JP2006516031A5

JP2006516031A5 -

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Publication number: JP2006516031A5
Application number: JP2006500776A
Authority: JP
Filing date: 2004-01-06
Publication date: 2007-03-01

Claims

下記式

（式中、
ｎは１〜５の値を有する整数であり、
各Ｒは、同じまたは異なるものであり、それぞれは独立してＤ、Ｈ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ｉ−Ｃ_３Ｈ_７、Ｃ_４Ｈ_９およびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立してＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択され、かつ、
Ｒ’のそれぞれは、同じまたは異なるものであり、それぞれは独立してＤ、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_４アルキルおよびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は独立してＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択され、
ただし、（ｉ）ＲおよびＲ’基のそれぞれは同時にすべてがＨではない、および（ｉｉ）Ｒ’のそれぞれがＨであり、ｎが１であるとき、両方のＲ基は同時にトリメチルシリルではない）
で表わされる化合物。
Ｒ、Ｒ’の少なくとも１つが、Ｓｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立してＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）である、請求項１に記載の化合物。
Ｒ、Ｒ’の少なくとも１つが、トリメチルシリルである、請求項１に記載の化合物。
ｎが、各シクロペンタジエニル環について１である、請求項１に記載の化合物。
各シクロペンタジエニル環上のＲが、トリメチルシリルである、請求項４に記載の化合物。
ＲおよびＲ’基のそれぞれが、独立して、Ｈ、メチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、トリメチルシリルおよびｔ−ブチルシリルから選択される、請求項１に記載の化合物。
ＲおよびＲ’基の少なくとも１つが、トリメチルシリルである、請求項６に記載の化合物。
ｎが、各シクロペンタジエニル環について１である、請求項７に記載の化合物。
各シクロペンタジエニル環上のＲが、トリメチルシリルである、請求項８に記載の化合物。
ＲおよびＲ’基のそれぞれが、独立して、ＨおよびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）から選択される、請求項１に記載の化合物。
ｎが、各シクロペンタジエニル環について１である、請求項１０に記載の化合物。
各シクロペンタジエニル環上のＲが、トリメチルシリルである、請求項１１に記載の化合物。
各Ｒが、Ｈである、請求項１１に記載の化合物。
Ｒ’の少なくとも１つが、Ｓｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）である、請求項１３に記載の化合物。
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３の１つが、Ｓｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）である、請求項１４に記載の化合物。
Ｓｉ（Ｒ”）_３が、アルキルシリルである、請求項１５に記載の化合物。
前記アルキルシリルが、ｔ−ブチルシリルである、請求項１６に記載の化合物。
下記式

（式中、ＴＭＳはトリメチルシリルであり、かつ、Ｒ’は、Ｄ、Ｃ_１〜Ｃ_４アルキルおよびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択される）
で表わされる化合物。
下記式

で表わされる化合物。
基板を、タンタル前駆体の蒸気と化学蒸着条件下で接触させる工程を含む、基板上へのタンタル含有材料の形成方法であって、前記タンタル前駆体が、下記式

（式中、
ｎは１〜５の値を有する整数であり、
各Ｒは、同じまたは異なるものであり、それぞれは独立して、Ｄ、Ｈ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ｉ−Ｃ_３Ｈ_７、Ｃ_４Ｈ_９およびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択され、かつ、
Ｒ’のそれぞれは、同じまたは異なるものであり、それぞれは独立して、Ｄ、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_４アルキルおよびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は独立してＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択され、
ただし、（ｉ）ＲおよびＲ’基のそれぞれは同時にすべてがＨではない、および（ｉｉ）Ｒ’のそれぞれがＨであり、ｎが１であるとき、両方のＲ基は同時にトリメチルシリルではない）
で表わされる化合物を含む、方法。
Ｒ’の少なくとも１つが、Ｓｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）である、請求項２０に記載の方法。
Ｒ、Ｒ’の少なくとも１つが、トリメチルシリルである、請求項２０に記載の方法。
ｎが、各シクロペンタジエニル環について１である、請求項２０に記載の方法。
各シクロペンタジエニル環上のＲが、トリメチルシリルである、請求項２３に記載の方法。
Ｒ基およびＲ’のそれぞれが、独立して、Ｈ、メチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、トリメチルシリルおよびｔ−ブチルシリルから選択される、請求項２０に記載の方法。
ＲおよびＲ’基の少なくとも１つが、トリメチルシリルである、請求項２５に記載の方法。
ｎが、各シクロペンタジエニル環について１である、請求項２６に記載の方法。
各シクロペンタジエニル環上のＲが、トリメチルシリルである、請求項２７に記載の方法。
ＲおよびＲ’基のそれぞれが、独立して、ＨおよびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）から選択される、請求項２０に記載の方法。
ｎが、各シクロペンタジエニル環について１である、請求項２９に記載の方法。
各シクロペンタジエニル環上のＲが、トリメチルシリルである、請求項３０に記載の方法。
各Ｒが、Ｈである、請求項３０に記載の方法。
Ｒ’の少なくとも１つが、Ｓｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）である、請求項３２に記載の方法。
Ｒ’の１つが、Ｓｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）である、請求項３３に記載の方法。
Ｓｉ（Ｒ”）_３が、アルキルシリルである、請求項３４に記載の方法。
前記アルキルシリルが、ｔ−ブチルシリルである、請求項３５に記載の方法。
前記前駆体が、

（式中、ＴＭＳはトリメチルシリルであり、かつ、Ｒ’は、Ｄ、Ｃ_１〜Ｃ_４アルキルおよびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択される）
を含む、請求項２０に記載の方法。
前記前駆体が、

を含む、請求項２０に記載の方法。
前記基板は、半導体基板を含む、請求項２０に記載の方法。
前記基板は、マイクロエレクトロニックデバイス構造を含む、請求項２０に記載の方法。
前記タンタル含有材料は、シリコンドープされたタンタル材料を含む、請求項２０に記載の方法。
前記化学蒸着条件は、窒素雰囲気を含む、請求項２０に記載の方法。
前記タンタル含有材料は、ＴａＮを含む、請求項２０に記載の方法。
前記化学蒸着条件は、前記ＴａＮ中の窒素のための窒素源を含む、請求項４３に記載の方法。
前記タンタル含有材料は、ＴａＳｉＮを含む、請求項２０に記載の方法。
前記化学蒸着条件は、前記ＴａＳｉＮ中の窒素のための窒素源を含む、請求項４５に記載の方法。
前記基板は半導体基板であり、かつ、前記タンタル含有材料は、ＴａＮおよびＴａＳｉＮよりなる群から選択される材料を含む、請求項２０に記載の方法。
前記タンタル含有材料は、前記基板上での銅メタライゼーションのための拡散バリア層を形成する、請求項４７に記載の方法。
前記基板上での前記銅メタライゼーションは、約０．１８μｍ未満のライン寸法を有する、請求項４８に記載の方法。
式
［（Ｒ）_ｎＣｐ］_２Ｔａ（Ｒ’）_３
（式中、
ｎは１〜５の値を有する整数であり、
各Ｒは、同じまたは異なるものであり、それぞれは独立して、Ｄ、Ｈ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ｉ−Ｃ_３Ｈ_７、Ｃ_４Ｈ_９およびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択され、かつ、
Ｒ’のそれぞれは、同じまたは異なるものであり、それぞれは独立して、Ｄ、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_４アルキルおよびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は独立してＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択される、
ただし、ＲおよびＲ’基のそれぞれは同時にすべてがＨではない）
のシクロペンタジエニルタンタル化合物の合成方法であって、
五塩化タンタルを式［（Ｒ）_ｎＣｐ］_２Ｌｉのシクロペンタジエニルリチウム化合物と１：２の比で、式ＮａＢＨ（Ｒ’）_３のナトリウムボロハイドライド化合物の段階添加で反応させて、次式
ＴａＣｌ_５＋２［（Ｒ）_ｎＣｐ］Ｌｉ＋３ＮａＢＨ（Ｒ’）_３→［（Ｒ）_ｎＣｐ］_２Ｔａ（Ｒ’）_３＋Ｎａ／Ｌｉ塩（Ａ）
に従う、前記シクロペンタジエニルタンタル化合物をもたらす工程を含む方法。
前記反応工程は、プロトン性溶媒中で行われる、請求項５０に記載の方法。
前記プロトン性溶媒は、テトラヒドロフランを含む、請求項５１に記載の方法。
前記シクロペンタジエニルタンタル化合物は、

（ここで、ＴＭＳがトリメチルシリルである）
である、請求項５０に記載の方法。
前記シクロペンタジエニルタンタル化合物をシランと反応させてシクロペンタジエニルシリルタンタル化合物を形成する工程をさらに含む、請求項５０に記載の方法。
前記シランは、アルキルシランを含む、請求項５４に記載の方法。
前記アルキルシランは、ｔ−ブチルシランを含む、請求項５５に記載の方法。
前記シクロペンタジエニルシリルタンタル化合物は、

（ここで、ＴＭＳがトリメチルシリルである）
を含む、請求項５４に記載の方法。
前記シクロペンタジエニルシリルタンタル化合物は、

を含む、請求項５４に記載の方法。
請求項１に記載の化合物の蒸気を含む、タンタル前駆体蒸気。
シクロペンタジエニルタンタル化合物の合成方法であって、下記の反応を行う工程を含み、
［（Ｒ）_ｎＣｐ］_２ＴａＨ_３＋Ｒ’Ｌｉ→（ＲＣｐ）_２ＴａＨ_２Ｒ’＋１／２Ｈ_２
ここで、Ｒのそれぞれは、同じまたは異なるものであり、それぞれ独立して、Ｄ、Ｈ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ｉ−Ｃ_３Ｈ_７、Ｃ_４Ｈ_９およびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は、独立して、ＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択され、かつ、
Ｒ’のそれぞれは、同じまたは異なるものであり、それぞれ独立して、Ｄ、Ｈ、Ｃ_１〜Ｃ_４アルキルおよびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は独立してＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択される、方法。
シクロペンタジエニルタンタル化合物の合成方法であって、下記の反応を行う工程を含み、
（ＲＣｐ）_２ＴａＨ_３＋ＲＳｉＨ_３→（ＲＣｐ）_２ＴａＨ_２（ＲＳｉＨ_２）＋Ｈ_２
ここで、Ｒのそれぞれは、同じまたは異なるものであり、それぞれ独立して、Ｄ、Ｈ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ｉ−Ｃ_３Ｈ_７、Ｃ_４Ｈ_９およびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は独立してＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択される、方法。
シクロペンタジエニルタンタル化合物の合成方法であって、下記の反応を行う工程を含み、
（ＲＣｐ）_２ＴａＨ_３＋２Ｒ”ＳｉＨ_３→（ＲＣｐ）_２ＴａＨ（Ｒ”ＳｉＨ_２）_２＋Ｈ_２
ここで、Ｒのそれぞれは、同じまたは異なるものであり、それぞれ独立して、Ｄ、Ｈ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、ｉ−Ｃ_３Ｈ_７、Ｃ_４Ｈ_９およびＳｉ（Ｒ”）_３（ここで、各Ｒ”は独立してＨおよびＣ_１〜Ｃ_４アルキルから選択される）よりなる群から選択される、方法。