JP2016108247A - Bis(silylamideaminoalkane) manganese compound and method for producing manganese-containing film using the manganese compound - Google Patents

Bis(silylamideaminoalkane) manganese compound and method for producing manganese-containing film using the manganese compound Download PDF

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宏樹 金戸
Hiroki Kaneto
宏樹 金戸
村上 真人
Masato Murakami
村上  真人
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an industrially suitable manganese compound and a method for producing a manganese-containing film using the manganese compound.SOLUTION: The present invention provides a bis(silylamideaminoalkane) manganese compound represented by formula (1).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、新規なビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物及び当該マンガン化合物を用いて、化学気相蒸着法(Chemical Vapor Deposition法;以下、CVD法と称する)又は原子層堆積法(Atomic Layer Deposition法;以下、ALD法と称する)により、成膜対象物上にマンガン含有膜を製造する方法に関する。ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物は、例えば、マンガン含有膜製造用材料、触媒、医薬や農薬等の製造原料などとして有用な化合物である。   The present invention relates to a novel bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound and the manganese compound, and a chemical vapor deposition method (hereinafter referred to as a CVD method) or an atomic layer deposition method (Atomic Layer Deposition). The present invention relates to a method for producing a manganese-containing film on an object to be formed by a method; Bis (silylamidoaminoalkane) manganese compounds are useful compounds, for example, as materials for producing manganese-containing films, catalysts, raw materials for producing pharmaceuticals, agricultural chemicals, and the like.

近年、半導体や電子部品等の分野の材料として、マンガン含有膜に関しても多くの研究・開発がなされている。
これまでに提案されてきたマンガン含有膜製造用マンガン化合物としては、例えば、ビス(ジピバロイルメタナト)マンガン(例えば、特許文献1参照)、ビス(エチルシクロペンタジエニル)マンガン(例えば、特許文献1及び2参照)、ビス(N,N’−ジイソプロピルアセトアミジナト)マンガン(例えば、特許文献3参照)、ビス(アミドアミノアルカン)マンガン(例えば、特許文献4及び5参照)などが挙げられる。
In recent years, many researches and developments have been made on manganese-containing films as materials in the fields of semiconductors and electronic components.
Examples of manganese compounds for producing manganese-containing films that have been proposed so far include, for example, bis (dipivaloylmethanato) manganese (see, for example, Patent Document 1) and bis (ethylcyclopentadienyl) manganese (for example, patents). References 1 and 2), bis (N, N′-diisopropylacetamidinato) manganese (for example, see Patent Document 3), bis (amidoaminoalkane) manganese (for example, see Patent Documents 4 and 5), and the like. It is done.

一方、構造中にケイ素原子を含むマンガン含有膜製造用マンガン化合物としては、ビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(例えば、特許文献6、非特許文献1参照)や、具体的な成膜の実施例はないが、ビス(N,N’−ジ(t−ブチル)−1,1−ジメチルシリルアミノ)マンガン(例えば、特許文献7参照)などが提案されている。   On the other hand, as a manganese compound for producing a manganese-containing film containing a silicon atom in the structure, bis (hexamethyldisilazane) manganese (see, for example, Patent Document 6 and Non-Patent Document 1) and specific examples of film formation However, bis (N, N′-di (t-butyl) -1,1-dimethylsilylamino) manganese (for example, see Patent Document 7) has been proposed.

マンガン含有膜の用途として、例えば、銅配線のバリアメタル用膜の材料としては、金属マンガン膜や酸化マンガン膜、窒化マンガン膜、ケイ化マンガン膜、ケイ酸マンガン膜(例えば、特許文献8〜11参照)が利用できる。   As the use of the manganese-containing film, for example, as a material for a barrier metal film of copper wiring, a metal manganese film, a manganese oxide film, a manganese nitride film, a manganese silicide film, a manganese silicate film (for example, Patent Documents 8 to 11) Browse) is available.

また、熱電変換材料としてケイ化マンガン膜(例えば、特許文献12参照)が利用できる。更に、耐摩耗性の被膜に窒化マンガン膜が(例えば、特許文献13参照)利用できる。   Further, a manganese silicide film (for example, see Patent Document 12) can be used as a thermoelectric conversion material. Further, a manganese nitride film can be used as the wear resistant coating (see, for example, Patent Document 13).

国際公開第2010/116889号公報International Publication No. 2010/116889 国際公開第2011/037090号公報International Publication No. 2011/037090 特開2010−156058号公報JP 2010-156058 A 国際公開第2012/060428号公報International Publication No. 2012/060428 特開2014−141739号公報JP 2014-141739 A 国際公開第2013/155436号公報International Publication No. 2013/155436 特許4388021号公報Japanese Patent No. 4388021 特許4946008号公報Japanese Patent No. 4946008 特開2014−62312号公報JP 2014-62312 A 国際公開第2013/191065号公報International Publication No. 2013/19165 特許5608350号公報Japanese Patent No. 5608350 特開2011−210845号公報JP 2011-210845A 特開2002−356766号公報JP 2002-356766 A

Chem.Vap.Deposion 1,No.2,49〜51(1995)Chem. Vap. Deposition 1, No. 2, 49-51 (1995)

しかしながら、従来のマンガン化合物は、蒸気圧、熱安定性、成膜時の反応性等の物性がマンガン含有膜の製造において必ずしも最適ではなく、マンガン含有膜を製造するための十分なマンガン化合物とは言い難かった。   However, conventional manganese compounds are not necessarily optimal in the production of manganese-containing films because of their physical properties such as vapor pressure, thermal stability, and reactivity during film formation. What are sufficient manganese compounds for producing manganese-containing films? It was hard to say.

そのため、蒸気圧、熱安定性、成膜時の反応性などのいずれの物性をも満足させるマンガン化合物が求められていた。
なお、ここでいう熱安定性とは、マンガン化合物が原料タンクから基板上に輸送されるまでの間の配管等の中で成膜されないために必要な熱に対する安定性のことである。
また、成膜時の反応性とは、マンガン含有薄膜を製造(成膜)する際に、生産性の観点から成膜速度が実用的な速度であることや、成膜装置部材や成膜基板の耐熱温度等の観点からより低温で反応すること、製造した膜の物性の観点からより不純物が少なく膜に欠陥のない高品質な膜(例えば導電膜なら低抵抗な膜)を製造するために必要なマンガン化合物の成膜時の反応特性のことである。
Therefore, a manganese compound that satisfies all physical properties such as vapor pressure, thermal stability, and reactivity during film formation has been demanded.
Here, the thermal stability refers to the stability against heat required since the manganese compound is not deposited in a pipe or the like until the manganese compound is transported from the raw material tank onto the substrate.
The reactivity at the time of film formation refers to the fact that the film formation speed is a practical speed from the viewpoint of productivity when manufacturing (depositing) a manganese-containing thin film, and the film formation apparatus member and the film formation substrate. In order to produce a high-quality film (for example, a low-resistance film in the case of a conductive film) that reacts at a lower temperature from the viewpoint of the heat-resistant temperature, etc. It is a reaction characteristic at the time of film formation of a necessary manganese compound.

本発明の課題は、即ち、上記問題点を解決し、簡便な方法によって、成膜対象物上にマンガン含有膜を製造する、工業的に好適なマンガン化合物及び当該マンガン化合物を用いるマンガン含有膜の製造方法を提供するものである。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and produce a manganese-containing film on a film-forming target by a simple method, and an industrially suitable manganese compound and a manganese-containing film using the manganese compound. A manufacturing method is provided.

本発明の課題は、一般式(1)   The subject of this invention is general formula (1).

Figure 2016108247
Figure 2016108247

(式中、R、R及びRは、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。
また、R及びRは、炭素原子数1〜3の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。なお、R及びRは互いに結合して環を形成しても良い。
Zは炭素原子数1〜5の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示されるビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物によって解決される。
(In formula, R < 1 >, R < 2 > and R < 3 > may be same or different, and show a hydrogen atom or a C1-C6 linear, branched or cyclic alkyl group.
R 4 and R 5 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a ring.
Z represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. )
This is solved by a bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound represented by:

本発明の課題は、又、一般式(2)   The subject of this invention is also general formula (2).

Figure 2016108247
Figure 2016108247

(式中、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示し、Mはアルカリ金属原子を示す。)
で示されるアルキルアルカリ金属化合物と、一般式(3)
(In the formula, R 6 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and M represents an alkali metal atom.)
An alkylalkali metal compound represented by formula (3):

Figure 2016108247
Figure 2016108247

(式中、R、R、R、R4、R及びZは前記と同義である。)
で示されるシリルアミノアミノアルカン化合物とを反応させて、一般式(4)
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and Z are as defined above.)
Is reacted with a silylaminoaminoalkane compound represented by the general formula (4):

Figure 2016108247
Figure 2016108247

(式中、R、R、R、R、R、Z及びMは前記と同義である。)
で示される(シリルアミドアミノアルカン)アルキル金属化合物を得、次いで、これに一般式(5)
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , Z and M have the same meanings as described above).
A (silylamidoaminoalkane) alkyl metal compound represented by the formula (5) is obtained.

Figure 2016108247
Figure 2016108247

(式中、Xはハロゲン原子を示す。)
で示されるジハロゲノマンガン化合物を反応させるビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物の製造方法によっても解決される。
(In the formula, X represents a halogen atom.)
It can also be solved by a method for producing a bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound in which a dihalogenomanganese compound represented by formula (1) is reacted.

本発明の課題は、更に、ビス(シリルアミノアミドアルカン)マンガン化合物をマンガン供給源として用いた化学気相蒸着法(CVD法)又は原子層堆積法(ALD法)によるマンガン含有膜の製造方法によっても解決される。   Another object of the present invention is to provide a method for producing a manganese-containing film by chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD) using a bis (silylaminoamidoalkane) manganese compound as a manganese source. Is also resolved.

本発明により、CVD法またはALD法によるマンガン含有膜の製造に適したビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を提供することができるとともに、当該マンガン化合物を用いたマンガン含有膜の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound suitable for producing a manganese-containing film by a CVD method or an ALD method can be provided, and a method for producing a manganese-containing film using the manganese compound is provided. be able to.

本発明のビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を用いてマンガン含有膜を製造する蒸着装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the vapor deposition apparatus which manufactures a manganese containing film | membrane using the bis (silyl amide amino alkane) manganese compound of this invention.

(ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物)
本発明のビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物は、前記の一般式(1)で示される。その一般式(1)において、R、R及びRは、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。
(Bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound)
The bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound of the present invention is represented by the general formula (1). In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different and represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、t−ブチル基、シクロブチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基などが挙げられるが、好ましくはメチル基、エチル基、更に好ましくはメチル基である。   Examples of the linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, cyclopropyl group, t-butyl group, cyclobutyl group, t -A pentyl group, a neopentyl group, etc. are mentioned, Preferably they are a methyl group, an ethyl group, More preferably, it is a methyl group.

また、R及びRは、炭素原子数1〜3の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。
炭素原子数1〜3の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基などが挙げられるが、好ましくはメチル基、エチル基、更に好ましくはメチル基である。
なお、R及びRは互いに結合して環を形成しても良い。
R 4 and R 5 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group, preferably a methyl group, an ethyl group, and more preferably a methyl group. It is a group.
R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a ring.

Zは炭素原子数1〜5の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。
炭素原子数1〜5の直鎖状又は分岐状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、メチルエチレン基、テトラエチレン基、2−メチルトリメチレン基などが挙げられるが、好ましくはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、更に好ましくはエチレン基である。
Z represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.
Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a methylethylene group, a tetraethylene group, and a 2-methyltrimethylene group. A methylene group, an ethylene group, and a trimethylene group are preferable, and an ethylene group is more preferable.

本発明の好ましい態様としては、R、R及びRが水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基、R及びRが炭素原子数1〜2のアルキル基であり、Zが炭素原子数1〜3のアルキレン基である。 In a preferred embodiment of the present invention, R 1 , R 2 and R 3 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 4 and R 5 are an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and Z is It is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.

(ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物の製造)
本発明のビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物(1)は、以下に示す方法によって合成されるが、具体的には、アルキルアルカリ金属化合物(2)とシリルアミノアミノアルカン化合物(3)とを反応させて(シリルアミドアミノアルカン)アルカリ金属化合物(4)を得(以下、反応(A)と称することもある)、次いで、これにジハロゲノマンガン化合物(5)を反応させる(以下、反応(B)と称することもあることよって合成される。
なお、反応(A)と反応(B)を合わせて本発明の反応と称する。
(Production of bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound)
The bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound (1) of the present invention is synthesized by the following method. Specifically, an alkylalkali metal compound (2) and a silylaminoaminoalkane compound (3) are synthesized. By reacting (silylamidoaminoalkane) to obtain an alkali metal compound (4) (hereinafter sometimes referred to as reaction (A)), this is then reacted with a dihalogenomanganese compound (5) (hereinafter referred to as reaction ( B) is sometimes synthesized.
In addition, reaction (A) and reaction (B) are collectively called reaction of this invention.

Figure 2016108247
Figure 2016108247

(式中、R、R、R、R、R、R、M、X及びZは前記と同義である。) (Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , M, X and Z are as defined above).

(反応(A);(シリルアミドアミノアルカン)アルカリ金属化合物(4)の合成)
本発明の反応(A)において使用するアルキルアルカリ金属化合物は、前記の一般式(2)において示される。その一般式(2)において、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。
炭素原子数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、n−デシル基などが挙げられるが、好ましくはメチル基、エチル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、更に好ましくはメチル基、n−ブチル基である。
(Reaction (A); Synthesis of (silylamidoaminoalkane) alkali metal compound (4))
The alkyl alkali metal compound used in the reaction (A) of the present invention is represented by the general formula (2). In the general formula (2), R 6 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t- Examples thereof include a butyl group, an n-pentyl group, a t-pentyl group, a neopentyl group, and an n-decyl group, but preferably a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, an s-butyl group, a t-butyl group, A methyl group and an n-butyl group are preferable.

Mはアルカリ金属を示す。
アルカリ金属としては、例えば、リチウム原子、ナトリウム原子、カリウム原子などが挙げられるが、好ましくはリチウム原子、ナトリウム原子、更に好ましくはリチウム原子である。
M represents an alkali metal.
Examples of the alkali metal include a lithium atom, a sodium atom, a potassium atom, and the like, preferably a lithium atom, a sodium atom, and more preferably a lithium atom.

前記アルキルアルカリ金属化合物としては、例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウム、s−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、などが挙げられるが、好ましくはメチルリチウム、n−ブチルリチウムが使用される。
なお、これらのアルキルアルカリ金属化合物は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
Examples of the alkyl alkali metal compound include methyl lithium, ethyl lithium, n-butyl lithium, s-butyl lithium, t-butyl lithium, and the like. Preferably, methyl lithium and n-butyl lithium are used. .
In addition, you may use these alkyl alkali metal compounds individually or in mixture of 2 or more types.

(シリルアミノアミノアルカン化合物)
本発明の反応(A)において使用するシリルアミノアミノアルカン化合物としては、前記の一般式(3)において示されるが、その一般式(3)において、R、R、R、R、R及びZは前記と同義である。
(Silylaminoaminoalkane compound)
The silylaminoaminoalkane compound used in the reaction (A) of the present invention is represented by the general formula (3), and in the general formula (3), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and Z are as defined above.

シリルアミノアミノアルカン化合物としては、例えば、1−トリメチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタン、1−ジメチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタン、1−メチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタン、1−シリルアミノ−2−ジメチルアミノエタン、1−エチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタン、1−(エチルジメチルシリル)アミノ−2−ジメチルアミノエタンなどが挙げられるが、好ましくは1−トリメチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタン、1−ジメチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタン、更に好ましくは1−トリメチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタンが使用される。
なお、これらのシリルアミノアミノアルカン化合物は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
Examples of the silylaminoaminoalkane compound include 1-trimethylsilylamino-2-dimethylaminoethane, 1-dimethylsilylamino-2-dimethylaminoethane, 1-methylsilylamino-2-dimethylaminoethane, and 1-silylamino-2. -Dimethylaminoethane, 1-ethylsilylamino-2-dimethylaminoethane, 1- (ethyldimethylsilyl) amino-2-dimethylaminoethane, and the like, preferably 1-trimethylsilylamino-2-dimethylaminoethane, 1-dimethylsilylamino-2-dimethylaminoethane, more preferably 1-trimethylsilylamino-2-dimethylaminoethane is used.
In addition, you may use these silylamino amino alkane compounds individually or in mixture of 2 or more types.

本発明の反応(A)において使用するシリルアミノアミノアルカン化合物は、市販品又は公知の方法等を組み合わせることにより製造することができ、例えば、アミノジアルキルアミノアルカンとアルキルアルカリ金属化合物とを反応させ、(アミドジアルキルアミン)アルカリ金属化合物を合成し、対応するハロゲン化シラン化合物との反応による方法や、アミノジアルキルアミノアルカンと対応するアルキルジシラザンを濃硫酸触媒下で反応させる方法などが好適に採用される。   The silylaminoaminoalkane compound used in the reaction (A) of the present invention can be produced by combining a commercially available product or a known method. For example, an aminodialkylaminoalkane and an alkylalkali metal compound are reacted, (Amidodialkylamine) A method in which an alkali metal compound is synthesized and reacted with a corresponding halogenated silane compound, or a method in which an aminodialkylaminoalkane and a corresponding alkyldisilazane are reacted in a concentrated sulfuric acid catalyst is suitably employed. The

前記シリルアミノアミノアルカン化合物の使用量は、アルキルアルカリ金属化合物1モルに対して好ましくは0.5〜1.5モル、更に好ましくは0.8〜1.2モルである。
この範囲とすることで、シリルアミノアミノアルカン化合物とアルキルアルカリ金属化合物とから、収率良く(シリルアミドアミノアルカン)アルカリ金属化合物を製造することができる。
The amount of the silylaminoaminoalkane compound used is preferably 0.5 to 1.5 mol, more preferably 0.8 to 1.2 mol, per 1 mol of the alkyl alkali metal compound.
By setting it as this range, an alkali metal compound (silylamidoaminoalkane) can be produced with good yield from a silylaminoaminoalkane compound and an alkylalkali metal compound.

(有機溶媒)
本発明の反応(A)は、有機溶媒中で行うことが望ましく、使用される有機溶媒としては反応を阻害しないものならば特に限定されないが、例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、エチル−t−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられるが、好ましくはエーテル類、脂肪族炭化水素類、エーテル類と脂肪族炭化水素類との混合溶媒が使用される。
なお、これらの有機溶媒は単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
(Organic solvent)
The reaction (A) of the present invention is preferably carried out in an organic solvent, and the organic solvent used is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction. For example, diethyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, methyl -Ethers such as t-butyl ether, ethyl t-butyl ether, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, dioxane; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane; aromatics such as toluene, xylene Although hydrocarbons are mentioned, Ethers, aliphatic hydrocarbons, and mixed solvents of ethers and aliphatic hydrocarbons are preferably used.
In addition, you may use these organic solvents individually or in mixture of 2 or more types.

前記有機溶媒の使用量は、アルキルアルカリ金属化合物1gに対して、好ましくは1〜100g、更に好ましくは1〜20gである。
この範囲とすることで、攪拌性が向上し、反応がスムーズに進行する。
The amount of the organic solvent to be used is preferably 1 to 100 g, more preferably 1 to 20 g, relative to 1 g of the alkyl alkali metal compound.
By setting it as this range, agitation property improves and reaction advances smoothly.

本発明の反応(A)は、例えば、シリルアミノアミノアルカン化合物及び有機溶媒を混合したものを攪拌しながら、アルキルアルカリ金属化合物の有機溶媒溶液を加えて反応させるなどの方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは−78〜120℃、更に好ましくは−20〜60℃であり、反応圧力は特に制限されない。
この範囲とすることで、副生成物の生成を低減し、目的とする(シリルアミドアミノアルカン)アルキル金属化合物を収率良く得ることができる。
The reaction (A) of the present invention is carried out, for example, by a method in which a mixture of a silylaminoaminoalkane compound and an organic solvent is stirred and an organic solvent solution of an alkyl alkali metal compound is added and reacted. The reaction temperature at that time is preferably −78 to 120 ° C., more preferably −20 to 60 ° C., and the reaction pressure is not particularly limited.
By setting it as this range, the production | generation of a by-product can be reduced and the target (silyl amide amino alkane) alkyl metal compound can be obtained with a sufficient yield.

(反応(B);ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物(1)の合成)
本発明の反応(B)において使用するジハロゲノマンガン化合物は、前記の一般式(5)において示される。その一般式(5)において、Xは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子を示す。
(Reaction (B); synthesis of bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound (1))
The dihalogenomanganese compound used in the reaction (B) of the present invention is represented by the general formula (5). In the general formula (5), X represents a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.

(ジハロゲノマンガン化合物)
前記ジハロゲノマンガン化合物としては、例えば、塩化マンガン(II)、臭化マンガン(II)、ヨウ化マンガン(II)などが挙げられるが、好ましくは塩化マンガンが使用される。
なお、これらのジハロゲノマンガン化合物は、単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
(Dihalogenomanganese compound)
Examples of the dihalogenomanganese compound include manganese (II) chloride, manganese (II) bromide, manganese (II) iodide, and preferably manganese chloride is used.
In addition, you may use these dihalogeno manganese compounds individually or in mixture of 2 or more types.

前記ジハロゲノマンガン化合物の使用量は、(シリルアミドアミノアルカン)アルカリ金属化合物1モルに対して、好ましくは0.25〜0.75モル、更に好ましくは0.4〜0.6モルである。
この範囲とすることで、(シリルアミドアミノアルカン)アルキル金属化合物とジハロゲノマンガン化合物とから、副生成物の生成を低減し、目的とする収率良くビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を製造することができる。
The amount of the dihalogenomanganese compound used is preferably 0.25 to 0.75 mol, more preferably 0.4 to 0.6 mol, relative to 1 mol of the (silylamidoaminoalkane) alkali metal compound.
By setting it within this range, the production of by-products is reduced from the (silylamidoaminoalkane) alkyl metal compound and the dihalogenomanganese compound, and the bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound is produced in a desired yield. can do.

(有機溶媒)
本発明の反応(B)は、有機溶媒中で行うことが望ましく、使用される有機溶媒としては反応を阻害しないものならば特に限定されないが、例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、エチル−t−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられるが、好ましくはエーテル類、脂肪族炭化水素類、エーテル類と脂肪族炭化水素類との混合溶媒が使用される。
なお、これらの有機溶媒は単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
(Organic solvent)
The reaction (B) of the present invention is preferably carried out in an organic solvent, and the organic solvent used is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction. For example, diethyl ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, methyl -Ethers such as t-butyl ether, ethyl t-butyl ether, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, dioxane; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane; aromatics such as toluene, xylene Although hydrocarbons are mentioned, Ethers, aliphatic hydrocarbons, and mixed solvents of ethers and aliphatic hydrocarbons are preferably used.
In addition, you may use these organic solvents individually or in mixture of 2 or more types.

前記有機溶媒の使用量は、(シリルアミドアミノアルカン)アルカリ金属化合物1gに対して、好ましくは1〜100g、更に好ましくは1〜20gである。
この範囲とすることで、攪拌性が向上し、反応がスムーズに進行する。
The amount of the organic solvent used is preferably 1 to 100 g, more preferably 1 to 20 g, per 1 g of (silylamidoaminoalkane) alkali metal compound.
By setting it as this range, agitation property improves and reaction advances smoothly.

本発明の反応(B)は、例えば、ジハロゲノマンガン化合物及び有機溶媒を混合したものを攪拌しながら、反応(A)で得られた(シリルアミドアミノアルカン)アルカリ金属化合物の有機溶媒溶液を加えて反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは−78〜120℃、更に好ましくは−20〜60℃であり、反応圧力は特に制限されない。
この範囲とすることで、副生成物の生成を低減し、目的とする収率良く目的とするビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を得ることができる。
In the reaction (B) of the present invention, for example, an organic solvent solution of the (silylamidoaminoalkane) alkali metal compound obtained in the reaction (A) is added while stirring a mixture of a dihalogenomanganese compound and an organic solvent. It is performed by the method of making it react. The reaction temperature at that time is preferably −78 to 120 ° C., more preferably −20 to 60 ° C., and the reaction pressure is not particularly limited.
By setting it as this range, the production | generation of a by-product can be reduced and the target bis (silyl amide amino alkane) manganese compound can be obtained with the target yield.

本発明の反応(B)により目的物であるビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物が得られるが、反応終了後、例えば、抽出、濾過、濃縮、蒸留、昇華、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの公知の方法によって単離・精製される。   The target bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound can be obtained by the reaction (B) of the present invention. After completion of the reaction, for example, extraction, filtration, concentration, distillation, sublimation, recrystallization, column chromatography, etc. It is isolated and purified by a known method.

本発明における反応(A)と反応(B)を行うに際して、例えば、同じ溶媒を用いる、又はより高沸点の別の溶媒に置換する等して、反応(A)の結果として得られる(シリルアミドアミノアルカン)アルカリ金属化合物(4)を単離・精製することなく連続的に合成することもできる。   When performing the reaction (A) and the reaction (B) in the present invention, for example, using the same solvent or substituting with another solvent having a higher boiling point, the resultant (silylamide) is obtained. The aminoalkane) alkali metal compound (4) can also be synthesized continuously without isolation and purification.

なお、目的物であるビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物、その出発原料であるアルキルアルカリ金属化合物及び合成中間体である(シリルアミドアミノアルカン)アルキル金属化合物は、大気中の水分や酸素に対して不安定な場合が多いため、無水条件下や不活性ガス雰囲気下にて、反応操作や反応液の後処理等を行うことが望ましい。又、出発原料や溶媒などは、使用する前に予め脱水や乾燥させておくことが望ましい。   The target product, bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound, its starting material, alkylalkali metal compound and synthetic intermediate, (silylamidoaminoalkane) alkylmetal compound, are effective against moisture and oxygen in the atmosphere. Therefore, it is desirable to perform a reaction operation or a post-treatment of the reaction solution under anhydrous conditions or in an inert gas atmosphere. Moreover, it is desirable to dehydrate or dry the starting materials and solvents before use.

本発明の反応によって製造されるビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物としては、例えば、以下の式(6)〜(26)によって示される化合物が挙げられる。   Examples of the bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound produced by the reaction of the present invention include compounds represented by the following formulas (6) to (26).

Figure 2016108247
Figure 2016108247

Figure 2016108247
Figure 2016108247

(蒸着方法(成膜方法))
成膜対象物上へのマンガン含有膜の蒸着方法としては、公知のCVD法やALD法で行うことが出来、例えば、常圧又は減圧下にて、ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物の蒸気を熱分解させる、又は水素源・還元性ガス(例えば、水素、アンモニア等)、窒素源(例えば、窒素、アンモニア等)又は酸素源(例えば、酸素、オゾン等の酸化性ガス;水;メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール等のアルコール類)等の反応ガス(単独又は複数のガスを混合したガスを含む)と共に、加熱した成膜対象物上に送り込んでマンガン含有膜を蒸着させる方法が使用出来る。
なお、これらのガス(気化した液体も含む)は不活性ガス等で希釈されていても良い。この際反応ガスは電磁波等の照射やホットワイヤー法等によりプラズマ状態や、ラジカル種を発生させた活性化状態にして供給してもよい。
また、(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物の蒸気単独または反応ガスと混合して基板近傍でプラズマ状態にして反応させてマンガン含有膜を蒸着させることも出来る。さらに、ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物の蒸気と、上記の反応ガス及び活性化状態にした反応ガスを交互に供給し、成膜を行うALD法により、マンガン含有膜を蒸着させることも出来る。また、CVD法とALD法の中間的なパルスCVD法を用いることもできる。
(Vapor deposition method (film formation method))
As a method for depositing a manganese-containing film on a film formation target, a known CVD method or ALD method can be used. For example, vapor of a bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound under normal pressure or reduced pressure. Or hydrogen source / reducing gas (for example, hydrogen, ammonia, etc.), nitrogen source (for example, nitrogen, ammonia, etc.) or oxygen source (for example, oxidizing gas such as oxygen, ozone, etc.); water; methanol, Contains reaction gas (including single or mixed gas) including reaction gas such as ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol), etc. A method of depositing a film can be used.
Note that these gases (including vaporized liquids) may be diluted with an inert gas or the like. At this time, the reaction gas may be supplied in a plasma state or an activated state in which radical species are generated by irradiation with electromagnetic waves or the like or a hot wire method.
Alternatively, a manganese-containing film may be deposited by reacting a (silylamidoaminoalkane) manganese compound vapor alone or mixed with a reaction gas and reacting in a plasma state in the vicinity of the substrate. Further, a manganese-containing film can be deposited by an ALD method in which a vapor of a bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound, the above-described reaction gas and an activated reaction gas are alternately supplied to form a film. . Further, an intermediate pulse CVD method between the CVD method and the ALD method can also be used.

CVD法及びALD法においては、マンガン含有膜形成のためにビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を気化させる必要があるが、本発明で使用するビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を気化させる方法としては、例えば、ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物自体を気化室に充填又は搬送して気化させる方法だけでなく、ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を適当な溶媒(例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メシチレン、テトラリン、1−メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類;グライム、ジグライム、トリグライム、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等が挙げられる。)に希釈した溶液を液体搬送用ポンプで気化室に導入して気化させる方法(溶液法)も使用出来る。   In the CVD method and the ALD method, it is necessary to vaporize a bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound for forming a manganese-containing film, but a method of vaporizing the bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound used in the present invention. For example, not only a method of vaporizing the bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound itself by filling or transporting it into the vaporizing chamber, but also a bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound in an appropriate solvent (for example, hexane, cyclohexane). Aliphatic hydrocarbons such as methylcyclohexane, ethylcyclohexane, heptane and octane; aromatic hydrocarbons such as toluene, ethylbenzene, xylene, mesitylene, tetralin and 1-methylnaphthalene; glyme, diglyme, triglyme, dioxane, te Ethers such as Rahidorofuran like. Diluted solution to) methods for vaporizing introduced into the vaporizing chamber in liquid conveying pump (solution process) may be used.

本発明のビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を用いてマンガン含有膜をCVD法又はALD法により蒸着させる場合、その蒸着条件としては、例えば、反応系内の圧力は、好ましくは1Pa〜200kPa、成膜対象物温度は、好ましくは50〜900℃、更に好ましくは100〜600℃、ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を気化させる温度は、好ましくは0〜250℃、更に好ましくは30〜200℃である。
この範囲とすることで、成膜対象物上に、効率的にマンガン含有膜を蒸着(形成)させることができる。
When the manganese-containing film is deposited by the CVD method or the ALD method using the bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound of the present invention, as the deposition conditions, for example, the pressure in the reaction system is preferably 1 Pa to 200 kPa, The film formation target temperature is preferably 50 to 900 ° C., more preferably 100 to 600 ° C., and the temperature for vaporizing the bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound is preferably 0 to 250 ° C., more preferably 30 to 200. ° C.
By setting it as this range, a manganese containing film | membrane can be efficiently vapor-deposited (formed) on a film-forming target object.

なお、マンガン含有膜を蒸着させる際の全ガス量に対する水素源・還元性ガス(例えば、水素ガス又はアンモニアガス、もしくはこれらの混合ガス)、酸素源(例えば、酸化性ガス、水蒸気又はアルコール蒸気、もしくはこれらの混合ガス)、窒素源(例えば、窒素ガス、アンモニアガスもしくはこれらの混合ガス)の含有割合としては、好ましくは0.1〜99.9容量%、更に好ましくは1〜99容量%である。   It should be noted that a hydrogen source / reducing gas (for example, hydrogen gas or ammonia gas, or a mixed gas thereof), an oxygen source (for example, oxidizing gas, water vapor or alcohol vapor) with respect to the total gas amount when depositing the manganese-containing film, Or a mixed gas thereof) and a nitrogen source (for example, nitrogen gas, ammonia gas or a mixed gas thereof) are preferably 0.1 to 99.9% by volume, more preferably 1 to 99% by volume. is there.

ALD法においては、マンガン化合物と反応ガスとを交互にパルス的に供給することで実施される。必要な膜厚になるまでマンガン化合物と反応ガスとを交互にパルス的に供給するプロセスを繰り返すためにバルブの開閉制御はPLC(Programmable Logic Controller)などで自動化することができる。   In the ALD method, the manganese compound and the reaction gas are alternately supplied in pulses. In order to repeat the process of alternately supplying the manganese compound and the reactive gas in a pulsed manner until the required film thickness is achieved, valve opening / closing control can be automated by a PLC (Programmable Logic Controller) or the like.

ALD法においては、その原理から成膜対象物の温度はマンガン化合物の熱分解温度以下であることが望ましい。ALD法における成膜対象物の温度許容範囲のことを一般的にALDウィンドウ(ALD Window)と呼び、マンガン化合物を蒸気化する温度とマンガン化合物の熱分解温度の間の温度範囲を示す。このALDウインドウは一般的には広い(許容温度範囲が広い)方が、成膜対象物の温度の自由度が高いため望ましい。   In the ALD method, from the principle, the temperature of the film formation target is desirably lower than the thermal decomposition temperature of the manganese compound. The temperature allowable range of the film formation target in the ALD method is generally called an ALD window (ALD Window), and indicates a temperature range between the temperature at which the manganese compound is vaporized and the thermal decomposition temperature of the manganese compound. In general, a wider ALD window (a wider allowable temperature range) is desirable because the degree of freedom of the temperature of the film formation object is higher.

本発明のビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物を用いたマンガン含有膜は、例えば、銅配線用のバリア膜として使用でき、具体的には、ケイ酸マンガン膜を形成させたり、ケイ酸マンガン膜にするための前段階の膜として金属マンガン膜、酸化マンガン膜、またはケイ化マンガン膜、窒化マンガン膜などを形成させることもできる。
更に、前記バリア膜として窒化マンガン膜を用いたり、窒素を含むケイ酸マンガン膜を形成させてもよい。
更に、熱電変換素子用としてケイ化マンガン膜を製造してもよい。
The manganese-containing film using the bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound of the present invention can be used, for example, as a barrier film for copper wiring. Specifically, a manganese silicate film can be formed, or a manganese silicate film. A metal manganese film, a manganese oxide film, a manganese silicide film, a manganese nitride film, or the like can be formed as a pre-stage film for forming the film.
Further, a manganese nitride film may be used as the barrier film, or a manganese silicate film containing nitrogen may be formed.
Further, a manganese silicide film may be manufactured for a thermoelectric conversion element.

CVD法、ALD法ともに蒸着する基板は事前にフッ化水素酸やオゾンにより洗浄することもできる。さらに基板表面に吸着した水分を除去したい場合には、成膜装置内で基板を加熱したり、任意の温度で反応ガスにさらしたりすることもできる。   A substrate on which both the CVD method and the ALD method are deposited can be cleaned in advance with hydrofluoric acid or ozone. Further, when it is desired to remove moisture adsorbed on the substrate surface, the substrate can be heated in the film forming apparatus or exposed to a reaction gas at an arbitrary temperature.

CVD法、ALD法ともに蒸着したマンガン含有膜を任意の温度において再度反応ガスを流して膜中の不純物を低減する、又は加熱することにより膜物性の改良を図る、又は基板に含有する金属と合金化する(例えば、シリサイド化やシリケート化する)ということも可能である。その際、反応ガスとしてプラズマ化した反応ガスを用いたり、基板付近でプラズマ化して反応させたりすることも可能である。   Improve the physical properties of the film by reducing the impurities in the film by flowing the reaction gas again at an arbitrary temperature or heating the manganese-containing film deposited by both CVD and ALD methods, or the metal and alloy contained in the substrate (For example, silicidation or silicate formation) is also possible. At that time, it is possible to use a reaction gas converted into plasma as a reaction gas, or to convert it into a plasma near the substrate for reaction.

(マンガン含有膜の製造装置)
本発明のマンガン含有膜の製造においては、
成膜対象物が備えられるとともに、
所定の温度に設定可能な加熱部を有する反応室と、
前記反応室内にビス(シリルアミノアミドアルカン)マンガン化合物供給手段と、
前記反応室内に成膜に必要なガス(例えば、アンモニアガス、酸素ガス、水蒸気ガス、水素ガスなど)供給手段と、
前記反応室に接続された排気管を有し、前記反応室内のガスを前記排気管から排気して
当該反応室内を所定の圧力に設定可能な排気手段と、
前記加熱部を制御して前記反応室内を所定の温度に設定するとともに、前記排気手段を
制御して前記反応室内を所定の圧力に設定した状態で、前記ビス(シリルアミノアミドアルカン)マンガン化合物供給手段を制御して、前記ビス(シリルアミノアミドアルカン)マンガン化合物を前記反応室内に供給させ、前記成膜対象物にマンガン含有膜を形成する制御手段とを備えるマンガン含有膜の製造装置
を使用することができる。
(Manufacturing equipment for manganese-containing films)
In the production of the manganese-containing film of the present invention,
A deposition target is provided,
A reaction chamber having a heating section that can be set to a predetermined temperature;
Bis (silylaminoamidoalkane) manganese compound supply means in the reaction chamber;
A gas (for example, ammonia gas, oxygen gas, water vapor gas, hydrogen gas, etc.) supplying means required for film formation in the reaction chamber;
An exhaust pipe connected to the reaction chamber, and exhaust means capable of exhausting the gas in the reaction chamber from the exhaust pipe and setting the reaction chamber to a predetermined pressure;
Supplying the bis (silylaminoamidoalkane) manganese compound in a state where the heating chamber is controlled to set the reaction chamber to a predetermined temperature, and the exhaust means is controlled to set the reaction chamber to a predetermined pressure. And a control unit for controlling the means to supply the bis (silylaminoamidoalkane) manganese compound into the reaction chamber and forming a manganese-containing film on the film formation target, and using a manufacturing apparatus for a manganese-containing film. be able to.

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

参考例1(1−トリメチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタンの合成) Reference Example 1 (Synthesis of 1-trimethylsilylamino-2-dimethylaminoethane)

Figure 2016108247
Figure 2016108247

攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積200mLのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、N,N−ジメチルエチレンジアミン7.1g(81ミリモル)とヘキサン20mlを加えた。次いで、液温を0℃に保ちながら、1.6mol/Lのn−ブチルリチウム・へキサン溶液50mL(80ミリモル)をゆるやかに滴下し、攪拌しながら同温度で30分間、20℃で2時間反応させた。
反応終了後、反応液を減圧下で濃縮した後、濃縮物を真空下で乾燥し、(1−アミド−2−ジメチルアミノエタン)リチウムを得た。テトラヒドロフラン50mLを加えて(1−アミド−2−ジメチルアミノエタン)リチウムを懸濁状態にした後、液温を0℃に保ちながら、トリメチルクロロシラン8.7g(80ミリモル)のテトラヒドロフラン溶液30mLをゆるやかに滴下し、攪拌しながら同温度で30分間、20℃で3時間反応させた。
反応終了後、反応液を減圧下で濃縮し、濃縮物にヘキサン80mlを加えて攪拌した。濾過後、得られた濾液を減圧下で濃縮した後、濃縮物を減圧下で蒸留(74℃、6.3kPa)し、無色透明液体として、1−トリメチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタン7.8gを得た(単離収率;61%)。
In an argon atmosphere equipped with a stirrer, a thermometer and a dropping funnel, 7.1 g (81 mmol) of N, N-dimethylethylenediamine and 20 ml of hexane were added in an argon atmosphere. Next, while maintaining the liquid temperature at 0 ° C., 50 mL (80 mmol) of a 1.6 mol / L n-butyllithium hexane solution was slowly added dropwise and stirred at the same temperature for 30 minutes and at 20 ° C. for 2 hours. Reacted.
After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and then the concentrate was dried under vacuum to obtain (1-amido-2-dimethylaminoethane) lithium. 50 mL of tetrahydrofuran was added to make (1-amido-2-dimethylaminoethane) lithium suspended, and then 30 mL of a tetrahydrofuran solution of 8.7 g (80 mmol) of trimethylchlorosilane was gently added while maintaining the liquid temperature at 0 ° C. The solution was added dropwise and reacted at the same temperature for 30 minutes and at 20 ° C. for 3 hours while stirring.
After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 80 ml of hexane was added to the concentrate and stirred. After filtration, the filtrate obtained was concentrated under reduced pressure, and the concentrate was distilled under reduced pressure (74 ° C., 6.3 kPa) to give 7.8 g of 1-trimethylsilylamino-2-dimethylaminoethane as a colorless transparent liquid. (Isolated yield; 61%).

実施例1(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))の合成) Example 1 (Synthesis of bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6)))

Figure 2016108247
Figure 2016108247

攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積50mLのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、1−トリメチルシリルアミノ−2−ジメチルアミノエタン3.2g(20ミリモル)とヘキサン10mLを加えた。次いで、液温を0℃に保ちながら、1.6mol/Lのn−ブチルリチウム・へキサン溶液10mL(16ミリモル)をゆるやかに滴下し、攪拌しながら同温度で30分間、20℃で2時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧下で濃縮した後、濃縮物を真空下で乾燥し、(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン)リチウムを得た。
別に用意した攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積50mLのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、塩化マンガン(II)(予め乾燥させた無水物)1.0g(8.0ミリモル)及びテトラヒドロフラン20mLを混合して2時間攪拌させた。次いで、液温を0℃に保ちながら、先に合成した(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン)リチウム全量のテトラヒドロフラン溶液10mLをゆるやかに滴下した。その後、攪拌しながら20℃で6時間反応させた。
反応終了後、反応液を減圧下で濃縮し、濃縮物にヘキサン40mLを加えて攪拌させた。濾過後、得られた濾液を減圧下で濃縮した後、濃縮物を減圧下で蒸留(80℃、13Pa)し、淡緑色固体として、(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)2.6gを得た(単離収率;88%)。
なお、(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)は、以下の物性値で示される新規な化合物であった。
In an argon atmosphere, 3.2 g (20 mmol) of 1-trimethylsilylamino-2-dimethylaminoethane and 10 mL of hexane were added to a 50-mL flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a dropping funnel. Then, while maintaining the liquid temperature at 0 ° C., 10 mL (16 mmol) of a 1.6 mol / L n-butyllithium hexane solution was gently added dropwise and stirred at the same temperature for 30 minutes and at 20 ° C. for 2 hours. Reacted. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and then the concentrate was dried under vacuum to obtain (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane) lithium.
In a 50-mL flask equipped with a stirrer, thermometer, and dropping funnel separately prepared, 1.0 g (8.0 mmol) of manganese (II) chloride (anhydrolyzed in advance) and tetrahydrofuran in an argon atmosphere 20 mL was mixed and allowed to stir for 2 hours. Next, while maintaining the liquid temperature at 0 ° C., 10 mL of the tetrahydrofuran solution of the total amount of (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane) lithium synthesized earlier was slowly dropped. Then, it was made to react at 20 degreeC for 6 hours, stirring.
After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 40 mL of hexane was added to the concentrate and stirred. After filtration, the filtrate obtained was concentrated under reduced pressure, and the concentrate was distilled under reduced pressure (80 ° C., 13 Pa) to obtain (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N) as a pale green solid. , N ′) 2.6 g of manganese (II) was obtained (isolation yield; 88%).
In addition, (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) was a novel compound represented by the following physical property values.

融点;66〜68℃
誘導結合プラズマ(ICP)分析によるマンガン含有量;14.9質量%、ケイ素含有量;15.3質量%(計算値;マンガン;14.7質量%、ケイ素;15.0質量%)
なお不純物として含有する可能性のある原料に使用しているリチウムは定量限界以下の濃度であった。
Melting point: 66-68 ° C
Manganese content by inductively coupled plasma (ICP) analysis; 14.9% by mass, silicon content; 15.3% by mass (calculated value; manganese; 14.7% by mass, silicon; 15.0% by mass)
In addition, the lithium used for the raw material which may be contained as an impurity was a concentration below the limit of quantification.

比較例1(ビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)の合成)
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積50mLのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、ヘキサメチルジシラザン3.2g(20ミリモル)とヘキサン10mlを加えた。次いで、液温を0℃に保ちながら、1.6mol/Lのn−ブチルリチウム・へキサン溶液10mL(16ミリモル)をゆるやかに滴下し、攪拌しながら同温度で30分間、20℃で2時間反応させた。
反応終了後、反応液を減圧下で濃縮した後、濃縮物を真空下で乾燥し、ヘキサメチルジシラザンリチウムを得た。
別に用意した攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積50mlのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、塩化マンガン(II)(予め乾燥させた無水物)1.0g(8.0ミリモル)及びテトラヒドロフラン20mLを混合して2時間攪拌させた。次いで、液温を0℃に保ちながら、先に合成したヘキサメチルジシラザンリチウム全量のテトラヒドロフラン溶液10mLをゆるやかに滴下した。
その後、攪拌しながら20℃で6時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧下で濃縮し、濃縮物にヘキサン40mLを加えて攪拌させた。濾過後、得られた濾液を減圧下で濃縮した後、濃縮物を減圧下で蒸留(70℃、13Pa)し、淡褐色固体を得た。
次にヘキサンを溶媒として再結晶しビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガンに配位したテトラヒドロフランを除去した。得られた結晶を加熱溶解し、再度減圧蒸留(70℃、13Pa)することで、淡褐色固体としてビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)1.0gを得た(単離収率;33%)。
Comparative Example 1 (Synthesis of bis (hexamethyldisilazane) manganese (II))
In an argon atmosphere, 3.2 g (20 mmol) of hexamethyldisilazane and 10 ml of hexane were added to a flask having an internal volume of 50 mL equipped with a stirrer, a thermometer and a dropping funnel. Then, while maintaining the liquid temperature at 0 ° C., 10 mL (16 mmol) of a 1.6 mol / L n-butyllithium hexane solution was gently added dropwise and stirred at the same temperature for 30 minutes and at 20 ° C. for 2 hours. Reacted.
After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and then the concentrate was dried under vacuum to obtain hexamethyldisilazane lithium.
In a 50-ml flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a dropping funnel separately prepared, 1.0 g (8.0 mmol) of manganese (II) chloride (anhydrolyzed in advance) and tetrahydrofuran in an argon atmosphere 20 mL was mixed and allowed to stir for 2 hours. Next, while maintaining the liquid temperature at 0 ° C., 10 mL of the tetrahydrofuran solution of the total amount of hexamethyldisilazane lithium synthesized previously was slowly dropped.
Then, it was made to react at 20 degreeC for 6 hours, stirring. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and 40 mL of hexane was added to the concentrate and stirred. After filtration, the obtained filtrate was concentrated under reduced pressure, and then the concentrate was distilled under reduced pressure (70 ° C., 13 Pa) to obtain a light brown solid.
Next, recrystallization was performed using hexane as a solvent to remove tetrahydrofuran coordinated to bis (hexamethyldisilazane) manganese. The obtained crystals were dissolved by heating and again distilled under reduced pressure (70 ° C., 13 Pa) to obtain 1.0 g of bis (hexamethyldisilazane) manganese (II) as a light brown solid (isolated yield; 33 %).

なお、合成したビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)は、以下の物性値であることを確認した。   The synthesized bis (hexamethyldisilazane) manganese (II) was confirmed to have the following physical property values.

融点;57〜60℃
誘導結合プラズマ(ICP)分析によるマンガン含有量;14.3質量%、ケイ素含有量;30.1質量%(計算値;マンガン;14.6質量%、ケイ素;29.9質量%)
なお不純物として含有する可能性のある原料に使用しているリチウムは定量限界以下の濃度であった。
Melting point: 57-60 ° C
Manganese content by inductively coupled plasma (ICP) analysis; 14.3% by mass, silicon content; 30.1% by mass (calculated value; manganese; 14.6% by mass, silicon; 29.9% by mass)
In addition, the lithium used for the raw material which may be contained as an impurity was a concentration below the limit of quantification.

実施例2〜7(蒸着実験;マンガン含有薄膜の製造)
本発明のマンガン化合物(実施例1で得られた化合物)を用いて、CVD法及びALD法による蒸着実験を行い、成膜特性を評価した。蒸着実験には、図1に示す装置を使用した。図1に示す装置は以下のような構造となっている。
恒温槽8によって一定の温度に保たれたマンガン原料容器(気化器)7にあるマンガン化合物は加熱されて気化し、マスフローコントローラー4を経て導入されたヘリウムガスに同伴して原料容器7を出る。原料容器7を出たガスは、反応器9に導入される。一方、反応器9には、各種反応ガス(水素、アンモニア、酸素等)がマスフローコントローラー6を経て導入される。水蒸気の供給はマスフローコントローラー6からヘリウムガスを流し恒温槽24によって一定の温度に保たれた水容器24にある水を通すことで行った。なお各種反応ガスはマスフローコントローラー5を経て導入されたヘリウムガスにより任意の濃度に希釈したのち反応器9に導入される。反応系内圧力は、圧力計12によってモニターされ、バルブ22の開閉により、所定圧力にコントロールされる。反応器9の中央部はヒーター11で加熱可能な構造となっている。反応器9に導入されたマンガン化合物は、反応器内中央部にセットされ、ヒーター11で所定の温度に加熱された基板10の表面上で反応して、基板10上にマンガン含有薄膜が形成される。反応器9を出たガスは、トラップ13、真空ポンプ14を経て、スクラバ等の除害装置を通した後、大気中に排気される。
ALD法による蒸着実験はバルブ19、20、21の操作によりマンガン化合物のガス
をパルス的に供給し、排気し、続いてバルブブ16、17、18の操作により各種反応ガスをパルス的に供給して反応させた後、排気し、再度マンガン化合物のガスをパルス的に供給し、排気し、各種反応ガスをパルス的に供給して反応させた後、排気する操作を目的の膜厚に達するまで繰り返した。その他の操作はCVD法に準じて行った。
蒸着条件及び膜特性は以下の通りであった。
Examples 2 to 7 (deposition experiment; production of manganese-containing thin film)
Using the manganese compound of the present invention (the compound obtained in Example 1), vapor deposition experiments were conducted by the CVD method and the ALD method, and the film formation characteristics were evaluated. The apparatus shown in FIG. 1 was used for the vapor deposition experiment. The apparatus shown in FIG. 1 has the following structure.
The manganese compound in the manganese raw material container (vaporizer) 7 maintained at a constant temperature by the thermostat 8 is heated and vaporized, and leaves the raw material container 7 along with the helium gas introduced through the mass flow controller 4. The gas exiting the raw material container 7 is introduced into the reactor 9. On the other hand, various reaction gases (hydrogen, ammonia, oxygen, etc.) are introduced into the reactor 9 via the mass flow controller 6. The water vapor was supplied by flowing helium gas from the mass flow controller 6 and passing water in the water container 24 maintained at a constant temperature by the thermostat 24. Various reaction gases are diluted to an arbitrary concentration with helium gas introduced through the mass flow controller 5 and then introduced into the reactor 9. The pressure in the reaction system is monitored by the pressure gauge 12 and is controlled to a predetermined pressure by opening and closing the valve 22. The central part of the reactor 9 has a structure that can be heated by the heater 11. The manganese compound introduced into the reactor 9 is set at the center in the reactor and reacts on the surface of the substrate 10 heated to a predetermined temperature by the heater 11 to form a manganese-containing thin film on the substrate 10. The The gas exiting the reactor 9 passes through a trap 13 and a vacuum pump 14, passes through a detoxifying device such as a scrubber, and is then exhausted to the atmosphere.
In the vapor deposition experiment by the ALD method, the gas of the manganese compound is supplied in a pulsed manner by operating the valves 19, 20, and 21, and then the various reactive gases are supplied in a pulsed manner by operating the valves 16, 17, 18. After reacting, exhausting, supplying manganese compound gas in pulses again, exhausting, reacting by supplying various reaction gases in pulses, and then evacuating until the desired film thickness is reached It was. Other operations were performed according to the CVD method.
Deposition conditions and film characteristics were as follows.

蒸着条件及び蒸着結果(膜特性)を表1に示す。なお、被蒸着基板としては、6mm×20mmサイズの矩形のものを使用した。SiO基板はSiウエハ上に300nmのSiO熱酸化膜を付けたものを使用した。 The deposition conditions and deposition results (film characteristics) are shown in Table 1. Note that a 6 mm × 20 mm rectangular substrate was used as the deposition substrate. As the SiO 2 substrate, a Si wafer provided with a 300 nm SiO 2 thermal oxide film was used.

実施例2(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
本発明の(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))、及び既存のビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)(特許文献6、非特許文献1記載の化合物)と(ビス(1−(t−ブチルアミド)−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(特許文献4及び5記載の化合物)を用いて、CVD法による蒸着実験を行い、成膜特性を評価した。蒸着条件及び膜特性は以下の通りであった。
Example 2 (Vapor deposition experiment; Manufacture of manganese-containing film)
(Bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6)) of the present invention, and existing bis (hexamethyldisilazane) manganese (II) (Patent Literature) 6, compounds described in Non-Patent Document 1) and (bis (1- (t-butylamido) -2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compounds described in Patent Documents 4 and 5) The vapor deposition experiment by the CVD method was conducted to evaluate the film formation characteristics, and the vapor deposition conditions and film characteristics were as follows.

(蒸着条件1A;熱分解によるケイ化マンガン膜の製造)
マンガン原料;(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;450℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
(Deposition condition 1A; Manganese silicide film produced by thermal decomposition)
Manganese raw material; (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6))
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 450 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、SEM、XPS-depth測定と四探針法によるシート抵抗値))
外観;銀色の金属光沢膜
膜厚;100nm
XPS分析;ケイ化マンガン膜
シート抵抗値;49Ω/□
(Membrane properties (appearance, SEM, XPS-depth measurement and sheet resistance value by four probe method))
Appearance: Silver metallic gloss film thickness: 100 nm
XPS analysis; manganese silicide film sheet resistance; 49Ω / □

比較例2A(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件1B;熱分解によるケイ化マンガン膜の製造)
マンガン原料;ビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)
気化温度;60℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;450℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Comparative Example 2A (deposition experiment; production of manganese-containing film)
(Deposition condition 1B: Manganese silicide film produced by thermal decomposition)
Manganese raw material; bis (hexamethyldisilazane) manganese (II)
Evaporation temperature: 60 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 450 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、四探針法によるシート抵抗値))
外観;成膜せず
シート抵抗値;測定不可
(Membrane properties (appearance, sheet resistance value by four-probe method))
Appearance: No film formation, sheet resistance; not measurable

比較例2B(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件1C;熱分解によるケイ化マンガン膜の製造)
マンガン原料;ビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)
気化温度;60℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;550℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Comparative Example 2B (deposition experiment; production of manganese-containing film)
(Deposition condition 1C; Manganese silicide film produced by thermal decomposition)
Manganese raw material; bis (hexamethyldisilazane) manganese (II)
Evaporation temperature: 60 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 550 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定と四探針法によるシート抵抗値))
外観;銀色の金属光沢膜
XPS分析;ケイ化マンガン膜
シート抵抗値;251Ω/□
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement and sheet resistance value by four probe method))
Appearance; Silver metallic glossy film XPS analysis; Manganese silicide film sheet resistance; 251Ω / □

参考例2(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件1D;熱分解による金属マンガン含有膜の製造)
マンガン原料;(ビス(1−(t−ブチルアミド)−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(特許文献4及び5記載の化合物)
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;300℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Reference Example 2 (Vapor deposition experiment; Manufacture of manganese-containing film)
(Vapor deposition condition 1D: Manufacture of metal manganese containing film by thermal decomposition)
Manganese raw material; (bis (1- (t-butylamido) -2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compounds described in Patent Documents 4 and 5)
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 300 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定による。)
外観;銀色の金属光沢膜
XPS分析;マンガン膜(ケイ素は検出されず)
(分析は表面から50nmまでの範囲で、Mn含有膜の膜厚は50nm以上(100nm程度)、マンガン原料中にケイ素を含んでいないことから、基板からのSiの拡散は表面から50nmの範囲は及んでいない(検出限界以下)。)
(Membrane properties (appearance, as measured by XPS-depth))
Appearance; Glossy metallic glossy film XPS analysis; Manganese film (silicon is not detected)
(Analysis is in the range from the surface to 50 nm, the film thickness of the Mn-containing film is 50 nm or more (about 100 nm), and since the manganese raw material does not contain silicon, the diffusion of Si from the substrate is in the range of 50 nm from the surface. (Not below the detection limit)

以上より、本発明のマンガン化合物(6)を用いて、より低温で低抵抗なケイ化マンガン膜を製造することができることが分かった。   From the above, it was found that a manganese silicide film having low resistance and low resistance can be produced using the manganese compound (6) of the present invention.

実施例3(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件2A;アンモニア雰囲気下による窒化マンガン膜の製造)
マンガン原料;(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
アンモニア流量;2.0sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;200℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Example 3 (Vapor deposition experiment; Manufacture of manganese-containing film)
(Deposition condition 2A: Manganese nitride film produced under ammonia atmosphere)
Manganese raw material; (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6))
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Ammonia flow rate; 2.0 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 200 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、SEM、XPS-depth測定と四探針法によるシート抵抗値))
外観;銀色の金属光沢膜
膜厚;300nm
XPS分析;窒化マンガン膜
シート抵抗値;57Ω/□
(Membrane properties (appearance, SEM, XPS-depth measurement and sheet resistance value by four probe method))
Appearance; Silver metallic gloss film thickness: 300nm
XPS analysis; manganese nitride film sheet resistance; 57Ω / □

比較例3(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件2B;アンモニア雰囲気下による窒化マンガン膜の製造)
マンガン原料;ビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)
気化温度;60℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
アンモニア流量;2.0sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;200℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Comparative Example 3 (deposition experiment; production of manganese-containing film)
(Deposition condition 2B: Manganese nitride film production under ammonia atmosphere)
Manganese raw material; bis (hexamethyldisilazane) manganese (II)
Evaporation temperature: 60 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Ammonia flow rate; 2.0 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 200 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定と四探針法によるシート抵抗値))
外観;銀色の金属光沢膜
XPS分析;窒化マンガン膜
シート抵抗値;105Ω/□
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement and sheet resistance value by four probe method))
Appearance; Silver metallic glossy film XPS analysis; Manganese nitride film sheet resistance; 105Ω / □

比較例4(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件2C;アンモニア雰囲気下による窒化マンガン膜の製造)
マンガン原料;(ビス(1−(t−ブチルアミド)−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
アンモニア流量;2.0sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;200℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Comparative Example 4 (deposition experiment; production of manganese-containing film)
(Vapor deposition condition 2C; Manganese nitride film produced under ammonia atmosphere)
Manganese raw material; (bis (1- (t-butylamido) -2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II)
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Ammonia flow rate; 2.0 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 200 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定と四探針法によるシート抵抗値))
外観;銀色の金属光沢膜
XPS分析;窒化マンガン膜
シート抵抗値;83Ω/□
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement and sheet resistance value by four probe method))
Appearance; Silver metallic glossy film XPS analysis; Manganese nitride film sheet resistance; 83Ω / □

以上より、本発明のマンガン化合物(6)を用いて、低抵抗な窒化マンガン膜を製造することができることが分かった。   From the above, it was found that a low resistance manganese nitride film can be produced using the manganese compound (6) of the present invention.

実施例4(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件3A;酸素雰囲気下によるケイ酸マンガン膜の製造)
マンガン原料;(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
酸素流量;2.0sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;200℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Example 4 (Vapor deposition experiment; Production of manganese-containing film)
(Deposition condition 3A; Manganese silicate film produced under oxygen atmosphere)
Manganese raw material; (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6))
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Oxygen flow rate: 2.0 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 200 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定)
外観;淡褐色膜
XPS分析;ケイ酸マンガン膜
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement)
Appearance; Light brown film XPS analysis; Manganese silicate film

比較例5A(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件3B;酸素雰囲気下によるケイ酸マンガン膜の製造)
マンガン原料;ビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)
気化温度;60℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
酸素流量;2.0sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;200℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Comparative Example 5A (deposition experiment; production of manganese-containing film)
(Vapor deposition condition 3B; Manganese silicate film produced under oxygen atmosphere)
Manganese raw material; bis (hexamethyldisilazane) manganese (II)
Evaporation temperature: 60 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Oxygen flow rate: 2.0 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 200 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観))
外観;成膜せず
(Membrane properties (appearance))
Appearance: No film formation

比較例5B(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件3C;酸素雰囲気下によるケイ酸マンガン膜の製造)
マンガン原料;ビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)
気化温度;60℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
酸素流量;2.0sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;250℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Comparative Example 5B (deposition experiment; production of manganese-containing film)
(Deposition condition 3C; Manganese silicate film produced in oxygen atmosphere)
Manganese raw material; bis (hexamethyldisilazane) manganese (II)
Evaporation temperature: 60 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Oxygen flow rate: 2.0 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 250 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定)
外観;淡褐色膜
XPS分析;ケイ酸マンガン膜
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement)
Appearance; Light brown film XPS analysis; Manganese silicate film

参考例3(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件3D;酸素雰囲気下によるケイ酸マンガン膜の製造)
マンガン原料;(ビス(1−(t−ブチルアミド)−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
酸素流量;2.0sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;200℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Reference Example 3 (Vapor deposition experiment; Manufacture of manganese-containing film)
(Vapor deposition condition 3D; Manganese silicate film produced under oxygen atmosphere)
Manganese raw material; (bis (1- (t-butylamido) -2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II)
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Oxygen flow rate: 2.0 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 200 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定)
外観;淡褐色膜
XPS分析;酸化マンガン膜(ケイ素は検出されず)
(分析は表面から50nmまでの範囲で、Mn含有膜の膜厚は50nm以上(100nm程度)、マンガン原料中にケイ素を含んでいないことから、基板からのSiの拡散は表面から50nmの範囲は及んでいない(検出限界以下)。)
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement)
Appearance; Light brown film XPS analysis; Manganese oxide film (silicon is not detected)
(Analysis is in the range from the surface to 50 nm, the film thickness of the Mn-containing film is 50 nm or more (about 100 nm), and since the manganese raw material does not contain silicon, the diffusion of Si from the substrate is in the range of 50 nm from the surface. (Not below the detection limit)

以上より、本発明のマンガン化合物(6)を用いて、より低温でケイ酸マンガン膜を製造することができることが分かった。   From the above, it was found that a manganese silicate film can be produced at a lower temperature using the manganese compound (6) of the present invention.

実施例5(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件4A;水蒸気雰囲気下によるケイ酸マンガン膜の製造)
マンガン原料;(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
水蒸気流量;0.5sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;100℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Example 5 (Vapor deposition experiment; Production of manganese-containing film)
(Vapor deposition condition 4A; Manganese silicate film produced under water vapor atmosphere)
Manganese raw material; (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6))
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Water vapor flow rate: 0.5 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 100 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定))
外観;淡褐色膜
XPS分析;ケイ酸マンガン膜
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement))
Appearance; Light brown film XPS analysis; Manganese silicate film

比較例6(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件4B;水蒸気雰囲気下によるケイ酸マンガン膜の製造)
マンガン原料;ビス(ヘキサメチルジシラザン)マンガン(II)
気化温度;60℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
水蒸気流量;0.5sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO2
基板温度;100℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Comparative Example 6 (Vapor deposition experiment; Manufacture of manganese-containing film)
(Vapor deposition condition 4B; Manganese silicate film produced under water vapor atmosphere)
Manganese raw material; bis (hexamethyldisilazane) manganese (II)
Evaporation temperature: 60 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Water vapor flow rate: 0.5 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO2
Substrate temperature: 100 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定と四探針法によるシート抵抗値))
外観;淡褐色膜
XPS分析;酸化マンガン膜(ケイ素は検出されず)
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement and sheet resistance value by four probe method))
Appearance; Light brown film XPS analysis; Manganese oxide film (silicon is not detected)

参考例4(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件4C;水蒸気雰囲気下によるケイ酸マンガン膜の製造)
マンガン原料;(ビス(1−(t−ブチルアミド)−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
水蒸気流量;0.5sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;100℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Reference Example 4 (Vapor Deposition Experiment; Manufacture of Manganese-Containing Film)
(Deposition condition 4C; Manganese silicate film produced under water vapor atmosphere)
Manganese raw material; (bis (1- (t-butylamido) -2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II)
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Water vapor flow rate: 0.5 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 100 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定))
外観;淡褐色膜
XPS分析;酸化マンガン膜(ケイ素は検出されず)
(分析は表面から50nmまでの範囲で、Mn含有膜の膜厚は50nm以上(100nm程度)、マンガン原料中にケイ素を含んでいないことから、基板からのSiの拡散は表面から50nmの範囲は及んでいない(検出限界以下)。)
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement))
Appearance; Light brown film XPS analysis; Manganese oxide film (silicon is not detected)
(Analysis is in the range from the surface to 50 nm, the film thickness of the Mn-containing film is 50 nm or more (about 100 nm), and since the manganese raw material does not contain silicon, the diffusion of Si from the substrate is in the range of 50 nm from the surface. (Not below the detection limit)

以上より、本発明のマンガン化合物(6)を用いて、ケイ酸マンガン膜を製造することができることが分かった。   From the above, it was found that a manganese silicate film can be produced using the manganese compound (6) of the present invention.

実施例6(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
(蒸着条件5;水素雰囲気下による金属マンガン膜の製造)
マンガン原料;(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
水素流量;10sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
基板材料;SiO
基板温度;450℃
反応系内圧力;1.33kPa
蒸着時間;20分
Example 6 (Vapor deposition experiment; Manufacture of manganese-containing film)
(Vapor deposition condition 5: Production of manganese metal film under hydrogen atmosphere)
Manganese raw material; (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6))
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Hydrogen flow rate: 10 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Substrate material: SiO 2
Substrate temperature: 450 ° C
Reaction system pressure: 1.33 kPa
Deposition time: 20 minutes

(膜特性(外観、XPS-depth測定、四探針法によるシート抵抗値)
外観;銀色の金属光沢膜
XPS分析;金属マンガン膜
シート抵抗値;42Ω/□
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement, sheet resistance value by four probe method))
Appearance; Silver metallic glossy film XPS analysis; Metal manganese film sheet resistance value: 42Ω / □

以上より、本発明のマンガン化合物(6)を用いて、低抵抗な金属マンガン膜を製造することができることが分かった。   From the above, it was found that a low-resistance metal manganese film can be produced using the manganese compound (6) of the present invention.

実施例7(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
本発明の(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))を用いて、ALD法による蒸着実験を行い、成膜特性を評価した。蒸着条件及び膜特性は以下の通りであった。
(蒸着条件6;アンモニア雰囲気下による窒化マンガン膜の製造(ALD))
マンガン原料;(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
アンモニア流量;2.0sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
マンガン化合物供給時間(パルス幅);2秒/1サイクル
マンガン原料真空排気時間(パージ時間);30秒/1サイクル
アンモニア供給時間(パルス幅);5秒/1サイクル
アンモニア真空排気時間(パージ時間);13秒/1サイクル
1サイクル当り合計50秒で100サイクル実施
基板材料;SiO
基板温度;200℃
反応系内ベース圧力;0.66kPa
Example 7 (Vapor deposition experiment; Production of manganese-containing film)
Using (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6)) of the present invention, a vapor deposition experiment by ALD method was performed to evaluate the film forming characteristics. The deposition conditions and film characteristics were as follows.
(Vapor deposition condition 6; Manganese nitride film produced under ammonia atmosphere (ALD))
Manganese raw material; (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6))
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Ammonia flow rate; 2.0 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Manganese compound supply time (pulse width); 2 seconds / 1 cycle manganese raw material vacuum exhaust time (purge time); 30 seconds / 1 cycle ammonia supply time (pulse width); 5 seconds / 1 cycle ammonia vacuum exhaust time (purge time) A substrate material that performs 100 cycles in a total of 50 seconds per cycle of 13 seconds / cycle; SiO 2
Substrate temperature: 200 ° C
Base pressure in reaction system; 0.66 kPa

(膜特性(外観))
外観;銀色の金属光沢膜(なお、窒化マンガン膜が形成していると推察される)
(Membrane properties (appearance))
Appearance: Silver metallic luster film (inferred that a manganese nitride film is formed)

参考例5(蒸着実験;マンガン含有膜の製造)
本発明の(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))を用いて、ALD法による蒸着実験を行い、成膜特性を評価した。蒸着条件及び膜特性は以下の通りであった。
(蒸着条件7;アンモニア雰囲気下によるマンガンナイトライト(MnN)膜の製造(ALD))
マンガン原料;(ビス(1−トリメチルシリルアミド−2−ジメチルアミノエタン−N,N’)マンガン(II)(化合物(6))
気化温度;70℃
キャリアーヘリウム流量;10sccm
アンモニア流量;2.0sccm
希釈ヘリウム流量;10sccm
マンガン化合物供給時間(パルス幅);2秒/1サイクル
マンガン原料真空排気時間(パージ時間);30秒/1サイクル
アンモニア供給時間(パルス幅);5秒/1サイクル
アンモニア真空排気時間(パージ時間);13秒/1サイクル
1サイクル当り合計50秒で100サイクル実施
基板材料;SiO
基板温度;170℃
反応系内ベース圧力;0.66kPa
Reference Example 5 (Vapor deposition experiment; Production of manganese-containing film)
Using (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6)) of the present invention, a vapor deposition experiment by ALD method was performed to evaluate the film forming characteristics. The deposition conditions and film characteristics were as follows.
(Vapor deposition condition 7; Manganese nitrite (MnN) film produced under ammonia atmosphere (ALD))
Manganese raw material; (bis (1-trimethylsilylamido-2-dimethylaminoethane-N, N ′) manganese (II) (compound (6))
Evaporation temperature: 70 ° C
Carrier helium flow rate: 10 sccm
Ammonia flow rate; 2.0 sccm
Diluted helium flow rate: 10 sccm
Manganese compound supply time (pulse width); 2 seconds / 1 cycle manganese raw material vacuum exhaust time (purge time); 30 seconds / 1 cycle ammonia supply time (pulse width); 5 seconds / 1 cycle ammonia vacuum exhaust time (purge time) A substrate material that performs 100 cycles in a total of 50 seconds per cycle of 13 seconds / cycle; SiO 2
Substrate temperature: 170 ° C
Base pressure in reaction system; 0.66 kPa

(膜特性(外観、XPS-depth測定))
外観;銀色の金属光沢膜
XPS分析;窒化マンガン膜
(Membrane properties (appearance, XPS-depth measurement))
Appearance; Silver metallic glossy film XPS analysis; Manganese nitride film

以上より、本発明のマンガン化合物(6)を用いて、CVD法だけでなく、ALD法でもマンガン含有膜が製造できることが判明した。   From the above, it has been found that the manganese-containing film can be produced not only by the CVD method but also by the ALD method using the manganese compound (6) of the present invention.

なお(蒸着条件6)の反応ガスであるアンモニアを、酸素や水蒸気に変更して同様の手法でマンガン含有膜を製造することが可能である。   In addition, it is possible to manufacture a manganese containing film | membrane with the same method by changing ammonia which is the reaction gas of (deposition condition 6) into oxygen and water vapor | steam.

以上の結果から、本発明のビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物は、CVD法において既存の化合物に比べより低温でマンガン含有膜を製造できるとともに、導電膜の場合は低抵抗である高品質なマンガン含有膜を製造する原料となり得ることが判明した。また、ALD法においてもマンガン含有膜を製造する原料となり得ることが判明した。   From the above results, the bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound of the present invention can produce a manganese-containing film at a lower temperature than the existing compounds in the CVD method, and in the case of a conductive film, it has a high quality with low resistance. It has been found that it can be a raw material for producing manganese-containing films. It has also been found that the ALD method can be a raw material for producing a manganese-containing film.

本発明は、新規なビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物及び当該マンガン化合物を用いて、CVD法又はALD法により、成膜対象物上にマンガン含有膜を製造する方法に関する。
ビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物は、例えば、マンガン含有膜製造材料、重合用触媒、医薬や農薬等の製造原料として有用な化合物である。
The present invention relates to a novel bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound and a method for producing a manganese-containing film on a film formation object by CVD or ALD using the manganese compound.
Bis (silylamidoaminoalkane) manganese compounds are useful compounds as raw materials for producing manganese-containing film production materials, polymerization catalysts, pharmaceuticals, agricultural chemicals, and the like.

1.キャリアガス(ヘリウム)
2.希釈ガス(ヘリウム)
3.反応ガス(水素、アンモニア、酸素、ヘリウム/水蒸気等)
4.マスフローコントローラー
5.マスフローコントローラー
6.マスフローコントローラー
7.マンガン原料容器(気化器)
8.恒温槽
9.反応器
10.基板
11.反応器ヒーター
12.圧力計
13.トラップ
14.真空ポンプ
15.バルブ
16.バルブ
17.バルブ
18.バルブ
19.バルブ
20.バルブ
21.バルブ
22.バルブ
23.水容器
24.恒温槽
1. Carrier gas (helium)
2. Dilution gas (Helium)
3. Reaction gas (hydrogen, ammonia, oxygen, helium / water vapor, etc.)
4). 4. Mass flow controller Mass flow controller 6. Mass flow controller 7. Manganese raw material container (vaporizer)
8). 8. Thermostatic bath Reactor 10. Substrate 11. Reactor heater 12. Pressure gauge 13. Trap 14. Vacuum pump 15. Valve 16. Valve 17. Valve 18. Valve 19. Valve 20. Valve 21. Valve 22. Valve 23. Water container 24. Temperature chamber

Claims (4)

一般式(1)
Figure 2016108247
(式中、R、R及びRは、同一又は異なっていても良く、水素原子又は炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を示す。
また、R及びRは、炭素原子数1〜3の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。なお、R及びRは互いに結合して環を形成しても良い。
Zは炭素原子数1〜5の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を示す。)
で示されるビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物。
General formula (1)
Figure 2016108247
(In formula, R < 1 >, R < 2 > and R < 3 > may be same or different, and show a hydrogen atom or a C1-C6 linear, branched or cyclic alkyl group.
R 4 and R 5 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. R 4 and R 5 may be bonded to each other to form a ring.
Z represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. )
A bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound represented by:
一般式(2)
Figure 2016108247
(式中、Rは炭素原子数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示し、Mはアルカリ金属原子を示す。)
で示されるアルキルアルカリ金属化合物と、一般式(3)
Figure 2016108247
(式中、R、R、R、R4、R及びZは前記と同義である。)
で示されるシリルアミノアミノアルカン化合物とを反応させて、一般式(4)
Figure 2016108247
(式中、R、R、R、R、R、Z及びMは前記と同義である。)
で示される(シリルアミドアミノアルカン)アルキル金属化合物を得、次いで、これに一般式(5)
Figure 2016108247
(式中、Xはハロゲン原子を示す。)
で示されるジハロゲノマンガン化合物を反応させる、請求項1記載のビス(シリルアミドアミノアルカン)マンガン化合物の製造方法。
General formula (2)
Figure 2016108247
(In the formula, R 6 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and M represents an alkali metal atom.)
An alkylalkali metal compound represented by formula (3):
Figure 2016108247
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and Z are as defined above.)
Is reacted with a silylaminoaminoalkane compound represented by the general formula (4):
Figure 2016108247
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , Z and M have the same meanings as described above).
A (silylamidoaminoalkane) alkyl metal compound represented by the formula (5) is obtained.
Figure 2016108247
(In the formula, X represents a halogen atom.)
The method for producing a bis (silylamidoaminoalkane) manganese compound according to claim 1, wherein the dihalogenomanganese compound represented by formula (1) is reacted.
請求項1に記載のビス(シリルアミノアミドアルカン)マンガン化合物をマンガン供給源として用いた化学気相蒸着法(CVD法)又は原子層堆積法(ALD法)によるマンガン含有膜の製造方法。   A method for producing a manganese-containing film by chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD) using the bis (silylaminoamidoalkane) manganese compound according to claim 1 as a manganese supply source. 成膜対象物が備えられるとともに、
所定の温度に設定可能な加熱部を有する反応室と、
前記反応室内にビス(シリルアミノアミドアルカン)マンガン化合物供給手段と、
前記反応室内に成膜に必要なガス(例えば、アンモニアガス、酸素ガス、水蒸気ガス、水素ガスなど)供給手段と、
前記反応室に接続された排気管を有し、前記反応室内のガスを前記排気管から排気して
当該反応室内を所定の圧力に設定可能な排気手段と、
前記加熱部を制御して前記反応室内を所定の温度に設定するとともに、前記排気手段を
制御して前記反応室内を所定の圧力に設定した状態で、前記ビス(シリルアミノアミドアルカン)マンガン化合物供給手段を制御して、前記ビス(シリルアミノアミドアルカン)マンガン化合物を前記反応室内に供給させ、前記成膜対象物にマンガン含有膜を形成する制御手段とを備えるマンガン含有膜の製造装置。
A deposition target is provided,
A reaction chamber having a heating section that can be set to a predetermined temperature;
Bis (silylaminoamidoalkane) manganese compound supply means in the reaction chamber;
A gas (for example, ammonia gas, oxygen gas, water vapor gas, hydrogen gas, etc.) supplying means required for film formation in the reaction chamber;
An exhaust pipe connected to the reaction chamber, and exhaust means capable of exhausting the gas in the reaction chamber from the exhaust pipe and setting the reaction chamber to a predetermined pressure;
Supplying the bis (silylaminoamidoalkane) manganese compound in a state where the heating chamber is controlled to set the reaction chamber to a predetermined temperature, and the exhaust means is controlled to set the reaction chamber to a predetermined pressure. An apparatus for producing a manganese-containing film, comprising: control means for controlling the means to supply the bis (silylaminoamidoalkane) manganese compound into the reaction chamber and forming a manganese-containing film on the film formation target.
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