(57)【要約】【課題】安定した組成比を有するＴＴＯ誘電体を製造することができるとともに、成膜条件も設定容易であり、装置も簡易に構成できる製造方法を提供する。【解決手段】本発明の誘電体の製造方法は、Ｔａ有機化合物とＴｉ有機化合物とを、Ｔｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）モル比（カクテル比Ｘ）が０．１〜０．３となる比率で混合して原料液を調製し、該原料液を気化させて原料ガスを生成し、これを用いたＣＶＤ法により、（Ｔａ２Ｏ５）１−Ｙ（ＴｉＯ２）Ｙの組成（分子モル比Ｙ）を有する誘電体を製造することを特徴とする。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔａ有機化合物とＴｉ有機化合物とを、Ｔｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）モル比（Ｘ）が０．１〜０．３となる比率で混合して原料液を調製し、該原料液を気化させて原料ガスを生成し、これを用いたＣＶＤ法により、（Ｔａ２Ｏ５）１−Ｙ（ＴｉＯ２）Ｙの組成を有する誘電体を製造することを特徴とする誘電体の製造方法。
【請求項２】
前記Ｔｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）モル比（Ｘ）が０．１２〜０．２０の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の誘電体の製造方法。
【請求項３】
前記誘電体の成膜温度（Ｔ）を３９２〜４８１［℃］とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘電体の製造方法。
【請求項４】
前記誘電体の成膜時の圧力（Ｐ）を０．２〜０．６７［ｋＰａ］の範囲内とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の誘電体の製造方法。
【請求項５】
前記原料ガス中に酸素ガスを導入して誘電体を製造することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の誘電体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘電体の製造方法に係り、特に、（Ｔａ２Ｏ５）１−Ｙ（ＴｉＯ２）Ｙの組成を有する誘電体を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体メモリ（ＤＲＡＭ）の高集積化に伴い、キャパシタ材料として今まで以上の高い誘電率を有する誘電体材料が要求されるようになってきている。たとえば、２５６ＭＢのメモリではキャパシタ材料として酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）が用いられるようになってきている。しかしながら、誘電体としては酸化タンタルの誘電率よりも高い誘電率を備えた材料が要求されており、そのような材料の一つとして、酸化タンタルにチタンをドープした（Ｔａ２Ｏ５）１−Ｙ（ＴｉＯ２）Ｙの組成を有する誘電体（以下、単に「ＴＴＯ誘電体」という。）が知られている。
【０００３】
従来の上記ＴＴＯ誘電体に関する知見としては、多結晶材料を焼結させてなるセラミックスに関する報告の内容が知られている（以下の非特許文献１参照）。この報告では、ＴＴＯ誘電体中の酸化チタンの分子モル比が０．０６〜０．１２の範囲内で比誘電率が８０を超えることが示されている。
【０００４】
また、上記ＴＴＯ誘電体を製造する方法としては、従来、スパッタリング法によって成膜する方法や、有機金属材料を用いたＣＶＤ法によって成膜する方法が知られている（たとえば、以下の特許文献１及び特許文献２参照）。特に後者の方法では、Ｔａ化合物蒸気と、Ｔｉ化合物蒸気とを別々に生成し、これらを所定比率でＬＰＣＶＤチャンバに供給して、ＴＴＯ誘電体膜を形成している。
【０００５】
【非特許文献１】
ネイチャー（ＮＡＴＵＲＥ）  ＶＯＬ．３７７（１９９５年９月２１日）  Ｐ．２１５−２１７  （”Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｏｆ    Ｔａ２Ｏ５  ｔｈｏｕｇｈ  ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ＴｉＯ２”  …Ｒ．  Ｆ．  Ｃａｖａ  ｅｔ．  ａｌ．）
【特許文献１】
特開平１０−９３０５１号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０３３３９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＴＴＯ誘電体の製造方法のうち、スパッタリング法によって成膜する方法においては、ターゲット組成とＴＴＯ誘電体の組成との関係が明確ではなく、安定した組成を有するＴＴＯ誘電体薄膜を形成することが難しいという問題点がある。
【０００７】
また、有機金属材料を用いたＣＶＤ法を利用する方法では、Ｔａ化合物蒸気とＴｉ化合物蒸気とを別々に生成する必要があるため、成膜条件が複雑になり、ＴＴＯ誘電体の組成を安定させることが困難であるとともに、装置も大型化するという問題点がある。
【０００８】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、安定した組成比を有するＴＴＯ誘電体を製造することができるとともに、成膜条件も設定容易であり、装置も簡易に構成できる製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の誘電体の製造方法は、Ｔａ有機化合物とＴｉ有機化合物とを混合して原料液を調製し、該原料液を気化させて原料ガスを生成させ、該原料ガスを用いたＣＶＤ法により、（Ｔａ２Ｏ５）１−Ｙ（ＴｉＯ２）Ｙの組成を有する誘電体を製造することを特徴とする。
【００１０】
本発明者は、Ｔａ有機化合物とＴｉ有機化合物とを混合して原料液を調製し、この原料液を気化させて原料ガスを生成させ、この原料ガスを用いたＣＶＤ法によって、安定したＴＴＯ誘電体を製造できることを見出した。この方法では、Ｔｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）モル比を予め設定しておくことによって、ＣＶＤ法における成膜温度を制御すれば、ＴＴＯ誘電体の組成を安定的に得ることができる。また、このときの他の条件、たとえば、圧力（真空度）やガス流量などはＴＴＯ誘電体の組成に対して比較的小さな影響しか与えない。したがって、製造条件の設定作業がきわめて容易になる。たとえば、ＴＴＯ誘導体を製造する場合には、組成比以外に、成膜速度、膜質、被覆性（ステップカバレッジ）などの他の特性についても配慮する必要があるため、特性間のバランスを確保することが難しいが、本発明では、組成比に実質的に影響し得るパラメータの数が少ないため、組成比を変えることなく他の特性を追求することが容易になる。さらに、この方法では、単一の原料液で製造できるため、従来から使用されている酸化タンタルの製造装置をそのまま流用することができる。たとえば、Ｔａ有機化合物の原料液の代わりに、上記原料液を用いるだけで、そのままＴＴＯ誘電体を製造可能である。
【００１１】
ここで、原料液におけるＴｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）モル比が０．１〜０．３となる比率とすることが好ましい。原料液のＴｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）モル比（後述するカクテル比Ｘ）が０．１〜０．３の範囲内であれば、成膜温度を制御することにより、（Ｔａ２Ｏ５）１−Ｙ（ＴｉＯ２）Ｙにおいて０．０６≦Ｙ（後述するＴｉＯ２分子モル比Ｙ）≦０．１２の範囲内の組成を得ることができ、高い誘電率を有するＴＴＯ誘電体を形成できる。ここで、上記非特許文献１のデータによれば、０．０６≦Ｙ≦０．１２の範囲内のＴＴＯ誘電体の組成は、比誘電率８０以上の範囲にほぼ相当する。
【００１２】
また、前記Ｔｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）モル比が０．１２〜０．２０の範囲内であることにより、最も高い誘電率を有するＴＴＯ誘電体を製造することができる。
【００１３】
さらに、上記熱ＣＶＤ法による成膜に際しては、前記誘電体の成膜温度を３９１〜４８１［℃］とすることが好ましい。この温度範囲では、Ｔｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）モル比が０．１〜０．３の原料液を用いたときに確実に高誘電率のＴＴＯ誘電体を得ることができる。
【００１４】
また、前記誘電体の成膜時の圧力を０．２〜０．６７［ｋＰａ］の範囲内とすることが好ましい。圧力を上記範囲に設定することにより、得られたＴＴＯ誘電体の組成に対する圧力の影響がほとんどなくなるため、より安定した組成比、及び、より高い再現性を得ることが可能になる。
【００１５】
前記原料ガス中に酸素ガスを導入して誘電体を製造することが好ましい。原料ガスのみ、或いは、原料ガスと不活性ガス（Ｎ２、Ｈｅ等）などでもＴＴＯ誘電体を製造することができるが、酸素ガスを導入することにより、ＴＴＯ誘電体中の空孔数を低減することができるなど、誘電体の品位を向上させることができるものと考えられる。
【００１６】
前記誘電体は、たとえば、シリコン基板上に薄膜として形成される。また、Ｒｕ，ＴｉＮ等の金属（金属化合物）で構成された電極間に誘電層として形成されることにより、キャパシタが構成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係るＴＴＯ誘電体の製造方法の実施形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態に用いる製造装置１００の全体構成を示す概略構成図である。この製造装置１００は、原料ガス供給系１１０と、処理ガス供給系１２０と、本体部１３０と、排気系１４０とを有する。
【００１８】
原料ガス供給系１１０は、原料液１１１ａを気化器（ベーパライザ）１１３によって気化させ、原料ガスを生成し、これを本体部１３０に供給するように構成されている。原料液１１１ａは原料容器１１１に収容され、液体マスフローメータ（ＬＭＦＣ）等の流量調節器１１２を介して供給経路１１０Ａを通して気化器１１３に供給される。気化器１１３では、供給された原料液１１１ａを設定温度で加熱して蒸発させることにより原料ガスを生成する。気化器１１３には、Ｈｅガスのような不活性ガスを供給する供給経路１１０Ｂが接続されている。この供給経路１１０Ｂには流量調節器１１４が設けられている。また、供給経路１１０Ａの気化器１１３寄り部分には供給経路１１０Ｃが接続され、この供給経路１１０Ｃには、気化器１１３を保守点検等する目的で取り外す際に、予め気化器を洗浄しておくためのエチルアルコール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）などの有機溶媒を収容する容器１１５が設けられている。気化器１１３にて気化されたガスは、供給経路１１０Ｄを経て本体部１３０のチャンバ１３１内に導入される。なお、図１には、各供給経路に設置される切換弁、流量調節弁などを省略して示してある。
【００１９】
一方、処理ガス供給系１２０においては、Ｎ２ガス、Ｈｅガス、Ａｒガスなどの不活性ガスを供給する供給経路１２１と、Ｏ２ガスを供給する供給経路１２２と、ＣｌＦ３ガスなどの洗浄ガスを供給する供給経路１２３とが設けられている。これらの供給経路１２１，１２２，１２３はいずれも上記チャンバ１３１に導入されている。なお、供給経路１２２，１２３内には適宜に不活性ガスを導入できるように構成されている。
【００２０】
本体部１３０には、上記のチャンバ１３１と、このチャンバ１３１内に配置されたホルダ１３２とを有し、このホルダ１３２に処理基板Ｗが設置されている。チャンバ１３１内は、本体部１３０に接続された排気系１４０によって排気される。排気系１４０には、排気経路１４１と、真空ポンプなどの排気装置１４２とが設けられる。
【００２１】
原料液としては、液体状態にあるＴａ有機化合物とＴｉ有機化合物とを混合したものを用いる。Ｔａ有機化合物としては、液体として保管可能なものであればよいが、たとえば、Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５（以下、単に「ＰＥＴ」という。）を用いることができる。
【００２２】
一方、Ｔｉ有機化合物としても、液体として保管可能なものであればよいが、たとえば、Ｔｉ（ＯＣ２Ｈ５）４（以下、単に「ＴＥＴ」という。）を用いることができる。
【００２３】
本実施形態では、ＰＥＴとＴＥＴを所定の比率で混合して原料液１１１ａを調製する。ここで、原料液１１１ａの混合比率として、原料液中のＴｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）のモル比をカクテル比Ｘとする。本実施形態のＰＥＴ及びＴＥＴでは、共に１分子中のＴａとＴｉの原子数が１であるため、カクテル比Ｘは、ＴＥＴ分子のモル比率、すなわち、ＴＥＴ分子量／（ＰＥＴ分子量＋ＴＥＴ分子量）に一致する。
【００２４】
原料液１１１ａの気化温度としては、混合した有機金属化合物のいずれもが液化しない温度で、かつ、有機金属化合物のいずれもが自己熱分解を生じない温度範囲とすることが必要である。ＰＥＴの沸点は１５０［℃］、熱分解開始温度は約２７０［℃］、ＴＥＴの沸点は１５２［℃］、熱分解開始温度は約２４０［℃］である。したがって、本実施形態の原料液１１１ａにおいては、気化温度は１５２［℃］より高く、２４０［℃］より低い温度とする必要がある。本実施形態の気化器１１３では気化温度を１６０［℃］に設定した。
【００２５】
なお、原料液１１１ａを気化させて得る原料ガスは、本体部１３０のチャンバ１３１内で反応し、処理基板Ｗ上にＴＴＯ誘電体が堆積する。本実施形態では、熱ＣＶＤ法を用いている。より具体的には、ホルダ１３２によって処理基板Ｗを加熱することによって原料ガスを熱反応（熱分解）させる。原料液に含まれるＰＥＴ及びＴＥＴはそれぞれ以下の反応式によって分解し、ＴＴＯ誘電体を生ずるものと考えられる。
２Ｔａ（ＯＣ２Ｈ５）５  →  Ｔａ２Ｏ５＋５Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋５Ｃ２Ｈ４
Ｔｉ（ＯＣ２Ｈ５）４  →  ＴｉＯ２＋２Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋２Ｃ２Ｈ４
【００２６】
ＰＥＴとＴＥＴを混合してなる原料液１１１ａについては、安定性の評価を行った結果、全く問題がないことが確認された。具体的には、原料液１１１ａを試験管等の容器内に収容して密閉し、４週間にわたって経時変化を観察した。ここで使用した原料液のカクテル比Ｘは０．５（５０％）である。放置温度は常温及び１４０℃にそれぞれ設定して実施した。また、容器上面及び底面近傍においてそれぞれサンプリングを行い、混合状態の均一性にも全く問題がないことが確認された。目視での観察でも、濁りなどは一切生じなかった。ＰＥＴとＴＥＴは共に金属原子にエトキシ基が配位したアルコキシ金属錯体である。したがって、ＰＥＴとＴＥＴは高い相溶性を備えているものと考えられる。
【００２７】
本実施形態では、チャンバ１３１内に配置される処理基板としてシリコンウエハを用いた。当該シリコンウエハの外径は約２００［ｍｍ］（８インチ）である。そして、原料液１１１ａのカクテル比Ｘ、成膜温度Ｔ、チャンバ１３１内の圧力Ｐ、酸素ガスの流量Ｏ、原料ガスのキャリアガス（Ｈｅガス）の流量Ｃをそれぞれ変えてＴＴＯ誘電体膜を形成した。
【００２８】
図２には、カクテル比Ｘと、製造されたＴＴＯ誘電体の組成比を表す酸化チタン分子モル比Ｙ（製造されたＴＴＯ誘電体［（Ｔａ２Ｏ５）１−Ｙ・（ＴｉＯ２）Ｙ］におけるＹの値）との関係を、成膜温度Ｔ別に示す。ここで、成膜時におけるチャンバ１３１内の圧力Ｐは０．３３３［ｋＰａ］（２．５Ｔｏｒｒ）、原料ガスの流量Ｍは４５［ｍｇ／ｍｉｎ］、酸素ガスの流量Ｏは１０００［ｓｃｃｍ］、キャリアガスの流量Ｃは３００［ｓｃｃｍ］とした。ここで、原料ガス流量Ｍ（ｍｇ）は、１分間に流量調節器１１２を流れる、ＰＥＴ・ＴＥＴ混合液の重量（質量）である。なお、これらの流量Ｍ，Ｏ，Ｃを供給するチャンバ１３１の容積は約２５［リットル］である。
【００２９】
このグラフに示すように、全体としてカクテル比Ｘ（図示では％表示となっている。）が増加するに従ってＴＴＯ誘電体の酸化チタン分子モル比Ｙは増加する。この中でも、カクテル比Ｘが０．１（１０％）〜０．３（３０％）の範囲Ｘｑでは、酸化チタン分子モル比Ｙが０．０６（６％）〜０．１２（１２％）の範囲ＹｑのＴＴＯ誘電体が得られることがわかる。換言すれば、このカクテル比の範囲Ｘｑでは、成膜温度Ｔを３９２〜４８１［℃］の範囲で適宜に設定することによって確実に範囲Ｙｑの組成を有するＴＴＯ誘電体を製造できる。また、カクテル比Ｘの上記範囲Ｘｑの中でも、特に図示の範囲Ｘｓ、すなわちカクテル比Ｘが０．１２（１２％）〜０．２（２０％）の範囲では、成膜温度の変化によるＴＴＯ誘電体の組成比の変化が少なく、より安定的に、高精度でしかも再現性良く、上記範囲Ｙｑ内の所望の組成を有するＴＴＯ誘電体が得られることがわかる。なお、上記範囲Ｙｑは、上記非特許文献１において比誘電率εｒが８０以上となる領域である。特に、酸化チタン分子モル比Ｙとしては、０．０７〜０．１１の範囲Ｙｓであることが好ましい。また、上記非特許文献１において比誘電率εｒの最大ピーク値が得られるＹの値は０．０８であり、これに対応するカクテル比Ｘの最も好ましい範囲は、約０．１３〜０．１５である。
【００３０】
図３には、成膜時におけるチャンバの圧力Ｐと、製造されたＴＴＯ誘電体の酸化チタン分子モル比Ｙとの関係を成膜温度Ｔ別に示す。ここで、カクテル比Ｘは０．１４（１４％）、酸素ガスの流量Ｏは１０００［ｓｃｃｍ］、キャリアガスの流量Ｃは３００［ｓｃｃｍ］、原料ガスの流量Ｍは４５［ｍｇ／ｍｉｎ］とした。
【００３１】
このグラフに示すように、基本的にＴＴＯ誘電体の組成比は圧力Ｐに対する依存性が低く、図示の表示スケールでは圧力Ｐにはほとんど影響されないことがわかる。特に、０．２〜０．６６７［ｋＰａ］（１．５〜５Ｔｏｒｒ）の範囲Ｐｑではほとんど組成比が変化しない。この範囲Ｐｑの中でも、０．３３３〜０．６６７［ｋＰａ］（２．５〜５Ｔｏｒｒ）の範囲Ｐｓでは、圧力Ｐに対するＴＴＯ誘電体の組成比の依存性が全く見られない。以上のような関係は、成膜温度４２８〜４６３℃の範囲内では温度によらずほぼ同様に見られる。
【００３２】
図４には、成膜時における原料ガスの流量Ｍと、製造されたＴＴＯ誘電体の酸化チタン分子モル比Ｙとの関係を成膜温度Ｔ別に示す。ここで、カクテル比Ｘは０．１４（１４％）、圧力Ｐは０．３３３［ｋＰａ］（２．５Ｔｏｒｒ）、酸素ガスの流量Ｏは１０００［ｓｃｃｍ］、キャリアガスの流量Ｃは３００［ｓｃｃｍ］とした。
【００３３】
このグラフに示すように、基本的にＴＴＯ誘電体の組成比は原料ガスの流量Ｍに対する依存性が低く、図示の範囲では原料ガス流量にほとんど影響されないことがわかる。この原料ガスの流量Ｍは、図１に示す流量調節器１１２の液体流量を示すものである。チャンバ１３１の容積２５リットルに対して１０〜５０［ｍｇ／ｍｉｎ］、すなわちチャンバ容積１リットル当たり０．４〜２．０［ｍｇ／ｍｉｎ］の流量Ｍの範囲では、原料ガスの流量Ｍが増大すると成膜速度が増大し、原料ガスの供給律速となっているものと思われる。しかしながら、ＴＴＯ誘電体の組成には上記のようにほとんど影響しないため、上記範囲であればほとんど問題はない。ただし、上記範囲の中でも、組成比に対する流量Ｍの影響を少なくするためには、チャンバ容積１リットル当たり０．８〜２．０［ｍｇ／ｍｉｎ］の範囲Ｍｑであることが好ましく、特に、１．２〜２．０［ｍｇ／ｍｉｎ］の範囲Ｍｓであることがより望ましい。
【００３４】
図５には、成膜時における酸素ガスの流量Ｏと、製造されたＴＴＯ誘電体の酸化チタン分子モル比Ｙとの関係を圧力Ｐ別に示す。ここで、カクテル比Ｘは０．１４（１４％）、成膜温度Ｔは４６３℃、キャリアガスの流量Ｃは３００［ｓｃｃｍ］、原料ガスの流量Ｍは４５［ｍｇ／ｍｉｎ］とした。
【００３５】
このグラフに示すように、基本的にＴＴＯ誘電体の組成比は酸素ガスの流量Ｏに対する依存性が低く、図示の範囲では酸素ガス流量にほとんど影響されないことがわかる。しかしながら、酸素ガスの流量Ｏが低い領域では圧力Ｐとの関係において若干線形性が失われているため、４００〜１０００［ｓｃｃｍ］（チャンバ１リットル当たり１６〜４０［ｓｃｃｍ］）の範囲Ｏｑであることが好ましく、特に、５００〜１０００［ｓｃｃｍ］（チャンバ１リットル当たり２０〜４０［ｓｃｃｍ］）の範囲Ｏｓであることが望ましい。
【００３６】
なお、酸素ガスを窒素ガスに置き換えて調べた結果、低温側（３８０〜４２０℃）では成膜速度にほとんど差はないが、高温になるほど成膜速度に差が生じ、高温側（４５０〜４８０℃）では、酸素ガスを用いた場合の方が１０〜１３％程度成膜速度が高くなった。これは、高温時に酸素ガスにより原料ガスの分解反応が促進されているからと考えられる。ただし、ＴＴＯ誘電体の組成比に対しては、酸素ガスそのものは図５に示す特性を有することもあり、ほとんど寄与していないことが考えられる。したがって、酸素ガスの代わりに窒素などの不活性ガスを導入してもＴＴＯ誘電体を製造することは可能である。
【００３７】
また、光屈折率は、酸化タンタルの光屈折率ｎ＝２．１８に対して、ＴＴＯ誘電体の酸化チタン分子モル比Ｙ＝０．１３（１３％）の場合に２．２１、Ｙ＝０．２８（２８％）の場合に２．２２となり、いずれも酸化タンタルよりも高い屈折率を示した。
【００３８】
本実施形態では、上記のように、基本的には、カクテル比Ｘと成膜温度Ｔを設定すれば、ＴＴＯ誘電体の組成を高精度に、しかも、高い再現性で得ることができる。したがって、従来よりも極めて簡単に高い誘電率を有するＴＴＯ誘電体を製造することができるという利点を備えている。また、成膜速度、膜質（漏洩電流などの電気特性に対応するものなど）、被覆性（ステップカバレッジ、埋め込み特性など）などを改善するために、カクテル比と成膜温度以外の他の条件を多少変更しても組成比が変化しにくいため、最適条件を得ることがきわめて容易になる。
【００３９】
本実施形態の製造方法では、Ｔａ有機化合物とＴｉ有機化合物とを予め所定比率で混合して原料液を調製しておき、この原料液を気化させるだけで原料ガスを生成させることができるため、条件設定がさらに容易になるとともに、装置構成も簡易なものとなり、従来の酸化タンタルの製造装置をそのまま流用することもできるため、製造コストを低減できる。
【００４０】
特に、カクテル比Ｘを０．１〜０．３の範囲Ｘｑ内に設定することによって、高誘電率のＴＴＯ誘電体を確実に製造できる。上記範囲Ｘｑ内の原料液を用いる場合には、成膜温度Ｔを調整することによって範囲Ｙｑ、特に範囲Ｙｓの組成比を容易に得ることができる。さらに、カクテル比Ｘを０．１２〜０．２の範囲Ｘｓとすることによって、より安定的にＴＴＯ誘電体の組成比Ｙｑ、Ｙｓを得ることが可能になる。
【００４１】
上記のようにして形成されたＴＴＯ誘電体（誘電薄膜）に対しては、誘電率の向上のために酸化タンタルに対して行われている結晶化処理と同様の結晶化処理を施すこともできる。この結晶化処理の条件の具体例としては、例えば、常圧の酸素フロー雰囲気中において８００℃で３分加熱する。本実施形態のＴＴＯ誘電体について結晶化開始温度を求めたところ、酸化タンタルの結晶化開始温度７３０℃に対して、ＴＴＯ誘電体の結晶化開始温度は、７３０〜７４０℃の範囲内であった。カクテル比Ｘの高い原料で製造したもの（すなわち酸化チタン分子モル比が高いＴＴＯ誘電体）ほど、結晶化開始温度が高くなる傾向があった。一般的に、処理基板に形成されたＴＴＯ誘電体膜以外の構造の熱的影響を低減する目的で結晶化処理は低温で行われることが望まれるため、処理温度としては７５０〜８３０℃、酸素雰囲気で行われることが好ましい。
【００４２】
なお、図１に示す製造装置１００では、上記のＴＴＯ誘電体の製造後において、ＣｌＦ３ガスをチャンバ１３１内に導入して、ホルダ１３２その他のチャンバ内部をクリーニングすることができる。このクリーニング処理を、上記の種々の組成比を有するＴＴＯ誘電体を製造した後にそれぞれ行った。その結果、ホルダ温度を３００［℃］、ＣｌＦ３流量を４００［ｓｃｃｍ］、Ｎ２流量を４００［ｓｃｃｍ］、圧力を０．６［ｋＰａ］（４．５Ｔｏｒｒ）で行ったところ、酸化タンタルよりも本実施形態のＴＴＯ誘電体の場合の方がエッチングレートが高く、特に、組成比Ｙが高くなる（すなわちカクテル比Ｘが増加する）に従ってエッチングレートが増大する傾向が見られた。したがって、クリーニング性についても特に問題は生じていない。
【００４３】
また、上記実施形態においてカクテル比０．０８（８％）及び０．２５（２５％）の原料液を用いて５５０枚の連続製造を実施し、ＴＴＯ誘電体（シリコンウエハ上に膜厚６．５［ｎｍ］（６５Å）となるように成膜したもの）中のＴｉ濃度の安定性について評価を行った。その結果、膜中Ｔｉ濃度（モル比）は２．６±０．２％（カクテル比８％）、９．８±０．４％（カクテル比２５％）であり、製造装置の連続稼動において十分な組成安定性を有していた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態に用いる製造装置の概略構成を示す概略構成図。
【図２】ＴＴＯ誘電体の組成比Ｙとカクテル比Ｘとの関係を示すグラフ。
【図３】ＴＴＯ誘電体の組成比Ｙと成膜時の圧力Ｐとの関係を示すグラフ。
【図４】ＴＴＯ誘電体の組成比Ｙと原料ガスの流量Ｍとの関係を示すグラフ。
【図５】ＴＴＯ誘電体の組成比Ｙと酸素流量Ｏとの関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１００…製造装置、１１０…原料ガス供給系、１２０…処理ガス供給系、１３０…本体部、１４０…排気系、Ｘ…原料液のカクテル比（Ｔｉ／（Ｔａ＋Ｔｉ）モル比）、Ｙ…酸化チタン分子モル比、Ｍ…原料ガスの流量、Ｐ…圧力、Ｏ…酸素ガスの流量、Ｃ…キャリアガス（Ｈｅ）の流量、Ｔ…成膜温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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