었다.(상기 계면 산화막과 합산할 경우 약 13.42Å의 두께를 갖는다) 상기 적층 회수가 10회인 경우 상기 하프늄 실리콘 산화막의 두께는 약 11.2Å으로 확인되었다.(상기 계면 산화막과 합산할 경우 약 23.5Å의 두께를 갖는다) 상기 적층 회수가 약 30회인 경우 상기 하프늄 실리콘 산화막의 두께는 약 33.6Å으로 확인되었다.(상기 계면 산화막과 합산할 경우 약 45.9Å의 두께를 갖는다) 상기 적층 회수가 약 50회인 경우 상기 하프늄 실리콘 산화막의 두께는 약 56.0Å으로 확인되었다.(상기 계면 산화막과 합산할 경우 약 68.3Å의 두께를 갖는다)
특히, 상기 적층 두께를 Y로 두고, 상기 적층 회수를 X로 둘 경우, Y = 1.12X + 12.3와 같은 선형 방정식(linear equation)이 성립하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 상기 TEMAH와 APTES를 사용하는 원자층 적층을 수행하여 형성하는 하프늄 실리콘 산화막은 적층 회수에 따라 적층 두께가 선형적으로 비례하는 것을 확인할 수 있었다.
함유되어 있는 불순물들에 대한 평가
도 13은 본 발명의 방법에 따라 제조한 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 스퍼터링하였을 때 방출되는 불순물들을 나타내는 그래프이다.
도 13을 참조하면, 약 300℃의 온도에서 TEMAH(1초)→아르곤 가스(1초)→O3(3초)→아르곤 가스(3초)→APTES(1초)→아르곤 가스(1초)→O3(3초)→아르곤 가스(3초)를 차례로 도입하는 것을 1회로 하는 원자층 적층을 반복 수행하여 약 120Å의 두께를 갖는 하프늄 실리콘 산화막을 형성하였다. 그리고, 상기 하프늄 실리콘 산화막을 약 25분 동안 스퍼터링하면서 방출되는 불순물(atom)들을 오제이 전자 분광기(auger electron spectroscopy : AES)를 사용하여 측정하였다.
상기 측정 결과, 상기 측정 시점부터 상기 하프늄 실리콘 산화막 내에 함유되어 있는 실리콘(Si in HfSixOy)이 방출되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 상기 TEMAH와 APTES를 사용하는 원자층 적층을 수행하여 형성하는 하프늄 실리콘 산화막에는 실리콘이 충분하게 함유되어 있는 것을 확인할 수 있다. 그러므로, 상기 TEMAH와 APTES가 서로에 대한 반응성이 우수하는 것을 상기 측정 결과로부터 판단할 수 있다.
결정 상태(crystal structure)에 대한 평가
도 14는 본 발명의 방법에 따라 제조한 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막들과 종래의 방법에 따라 제조한 하프늄-산화물을 함유하는 고체 박막들의 결정 상태를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 14를 참조하면, 약 300℃의 온도에서 TEMAH(1초)→아르곤 가스(1초)→O3(3초)→아르곤 가스(3초)→APTES(1초)→아르곤 가스(1초)→O3(3초)→아르곤 가스(3초)를 차례로 도입하는 것을 1회로 하는 원자층 적층을 반복 수행하 여 약 109Å의 두께를 갖도록 형성한 하프늄 실리콘 산화막을 제1 샘플(Ⅰ)로 마련하였다. 그리고, 상기 제1 샘플을 질소 가스가 제공되는 약 850℃의 온도에서 약 30초 동안 열처리한 것을 제2 샘플(Ⅱ)로 마련하였다. 또한, 상기 제1 샘플을 질소 가스가 제공되는 약 950℃의 온도에서 약 30초 동안 열처리한 것을 제3 샘플(Ⅲ)로 마련하였다.
그리고, 하프늄-전구체로서 TDEAH를 사용한 종래의 원자층 적층을 반복 수행하여 약 95Å의 두께를 갖도록 형성한 하프늄 산화막을 제4 샘플(Ⅳ)로 마련하였다. 또한, 상기 제4 샘플을 질소 가스가 제공되는 약 850℃의 온도에서 약 30초 동안 열처리한 것을 제5 샘플(Ⅴ)로 마련하였다.
X-선 회절 분석기((X-ray diffractometry)를 사용하여 상기 마련한 샘플들에 대한 결정 상태를 측정한 결과, 상기 제1 샘플 내지 제3 샘플에서는 결정화가 이루어지지 않음을 확인할 수 있었다. 특히, 상기 제2 샘플 및 제3 샘플의 경우, 열처리를 수행함에도 불구하고 결정화가 이루어지지 않음을 확인할 수 있었다.
반면에, 상기 제4 샘플 및 제5 샘플의 경우, 약 300℃의 온도에서 결정화가 이루어짐을 확인할 수 있었다.
따라서, 상기 TEMAH와 APTES를 사용하는 원자층 적층을 수행하여 형성하는 하프늄 실리콘 산화막은 고온에서도 결정화가 이루어지지 않고 비정질 상태로 남아 있음을 확인할 수 있었다.
하프늄-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수와 실리콘-산화물을 함유하 는 고체 박막의 적층 회수 각각에 따른 두께 차이
도 15는 본 발명의 방법에 따라 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 형성할 때 하프늄-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수와 실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수 각각에 따른 두께 차이를 나타내는 그래프이다.
도 15를 참조하면, H는 300℃의 온도에서 TEMAH(1초)→아르곤 가스(1초)→O3(3초)→아르곤 가스(3초)를 도입하는 것을 1회 수행하여 하프늄-산화물을 함유하는 고체 박막을 형성하는 것을 나타내고, S는 약 300℃의 온도에서 APTES(1초)→아르곤 가스(1초)→O3(3초)→아르곤 가스(3초)를 도입하는 것을 1회 수행하여 실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 형성하는 것을 나타낸다. 이때, 상기 H를 1회 수행할 경우 형성되는 고체 박막의 두께는 약 0.75Å이고, 상기 S를 1회 수행할 경우 형성되는 고체 박막의 두께는 약 0.26Å인 것으로 확인되었다. 또한, 상기 고체 박막을 형성할 때 기판과 고체 박막의 계면 사이에 형성되는 계면 산화막의 두께가 약 15Å으로 확인되었다.
도시된 제11 샘플(3H1S)은 상기 H를 3회 수행한 후, 상기 S를 1회 수행하는 원자층 적층을 30회 반복하여 형성한 하프늄 실리콘 산화막으로서 평균 두께(계면 산화막을 합산한 두께임)는 약 88.1Å임을 확인하였다. 제12 샘플(2H1S)은 상기 H를 2회 수행한 후, 상기 S를 1회 수행하는 원자층 적층을 30회 반복하여 형성한 하프늄 실리콘 산화막으로서 평균 두께(계면 산화막을 합산한 두께임)는 약 67.2Å임을 확인하였다. 제13 샘플(1H1S)은 상기 H를 1회 수행한 후, 상기 S를 1회 수행하 는 원자층 적층을 30회 반복하여 형성한 하프늄 실리콘 산화막으로서 평균 두께(계면 산화막을 합산한 두께임)는 약 47.3Å임을 확인하였다. 제14 샘플(1H2S)은 상기 H를 1회 수행한 후, 상기 S를 2회 수행하는 원자층 적층을 30회 반복하여 형성한 하프늄 실리콘 산화막으로서 평균 두께(계면 산화막을 합산한 두께임)는 약 52.6Å임을 확인하였다. 제15 샘플(1H3S)은 상기 H를 1회 수행한 후, 상기 S를 3회 수행하는 원자층 적층을 30회 반복하여 형성한 하프늄 실리콘 산화막으로서 평균 두께(계면 산화막을 합산한 두께임)는 약 60.9Å임을 확인하였다. 제16 샘플(1H14)은 상기 H를 1회 수행한 후, 상기 S를 4회 수행하는 원자층 적층을 30회 반복하여 형성한 하프늄 실리콘 산화막으로서 평균 두께(계면 산화막을 합산한 두께임)는 약 68.3Å임을 확인하였다.
이와 같이, 상기 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 형성할 때 하프늄-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수와 실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수의 조절에 따라 두께 차이가 있음을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 H의 적층 회수와 S의 적층 회수를 적절하게 조절할 경우, 상기 원자층 적층을 수행하여 형성하는 하프늄 실리콘 산화막에 함유되는 하프늄과 실리콘의 조성비를 조절할 수 있다.
실제로, X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy : XPS)를 이용하여 상기 제11, 12, 13 및 14 샘플들 각각에 함유되어 있는 하프늄과 실리콘에 대한 함량을 측정하였고, 이에 따른 실리콘의 조성비를 확인하였다. 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
하프늄(%) | 실리콘(%) | 탄소(%) | 산소(%) | 실리콘/(하프늄+실리콘)(%) | |
제11 샘플 | 19.5 | 8.7 | 9.4 | 62.4 | 31 |
제12 샘플 | 16.4 | 10.1 | 11.1 | 62.4 | 38 |
제13 샘플 | 12.9 | 14.0 | 9.0 | 64.2 | 52 |
제14 샘플 | 8.9 | 17.8 | 7.6 | 65.8 | 66 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 상기 H의 적층 회수와 S의 적층 회수를 적절하게 조절할 경우, 상기 TEMAH와 APTES를 사용한 상기 원자층 적층을 수행하여 형성하는 하프늄 실리콘 산화막에 함유되는 실리콘의 조성비를 용이하게 조절할 수 있다. 따라서, 원하는 하프늄과 실리콘의 조성비를 갖는 하프늄 실리콘 산화막를 형성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 서로에 대한 반응성이 우수한 TEMAH와 APTES를 사용한 원자층 적층을 수행함으로서 하프늄 실리콘 산화막을 용이하게 형성할 수 있다. 특히, 원자층 적층을 수행할 때 하프늄-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수와 실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막의 적층 회수를 적절하게 조절함으로서 원하는 하프늄과 실리콘의 조성비를 갖는 하프늄 실리콘 산화막을 형성할 수 있다.
또한, 고유전율을 갖는 물질로 이루어진 하프늄 실리콘 산화막을 게이트 절 연막 또는 유전막으로 사용함으로서 우수한 전기적 특성을 갖는 반도체 장치의 구현이 가능하다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (21)
- a) 제1 반응 물질로서 TEMAH(tetrakis ethyl methyl amino hafnium, Hf[NC2H5CH3]4)를 기판의 상부로 도입하는 단계;b) 상기 제1 반응 물질의 제1 부분은 상기 기판 상에 화학 흡착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시키는 단계;b-1) 상기 기판 상에 물리 흡착된 제1 반응 물질의 제2 부분을 제거하는 단계;c) 상기 기판의 상부로 산화제를 도입하는 단계;d) 상기 제1 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시켜 상기 기판 상에 하프늄-산화물을 함유하는 제1 고상 물질을 형성하는 단계;d-1) 상기 제1 반응 부분의 제1 부분과 반응하지 않는 산화제를 제거하는 단계;e) 제2 반응 물질로서 APTES(amino propyl tri ethoxy silane, H2N(CH2)3Si(OC2H5)3)를 상기 제1 고상 물질의 상부로 도입하는 단계;f) 상기 제2 반응 물질의 제1 부분은 상기 제1 고상 물질 상에 화학 흡착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시키는 단계;f-1) 상기 제1 고상 물질 상에 물리 흡착된 제2 반응 물질의 제2 부분을 제거하는 단계;g) 상기 제1 고상 물질의 상부로 산화제를 도입하는 단계;h) 상기 제2 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시켜 상기 제1 고상 물질 상에 실리콘-산화물을 함유하는 제2 고상 물질을 형성하는 단계를 포함하는 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막을 형성하는 단계;h-1) 상기 제2 반응 물질의 제1 부분과 반응하지 않는 산화제를 제거하는 단계를 포함하는 원자층 적층 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 산화제는 O3, H2O, H2O2, CH3OH 및 C2H5OH로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 원자층 적층 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막은 게이트 절연막인 것을 특징으로 하는 원자층 적층 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 고체 박막은 유전막인 것을 특징으로 하는 원자층 적층 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 a) 내지 h)는 150 내지 400℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 원자층 적층 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 a) 내지 d)를 적어도 1회 반복하는 것을 특징으로 하는 원자층 적층 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 e) 내지 h)를 적어도 1회 반복하는 것을 특징으로 하는 원자층 적층 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 a) 내지 h)를 적어도 1회 반복하는 것을 특징으로 하 는 원자층 적층 방법.
- 삭제
- TEMAH와 APTES 및 산화제를 사용한 원자층 적층 방법을 수행하여 기판 상에 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 게이트 절연막을 형성하는 단계;상기 게이트 절연막 상에 게이트 도전막을 형성하는 단계; 및상기 게이트 도전막과 게이트 절연막을 순차적으로 패터닝하여 게이트 도전막 패턴과 게이트 절연막 패턴으로 이루어진 게이트 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 게이트 구조물의 제조 방법.
- 제10 항에 있어서, 상기 게이트 절연막을 형성하는 단계는,a) 제1 반응 물질로서 TEMAH를 기판의 상부로 도입하는 단계;b) 상기 제1 반응 물질의 제1 부분은 상기 기판 상에 화학 흡착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시키는 단계;c) 상기 제1 반응 물질의 제2 부분을 제거하는 단계;d) 상기 기판의 상부로 산화제를 도입하는 단계;e) 상기 제1 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시켜 상기 기판 상에 하프늄-산화물을 함유하는 제1 고상 물질을 형성하는 단계;f) 상기 제1 반응 물질의 제1 부분과 반응하지 않은 산화제를 제거하는 단계;g) 제2 반응 물질로서 APTES를 상기 제1 고상 물질의 상부로 도입하는 단계;h) 상기 제2 반응 물질의 제1 부분은 상기 제1 고상 물질 상에 화학 흡착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시키는 단계;i) 상기 제2 반응 물질의 제2 부분을 제거하는 단계;j) 상기 제1 고상 물질의 상부로 산화제를 도입하는 단계;k) 상기 제2 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시켜 상기 제1 고상 물질 상에 실리콘-산화물을 함유하는 제2 고상 물질을 형성하는 단계; 및l) 상기 제2 반응 물질의 제1 부분과 반응하지 않은 산화제를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 게이트 구조물의 제조 방법.
- 제10 항에 있어서, 상기 산화제는 O3, H2O, H2O2, CH3 OH 및 C2H5OH로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 게이트 구조물의 제조 방법.
- 제10 항에 있어서, 상기 a) 내지 l)은 150 내지 400℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 게이트 구조물의 제조 방법.
- 제10 항에 있어서, 상기 a) 내지 f)와 상기 g) 내지 l) 각각은 적어도 1회 반복하는 것을 특징으로 하는 게이트 구조물의 제조 방법.
- 제10 항에 있어서, 상기 a) 내지 l)은 적어도 1회 반복하는 것을 특징으로 하는 게이트 구조물의 제조 방법.
- 기판 상에 하부 전극을 형성하는 단계;TEMAH와 APTES 및 산화제를 사용한 원자층 적층 방법을 수행하여 상기 하부 전극 상에 하프늄-실리콘-산화물을 함유하는 유전막을 형성하는 단계;상기 유전막 상에 상부 전극을 형성하는 단계를 포함하는 커패시터의 제조 방법.
- 제16 항에 있어서, 상기 유전막을 형성하는 단계는,a) 제1 반응 물질로서 TEMAH를 하부 전극의 상부로 도입하는 단계;b) 상기 제1 반응 물질의 제1 부분은 상기 하부 전극 상에 화학 흡착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시키는 단계;c) 상기 제1 반응 물질의 제2 부분을 제거하는 단계;d) 상기 하부 전극의 상부로 산화제를 도입하는 단계;e) 상기 제1 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시켜 상기 하부 전극 상에 하프늄-산화물을 함유하는 제1 고상 물질을 형성하는 단계;f) 상기 제1 반응 물질의 제1 부분과 반응하지 않은 산화제를 제거하는 단계;g) 제2 반응 물질로서 APTES를 상기 제1 고상 물질의 상부로 도입하는 단계;h) 상기 제2 반응 물질의 제1 부분은 상기 제1 고상 물질 상에 화학 흡착시키고, 제2 부분은 물리 흡착시키는 단계;i) 상기 제2 반응 물질의 제2 부분을 제거하는 단계;j) 상기 제1 고상 물질의 상부로 산화제를 도입하는 단계;k) 상기 제2 반응 물질의 제1 부분과 상기 산화제를 화학적으로 반응시켜 상기 제1 고상 물질 상에 실리콘-산화물을 함유하는 제2 고상 물질을 형성하는 단계; 및l) 상기 제2 반응 물질의 제1 부분과 반응하지 않은 산화제를 제거하는 단계를 포함하는 커패시터의 제조 방법.
- 제16 항에 있어서, 상기 산화제는 O3, H2O, H2O2, CH3 OH 및 C2H5OH로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 커패시터의 제조 방법.
- 제16 항에 있어서, 상기 a) 내지 l)은 150 내지 400℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 제조 방법.
- 제16 항에 있어서, 상기 a) 내지 f)와 상기 g) 내지 l) 각각은 적어도 1회 반복하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 제조 방법.
- 제16 항에 있어서, 상기 a) 내지 l)은 적어도 1회 반복하는 것을 특징으로 하는 커패시터의 제조 방법.
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