KR100464855B1 - 박막 형성 방법과, 이를 이용한 커패시터 형성 방법 및트랜지스터 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
원자층 적층을 이용한 박막 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 장치의 커패시터 형성 방법과 트랜지스터 형성 방법이 개시되어 있다. 기판 상에 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체를 포함하는 제1반응 물질을 도입한다. 그리고, 상기 제1반응 물질의 일부를 상기 기판 상에 화학적으로 흡착시킨다. 이어서, 상기 기판 상에 산소를 포함하는 제2반응 물질을 도입하여 상기 제2반응 물질의 일부를 기판 상에 화학적으로 흡착시킴으로서 상기 기판 상에는 고체 물질이 형성된다. 상기 고체 물질은 박막 형태로 형성할 수 있기 때문에 커패시터 유전막으로 응용하거나 트랜지스터의 게이트 유전막으로 응용할 수 있다.
Description
본 발명은 박막 형성 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원자층 적층(atomic layer deposition : ALD)을 이용한 박막 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 장치의 커패시터 형성 방법과 트랜지스터 형성 방법에 관한 것이다.
메모리 셀 영역의 축소에 따른 셀 커패시턴스의 감소는 반도체 메모리 장치의 집적도 증가를 어렵게 한다. 셀 커패시턴스의 감소는 메모리 셀의 데이터 독출 능력(readability)을 열화시키고, 소프트 에러율(soft error rate)을 증가시키며, 저전압에서 동작하는 것을 어렵게 한다. 이에 따라, 셀이 차지하는 면적에 영향을 미치지 않으면서 셀 커패시턴스를 증가시키기 위한 여러 가지 기술들이 개발되고 있다.
한정된 셀 영역 내에서 커패시턴스를 증가시키기 위하여 커패시터의 유전막을 박막으로 형성하는 방법 또는 커패시터의 하부 전극을 실린더나 핀과 같은 구조로 형성하여 상기 커패시터의 유효 면적을 증가시키는 방법 등이 제안되었다. 그러나, 1 기가비트(giga bit) 이상의 다이내믹 랜덤 억세스 메모리(DRAM)에서는 이러한 방법들로 메모리 장치를 작동시키기에 충분한 높은 커패시턴스를 얻기가 어렵다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 높은 유전 상수(κ)를 갖는 유전막, 예를 들어 Ta2O5, Y2O3, HfO2, ZrO2, Nb2O5, BaTiO3또는 SrTiO3막을 커패시터의 유전막으로 사용하는 방법이 활발히 연구되고 있다.
현재까지는 높은 열 안정성을 갖는 탄탈륨 산화막(Ta2O5)이 널리 사용되고 있다. 그러나, 상기 Ta2O5막은 폴리실리콘과 같은 하부 전극과 쉽게 반응하는 문제점을 갖고 있다. 즉, 커패시터의 하부 전극으로 폴리실리콘을 사용하는 경우, 상기Ta2O5막의 형성 과정 또는 형성 후의 열처리 과정에서 Ta2O5막에 함유되어 있는 산소가 폴리실리콘층의 실리콘과 반응하여 폴리실리콘층을 산화시키게 된다. 그리고, 상기 산소의 반응으로 인하여 상기 Ta2O5막 내의 산소가 부족하게 되어 결과적으로 누설 전류를 증가시킨다.
따라서, 최근에는 커패시터 하부 전극으로서 상기 Ta2O5막과 반응하지 물질, 예컨대 Pt, Ru, Ir 등의 희금속이나 TiN 등의 도전성 금속 질화물을 사용한다. 그러나, 희금속 또는 도전성 금속 질화물을 하부 전극으로 사용하는 경우에는 아래의 문제점이 발생한다.
구체적으로, 상기 Ta2O5막은 TaCl5, Ta(OCH3)5, Ta(OC2H5)5, Ta(OC3H7)5, Ta(OC4H9)5, Ta(OC2H5)(OC3H7)4, Ta(OC2H5)4(DMAE)(Ta(OC2H5)4[OC2H5N(CH3)2], 테트라에톡시 탄탈륨 디메틸아민에톡사이드, Tetraethoxy Tantalum DiMethylAminoEthoxide : 이하 "TAT-DMAE"라 한다) 등을 탄탈륨 소스로 사용하고, O2, H2O, H2O2, N2O, -OH를포함하는 알콜류 등의 산소 소스를 산화제로 사용하여 산소 분위기에서 증착한다. 그러나, 상기 탄탈륨 소스 및 산화제의 조합은 상기 하부 전극을 산화시킴으로서 상기 Ta2O5막의 도포성에 매우 나쁜 영향을 미치게 된다. 일례로, 루테늄(Ru)을 하부 전극으로 사용하는 경우, Ru 표면이 상기 산소 소스로 인해 산화되어 RuO2를 생성함으로서 상기 Ta2O5막의 형성을 방해한다. 이러한 현상은 특히 종횡비(aspcet ratio)가 큰 실린더형 또는 콘케이브(concave)형 커패시터의 유전막으로 Ta2O5막을 사용하는 경우에 두드러지게 발생하는데, 실린더형 개구부 하부의 루테늄 전극 상에는 Ta2O5막이 증착되지 않는 반면, 개구부 상부에는 Ta2O5막이 두껍게 증착되어 Ta2O5막의 단차 도포성이 매우 나빠지는 결과를 초래한다.
또한, 상기 유전막과 같은 박막들은 화학기상증착(CVD), 저압화학기상증착(LPCVD), 플라즈마-강화 화학기상증착(PECVD) 및 스퍼터링 등의 증착 방법들을 사용하여 증착된다. 그러나, 상기 CVD에 근거한 방법들은 상대적으로 높은 온도에서 박막의 증착이 이루어지기 때문에, 디바이스에 불리한 열적 효과를 줄 수 있다. 또한, 상기 CVD에 근거한 박막은 불균일한 두께를 가지며, 단차 도포성이 양호하지 못하다.
본 발명의 제1목적은, 높은 유전 상수를 갖고, 단차 도포성이 양호하고, 우수한 누설 전류 특성을 갖는 박막을 원자층 적층 방법으로 형성하기 위한 방법을제공하는 데 있다.
본 발명의 제2목적은, 높은 종횡비를 갖는 하부 전극 상에 산화가 억제됨과 동시에 높은 유전 상수를 갖고, 단차 도포성이 양호하고, 우수한 누설 전류 특성을 갖는 커페시터의 유전막을 형성하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제3목적은, 계면에서의 산화 반응으로 인한 산화를 최소화시킨 트랜지스터의 게이트 유전막을 형성하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자층 적층에 의한 박막 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2는 본 발명의 증착 온도에 따른 산화 탄탈륨 티타늄(TaTiO)막의 증착율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 증착 사이클에 따른 TaTiO막의 두께를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 포스트 열처리 전후의 TaTiO막의 결정 상태를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 TaTiO막의 깊이 프로파일을 측정한 그래프이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD방법에 의하여 제조한 유전막을 갖는 커패시터의 누설 전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD방법에 의하여 제조한 유전막의 두께 변화에 따른 실효 두께를 측정한 결과는 나타내는 그래프이다.
상기 제1목적을 달성하기 위한 본 발명은, a) 기판 상에 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체를 포함하는 제1반응 물질을 도입하여 상기 제1반응 물질의 일부를 상기 기판 상에 화학적으로 흡착시키는 단계 및 b) 상기 기판 상에 산소를 포함하는 제2반응 물질을 도입하여 상기 제2반응 물질의 일부를 기판 상에 화학적으로 흡착시킴으로서 상기 기판 상에 고체 물질을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제2목적을 달성하기 위한 본 발명은, a) 기판 상에 커패시터의 하부 전극을 형성하는 단계와, b) 상기 하부 전극 상에 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체를 포함하는 제1반응 물질과, 산소를 포함하는 제2반응 물질 및 불활성 가스를 포함하는 퍼지 가스를 단속적으로 도입하여 상기 기판 상에 제1반응 물질 및 제2반응 물질의 일부는 화학적으로 흡착시키고, 화학적으로 흡착하지 않은 제1반응 물질 및 제2반응 물질은 퍼지시킴으로서 상기 기판 상에 산화 탄탈륨 티타늄을 함유하는 커패시터의 유전막을 형성하는 단계 및 c) 상기 유전막 상에 상부 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제3목적을 달성하기 위한 본 발명은, a) 기판 상에 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체를 포함하는 제1반응 물질과, 산소를 포함하는 제2반응 물질 및 불활성 가스를 포함하는 퍼지 가스를 단속적으로 도입하여 상기 기판 상에 제1반응 물질 및 제2반응 물질의 일부는 화학적으로 흡착시키고, 화학적으로 흡착하지 않은 제1반응 물질 및 제2반응 물질은 퍼지시킴으로서 상기 기판 상에 산화 탄탈륨 티타늄을 함유하는 게이트 유전막을 형성하는 단계와, b) 상기 게이트 유전막 상에 전극 물질을 포함하는 게이트 전극을 형성하는 단계 및 c) 상기 게이트 전극을 마스크로 사용하는 이온 주입을 수행하여 상기 기판에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 상기 방법을 통하여 높은 유전 상수, 우수한 단차 도포성 및 누설 전류 특성을 갖는 산화 탄탈륨 티타늄을 함유하는 박막을 형성한다. 그리고, 본 발명은 상기 산화 탄탈륨 티타늄 박막을 커패시터의 유전막 또는 트랜지스터의 게이트 산화막으로 응용한다. 따라서, 높은 집적도를 요구하는 반도체 장치의 제조에 적극적으로 응용할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 원자층 적층에 의한 박막 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1a를 참조하면, 실리콘과 같은 반도체 물질로 이루어진 기판(1)을 증착 챔버(도시되지 않음) 내에 위치시킨 다음, 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체를 포함하는 제1반응 물질(2)을 상기 증착 챔버 내부에(기판 상부에) 도입시킨다. 상기 탄탈륨 전구체의 예로서는 TaCl5, Ta(OCH3)5, Ta(OC2H5)5, Ta(OC3H7)5, Ta(OC4H9)5, Ta(OC2H5)(OC3H7)4, TAT-DMAE (DMAE는 - OC2H5N(CH3)2- 로서, '디메틸아민에톡사이드'라고 칭함) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하는 것이 바람직하지만, 2 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 티타늄 전구체의 예로서는 TiCl4, Ti(OCH3)4, Ti(OC2H5)4, Ti(OC3H7)4, Ti(OC4H9)4, Ti(OC2H5)(OC3H7)4, Ti(OC3H7)2(O2C11H19)2, Ti(OEt)2(DMAE)2(OEt는 - OC2H5-를 칭함), 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 그러나, 이들은 단독으로 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체를 서로 혼합하여 사용하는 것이 더 바람직하다. 상기 혼합 전구체의 예로서는 TAT-DMAE/Ti(OEt)2(DMAE)2(이하, 'TT'라 칭함), Ta(OC2H5)5/Ti(OC2H5)4등을 들 수 있다. 상기 혼합 전구체는 동일 라인을 통하여 혼합된 상태로 기판(1) 상에 도입되는 것일 바람직하다. 그리고, 상기 제1반응 물질(2)은 캐리어 가스로서 불활성 가스에 의해 상기 증착 챔버로 도입된다. 상기 불활성 가스의 예로서는 Ar 가스, N2가스, 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
도 1b를 참조하면, 상기 제1반응 물질(2)이 도입됨으로서, 상기 제1반응 물질(2)의 제1부분이 상기 기판(1) 상에 화학적으로 흡착된다. 이에 따라, 상기 제1부분은 상기 기판(1)의 표면 상에 층(4)을 형성한다. 그러나, 상기 제1반응 물질(2)의 제2부분은 상부에 물리적으로 흡착된다. 즉, 상기 화학 흡착된 층(4)에느슨하게 결합되어 있다. 이어서, 상기 캐리어 가스로 사용한 불활성 가스를 다시 상기 챔버 내로 도입하여 상기 챔버를 퍼지시킨다. 상기 퍼지 결과, 화학적으로 흡착되지 않은 상기 제2부분은 상기 챔버로부터 제거된다. 이에 따라, 상기 기판(1) 상에는 제1반응 물질(2)의 화학 흡착 층(4)이 남는다.
도 1c를 참조하면, 상기 챔버 내부에 제2반응 물질(6)을 도입시킨다. 상기 제2반응 물질(6)의 예로서는 O2, O3, H2O, H2O2, N2O, -OH기를 포함하는 알콜류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하는 것이 바람직하지만, 2 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 특히, 상기 제2반응 물질(6)은 자외선, 플라즈마 또는 리모트 플라즈마에 의해 활성화시킨 상태로 상기 챔버에 도입시키는 것이 바람직하다. 즉, 플라즈마 생성기에 의해 형성된 오존(O3), 플라즈마 O2, 리모트 플라즈마 O2또는 플라즈마 N2O 등을 일 예로 들 수 있다. 그리고, 오존 발생기에 의해 형성된 산소 가스와 O3가스를 다른 예로 들 수 있다. 상기 제2반응 물질(6)의 도입 결과, 상기 제1반응 물질(2)의 화학 흡착된 층(4)과 상기 제2반응 물질(6)이 반응한다. 이에 따라, 상기 기판(1)의 표면 상에 원자층 단위의 고체 물질(8)이 형성된다. 즉, 상기 제1반응 물질(2)과 제2반응 물질(6)의 반응을 통하여 산화 탄탈륨 티타늄을 함유하는 고체 물질(8)이 상기 기판(1) 상에 형성된다.
도 1d를 참조하면, 상기 불활성 가스를 다시 상기 챔버 내로 도입하여 상기 챔버를 퍼지시킨다. 상기 퍼지 결과, 화학적으로 흡착하지 않은 제2반응 물질(6)은 상기 챔버로부터 제거된다. 따라서, 상기 기판(1) 상에 산화 탄탈륨 티타늄을 함유하는 고체 물질(8)이 완전하게 형성된다. 즉, 원자층 단위의 박막이 형성되는 것이다.
그리고, 상기 제1반응 물질의 도입, 제1반응 물질의 퍼지, 제2반응 물질의 도입 및 제2반응 물질의 퍼지를 반복적으로 수행함으로서, 도 1e에 도시된 바와 같이, 원하는 두께를 갖는 박막(8a)을 형성한다.
계속해서, 상기 박막(8a)을 형성한 다음, 상기 박막(8a)을 열처리한다. 상기 열처리는 650 내지 750℃의 온도 분위기에서 O3자외선을 조사하거나, 700 내지 800℃의 온도 분위기에서 활성화된 산소를 플로우시킴에 의해 이루어진다. 그리고, 상기 열처리는 수회에 걸쳐 반복할 수도 있다. 이는, 상기 박막에 생길 수 있는 산소 공공(vacancy)을 치유하기 위함이다. 따라서, 상기 열처리를 통하여 상기 박막(8a)은 치밀한 구조를 갖는다.
CVD 공정의 전구체로서 알려져 있는 탄탈륨 전구체, 티타늄 전구체 각각은 고온에서 분해되는 성질을 갖는다. 따라서, 본 발명의 상기 탄탈륨 전구체 및 티타늄 전구체를 동시에 사용한 ALD 공정은 200 내지 600℃의 온도, 바람직하게는 400℃ 이하의 온도에서 진행한다. 상기 탄탈륨 전구체, 티타늄 전구체 각각은 다른 전구체, 예컨대 할로겐화물 전구체에 비해 높은 증기압을 갖는다. 상기 증기압이 높다는 것은 기상으로 존재하는 분자수가 많다는 것을 의미하므로, 상기 탄탈륨 전구체 및 티타늄 전구체을 동시에 사용한 ALD 공정의 경우에는 챔버 내로 공급되는 전구체 가스의 양이 많아져서 단차진 부분의 바닥면으로 직접 공급되는 분자의 수가많아지게 된다. 따라서, 본 발명의 탄탈륨 전구체 및 티타늄 전구체는 다른 전구체에 비해 단차 도포성이 우수한 박막을 형성할 수 있게 한다.
그리고, CVD에 의해 박막을 형성할 경우에는 500℃ 이상의 고온에서 박막이 증착되기 때문에 높은 열 다발을 유발한다. 따라서, 20Å 이하로 두께를 제어하는 것이 매우 어렵다. 그러나, 본 발명의 ALD에 의해 상기 박막을 형성할 경우 수 Å 이내의 두께까지 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 저온에서 증착이 가능하고, 우수한 단차 도포성을 갖고, 두께 제어가 용이한 산화 탄탈륨 티타늄 박막을 형성할 수 있다. 그리고, 본 발명은 ALD에 의해 이루어지기 때문에 산화 탄탈륨 티타늄 박막에 함유되는 탄탈륨과 티타늄의 원자비(atomic ratio)를 용이하게 조정할 수 있다. 상기 원자비는 탄탈륨과 티타늄이 1 : 0.01 내지 0.2인 것이 바람직하다. 이와 같이, 상기 박막이 상기 원자비를 갖도록 조정함으로서 유전율 및 누설 전류 특성을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명은 TaTiO막을 형성하기 위한 것으로서, 이와 유사한 방법에 대한 예들이 대한민국 공개특허 2001-45961호, 대한민국 공개특허 2001-63452호 및 일본국 공개특허 2001-85423호에 개시되어 있다.
상기 대한민국 공개특허 2001-45961호에 의하면, 상기 TaTiO막을 형성하는 방법이 개시되어 있으나, 저압화학기상증착(LPCVD)에 의해 상기 TaTiO막의 증착이 이루어지기 때문에 본 발명의 ALD에 의한 TaTiO막을 형성하는 방법과는 다르다. 특히, 상기 대한민국 공개특허 2001-45961호에는 Ta 전구체와 Ti 전구체를 별도의 라인을 통하여 각각으로 도입시키는 방법이 개시되어 있다. 따라서, 동일 라인을 통하여 혼합 전구체를 도입하는 본 발명의 방법과는 분명히 다르다.본 발명과 같이 ALD 방법에 의해 막을 형성하는 경우 상기 대한민국 공개특허 2001-45961호에 개시되어 있는 저압화학기상증착법에 비해 저온으로 공정을 진행할 수 있으며 막의 두께 제어를 용이하게 수행할 수 있다. 때문에, 얇은 막을 형성하는 경우에 매우 유리하다. 특히, 본 발명과 같이 혼합 전구체를 사용하는 경우 챔버 내로 공급되는 전구체 가스의 양이 많아져서 단차 도포성이 우수한 막을 형성할 수 있다.그리고, 상기 대한민국 공개특허 2001-63452호에 의하면, Ta2O5막과 TiO2막을 포함하는 이중막(double layer)의 구조가 개시되어 있기 때문에 본 발명의 단일의 TaTiO막의 구조와는 분명히 다르다. 또한, 상기 일본국 공개특허 2001-85423호에 의하면, 상기 TaTiO막을 형성하는 방법이 개시되어 있으나, 화학기상증착(CVD)에 의해 상기 TaTiO막의 증착이 이루어지기 때문에 본 발명의 ALD에 의한 TaTiO막을 형성하는 방법과는 다르다.
이하, 본 발명의 방법을 통하여 형성한 박막의 특성에 대하여 설명하기로 한다.
전술한 방법에 있어서, 탄탄륨 전구체로서 TAT-DMAE을 이용하고, 티타늄 전구체로서 Ti(OEt)2(DMAE)2을 이용하고, 산화제로서 O3을 이용한 ALD 공정으로 TaTiO막을 증착한 후, 상기 TaTiO막의 여러 가지 특성들을 평가하였다. 이때, 상기 TAT-DMAE 및 Ti(OEt)2(DMAE)2의 혼합 전구체, 즉 TT의 도징 단계, Ar 퍼지 단계, O3도징 단계 및 Ar 퍼지 단계는 각각 4초, 4초, 2초 및 4초로 진행하였다. 그리고, 상기 챔버 온도를 200 내지 550℃까지 변화시켜가면서 ALD공정을 수행하였다.
증착율과 층착 온도와의 관계
도 2는 증착 온도에 따른 TaTiO막의 증착율을 나타낸 그래프이다. 상기 그래프에서, 수평축은 온도(℃)를 나타내고, 수직축은 증착율(depostion rate) (Å/사이클)을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 상기 TaTiO막의 증착 속도는 200℃의 증착 온도에서 최소 값을 가지며, 450℃의 증착 온도에서 급격히 증가하였다. 따라서, 상기 TaTiO막은 200 내지 450℃ 정도의 온도에서 ALD 특성을 나타내고, 450℃ 이상에서는 CVD특성을 나타낸다. 따라서, 상기 TaTiO막은 450℃ 미만의 온도에서, 바람직하게는 250 내지 350℃의 온도에서 증착하는 것이 바람직하다.
증착 사이클과 박막 두께와의 관계
도 3은 증착 사이클에 따른 TaTiO막의 두께를 나타낸 그래프이다. 상기 그래프에서, 수평축은 증착 사이클을 나타내고, 수직축은 막 두께를 나타낸다. 증착 공정은 400℃에서 수행하였다.
도 3을 참조하면, TaTiO막은 400℃ 근방에서 ALD 특성을 갖기 때문에, 증착 사이클에 따라 상기 TaTiO막의 두께가 선형적으로 증가하였다. 따라서, 상기 TT 및 O3을 이용한 ALD 공정으로 증착된 TaTiO막은 우수한 두께 제어 및 균일도를 가지며 패턴 로딩 효과를 감소시킴을 알 수 있다. 또한, 상기 TT 및 O3을 이용한 ALD 공정으로 증착된 TaTiO막에 의하면, 10:1 이상의 높은 종횡비를 갖는 구조물에서 약 90% 이상의 우수한 단차 도포성(구조물의 상부와 하부에서의 두께 비)이 얻어졌다.
포스트 열처리와 박막 결정화의 관계
도 4는 포스트 열처리 전후의 TaTiO막의 결정 상태를 X-선 회절 분석기(XRD)로 분석한 결과를 그래프이다. 상기 그래프에서, A는 포스트 열처리 이전의 TaTiO막의 결정 상태를 나타내고, B는 약 650℃의 온도에서 활성화된 산소를 플로우시키는 열처리를 수행한 후의 TaTiO막의 결정 상태를 나타내고, C는 약 700℃의 온도에서 활성화된 산소를 플로우시키는 열처리를 수행한 후의 TaTiO막의 결정 상태를 나타낸다.
도 4를 참조하면, A의 증착된(as-deposited) 상태의 TaTiO막 및 B의 TaTiO막의 결정 상태는 비정질 상태인 것을 확인할 수 있다. 그리고, C의 경우에는 피크가 나타나므로 C의 TaTiO막의 결정 상태는 비정질 상태가 아닌 것을 확인할 수 있다. 이는, 상기 700℃의 온도에서 활성화된 산소를 플로우시키는 열처리를 수행할 경우 비정질 상태의 TaTiO막이 사방정계 구조(orthorhombic system)의 결정질 상태로 변화하기 때문이다. 따라서, 상기 TaTiO막을 형성한 후에 650 내지 750℃의 온도 분위기에서 O3자외선을 조사하거나, 700 내지 800℃의 온도 분위기에서 활성화된 산소를 플로우시키는 열처리를 수행해야만 치밀한 결정 상태를 갖는 TaTiO막을 얻을 수 있다. 또한, 상기 C의 피크에서는 TaO가 발견되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 TaTiO막의 경우, Ta-Ti 또는 Ta-Ti-O의 결합이 존재하는 것이 아니라 Ta-O, Ti-O의 결합이 독립적으로 존재하는 것을 알 수 있다. 상기 Ti-O의 결합이 발견되지 않는 것은 상기 TaTiO막 내에 상기 Ti-O의 결합이 존재하지 않는 것이 아니라 단지 상기 Ta의 원자가 Ti의 원자에 비해 많이 존재하기 때문이다.
박막의 깊이 프로파일
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 방법에 의한 TaTiO막의 깊이 프로파일을 TOF-SIMS(time of flight-secondary ion-mass spectrometer)로 측정한 그래프이다. 상기 그래프에서, 수평축은 시간(초)을 나타내고 수직축은 세기를 나타낸다. 상기 깊이 프로파일을 측정한 샘플로서는 실리콘 기판 상에 질화막을 형성한 후, 상술한 바와 같은 방법으로 TaTiO막을 증착하여 형성한 것을 사용하였다.
도 5를 참조하면, TaTiO막의 깊이에 따라 TaTiO막 내에서 TaO 결합 및 TiO 결합이 일정하게 검출되었다. 따라서, 전자의 트랩 사이트나 전류 누설 사이트로 작용하는 불순물을 포함하지 않는 우수한 화학 양론적인 TaTiO막이 얻어짐을 알 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6a를 참조하면, 소자분리 영역(102)에 의해 활성 영역(101)이 정의된 반도체 기판(100) 상에 게이트 유전막(104), 게이트 전극(110) 및 소오스/드레인 영역(116a, 116b)을 구비한 트랜지스터들을 형성한다. 1 기가비트 이상의 반도체 장치에서는 약 10Å 내외의 매우 얇은 게이트 유전막이 요구되기 때문에, 상술한 본발명의 ALD 공정을 이용하여 게이트 유전막(104)을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체 및 O3, 플라즈마 O2, 리모트 플라즈마 O2또는 플라즈마 N2O 등과 같은 활성화된 산화제를 사용한 ALD 공정으로 산화 탄탈륨 티타늄을 함유하는 게이트 유전막(104)을 형성한다. 바람직하게는, 상기 TT 및 O3을 이용한 ALD 공정으로 산화 탄탈륨 티타늄 함유 게이트 유전막(104)을 형성한다. 그리고, 상기 게이트 전극(110)은 불순물이 도핑된 폴리실리콘층(106)과 금속 실리사이드층(108)이 적층된 폴리사이드 구조로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 게이트 전극(110)의 상부면 및 측면에는 각각, 실리콘 산화물이나 실리콘 질화물로 이루어진 캡핑 절연막(112) 및 측벽 스페이서(114)가 형성된다.
도 6b를 참조하면, 상기 트랜지스터들이 형성된 기판(100)의 전면에 산화물로 이루어진 제1절연층(118)을 형성한다. 사진식각 공정으로 상기 제1절연층(118)을 식각하여 상기 소오스 영역(116a)을 부분적으로 노출시키는 콘택홀(120)을 형성한다. 이어서, 상기 콘택홀(120) 및 제1절연층(118) 상에 제1도전층, 예컨대 인(P)으로 도핑된 폴리실리콘층을 증착한 다음, 상기 제1절연층(118)의 표면까지 상기 제1도전층을 에치백 또는 화학 기계적 연마(CMP) 공정으로 제거하여 상기 콘택홀(120)의 내부에 콘택 플러그(122)를 형성한다.
도 6c를 참조하면, 상기 콘택 플러그(122) 및 제1절연층(118) 상에 식각 방지층(123)을 형성한다. 상기 식각 방지층(123)은 상기 제1절연층(118)과의 식각 선택비가 높은 막, 예를 들면 실리콘 질화물(SixNy)막 또는 실리콘 산질화물(SiON)막을 형성한다. 상기 식각 방지층(123) 상에 산화물로 이루어진 제2절연층(124)을 형성한 후, 상기 제2절연층(124)을 식각하여 상기 콘택 플러그(122)를 노출하는 개구부(126)를 형성한다. 구체적으로 상기 제2절연층(124)을 식각 방지층(123)이 노출될 때까지 식각한 다음, 일정 시간동안 과도 식각하여 콘택 플러그(122) 및 제1절연층(118)의 일부분을 노출하는 개구부(126)를 형성한다. 상기 개구부(126)는 입구보다 저부가 좁도록 소정의 측벽 기울기를 가지면서 형성된다. 이것은 식각 공정을 수행할 때 로딩 효과에 의해 개구부(126)의 입구에 비해 저부의 식각율(etch rate)이 감소되기 때문이다. 이어서, 상기 개구부(126)의 측면과 저면 및 상기 제2절연층(124)의 상면에 제2도전층(127)을 증착한다. 상기 제2도전층(127)은 폴리실리콘 등의 반도체 물질, 루테늄(Ru), 플라티늄(Pt), 이리듐(Ir) 등의 희금속 또는 TiN, TaN, WN 등의 도전성 금속 질화물로 형성한다.
도 6d를 참조하면, 상기 제2도전층(127) 및 개구부(126) 상에 희생층(도시하지 않음)을 형성한 후, 상기 개구부(126)의 측면과 저면에만 제2도전층(127)이 남도록 상기 희생층의 상부를 에치백한다. 그러면, 상기 제2절연층(124)의 표면에 증착되었던 제2 도전층(127)이 제거되어 상기 개구부(126) 내부의 프로파일을 따라 증착된 제2도전층(127)이 셀 단위로 분리된다. 그런 다음, 상기 희생층을 습식 식각 공정으로 제거하여 각각의 셀 영역에 커패시터의 하부 전극(128)을 형성한다. 상기 하부 전극(128)은 도시된 바와 같이 입구는 넓고 저부는 좁은 실린더 형태로 형성되고, 약 10000∼17000Å의 높이를 갖는다.
이어서, 상기 하부 전극(128) 상에 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체 및 O3, 플라즈마 O2, 리모트 플라즈마 O2또는 플라즈마 N2O 등과 같은 활성화된 산화제를 사용한 ALD 공정으로 산화 탄탈륨 티타늄을 함유하는 커패시터의 유전막(130)을 형성한다. 바람직하게는, 상기 TT 및 O3을 이용한 ALD 공정으로 산화 탄탈륨 티타늄 함유 유전막(130)을 형성한다. 이와 같이 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체 및 활성화된 산화제를 이용한 ALD 공정을 적용함으로써, 10:1 이상의 높은 어스펙트비를 갖는 하부 전극(128) 상에서 상부 두께(t1)와 하부 두께(t2)의 비가 1:0.9 이상의 우수한 단차 도포성을 갖는 유전막(130)을 구현할 수 있다. 여기서, 상기 하부 전극(128)이 폴리실리콘으로 형성되었을 경우에는, 상기 유전막(130)을 형성하는 동안 산화제에서 나오는 산소가 하부 전극(128)의 실리콘과 반응하여 하부 전극(128)을 산화시키게 된다. 따라서, 상기 유전막(130)을 형성하기 전에, 질소 가스를 포함한 분위기에서 급속 열적 질화(rapid thermal nitridation; RTP) 공정으로 상기 하부 전극(128)의 표면을 질화시킴으로써 상기 유전막(130)과 하부 전극(128)이 반응하는 것을 방지한다.
도 6d를 참조하면, 상술한 바와 같이 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체 및 오존(O3) 산화제를 이용한 ALD 공정으로 유전막(130)을 형성한 후, 자외선 오존(UV-O3)과 같은 산소 분위기에서 상기 유전막(130)을 열처리하여 오염물들을 제거하고 산소 결함을 큐어링한다. 또한, 상기 열처리를 통하여 상기 유전막의 결정 상태를변화시킨다.
도 6e를 참조하면, 상기 유전막(130) 상에 커패시터의 상부 전극(132)을 증착함으로써, 하부 전극(128), 유전막(130) 및 상부 전극(132)으로 구성된 커패시터(C)를 형성한다. 상기 상부 전극(132)은 폴리실리콘 등의 반도체 물질, 루테늄(Ru), 플라티늄(Pt), 이리듐(Ir) 등의 희금속 또는 TiN, TaN, WN 등의 도전성 금속 질화물로 형성한다. 바람직하게는, 상기 상부 전극(132)은 TiN과 폴리실리콘의 적층 구조로 형성한다.
커패시터의 누설 전류 측정
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 ALD방법에 의하여 제조한 유전막을 갖는 커패시터의 누설 전류 특성을 나타낸 그래프이다. 상기 그래프에서, 수평축은 상기 커패시터에 인가되는 전압(V)을 나타내고 수직축은 누설 전류(A/셀)를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 상기 누설 전류를 측정한 샘플들로서는 제1샘플(시험예, 점선)과 제2샘플(비교 시험예, 실선)이 있다.
제1샘플의 경우에는 도 6a 내지 6e에 도시한 방법에 근거하여 형성하였다. 구체적으로, 먼저 인(P)으로 도핑된 폴리실리콘으로 이루어진 하부 전극의 표면을 NH3가스를 이용한 RTP 공정으로 질화시켰다. 이어서, 상기 TT 및 O3을 이용하여 약 200∼450℃의 온도에서 20Å 두께의 제1TaTiO 원자층을 형성한 후, UV-O3으로 상기제1TaTiO 원자층을 약 700℃로 제1열처리하였다. 계속해서, 인-시튜로 상기 제1TaTiO 원자층 상에 상기 TT 및 O3을 이용하여 35Å 두께의 제2TaTiO 원자층을 형성한 후, UV-O3으로 상기 제2TaTiO 원자층을 상기 제1열처리와 동일한 조건으로 제2열처리함으로써, 두 개의 원자층으로 이루어진 TaTiO 유전막을 형성하였다. 그런 다음, 상기 TaTiO 유전막 상에 TiCl4와 NH3소스 가스들을 이용하여 TiN막을 증착한 후, 그 위에 인이 도핑된 폴리실리콘막을 증착함으로써 TiN/폴리실리콘으로 이루어진 커패시터의 상부 전극을 형성하였다.
제2샘플의 경우에는 20Å 두께의 제1Ta2O5층을 형성한 후, UV-O3으로 제1열처리하고, 상기 제1Ta2O5층 상에 70Å 두께의 제2Ta2O5층을 형성한 후, UV-O3으로 제2열처리를 수행하여 유전막을 형성하는 방법을 제외하고는 상기 제1샘플과 동일한 방법에 의해 커패시터를 형성하였다.
상기 누설 전류를 측정한 결과, 제1샘플의 누설 전류와 제2샘플의 누설 전류가 유사한 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 커패시턴스의 경우 제1샘플은 17.3fF/셀을 나타냈고, 제2샘플은 15.3fF/셀을 나타냈다. 따라서, 본 발명의 TaTiO막을 유전막으로 사용할 경우 Ta2O5막을 유전막으로 사용할 경우보다 커패시턴스가 약 10% 정도 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
도 8을 참조하면, 상기 누설 전류를 측정한 샘플들로서는 제3샘플(시험예, 점선)과 제4샘플(비교 시험예, 실선)이 있다.
제3샘플의 경우에는 제2TaTiO층이 30Å의 두께를 갖는 것을 제외하고는 제1샘플과 동일한 구성을 갖는다.
제4샘플의 경우에는 30Å 두께의 Ta2O5층을 형성한 후, UV-O3으로 제1열처리하고, 상기 Ta2O5층 상에 100Å 두께의 TiO2층을 형성한 후, UV-O3으로 제2열처리를 수행하여 유전막을 형성하는 방법을 제외하고는 상기 제1샘플과 동일한 방법에 의해 커패시터를 형성하였다.
상기 제3샘플의 실효 두께(Tox)와 상기 제4샘플의 실효 두께(Tox)는 약 31.1Å로 동일한 두께를 나타냈다. 그러나, 도 8에 도시된 바와 같이, 누설 전류의 경우에는 상기 제3샘플이 상기 제4샘플에 비해 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 TaTiO막 즉, 단일 구성을 갖는 TaTiO막을 유전막으로 사용할 경우 Ta2O5막 및 TiO2막의 순차적 적층 구성을 갖는 경우보다 우수한 특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
유전막의 두께 변화에 따른 실효 두께 측정
도 9는 상기 제3샘플과 동일한 방법에 의해 형성한 유전막의 두께 변화에 따른 실효 두께를 측정한 결과를 나타낸다. 상기 실효 두께는 Tox로 나타내고, 커패시터의 하부 전극과 유전막이 반응하여 만들어지는 산화막의 두께를 의미한다. 상기 실효 두께는 일반적으로 유전막의 두께에 선형적으로 비례한다.
상기 유전막의 두께 변화에 따른 실효 두께를 측정한 결과로서, 상기 유전막의 두께가 55Å 정도일 때 상기 실효 두께가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 상기 실효 두께가 감소되는 영역을 가짐으로서 우수한 커패시턴스를 갖는 커페시터를 제조할 수 있다.
본 발명에 의하면, 높은 유전 상수를 갖고, 단차 도포성이 양호하고, 우수한 누설 전류 특성을 갖는 박막을 형성함으로서 미세 패턴을 요구하는 최근의 반도체 장치의 제조에 적극적으로 응용할 수 있다. 특히, 상기 박막은 높은 종횡비를 갖는 하부 전극 상에 산화가 억제됨과 동시에 높은 유전 상수를 갖고, 단차 도포성이 양호하고, 우수한 누설 전류 특성을 갖기 때문에 커페시터의 유전막으로 응용할 수 있다. 또한, 상기 박막은 계면에서의 산화 반응으로 인한 산화를 최소화시키기 때문에 트랜지스터의 게이트 유전막으로 응용할 수 있다.
따라서, 상기 박막의 형성 방법을 제공함으로서 최근의 반도체 장치의 제조에 따른 신뢰도가 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (33)
- a) 기판 상에 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체를 포함하는 제1반응 물질을 도입하여 상기 제1반응 물질의 일부를 상기 기판 상에 화학적으로 흡착시키는 단계; 및b) 상기 기판 상에 산소를 포함하는 제2반응 물질을 도입하여 상기 제2반응 물질의 일부를상기기판 상에 화학적으로 흡착시킴으로서 상기 기판 상에 고체 물질을 형성하는 단계를 포함하는 원자층 적층에 의한 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 탄탈륨 전구체는 TaCl5, Ta(OCH3)5, Ta(OC2H5)5, Ta(OC3H7)5, Ta(OC4H9)5, Ta(OC2H5)(OC3H7)4, TAT-DMAE로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 티타늄 전구체는 TiCl4, Ti(OCH3)4, Ti(OC2H5)4, Ti(OC3H7)4, Ti(OC4H9)4, Ti(OC2H5)(OC3H7)4, Ti(OC3H7)2(O2C11H19)2, Ti(OEt)2(DMAE)2로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1반응 물질은 상기 탄탈륨 전구체와 상기 티타늄 전구체의 혼합 전구체인 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 혼합 전구체는 TAT-DMAE/Ti(OEt)2(DMAE)2또는 Ta(OC2H5)5/Ti(OC2H5)4인 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 혼합 전구체는 동일 라인을 통하여 혼합된 상태에서 상기 기판 상에 도입되는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2반응 물질은 O2, O3, H2O, H2O2, N2O 및 -OH기를 포함하는 알콜류로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 제2반응 물질은 자외선, 플라즈마 또는 리모트 플라즈마에 의해 활성화시킨 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 고체 물질은 산화 탄탈륨 티타늄 박막인 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 고체 물질은 커패시터의 유전막인 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 고체 물질은 트랜지스터의 게이트 유전막인 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 고체 물질은 상기 탄탈륨과 티타늄의 원자비(atomic ratio)가 1 : 0.01 내지 0.2 정도로 조정되는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1반응 물질 및 제2반응 물질은 불활성 가스에 의해 기판 상에 도입되는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 a) 및 b)는 200 내지 450℃의 온도 분위기 및 0.1 내지 10 Torr의 압력 분위기를 갖는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 a) 및 b)는 적어도 1회 반복하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 a)는 상기 기판 상에 화학적으로 흡착하지 않은 제1반응 물질을 퍼지시키는 단계를 더 포함하고, 상기 b)는 상기 기판 상에 화학적으로 흡착하지 않은 제2반응 물질을 퍼지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제15항에 있어서, 상기기판 상에 화학적으로 흡착하지 않은제1반응 물질 및 제2반응 물질은 불활성 가스에 의해 퍼지되는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 b) 단계 이후, 상기 고체 물질을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 열처리는 650 내지 750℃의 온도 분위기에서 O3자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 열처리는 700 내지 800℃의 온도 분위기에서 활성화된 산소를 플로우시키는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 열처리는 적어도 1회 반복하는 것을 특징으로 하는 박막 형성 방법.
- a) 기판 상에 커패시터의 하부 전극을 형성하는 단계;b) 상기 하부 전극 상에 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체를 포함하는 제1반응 물질과, 산소를 포함하는 제2반응 물질 및 불활성 가스를 포함하는 퍼지 가스를 단속적으로 도입하여 상기 기판 상에 제1반응 물질 및 제2반응 물질의 일부는 화학적으로 흡착시키고, 화학적으로 흡착하지 않은 제1반응 물질 및 제2반응 물질은 퍼지시킴으로서 상기 기판 상에 산화 탄탈륨 티타늄을 함유하는 커패시터의 유전막을 형성하는 단계; 및c) 상기 유전막 상에 상부 전극을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 커패시터 형성 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 하부 전극은 폴리 실리콘, TiN, WN, Ru, Pt 및 Ir로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 상부 전극은 폴리 실리콘, TiN, WN, Ru, Pt 및 Ir로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 커패시터 형성 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 하부 전극은 5 내지 15 : 1의 종횡비(aspect ratio)를 갖는 것을 특징으로 하는 커패시터 형성 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 탄탈륨 전구체는 TaCl5, Ta(OCH3)5, Ta(OC2H5)5, Ta(OC3H7)5, Ta(OC4H9)5, Ta(OC2H5)(OC3H7)4, TAT-DMAE로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 티타늄 전구체는 TiCl4, Ti(OCH3)4, Ti(OC2H5)4, Ti(OC3H7)4, Ti(OC4H9)4, Ti(OC2H5)(OC3H7)4, Ti(OC3H7)2(O2C11H19)2, Ti(OEt)2(DMAE)2로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 제2반응 물질은 O2, O3, H2O, H2O2,N2O 및 -OH기를 포함하는 알콜류로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 커패시터 형성 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 제1반응 물질은 상기 탄탈륨 전구체와 상기 티타늄 전구체의 혼합 전구체이고, 동일 라인을 통하여 혼합된 상태로 도입되는 것을 특징으로 하는 커패시터 형성 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 혼합 전구체는 TAT-DMAE/Ti(OEt)2(DMAE)2또는 Ta(OC2H5)5/Ti(OC2H5)4인 것을 특징으로 하는 커패시터 형성 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 유전막은 5 내지 20Å의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 커패시터 형성 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 b) 단계 이후에, 적어도 1회 반복적으로 상기 유전막을 산소 분위기에서 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터 형성 방법.
- a) 기판 상에 탄탈륨 전구체와 티타늄 전구체를 포함하는 제1반응 물질과,산소를 포함하는 제2반응 물질 및 불활성 가스를 포함하는 퍼지 가스를 단속적으로 도입하여 상기 기판 상에 제1반응 물질 및 제2반응 물질의 일부는 화학적으로 흡착시키고, 화학적으로 흡착하지 않은 제1반응 물질 및 제2반응 물질은 퍼지시킴으로서 상기 기판 상에 산화 탄탈륨 티타늄을 함유하는 게이트 유전막을 형성하는 단계;b) 상기 게이트 유전막 상에 전극 물질을 포함하는 게이트 전극을 형성하는 단계; 및c) 상기 게이트 전극을 마스크로 사용하는 이온 주입을 수행하여 상기 기판에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 트랜지스터 형성 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 탄탈륨 전구체는 TaCl5, Ta(OCH3)5, Ta(OC2H5)5, Ta(OC3H7)5, Ta(OC4H9)5, Ta(OC2H5)(OC3H7)4, TAT-DMAE로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 티타늄 전구체는 TiCl4, Ti(OCH3)4, Ti(OC2H5)4, Ti(OC3H7)4, Ti(OC4H9)4, Ti(OC2H5)(OC3H7)4, Ti(OC3H7)2(O2C11H19)2, Ti(OEt)2(DMAE)2로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나이고, 상기 제2반응 물질은 O2, O3, H2O, H2O2,N2O 및 -OH기를 포함하는 알콜류로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 트랜지스터 형성 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 제1반응 물질은 상기 탄탈륨 전구체와 상기 티타늄 전구체의 혼합 전구체이고, 동일 라인을 통하여 혼합된 상태로 도입되는 것을 특징으로 하는 커패시터 형성 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 혼합 전구체는 TAT-DMAE/Ti(OEt)2(DMAE)2또는 Ta(OC2H5)5/Ti(OC2H5)4인 것을 특징으로 하는 커패시터 형성 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 a) 단계 이후에, 적어도 1회 반복적으로 상기 유전막을 산소 분위기에서 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터 형성 방법.
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