专利名称：形成包含Ta的制作方法
技术领域：
本发明涉及形成包含Ta2O5的层的方法。
背景技术：
随着动态随机存取存储器(DRAM)的存储单元密度增加，尽管减小了单元面积，但充分保持高储存容量仍存在持续的挑战。另外，持续目标是进一步减小单元面积。增加单元容量的一种主要方法是通过单元结构技术。该技术包括三维单元电容器，如沟道式或迭式(trenched or stacked)电容器。然而，随着形体尺寸继续变得越来越小，开发改善用于单元电介质和单元结构的材料也变得重要。高度集成的存储器预期需要非常薄的电解质膜，该膜用于圆柱形-沟道式或迭式结构的3-维电容器。为了满足这种需要，电容器电解质膜厚度可以是等于或低于10埃的等效SiO2厚度。
绝缘无机金属氧化物材料(如铁电材料、钙钛矿材料和电介质氧化物)由于具有高的介电常数而通常称作“高K”材料，因此使得这些材料用作电容器的电介质材料，例如用于高密度DRAM和非易失性存储器很有吸引力。使用该材料能够形成对于满足给定储存电荷需求而言更小且更简单的电容器结构，使填料密度能够满足未来电路设计的规定。一种这样的材料为五氧化二钽(Ta2O5)。当然，Ta2O5能够用于制备除电容器电介质之外的材料，用于除DRAM之外的电路。
五氧化二钽的介电常数能够在约25到超过100的范围内变化。通常现有技术的形成五氧化二钽的方法会导致最初以无定形相沉积，并且也会导致介电常数在所述范围的最低端。因此，随后的退火过程通常用于使该材料转变成各种结晶相，以获得比无定形相的介电常数高很多的介电常数。通常的无定形沉积过程包括利用钽金属有机化合物的低压化学气相沉积。一种用于沉积无定形五氧化二钽的无机工艺利用了化学气相沉积，该化学气相沉积是用带O2/H2等离子体的TaF5改进的等离子体。
尽管本发明的目的是解决上述问题，并改善上面描述的缺陷，但是本发明决不是限制于这些。本发明只是受字面上表达(没有解释或其它参考上述背景技术描述，说明书或附图的保留部分的限制)以及根据等同原则的所附权利要求进行限制。
发明内容
本发明包括形成含有Ta2O5的层的方法。在一个实施中，所述方法包括在沉积室内放置基材。在可在基材上有效沉积含有Ta2O5的层的条件下，向沉积室中供应包括TaF5以及选自H2O和O3二者中至少一种的气态前体。
在一个实施中，基材放置在沉积室内。第一化学种化学吸附在室内的基材上，以使包含TaF5的气态第一前体形成第一化学种单层。该化学吸附的第一化学种与包含H2O和O3中至少一种的气态第二前体接触，所述气态第二前体与第一化学种反应形成含有Ta和O的单层。在有效地在基材上形成大量包括Ta2O5的材料的条件下，依次重复该化学吸附和接触。
其它方面和实施方案也在考虑之中。
下面参考下列附图，描述本发明的优选实施方案。
图1是具有位于其中的基材的工艺室的概略描述。
图2是基材片段的概略描述。
图3是另一个基材片段的概略描述。
图4是再一个基材片段的概略描述。
图5是再另外一个基材片段的概略描述。
具体实施例方式
参考图1，开始描述在基材上形成含有Ta2O5的层的示例性方法。概略所示为其内放置有基材12诸如半导体基材的沉积室10。在本文献的上下文中，所定义的术语“半导体基材”或“半导电基材”表示任何含有半导体材料的结构，所述结构包括但不是限制于块状半导体材料，如半导体晶片(可以是单独的或在其上包含其它材料的组件)以及半导体材料层(可以是单独的或在其上包含其它材料的组件)。术语“基材”指的是任何支撑结构，它包括但不是限制于上面所述的半导体基材。
在使含有Ta2O5的层14有效沉积于基材12上的条件下，向沉积室10中供应包含TaF5以及选自H2O和O3中至少一种的气态前体。该过程可以通过原子层沉积(ALD)法(例如，包括化学吸附和接触的方法)、化学气相沉积法(CVD)、其它方法以及这些方法与其它方法的结合进行。CVD和ALD在此处使用，可参考共同待决的美国专利申请序列号10/133,947，该申请的申请日为2002年4月25日，题目为“Atomic Layer DepositionMethods and Chemical Vapor Deposition Methods”，发明人是Brian A.Vaartstra。2002年4月25日申请的10/133,947申请完整地并入此处，就像在此处完整再现一样。
图1概略地描述了向室10中供应单独的TaF5以及选自H2O和O3中的一种或两种的前体原料流。当然，可以提供更多或更少前体原料流。此外，这些原料流可以在向室10供应之前结合和混合。为了从基材上排出未反应的气体和副产物以及为了控制室压力，从室10中延伸出了一条示例性的控制真空下降/排气线16。沉积条件能够包括至少一种或所有前体的等离子体产生，或者任何前体都没有产生等离子体。此外，任何这样的等离子体产生都可以在沉积室10内和/或远离该室进行。
TaF5在室内环境条件下为固体。TaF5优选加热到40～110℃的温度，更优选60～80℃，由此导致TaF5升华。惰性载气，例如He能够在升华固体上流过，以使TaF5蒸汽流向室中。对于14,000cm3的真空沉积室，He的示例性流速为5～400sccm。H2O能够由起泡器/汽化器供应给所述室，并且对于14,000cm3体积的反应器，H2O的示例性流速为5～400sccm。除了H2O前体供给之外或代替H2O前体供给，示例性的O3前体流量是25～400sccm的O3与O2的混合物，原料流含有3～15重量％的O3，其余为O2。O3前体可以由任何现有的或仍然在研发的臭氧发生器产生。因此，在一方面的本发明也期待着在不供应H2O的情况下，向所述室中组合供应O3和O2，或者与H2O组合供应。此外，无论如何，H2O、O3和O2可以分别以不同的专属时间、以不同但部分重叠的时间供应，或者结合这两种方式进行供应。
此外，沉积条件能够包括在相同时间或在不同的各个时间，向沉积室中供应TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种。此外当在不同各个时间流动时，部分TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种的一部分的供应可以存在时间上的重迭或没有时间上的重迭。
优选条件包括约200～约400℃的基材温度，更优选为约250～300℃，还更优选为至少275℃的温度。沉积条件也优选为低于大气压，即优选压力范围为约1×10-7托～约10托，更优选为约1×10-3托～约10托。
无论如何，所述条件优选为按照初始沉积在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的Ta2O5，并且不管在其上沉积有材料的基材12的外表面是基本结晶还是基本无定形。在本文献的上下文中，“基本结晶”和“基本无定形”定义为具有至少90％所述结晶或无定形属性的层。在较不优选的实施方案中，沉积可以按照初始沉积在001取向六方相中有效形成不到大部分(less than a majority of)的要被结晶的Ta2O5。在该较不优选实施方案中，带有初始沉积层的基材可能然后在约400～800℃的温度退火，以在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的Ta2O5。该退火可以在与初始沉积发生室相同或不同的室中进行。
在所述条件包括在不同的各个时间向沉积室中供应TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种的情况下，所述条件可以是在该不同各个时间之间的任何时间都没有向室中供应任何惰性吹扫气。备选地(只是作为举例)，在不向该室中供应可检测的气体前体时，所述条件可以包括在不同各个时间之间的时间段，但在至少在时间段之间的某些时间，向所述室中供应了惰性吹扫气体。但是，在一个优选方法中，所述条件都是没有向沉积室中供应任何可检测水平的H2。
一个示例性还原-到-应用(reduction-to-practice)实例，在脉冲前体方法中缺乏等离子体的情况下使用/产生CVD，所述脉冲前体方法具有的条件是包括在室内的气态TaF5与H2O和O3中的至少一种的反应以及随后将含有Ta2O5的材料沉积在基材上。具体而言，使用TaF5和单独的水蒸汽/水流脉冲沉积Ta2O5，以使在550次循环之后形成1800埃的Ta2O5层，所沉积的Ta2O5以沉积状态位于一个高度001取向沉积六方相内，并且具有至少两个原子百分比的氟。基材温度为275℃。来自70℃储存槽的TaF5脉冲对于每个1秒长都未计量，而H2O脉冲对于每个1秒长为10sccm。反应器用氩气(30sccm)吹扫1秒，并且在TaF5与臭氧脉冲中的每一种脉冲之后，抽空2秒。根据所获得的非限制性的沉积CVD速率，吹扫/抽空在除去所有过量水蒸汽方面没有明显效果。
TaF5蒸汽的优选脉冲时间为0.1～5秒，更优选为0.2～2秒。H2O和/或O3蒸汽的优选脉冲时间为0.1～10秒，更优选为1～3秒。
参考图2～4，描述示例性的原子层沉积方法。图2描述了放置在合适沉积室内的基材20。包含TaF5的气态第一前体供应到沉积室内的基材上，以使第一化学种化学吸附在基材上，从而在基材上形成第一化学种单层。当然，第一化学种单层可以没有完全使基材表面饱和，因此是不连续的。图2描述了示例性的化学种TaFx，其中“x”小于5。
参考图3，化学吸附的第一化学种与含有H2O和O3中至少一种的气态第二前体接触，以使气态第二前体与第一活性种反应，形成既含有Ta和又含有O的单层。图3描述了两类这样的材料，Ta-Ox(其中“x”小于2.5，并且大量源自O3曝光)和Ta-(OH)y(大量源自H2O曝光)。表面化学种还可以是这两类物质的组合，例如Ta(O)x(OH)y。第一化学种化学吸附到室内的基材上，以使含有TaF5的气态第一前体形成第一化学种单层。
图4描述了对含有TaF5的气态第一前体的随后曝光，再次导致第一化学种化学吸附，并且使TaOx和Ta(OH)y转变成生长的Ta2O5块。因此，只是作为举例，这样的化学吸附和接触在能够在基材上有效形成大量包括、基本上由或由Ta2O5构成的材料的条件下依次重复进行。应用时，优选和示例性的加工条件可以是上面所述之外的其它条件。最优选地，所述依次重复按照初始沉积在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的Ta2O5。
此外在一个优选实施方案中，在化学吸附和接触之间可以存在时间段，该时间段期间没有向室中供应可检测气态前体，但是如果需要，在这样的中间时间段中，可以向室中供应惰性吹扫气体。此外，根据技术人员的选择，气态第一或第二前体可以在化学吸附和接触依次重复的过程中一次或多次改变组成。此外，第一化学种可以在基材上连续或不连续形成。此外，至少经过一些依次重复后，如果需要，沉积机理可以转变成CVD，或者开始CVD再转变成ALD。无论如何，在基材上可以形成包括Ta2O5、主要由或由Ta2O5构成的沉积物。
图5只是描述了在基材50制备中的一个示例性优选应用。该应用包括一些基础基材材料或在具有其上形成电容器结构54的材料52。电容器54分别包括第一和第二电容器电极56和58，在这两个电极之间具有电容器介电区域75。电容器介电区域75的一些或全部优选包括由任何上述方法中任一种沉积的Ta2O5。以上述方式制备的示例性还原-到-应用的电容器具有接近100的介电常数，在高的10-8amps/cm2范围内有泄漏。一个示例性的具体实例使用1000埃厚的喷溅铂电容器电极，所述电极具有主要由根据上述方法沉积为390埃膜厚的Ta2O5构成的电容器介电区域。该膜沉积使用70℃TaF5的1秒脉冲，16℃和5sccm H2O蒸汽的0.5秒脉冲，30sccm的1秒氩吹扫脉冲以及TaF5和H2O脉冲之间随后的3秒抽空，基材温度为250℃，每个这样的循环进行500次。所述材料具有45的介电常数，并且电流泄漏约为10-8amps/cm2。
另一种示例性且更好的所得产品是使用500埃厚的顶和底电极得到的，这两个电极各自包括铑和铂的结合物。介电膜主要由沉积成1330埃膜厚的五氧化二钽构成。前体脉冲为70℃下1秒TaF5和环境室温条件下0.2秒H2O，在TaF5和H2O脉冲之间具有1秒的30sccm氩气吹扫脉冲以及随后的3秒抽空。基材温度为275℃，并且TaF5和H2O脉冲可以各自进行800次循环。结晶相主要为001六方相方位，所述材料具有约100的介电常数，而电流泄漏在高的10-8amps/cm2范围。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种在基材上形成含有Ta2O5的层的方法，所述方法包括如下步骤在沉积室内放置基材；和于在基材上有效沉积含有Ta2O5的层的条件下，向所述沉积室中供应气态前体，所述气态前体包括TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种，所述条件可按照初始沉积在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的所述Ta2O5。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述含有Ta2O5的层沉积到基本结晶的基材外表面上。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括同时向沉积室中供应TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括在不同的各个时间，向沉积室中供应TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述条件在所述不同的各个时间之间的任何时间都没有向所述室中供应任何惰性吹扫气体。
8.如权利要求6所述的方法，还包括在所述不同的各个时间之间的时间段，所述时间段期间没有向所述室中供应可检测气态前体，但在所述中间时间段中的至少某些时间，向所述室中供应了惰性吹扫气体。
9.如权利要求6所述的方法，其中TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种的供应中的某些存在时间上的交迭。
10.如权利要求6所述的方法，其中TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种的供应都不存在时间上的交迭。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括至少一种所述前体的等离子体产生。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述等离子体产生在沉积室内进行。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述等离子体产生远离所述沉积室进行。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述条件没有前体的等离子体产生。
15.如权利要求1所述的方法，其中H2O包括所述气态前体之一。
16.如权利要求1所述的方法，其中O3包括所述气态前体之一。
17.如权利要求1所述的方法，其中所述气态前体包括O3和O2的组合供应。
18.如权利要求1所述的方法，其中所述气态前体包括H2O和O3。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述条件包括所述H2O和所述O3的组合供应。
20.如权利要求1所述的方法，其中所述气态前体包括H2O、O3和O2。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述条件包括所述H2O、所述O3和所述O2的组合供应。
22.如权利要求1所述的方法，其中所述条件没有向沉积室中供应任何可检测程度的H2。
23.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括约200～约400℃的基材温度。
24.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括约250～约300℃的基材温度。
25.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括约1×10-7～约10托的室压力。
26.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括约1×10-3～约10托的室压力。
27.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括原子层沉积。
28.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括化学气相沉积。
29.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括用于一个时间段的原子层沉积和用于另一个时间段的化学气相沉积。
30.如权利要求1所述的方法，包括制备作为电容器介电区域的至少一部分的层。
31.一种在基材上形成含有Ta2O5的层的方法，其包括如下步骤
把基材放置在沉积室内；和于在基材上有效沉积含有Ta2O5的层的条件下，向沉积室中供应包括TaF5和H2O的气态前体，所述层按照初始沉积在001取向六方相内至少具有大部分要被结晶的Ta2O5。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括向所述沉积室供应O3。
33.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括同时向所述沉积室中供应TaF5和H2O。
34.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括在不同的各个时间向所述沉积室供应TaF5和H2O。
35.如权利要求34所述的方法，其中所述条件是在所述不同的各个时间之间的任何时间都没有向所述室中供应任何惰性吹扫气体。
36.如权利要求34所述的方法，还包括在所述不同的各个时间之间的时间段，该时间段期间没有向所述室中供应可检测气态前体，但在所述中间时间段中的至少某些时间期间，向所述室中供应了惰性吹扫气体。
37.如权利要求34所述的方法，其中TaF5供应和H2O供应中的某些存在时间上的交迭。
38.如权利要求34所述的方法，其中TaF5供应和H2O供应都没有存在时间上的交迭。
39.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括至少一种所述前体的等离子体产生。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述等离子体产生是在所述沉积室内进行的。
41.如权利要求39所述的方法，其中所述等离子体产生远离所述沉积室进行。
42.如权利要求31所述的方法，其中所述条件中没有所述前体的等离子体产生。
43.如权利要求31所述的方法，其中所述条件中没有向所述沉积室中供应任何可检测程度的H2。
44.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括约200～约400℃的基材温度。
45.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括约250～约300℃的基材温度。
46.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括约1×10-7～约10托的室压力。
47.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括约1×10-3～约10托的室压力。
48.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括原子层沉积。
49.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括化学气相沉积。
50.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括用于一个时间段的原子层沉积和用于另一个时间段的化学气相沉积。
51.如权利要求31所述的方法，包括制备作为电容器介电区域的至少一部分的层。
52.一种在基材上形成含有Ta2O5的层的原子层沉积方法，其包括如下步骤把基材放置在沉积室内；化学吸附第一化学种以由包含TaF5的气态第一前体在室内的基材上形成第一化学种单层；使化学吸附的第一化学种与包含H2O和O3中的至少一种的气态第二前体接触，以使所述气态第二前体与所述第一化学种反应形成含有Ta和O的单层；和于在基材上有效形成大量包括Ta2O5的材料的条件下，依次重复进行所述化学吸附和接触，所述依次重复可按照初始沉积在001取向六方相中有效形成至少大部分的要被结晶的所述Ta2O5。
53.如权利要求52所述的方法，还包括所述化学吸附和接触之间的时间段，在该时间段中没有可检测的气态前体被供应到所述室中。
54.如权利要求52所述的方法，还包括所述化学吸附和接触之间的时间段，在该时间段中没有可检测的气态前体被供应到所述室中，但在所述中间时间段的至少某些时间，有惰性吹扫气体被供应到所述室中。
55.如权利要求52所述的方法，其中在所述依次重复过程中气态第二前体的组成至少改变一次。
56.如权利要求52所述的方法，其中所述第一化学种在基材上连续形成。
57.如权利要求52所述的方法，在某些所述依次重复之后还至少包括使用所述第一和第二气态前体将Ta2O5化学气相沉积到所述大量材料上。
60.如权利要求52所述的方法，其中所述Ta2O5沉积在基本结晶的基材外表面上。
61.如权利要求52所述的方法，还包括所述第一和第二前体中的至少一种的等离子体产生。
62.如权利要求61所述的方法，其中所述等离子体产生在所述沉积室内进行。
63.如权利要求61所述的方法，其中所述等离子体产生远离所述沉积室进行。
64.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和所述接触没有所述前体的等离子体产生。
65.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括H2O。
66.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括O3。
67.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括O3和O2。
68.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括H2O和O3。
69.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括H2O、O3和O2。
70.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和接触包括约200～约400℃的基材温度。
71.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和接触包括约250～约300℃的基材温度。
72.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和接触包括约1×10-7～约10托的室压力。
73.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和接触包括约1×10-3～约10托的室压力。
74.如权利要求52所述的方法，包括制备作为电容器介电区域的至少一部分的层。
权利要求
1.一种在基材上形成含有Ta2O5的层的方法，所述方法包括如下步骤在沉积室内放置基材；和于在基材上有效沉积含有Ta2O5的层的条件下，向沉积室中供应气态前体，所述气态前体包括TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述条件可按照初始沉积在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的Ta2O5。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述条件可按照初始沉积在001取向六方相中有效形成少于大部分的要被结晶的Ta2O5，并且在约400～800℃温度下退火该初始沉积层，以在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的Ta2O5。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述含有Ta2O5的层沉积到基本结晶的基材外表面上，并且所述条件可按照初始沉积在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的Ta2O5。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括同时向沉积室中供应TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括在不同的各个时间，向沉积室中供应TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述条件在所述不同的各个时间之间的任何时间都没有向所述室中供应任何惰性吹扫气体。
8.如权利要求6所述的方法，还包括在所述不同的各个时间之间的时间段，所述时间段期间没有向所述室中供应可检测气态前体，但在所述中间时间段中的至少某些时间，向所述室中供应了惰性吹扫气体。
9.如权利要求6所述的方法，其中TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种的供应中的某些存在时间上的交迭。
10.如权利要求6所述的方法，其中TaF5以及选自H2O和O3中的至少一种的供应都不存在时间上的交迭。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括至少一种所述前体的等离子体产生。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述等离子体产生在沉积室内进行。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述等离子体产生远离所述沉积室进行。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述条件没有前体的等离子体产生。
15.如权利要求1所述的方法，其中H2O包括所述气态前体之一。
16.如权利要求1所述的方法，其中O3包括所述气态前体之一。
17.如权利要求1所述的方法，其中所述气态前体包括O3和O2的组合供应。
18.如权利要求1所述的方法，其中所述气态前体包括H2O和O3。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述条件包括所述H2O和所述O3的组合供应。
20.如权利要求1所述的方法，其中所述气态前体包括H2O、O3和O2。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述条件包括所述H2O、所述O3和所述O2的组合供应。
22.如权利要求1所述的方法，其中所述条件没有向沉积室中供应任何可检测程度的H2。
23.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括约200～约400℃的基材温度。
24.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括约250～约300℃的基材温度。
25.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括约1×10-7～约10托的室压力。
26.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括约1×10-3～约10托的室压力。
27.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括原子层沉积。
28.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括化学气相沉积。
29.如权利要求1所述的方法，其中所述条件包括用于一个时间段的原子层沉积和用于另一个时间段的化学气相沉积。
30.如权利要求1所述的方法，包括制备作为电容器介电区域的至少一部分的层。
31.一种在基材上形成含有Ta2O5的层的方法，其包括如下步骤把基材放置在沉积室内；和于在基材上有效沉积含有Ta2O5的层的条件下，向沉积室中供应包括TaF5和H2O的气态前体，所述层按照初始沉积在001取向六方相内至少具有大部分要被结晶的Ta2O5。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括向所述沉积室供应O3。
33.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括同时向所述沉积室中供应TaF5和H2O。
34.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括在不同的各个时间向所述沉积室供应TaF5和H2O。
35.如权利要求34所述的方法，其中所述条件是在所述不同的各个时间之间的任何时间都没有向所述室中供应任何惰性吹扫气体。
36.如权利要求34所述的方法，还包括在所述不同的各个时间之间的时间段，该时间段期间没有向所述室中供应可检测气态前体，但在所述中间时间段中的至少某些时间期间，向所述室中供应了惰性吹扫气体。
37.如权利要求34所述的方法，其中TaF5供应和H2O供应中的某些存在时间上的交迭。
38.如权利要求34所述的方法，其中TaF5供应和H2O供应都没有存在时间上的交迭。
39.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括至少一种所述前体的等离子体产生。
40.如权利要求39所述的方法，其中所述等离子体产生是在所述沉积室内进行的。
41.如权利要求39所述的方法，其中所述等离子体产生远离所述沉积室进行。
42.如权利要求31所述的方法，其中所述条件中没有所述前体的等离子体产生。
43.如权利要求31所述的方法，其中所述条件中没有向所述沉积室中供应任何可检测程度的H2。
44.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括约200～约400℃的基材温度。
45.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括约250～约300℃的基材温度。
46.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括约1×10-7～约10托的室压力。
47.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括约1×10-3～约10托的室压力。
48.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括原子层沉积。
49.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括化学气相沉积。
50.如权利要求31所述的方法，其中所述条件包括用于一个时间段的原子层沉积和用于另一个时间段的化学气相沉积。
51.如权利要求31所述的方法，包括制备作为电容器介电区域的至少一部分的层。
52.一种在基材上形成含有Ta2O5的层的原子层沉积方法，其包括如下步骤把基材放置在沉积室内；化学吸附第一化学种以由包含TaF5的气态第一前体在室内的基材上形成第一化学种单层；使化学吸附的第一化学种与包含H2O和O3中的至少一种的气态第二前体接触，以使所述气态第二前体与所述第一化学种反应形成含有Ta和O的单层；和于在基材上有效形成大量包括Ta2O5的材料的条件下，依次重复进行所述化学吸附和接触。
53.如权利要求52所述的方法，还包括所述化学吸附和接触之间的时间段，在该时间段中没有可检测的气态前体被供应到所述室中。
54.如权利要求52所述的方法，还包括所述化学吸附和接触之间的时间段，在该时间段中没有可检测的气态前体被供应到所述室中，但在所述中间时间段的至少某些时间，有惰性吹扫气体被供应到所述室中。
55.如权利要求52所述的方法，其中在所述依次重复过程中气态第二前体的组成至少改变一次。
56.如权利要求52所述的方法，其中所述第一化学种在基材上连续形成。
57.如权利要求52所述的方法，在某些所述依次重复之后还至少包括使用所述第一和第二气态前体将Ta2O5化学气相沉积到所述大量材料上。
58.如权利要求52所述的方法，其中所述依次重复可按照初始沉积在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的Ta2O5。
59.如权利要求52所述的方法，其中所述条件可按照初始沉积在001取向六方相中有效形成少于大部分的要被结晶的Ta2O5，并且在约400～800℃温度下退火所述初始沉积层，以在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的Ta2O5。
60.如权利要求52所述的方法，其中所述Ta2O5沉积在基本结晶的基材外表面上，而所述依次重复可按照初始沉积在001取向六方相中有效形成至少大部分要被结晶的Ta2O5。
61.如权利要求52所述的方法，还包括所述第一和第二前体中的至少一种的等离子体产生。
62.如权利要求61所述的方法，其中所述等离子体产生在所述沉积室内进行。
63.如权利要求61所述的方法，其中所述等离子体产生远离所述沉积室进行。
64.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和所述接触没有所述前体的等离子体产生。
65.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括H2O。
66.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括O3。
67.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括O3和O2。
68.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括H2O和O3。
69.如权利要求52所述的方法，其中所述气态第二前体包括H2O、O3和O2。
70.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和接触包括约200～约400℃的基材温度。
71.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和接触包括约250～约300℃的基材温度。
72.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和接触包括约1×10-7～约10托的室压力。
73.如权利要求52所述的方法，其中所述化学吸附和接触包括约1×10-3～约10托的室压力。
74.如权利要求52所述的方法，包括制备作为电容器介电区域的至少一部分的层。
全文摘要
基材放置在沉积室内。于在基材上有效沉积含有Ta
文档编号C23C16/455GK1748043SQ200480003484
公开日2006年3月15日 申请日期2004年2月3日 优先权日2003年2月4日
发明者B·A·瓦尔特斯卓, T·T·多恩 申请人:微米技术有限公司