"R-Ge-Ti-Oを含む誘電材料のフィルムを有する物質であって、Rはジルコニウムおよびハフニウムから選択され、前記誘電材料は公式Rx-Gey-Tiz-Owを有し、ここで、.05≧x≦1、.05≦y≦1、0.1≧z≦1、1≧w≦2であり、物質。前記誘電材料はアモルファス構成を有する、請求項1に記載の物質。前記誘電材料は公式R03-Ge01-Ti06-Owを有し、1≧w≦2である、請求項1に記載の物質。0.15≧x≦0.7、05≧y≦0.3、0.25≧z≦0.7、1.95≧w≦2.05であり、である、請求項1に記載の物質。Rはジルコニウムであり、15≧x≦0.5、05≧y≦0.25、0.5≧z≦.6、1.95≧w≦2.05である、請求項1に記載の物質。Rはハフニウムであり、0.15≧x≦0.7、05≧y≦0.3、0.25≧z≦.7、1.95≧w≦2.05である、請求項1に記載の物質。x、y、z、wの値は、1MV/cmのフィールドで測定した場合に前記誘電材料の誘電定数dielectricconstantが約40よりも大きくなり、漏れ電流が106A/cm2未満になり、良度指数が約18μC/cm2よりも大きくなるように選択される、請求項1に記載の物質。前記誘電材料は、付着した酸化物内の酸素トラップを補正するために、カチオンまたはアニオンの5原子率未満でドーピングされる、請求項1に記載の物質。ドーパントは、N、F、Mg、Ca、Sr、Y、Alから選択される、請求項8に記載の物質。前記誘電材料のフィルムは、偏軸スパッタリングによって準備される、請求項1に記載の物質。1対の電極と、その間に配置された誘電材料のフィルムとを備えたコンデンサを有する、請求項1に記載の物質。MOSFET用のゲート誘電体を有する前記誘電材料のフィルムを備えたMOSFET装置を有する、請求項1に記載の物質。電界効果トランジスタとコンデンサを備えたメモリ装置を有する、請求項1に記載の物質。DRAM装置を有する、請求項1に記載の物質。電界効果トランジスタはゲート誘電体とコンデンサを有し、該コンデンサは1対の電極と該電極の間に配置された前記誘電材料の層を有し、前記ゲート誘電体または前記誘電材料の層の少なくとも1つは、請求項1に記載の誘電材料のフィルムを有する、電界効果トランジスタを備えたメモリ装置。1対の電極と該電極の間に配置された前記誘電材料の層を有し、前記誘電材料の層は請求項1に記載の前記フィルムを有するコンデンサ。O2含有雰囲気下、偏軸スパッタリングによって、Ti、Ge、ZrとHfのうちの1つのメタリックスパッタターゲットで材料を基板上に付着する誘電材料の製造方法。一般に、DRAMコンデンサ、または集積回路装置のコンデンサ内の誘電材料として、a-SiOxのフィルムが使用されてきた。セルのサイズが縮小したために、設計者は、極薄で非平坦なa-SiOxのフィルムを使用していたが、これらのフィルムは、限界のある放電破壊フィールドのために信頼性が薄い点で問題がある。またそれらには、段階被覆や等角性のようなその他の付随した問題もある。従って、a-SiOxフィルムの固有制限を回避しながらa-SiOxフィルムにとって代わることができる新しい誘電材料を開発するための努力がなされてきた。BSTと呼ばれるバリウムストロンチウムチタン酸塩構成、Ta2O5、TiO2、Ba,SrTiO3が注目されている。これらの各々は利点と欠点の両方を備えている。例えば、チタン酸塩酸化物TiO2は、高い誘電定数ε~80を有し、TiO2のフィルムを、金属酸化物半導体またはメモリコンデンサ、ゲート酸化物、その他の回路要素といったように、集積回路の様々な役割において潜在的に有用にしている。これについては、例えば、1995年、YHLee等のPlasmaEnhancedChemicalVaporDepositionofTiO2InMicrowaveRadioFrequencyHybridPlasmaReactorP596や、1996年、JYan等のStructuralandElectricalCharacterizationofTiO2GrownFromTitaniumTetrakisIsopropoxideandTTIPH20ambientsP1706を参照をされたい。しかし、結晶TiO2x-TiO2フィルムは、高い漏れ電流低い放電破壊フィールドを示し、これが、DRAM回路の動作に悪影響を及ぼしコンデンサの信頼性にも影響を与える。Ba,SrTiO3は、高い付着温度および処理温度を要し、多くの目的に対し、それを望ましくないものにしてしまう。アモルファスTa2O5a-TiO2はBa,SrTiO3よりも処理が単純であり、高温処理が不要で、漏れ電流も低い。しかし、これは誘電定数が比較的低いためε~23、長期にわたる解決をもたらす可能性は少ない。そのため、誘電材料分野に関わる関係者は、誘電定数が高く、コンデンサおよびマイクロエレクトロニクスで使用するための新しい材料を探索し続けている。アモルファスチタン酸化物ベースのフィルムの誘電定数における相対減少は、ONakagawara等によるElectricalPropertiesofTiO4DielectricThinFilmPreparedbyPulsedLaserDepositionにおいて、この減衰が材料のイオン分極性に起因すると報告されている。しかし、新しい誘電材料を見つけるための探索において、出願人は、チタン酸化物のアモルファスフィルム材料の研究を行ってきた。誘電体として有用な特性を示すアモルファスチタン酸化物ベースの構成が、1999年6月15日、本明細書の発明者であるSchneemeyerVanDover等に発行の、本明細書の譲渡人と同じLucentTechnologiesに譲渡された、米国特許第5,912,797号、DielectricMaterialsofAmorphousCompositionsandDevicesEmployingSameに説明されている。本明細書では、この明細書を参照することで援用する。797特許は、すずSnと、ハフニウムHfまたはジルコニウムZrのいずれかとの両方を含有したアモルファスチタン酸化フィルムについて説明している。797特許の材料は、厚さ40~50nmのフィルムで、誘電定数が50~70と高く、放電破壊フィールドが4MV/cmである。この材料は、個別に制御された3つのガンを用いた偏軸スパッタリングを使用して得た。これらの新規アモルファスフィルムは誘導特性に非常に優れているが、半導体製品内にこれらを組み込むためには、他の規制を満たさなければならない。例えば、エッチング処理、好ましくはプラズマエッチング処理は、フィルムがパターニングされるように開発されなくてはならない。チタンは、揮発性塩素を形成するため、容易にエッチングすることができ、すずやジルコニウムのエッチング様態はよく知られているように良くない。理解できるように、集積回路装置の開発を懸念する当業者により、回路サイズが進歩的に小型化されるにつれ、装置パフォーマンスを向上するための新しい材料および方法の探索が継続されている。この探索には、高い誘電定数と大きな放電破壊フィールド低い漏れ電流を備えたDRAMセルやシリコンチップ集積回路装置における使用のために互換性を有し、処理が比較的容易で、エッチングが容易な新規の誘導材料の発見が含まれる。本発明は、Rがジルコニウムおよびハフニウムから選択された、R-Ge-Ti-Oを備えた誘電フィルムに関するものである。誘電フィルムは、公式Rx-Gey-Tiz-Owを有するアモルファス構成であることが好ましく、ここで、.05≧x≦1、.05≧y≦1、0.1≧z≦1、1≧w≦2であり、ここで、xyz≡1であり、さらに好ましくは、0.15≧x≦0.7、.05≧y≦0.3、0.25≧z≦0.7、1.95≧w≦2.05である。フィルムの厚みとx、y、z、wの値は、材料の薄膜~80-100nmが約40またはそれ以上の誘電定数、106A/cm2未満の漏れ電流、約18μC/cm2またはそれ以上の良度指数を呈するように選択することができる。高い誘電定数と低い放電破壊フィールド低い漏れ電流を備えたフィルムが得られる。本発明のより良い理解のため、例示的な実施形態が以下で説明され、添付の図面と共に考察される。なお、これらの図面は本発明の概念の例示を目的とするが、グラフを除き、寸法にはこだわらない。出願人は、R-Ge-Ti-Oを備えた新規の誘電材料をRはジルコニウムZrとハフニウムHfから選択されている発見してきた。これらの材料と共に、酸化タンタル、Ta2O5の誘導率の約2倍、またはそれ以上の比較的高い誘電定数ε~40-80を有する、厚みが約80~100nmのアモルファスフィルムを用意してもよい。これらフィルムの放電破壊フィールドは、約2~3MV/cmであり、約18μC/cm2またはこれ以上の良度指数を生じる。7μC/cm2で蓄積された電荷値において測定された漏れ電流は、約106A/cm2の範囲にあった。フィルムは、3つの個別に制御されたRFスパッタリングガンを用いて、約200°Cの基板温度で偏軸形状において共析することができる。追加のRF電源を用いて、基板バイアスを適用することも可能である。以下の説明は3つの項に分けられている。A項では、本発明の用途を、DRAMコンデンサ内の誘電材料の使用を参照して説明している。B項では、発明による誘電材料と好ましい実施形態について説明している。最後に、C項では、誘電フィルムの製造方法について説明している。A.使用例図1は、例証的な方法により、本発明の誘導層を組み込んだ一般的な積み重ね型コンデンサDRAM設計の断面図を示しているが、本発明はDRAMセルでの使用に限定されるものではなく、これ以外の用途、例えばハイブリッド集積回路、その他の装置のコンデンサ、またはMOSFETゲート誘電体といったものにも使用できることが理解されるべきである。DRAM用途に使用される共通のセル設計は、転送ゲート例えば、MOS電界効果トランジスタまたはMOSFETと、コンデンサ40から成る記憶ノードとを備えている。図1には、MOSFETの基本構造が示されている。一般にシリコンから成る基板10が、MOSFET用のソース14およびドレイン16拡散とゲート構造18a、18bを形成するべく、既知のように、nタイプまたはpタイプの伝導性の不純物範囲を形成するためにイオンでドーピングされる。基板10の表面上には、フィールド酸化物パターンまたはFOX12が配置される。誘電材料24の薄膜によって分離された底部電極22と頂部電極26を備えたコンデンサ40が、1つまたはそれ以上の不純物範囲との伝導関係において、シリコン基板10上に設けられている。電極22、26は、Ti、TiN、Al、0.5のCuでドーピングしたAl、またはDRAM用の電極形成のための技術で既知の他の材料の薄膜を備えていてもよい。コンデンサ20を形成するために、誘電材料24のフィルムは底部電極22と頂部電極26の間の空間を充填し、また、本発明の誘電材料から成っている。一般にリン化ホウ素ケイ酸塩ガラスから成る、絶縁層20は、コンデンサをゲート構造18a、18bから離すことができる。別の例証的用途では、本発明の誘電体が、MOSFET装置のゲート誘電体、例えば、金属絶縁半導体ゲート構造を備えた装置に使用されている。このような装置は当該分野で知られており、文献でも説明されている。B.好ましい構成出願人は、誘電材料がR-Ge-Ti-Oを有しており、R=ZrまたはHfであることを発見した。この材料を、公式Rx-Gey-Tiz-Owを持ったアモルファス構成として説明することができる。フィルムの厚みとx、y、z、wの値は、構成の誘電定数が約40よりも高く、漏れ電流が106A/cm2未満で、良度指数が約18μC/cm2よりも大きくなるように選択されてもよい。特に、好ましい構成は、.05≧x≦1、.05≦y≦1、0.1≧z≦1、1≧w≦2のものであり、ここで、xyz≡1である。さらに好ましい構成は、0.15≧x≦0.7、.05≧y≦0.3、0.25≧z≦0.7、1.95≧w≦2.05のものであり、ここでもxyz≡1である。しかし、好ましいHfを用いた構成は、Zrを用いた構成よりも、チタン濃縮度が低い。特に、Hf構成は約30~55at.のチタンを有益に有しているため、好ましいZr構成が原子率約50~70のチタンを有する。従って、RがZrである場合、特に好ましい構成の範囲は.15≧x≦0.5、.05≧y≦0.25、0.5≧z≦.7、1.95≧w≦2.05となる。しかし、RがHfである場合には、構成物の若干の誤差範囲が特に好ましく、すなわち、.30≧x≦0.7、.05≧y≦0.3、0.25≧z≦.6、1.95≧w≦2.05である。図2は、材料の誘導率をZrの関数、GeおよびTi定数つまり、RがZrとして表す位相線図である。この図から、Ti定数の増加に伴って、誘電定数も増加する優勢な傾向があることがわかる。しかし、端部部材間の線形補間を考慮すると、この傾向をデータから除去してもよい。例えば、図3は、端部部材用の値、εTiOw=100、εZrOw=20、εGeO=5.8を用いた誘電定数の線形補間からの偏差を示す位相線図である。Geを多く含む構成のεに対して、低い値への線形補間からの著しい偏差があり、また、Zr025Ge025Ti05O2の付近ではそれほど増加していないことがわかるであろう。図4は、誘電材料ここでも、R=Zrの良度指数をZr、Ti、Ge面積contentの関数として示す位相線図である。良度指数FOMが、最も高い範囲が線図のチタン多量範囲18内に存在する。しかし出願人は、高誘電性のフィルムを生成するために、フィルムにはゲルマニウムが有益に含まれていることを発見している。例えば、図5は、ゲルマニウムを含んでいないTiOw-ZrOwフィルムのFOMを示す位相線図である。原子率5~15までのGeの使用は誘電定数にほとんど影響しないのに対し、ゲルマニウムを含まないフィルムの放電破壊フィールドは低く、一定して低いFOMへ誘導する。図6は、電圧の関数として、近似した構成Zr03Ge01Ti06Owを有する誘電材料の電流密度を示すグラフである。フィルムは厚みが約80nmであり、底部電極としてTiNと、頂部電極としてHgを備えたコンデンサで、電圧が測定される。6.6Vにおいて、7μC/cm2の蓄積電荷が得られ、これは、高密度の積み重ね型コンデンサの動作点を表す。関連する電圧において測定した漏れ電流は、106A/cm2よりも低く、放電破壊電圧は17Vであり、CVbr/A=18.7μC/cm2のFOMへと誘導する。図7は、RがHfである材料の良度指数を、Hf、Ge、Ti面積の関数として示す位相線図である。図からわかるように、材料Hf-Ge-Ti-Oを含有する材料は、Zr-Ge-Ti-Oを含んだ材料と同様に誘導特性を有する。従って、本発明の構成は有用な誘電特性、例えば高い誘電定数~40-80、低い漏れ電流~106A/cm2未満、高いFOM~18μC/cm2よりも大きいを備えている。さらに、ゲルマニウムが、エッチング処理に利点を提供する揮発性塩素を形成する。付着した酸化物内の酸素トラップを補正するために、フィルムは少量5原子率未満のカチオンまたはアニオン例えばNまたはFでドーピングしてもよい。これ以外のドーパントにはMg、Ca、Sr、Y、AlまたはInが含まれる。本明細書で説明する構成は、既に述べた‘797特許の構成とは異なる。‘797特許は、Geと比較して、サイズが大きく異なり、化学的非類似性を有するSnの使用を説明している。例えば、Ge4は0.053nmのイオン半径を有し、Sn4は0.069nmのイオン半径を有する。Sn4は八面体環境のような長い配位球体を好むのに対して、Ge4は、四面体の穴を占めるのに十分に小さいので、SnよりもSiとより類似した化学的性質を備えている。従って、当業者は、アモルファスジルコニウムチタンゲルマニウムaZTG酸化物またはアモルファスハフニウムチタンゲルマニウムaHTG酸化物と比較して、アモルファスジルコニウムチタンスズaZTT酸化物の異なるパッキングアレンジメントを期待するだろう。さらに、Zr-Ge-Ti-OまたはHf-Ge-Ti-Oの3元結晶相は、文献に開示されていない。従って、当業者は、ZTGまたはHTGシステムの比較可能な特性を期待するべきではない。さらに驚くことに、aZTGおよびaHTG酸化物は、以前にaZTT酸化物の研究から得た異なる構成において共に、低い放電破壊フィールドと低い漏れ電流を呈した。C.サンプル準備この分野で既知の様々な技術は、本発明のフィルムの準備に適している。しかし、フィルムを製造する有益な方法は偏軸スパッタリングを備えている。フィルム付着のための有用なスパッタリング装置の略図を図8に示す。この装置はゲートバルブ45を設けた真空チャンバ40と、真空チャンバ40内に配置された3つのプラーナマグネトロンスパッタガン41、42、43とを備えている。ガンは、RつまりZrまたはHf、Ge、Tiのメタリックスパッタターゲットをそれぞれ採用している。これらは、互いに90°の間隔で対向した直径5.08cm2inのターゲットを備えていてもよい。基板50は、サンプルホルダ60上に配置され、3つのスパッタガンの中心によって画定された平面と平行して置かれ、この平面の例えば約2.54cm1in下において置換される。ガンは対応するRF電源51、52、53とそれぞれ接続しており、自己バイアスを行うことができる。ここで説明した好ましい構成を得るためには、ガンはそれぞれ約75W、150W、20Wで動作され、また、600WのRF電源とインピーダンスマッチボックスを使用することが有益である。付着は、チャンバ内を総圧力30mTorrにし、約40の容量O2、バランスArを使って実施することができる。誘電フィルムの付着に使用する基板50は、一般に、約5500Aの熱酸化物、450AのTi、600AのTiNでコーティングしたシリコンウェーハを備えている。付着処理の前に、基板50を、ステンレス鋼ネジとワッシャを使って厚いアルミニウム基板ホルダに取り付ける。基板ホルダ60は、成長中のフィルム上の表面移動性を促進するために、付着処理の最中に、RF電力好ましくは約10Wを供給するべく電源61と接続していてもよい。さらに、基板ホルダを放射加熱器で加熱し、基板ホルダ内に挿入したクロメル/アルメル熱電対で監視してもよい。付着処理中の温度は、基板ホルダが保たれる約200°Cの温度で一定に維持されることが好ましい。上述の利点的特性を備えた誘電材料を得るための例証的処理を以下に説明する。付着装置を上述のように配置し、ZrまたはHf、Ge、Ti用の3つのスパッタガンも装備する。チャンバ40を5×106Torr未満にまでポンピングし、基板の温度を200°Cに上げる。チャンバ40内に酸素ガスO2とアルゴンガスArが各々10sccm、15sccmで導入されるsccmとは、標準圧力および温度におけるcm3/分のことである。メインゲートバルブ45を部分的に閉鎖することにより、チャンバ内の圧力を30mTorrにまで上げる。次に、スパッタガン41、42、43にそれぞれ75W、150W、20WのレベルでRF電力を供給するためにRF電源を起動し、次に、RF電源61が基板ホルダに10Wで電力供給を行う。最低限の反射電力を得るために、RF整合回路が各々のRF供給に同調する。RF電源はガンおよび基板ホルダと静電結合しており、自己バイアスを行うことができる。スパッタ付着を20分間実施し、次に、RF電力とガスの供給を停止する。真空中で、基板ホルダを約60°Cにまで冷却する。次に、システムを通気し、サンプルを取り出す。上述の例証的処理は、数多くある材料形成のための方法の1つにすぎない。当業者には、所望の誘電特性を持った材料を得るために、付着状態を最良化できることが理解されるであろう。例えば、酸素部分圧力、基板温度、ターゲット構成、基板バイアス等を、放電破壊フィールドの増加と漏れ電流の減衰の両方へ導くように調整することができる。さらに、ここで説明した反応スパッタリング方法の代わりに、これ以外の方法、例えばイオンビームスパッタリング、化学蒸着、電子サイクロトロン共鳴スパッタリング、分子ビームエピタキシ、またはレーザアブレーションを使用してもよい。本発明は、上述した例または準備方法に限定されることはない。ここで述べた実施形態は単なる例証であり、当業者は本発明の精神と範囲を逸脱しない限り応用や改良を行うことができる点を理解するべきである。このような応用および改良は全て、付属の請求項の範囲内に収まるものとする。"