JP2003335785A

JP2003335785A - トリアルキルインジウムの調製

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Publication number: JP2003335785A
Application number: JP2003103251A
Authority: JP
Inventors: Deodatta V Shenai-Khatkhate; デオダッタ・ビナヤク・シェナイ−ハトハテ; Michael Brendan Power; マイケル・ブレンダン・パワー; Ronald L Dicarlo Jr; ロナルド・エル・ディカルロ・ジュニア
Original assignee: Shipley Co LLC
Current assignee: Rohm and Haas Electronic Materials LLC
Priority date: 2002-04-06
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2003-11-28
Anticipated expiration: 2023-04-07
Also published as: US20030191333A1; JP4436614B2; US6770769B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トリアルキルインジウムの調製【解決手段】トリアルキルインジウム化合物を製造する
方法であって、ａ）トリハロインジウム化合物とトリアルキルアルミニ
ウム化合物を有機反応溶媒中、フッ化物塩の存在下で反
応させ、反応混合物を形成する工程（ここでトリハロイ
ンジウム化合物のフッ化物塩に対するモル比は少なくと
も１：４．５であり、有機反応溶媒は１００℃またはよ
り高い沸点を有する）、ｂ）反応混合物から有機反応溶媒を分離する工程、およ
びｃ）抽出溶媒を用いてトリアルキルインジウム化合物を
抽出する工程を含む、前記方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の背景本発明は概して有機金属化合物分野に関する。特に本発
明はインジウム蒸着プロセスでの使用に適した特定のト
リアルキルインジウム化合物に関する。

【０００２】金属フィルムを、非導電性の表面をはじめ
とする表面上に様々な手段、例えば、化学蒸着（ｃｈｅ
ｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ「ＣＶ
Ｄ」）、物理蒸着（ｐｈｙｓｉｃａｌｖａｐｏｒｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ「ＰＶＤ」）、並びに液相エピタキ
シ（ｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｅｐｉｔａｘｙ「ＬＰ
Ｅ」）、分子線エピタキシ（ｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｅ
ａｍｅｐｉｔａｘｙ「ＭＢＥ」）、およびケミカルビ
ームエピタキシ（ｃｈｅｍｉｃａｌｂｅａｍｅｐｉｔ
ａｘｙ「ＣＢＥ」）をはじめとする他のエピタキシ技術
によって、蒸着させることができる。有機金属化学蒸着
（ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃｃｈｅｍｉｃａｌｖａ
ｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ「ＭＯＣＶＤ」）をはじ
めとする化学蒸着プロセスは、高温、すなわち、室温よ
り高い温度で、並びに大気圧下または減圧下のいずれか
で、有機金属前駆体化合物を分解することによって金属
層を堆積する。

【０００３】多種多様の金属を、例えばＣＶＤまたはＭ
ＯＣＶＤプロセスを用いて堆積させることができる。例
えば、Ｓｔｒｉｎｇｆｅｌｌｏｗ著、「Ｏｒｇａｎｏｍ
ｅｔａｌｌｉｃＶａｐｏｒＰｈａｓｅＥｐｉｔａ
ｘｙ：ＴｈｅｏｒｙａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅ」、
ＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅｓｓ、第２版、１９９９年
を、前記プロセスの概要として参照せよ。例えば、イン
ジウムはエピタキシ成長によって作成された様々な金属
フィルムに用いられ、特に、集積回路および発光ダイオ
ード類（「ＬＥＤｓ」）をはじめとする電子デバイスの
製造に用いられる。例えば、インジウム含有金属フィル
ムとして、インジウム−リン（「ＩｎＰ」）、インジウ
ム−ガリウム−ヒ素（「ＩｎＧａＡｓ」）、インジウム
−ガリウム−アルミニウム−リン（「ＩｎＧａＡｌ
Ｐ」）、インジウム−ガリウム−ヒ素−リン（「ＩｎＧ
ａＡｓＰ」）、インジウム−ガリウム−ヒ素／ガリウム
−ヒ素／アルミニウム−ガリウム−ヒ素（「ＩｎＧａＡ
ｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ」）、インジウム−ヒ素
（「ＩｎＡｓ」）、インジウム−アンチモン（「ＩｎＳ
ｂ」）およびインジウム−ヒ素−ビスマス（「ＩｎＡｓ
Ｂｉ」）が挙げられる。

【０００４】金属層および合金層は、典型的にＣＶＤま
たはＭＯＣＶＤプロセスで、１以上の前駆体化合物の分
解によって形成される。多種多様の前駆体化合物を用い
ることができる。従来のＣＶＤプロセスにおいて、適し
た前駆体化合物は、前駆体化合物を蒸着チャンバーに移
送させることが可能である程度に充分な蒸気圧を有して
いなければならない。

【０００５】トリアルキルインジウム化合物は、インジ
ウムおよびインジウム含有フィルムの気相堆積における
インジウム源として商業的に成功を収めた。特に、トリ
メチルインジウムは、半導体および関連の電子産業にお
いて有用なインジウム−リンフィルムの形成に好ましい
インジウム源である。前記の電子的な用途に有用である
ためには、トリアルキルインジウム化合物は高度に精製
されていなければならず、すなわち、検出可能なレベル
のスズ、シリコン、ゲルマニウムおよび亜鉛をはじめと
する金属不純物を実質的に有さない。高度に精製された
インジウム源化合物を作成する１つの方法は、米国特許
第４，８４７，３９９（Ｉｌａｌｌｏｃｋ等）に開示さ
れているものである。前記特許は、非常に低い金属不純
度のトリメチルインジウムを調製する方法を開示してい
るが、しかしながら、前記の方法はメチルリチウムおよ
び反応溶媒としてエーテルの使用を要求する。微量のエ
ーテルが常に、前記方法により作成されたトリメチルイ
ンジウムに付随して残留する。

【０００６】トリアルキルインジウム化合物の重要な用
途の１つ、および高度に精製されたトリアルキルインジ
ウム化合物の主要な用途は、ＬＥＤ類の製造におけるイ
ンジウム含有フィルム蒸着のためのインジウム源として
の用途である。酸素は、金属源化合物中にいくらか存在
した場合、成長しているフィルムの結晶格子中に組み込
まれ、これはＬＥＤ類によって作られる光の強度を減少
させることのある電子過多の原因となる。従って、高純
度、金属不純物について純度９９．９９９％（５−ｎｉ
ｎｅｓ）、および非常に低い酸素含量を有するトリアル
キルインジウム化合物が望まれている。

【０００７】米国特許第５，７５６，７８６（Ｐｏｗｅ
ｒ等）は、エーテル系溶媒の使用を伴わない、高純度の
トリメチルインジウムを調製するプロセスを開示してい
る。前記のプロセスは、金属フッ化物の存在下で、トリ
ハロインジウム化合物とトリアルキルアルミニウム化合
物間のアルキル置換反応を利用し、ここでトリハロイン
ジウム化合物の金属フッ化物に対するモル比は１：６で
ある。前記のような多量の金属フッ化物塩は、操作およ
び反応副生成物の処分コストを増加させる。加えて、前
記特許の精製手法はトリメチルインジウムを溶融させる
必要があり、従って安全性を高めること並びに操作の懸
念がある。

【０００８】そのような方法に付随する操作および安全
性を改善し、さらに処分する材料の量を減少させつつ、
高収率および高純度でトリアルキルインジウム化合物を
調製する方法への継続的な必要性がある。

【０００９】驚くべきことに、従来の方法と比較して減
少した量の金属フッ化物塩を使用し、様々な溶媒中で、
トリアルキルインジウム化合物が調製できることを見い
だした。本発明のトリアルキルインジウム化合物の調製
は、トリアルキルインジウム化合物を溶融させない簡単
な精製手法を使用する。加えて、本発明は高収率および
高純度でトリアルキルインジウム化合物を提供する。

【００１０】本発明はトリアルキルインジウム化合物を
製造する方法を提供し、前記方法はａ）トリハロインジ
ウム化合物とトリアルキルアルミニウム化合物を有機反
応溶媒中、フッ化物塩の存在下で反応させ、反応混合物
を形成する工程（ここでトリハロインジウム化合物とフ
ッ化物塩とのモル比は少なくとも１：４．５であり、有
機反応溶媒は１００℃またはより高い沸点を有する）、
ｂ）反応混合物から有機反応溶媒を分離する工程、およ
びｃ）抽出溶媒を用いてトリアルキルインジウム化合物
を抽出する工程を含む。

【００１１】本明細書を通して使用されている以下の略
語は、文脈で他に明確に示さない限り、以下の意味を有
する：℃＝摂氏温度、ＮＭＲ＝核磁気共鳴、ｇ＝グラ
ム、Ｌ＝リットル、ｍｍ＝ミリメートル、ｍｏｌ＝モ
ル、およびｍＬ＝ミリリットル。

【００１２】「ハロ」はフルオロ、クロロ、ブロモおよ
びヨードを表している。同様に、「ハロゲン化」はフッ
素化、塩素化、臭素化およびヨウ素化を表している。
「アルキル」は直鎖状、分岐鎖状および環状アルキルを
含む。「低級アルキル」という語は６つまたはそれより
少ない炭素を有するアルキル基を表す。他に記載しない
限り、全ての量は重量パーセントであり、全ての割合は
重量基準である。全ての数的範囲はその境界値を含み、
さらにその数的範囲が合計１００％にされているのが明
らかな場合を除いて、任意の順序で組み合わせ可能であ
る。

【００１３】本発明は、例えばＣＶＤおよび／またはＭ
ＯＣＶＤのための、蒸着前駆体化合物として使用するの
に適したインジウム化合物を提供する。トリアルキルイ
ンジウム化合物は、本発明のプロセスによって調製さ
れ、本発明のプロセスは、トリハロインジウム化合物と
トリアルキルアルミニウム化合物を有機反応溶媒中、フ
ッ化物塩の存在下で反応させ、反応混合物を形成する第
１の工程（ここでトリハロインジウム化合物とフッ化物
塩とのモル比は少なくとも１：４．５であり、有機反応
溶媒は１００℃またはより高い沸点を有する）を含む。

【００１４】ＩｎＸ_３（式中Ｘはハロゲン）の式を有す
る、多種多様なトリハロインジウム化合物を本発明で使
用することができる。各々の「Ｘ」は独立にいかなるハ
ロゲンでもよいが、各々の「Ｘ」が同じハロゲンである
ことが好ましい。特に適したトリハロインジウム化合物
として、トリクロロインジウム、トリブロモインジウ
ム、トリヨードインジウムおよびトリフルオロインジウ
ム、好ましくはトリクロロインジウム、トリブロモイン
ジウムおよびトリヨードインジウム、より好ましくはト
リクロロインジウムが挙げられるが、これらに限定され
るものではない。トリハロインジウム化合物は概して様
々な供給元から商業的に入手可能であるか、または当該
技術分野において知られる方法によって調製することが
できる。

【００１５】本発明において有用なトリアルキルアルミ
ニウム化合物は典型的にＲ_３Ａｌの式を有し、式中各々
のＲは独立に（Ｃ_１〜Ｃ_１０）アルキル、好ましくは
（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル、より好ましくは（Ｃ_１〜
Ｃ_３）アルキルから選択される。適したトリアルキルア
ルミニウム化合物として、トリメチルアルミニウム、ト
リエチルアルミニウム、トリ−ｎ−プロピルアルミニウ
ム、トリ−イソ−プロピルアルミニウム、トリ−イソ−
ブチルアルミニウム、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルアルミニ
ウム、トリ−ｎ−ブチルアルミニウム、トリ−ｎ−ヘキ
シルアルミニウム等が挙げられるがこれらに限定される
ものではない。前記のトリアルキルアルミニウム化合物
は、概して様々な供給元から商業的に入手可能である
か、または文献で知られている様々な方法によって調製
することができる。

【００１６】１００℃またはより高い沸点を有し、反応
物質またはトリアルキルインジウム生成物と反応せず、
さらにエーテル−置換を有しない、あらゆる有機溶媒を
本発明で使用することができる。特に有用な有機反応溶
媒は、脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素である。適
した有機反応溶媒として、直鎖状（Ｃ_１０〜Ｃ_１２）ア
ルキルベンゼン類（「ＬＡＢ」）の混合物、スクアラ
ン、１，２−ジメチルナフタレン、ノナデカン、オクタ
デカン、ヘプタデカン、ヘキサデカン、ペンタデカン、
エイコサン等が挙げられるがこれらに限定されるもので
はない。しかしながら、飽和炭化水素、不飽和炭化水
素、直鎖状炭化水素、分岐鎖状炭化水素、環状炭化水
素、および芳香族炭化水素をはじめとする他の高沸点溶
媒もまた適している。

【００１７】フッ化物塩が反応混合物に添加され、アル
ミニウム錯体形成を補助する。多種多様なフッ化物塩を
使用することができる。典型的に、フッ化物塩は式ＭＦ
_ｎ’を有し、式中Ｍはテトラ（Ｃ_１〜Ｃ_４）アルキルア
ンモニウム、テトラ（Ｃ_６〜Ｃ_１０）アリールアンモニ
ウム、アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属であ
り、またｎ’はアルカリまたはアルカリ土類金属の価
数、すなわちｎ’＝１または２である。好ましくは、
フッ化物塩として、フッ化テトラメチルアンモニウム、
フッ化テトラエチルアンモニウム、フッ化テトラフェニ
ルアンモニウム、フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、
フッ化セシウム、フッ化ルビジウム、フッ化リチウム、
フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化ストロンチ
ウム等が挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。フッ化カリウムが最も好ましい。

【００１８】トリハロインジウム化合物のフッ化物塩に
対するモル比は、少なくとも１：４．５である。トリハ
ロインジウム化合物のフッ化物塩に対するモル比が１：
６またはそれ以上である場合、米国特許第５，７５６，
７８６号に開示されている昇華法をはじめとする、生成
したトリアルキルインジウム化合物を精製／単離するた
めのいくつかの異なる方法を使用できることが、当該技
術分野における技術を有する人々に認識されている。
１：６未満のモル比が使用される場合、トリアルキルイ
ンジウム化合物はアルミニウム−フッ化物錯体から昇華
を利用して単離することができない、というのは前記方
法によって生成したフッ化有機アルミニウム化合物が所
望のトリアルキルインジウム生成物と共昇華するためで
ある。本発明の抽出方法は、昇華が使用できない場合に
特に有利である。典型的にトリハロインジウム化合物の
フッ化物塩に対するモル比は、１：４．５〜１：６、好
ましくは１：４．５〜１：５．９、より好ましくは１：
４．５〜１：５．５の範囲である。

【００１９】フッ化物塩がフッ化アンモニウムまたはフ
ッ化アルカリ金属である１つの態様において、本発明の
プロセスは以下の反応スキームに従って、トリアルキル
インジウム化合物を提供する：

【化１】式中、Ｘ＝ハロゲン、Ｒ＝（Ｃ_１〜Ｃ_１０）アルキル、
Ｍ＝アンモニウムまたはアルカリ金属イオン、ｙ＝０〜
１．５の範囲、およびｎ＝１〜２である。

【００２０】概して、トリハロインジウム化合物、フッ
化物塩および有機反応溶媒が反応容器に添加され、混合
物は典型的に撹拌および脱気される。前記混合物にトリ
アルキルアルミニウム化合物が、通常滴下方式（ｄｒｏ
ｐｗｉｓｅｍａｎｎｅｒ）で添加される。トリアルキ
ルアルミニウム化合物の添加に続いて、反応混合物は典
型的に、例えば６０℃〜１５０℃に加熱される。

【００２１】本発明方法の第２工程において、有機反応
溶媒は反応混合物から分離される。前記の溶媒分離工程
は大気圧蒸留、減圧蒸留、ろ過および類似の手段をはじ
めとする様々な手段によって行うことができる。

【００２２】本発明方法の第３工程において、トリアル
キルインジウム化合物、所望の反応生成物は、抽出溶媒
の使用を経て有機反応溶媒または反応混合物から抽出さ
れる。当該技術分野において知られている任意の抽出技
術を適当に使用することができる。例えば、有機反応溶
媒は蒸留などによって完全に除去されることができ、濃
縮された反応混合物を得る。前記の反応混合物を次にト
リアルキルインジウム化合物のための溶媒、または別法
では、シクロペンタンまたはシクロヘキサンをはじめと
する望まれない物質のための溶媒と接触させることがで
き、それによりトリアルキルインジウム化合物を取り出
す。他の態様において、トリアルキルインジウム化合物
を、抽出溶媒を用いて有機反応溶媒から抽出することが
できる。生成したトリアルキルインジウム化合物を溶解
し、並びに有機アルミニウム−フッ化物塩を溶解しない
あらゆる抽出溶媒が適当である。代表的な抽出溶媒とし
てベンゼン、例えばトルエン、キシレン（オルト−キシ
レン、メタ−キシレンおよびパラ−キシレンをはじめと
する全ての異性体を含む）、およびトリメチルベンゼン
（全ての異性体を含む）をはじめとする低級アルキルベ
ンゼン等が挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。

【００２３】トリアルキルインジウム化合物が抽出溶媒
中に抽出される場合、所望のトリアルキルインジウム化
合物が、蒸留などによって抽出溶媒を除去することによ
って得られる。代替的には、トリアルキルインジウム化
合物は様々な既知の方法によって抽出溶媒から結晶化可
能である。例えば、トリメチルインジウムが本発明のプ
ロセスに従って調製され、直鎖アルキルベンゼンの混合
物を用いて抽出された場合、トリメチルインジウムは、
シクロペンタンまたはシクロヘキサンをはじめとする少
量の非溶媒をゆっくり添加することによって、直鎖アル
キルベンゼン溶液から結晶化可能である。トリアルキル
インジウム化合物は抽出溶媒から回収／単離後に精製さ
れることができる。概して、トリアルキルインジウム化
合物は、フッ化物塩、特にフッ化カリウムの存在下、ス
クアランをはじめとする少量の溶媒中での昇華によって
精製される。

【００２４】多種多様のトリアルキルインジウム化合物
を、本発明のプロセスに従って調製することができる。
代表的なトリアルキルインジウム化合物は、式Ｒ_３Ｉｎ
を有し、式中各々のＲは独立に（Ｃ_１〜Ｃ_１０）アルキ
ル、好ましくは（Ｃ_１〜Ｃ_６）アルキル、より好ましく
は（Ｃ_１〜Ｃ_３）アルキルから選択される。適したトリ
アルキルインジウム化合物として、トリメチルインジウ
ム、トリエチルインジウム、トリ−ｎ−プロピルインジ
ウム、トリ−イソ−プロピルインジウム、トリ−イソ−
ブチルインジウム、トリ−ｔｅｒｔ−ブチルインジウ
ム、トリ−ｎ−ブチルインジウム、トリ−ｎ−ヘキシル
インジウム等が挙げられるがこれらに限定されるもので
はない。

【００２５】本発明のプロセスは従来のトリアルキルイ
ンジウム調製方法に優って多くの利点を提供する。前記
の利点として、約２５％のフッ化物塩使用の減少、反応
後の副生成物のより容易な処理、トリアルキルインジウ
ム化合物のバッチあたりの低減された原料コスト、トリ
アルキルインジウムの製造能力の増強、トリアルキルイ
ンジウム化合物の収率の向上、増加された反応速度、反
応生成物のよりよい取り扱い（懸濁物に代わって溶
液）、有機反応および抽出溶媒中にトリアルキルインジ
ウム化合物を溶解させ、溶融したニートのトリアルキル
インジウム化合物を回避することによる改良された安全
性、および最終生成物におけるより低い不純物混入が挙
げられる。従来のトリアルキルインジウム調製方法の１
つの不利益は、米国特許第５，７５６，７８６号に挙げ
られるものをはじめとするが、高レベルのフッ化物塩が
反応容器内で懸濁物を提供することである。前記の懸濁
物は、出発物質を完全に反応させることを困難にする。
一方、本発明のプロセスは、反応成分の容易な操作およ
び混合を提供する反応混合物溶液を提供する。

【００２６】本発明のトリアルキルインジウム化合物
は、化学蒸着および／または有機金属化学蒸着前駆体化
合物としての使用に適している。本発明の化合物は、実
質的に有機溶媒を含まず、すなわち５０ｐｐｍ以下の有
機溶媒、好ましくは２５ｐｐｍ以下の有機溶媒しか含ま
ない。本発明のトリアルキルインジウム化合物は、好ま
しくは検出可能なレベルのシリコン、スズ、ゲルマニウ
ムおよび亜鉛を実質的に含まず、すなわち１ｐｐｍ未満
しか前記不純物を含まない。好ましくは、本発明の化合
物は、検出可能なレベルの前記不純物を含まない。

【００２７】インジウムフィルムは典型的に、はじめ
に、蒸着チャンバーへ接続されている出口を有する、ガ
ス相中で存在する化合物を移送するのに適当なバブラー
（ｂｕｂｂｌｅｒ）中、または他のデリバリーデバイス
中に、所望のインジウム前駆体化合物、または供給源化
合物を配置することによって堆積する。多種多様なバブ
ラーが使用可能であり、当該技術分野において技術を有
する人々によく知られている。特定のバブラーは、ある
程度、使用される特定の蒸着装置によって決定される。
供給源化合物はバブラー中に、液体または固体として保
持される。固体供給源化合物は典型的に蒸着チャンバー
に移送される前に液化または昇華される。供給源化合物
は、典型的にキャリアガスをバブラーに通過させること
によって蒸着チャンバーに移送される。適したキャリア
ガスとして窒素、水素、およびそれらの混合物が挙げら
れる。概して、キャリアガスは供給源化合物の表面の下
に導入され、さらに供給源化合物を通って上部のヘッド
スペースにバブルアップされ、キャリアガス中に供給源
化合物の蒸気を同伴（ｅｎｔｒａｉｎｉｎｇ）または運
ぶ（ｃａｒｒｙｉｎｇ）。同伴され、または運ばれた蒸
気は次に蒸着チャンバーに到達する。

【００２８】蒸着チャンバーは典型的に、少なくとも１
つの、および可能であれば多数の基体を配置した、加熱
容器である。蒸着チャンバーは典型的に、副生成物をチ
ャンバー外に排出するための、および適切な減圧を提供
するための真空ポンプへ接続した出口を有する。ＭＯＣ
ＶＤは大気圧または減圧下で行うことができる。蒸着チ
ャンバーは供給源化合物の分解が誘起されるのに充分に
高い温度で保持される。典型的な蒸着チャンバーの温度
は、約３００℃〜約１０００℃であり、選択される正確
な温度は、有効な蒸着を提供するように最適化されたも
のである。前記の最適化は当業者の能力のよく及ぶとこ
ろである。任意に、蒸着チャンバー内の温度は、基体が
高温で保持される場合、または電波（ｒａｄｉｏｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙ「ＲＦ」）エネルギーをはじめとする他
のエネルギーがＲＦ源によって発生する場合、全体とし
て減少させることができる。

【００２９】堆積に適した基体は、その上にインジウム
を含有したフィルムが所望される任意のものでよく、例
えば、集積回路の製造に使用されるシリコンウェハーを
はじめとするシリコン、ガリウム−ヒ素、インジウムホ
スフェート等が挙げられるがこれらに限定されるもので
はない。前記の基体は特に集積回路の製造において有用
である。

【００３０】堆積は所望の特性を有するフィルムを作成
するのに望ましい間続行される。典型的に、フィルム厚
は、蒸着を停止した時に、数百〜数千オングストローム
またはそれ以上である。

【００３１】本発明のトリアルキルインジウム化合物
は、インジウムまたはその合金を含有する任意のフィル
ムを堆積するのに有用である。適したフィルムとして、
インジウム、インジウム−リン（「ＩｎＰ」）、インジ
ウム−ガリウム−ヒ素（「ＩｎＧａＡｓ」）、インジウ
ム−ガリウム−アルミニウム−リン（「ＩｎＧａＡｌ
Ｐ）」）、インジウム−ガリウム−ヒ素−リン（「Ｉｎ
ＧａＡｓＰ」）、インジウム−ガリウム−ヒ素／ガリウ
ム−ヒ素／アルミニウム−ガリウム−ヒ素（「ＩｎＧａ
Ａｓ／ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ」）、インジウム−ヒ素
（「ＩｎＡｓ」）、インジウム−アンチモン（「ＩｎＳ
ｂ」）およびインジウム−ヒ素−ビスマス（「ＩｎＡｓ
Ｂｉ」）が挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。

【００３２】従って、本発明は基体上にインジウムを含
有するフィルムを堆積する方法であって、ａ）トリアル
キルインジウム化合物をガス相において、基体を含む蒸
着チャンバーへと移送する工程、ｂ）トリアルキルイン
ジウム化合物を蒸着チャンバー中で分解する工程、およ
びｃ）インジウムを含有するフィルムを基体上に蒸着す
る工程を含む方法を提供する。

【００３３】本発明によって、また、インジウムを含有
するフィルムを電子デバイス基体上に堆積する工程を含
む電子デバイスを製造する方法であって、ａ）トリアル
キルインジウム化合物をガス相において、基体を含む蒸
着チャンバーへと移送する工程、ｂ）トリアルキルイン
ジウム化合物を蒸着チャンバー中で分解する工程、およ
びｃ）インジウムを含有するフィルムを基体上に堆積す
る工程を含む方法が提供される。

【００３４】適した電子デバイスとして、集積回路、お
よび発光ダイオード類（「ＬＥＤｓ」）が挙げられるが
これらに限定されるものではない。

【００３５】以下の実施例が、さらに多様な本発明の態
様を例示するために示されるが、本発明のいかなる態様
の範囲をも限定する意図ではない。

【００３６】実施例１（比較例）塩化インジウム（１０ｇ）およびフッ化カリウム（Ｋ
Ｆ）（１３ｇ）および有機反応溶媒としてＬＡＢ（９６
ｇ）を、マグネチック撹拌子、並びに５００ｍＬの三つ
口フラスコおよび還流コンデンサーに取り付けられたＵ
−チューブを備えた５００ｍＬのステンレス鋼フラスコ
に入れた。内容物は次に、６０℃に保たれつつ、真空下
で脱ガスされた。トリメチルアルミニウム（１３ｍＬ、
９．７ｇ）がカニューレステンレス鋼ニードルを用い
て、滴下方式で反応物質に１５分間にわたって移送され
た。反応物質は次に、１１８℃に加熱された。反応物質
は灰色の懸濁液から透明な液体に変化し、最終的に白色
の沈殿物を析出した。内容物は次に反応の完了を確実に
するために１４０℃に加熱された。反応完了時には、反
応混合物は容易に撹拌された。

【００３７】粗生成物が、真空を用いた室温での昇華に
よって得られた（７．５ｇ、収率１００％）。ＮＭＲス
ペクトルは、生成物が２０％のフッ化ジメチルアルミニ
ウムで不純化されていることを示した。

【００３８】実施例２（比較例）塩化インジウム（１０ｇ）およびＫＦ（１３ｇ）および
有機反応溶媒としてスクアラン（６０ｇ）を、マグネ
チック撹拌子、並びに５００ｍＬの三つ口フラスコおよ
び還流コンデンサーに取り付けられたＵ−チューブを備
えた５００ｍＬのステンレス鋼フラスコに入れた。内容
物は次に、フラスコを６０℃に保ちつつ、真空下で脱ガ
スされた。トリメチルアルミニウム（１３ｍＬ、９．７
ｇ）が、カニューレステンレス鋼ニードルを用いて、滴
下方式で反応物質に１５分間にわたって移送された。反
応物質は次に反応の完了を確実にするために１４０℃に
加熱された。反応混合物の完了時には、撹拌は実施例１
よりも困難であった。

【００３９】粗生成物が、真空および室温での昇華によ
って得られた（７．５ｇ、収率１００％）。ＮＭＲスペ
クトルは、実施例１の場合と同様、生成物が２０％のフ
ッ化ジメチルアルミニウムで不純化されていることを示
した。

【００４０】実施例３塩化インジウム（１１６ｇ）およびＫＦ（１３０ｇ）お
よび有機反応溶媒としてＬＡＢ（１．５Ｌ）を、メカニ
カルスターラー並びに５００ｍＬの三つ口フラスコおよ
び還流コンデンサーに取り付けられたＵ−チューブを備
えた５Ｌのステンレス鋼フラスコに入れた。内容物は次
に５５℃に保たれつつ、真空下で脱ガスされた。トリメ
チルアルミニウム（１４４ｍＬ、１０８ｇ）が、添加漏
斗を用いて、滴下方式で反応物質に４０分間にわたって
添加された。内容物の温度は、２２．１℃から３８．３
℃に上昇していることがわかった。内容物は次に、反応
の完了を確実にするために１４０℃に加熱された。

【００４１】粗生成物が、真空を用いた３９℃での昇華
によって得られた（１００ｇ、収率１００％未満）。生
成物は、前記の実施例と同様、フッ化ジメチルアルミニ
ウムで不純化されていた。粗生成物は次にシクロペンタ
ン（３００ｍＬ）で洗浄され、さらにフッ化カリウム
（１０ｇ）が懸濁されているスクアラン（１００ｍＬ）
から昇華された。精製されたトリメチルインジウム（４
５ｇ、５６％）が得られ、さらに標準品のスペクトルと
比較することによって確認された。

【００４２】実施例４塩化インジウム（１１６ｇ）およびＫＦ（１３０ｇ）
が、メカニカルスターラー、添加漏斗、および還流コン
デンサー備えた５Ｌのステンレス鋼フラスコに入れられ
た。有機反応溶媒としてＬＡＢ（２Ｌ）が次にフラスコ
に入れられる。次に、内容物は温度を６０℃に保たれつ
つ、真空下で脱ガスされる。トリメチルアルミニウム
（１４５ｍＬ、１０８ｇ）が、次に添加漏斗に中に移送
され、さらに次に滴下方式で反応物質に１時間にわたっ
て添加される。発熱反応が起こったことがわかる。反応
物質は反応の完了を確実にするために加熱される。

【００４３】トリメチルインジウムのＬＡＢ溶液の上澄
み液が次にろ過によって、反応物質中の固体と分離され
る。反応残留物からのトリメチルインジウムは、トルエ
ンを用いた２回の一連の抽出によって回収される。抽出
物は、トリメチルインジウムのＬＡＢ溶液と混合され
る。過剰のトルエンが大気圧蒸留によって除去される。
蒸留フラスコの濃縮溶液にシクロペンタン（５００ｍ
Ｌ）が結晶化を起こすために添加される。結晶生成物は
次に、ろ過によって母液から分離される。さらなる結晶
の収集物が、濃縮した母液への非溶媒シクロペンタンの
さらなる添加によって得られる。ろ過によって得られた
粗生成物は次に、僅かな溶媒不純物を除去するために、
事前に冷却されたシクロペンタンで洗浄される。粗生成
物は、減圧蒸留され、純粋なトリメチルインジウムを
得、シクロペンタンで洗浄、およびフッ化カリウムから
昇華することによってさらに精製されることができる。
高収率のトリメチルインジウムが期待される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デオダッタ・ビナヤク・シェナイ−ハトハテアメリカ合衆国マサチューセッツ州01923, ダンバーズ，サリー・レーン・５ (72)発明者マイケル・ブレンダン・パワーアメリカ合衆国マサチューセッツ州01950, ニューベリーポート，ゴールドスミス・ドライブ・16 (72)発明者ロナルド・エル・ディカルロ・ジュニアアメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03856，ニューフィールズ，ディクソン・アベニュー・28 Ｆターム(参考） 4H048 AA02 AC90 AD16 AD17 BC31 BE61 VA86 VB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トリアルキルインジウム化合物を製造す
る方法であって、ａ）トリハロインジウム化合物とトリアルキルアルミニ
ウム化合物を有機反応溶媒中、フッ化物塩の存在下で反
応させ、反応混合物を形成させ、ここでトリハロインジ
ウム化合物のフッ化物塩に対するモル比は少なくとも
１：４．５であり、有機反応溶媒は１００℃またはより
高い沸点を有し、ｂ）反応混合物から有機反応溶媒を分離し、さらにｃ）抽出溶媒を用いてトリアルキルインジウム化合物を
抽出する工程を含む、前記方法。
【請求項２】トリハロインジウム化合物が、トリクロ
ロインジウム、トリブロモインジウム、およびトリヨー
ドインジウムからなる群から選択される請求項１記載の
方法。
【請求項３】トリアルキルアルミニウム化合物が、ト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
−ｎ−プロピルアルミニウム、トリ−イソ−プロピルア
ルミニウム、トリ−イソ−ブチルアルミニウム、トリ−
ｔｅｒｔ−ブチルアルミニウム、トリ−ｎ−ブチルアル
ミニウム、およびトリ−ｎ−ヘキシルアルミニウムから
なる群から選択される請求項１記載の方法。
【請求項４】トリアルキルアルミニウム化合物が、ト
リメチルアルミニウムである請求項３記載の方法。
【請求項５】有機反応溶媒が、直鎖状（Ｃ_１０〜Ｃ
_１２）アルキルベンゼンの混合物、スクアラン、１，２
−ジメチルナフタレン、ノナデカン、オクタデカン、ヘ
プタデカン、ヘキサデカン、ペンタデカンおよびエイコ
サンからなる群から選択される請求項１記載の方法。
【請求項６】有機反応溶媒が蒸留またはろ過によって
反応混合物から分離される請求項１記載の方法。
【請求項７】トリハロインジウム化合物とフッ化物塩
とのモル比が１：４．５〜１：６の範囲である請求項１
記載の方法。
【請求項８】トリアルキルインジウム化合物が有機反
応溶媒から抽出される請求項１記載の方法。
【請求項９】トリアルキルインジウム化合物が、トリ
メチルインジウム、トリエチルインジウム、トリ−ｎ−
プロピルインジウム、トリ−イソ−プロピルインジウ
ム、トリ−イソ−ブチルインジウム、トリ−ｔｅｒｔ−
ブチルインジウム、トリ−ｎ−ブチルインジウムおよ
びトリ−ｎ−ヘキシルインジウムからなる群から選択
される請求項１記載の方法。
【請求項１０】トリアルキルインジウム化合物がトリ
メチルインジウムである請求項９記載の方法。