KR20050103210A - Ｔａ2Ｏ5 포함층 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

기판은 증착 챔버안에 배치된다. H2O와 03 중 적어도 하나 및 TaF5를 포함하는 기체상의 전구물질은 기판위에 Ta205 포함층을 증착시키기에 효과적인 조건하에서 증착 챔버에 공급된다. 기판은 증착 챔버안에 배치된다. 제 1 화학종은 제 1 화학종 단일층을 형성하기 위하여 TaF5를 포함하는 기체상의 제 1 전구물질로부터 챔버 안의 기판위로 화학흡착된다. 화학흡착된 제 1 화학종은 제 1 화학종과 반응하기 위한 H20와 03 중 적어도 하나를 포함하는 기체상의 제 2 전구물질과 접촉되어 Ta과 0 를 포함하는 단일층을 형성한다. 화학흡착 및 접촉은 기판위에 Ta205를 포함하는 물질 덩어리를 형성하기에 효과적인 조건하에서 연속적으로 반복된다.

Description

Ｔａ2Ｏ5 포함층 형성 방법{METHOD OF FORMING A Ta205 COMPRISING LAYER}
본원 발명은 Ta205 포함층(comprising layer)의 형성 방법에 관련된다.
DRAM이 메모리 셀 밀도(memory cell density)면에서 증가함에 따라, 감소하는 셀 구역에도 불구하고 충분히 높은 저장 커패시턴스(storage capacitance)를 유지하기 위한 계속적인 시도가 존재한다. 또한, 셀 구역을 더욱 감소시키는 것은 계속적인 목표이다. 셀 용량을 증가시키는 한가지 원칙적인 방법은 셀 구조 기술(cell structure techniques)을 통한 것이다. 이러한 기술은 트렌치형(trenched) 또는 스택형(stacked) 커패시터(capacitor)와 같은 3차원 셀 커패시터를 포함한다. 그러나 최소선폭(feature size)이 계속하여 점점 작아짐에 따라, 셀 구조 뿐만 아니라 셀 유전체에 대한 개선된 물질의 개발이 중요하다. 고도로 집적된 메모리 장치는 원통모양의-스택형 또는 트렌치형 구조의 3차원적 커패시터를 위한 매우 얇은 유전체 박막(dielectric film)을 필요로 함이 예상된다. 이러한 필요를 충족시키기 위하여, 커패시터 유전체 박막 두께는 Si02 두께와 등가인 10Å 또는 그 미만일 수 있다.
통상적으로 (강유전성 재료, 페로브스카이트 재료 및 유전체 산화물과 같은) 절연 무기 금속 산화물 물질은 예컨대, 고밀도 DRAM 및 비-휘발성 메모리를 위한 커패시터에서 이들을 유전체 물질로서 눈에 띄게 만드는 높은 유전 상수로 인하여 "하이(high) k" 물질로 일컬어진다. 이러한 물질을 사용하는 것은 주어진 저장된 전하 요구를 위하여 훨씬 더 작고 간단한 커패시터 구조의 생성을 가능하게 하고, 미래의 회로 고안에 의하여 지시된 패킹 밀도(packing density)를 가능하게 할 수 있다. 이러한 물질의 하나는 탄탈륨 펜톡사이드(Ta205)이다. 물론 Ta205 는 또한 커패시터 유전체 이외의 다른 물질의 제조 및 DRAM 이외의 다른 회로에서 사용된다.
탄탈륨 펜톡사이드의 유전 상수는 약 25 내지 100을 넘는 범위에서 변화할 수 있다. 탄탈륨 펜톡사이드를 형성하는 전형적인 선행 기술의 방법은 비정질 상에서 최초의 증착을 일으키며, 또한 상기 범위의 가장 낮은 부분의 유전 상수를 결과한다. 따라서 후속적인 가열냉각(anneal) 공정은 비정질 상(amorphous phase)보다 현저하게 더 높은 유전 상수를 달성하기 위하여 물질을 다양한 결정질 상(crystalline phases)으로 바꾸는데 전형적으로 사용된다. 전형적인 비정질 증착 공정은 탄탈륨 유기금속화학을 이용하는 저압 화학적 증기 증착을 포함한다. 비정질 탄탈륨 펜톡사이드를 증착시키는 무기적 공정의 하나는 02/H2 플라즈마와 함께 TaF5를 사용하는 플라즈마 강화된 화학적 증기 증착을 이용한다.
본원 발명은 상기 문제들을 검토하여, 상기 결점들을 개선시키지만, 그에 제한된 것은 아니다. 본원 발명은 (상기 배경기술 설명, 명세서 또는 도면의 나머지 부분에 대한 다른 제한 참고문헌 또는 설명없이) 오직 기재된 바와 같이 그리고 균등론에 따라 첨부된 청구항에 의하여만 제한된다.
본원 발명의 바람직한 실시예는 다음의 첨부된 도면을 참고하여 이하에서 설명된다.
도 1은 챔버 안에 배치된 기판을 가진 공정 챔버의 도시이다.
도 2는 기판 단편의 도시이다.
도 3은 다른 기판 단편의 도시이다.
도 4는 또 다른 기판 단편의 도시이다.
도 5는 또 다른 기판 단편의 도시이다.
요약
본원 발명은 Ta205 포함층을 형성하는 방법을 포함한다. 이러한 일 실시예에서는 기판을 증착 챔버안에 배치하는 단계를 포함한다. H2O와 03 중 적어도 하나 및 TaF5를 포함하는 기체상의 전구물질은 Ta205 포함층을 기판위에 증착시키기에 효과적인 조건하에서 증착 챔버로 공급된다.
일 실시예에서, 기판은 증착 챔버안에 배치된다. 제 1 화학종은 TaF5를 포함하는 기체상의 제 1 전구물질로부터 제 1 화학종 단일층을 형성하기 위하여 챔버안의 기판위에 화학흡착된다. 화학흡착된 제 1 화학종은 제 1 화학종과 반응하기 위한 H2O와 03 중 적어도 하나를 포함하는 기체상의 제 2 전구물질과 접촉되어 Ta 및 O를 포함하는 단일층을 형성한다. 화학흡착 및 접촉은 기판위에 Ta205를 포함하는 물질 덩어리를 형성하기에 효과적인 조건하에서 연속적으로 반복된다.
그 밖의 다른 측면 및 실시예가 고찰된다.
바람직한 실시예의 상세한 설명
Ta205 포함층을 기판위에 형성하는 대표적인 방법은 도 1을 참고하여 최초로 설명된다. 예컨대 반도체 기판인 기판(12)가 그 안에 배치되어 있는 증착 챔버(10)이 도식적으로 나타나있다. 본 문서의 내용에서, "반도체 기판(semiconductor substrate)" 또는 "반도체성 기판"이라는 용어는 반도체성 웨이퍼(단독이거나 그 위에 다른 물질을 포함)와 같은 거대 반도체성 물질, 및 반도체성 물질층(단독이거나 그 위에 다른 물질을 포함)을 포함하는(이에 제한되지는 않음) 반도체성 물질을 포함하는 구조물(construction)를 의미하는 것으로 정의된다. "기판(substrate)"이라는 용어는 상기 설명된 반도체성 기판을 포함(이에 제한되지는 않음)하는 임의의 지지 구조를 말한다.
H20와 O3 중 적어도 하나 및 TaF5를 포함하는 기체상의 전구물질은 기판(12) 위에 Ta205 포함층(14)을 증착시키기에 효과적인 조건하에서 증착 챔버(10)로 공급된다. 이는 원자층 증착법(ALD)(예컨대 화학흡착 및 접촉법을 포함하는), 화학적 증기 증착법(CVD), 이들 및 다른 방법의 조합 뿐 아니라 다른 방법에 의하여 수행될 수 있다. 여기서는 2002년 4월에 출원되고, 발명자는 Brian A. Vaartstra인 "원자층 증착법 및 화학적 증기 증착법"이라는 명칭의 미국 계속 특허 출원 제 10/133,947호에 언급된 바와 같은 CVD와 ALD가 사용된다. 2002년 4월 25일에 출원된 본 10/133,947 출원은 참고문헌에 의하여 여기에 온전히 모두 첨부되어 있다.
도 1은 챔버(10)으로의 H20와 03 중 하나 또는 모두 및 별개의 TaF5 전구물질 공급 흐름(feed stream)을 도식적으로 도시한다. 물론 더 많은 또는 더 적은 전구물질 공급 흐름이 제공될 수 있다. 또한 공급 흐름은 챔버(10)으로 공급되기 이전에 조합되고 혼합될 수도 있다. 대표적인 진공 제어 인출/배출(drawdown/exhaust) 라인(16)은 기판으로부터 미반응 기체 및 부산물을 배출하기 위하여, 그리고 챔버 압력을 제어하기 위하여 챔버(10)으로부터 뻗어나간다. 증착 조건은 전구물질 중 적어도 하나 또는 모두의 플라즈마 생성을 포함할 수 있거나, 어떠한 전구물질의 플라즈마 생성도 없을 수 있다. 또한 이러한 플라즈마 생성은 증착 챔버(10)안에 및/또는 증착챔버로부터 멀리 떨어져 존재할 수도 있다.
TaF5는 실온의 환경 조건에서 고체이다. 이는 바람직하게는 40℃ 내지 110℃, 더욱 바람직하게는 60℃ 내지 80℃의 온도로 가열되고, 이에 의하여 승화(sublime)를 일으킨다. 예컨대 He와 같은 비활성 캐리어(carrier) 기체는 승화하는 고체위로 유동되어 TaF5 증기를 챔버로 옮길 수 있다. He에 대한 대표적인 유속은 14,000 cm3 부피의 증착 챔버에 대하여 5 sccm 내지 400 sccm 이다. H20는 버블러/증발기(bubbler/vaporizer)로부터, 14,000 cm3 부피의 반응기에 대하여 5 sccm 내지 400 sccm의 대표적인 유속을 가지는 챔버로 제공될 수 있다. H20 전구물질 공급 이외에도 또는 전구물질 공급을 대신하는, 대표적인 O3 전구물질 흐름 유동은 3 중량% 내지 15 중량%의 03, 나머지가 02인 공급 흐름을 가지는 25 sccm 내지 400 sccm의 03와 02의 혼합물이다. 이는 현존하는 또는 아직 개발되지 않은 적합한 오존 발생기로부터 생성될 수 있었다. 따라서 일 양태에서 본원 발명은 또한 챔버로 H20를 공급하지 않거나 또는 H2O와 조합한, O3와 02의 조합된 공급을 고려한다. 또한 및 그럼에도 불구하고, H2O, O3 및 02는 별개로 상이한 배타적인 시기에, 상이하며 부분적으로 겹치는 시기에, 또는 조합하여 공급될 수도 있다.
또한 증착 조건은 증착 챔버로 H20와 O3 중 적어도 하나 및 TaF5를 동시에 또는 각각 상이한 시기에 공급하는 것을 포함할 수 있다. 또한 각각 상이한 시기에 흘렀을 때, H20와 03 공급 중의 적어도 하나 및 TaF5의 약간은 제때에 겹치거나 또는 겹치지 않을 수 있다.
바람직한 조건은 약 200℃ 내지 약 400℃, 더욱 바람직하게는 약 250℃ 내지 약 300℃, 및 더욱더 바람직하게는 적어도 275℃의 기판 온도를 포함한다. 또한 증착 조건은 바람직하게는 약 1 x 10-7 Torr 내지 약 10 Torr, 더욱 바람직하게는 약 1 x 10-3 Torr 내지 약 10 Torr의 압력 범위를 가지는 대기중 보다 낮은 압력이다.
그럼에도 불구하고, 조건은 바람직하게는 Ta205의 적어도 대부분(majority)을 처음에 증착된 바와 같은 001 지향의 육방정상(001 oriented hexagonal phase)으로 결정화되도록 형성하는데 효과적이며, 물질이 그위에 증착되는 기판(12)의 외부 표면이 실질적으로 결정질인지 또는 실질적으로 비정질인지 여부에 관계없다. 본 문서의 내용에서, "실질적으로 결정질" 및 "실질적으로 비정질"은 상기 언급한 결정질 또는 비정질 속성의 90% 이상을 가진 층을 정의한다. 덜 바람직한 실시예에서, 증착은 Ta205의 대부분 보다 적은 부분을 처음에 증착된 바와 같은 001 지향의 육방정상으로 결정화되도록 형성할 수 있다. 이러한 덜 바람직한 실시예에서, 최초로 증착된 층을 가진 기판은 이후 Ta205의 적어도 대부분을 001 지향의 육방정상으로 결정화되도록 형성하기에 효과적인 약 400℃ 내지 800℃의 온도에서 가열냉각될 수도 있다. 이러한 가열냉각은 최초의 증착이 일어났던 챔버이외의 동일하거나 상이한 챔버에서 일어날 수 있다.
조건이 H20와 03 중 적어도 하나 및 TaF5를 각각 상이한 시기에 증착 챔버로 공급하는 것을 포함하는 경우에, 조건은 이러한 각각 상이한 시기의 중간 언제라도 챔버에 비활성 정화 기체(inert purge gas)를 공급하지 않을 수도 있다. 실시예만에 의한 다른 방법으로, 조건은 검출가능한 기체상의 전구물질이 전혀 챔버로 공급되지 않는 각각의 상이한 시기의 중간 시기의 기간을 포함할 수도 있으며, 비활성 정화 기체는 적어도 얼마간의 중간 시기의 기간동안 챔버로 공급될 수 있다. 그럼에도 불구하고 그리고 한가지 바람직한 방법에서, 조건은 증착 챔버로 공급되는 검출가능한 수준의 H2가 없는 것이다.
하나의 대표적인 실시화(reduction-to-practice example)는 챔버 안에서 기체상의 H20와 03 중 적어도 하나 및 TaF5의 반응 그리고 후속적으로 기판위에 Ta205를 포함하는 물질을 증착하는 단계를 포함하는 조건을 가진 펄스된(pulsed) 전구물질 방법 중에서 플라즈마 없는 CVD에서 이용하였다/CVD를 가져왔다. 구체적으로는, Ta205는 550번의 주기 이후, 1800Å의 Ta205의 층을 형성하기 위하여 TaF5 및 별개의 수증기/스팀(steam) 펄스를 사용하여 증착되었으며, 이는 증착된 바와 같이 고도로 001 지향된 육방정상이었으며, 2 원자% 미만의 불소를 가졌다. 기판 온도는 275℃ 였다. TaF5 펄스는 70℃ 저장기(reservoir)로부터 각 1초 동안 측정되지 않았으며(unmetered), H20 펄스는 각 1초 동안 10 sccm 이었다. 반응물은 아르곤(30 sccm)으로 1초 동안 정화되었고, 각각의 TaF5 및 오존 펄스 이후에 2초 동안 펌프로 퍼내어졌다. 상기 정화/펌핑은 모든 과잉 수증기를 정화하는데 있어 수득되는 비-제한적인 CVD 증착 속도의 견지에서 명백하게 효과적이지 않다.
TaF5 증기에 대한 바람직한 펄스 시간은 0.1초 내지 5초, 더욱 바람직하게는 0.2초 내지 2초이다. H20 및/또는 03 증기에 대한 바람직한 펄스 시간은 0.1초 내지 10초, 더욱 바람직하게는 1초 내지 3초이다.
대표적인 원자층 증착법은 도 2-4를 참고하여 설명된다. 도 2는 적합한 증착 챔버안에 배치되는 기판(20)을 도시한다. TaF5를 포함하는 기체상의 제 1 전구물질은 제 1 화학종을 기판위에 화학흡착하기 위하여 챔버 안의 기판으로 공급되어 기판위에 제 1 화학종 단일층을 형성할 것이다. 물론, 제 1 화학종 단일층은 기판 표면을 완전히 포화시키지 못할 수 있으며, 이에 의하여 불연속적일 수 있다. 도 2는 TaFx 화학종과 같은 대표예를 도시하며, 여기서 "x"는 5 미만이다.
도 3을 참고하면, 화학흡착된 제 1 화학종은 제 1 화학종과 반응하기 위한 H20와 03 중 적어도 하나를 포함하는 기체상의 제 2 전구물질과 접촉되어 Ta와 O 모두를 포함하는 단일층을 형성한다. 도 3은 "x"는 2.5 미만이며 대부분 03 노출로부터 생성되는 Ta-Ox, 및 대부분 H20 노출로부터 생성되는 Ta-(OH)y의 두가지 물질을 도시한다. 또한 표면 화학종은 예컨대 Ta(O)x(OH)y와 같은 이들의 조합일 수 있다. 제 1 화학종은 챔버안의 기판 위에 화학흡착되어 TaF5를 포함하는 기체상의 제 1 전구물질로부터 제 1 화학종 단일층을 형성한다.
도 4는 TaF5를 포함하는 기체상의 제 1 전구물질에 대한 후속적인 노출, 성장하는 Ta205 덩어리에 제 1 화학종 화학흡착 및 TaOx와 Ta(OH)y의 변형을 다시 일으키는 것을 도시한다. 따라서 그리고 실시예만에 의하여, 이러한 화합흡착 및 접촉은 기판위에 Ta205로 구성된 또는 Ta205로 본질적으로 구성된 물질 덩어리를 형성하기에 효과적인 조건하에서 연속적으로 반복될 수 있다. 적용가능한, 바람직하고 대표적인 공정 조건은 상기 설명된 바와 다르다. 가장 바람직하게는, 연속적인 반복단계는 Ta205의 적어도 대부분을 최초로 증착된 바와 같은 001 지향의 상으로 결정화되도록 형성하기에 효과적이다.
또 다른 바람직한 일 실시예에서, 시간 기간은 검출가능한 기체상의 전구물질이 전혀 챔버로 공급되지 않으며, 만약 필요하다면 이러한 시기의 중간 기간동안 비활성 정화 기체가 챔버에 공급되는 중간 화학흡착 및 접촉이 제공될 수도 있다. 또한 기체상의 제 1 또는 제 2 전구물질은 기능공이 선택하는 바에 따라, 화학흡착 및 접촉의 연속적인 반복동안 한번 이상 조성이 변할 수도 있다. 또한 제 1 화학종은 기판위에 연속적으로 또는 불연속적으로 형성될 수도 있다. 또한 만약 적어도 연속적으로 반복하는 단계를 몇 번 거친 후 필요하다면, 증착 메커니즘은 CVD로 넘겨지거나, CVD로 시작하여 ALD로 넘겨질 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 증착된 덩어리는 기판위에 형성된 Ta205를 포함하거나, Ta205로 본질적으로 구성되거나, 또는 Ta205로 구성될 수 있다.
도 5는 기판(50)의 제조에 있어서의 한가지 대표적인 바람직한 적용을 도시한다. 이는 그 위에 형성된 커패시터 구조(54)를 가지는 몇몇 기본적인 기판 물질 또는 물질(52)를 포함한다. 커패시터(54)는 이들 사이에 끼워진 커패시터 유전체 구역(75)를 가지는 제 1 커패시터 전극(56) 및 제 2 커패시터 전극(58)을 각각 포함한다. 커패시터 유전체 구역(75)의 일부 또는 모두는 바람직하게는 전술된 방법에 의하여 증착된 Ta205를 포함한다. 상기 방법으로 제조된 대표적인 실시화 커패시터는 높은 10-8 amps/cm2 범위에서 누출을 가지는 100에 가까운 유전 상수를 보인다. 한 대표적인 구체적 실시예는 상기 방법에 따라 390Å 두께의 박막에 증착된 Ta205로 본질적으로 구성된 커패시터 유전체 구역을 가지는 1000Å 두께의 스퍼터된(sputtered) 백금 커패시터 전극을 이용하였다. 이러한 박막은 70℃, 1초 펄스의 TaF5, 16℃, 5 sccm, 0.5초 펄스의 H20 증기, 30 sccm의 1초 아르곤 정화 펄스 및 TaF5와 H20 펄스 중간 이후의 3초 펌핑(pumping), 250℃의 기판 온도, 및 각각 이러한 500번의 주기(cycle)를 사용하여 증착된다. 상기 물질의 유전 상수는 45였으며, 전류 누출은 10-8 amps/cm2 수준이었다.
다른 대표적이고 더 우수한 생성물은 각각이 로듐과 백금의 조합을 포함하는 500Å 두께의 상부 및 하부 전극을 이용하여 수득되었다. 유전체 박막은 본질적으로 1330Å 두께의 박막에 증착된 탄탈륨 펜톡사이드로 구성된다. 전구물질 펄스는30 sccm의 1초 아르곤 정화 펄스 및 TaF5와 H20 펄스 중간 이후의 3초 펌핑을 가지는 70℃, 1초 펄스의 TaF5, 주위 실온 조건, 5 sccm, 0.5초 펄스의 H20였다. 기판 온도는 275℃였으며, TaF5와 H20 펄스는 각각 800 주기동안 수행되었다. 결정질 상은 지배적으로 001 육방정상 지향이었으며, 상기 물질은 약 100의 유전상수를 가졌고, 전류 누출은 높은 10-8 amps/cm2 범위였다.
기판은 증착 챔버안에 배치된다. H2O와 03 중 적어도 하나 및 TaF5를 포함하는 기체상의 전구물질은 기판위에 Ta205 포함층을 증착시키기에 효과적인 조건하에서 증착 챔버에 공급된다. 기판은 증착 챔버안에 배치된다. 제 1 화학종은 제 1 화학종 단일층을 형성하기 위하여 TaF5를 포함하는 기체상의 제 1 전구물질로부터 챔버 안의 기판위로 화학흡착된다. 화학흡착된 제 1 화학종은 제 1 화학종과 반응하기 위한 H20와 03 중 적어도 하나를 포함하는 기체상의 제 2 전구물질과 접촉되어 Ta과 0 를 포함하는 단일층을 형성한다. 화학흡착 및 접촉은 기판위에 Ta205를 포함하는 물질 덩어리를 형성하기에 효과적인 조건하에서 연속적으로 반복된다.

Claims (74)

  1. 다음을 포함하고, 기판(substrate) 위에 Ta205 포함층(comprising layer)을 형성하는 방법:
    증착 챔버안에 기판을 배치하는 단계; 및
    기판위에 Ta205 포함층을 증착시키기에 효과적인 조건하에서 H20와 03 중 적어도 하나 및 TaF5를 포함하는 기체상의 전구물질을 증착 챔버에 공급하는 단계.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 Ta205의 적어도 대부분을 최초에 증착된 바와 같은 001 지향의 육방정상(001 oriented hexagonal phase)으로 결정화되도록 형성하기에 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 Ta205의 적어도 대부분보다 적은 부분을 처음에 증착된 바와 같은 001 지향의 육방정상으로 결정화되도록 형성하기에 효과적이며, 400℃ 내지 800℃의 온도에서의 가열냉각(annealing)은 Ta205의 적어도 대부분을 최초로 증착된 층과 같은 001 지향의 육방정상으로 결정화되도록 형성하기에 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 Ta205 포함층은 실질적으로 결정질인 기판 외부 표면위에 증착되고, 상기 조건은 Ta205의 적어도 대부분을 최초로 증착된 바와 같은 001 지향의 육방정상으로 결정화되도록 형성하기에 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 상기 증착 챔버에 H20와 03 중 적어도 어느 하나 및 TaF5를 동시에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 상기 증착 챔버에 H20와 03 중 적어도 어느 하나 및 TaF5를 각각 상이한 시기에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 조건은 상기 각각 상이한 시기의 중간 시기에 챔버로의 어떠한 비활성 정화 기체 공급도 없음을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 검출가능한 기체상의 전구물질이 상기 챔버로 공급되지 않는 상기 각각 상이한 시기의 중간 시기의 기간을 더 포함하며, 비활성 정화 기체는 적어도 얼마 동안의 상기 중간 시기의 기간 동안에 챔버로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 H20와 03 중 적어도 하나 및 TaF5의 일부 공급은 제때에(in time) 겹치는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 H20와 03 중 적어도 하나 및 TaF5 공급 어느 것도 제때에 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 상기 전구물질 중 하나 이상의 플라즈마 생성을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 플라즈마 생성은 상기 증착 챔버 안에서 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 플라즈마 생성은 증착 챔버로부터 멀리 떨어져 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 상기 전구물질의 플라즈마 생성이 없음을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1항에 있어서, H20는 상기 기체상의 전구물질 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1항에 있어서, 03는 상기 기체상의 전구물질 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 기체상의 전구물질은 03와 O2의 조합된 공급을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 1항에 있어서, 상기 기체상의 전구물질은 H20와 03를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 조건은 상기 H2O와 O3의 조합된 공급을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 1항에 있어서, 상기 기체상의 전구물질은 H2O, 03, 및 O2를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 조건은 상기 H20, O3 및 02의 조합된 공급을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 상기 증착 챔버로 어떠한 검출가능한 수준의 H2 공급도 없음을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 200℃ 내지 400℃의 기판 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 250℃ 내지 300℃의 기판 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 1 x 10-7 내지 10 Torr의 챔버 압력을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 1 x 10-3 내지 10 Torr의 챔버 압력을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 원자층 증착법(atomic layer deposition)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 화학적 증기 증착법(chemical vapor deposition)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 1항에 있어서, 상기 조건은 일 시기의 기간동안 원자층 증착 및 또 다른 시기의 기간동안 화학적 증기 증착을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 1항에 있어서, 상기 층을 커패시터 유전체 구역의 적어도 일부로서 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 다음을 포함하고, Ta205 포함층을 기판위에 형성하는 방법:
    기판을 증착 챔버 안에 배치하는 단계; 및
    최초에 증착된 바와 같은 001 지향의 육방정상으로 결정화되기 위한 상기 Ta205의 적어도 대부분을 가지는 Ta205 포함층을 상기 기판위에 증착시키기에 효과적인 조건하에서 TaF5 및 H2O를 포함하는 기체상의 전구물질을 상기 증착 챔버로 공급하는 단계.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 O3 를 상기 증착 챔버로 공급함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 TaF5 및 H20를 동시에 상기 증착 챔버로 공급함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 TaF5 및 H20를 각각 상이한 시기에 상기 증착 챔버로 공급함을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 조건은 상기 각각 상이한 시기의 중간 언제라도 챔버로의 어떠한 비활성 정화 기체 공급도 없음을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 34항에 있어서, 검출가능한 기체상의 전구물질이 상기 챔버로 전혀 공급되지 않는 상기 각각 상이한 시기의 중간 기간을 더 포함하며, 비활성 정화 기체는 상기 중간 기간의 적어도 얼마동안 챔버로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 34항에 있어서, 상기 TaF5 및 H20 공급의 일부는 제때에 겹치는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 34항에 있어서, 상기 TaF5 및 H20 공급 중 어느 것도 제때에 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 상기 전구물질의 하나 이상의 플라즈마 생성을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 39항에 있어서, 상기 플라즈마 생성은 상기 증착 챔버안에서 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 39항에 있어서, 상기 플라즈마 생성은 상기 증착 챔버로부터 멀리 떨어져 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 상기 전구물질의 플라즈마 생성이 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 어떠한 검출가능한 수준의 H2도 상기 증착 챔버로 공급하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 200℃ 내지 400℃의 기판 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 250℃ 내지 300℃의 기판 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 1 x 10-7 내지 10 Torr의 챔버 압력을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 1 x 10-3 내지 10 Torr의 챔버 압력을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 원자층 증착법을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 화학적 증기 증착법을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 제 31항에 있어서, 상기 조건은 일 시기의 기간 동안 원자층 증착법 및 또 다른 시기의 기간 동안 화학적 증기 증착법을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 제 31항에 있어서, 상기 층을 적어도 커패시터 유전체 구역의 부분으로서 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 다음을 포함하고, 기판 위에 Ta205 포함층을 형성하는 원자층 증착법:
    기판을 증착 챔버 안에 배치하는 단계;
    TaF5를 포함하는 기체상의 제 1 전구물질로부터 상기 챔버 안의 기판 위에 제 1 화학종 단일층을 형성하기 위하여 제 1 화학종을 화학흡착하는 단계;
    상기 화학흡착된 제 1 화학종을 제 1 화학종과 반응하기 위한 H20와 O3 중 적어도 하나를 포함하는 기체상의 제 2 전구물질과 접촉시켜 Ta 및 O을 포함하는 단일층을 형성하는 단계 ; 및
    상기 기판 위에 Ta205를 포함하는 물질의 덩어리를 형성하기에 효과적인 조건하에서 상기 화학흡착 및 접촉을 연속적으로 반복하는 단계.
  53. 제 52항에 있어서, 검출가능한 기체상의 전구물질이 전혀 상기 챔버로 공급되지 않는 상기 화학흡착 및 접촉의 중간 시기의 기간을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  54. 제 52항에 있어서, 검출가능한 기체상의 전구물질이 전혀 상기 챔버로 공급되지 않는 상기 화학흡착 및 접촉의 중간 시기의 기간을 더 포함하며, 비활성 정화 기체가 상기 중간 시기의 기간 중 적어도 얼마 동안 상기 챔버로 공급되는 단계를 더 포함하는 방법.
  55. 제 52항에 있어서, 상기 기체상의 제 2 전구물질의 조성은 연속적으로 반복되는 단계 동안 한번 이상 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 제 52항에 있어서, 상기 제 1 화학종은 상기 기판위에(over) 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 제 52항에 있어서, 적어도 몇몇 연속적으로 반복하는 단계 이후에, 상기 제 1 및 제 2 기체상의 전구물질을 사용하여 물질 덩어리 위에 Ta205를 화학적 증기 증착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  58. 제 52항에 있어서, 상기 연속적으로 반복하는 단계는 상기 Ta205의 적어도 대부분을 최초에 증착된 바와 같은 001 지향의 육방정상으로 결정화되도록 형성하기에 효과적임을 특징으로 하는 방법.
  59. 제 52항에 있어서, 상기 조건은 상기 Ta205의 대부분보다 더 적은 부분을 최초에 증착된 바와 같은 001 지향의 육방정상으로 결정화되도록 형성하기에 효과적이며, 400℃ 내지 800℃의 온도에서의 가열냉각(annealing)은 Ta205의 적어도 대부분을 최초로 증착된 층과 같은 001 지향의 육방정상으로 결정화되도록 형성하기에 효과적인 것을 특징으로 하는 방법.
  60. 제 52항에 있어서, 상기 Ta205는 실질적으로 결정질인 기판 외부 표면 위에 증착되며, 상기 연속적인 반복단계는 Ta205의 적어도 대부분을 최초로 증착된 바와 같은 001 지향의 육방정상으로 결정화되도록 형성하기에 효과적임을 특징으로 하는 방법.
  61. 제 52항에 있어서, 제 1 및 제 2 전구물질 중 하나 이상의 플라즈마 생성을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  62. 제 61항에 있어서, 상기 플라즈마 생성은 상기 증착 챔버 안에 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  63. 제 61항에 있어서, 상기 플라즈마 생성은 상기 증착 챔버로부터 멀리 떨어져 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  64. 제 52항에 있어서, 상기 화학흡착 및 접촉은 상기 전구물질의 플라즈마 생성이 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  65. 제 52항에 있어서, 상기 기체상의 제 2 전구물질은 H2O를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  66. 제 52항에 있어서, 상기 기체상의 제 2 전구물질은 O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  67. 제 52항에 있어서, 상기 기체상의 제 2 전구물질은 O3 및 O2를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  68. 제 52항에 있어서, 상기 기체상의 제 2 전구물질은 H20 및 O3를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  69. 제 52항에 있어서, 상기 기체상의 제 2 전구물질은 H20, O3, 및 O2를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  70. 제 52항에 있어서, 상기 화학흡착 및 접촉은 200℃ 내지 400℃의 기판 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  71. 제 52항에 있어서, 상기 화학흡착 및 접촉은 250℃ 내지 300℃의 기판 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  72. 제 52항에 있어서, 상기 화학흡착 및 접촉은 1 x 10-7 내지 10 Torr의 챔버 압력을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  73. 제 52항에 있어서, 상기 화학흡착 및 접촉은 1 x 10-3 내지 10 Torr의 챔버 압력을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  74. 제 52항에 있어서, 상기 층을 적어도 커패시터 유전체 구역의 부분으로서 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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