JP2000265274A - 導電性Ｔａ系膜形成材料、導電性Ｔａ系膜形成方法、及び配線膜形成方法、並びにＵＬＳＩ - Google Patents
導電性Ｔａ系膜形成材料、導電性Ｔａ系膜形成方法、及び配線膜形成方法、並びにＵＬＳＩInfo
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- JP2000265274A JP2000265274A JP11070753A JP7075399A JP2000265274A JP 2000265274 A JP2000265274 A JP 2000265274A JP 11070753 A JP11070753 A JP 11070753A JP 7075399 A JP7075399 A JP 7075399A JP 2000265274 A JP2000265274 A JP 2000265274A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使い易い導電性Ｔａ系膜形成材料を提供
することである。 【解決手段】 金属タンタル、炭化タンタル、窒化タン
タル、珪化タンタル、窒珪化タンタル等の導電性のＴａ
系膜を形成する材料であって、Ｔａを有する化合物と、
炭化水素系の溶媒及び／又はアミン系の溶媒とを含む導
電性Ｔａ系膜形成材料。
することである。 【解決手段】 金属タンタル、炭化タンタル、窒化タン
タル、珪化タンタル、窒珪化タンタル等の導電性のＴａ
系膜を形成する材料であって、Ｔａを有する化合物と、
炭化水素系の溶媒及び／又はアミン系の溶媒とを含む導
電性Ｔａ系膜形成材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性Ｔａ系膜形
成材料、導電性Ｔａ系膜形成方法、及び配線膜形成方
法、並びに銅配線膜が形成されてなるＵＬＳＩに関す
る。
成材料、導電性Ｔａ系膜形成方法、及び配線膜形成方
法、並びに銅配線膜が形成されてなるＵＬＳＩに関す
る。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】現在、半導体分野にお
ける進歩は著しく、ＬＳＩからＵＬＳＩに移って来てい
る。そして、信号の処理速度を向上させる為、微細化が
進んでいる。特に、電気信号を伝達する為の導電部分
（配線）は、その細さが要求されている。しかし、配線
を細くすると、当然、電気抵抗は高くなる。そこで、よ
り低抵抗な配線材料が求められて来た。例えば、Ｗ配線
膜からＡｌ配線膜に移って来た。そして、次世代では、
Ｃｕ配線膜が注目され出している。
ける進歩は著しく、ＬＳＩからＵＬＳＩに移って来てい
る。そして、信号の処理速度を向上させる為、微細化が
進んでいる。特に、電気信号を伝達する為の導電部分
（配線）は、その細さが要求されている。しかし、配線
を細くすると、当然、電気抵抗は高くなる。そこで、よ
り低抵抗な配線材料が求められて来た。例えば、Ｗ配線
膜からＡｌ配線膜に移って来た。そして、次世代では、
Ｃｕ配線膜が注目され出している。
【０００３】しかし、Ｃｕはシリコン基板中への拡散が
激しい。従って、そのままでは、配線膜とすることは困
難である。そこで、考えられた手段が、拡散防止膜（バ
リア膜）を基板上に設けておき、その上に銅膜を形成す
ることである。このバリア膜の材料として、金属タンタ
ル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪化タンタル、窒化
珪化タンタル等が候補に挙がっている。特に、窒化タン
タルやタンタル等のＴａ系膜は、バリア性が高く、期待
されている。
激しい。従って、そのままでは、配線膜とすることは困
難である。そこで、考えられた手段が、拡散防止膜（バ
リア膜）を基板上に設けておき、その上に銅膜を形成す
ることである。このバリア膜の材料として、金属タンタ
ル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪化タンタル、窒化
珪化タンタル等が候補に挙がっている。特に、窒化タン
タルやタンタル等のＴａ系膜は、バリア性が高く、期待
されている。
【０００４】ところで、ＵＬＳＩの微細化に伴って、銅
の配線幅を０．１８μｍ以下とすることが要求されてい
る。この為、バリア膜としてのＴａ系膜は薄いことが要
求され、そしてケミカルベーパーデポジション（ＣＶ
Ｄ）によるＴａ系膜の形成が必要になって来た。しか
し、ＣＶＤによるＴａ系膜形成の報告例は、これまで数
例に過ぎず、しかも、いずれも満足できる結果は得られ
ていない。
の配線幅を０．１８μｍ以下とすることが要求されてい
る。この為、バリア膜としてのＴａ系膜は薄いことが要
求され、そしてケミカルベーパーデポジション（ＣＶ
Ｄ）によるＴａ系膜の形成が必要になって来た。しか
し、ＣＶＤによるＴａ系膜形成の報告例は、これまで数
例に過ぎず、しかも、いずれも満足できる結果は得られ
ていない。
【０００５】これは、Ｔａ系膜形成のＣＶＤ原料に満足
なものが無かったからである。例えば、ＣＶＤ原料とし
て安定で良好な気化性を有するものが得られていない。
すなわち、気化性が低く、長期にわたって安定して化合
物の蒸気が輸送できない。例えば、固体であったりする
為、長期にわたって安定して化合物の蒸気が輸送できな
い。その為、多数回および長時間使用しても安定な気化
が得られ、かつ、低温加熱でも良好な気化性を有するＣ
ＶＤ原料の開発が望まれている。
なものが無かったからである。例えば、ＣＶＤ原料とし
て安定で良好な気化性を有するものが得られていない。
すなわち、気化性が低く、長期にわたって安定して化合
物の蒸気が輸送できない。例えば、固体であったりする
為、長期にわたって安定して化合物の蒸気が輸送できな
い。その為、多数回および長時間使用しても安定な気化
が得られ、かつ、低温加熱でも良好な気化性を有するＣ
ＶＤ原料の開発が望まれている。
【０００６】ところで、Ｔａ系化合物はＣＶＤ原料とし
て好ましい作用が発揮され難いものの、金属タンタル、
炭化タンタル、窒化タンタル、珪化タンタル、窒珪化タ
ンタル等は、酸化タンタルと異なって導電性を示し、か
つ、その上に銅膜を設けた場合に、銅が基板中に拡散し
て行き難いと言うバリア性にも優れている。従って、金
属タンタル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪化タンタ
ル、窒珪化タンタル等の導電性のＴａ系膜を形成するこ
とは大事である。
て好ましい作用が発揮され難いものの、金属タンタル、
炭化タンタル、窒化タンタル、珪化タンタル、窒珪化タ
ンタル等は、酸化タンタルと異なって導電性を示し、か
つ、その上に銅膜を設けた場合に、銅が基板中に拡散し
て行き難いと言うバリア性にも優れている。従って、金
属タンタル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪化タンタ
ル、窒珪化タンタル等の導電性のＴａ系膜を形成するこ
とは大事である。
【０００７】そこで、思考錯誤を繰り返して行くうち
に、Ｔａ系化合物を炭化水素やアミン系の溶媒中に溶か
しておき、Ｔａ系化合物が溶解した溶液に対して気化操
作を施した場合、Ｔａ系化合物を溶媒と共に、或いは溶
媒とは別に気化させることが出来、Ｔａ系化合物を安定
して輸送でき、しかも金属タンタル、炭化タンタル、窒
化タンタル、珪化タンタル、窒珪化タンタル等の導電性
のＴａ系膜を効率よく形成できることを見出すに至っ
た。
に、Ｔａ系化合物を炭化水素やアミン系の溶媒中に溶か
しておき、Ｔａ系化合物が溶解した溶液に対して気化操
作を施した場合、Ｔａ系化合物を溶媒と共に、或いは溶
媒とは別に気化させることが出来、Ｔａ系化合物を安定
して輸送でき、しかも金属タンタル、炭化タンタル、窒
化タンタル、珪化タンタル、窒珪化タンタル等の導電性
のＴａ系膜を効率よく形成できることを見出すに至っ
た。
【０００８】従って、本発明が解決しようとする第１の
課題は、使い易い導電性Ｔａ系膜形成材料を提供するこ
とである。本発明が解決しようとする第２の課題は、上
記導電性Ｔａ系膜形成材料を用いた導電性Ｔａ系膜形成
方法を提供することである。本発明が解決しようとする
第３の課題は、上記導電性Ｔａ系膜形成方法により形成
されたバリア膜としての導電性Ｔａ系膜の上に銅配線膜
が形成されてなるＵＬＳＩを提供することである。
課題は、使い易い導電性Ｔａ系膜形成材料を提供するこ
とである。本発明が解決しようとする第２の課題は、上
記導電性Ｔａ系膜形成材料を用いた導電性Ｔａ系膜形成
方法を提供することである。本発明が解決しようとする
第３の課題は、上記導電性Ｔａ系膜形成方法により形成
されたバリア膜としての導電性Ｔａ系膜の上に銅配線膜
が形成されてなるＵＬＳＩを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記第１の課題は、導電
性のＴａ系膜を形成する材料であって、Ｔａを有する化
合物と、炭化水素系の溶媒とを含むことを特徴とする導
電性Ｔａ系膜形成材料によって解決される。
性のＴａ系膜を形成する材料であって、Ｔａを有する化
合物と、炭化水素系の溶媒とを含むことを特徴とする導
電性Ｔａ系膜形成材料によって解決される。
【００１０】特に、銅（銅合金を含む）配線膜の下地膜
として設けられる導電性のＴａ系膜を形成する材料であ
って、Ｔａを有する化合物と、炭化水素系の溶媒とを含
むことを特徴とする導電性Ｔａ系膜形成材料によって解
決される。
として設けられる導電性のＴａ系膜を形成する材料であ
って、Ｔａを有する化合物と、炭化水素系の溶媒とを含
むことを特徴とする導電性Ｔａ系膜形成材料によって解
決される。
【００１１】又、導電性のＴａ系膜を形成する材料であ
って、Ｔａを有する化合物と、アミン系の溶媒とを含む
ことを特徴とする導電性Ｔａ系膜形成材料によって解決
される。特に、銅（銅合金を含む）配線膜の下地膜とし
て設けられる導電性のＴａ系膜を形成する材料であっ
て、Ｔａを有する化合物と、アミン系の溶媒とを含むこ
とを特徴とする導電性Ｔａ系膜形成材料によって解決さ
れる。
って、Ｔａを有する化合物と、アミン系の溶媒とを含む
ことを特徴とする導電性Ｔａ系膜形成材料によって解決
される。特に、銅（銅合金を含む）配線膜の下地膜とし
て設けられる導電性のＴａ系膜を形成する材料であっ
て、Ｔａを有する化合物と、アミン系の溶媒とを含むこ
とを特徴とする導電性Ｔａ系膜形成材料によって解決さ
れる。
【００１２】本発明において、導電性Ｔａ系膜とは金属
タンタル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪化タンタ
ル、窒珪化タンタル等の膜を意味する。しかし、酸化タ
ンタル膜は導電性Ｔａ系膜ではない。上記の本発明にお
いて、Ｔａを有する化合物は、特に、下記の一般式
（１）で表される化合物が好ましい。
タンタル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪化タンタ
ル、窒珪化タンタル等の膜を意味する。しかし、酸化タ
ンタル膜は導電性Ｔａ系膜ではない。上記の本発明にお
いて、Ｔａを有する化合物は、特に、下記の一般式
（１）で表される化合物が好ましい。
【００１３】一般式（１） Ｒn ＴａＸ5-n ・Ｌm 〔但し、ＲはＨ、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、
アルケン基、ハロゲン化アルケン基、アルキン基、ハロ
ゲン化アルキン基、アリール基、置換アリール基、Ｓｉ
を持つアルキル基、Ｓｉを持つアルケン基、Ｓｉを持つ
アルキン基、Ｓｉを持つアリール基、及びＳｉを持つ置
換アリール基の群の中から選ばれるいずれかである。
アルケン基、ハロゲン化アルケン基、アルキン基、ハロ
ゲン化アルキン基、アリール基、置換アリール基、Ｓｉ
を持つアルキル基、Ｓｉを持つアルケン基、Ｓｉを持つ
アルキン基、Ｓｉを持つアリール基、及びＳｉを持つ置
換アリール基の群の中から選ばれるいずれかである。
【００１４】ｎは０〜５の整数である。ＸはＨ，Ｆ，Ｃ
ｌ，Ｂｒ及びＩの群の中から選ばれるいずれかである。
Ｌはアルキル置換硫黄、ハロゲン置換硫黄、アルキル置
換ホスフィン、及びハロゲン置換ホスフィンの群の中か
ら選ばれるいずれかである。ｍは、ｎが１〜５の整数の
時、０〜４の整数であり、ｎが０の時、１〜４の整数で
ある。
ｌ，Ｂｒ及びＩの群の中から選ばれるいずれかである。
Ｌはアルキル置換硫黄、ハロゲン置換硫黄、アルキル置
換ホスフィン、及びハロゲン置換ホスフィンの群の中か
ら選ばれるいずれかである。ｍは、ｎが１〜５の整数の
時、０〜４の整数であり、ｎが０の時、１〜４の整数で
ある。
【００１５】ｎが２以上の時、Ｒn における全てのＲは
同じであっても、異なっていても良い。ｎが３以下の
時、Ｘ5-n における全てのＸは同じであっても、異なっ
ていても良い。ｍが２以上の時、Ｌm における全てのＬ
は同じであっても、異なっていても良い。〕 上記アルキル基は−Ｃn Ｈ2n+1（ｎは１以上の整数）で
表される基である。そして、ハロゲン化アルキル基は、
前記アルキル基の一つ以上の水素原子がハロゲン原子で
置換された基である。アルケン基は−Ｃn Ｈ2n-1（ｎは
２以上の整数）で表される基である。そして、ハロゲン
化アルケン基は、前記アルケン基の一つ以上の水素原子
がハロゲン原子で置換された基である。アルキン基は−
Ｃn Ｈ2n -3（ｎは２以上の整数）で表される基である。
そして、ハロゲン化アルキン基は、前記アルキン基の一
つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換された基であ
る。アリール基は芳香族炭化水素から水素原子１個を除
いた残りの原子団である。置換アリール基は、前記アリ
ール基の一つ以上の水素原子が他の基（例えば、アルキ
ル基、ハロゲン化アルキル基、アルケン基、ハロゲン化
アルケン基、アルキン基、ハロゲン化アルキン基、ハロ
ゲン原子など）で置換された基である。Ｓｉを持つアル
キル基、Ｓｉを持つアルケン基、Ｓｉを持つアルキン
基、Ｓｉを持つアリール基、Ｓｉを持つ置換アリール基
は、各々の基（アルキル基、アルケン基、アルキン基、
アリール基、置換アリール基）がＳｉを持っていること
を意味する。アルキル置換硫黄は、例えばＲ2 Ｓ又はＲ
ＳＨ（Ｒはアルキル基、アルケン基、アルキン基、アリ
ール基、置換アリール基の群の中から選ばれるいずれ
か）で表されるものである。ハロゲン置換硫黄は、例え
ばＳＸ2 又はＳ2 Ｘ2 （ＸはＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの群の
中から選ばれるいずれか）、或いはＳＦ6 で表されるも
のである。アルキル置換ホスフィンは、例えばＲ3 Ｐ，
Ｒ2 ＰＨ，ＲＰＨ2 （Ｒはアルキル基、アルケン基、ア
ルキン基、アリール基、置換アリール基の群の中から選
ばれるいずれか）で表されるものである。ハロゲン置換
ホスフィンは、例えばＰＸ3 ，ＰＸ5 （ＸはＦ，Ｃｌ，
Ｂｒ，Ｉの群の中から選ばれるいずれか）で表されるも
のである。
同じであっても、異なっていても良い。ｎが３以下の
時、Ｘ5-n における全てのＸは同じであっても、異なっ
ていても良い。ｍが２以上の時、Ｌm における全てのＬ
は同じであっても、異なっていても良い。〕 上記アルキル基は−Ｃn Ｈ2n+1（ｎは１以上の整数）で
表される基である。そして、ハロゲン化アルキル基は、
前記アルキル基の一つ以上の水素原子がハロゲン原子で
置換された基である。アルケン基は−Ｃn Ｈ2n-1（ｎは
２以上の整数）で表される基である。そして、ハロゲン
化アルケン基は、前記アルケン基の一つ以上の水素原子
がハロゲン原子で置換された基である。アルキン基は−
Ｃn Ｈ2n -3（ｎは２以上の整数）で表される基である。
そして、ハロゲン化アルキン基は、前記アルキン基の一
つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換された基であ
る。アリール基は芳香族炭化水素から水素原子１個を除
いた残りの原子団である。置換アリール基は、前記アリ
ール基の一つ以上の水素原子が他の基（例えば、アルキ
ル基、ハロゲン化アルキル基、アルケン基、ハロゲン化
アルケン基、アルキン基、ハロゲン化アルキン基、ハロ
ゲン原子など）で置換された基である。Ｓｉを持つアル
キル基、Ｓｉを持つアルケン基、Ｓｉを持つアルキン
基、Ｓｉを持つアリール基、Ｓｉを持つ置換アリール基
は、各々の基（アルキル基、アルケン基、アルキン基、
アリール基、置換アリール基）がＳｉを持っていること
を意味する。アルキル置換硫黄は、例えばＲ2 Ｓ又はＲ
ＳＨ（Ｒはアルキル基、アルケン基、アルキン基、アリ
ール基、置換アリール基の群の中から選ばれるいずれ
か）で表されるものである。ハロゲン置換硫黄は、例え
ばＳＸ2 又はＳ2 Ｘ2 （ＸはＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの群の
中から選ばれるいずれか）、或いはＳＦ6 で表されるも
のである。アルキル置換ホスフィンは、例えばＲ3 Ｐ，
Ｒ2 ＰＨ，ＲＰＨ2 （Ｒはアルキル基、アルケン基、ア
ルキン基、アリール基、置換アリール基の群の中から選
ばれるいずれか）で表されるものである。ハロゲン置換
ホスフィンは、例えばＰＸ3 ，ＰＸ5 （ＸはＦ，Ｃｌ，
Ｂｒ，Ｉの群の中から選ばれるいずれか）で表されるも
のである。
【００１６】「ｎが２以上の時、Ｒn における全てのＲ
は同じであっても、異なっていても良い」の意味は、例
えばＲ2 の時、Ｒが二つある訳であるが、これら二つの
Ｒは同じアルキル基であっても良く、異なるアルキル基
であっても良いと言う意味である。その他についても、
同様である。上記一般式のＲで表されるアルキル基は、
炭素数１〜１０のものが好ましい。Ｒで表されるアルケ
ン基は、炭素数２〜１０のものが好ましい。Ｒで表され
るアルキン基は、炭素数２〜１０のものが好ましい。Ｒ
で表されるアリール基は、炭素数６〜２０のものが好ま
しい。Ｒで表される置換アリール基は、炭素数７〜２０
のものが好ましい。Ｒで表されるＳｉを持つアルキル基
は、炭素数１〜１０のものが好ましい。Ｒで表されるＳ
ｉを持つアルケン基は、炭素数２〜１０のものが好まし
い。Ｒで表されるＳｉを持つアルキン基は、炭素数２〜
１０のものが好ましい。Ｒで表されるＳｉを持つアリー
ル基は、炭素数６〜２０のものが好ましい。Ｒで表され
るＳｉを持つ置換アリール基は、炭素数７〜２０のもの
が好ましい。
は同じであっても、異なっていても良い」の意味は、例
えばＲ2 の時、Ｒが二つある訳であるが、これら二つの
Ｒは同じアルキル基であっても良く、異なるアルキル基
であっても良いと言う意味である。その他についても、
同様である。上記一般式のＲで表されるアルキル基は、
炭素数１〜１０のものが好ましい。Ｒで表されるアルケ
ン基は、炭素数２〜１０のものが好ましい。Ｒで表され
るアルキン基は、炭素数２〜１０のものが好ましい。Ｒ
で表されるアリール基は、炭素数６〜２０のものが好ま
しい。Ｒで表される置換アリール基は、炭素数７〜２０
のものが好ましい。Ｒで表されるＳｉを持つアルキル基
は、炭素数１〜１０のものが好ましい。Ｒで表されるＳ
ｉを持つアルケン基は、炭素数２〜１０のものが好まし
い。Ｒで表されるＳｉを持つアルキン基は、炭素数２〜
１０のものが好ましい。Ｒで表されるＳｉを持つアリー
ル基は、炭素数６〜２０のものが好ましい。Ｒで表され
るＳｉを持つ置換アリール基は、炭素数７〜２０のもの
が好ましい。
【００１７】上記一般式で表されるＴａ系膜形成材料の
中でも、Ｒが−ＣＨ3 ，−ＣＦ3 ，−Ｃ2 Ｈ5 ，−Ｃ2
Ｆ5 ，−Ｃ3 Ｈ7 ，−Ｃ3 Ｆ7 ，−Ｃ4 Ｈ9 ，−Ｃ4 Ｆ
9 ，−ＣＨ＝ＣＨ2 及び−ＣＨ2 ＣＨ＝ＣＨ2 の群の中
から選ばれるいずれかの導電性Ｔａ系膜形成材料は好ま
しいものである。又、Ｌが（ＣＨ3 ）2 Ｓ，（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 Ｓ，（Ｃ3 Ｈ7 ）2 Ｓ及び（Ｃ4 Ｈ 9 ）2 Ｓ
の群の中から選ばれるいずれかの導電性Ｔａ系膜形成材
料は好ましいものである。
中でも、Ｒが−ＣＨ3 ，−ＣＦ3 ，−Ｃ2 Ｈ5 ，−Ｃ2
Ｆ5 ，−Ｃ3 Ｈ7 ，−Ｃ3 Ｆ7 ，−Ｃ4 Ｈ9 ，−Ｃ4 Ｆ
9 ，−ＣＨ＝ＣＨ2 及び−ＣＨ2 ＣＨ＝ＣＨ2 の群の中
から選ばれるいずれかの導電性Ｔａ系膜形成材料は好ま
しいものである。又、Ｌが（ＣＨ3 ）2 Ｓ，（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 Ｓ，（Ｃ3 Ｈ7 ）2 Ｓ及び（Ｃ4 Ｈ 9 ）2 Ｓ
の群の中から選ばれるいずれかの導電性Ｔａ系膜形成材
料は好ましいものである。
【００１８】上記一般式（１）で表される化合物の中で
も特に好ましい化合物は、ＴａＣｌ 5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ，（ＣＨ3 ）2 ＴａＣｌ3 ，（Ｃ
Ｈ3）3 ＴａＣｌ2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ・Ｓ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 ，（ＣＨ3 ）2 ＴａＣｌ 3 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ，（ＣＨ3 ）3 ＴａＣｌ2 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 であ
る。従って、これ等の群の中から選ばれる一種又は二種
以上のものが特に好ましい化合物である。
も特に好ましい化合物は、ＴａＣｌ 5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ，（ＣＨ3 ）2 ＴａＣｌ3 ，（Ｃ
Ｈ3）3 ＴａＣｌ2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ・Ｓ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 ，（ＣＨ3 ）2 ＴａＣｌ 3 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ，（ＣＨ3 ）3 ＴａＣｌ2 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 であ
る。従って、これ等の群の中から選ばれる一種又は二種
以上のものが特に好ましい化合物である。
【００１９】上記の本発明において、上記一般式（１）
で表されるＴａを有する化合物の他にも、下記の一般式
（２）で表される化合物も特に好ましいものである。 一般式（２） ＴａＣi Ｈj Ｎk Ｓｉl Ｘm 〔但し、ｉは２〜４０の整数、ｊは６〜９０の整数、ｋ
は０〜９、ｌは０〜２の整数、ｍは０〜４の整数、Ｘは
ハロゲン原子である。〕 上記一般式（２）で表される化合物の中でも特に好まし
い化合物は、〔（ＣＨ 3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ，〔（ＣＨ3 ）
2 Ｎ〕4 ＴａＣｌ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕3 ＴａＣｌ2 ，
〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕2 ＴａＣｌ3 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕
ＴａＣｌ4 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕4 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ
（ＣＨ3 ）3 〕，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕3 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓ
ｉ（ＣＨ3 ）3 〕2 ，Ｃ2 Ｈ5 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 〕3 ，Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕4 ，Ｃ4 Ｈ
9 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 ，（Ｃ 5 Ｈ5 ）2 Ｔ
ａＨ3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ
5 Ｈ4 ）2ＴａＨ3 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ
Ｈ3 ，（Ｃ4 Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3，〔Ｃ5 （ＣＨ
3 ）5 〕2 ＴａＨ3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）ＴａＣ
7 Ｈ7 ，（Ｃ5Ｈ5 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（ＣＨ3 Ｃ5
Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ 5 Ｈ4 ）2 Ｔａ
（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，
（Ｃ4 Ｈ 9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，〔Ｃ5 （ＣＨ
3 ）5 〕2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ 5 Ｈ5 ）2 Ｔａ
（Ｎ3 ）2 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，
（Ｃ2 Ｈ5Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，（Ｃ4Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔ
ａ（Ｎ3 ）2 ，〔Ｃ5 （ＣＨ3 ）5 〕2 Ｔａ（Ｎ3 ）2
である。従って、これ等の群の中から選ばれる一種又は
二種以上のものが特に好ましい化合物である。
で表されるＴａを有する化合物の他にも、下記の一般式
（２）で表される化合物も特に好ましいものである。 一般式（２） ＴａＣi Ｈj Ｎk Ｓｉl Ｘm 〔但し、ｉは２〜４０の整数、ｊは６〜９０の整数、ｋ
は０〜９、ｌは０〜２の整数、ｍは０〜４の整数、Ｘは
ハロゲン原子である。〕 上記一般式（２）で表される化合物の中でも特に好まし
い化合物は、〔（ＣＨ 3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ，〔（ＣＨ3 ）
2 Ｎ〕4 ＴａＣｌ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕3 ＴａＣｌ2 ，
〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕2 ＴａＣｌ3 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕
ＴａＣｌ4 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕4 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ
（ＣＨ3 ）3 〕，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕3 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓ
ｉ（ＣＨ3 ）3 〕2 ，Ｃ2 Ｈ5 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 〕3 ，Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕4 ，Ｃ4 Ｈ
9 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 ，（Ｃ 5 Ｈ5 ）2 Ｔ
ａＨ3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ
5 Ｈ4 ）2ＴａＨ3 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ
Ｈ3 ，（Ｃ4 Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3，〔Ｃ5 （ＣＨ
3 ）5 〕2 ＴａＨ3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）ＴａＣ
7 Ｈ7 ，（Ｃ5Ｈ5 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（ＣＨ3 Ｃ5
Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ 5 Ｈ4 ）2 Ｔａ
（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，
（Ｃ4 Ｈ 9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，〔Ｃ5 （ＣＨ
3 ）5 〕2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ 5 Ｈ5 ）2 Ｔａ
（Ｎ3 ）2 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，
（Ｃ2 Ｈ5Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，（Ｃ4Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔ
ａ（Ｎ3 ）2 ，〔Ｃ5 （ＣＨ3 ）5 〕2 Ｔａ（Ｎ3 ）2
である。従って、これ等の群の中から選ばれる一種又は
二種以上のものが特に好ましい化合物である。
【００２０】本発明においては、上記一般式（１）や一
般式（２）で表されるＴａ系化合物は、炭化水素系の溶
媒および／またはアミン系の溶媒に溶かされる。ここ
で、炭化水素系の溶媒は、その炭素数が５〜４０のもの
が特に好ましい。中でも、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカ
ン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサ
デカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エ
イコサン、ヘンイコサン、ドコサン、トリコサン、シク
ロヘキサン、デカリン、トルエン、キシレン、メシチレ
ン、テトラリン、石油エーテル、リグロイン、シクロペ
ンタジエン、シクロペンタジエンダイマー、メチルシク
ロペンタジエン、メチルシクロペンタジエンダイマー、
エチルシクロペンタジエン、エチルシクロペンタジエン
ダイマー、プロピルシクロペンタジエン、プロピルシク
ロペンタジエンダイマー、ブチルシクロペンタジエン、
ブチルシクロペンタジエンダイマー、シクロヘプタトリ
エン、シクロオクタジエン、シクロオクタテトラエンは
好ましい溶媒である。特に、好ましい溶媒はヘキサン、
ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ド
デカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘ
キサデカン、ヘプタデカン、トルエン、キシレンであ
る。そして、これ等の群の中から選ばれる一種又は二種
以上のものが用いられる。
般式（２）で表されるＴａ系化合物は、炭化水素系の溶
媒および／またはアミン系の溶媒に溶かされる。ここ
で、炭化水素系の溶媒は、その炭素数が５〜４０のもの
が特に好ましい。中でも、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカ
ン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサ
デカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エ
イコサン、ヘンイコサン、ドコサン、トリコサン、シク
ロヘキサン、デカリン、トルエン、キシレン、メシチレ
ン、テトラリン、石油エーテル、リグロイン、シクロペ
ンタジエン、シクロペンタジエンダイマー、メチルシク
ロペンタジエン、メチルシクロペンタジエンダイマー、
エチルシクロペンタジエン、エチルシクロペンタジエン
ダイマー、プロピルシクロペンタジエン、プロピルシク
ロペンタジエンダイマー、ブチルシクロペンタジエン、
ブチルシクロペンタジエンダイマー、シクロヘプタトリ
エン、シクロオクタジエン、シクロオクタテトラエンは
好ましい溶媒である。特に、好ましい溶媒はヘキサン、
ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ド
デカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘ
キサデカン、ヘプタデカン、トルエン、キシレンであ
る。そして、これ等の群の中から選ばれる一種又は二種
以上のものが用いられる。
【００２１】アミン系の溶媒は、分子内に炭素原子を持
ち、その炭素数が２〜４０のものが特に好ましい。中で
も、アセトニトリル、ジメチルエチルアミン、ジエチル
アミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン、プ
ロピルアミン、ジプロピルアミン、ジプロピルメチルア
ミン、ジプロピルエチルアミン、エチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テト
ラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、
２，２’，２”−トリアミノトリエチルアミン、メチル
ヒドラジン、ジメチルヒドラジン、エチルヒドラジン、
ジエチルヒドラジン、ブチルヒドラジン、フェニルヒド
ラジン、アジ化エチル、アジ化プロピル、アジ化ブチ
ル、アジ化フェニル、ピペリジン、Ｎ−メチルピペリジ
ン、アニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ピリジン、
キノリンは好ましい溶媒である。特に、好ましい溶媒は
ジメチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジエチルメチ
ルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロ
ピルアミン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラメチルエチレンジアミンである。そして、これ等
の群の中から選ばれる一種又は二種以上のものが用いら
れる。
ち、その炭素数が２〜４０のものが特に好ましい。中で
も、アセトニトリル、ジメチルエチルアミン、ジエチル
アミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン、プ
ロピルアミン、ジプロピルアミン、ジプロピルメチルア
ミン、ジプロピルエチルアミン、エチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テト
ラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、
２，２’，２”−トリアミノトリエチルアミン、メチル
ヒドラジン、ジメチルヒドラジン、エチルヒドラジン、
ジエチルヒドラジン、ブチルヒドラジン、フェニルヒド
ラジン、アジ化エチル、アジ化プロピル、アジ化ブチ
ル、アジ化フェニル、ピペリジン、Ｎ−メチルピペリジ
ン、アニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ピリジン、
キノリンは好ましい溶媒である。特に、好ましい溶媒は
ジメチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジエチルメチ
ルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロ
ピルアミン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラメチルエチレンジアミンである。そして、これ等
の群の中から選ばれる一種又は二種以上のものが用いら
れる。
【００２２】前記第２の課題は、導電性のＴａ系膜を形
成する方法であって、上記の導電性Ｔａ系膜形成材料を
基板上に付ける工程と、基板上に付いた前記導電性Ｔａ
系膜形成材料を分解して、導電性Ｔａ系膜を形成する工
程とを具備することを特徴とする導電性Ｔａ系膜形成方
法によって解決される。
成する方法であって、上記の導電性Ｔａ系膜形成材料を
基板上に付ける工程と、基板上に付いた前記導電性Ｔａ
系膜形成材料を分解して、導電性Ｔａ系膜を形成する工
程とを具備することを特徴とする導電性Ｔａ系膜形成方
法によって解決される。
【００２３】又、導電性のＴａ系膜をケミカルベーパー
デポジション（ＣＶＤ）により形成する方法であって、
上記の導電性Ｔａ系膜形成材料を分解して、基板上に導
電性Ｔａ系膜を形成する工程を具備することを特徴とす
る導電性Ｔａ系膜形成方法によって解決される。
デポジション（ＣＶＤ）により形成する方法であって、
上記の導電性Ｔａ系膜形成材料を分解して、基板上に導
電性Ｔａ系膜を形成する工程を具備することを特徴とす
る導電性Ｔａ系膜形成方法によって解決される。
【００２４】上記導電性Ｔａ系膜形成方法において、導
電性Ｔａ系膜が形成される基板を加熱する工程を具備す
ることが好ましい。そして、導電性Ｔａ系膜形成材料の
分解は加熱手段、光照射手段、プラズマ手段の採用によ
り行われる。Ｔａ系膜形成材料の分解は、特に、還元雰
囲気下で行われるのが好ましい。例えば、水素、水素プ
ラズマ、窒素、窒素プラズマ、アンモニア、ヒドラジ
ン、ヒドラジン誘導体（例えば、ＣＨ3 ＮＨＮＨ2 ，
（ＣＨ3 ）2 ＮＮＨ2 ，ＣＨ3 ＮＨＮＨＣＨ3 ，ＲＮＨ
ＮＨ2 （Ｒはアルキル基などの官能基）などのヒドラジ
ン誘導体）、シラン、シラン誘導体（例えば、Ｒn Ｓｉ
Ｙ4-n （Ｒはアルキル基などの官能基、ＹはＨ，Ｆ，Ｃ
ｌ，Ｂｒ又はＩ）などのシラン誘導体）、ボラン、及び
ボラン誘導体（例えば、Ｒn ＢＹ3-n （Ｒはアルキル基
などの官能基、ＹはＨ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ又はＩ）などの
ボラン誘導体）の群の中から選ばれる一種又は二種以上
を含む気流下で、Ｔａ系膜形成材料の分解を行うのが好
ましい。
電性Ｔａ系膜が形成される基板を加熱する工程を具備す
ることが好ましい。そして、導電性Ｔａ系膜形成材料の
分解は加熱手段、光照射手段、プラズマ手段の採用によ
り行われる。Ｔａ系膜形成材料の分解は、特に、還元雰
囲気下で行われるのが好ましい。例えば、水素、水素プ
ラズマ、窒素、窒素プラズマ、アンモニア、ヒドラジ
ン、ヒドラジン誘導体（例えば、ＣＨ3 ＮＨＮＨ2 ，
（ＣＨ3 ）2 ＮＮＨ2 ，ＣＨ3 ＮＨＮＨＣＨ3 ，ＲＮＨ
ＮＨ2 （Ｒはアルキル基などの官能基）などのヒドラジ
ン誘導体）、シラン、シラン誘導体（例えば、Ｒn Ｓｉ
Ｙ4-n （Ｒはアルキル基などの官能基、ＹはＨ，Ｆ，Ｃ
ｌ，Ｂｒ又はＩ）などのシラン誘導体）、ボラン、及び
ボラン誘導体（例えば、Ｒn ＢＹ3-n （Ｒはアルキル基
などの官能基、ＹはＨ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ又はＩ）などの
ボラン誘導体）の群の中から選ばれる一種又は二種以上
を含む気流下で、Ｔａ系膜形成材料の分解を行うのが好
ましい。
【００２５】又、アンモニア、ヒドラジン、ヒドラジン
誘導体、アジ化アルキルの群の中から選ばれる一種又は
二種以上を含む化合物の分解と同時に、或いは前記化合
物の分解の前及び／又は後で、Ｔａ系膜形成材料の分解
を行うのが好ましい。特に、メチルヒドラジン、ジメチ
ルヒドラジン、エチルヒドラジン、ジエチルヒドラジ
ン、ブチルヒドラジン、フェニルヒドラジン、アジ化エ
チル、アジ化プロピル、アジ化ブチル、アジ化フェニル
の群の中から選ばれる一種又は二種以上を含む化合物の
分解と同時に、或いは前記化合物の分解の前及び／又は
後で、Ｔａ系膜形成材料の分解を行うのが好ましい。こ
れにより、導電性窒化Ｔａ系膜が形成される。
誘導体、アジ化アルキルの群の中から選ばれる一種又は
二種以上を含む化合物の分解と同時に、或いは前記化合
物の分解の前及び／又は後で、Ｔａ系膜形成材料の分解
を行うのが好ましい。特に、メチルヒドラジン、ジメチ
ルヒドラジン、エチルヒドラジン、ジエチルヒドラジ
ン、ブチルヒドラジン、フェニルヒドラジン、アジ化エ
チル、アジ化プロピル、アジ化ブチル、アジ化フェニル
の群の中から選ばれる一種又は二種以上を含む化合物の
分解と同時に、或いは前記化合物の分解の前及び／又は
後で、Ｔａ系膜形成材料の分解を行うのが好ましい。こ
れにより、導電性窒化Ｔａ系膜が形成される。
【００２６】前記第３の課題は、上記の導電性Ｔａ系膜
形成工程と、前記導電性Ｔａ系膜形成工程によって形成
された導電性Ｔａ系膜の上に銅（銅合金を含む）配線膜
を形成する銅配線膜形成工程とを具備することを特徴と
する配線膜形成方法によって解決される。又、上記の導
電性Ｔａ系膜形成方法によって形成された導電性Ｔａ系
膜の上に銅（銅合金を含む）配線膜が形成されてなるＵ
ＬＳＩによって解決される。
形成工程と、前記導電性Ｔａ系膜形成工程によって形成
された導電性Ｔａ系膜の上に銅（銅合金を含む）配線膜
を形成する銅配線膜形成工程とを具備することを特徴と
する配線膜形成方法によって解決される。又、上記の導
電性Ｔａ系膜形成方法によって形成された導電性Ｔａ系
膜の上に銅（銅合金を含む）配線膜が形成されてなるＵ
ＬＳＩによって解決される。
【００２７】特に、上記の導電性Ｔａ系膜形成方法を用
いて形成された窒化Ｔａ系膜の上に銅（銅合金を含む）
配線膜が形成されてなるＵＬＳＩによって解決される。
いて形成された窒化Ｔａ系膜の上に銅（銅合金を含む）
配線膜が形成されてなるＵＬＳＩによって解決される。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明になる導電性Ｔａ系膜（例
えば、金属タンタル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪
化タンタル、窒珪化タンタル等の膜である。酸化タンタ
ルの膜は、導電性を示さないので、本発明の導電性Ｔａ
系膜には該当しない。）形成材料は、Ｔａを有する化合
物と、炭化水素系の溶媒とを含む。特に、銅（銅合金を
含む）配線膜の下地膜として設けられる導電性のＴａ系
膜を形成する材料であって、Ｔａを有する化合物と、炭
化水素系の溶媒とを含む。
えば、金属タンタル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪
化タンタル、窒珪化タンタル等の膜である。酸化タンタ
ルの膜は、導電性を示さないので、本発明の導電性Ｔａ
系膜には該当しない。）形成材料は、Ｔａを有する化合
物と、炭化水素系の溶媒とを含む。特に、銅（銅合金を
含む）配線膜の下地膜として設けられる導電性のＴａ系
膜を形成する材料であって、Ｔａを有する化合物と、炭
化水素系の溶媒とを含む。
【００２９】又、本発明になる導電性Ｔａ系膜（例え
ば、金属タンタル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪化
タンタル、窒珪化タンタル等の膜である。酸化タンタル
の膜は、導電性を示さないので、本発明の導電性Ｔａ系
膜には該当しない。）形成材料は、Ｔａを有する化合物
と、アミン系の溶媒とを含む。特に、銅（銅合金を含
む）配線膜の下地膜として設けられる導電性のＴａ系膜
を形成する材料であって、Ｔａを有する化合物と、アミ
ン系の溶媒とを含む。
ば、金属タンタル、炭化タンタル、窒化タンタル、珪化
タンタル、窒珪化タンタル等の膜である。酸化タンタル
の膜は、導電性を示さないので、本発明の導電性Ｔａ系
膜には該当しない。）形成材料は、Ｔａを有する化合物
と、アミン系の溶媒とを含む。特に、銅（銅合金を含
む）配線膜の下地膜として設けられる導電性のＴａ系膜
を形成する材料であって、Ｔａを有する化合物と、アミ
ン系の溶媒とを含む。
【００３０】上記Ｔａを有する化合物は、特に、下記の
一般式（１），（２）で表される化合物である。 一般式（１） Ｒn ＴａＸ5-n ・Ｌm 〔但し、ＲはＨ、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、
アルケン基、ハロゲン化アルケン基、アルキン基、ハロ
ゲン化アルキン基、アリール基、置換アリール基、Ｓｉ
を持つアルキル基、Ｓｉを持つアルケン基、Ｓｉを持つ
アルキン基、Ｓｉを持つアリール基、及びＳｉを持つ置
換アリール基の群の中から選ばれるいずれかである。
一般式（１），（２）で表される化合物である。 一般式（１） Ｒn ＴａＸ5-n ・Ｌm 〔但し、ＲはＨ、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、
アルケン基、ハロゲン化アルケン基、アルキン基、ハロ
ゲン化アルキン基、アリール基、置換アリール基、Ｓｉ
を持つアルキル基、Ｓｉを持つアルケン基、Ｓｉを持つ
アルキン基、Ｓｉを持つアリール基、及びＳｉを持つ置
換アリール基の群の中から選ばれるいずれかである。
【００３１】ｎは０〜５の整数である。ＸはＨ，Ｆ，Ｃ
ｌ，Ｂｒ及びＩの群の中から選ばれるいずれかである。
Ｌはアルキル置換硫黄、ハロゲン置換硫黄、アルキル置
換ホスフィン、及びハロゲン置換ホスフィンの群の中か
ら選ばれるいずれかである。ｍは、ｎが１〜５の整数の
時、０〜４の整数であり、ｎが０の時、１〜４の整数で
ある。
ｌ，Ｂｒ及びＩの群の中から選ばれるいずれかである。
Ｌはアルキル置換硫黄、ハロゲン置換硫黄、アルキル置
換ホスフィン、及びハロゲン置換ホスフィンの群の中か
ら選ばれるいずれかである。ｍは、ｎが１〜５の整数の
時、０〜４の整数であり、ｎが０の時、１〜４の整数で
ある。
【００３２】ｎが２以上の時、Ｒn における全てのＲは
同じであっても、異なっていても良い。ｎが３以下の
時、Ｘ5-n における全てのＸは同じであっても、異なっ
ていても良い。ｍが２以上の時、Ｌm における全てのＬ
は同じであっても、異なっていても良い。〕 上記アルキル基は−Ｃn Ｈ2n+1（ｎは１以上の整数）で
表される基である。そして、ハロゲン化アルキル基は、
前記アルキル基の一つ以上の水素原子がハロゲン原子で
置換された基である。アルケン基は−Ｃn Ｈ2n-1（ｎは
２以上の整数）で表される基である。そして、ハロゲン
化アルケン基は、前記アルケン基の一つ以上の水素原子
がハロゲン原子で置換された基である。アルキン基は−
Ｃn Ｈ2n -3（ｎは２以上の整数）で表される基である。
そして、ハロゲン化アルキン基は、前記アルキン基の一
つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換された基であ
る。アリール基は芳香族炭化水素から水素原子１個を除
いた残りの原子団である。置換アリール基は、前記アリ
ール基の一つ以上の水素原子が他の基（例えば、アルキ
ル基、ハロゲン化アルキル基、アルケン基、ハロゲン化
アルケン基、アルキン基、ハロゲン化アルキン基、ハロ
ゲン原子など）で置換された基である。Ｓｉを持つアル
キル基、Ｓｉを持つアルケン基、Ｓｉを持つアルキン
基、Ｓｉを持つアリール基、Ｓｉを持つ置換アリール基
は、各々の基（アルキル基、アルケン基、アルキン基、
アリール基、置換アリール基）がＳｉを持っていること
を意味する。アルキル置換硫黄は、例えばＲ2 Ｓ又はＲ
ＳＨ（Ｒはアルキル基、アルケン基、アルキン基、アリ
ール基、置換アリール基の群の中から選ばれるいずれ
か）で表されるものである。ハロゲン置換硫黄は、例え
ばＳＸ2 又はＳ2 Ｘ2 （ＸはＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの群の
中から選ばれるいずれか）、或いはＳＦ6 で表されるも
のである。アルキル置換ホスフィンは、例えばＲ3 Ｐ，
Ｒ2 ＰＨ，ＲＰＨ2 （Ｒはアルキル基、アルケン基、ア
ルキン基、アリール基、置換アリール基の群の中から選
ばれるいずれか）で表されるものである。ハロゲン置換
ホスフィンは、例えばＰＸ3 ，ＰＸ5 （ＸはＦ，Ｃｌ，
Ｂｒ，Ｉの群の中から選ばれるいずれか）で表されるも
のである。
同じであっても、異なっていても良い。ｎが３以下の
時、Ｘ5-n における全てのＸは同じであっても、異なっ
ていても良い。ｍが２以上の時、Ｌm における全てのＬ
は同じであっても、異なっていても良い。〕 上記アルキル基は−Ｃn Ｈ2n+1（ｎは１以上の整数）で
表される基である。そして、ハロゲン化アルキル基は、
前記アルキル基の一つ以上の水素原子がハロゲン原子で
置換された基である。アルケン基は−Ｃn Ｈ2n-1（ｎは
２以上の整数）で表される基である。そして、ハロゲン
化アルケン基は、前記アルケン基の一つ以上の水素原子
がハロゲン原子で置換された基である。アルキン基は−
Ｃn Ｈ2n -3（ｎは２以上の整数）で表される基である。
そして、ハロゲン化アルキン基は、前記アルキン基の一
つ以上の水素原子がハロゲン原子で置換された基であ
る。アリール基は芳香族炭化水素から水素原子１個を除
いた残りの原子団である。置換アリール基は、前記アリ
ール基の一つ以上の水素原子が他の基（例えば、アルキ
ル基、ハロゲン化アルキル基、アルケン基、ハロゲン化
アルケン基、アルキン基、ハロゲン化アルキン基、ハロ
ゲン原子など）で置換された基である。Ｓｉを持つアル
キル基、Ｓｉを持つアルケン基、Ｓｉを持つアルキン
基、Ｓｉを持つアリール基、Ｓｉを持つ置換アリール基
は、各々の基（アルキル基、アルケン基、アルキン基、
アリール基、置換アリール基）がＳｉを持っていること
を意味する。アルキル置換硫黄は、例えばＲ2 Ｓ又はＲ
ＳＨ（Ｒはアルキル基、アルケン基、アルキン基、アリ
ール基、置換アリール基の群の中から選ばれるいずれ
か）で表されるものである。ハロゲン置換硫黄は、例え
ばＳＸ2 又はＳ2 Ｘ2 （ＸはＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉの群の
中から選ばれるいずれか）、或いはＳＦ6 で表されるも
のである。アルキル置換ホスフィンは、例えばＲ3 Ｐ，
Ｒ2 ＰＨ，ＲＰＨ2 （Ｒはアルキル基、アルケン基、ア
ルキン基、アリール基、置換アリール基の群の中から選
ばれるいずれか）で表されるものである。ハロゲン置換
ホスフィンは、例えばＰＸ3 ，ＰＸ5 （ＸはＦ，Ｃｌ，
Ｂｒ，Ｉの群の中から選ばれるいずれか）で表されるも
のである。
【００３３】上記一般式のＲで表されるアルキル基は、
特に、炭素数が１〜１０のものである。Ｒで表されるア
ルケン基は、特に、炭素数が２〜１０のものである。Ｒ
で表されるアルキン基は、特に、炭素数が２〜１０のも
のである。Ｒで表されるアリール基は、特に、炭素数が
６〜２０のものである。Ｒで表される置換アリール基
は、特に、炭素数が７〜２０のものである。Ｒで表され
るＳｉを持つアルキル基は、特に、炭素数が１〜１０の
ものである。Ｒで表されるＳｉを持つアルケン基は、特
に、炭素数が２〜１０のものである。Ｒで表されるＳｉ
を持つアルキン基は、特に、炭素数が２〜１０のもので
ある。Ｒで表されるＳｉを持つアリール基は、特に、炭
素数が６〜２０のものである。Ｒで表されるＳｉを持つ
置換アリール基は、特に、炭素数が７〜２０のものであ
る。
特に、炭素数が１〜１０のものである。Ｒで表されるア
ルケン基は、特に、炭素数が２〜１０のものである。Ｒ
で表されるアルキン基は、特に、炭素数が２〜１０のも
のである。Ｒで表されるアリール基は、特に、炭素数が
６〜２０のものである。Ｒで表される置換アリール基
は、特に、炭素数が７〜２０のものである。Ｒで表され
るＳｉを持つアルキル基は、特に、炭素数が１〜１０の
ものである。Ｒで表されるＳｉを持つアルケン基は、特
に、炭素数が２〜１０のものである。Ｒで表されるＳｉ
を持つアルキン基は、特に、炭素数が２〜１０のもので
ある。Ｒで表されるＳｉを持つアリール基は、特に、炭
素数が６〜２０のものである。Ｒで表されるＳｉを持つ
置換アリール基は、特に、炭素数が７〜２０のものであ
る。
【００３４】上記一般式で表されるＴａ系膜形成材料の
中でも、Ｒが−ＣＨ3 ，−ＣＦ3 ，−Ｃ2 Ｈ5 ，−Ｃ2
Ｆ5 ，−Ｃ3 Ｈ7 ，−Ｃ3 Ｆ7 ，−Ｃ4 Ｈ9 ，−Ｃ4 Ｆ
9 ，−ＣＨ＝ＣＨ2 及び−ＣＨ2 ＣＨ＝ＣＨ2 の群の中
から選ばれるいずれかのＴａ系膜形成材料は好ましいも
のである。又、Ｌが（ＣＨ3 ）2 Ｓ，（Ｃ2 Ｈ5 ）
2Ｓ，（Ｃ3 Ｈ7 ）2 Ｓ及び（Ｃ4 Ｈ9 ）2 Ｓの群の中
から選ばれるいずれかのＴａ系膜形成材料は好ましいも
のである。
中でも、Ｒが−ＣＨ3 ，−ＣＦ3 ，−Ｃ2 Ｈ5 ，−Ｃ2
Ｆ5 ，−Ｃ3 Ｈ7 ，−Ｃ3 Ｆ7 ，−Ｃ4 Ｈ9 ，−Ｃ4 Ｆ
9 ，−ＣＨ＝ＣＨ2 及び−ＣＨ2 ＣＨ＝ＣＨ2 の群の中
から選ばれるいずれかのＴａ系膜形成材料は好ましいも
のである。又、Ｌが（ＣＨ3 ）2 Ｓ，（Ｃ2 Ｈ5 ）
2Ｓ，（Ｃ3 Ｈ7 ）2 Ｓ及び（Ｃ4 Ｈ9 ）2 Ｓの群の中
から選ばれるいずれかのＴａ系膜形成材料は好ましいも
のである。
【００３５】上記一般式（１）で表される化合物の中で
も特に好ましい化合物は、ＴａＣｌ 5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ，（ＣＨ3 ）2 ＴａＣｌ3 ，（Ｃ
Ｈ3）3 ＴａＣｌ2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ・Ｓ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 ，（ＣＨ3 ）2 ＴａＣｌ 3 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ，（ＣＨ3 ）3 ＴａＣｌ2 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 であ
る。そして、これ等の群の中から選ばれる一種又は二種
以上のものが特に好ましい化合物である。
も特に好ましい化合物は、ＴａＣｌ 5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ，（ＣＨ3 ）2 ＴａＣｌ3 ，（Ｃ
Ｈ3）3 ＴａＣｌ2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ・Ｓ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 ，（ＣＨ3 ）2 ＴａＣｌ 3 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 ，（ＣＨ3 ）3 ＴａＣｌ2 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 であ
る。そして、これ等の群の中から選ばれる一種又は二種
以上のものが特に好ましい化合物である。
【００３６】一般式（２） ＴａＣi Ｈj Ｎk Ｓｉl Ｘm 〔但し、ｉは２〜４０の整数、ｊは６〜９０の整数、ｋ
は０〜９、ｌは０〜２の整数、ｍは０〜４の整数、Ｘは
ハロゲン原子である。〕 上記一般式（２）で表される化合物の中でも特に好まし
い化合物は、〔（ＣＨ 3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ，〔（ＣＨ3 ）
2 Ｎ〕4 ＴａＣｌ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕3 ＴａＣｌ2 ，
〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕2 ＴａＣｌ3 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕
ＴａＣｌ4 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕4 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ
（ＣＨ3 ）3 〕，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕3 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓ
ｉ（ＣＨ3 ）3 〕2 ，Ｃ2 Ｈ5 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 〕3 ，Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕4 ，Ｃ4 Ｈ
9 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 ，（Ｃ 5 Ｈ5 ）2 Ｔ
ａＨ3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ
5 Ｈ4 ）2ＴａＨ3 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ
Ｈ3 ，（Ｃ4 Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3，〔Ｃ5 （ＣＨ
3 ）5 〕2 ＴａＨ3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）ＴａＣ
7 Ｈ7 ，（Ｃ5Ｈ5 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（ＣＨ3 Ｃ5
Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ 5 Ｈ4 ）2 Ｔａ
（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，
（Ｃ4 Ｈ 9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，〔Ｃ5 （ＣＨ
3 ）5 〕2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ 5 Ｈ5 ）2 Ｔａ
（Ｎ3 ）2 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，
（Ｃ2 Ｈ5Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，（Ｃ4Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔ
ａ（Ｎ3 ）2 ，〔Ｃ5 （ＣＨ3 ）5 〕2 Ｔａ（Ｎ3 ）2
である。そして、これ等の群の中から選ばれる一種又は
二種以上のものが特に好ましい化合物である。
は０〜９、ｌは０〜２の整数、ｍは０〜４の整数、Ｘは
ハロゲン原子である。〕 上記一般式（２）で表される化合物の中でも特に好まし
い化合物は、〔（ＣＨ 3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ，〔（ＣＨ3 ）
2 Ｎ〕4 ＴａＣｌ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕3 ＴａＣｌ2 ，
〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕2 ＴａＣｌ3 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕
ＴａＣｌ4 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕4 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ
（ＣＨ3 ）3 〕，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕3 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓ
ｉ（ＣＨ3 ）3 〕2 ，Ｃ2 Ｈ5 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 〕3 ，Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕4 ，Ｃ4 Ｈ
9 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 ，（Ｃ 5 Ｈ5 ）2 Ｔ
ａＨ3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ
5 Ｈ4 ）2ＴａＨ3 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ
Ｈ3 ，（Ｃ4 Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3，〔Ｃ5 （ＣＨ
3 ）5 〕2 ＴａＨ3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）ＴａＣ
7 Ｈ7 ，（Ｃ5Ｈ5 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（ＣＨ3 Ｃ5
Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ 5 Ｈ4 ）2 Ｔａ
（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，
（Ｃ4 Ｈ 9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，〔Ｃ5 （ＣＨ
3 ）5 〕2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ 5 Ｈ5 ）2 Ｔａ
（Ｎ3 ）2 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，
（Ｃ2 Ｈ5Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，（Ｃ4Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔ
ａ（Ｎ3 ）2 ，〔Ｃ5 （ＣＨ3 ）5 〕2 Ｔａ（Ｎ3 ）2
である。そして、これ等の群の中から選ばれる一種又は
二種以上のものが特に好ましい化合物である。
【００３７】本発明においては、上記一般式（１）や一
般式（２）で表されるＴａ系化合物は、炭化水素やアミ
ン系の溶媒に溶かされる。この時のＴａ系化合物の濃度
は溶解する範囲内であれば良い。尚、Ｔａ系化合物が沈
殿物として存在していても良い。ここで、炭化水素系の
溶媒は、特に、その炭素数が５〜４０のものである。中
でも、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナ
ン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テト
ラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカ
ン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ヘンイコ
サン、ドコサン、トリコサン、シクロヘキサン、デカリ
ン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、石
油エーテル、リグロイン、シクロペンタジエン、シクロ
ペンタジエンダイマー、メチルシクロペンタジエン、メ
チルシクロペンタジエンダイマー、エチルシクロペンタ
ジエン、エチルシクロペンタジエンダイマー、プロピル
シクロペンタジエン、プロピルシクロペンタジエンダイ
マー、ブチルシクロペンタジエン、ブチルシクロペンタ
ジエンダイマー、シクロヘプタトリエン、シクロオクタ
ジエン、シクロオクタテトラエンは好ましい溶媒であ
る。特に、好ましい溶媒はヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカ
ン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプ
タデカントルエン、キシレンである。そして、これ等の
群の中から選ばれる一種又は二種以上のものが用いられ
る。
般式（２）で表されるＴａ系化合物は、炭化水素やアミ
ン系の溶媒に溶かされる。この時のＴａ系化合物の濃度
は溶解する範囲内であれば良い。尚、Ｔａ系化合物が沈
殿物として存在していても良い。ここで、炭化水素系の
溶媒は、特に、その炭素数が５〜４０のものである。中
でも、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナ
ン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テト
ラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカ
ン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ヘンイコ
サン、ドコサン、トリコサン、シクロヘキサン、デカリ
ン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、石
油エーテル、リグロイン、シクロペンタジエン、シクロ
ペンタジエンダイマー、メチルシクロペンタジエン、メ
チルシクロペンタジエンダイマー、エチルシクロペンタ
ジエン、エチルシクロペンタジエンダイマー、プロピル
シクロペンタジエン、プロピルシクロペンタジエンダイ
マー、ブチルシクロペンタジエン、ブチルシクロペンタ
ジエンダイマー、シクロヘプタトリエン、シクロオクタ
ジエン、シクロオクタテトラエンは好ましい溶媒であ
る。特に、好ましい溶媒はヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカ
ン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプ
タデカントルエン、キシレンである。そして、これ等の
群の中から選ばれる一種又は二種以上のものが用いられ
る。
【００３８】アミン系の溶媒は、特に、分子内に炭素原
子を持ち、その炭素数が２〜４０のものである。中で
も、アセトニトリル、ジメチルエチルアミン、ジエチル
アミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン、プ
ロピルアミン、ジプロピルアミン、ジプロピルメチルア
ミン、ジプロピルエチルアミン、エチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テト
ラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、
２，２’，２”−トリアミノトリエチルアミン、メチル
ヒドラジン、ジメチルヒドラジン、エチルヒドラジン、
ジエチルヒドラジン、ブチルヒドラジン、フェニルヒド
ラジン、アジ化エチル、アジ化プロピル、アジ化ブチ
ル、アジ化フェニル、ピペリジン、Ｎ−メチルピペリジ
ン、アニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ピリジン、
キノリンは好ましい溶媒である。特に、好ましい溶媒は
ジメチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジエチルメチ
ルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロ
ピルアミン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラメチルエチレンジアミンである。そして、これ等
の群の中から選ばれる一種又は二種以上のものが用いら
れる。
子を持ち、その炭素数が２〜４０のものである。中で
も、アセトニトリル、ジメチルエチルアミン、ジエチル
アミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン、プ
ロピルアミン、ジプロピルアミン、ジプロピルメチルア
ミン、ジプロピルエチルアミン、エチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テト
ラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、
２，２’，２”−トリアミノトリエチルアミン、メチル
ヒドラジン、ジメチルヒドラジン、エチルヒドラジン、
ジエチルヒドラジン、ブチルヒドラジン、フェニルヒド
ラジン、アジ化エチル、アジ化プロピル、アジ化ブチ
ル、アジ化フェニル、ピペリジン、Ｎ−メチルピペリジ
ン、アニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、ピリジン、
キノリンは好ましい溶媒である。特に、好ましい溶媒は
ジメチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジエチルメチ
ルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロ
ピルアミン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラメチルエチレンジアミンである。そして、これ等
の群の中から選ばれる一種又は二種以上のものが用いら
れる。
【００３９】本発明になる導電性Ｔａ系膜形成方法は、
上記のＴａ系膜形成材料を基板上に付ける工程と、基板
上に付いた前記Ｔａ系膜形成材料を分解して、Ｔａ系膜
を形成する工程とを具備する。特に、上記導電性のＴａ
系膜をＣＶＤにより形成する方法であって、上記のＴａ
系膜形成材料を分解して、基板上にＴａ系膜を形成する
工程を具備する。
上記のＴａ系膜形成材料を基板上に付ける工程と、基板
上に付いた前記Ｔａ系膜形成材料を分解して、Ｔａ系膜
を形成する工程とを具備する。特に、上記導電性のＴａ
系膜をＣＶＤにより形成する方法であって、上記のＴａ
系膜形成材料を分解して、基板上にＴａ系膜を形成する
工程を具備する。
【００４０】例えば、図１や図２に示すような装置を用
いることによって基板上に導電性のＴａ系薄膜が形成さ
れる。すなわち、炭化水素系又はアミン系溶剤中にＲn
ＴａＸ5-n ・Ｌm 又はＴａＣi Ｈj Ｎk Ｓｉl Ｘm を溶
かした溶液を容器に入れ、そして気化させる。気化され
た原料（Ｒn ＴａＸ5-n ・Ｌm 又はＴａＣi Ｈj ＮkＳ
ｉl Ｘm ）は配管を経て分解反応炉に導入される。反応
炉内には成膜が施されるシリコン基板が置かれていて、
このシリコン基板は加熱手段により加熱されている。そ
して、反応炉内に導入されたＲn ＴａＸ5-n ・Ｌm 又は
ＴａＣi Ｈj Ｎ k Ｓｉl Ｘm がシリコン基板近くで分解
することによって導電性のＴａ系膜、例えば導電性窒化
Ｔａ系膜が形成される。尚、前記溶液の形態でシリコン
基板上に輸送されても良い。
いることによって基板上に導電性のＴａ系薄膜が形成さ
れる。すなわち、炭化水素系又はアミン系溶剤中にＲn
ＴａＸ5-n ・Ｌm 又はＴａＣi Ｈj Ｎk Ｓｉl Ｘm を溶
かした溶液を容器に入れ、そして気化させる。気化され
た原料（Ｒn ＴａＸ5-n ・Ｌm 又はＴａＣi Ｈj ＮkＳ
ｉl Ｘm ）は配管を経て分解反応炉に導入される。反応
炉内には成膜が施されるシリコン基板が置かれていて、
このシリコン基板は加熱手段により加熱されている。そ
して、反応炉内に導入されたＲn ＴａＸ5-n ・Ｌm 又は
ＴａＣi Ｈj Ｎ k Ｓｉl Ｘm がシリコン基板近くで分解
することによって導電性のＴａ系膜、例えば導電性窒化
Ｔａ系膜が形成される。尚、前記溶液の形態でシリコン
基板上に輸送されても良い。
【００４１】尚、図１及び図２中、１ａ，１ｂ，１ｃは
Ｔａを有する化合物を含む溶液などが入れられる容器、
２は気化器、３は加熱器、４は分解反応炉、５はシリコ
ン基板、６は水素、水素プラズマ、アンモニア、或いは
シラン等の反応ガス、７はガス流量制御器、８は液体流
量制御器である。上記導電性Ｔａ系膜形成方法におい
て、導電性Ｔａ系膜が形成される基板を加熱する工程を
具備する。Ｔａ系膜形成材料の分解は加熱手段、光照射
手段、プラズマ手段の採用により行われる。Ｔａ系膜形
成材料の分解は、特に、還元雰囲気下で行われる。例え
ば、水素、水素プラズマ、窒素、窒素プラズマ、アンモ
ニア、ヒドラジン、ヒドラジン誘導体（例えば、ＣＨ3
ＮＨＮＨ2 ，（ＣＨ3 ）2 ＮＮＨ2 ，ＣＨ3 ＮＨＮＨＣ
Ｈ3 ，ＲＮＨＮＨ2 （Ｒはアルキル基などの官能基）な
どのヒドラジン誘導体）、シラン、シラン誘導体（例え
ば、Ｒn ＳｉＹ4-n （Ｒはアルキル基などの官能基、Ｙ
はＨ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ又はＩ）などのシラン誘導体）、
ボラン、及びボラン誘導体（例えば、Ｒn ＢＹ3-n （Ｒ
はアルキル基などの官能基、ＹはＨ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ又
はＩ）などのボラン誘導体）の群の中から選ばれる一種
又は二種以上を含む気流下で、Ｔａ系膜形成材料の分解
は行われる。又、アンモニア、ヒドラジン、ヒドラジン
誘導体、アジ化アルキルの群の中から選ばれる一種又は
二種以上を含む化合物の分解と同時に、或いは前記化合
物の分解の前及び／又は後で、Ｔａ系膜形成材料の分解
が行われる。特に、メチルヒドラジン、ジメチルヒドラ
ジン、エチルヒドラジン、ジエチルヒドラジン、ブチル
ヒドラジン、フェニルヒドラジン、アジ化エチル、アジ
化プロピル、アジ化ブチル、アジ化フェニルの群の中か
ら選ばれる一種又は二種以上を含む化合物の分解と同時
に、或いは前記化合物の分解の前及び／又は後で、Ｔａ
系膜形成材料の分解は行われる。これにより、導電性窒
化Ｔａ系膜が形成される。
Ｔａを有する化合物を含む溶液などが入れられる容器、
２は気化器、３は加熱器、４は分解反応炉、５はシリコ
ン基板、６は水素、水素プラズマ、アンモニア、或いは
シラン等の反応ガス、７はガス流量制御器、８は液体流
量制御器である。上記導電性Ｔａ系膜形成方法におい
て、導電性Ｔａ系膜が形成される基板を加熱する工程を
具備する。Ｔａ系膜形成材料の分解は加熱手段、光照射
手段、プラズマ手段の採用により行われる。Ｔａ系膜形
成材料の分解は、特に、還元雰囲気下で行われる。例え
ば、水素、水素プラズマ、窒素、窒素プラズマ、アンモ
ニア、ヒドラジン、ヒドラジン誘導体（例えば、ＣＨ3
ＮＨＮＨ2 ，（ＣＨ3 ）2 ＮＮＨ2 ，ＣＨ3 ＮＨＮＨＣ
Ｈ3 ，ＲＮＨＮＨ2 （Ｒはアルキル基などの官能基）な
どのヒドラジン誘導体）、シラン、シラン誘導体（例え
ば、Ｒn ＳｉＹ4-n （Ｒはアルキル基などの官能基、Ｙ
はＨ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ又はＩ）などのシラン誘導体）、
ボラン、及びボラン誘導体（例えば、Ｒn ＢＹ3-n （Ｒ
はアルキル基などの官能基、ＹはＨ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ又
はＩ）などのボラン誘導体）の群の中から選ばれる一種
又は二種以上を含む気流下で、Ｔａ系膜形成材料の分解
は行われる。又、アンモニア、ヒドラジン、ヒドラジン
誘導体、アジ化アルキルの群の中から選ばれる一種又は
二種以上を含む化合物の分解と同時に、或いは前記化合
物の分解の前及び／又は後で、Ｔａ系膜形成材料の分解
が行われる。特に、メチルヒドラジン、ジメチルヒドラ
ジン、エチルヒドラジン、ジエチルヒドラジン、ブチル
ヒドラジン、フェニルヒドラジン、アジ化エチル、アジ
化プロピル、アジ化ブチル、アジ化フェニルの群の中か
ら選ばれる一種又は二種以上を含む化合物の分解と同時
に、或いは前記化合物の分解の前及び／又は後で、Ｔａ
系膜形成材料の分解は行われる。これにより、導電性窒
化Ｔａ系膜が形成される。
【００４２】本発明になる配線膜形成方法は、上記の導
電性Ｔａ系膜形成工程と、前記導電性Ｔａ系膜形成工程
によって形成された導電性Ｔａ系膜の上に銅（銅合金を
含む）配線膜を形成する銅配線膜形成工程とを具備す
る。本発明になるＵＬＳＩは、上記Ｔａ系膜形成方法を
用いて形成された導電性のＴａ系膜の上に銅（銅合金を
含む）配線膜が形成されてなるＵＬＳＩである。特に、
上記Ｔａ系膜形成方法を用いて形成された導電性の窒化
Ｔａ系膜の上に銅（銅合金を含む）配線膜が形成されて
なるＵＬＳＩである。
電性Ｔａ系膜形成工程と、前記導電性Ｔａ系膜形成工程
によって形成された導電性Ｔａ系膜の上に銅（銅合金を
含む）配線膜を形成する銅配線膜形成工程とを具備す
る。本発明になるＵＬＳＩは、上記Ｔａ系膜形成方法を
用いて形成された導電性のＴａ系膜の上に銅（銅合金を
含む）配線膜が形成されてなるＵＬＳＩである。特に、
上記Ｔａ系膜形成方法を用いて形成された導電性の窒化
Ｔａ系膜の上に銅（銅合金を含む）配線膜が形成されて
なるＵＬＳＩである。
【００４３】以下、具体的実施例を幾つか挙げて説明す
るが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
るが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【００４４】
【実施例１】図１の装置を用いた。容器１ａには〔（Ｃ
Ｈ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ／トルエン溶液（〔（ＣＨ3 ）
2 Ｎ〕5 Ｔａの濃度は２０ｗｔ％）が入れられている。
容器１ｂ，１ｃには何も入れられていない。気化器２は
８０〜１３０℃に加熱されている。
Ｈ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ／トルエン溶液（〔（ＣＨ3 ）
2 Ｎ〕5 Ｔａの濃度は２０ｗｔ％）が入れられている。
容器１ｂ，１ｃには何も入れられていない。気化器２は
８０〜１３０℃に加熱されている。
【００４５】上記条件下において、〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕
5 Ｔａ／トルエン溶液を液体流量制御器８により制御輸
送し、〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａとトルエンとを共に気
化器２により気化した。気化物を冷却トラップで回収し
た処、９０％以上の〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａが回収で
きた。又、気化実験を数十時間連続的に行ったが、輸送
量は一定であった。
5 Ｔａ／トルエン溶液を液体流量制御器８により制御輸
送し、〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａとトルエンとを共に気
化器２により気化した。気化物を冷却トラップで回収し
た処、９０％以上の〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａが回収で
きた。又、気化実験を数十時間連続的に行ったが、輸送
量は一定であった。
【００４６】
【比較例１】図１の装置を用いた。容器１ｃには〔（Ｃ
Ｈ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ（固形物）が入れられている。容器
１ａ，１ｂには何も入れられていない。気化器２は８０
〜１３０℃に加熱されている。上記条件下において、
〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａをキャリアーガスによって昇
華輸送した。しかし、１時間後には配管が詰まり、中止
する羽目になった。
Ｈ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ（固形物）が入れられている。容器
１ａ，１ｂには何も入れられていない。気化器２は８０
〜１３０℃に加熱されている。上記条件下において、
〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａをキャリアーガスによって昇
華輸送した。しかし、１時間後には配管が詰まり、中止
する羽目になった。
【００４７】詰まりを無くす為に、配管全体を１４０℃
に保温して実験を再開した。気化物を冷却トラップで回
収した処、高々４０％の〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａしか
回収できなかった。又、容器１ｃを開けると、〔（ＣＨ
3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａの分解物が観察された。又、気化実験
が進むにつれて、輸送量は徐々に減少して行った。
に保温して実験を再開した。気化物を冷却トラップで回
収した処、高々４０％の〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａしか
回収できなかった。又、容器１ｃを開けると、〔（ＣＨ
3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａの分解物が観察された。又、気化実験
が進むにつれて、輸送量は徐々に減少して行った。
【００４８】
【実施例２】図２の装置を用いた。容器１ａにはＴａＣ
ｌ5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ／トルエン溶液（ＴａＣｌ5 ・
Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 の濃度は６ｗｔ％）が入れられてい
る。容器１ｂ，１ｃには何も入れられていない。反応ガ
スとして水素が、キャリアガスとしてヘリウムが用いら
れた。気化器２は８０〜１３０℃に加熱されている。シ
リコン基板５は２００〜４５０℃に加熱されている。分
解反応炉４における成膜圧力は０．２〜１．５Ｔｏｒｒ
に設定されている。
ｌ5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ／トルエン溶液（ＴａＣｌ5 ・
Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 の濃度は６ｗｔ％）が入れられてい
る。容器１ｂ，１ｃには何も入れられていない。反応ガ
スとして水素が、キャリアガスとしてヘリウムが用いら
れた。気化器２は８０〜１３０℃に加熱されている。シ
リコン基板５は２００〜４５０℃に加熱されている。分
解反応炉４における成膜圧力は０．２〜１．５Ｔｏｒｒ
に設定されている。
【００４９】上記条件下において、ＴａＣｌ5 ・Ｓ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 ／トルエン溶液を液体流量制御器８により制
御輸送し、ＴａＣｌ5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 とトルエンと
を共に気化器２により気化させ、そしてシリコン基板５
に薄膜を形成した。この薄膜は金属タンタルであり、厚
さは０．０１〜０．２μｍであった。
2 Ｈ5 ）2 ／トルエン溶液を液体流量制御器８により制
御輸送し、ＴａＣｌ5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 とトルエンと
を共に気化器２により気化させ、そしてシリコン基板５
に薄膜を形成した。この薄膜は金属タンタルであり、厚
さは０．０１〜０．２μｍであった。
【００５０】
【実施例３】実施例２において、容器１ａには（Ｃ3 Ｈ
7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 ／キシレン溶液（（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 の濃度は１ｗｔ％）を入れ、気化器
２は１５０〜２５０℃に、シリコン基板５は２００〜５
００℃にした以外は同様に行った。
7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 ／キシレン溶液（（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 の濃度は１ｗｔ％）を入れ、気化器
２は１５０〜２５０℃に、シリコン基板５は２００〜５
００℃にした以外は同様に行った。
【００５１】その結果、シリコン基板５に厚さ０．０１
〜０．２μｍの金属タンタル薄膜が形成された。
〜０．２μｍの金属タンタル薄膜が形成された。
【００５２】
【実施例４】実施例２において、容器１ａには（ＣＨ3
Ｃ5 Ｈ4 ）ＴａＣ7 Ｈ7 ／シクロヘプタトリエン溶液
（（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）ＴａＣ7 Ｈ7 の濃度は３ｗｔ％）
を入れ、反応ガスとして水素プラズマを、キャリアガス
として水素を用い、気化器２は１００〜２００℃に、シ
リコン基板５は２００〜５００℃にした以外は同様に行
った。
Ｃ5 Ｈ4 ）ＴａＣ7 Ｈ7 ／シクロヘプタトリエン溶液
（（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）ＴａＣ7 Ｈ7 の濃度は３ｗｔ％）
を入れ、反応ガスとして水素プラズマを、キャリアガス
として水素を用い、気化器２は１００〜２００℃に、シ
リコン基板５は２００〜５００℃にした以外は同様に行
った。
【００５３】その結果、シリコン基板５に厚さ０．０１
〜０．２μｍの炭化タンタル薄膜が形成された。
〜０．２μｍの炭化タンタル薄膜が形成された。
【００５４】
【実施例５】実施例２において、容器１ａにはＴａＣｌ
5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ／トルエン溶液（ＴａＣｌ5 ・Ｓ
（Ｃ2 Ｈ5 ）2 の濃度は６ｗｔ％）を入れ、反応ガスと
してアンモニアを、キャリアガスとして窒素を用い、気
化器２は８０〜１３０℃に、シリコン基板５は１５０〜
４５０℃にした以外は同様に行った。
5 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ／トルエン溶液（ＴａＣｌ5 ・Ｓ
（Ｃ2 Ｈ5 ）2 の濃度は６ｗｔ％）を入れ、反応ガスと
してアンモニアを、キャリアガスとして窒素を用い、気
化器２は８０〜１３０℃に、シリコン基板５は１５０〜
４５０℃にした以外は同様に行った。
【００５５】その結果、シリコン基板５に厚さ０．０１
〜０．２μｍの窒化タンタル薄膜が形成された。
〜０．２μｍの窒化タンタル薄膜が形成された。
【００５６】
【実施例６】実施例２において、容器１ａには〔（ＣＨ
3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ／トルエン溶液（〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕
5 Ｔａの濃度は１０ｗｔ％）を入れ、容器１ｃにはアジ
化エチルを入れ、反応ガスは用いず、キャリアガスとし
て窒素を用い、気化器２は８０〜１００℃に、シリコン
基板５は３００〜５００℃にした以外は同様に行った。
3 ）2 Ｎ〕5 Ｔａ／トルエン溶液（〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕
5 Ｔａの濃度は１０ｗｔ％）を入れ、容器１ｃにはアジ
化エチルを入れ、反応ガスは用いず、キャリアガスとし
て窒素を用い、気化器２は８０〜１００℃に、シリコン
基板５は３００〜５００℃にした以外は同様に行った。
【００５７】その結果、シリコン基板５に厚さ０．０１
〜０．２μｍの窒化タンタル薄膜が形成された。
〜０．２μｍの窒化タンタル薄膜が形成された。
【００５８】
【実施例７】実施例２において、容器１ａにはＣ2 Ｈ5
Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 ／ジエチルアミン溶液
（Ｃ2 Ｈ5 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 の濃度は５
ｗｔ％）を入れ、反応ガスとしてアンモニアを用い、キ
ャリアガスとして窒素を用い、気化器２は４０〜９０℃
に、シリコン基板５は３００〜５００℃にした以外は同
様に行った。
Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 ／ジエチルアミン溶液
（Ｃ2 Ｈ5 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 の濃度は５
ｗｔ％）を入れ、反応ガスとしてアンモニアを用い、キ
ャリアガスとして窒素を用い、気化器２は４０〜９０℃
に、シリコン基板５は３００〜５００℃にした以外は同
様に行った。
【００５９】その結果、シリコン基板５に厚さ０．０１
〜０．２μｍの窒化タンタル薄膜が形成された。
〜０．２μｍの窒化タンタル薄膜が形成された。
【００６０】
【実施例８】実施例２において、容器１ａにはＣ2 Ｈ5
Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 ／ヘプタン溶液（Ｃ2
Ｈ5 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 の濃度は５ｗｔ
％）を入れ、容器１ｂにはモノメチルヒドラジン／ヘプ
タン溶液を入れ、反応ガスとしてシランを用い、キャリ
アガスとして窒素を用い、気化器２は４０〜９０℃に、
シリコン基板５は３００〜５００℃にした以外は同様に
行った。
Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 ／ヘプタン溶液（Ｃ2
Ｈ5 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 の濃度は５ｗｔ
％）を入れ、容器１ｂにはモノメチルヒドラジン／ヘプ
タン溶液を入れ、反応ガスとしてシランを用い、キャリ
アガスとして窒素を用い、気化器２は４０〜９０℃に、
シリコン基板５は３００〜５００℃にした以外は同様に
行った。
【００６１】その結果、シリコン基板５に厚さ０．０１
〜０．２μｍの窒化珪化タンタル薄膜が形成された。
〜０．２μｍの窒化珪化タンタル薄膜が形成された。
【００６２】
【実施例９】実施例２において、容器１ａには〔（ＣＨ
3 ）2 Ｎ〕4 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 〕／ノナン
溶液（〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕4 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ（Ｃ
Ｈ3 ）3〕の濃度は５ｗｔ％）を入れ、反応ガスとして
シランを用い、キャリアガスとして窒素を用い、気化器
２は１００〜１８０℃に、シリコン基板５は３００〜５
００℃にした以外は同様に行った。
3 ）2 Ｎ〕4 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 〕／ノナン
溶液（〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕4 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ（Ｃ
Ｈ3 ）3〕の濃度は５ｗｔ％）を入れ、反応ガスとして
シランを用い、キャリアガスとして窒素を用い、気化器
２は１００〜１８０℃に、シリコン基板５は３００〜５
００℃にした以外は同様に行った。
【００６３】その結果、シリコン基板５に厚さ０．０１
〜０．２μｍの珪化タンタル薄膜が形成された。
〜０．２μｍの珪化タンタル薄膜が形成された。
【００６４】
【実施例１０】実施例６で作製した窒化タンタル薄膜が
形成されたシリコン基板５を１６０℃に加熱した。そし
て、このシリコン基板５の窒化タンタル薄膜上にヘキサ
フルオロアセチルアセトン銅トリメチルビニルシラン
（ＨｆａｃＣｕ：ＴＭＶＳ）のヘプタデカン溶液（０．
２ｍｏｌ／Ｌ）を流し込んだ。２０秒間の加熱分解後に
冷却し、溶液を流し出し、そしてノルマルヘキサンで３
回洗浄した。
形成されたシリコン基板５を１６０℃に加熱した。そし
て、このシリコン基板５の窒化タンタル薄膜上にヘキサ
フルオロアセチルアセトン銅トリメチルビニルシラン
（ＨｆａｃＣｕ：ＴＭＶＳ）のヘプタデカン溶液（０．
２ｍｏｌ／Ｌ）を流し込んだ。２０秒間の加熱分解後に
冷却し、溶液を流し出し、そしてノルマルヘキサンで３
回洗浄した。
【００６５】この結果、表面は窒化タンタル薄膜の銀光
沢から銅の赤金光沢に変わっていた。このシリコン基板
５の断面を電子顕微鏡で観察した処、表面から０．５μ
ｍの深さまで堆積物が認められた。引き続き、この断面
像の堆積物を元素分析に供した処、表層は金属銅であ
り、金属銅の下はＴａとＮとを主成分とする窒化タンタ
ルであった。そして、銅はシリコン基板中には拡散して
いなかった。
沢から銅の赤金光沢に変わっていた。このシリコン基板
５の断面を電子顕微鏡で観察した処、表面から０．５μ
ｍの深さまで堆積物が認められた。引き続き、この断面
像の堆積物を元素分析に供した処、表層は金属銅であ
り、金属銅の下はＴａとＮとを主成分とする窒化タンタ
ルであった。そして、銅はシリコン基板中には拡散して
いなかった。
【００６６】
【比較例２】窒化タンタル薄膜が形成されていないシリ
コン基板を１６０℃に加熱した。そして、このシリコン
基板上にヘキサフルオロアセチルアセトン銅トリメチル
ビニルシラン（ＨｆａｃＣｕ：ＴＭＶＳ）のヘプタデカ
ン溶液（０．２ｍｏｌ／Ｌ）を流し込んだ。２０秒間の
加熱分解後に冷却し、溶液を流し出し、そしてノルマル
ヘキサンで３回洗浄した。
コン基板を１６０℃に加熱した。そして、このシリコン
基板上にヘキサフルオロアセチルアセトン銅トリメチル
ビニルシラン（ＨｆａｃＣｕ：ＴＭＶＳ）のヘプタデカ
ン溶液（０．２ｍｏｌ／Ｌ）を流し込んだ。２０秒間の
加熱分解後に冷却し、溶液を流し出し、そしてノルマル
ヘキサンで３回洗浄した。
【００６７】この結果、表面は鈍い銀光沢から銅の赤金
光沢に変わっていた。このシリコン基板の断面を電子顕
微鏡で観察した処、表面から０．４μｍの深さまで堆積
物が認められた。引き続き、この断面像の堆積物を元素
分析に供した処、表面から０．４μｍの深さまでは金属
銅であり、そこから２μｍの深さまでが銅−シリコンで
あり、その下がシリコンであった。従って、銅がシリコ
ン基板中に拡散していた。
光沢に変わっていた。このシリコン基板の断面を電子顕
微鏡で観察した処、表面から０．４μｍの深さまで堆積
物が認められた。引き続き、この断面像の堆積物を元素
分析に供した処、表面から０．４μｍの深さまでは金属
銅であり、そこから２μｍの深さまでが銅−シリコンで
あり、その下がシリコンであった。従って、銅がシリコ
ン基板中に拡散していた。
【００６８】
【実施例１１】実施例６で作製した窒化タンタル薄膜が
形成されたシリコン基板５の窒化タンタル薄膜上に、ヘ
キサフルオロアセチルアセトン銅トリメチルビニルシラ
ン（ＨｆａｃＣｕ：ＴＭＶＳ）／トリメチルビニルシラ
ン溶液をＣＶＤ原料として用いてＣＶＤにより銅の薄膜
を形成した。
形成されたシリコン基板５の窒化タンタル薄膜上に、ヘ
キサフルオロアセチルアセトン銅トリメチルビニルシラ
ン（ＨｆａｃＣｕ：ＴＭＶＳ）／トリメチルビニルシラ
ン溶液をＣＶＤ原料として用いてＣＶＤにより銅の薄膜
を形成した。
【００６９】この結果、表面は窒化タンタル薄膜の銀光
沢から銅の赤金光沢に変わっていた。このシリコン基板
５の断面を電子顕微鏡で観察した処、表面から０．８μ
ｍの深さまで堆積物が認められた。引き続き、この断面
像の堆積物を元素分析に供した処、表層は金属銅であ
り、金属銅の下はＴａとＮとを主成分とする窒化タンタ
ルであった。そして、銅はシリコン基板中には拡散して
いなかった。
沢から銅の赤金光沢に変わっていた。このシリコン基板
５の断面を電子顕微鏡で観察した処、表面から０．８μ
ｍの深さまで堆積物が認められた。引き続き、この断面
像の堆積物を元素分析に供した処、表層は金属銅であ
り、金属銅の下はＴａとＮとを主成分とする窒化タンタ
ルであった。そして、銅はシリコン基板中には拡散して
いなかった。
【００７０】
【比較例３】窒化タンタル薄膜が形成されていないシリ
コン基板上に、ＨｆａｃＣｕ：ＴＭＶＳをＣＶＤ原料と
して用いてＣＶＤにより銅の薄膜を形成した。この結
果、表面は鈍い銀光沢から銅の赤金光沢に変わってい
た。このシリコン基板の断面を電子顕微鏡で観察した
処、表面から０．５μｍの深さまで堆積物が認められ
た。
コン基板上に、ＨｆａｃＣｕ：ＴＭＶＳをＣＶＤ原料と
して用いてＣＶＤにより銅の薄膜を形成した。この結
果、表面は鈍い銀光沢から銅の赤金光沢に変わってい
た。このシリコン基板の断面を電子顕微鏡で観察した
処、表面から０．５μｍの深さまで堆積物が認められ
た。
【００７１】引き続き、この断面像の堆積物を元素分析
に供した処、表面から０．５μｍの深さまでは金属銅で
あり、そこから２μｍの深さまでが銅−シリコンであ
り、その下がシリコンであった。従って、銅がシリコン
基板中に拡散していた。
に供した処、表面から０．５μｍの深さまでは金属銅で
あり、そこから２μｍの深さまでが銅−シリコンであ
り、その下がシリコンであった。従って、銅がシリコン
基板中に拡散していた。
【００７２】
【発明の効果】金属タンタル、炭化タンタル、窒化タン
タル、珪化タンタル、窒珪化タンタル等は、酸化タンタ
ルと異なって導電性を示し、かつ、その上に銅膜を設け
た場合に、銅が基板中に拡散して行き難いと言うバリア
性にも優れている。このようなバリア膜として優れた導
電性Ｔａ系膜が長期にわたって効率よく綺麗に形成でき
る。
タル、珪化タンタル、窒珪化タンタル等は、酸化タンタ
ルと異なって導電性を示し、かつ、その上に銅膜を設け
た場合に、銅が基板中に拡散して行き難いと言うバリア
性にも優れている。このようなバリア膜として優れた導
電性Ｔａ系膜が長期にわたって効率よく綺麗に形成でき
る。
【００７３】そして、この導電性Ｔａ系膜が形成された
上に銅配線膜を形成した場合には、銅が基板中に拡散し
難い。従って、信号の処理速度を向上させる為、銅配線
幅が０．１８μｍ以下の微細化が進んでいるＵＬＳＩに
おいては極めて好ましい技術である。
上に銅配線膜を形成した場合には、銅が基板中に拡散し
難い。従って、信号の処理速度を向上させる為、銅配線
幅が０．１８μｍ以下の微細化が進んでいるＵＬＳＩに
おいては極めて好ましい技術である。
【図１】気化装置の概略図
【図２】成膜装置の概略図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｂ 1/02 Ｈ０１Ｂ 1/02 Ｚ ５Ｇ３０１ 5/14 5/14 Ｚ ５Ｇ３０７ 13/00 ５０３ 13/00 ５０３Ｚ ５Ｇ３２３ Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｃ ３０１ ３０１Ｒ 21/3205 Ｃ０７Ｆ 9/00 Ｚ // Ｃ０７Ｆ 9/00 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｒ (72)発明者 鈴木 淑恵 山梨県北都留郡上野原町上野原8154−217 株式会社トリケミカル研究所内 Ｆターム(参考） 4G075 AA24 BA05 BC04 CA02 CA32 CA47 CA62 4H050 AA03 AA05 AB78 WB12 WB14 WB15 WB16 WB17 WB21 4K030 AA02 AA03 AA04 AA06 AA09 AA11 AA13 AA17 AA18 AA24 BA17 CA04 EA01 FA01 FA06 FA10 LA01 LA15 4M104 BB17 BB27 BB32 BB34 DD45 5F033 HH21 HH30 HH32 HH36 PP02 PP11 XX00 5G301 AA08 AA28 AA30 AB20 AD10 AE10 5G307 GA06 GA08 GB01 GC02 5G323 AA01
Claims (22)
- 【請求項１】 導電性のＴａ系膜を形成する材料であっ
て、 Ｔａを有する化合物と、 炭化水素系の溶媒とを含むことを特徴とする導電性Ｔａ
系膜形成材料。 - 【請求項２】 炭化水素系の溶媒は、その炭素数が５〜
４０のものであることを特徴とする請求項１の導電性Ｔ
ａ系膜形成材料。 - 【請求項３】 導電性のＴａ系膜を形成する材料であっ
て、 Ｔａを有する化合物と、 アミン系の溶媒とを含むことを特徴とする導電性Ｔａ系
膜形成材料。 - 【請求項４】 アミン系の溶媒は、分子内に炭素原子を
持ち、その炭素数が２〜４０のものであることを特徴と
する請求項３の導電性Ｔａ系膜形成材料。 - 【請求項５】 Ｔａを有する化合物が下記の一般式で表
される化合物であることを特徴とする請求項１〜請求項
４いずれかの導電性Ｔａ系膜形成材料。 Ｒn ＴａＸ5-n ・Ｌm 〔但し、ＲはＨ、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、
アルケン基、ハロゲン化アルケン基、アルキン基、ハロ
ゲン化アルキン基、アリール基、置換アリール基、Ｓｉ
を持つアルキル基、Ｓｉを持つアルケン基、Ｓｉを持つ
アルキン基、Ｓｉを持つアリール基、及びＳｉを持つ置
換アリール基の群の中から選ばれるいずれかである。ｎ
は０〜５の整数である。ＸはＨ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ及びＩ
の群の中から選ばれるいずれかである。Ｌはアルキル置
換硫黄、ハロゲン置換硫黄、アルキル置換ホスフィン、
及びハロゲン置換ホスフィンの群の中から選ばれるいず
れかである。ｍは、ｎが１〜５の整数の時、０〜４の整
数であり、ｎが０の時、１〜４の整数である。ｎが２以
上の時、Ｒn における全てのＲは同じであっても、異な
っていても良い。ｎが３以下の時、Ｘ5-n における全て
のＸは同じであっても、異なっていても良い。ｍが２以
上の時、Ｌm における全てのＬは同じであっても、異な
っていても良い。〕 - 【請求項６】 Ｔａを有する化合物が、ＴａＣｌ5 ・Ｓ
（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ，（ＣＨ3 ）2 Ｔａ
Ｃｌ3 ，（ＣＨ3 ）3 ＴａＣｌ2 ，ＣＨ3 ＴａＣｌ4 ・
Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ，（ＣＨ3 ）2 ＴａＣｌ3 ・Ｓ（Ｃ2
Ｈ5 ）2 ，（ＣＨ3 ）3 ＴａＣｌ2 ・Ｓ（Ｃ2 Ｈ5 ）2
の群の中から選ばれる一種又は二種以上のものであるこ
とを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかの導電性Ｔ
ａ系膜形成材料。 - 【請求項７】 Ｔａを有する化合物が下記の一般式で表
される有機金属化合物であることを特徴とする請求項１
〜請求項４いずれかの導電性Ｔａ系膜形成材料。 ＴａＣi Ｈj Ｎk Ｓｉl Ｘm 〔但し、ｉは２〜４０の整数、ｊは６〜９０の整数、ｋ
は０〜９、ｌは０〜２の整数、ｍは０〜４の整数、Ｘは
ハロゲン原子である。〕 - 【請求項８】 Ｔａを有する化合物が、〔（ＣＨ3 ）2
Ｎ〕5 Ｔａ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕4 ＴａＣｌ，〔（ＣＨ
3 ）2 Ｎ〕3 ＴａＣｌ2 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕2 ＴａＣ
ｌ3 ，〔（ＣＨ3 ）2 Ｎ〕ＴａＣｌ4 ，〔（ＣＨ3 ）2
Ｎ〕4 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）3 〕，〔（ＣＨ3 ）
2 Ｎ〕3 Ｔａ〔ＣＨ2 Ｓｉ（ＣＨ3 ） 3 〕2 ，Ｃ2 Ｈ5
Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 〕3 ，Ｔａ〔Ｎ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 〕 4 ，Ｃ4 Ｈ9 Ｎ＝Ｔａ〔Ｎ（Ｃ
2 Ｈ5 ）2 〕3 ，（Ｃ5 Ｈ5 ）2 ＴａＨ3 ，（ＣＨ3 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ
Ｈ3 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 ，（Ｃ4 Ｈ9 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 ＴａＨ3 ，〔Ｃ5 （ＣＨ3 ）5 〕2Ｔａ
Ｈ3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）ＴａＣ7 Ｈ7 ，（Ｃ5 Ｈ5 ）
2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）
3 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3，（Ｃ3 Ｈ
7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ4 Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）
2 Ｔａ（Ｎ3）3 ，〔Ｃ5 （ＣＨ3 ）5 〕2 Ｔａ
（Ｎ3 ）3 ，（Ｃ5 Ｈ5 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2，（ＣＨ3
Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 ，（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ5 Ｈ4 ）2
Ｔａ（Ｎ3 ） 2 ，（Ｃ3 Ｈ7 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ3 ）
2 ，（Ｃ4 Ｈ9 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｔａ（Ｎ 3 ）2 ，〔Ｃ
5 （ＣＨ3 ）5 〕2 Ｔａ（Ｎ3 ）2 の群の中から選ばれ
る一種又は二種以上のものであることを特徴とする請求
項１〜請求項４又は請求項７いずれかの導電性Ｔａ系膜
形成材料。 - 【請求項９】 銅配線膜の下地膜として設けられる導電
性Ｔａ系膜を形成する材料であることを特徴とする請求
項１〜請求項８いずれかの導電性Ｔａ系膜形成材料。 - 【請求項１０】 導電性のＴａ系膜を形成する方法で
あって、請求項１〜請求項９いずれかの導電性Ｔａ系膜
形成材料を基板上に付ける工程と、基板上に付いた前記
導電性Ｔａ系膜形成材料を分解して、導電性Ｔａ系膜を
形成する工程とを具備することを特徴とする導電性Ｔａ
系膜形成方法。 - 【請求項１１】 導電性のＴａ系膜をケミカルベーパー
デポジションにより形成する方法であって、請求項１〜
請求項９いずれかの導電性Ｔａ系膜形成材料を分解し
て、基板上に導電性Ｔａ系膜を形成する工程を具備する
ことを特徴とする導電性Ｔａ系膜形成方法。 - 【請求項１２】 導電性のＴａ系膜が形成される基板を
加熱する工程を具備することを特徴とする請求項１０又
は請求項１１の導電性Ｔａ系膜形成方法。 - 【請求項１３】 導電性Ｔａ系膜形成材料の分解を加熱
により行うことを特徴とする請求項１０〜請求項１２い
ずれかの導電性Ｔａ系膜形成方法。 - 【請求項１４】 導電性Ｔａ系膜形成材料の分解を光に
より行うことを特徴とする請求項１０〜請求項１３いず
れかの導電性Ｔａ系膜形成方法。 - 【請求項１５】 導電性Ｔａ系膜形成材料の分解をプラ
ズマにより行うことを特徴とする請求項１０〜請求項１
４いずれかの導電性Ｔａ系膜形成方法。 - 【請求項１６】 導電性Ｔａ系膜形成材料の分解を還元
雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１０〜請求項１
５いずれかの導電性Ｔａ系膜形成方法。 - 【請求項１７】 水素、水素プラズマ、窒素、窒素プラ
ズマ、アンモニア、ヒドラジン、ヒドラジン誘導体、シ
ラン、シラン誘導体、ボラン、及びボラン誘導体の群の
中から選ばれる一種又は二種以上を含む気流下で、導電
性Ｔａ系膜形成材料の分解を行うことを特徴とする請求
項１０〜請求項１６いずれかの導電性Ｔａ系膜形成方
法。 - 【請求項１８】 アンモニア、ヒドラジン、ヒドラジン
誘導体、アジ化アルキルの群の中から選ばれる一種又は
二種以上を含む化合物の分解と同時に、或いは前記化合
物の分解の前及び／又は後で、導電性Ｔａ系膜形成材料
の分解を行うことを特徴とする請求項１０〜請求項１７
いずれかの導電性Ｔａ系膜形成方法。 - 【請求項１９】 メチルヒドラジン、ジメチルヒドラジ
ン、エチルヒドラジン、ジエチルヒドラジン、ブチルヒ
ドラジン、フェニルヒドラジン、アジ化エチル、アジ化
プロピル、アジ化ブチル、アジ化フェニルの群の中から
選ばれる一種又は二種以上を含む化合物の分解と同時
に、或いは前記化合物の分解の前及び／又は後で、導電
性Ｔａ系膜形成材料の分解を行うことを特徴とする請求
項１０〜請求項１８いずれかの導電性Ｔａ系膜形成方
法。 - 【請求項２０】 請求項１０〜請求項１９いずれかの導
電性Ｔａ系膜形成工程と、 前記導電性Ｔａ系膜形成工程によって形成された導電性
Ｔａ系膜の上に銅配線膜を形成する銅配線膜形成工程と
を具備することを特徴とする配線膜形成方法。 - 【請求項２１】 請求項１０〜請求項１９いずれかの導
電性Ｔａ系膜形成方法によって形成された導電性Ｔａ系
膜の上に銅配線膜が形成されてなるＵＬＳＩ。 - 【請求項２２】 請求項１０〜請求項１９いずれかの導
電性Ｔａ系膜形成方法を用いて形成された窒化Ｔａ系膜
の上に銅配線膜が形成されてなるＵＬＳＩ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07075399A JP3169934B2 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 導電性Ｔａ系膜形成材料、導電性Ｔａ系膜形成方法、及び配線膜形成方法、並びにＵＬＳＩ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07075399A JP3169934B2 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 導電性Ｔａ系膜形成材料、導電性Ｔａ系膜形成方法、及び配線膜形成方法、並びにＵＬＳＩ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000265274A true JP2000265274A (ja) | 2000-09-26 |
| JP3169934B2 JP3169934B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=13440596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07075399A Expired - Lifetime JP3169934B2 (ja) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | 導電性Ｔａ系膜形成材料、導電性Ｔａ系膜形成方法、及び配線膜形成方法、並びにＵＬＳＩ |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003064475A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Asahi Denka Kogyo Kk | 化学気相成長用原料及びこれを用いた薄膜の製造方法 |
| JP2007537357A (ja) * | 2004-05-10 | 2007-12-20 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | 有機金属前駆体化合物 |
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| US8211244B2 (en) | 2003-08-01 | 2012-07-03 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Tantalum carbide, method for producing tantalum carbide, tantalum carbide wiring and tantalum carbide electrode |
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