JP2016526106A - 前駆体の第3級アミン溶液を用いる蒸気源 - Google Patents
前駆体の第3級アミン溶液を用いる蒸気源 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016526106A JP2016526106A JP2016518035A JP2016518035A JP2016526106A JP 2016526106 A JP2016526106 A JP 2016526106A JP 2016518035 A JP2016518035 A JP 2016518035A JP 2016518035 A JP2016518035 A JP 2016518035A JP 2016526106 A JP2016526106 A JP 2016526106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- tri
- solvent
- precursor
- hexylamine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002243 precursor Substances 0.000 title abstract description 92
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 113
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 104
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 120
- DIAIBWNEUYXDNL-UHFFFAOYSA-N n,n-dihexylhexan-1-amine Chemical compound CCCCCCN(CCCCCC)CCCCCC DIAIBWNEUYXDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N Cu+ Chemical class [Cu+] VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- CLZGJKHEVKJLLS-UHFFFAOYSA-N n,n-diheptylheptan-1-amine Chemical compound CCCCCCCN(CCCCCCC)CCCCCCC CLZGJKHEVKJLLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 claims description 7
- 150000002738 metalloids Chemical group 0.000 claims description 3
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OOHAUGDGCWURIT-UHFFFAOYSA-N n,n-dipentylpentan-1-amine Chemical compound CCCCCN(CCCCC)CCCCC OOHAUGDGCWURIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WJYIASZWHGOTOU-UHFFFAOYSA-N Heptylamine Chemical compound CCCCCCCN WJYIASZWHGOTOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 78
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 34
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 23
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 22
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 17
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 16
- 125000005270 trialkylamine group Chemical group 0.000 description 16
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N 1-methylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC=CC2=C1 QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 8
- CZMAIROVPAYCMU-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+) Chemical compound [La+3] CZMAIROVPAYCMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- -1 n-octyl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- JSNRRGGBADWTMC-UHFFFAOYSA-N (6E)-7,11-dimethyl-3-methylene-1,6,10-dodecatriene Chemical compound CC(C)=CCCC(C)=CCCC(=C)C=C JSNRRGGBADWTMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012691 Cu precursor Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- RRZKHZBOZDIQJG-UHFFFAOYSA-N azane;manganese Chemical compound N.[Mn] RRZKHZBOZDIQJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 3
- YAYGSLOSTXKUBW-UHFFFAOYSA-N ruthenium(2+) Chemical compound [Ru+2] YAYGSLOSTXKUBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- CXENHBSYCFFKJS-UHFFFAOYSA-N (3E,6E)-3,7,11-Trimethyl-1,3,6,10-dodecatetraene Natural products CC(C)=CCCC(C)=CCC=C(C)C=C CXENHBSYCFFKJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229930009668 farnesene Natural products 0.000 description 2
- 150000002353 farnesene derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 2
- PXSXRABJBXYMFT-UHFFFAOYSA-N n-hexylhexan-1-amine Chemical compound CCCCCCNCCCCCC PXSXRABJBXYMFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- YHHUKOZBHNTNGO-UHFFFAOYSA-N CC(C1N(C(C)(C)C)N(C2C)C(C)(C)C)[N]1(C(C)(C)C)[N]2(C)C(C)(C)C Chemical compound CC(C1N(C(C)(C)C)N(C2C)C(C)(C)C)[N]1(C(C)(C)C)[N]2(C)C(C)(C)C YHHUKOZBHNTNGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005741 alkyl alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- RUUJZWYITYFKCY-UHFFFAOYSA-N butan-2-yl-(n-butan-2-yl-c-methylcarbonimidoyl)azanide;copper(1+) Chemical class [Cu+].[Cu+].CCC(C)[N-]C(C)=NC(C)CC.CCC(C)[N-]C(C)=NC(C)CC RUUJZWYITYFKCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000058 cyclopentadienyl group Chemical group C1(=CC=CC1)* 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- NAPSCFZYZVSQHF-UHFFFAOYSA-N dimantine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN(C)C NAPSCFZYZVSQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002527 isonitriles Chemical class 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000012712 low-vapor-pressure precursor Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229940094933 n-dodecane Drugs 0.000 description 1
- 125000003136 n-heptyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002663 nebulization Methods 0.000 description 1
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N tin(2+) Chemical compound [Sn+2] IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F1/00—Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
- C07F1/005—Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table without C-Metal linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F13/00—Compounds containing elements of Groups 7 or 17 of the Periodic Table
- C07F13/005—Compounds without a metal-carbon linkage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
- C07F15/0006—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
- C07F15/0046—Ruthenium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
- C07F15/04—Nickel compounds
- C07F15/045—Nickel compounds without a metal-carbon linkage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
- C07F15/06—Cobalt compounds
- C07F15/065—Cobalt compounds without a metal-carbon linkage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F19/00—Metal compounds according to more than one of main groups C07F1/00 - C07F17/00
- C07F19/005—Metal compounds according to more than one of main groups C07F1/00 - C07F17/00 without metal-C linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/003—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table without C-Metal linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/22—Tin compounds
- C07F7/2284—Compounds with one or more Sn-N linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/56—Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
- C23C16/18—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metallo-organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by evaporation using carrier gas in contact with the source material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
本願は、2013年6月6日に出願された米国特許出願第61/831,784号の先出願日の利益を主張するものであり、出典明示により、そのすべての内容が本明細書に組み入れられる。
“飽和炭化水素基”という用語は、本明細書においては、分子式CnH2n+1、ここでnは正の整数、を有する、炭素と水素を含む基を意味する。
一以上の実施形態において、トリアルキルアミンは溶媒として用いられる。それは、式R1R2R3Nを有し、R1、R2およびR3は飽和炭化水素基である。特定の実施形態では、溶媒と、蒸着用の1種以上の前駆体化合物は、蒸発速度が50倍未満異なる。いくつかの実施形態では、溶媒と、蒸着用の1種以上の前駆体化合物は、蒸発速度が10倍未満異なる。別の実施形態では、蒸発速度が5倍未満異なり、いくつかの例では2倍未満異なる。
多くの種類の金属前駆体または半金属前駆体を第3級アミンに溶解し、それらの溶液をCVDまたはALDに用いることができる。金属は、限定されるものでないが、遷移金属、典型金属およびランタニド金属を含む。対象となる遷移金属は、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、PtおよびAuを含む。対象となる典型金属は、Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Ga、In、Sn、Pb、SbおよびBiを含む。対象となるランタニド金属は、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、YbおよびLuを含む。対象となる半金属は、B、Si、Ge、AsおよびTeを含む。金属前駆体化合物は、アミジナート、β−ジケトナート、β−チオケトナート、β−ケトイミナート、β−ジイミナート、アルコキシド、ジアルキルアミド、アルキル、シクロアルキル、シクロペンタジエニル等のシクロアルケニル、ハライドを形成するアニオン性配位子、および/またはカルボニル、トリアルキルアミン、ピリジン、トリアルキルホスフィン、エーテル、チオエーテル、ニトリル、イソニトリル等の中性配位子、並びにこれら配位子を2個以上含むヘテロレプティック化合物、に結合する金属を含むことができる。
制御され計測された液体または溶液の流れを完全に蒸発させることにより、再現性があり明確なCVDおよびALDの蒸気供給速度を達成することができる。液体流を蒸気流に変換する一つの方法は、小さな液滴の霧へと液体を分割して、液滴の高表面積からの液体の急速な蒸発を促進することである。しかし、非常に小さな粒子は、最も純粋な液滴からであっても蒸発しないで残留し、そしてこれらの粒子が、蒸着膜や、これらの膜から製造されるコンピュータチップ等のデバイスに非常に有害な欠陥をもたらす可能性がある。
図2は、また、トリ−n−ヘキシルアミンと(N,N‘−ジ−sec−ブチルアセトアミジナート)銅(I)ダイマーの蒸発速度が互いに異なり、温度により5倍から10倍の間で変化することを示している。しかし、これらの蒸発速度は十分に近いので、(N,N‘−ジ−sec−ブチルアセトアミジナート)銅(I)ダイマーのトリ−n−ヘキシルアミン溶液を供給するDLEシステムの定常状態では、(N,N‘−ジ−sec−ブチルアセトアミジナート)銅(I)ダイマーとトリ−n−ヘキシルアミンの両方が、一緒に蒸発するであろう。前駆体の溶解度には限界があるので、一般的に溶液の中には前駆体よりも多くの質量の溶媒が存在するであろう。そのため、一緒に蒸発するそれらについては、溶媒の蒸発速度が前駆体の蒸発速度よりも少しだけ高い方が好ましい。それが、トリ−n−ヘキシルアミン中の(N,N‘−ジ−sec−ブチルアセトアミジナート)銅(I)ダイマーの場合である。
必要なDLEシステムの大きさを推定するために蒸発速度に関するこれらのデータをどのように用いることができるかを確認するため、CVDプロセスに、直径300mmのウエハー(面積0.0707cm2)を16nm/分の速度で銅でコーティングすることが求められている、と仮定する。水素ガスと(N,N‘−ジ−sec−ブチルアセトアミジナート)銅(I)ダイマーのヨウ素触媒還元により、この堆積速度が達成できることが見出された。回答すべき質問は、以下のものである。前駆体の必要な流量を蒸発させるために、どの程度の大きな表面積が必要とされるか?
銅膜の密度を8.96×103kg/m3と仮定すると、毎分堆積する銅の質量は、以下の通りである。
面積×厚さ×密度=0.0707m2×16×10−9m×8.96×103kgm−3
=1.0×10−5kgmin−1
2×銅の分子質量/前駆体の分子質量=2×63.546/465.67=0.273
前駆体流量/単位面積当たりの蒸発速度=37mgmin−1/0.8mgcm−2min−1=46cm2
F=sP(2πmkBT)−1/2
、で与えられ、sは付着係数、Pは平衡蒸気圧、mは分子質量、kBはボルツマン定数、Tは温度Kである。平衡状態では、同じ分子フラックスが表面から蒸発するので、分子が表面に再凝縮しない場合には、Fと同じ表現が蒸発速度を表す。よって、前駆体の蒸発速度はその平衡蒸気圧に比例して変化する。しかし、ほとんどの材料では、付着係数は全く不明である。よって、蒸発速度を予測するために、平衡蒸気圧の測定を用いることはできない。
ニッケルアミジナートのトリ−n−ヘキシルアミン溶液
商業的に入手可能なトリ−n−ヘキシルアミンの純度は95%であり、GC−MS分析によれば不純物として水とジ−n−ヘキシルアミンが存在し、それらは前駆体と反応する。酸素、水分およびジ−n−ヘキシルアミンを除去するための精製を、以下の通りに行った。
95gのトリ−n−ヘキシルアミンを1gのNaと混合し、窒素雰囲気下100℃で3時間加熱した。次に、精製したトリ−n−ヘキシルアミンを蒸留し、精製した窒素雰囲気のグローブボックス中に保管した。ニッケル前駆体、ビス(N,N‘−ジ−tert−ブチルアセトアミジナート)ニッケル(II)を、精製した乾燥、酸素フリーのトリ−n−ヘキシルアミンに溶解した。その溶解度は22重量%であった。
マンガンアミジナートのトリ−n−ヘキシルアミン溶液
マンガン前駆体、ビス(N,N‘−ジ−tert−ブチルアセトアミジナート)マンガン(II)を、乾燥した、酸素フリーのトリ−n−ヘキシルアミンに溶解した。その溶解度は42重量%であった。
マンガンアミジナートのトリ−n−ヘキシルアミン溶液
マンガン前駆体、ビス(N,N‘−ジイソプロピルペンタアミジナート)マンガン(II)、を乾燥した、酸素フリーのトリ−n−ヘキシルアミンに溶解した。その溶解度は8重量%であった。
コバルトアミジナートのトリ−n−ヘキシルアミン溶液
コバルトアミジナート前駆体、ビス(N,N‘−ジイソプロピルアセトアミジナート)コバルト(II)、を乾燥した、酸素フリーのトリ−n−ヘキシルアミンに溶解した。その溶解度は大きい。
銅アミジナートのトリ−n−アルキルアミン溶液
銅アミジナート前駆体、ビス(N,N‘−ジ−sec−ブチルアセトアミジナート)銅(I)ダイマー、を乾燥した、酸素フリーのトリ−n−ヘキシルアミンとトリ−n−ヘプチルアミンに溶解した。その溶解度は約30重量%であった。
銅アミジナートのトリ−n−アルキルアミン溶液
イットリウム前駆体、トリス(N,N‘−ジイソプロピルアセトアミジナート)イットリウム(III)、をトリ−n−ヘキシルアミンとトリ−n−ヘプチルアミンに溶解した。その溶解度は大きい。
ランタンアミジナートのトリ−n−アルキルアミン溶液
ランタン前駆体、トリス(N,N‘−ジイソプロピルホルムアミジナート)ランタン(III)をトリ−n−ヘキシルアミンとトリ−n−ヘプチルアミンに溶解した。その溶解度は大きい。
スズアミジナートのトリ−n−ヘキシルアミン溶液
スズ(II)アミジナート前駆体、ビス(N,N‘−ジイソプロピルアセトアミジナート)スズ(II)をトリ−n−ヘキシルアミンに溶解した。その溶解度は大きい。
ルテニウムアミジナートのトリ−n−アルキルアミン溶液
ルテニウムアミジナート前駆体、ビス(N,N‘−ジ−tert−ブチルアセトアミジナート)ルテニウム(II)トリカルボニルを、トリ−n−ヘキシルアミンとトリ−n−ヘプチルアミンに溶解した。その溶解度は適度である。
トリ−n−ヘキシルアミン溶液を用いるマンガン窒化物のCVD
実施例4の方法で溶液を調製し、コリオリマスフローコントローラ(ブルックスインスツルメント)を用いて、0.2gmin−1の流量で流した。液体流は流量100sccmの純窒素ガス流とT字管で合流し、150℃に加熱された、直径1/4インチで長さが1mであるステンレス管の中を流れる。液体溶液が配管内で該液体溶液の上を流れる窒素ガスの中に蒸発するまで、配管の底部に沿った円滑な層流となって液体溶液が流れるように、配管は数度の角度で下向きに傾斜している。マンガンアミジナート蒸気、トリ−n−ヘキシルアミン蒸気および窒素ガスの均一なガス混合物が、配管の出口端から流出した。このガス混合物を、別のT字管で、流量60sccmのアンモニアガスと水素ガスの当モル混合物と混合した。この複合ガス混合物を、温度160℃、全圧力5Torrに維持した、内径3.5cmの円筒形堆積チャンバの中を通過させた。堆積チャンバ内の半円筒上に置かれたシリコンとガラスの基板は、マンガン窒化物でコーティングされた。異なる基板温度で同様の実験を行い、図14において、絶対温度の逆数に対して成長速度をプロットした。
トリ−n−ヘキシルアミン溶液を用いる銅のCVD
実施例6と同様にして溶液を調製した。前駆体溶液は、2つのO−リングにより密封されたステンレス鋼性のシリンジの中で室温に維持した。流量が0.1cm3/minとなるように、シリンジポンプ(KDサイエンティフィックモデル210)を用いて前駆体溶液の流れを制御した。前駆体溶液を、T字管中、室温で、流量100sccmの窒素キャリアガスと混合した。これらの流れは、オーブン中で加熱されたステンレス鋼管(長さ1.8m、外径1/4インチ)のコイルの中へ、一緒になって下降した。液体を完全に蒸発させるには、120℃のオーブン温度では低すぎるが、160℃は、用いた流量ですべての液体を完全に蒸発させるのに十分に高い温度であることがわかった。加熱配管の端部に達する前に溶液は蒸発し、窒素キャリアガスと混合した。この配管から出た蒸気混合物は、温度200℃、圧力5Torrに維持された円筒形堆積チャンバに入る前に、流量100sccmの水素ガスとT字管中で混合された。堆積チャンバ内の半円筒上に置かれたシリコンとガラスの基板は、導電性の銅膜でコーティングされた。深さ50μm、幅1μmのホールを有するシリコン基板が非常にコンフォーマルな銅の多結晶膜でコーティングされた。
トリ−n−ヘキシルアミン溶液を用いるニッケル窒化物のCVD
実施例2と同様にして調製した溶液を2つのO−リングにより密封されたステンレス鋼性のシリンジの中で室温に維持した。流量が0.1cm3/minとなるように、シリンジポンプ(KDサイエンティフィックモデル210)を用いて前駆体溶液の流れを制御した。溶液は、流量60sccmの純窒素ガスとともに、150℃に加熱された、直径1/4インチ、長さ1mのステンレス鋼管の中へと流れる。液体溶液が配管内で該液体溶液の上を流れる窒素ガスの中に蒸発するまで、配管の底部に沿った円滑な層流となって液体溶液が流れるように、配管は数度の角度で下向きに傾斜している。ニッケルアミジナート蒸気、トリ−n−ヘキシルアミン蒸気および窒素ガスの均一なガス混合物が、配管の出口端から流出する。このガス混合物を、別のT字管で、流量60sccmのアンモニアガスと流量60sccmの水素ガスと混合する。この複合ガス混合物を、温度160℃、全圧力5Torrに維持した、内径3.5cmの円筒形堆積チャンバの中を通過させる。堆積チャンバ内の半円筒上に置かれたシリコンとガラスの基板は、ニッケル窒化物でコーティングされる。
ドデカン溶液を用いる銅のCVD
25gのビス(N,N‘−ジ−sec−ブチルアセトアミジナート)銅(I)ダイマーを、100mLのn−ドデカンに溶解し、0.72Mまたは0.43Mで、21℃で測定した密度が0.79g/mLである溶液を調製した。この溶液を実施例12の場合と同様に処理した。180℃に加熱した基板の上に銅を堆積させた。ドデカンは、その融点が約−10℃であるという欠点があるので、輸送時または保管時に溶液が凍結する場合がある。別の欠点として、ドデカンの室温における蒸気圧が約120mTorrであるので、真空ポンプ中のオイルと混じり合い、120mTorr未満の低い基圧(base pressure)に到達することができない。
ファルネセン異性体溶液を用いる銅のCVD
ドデカンに代えて、溶媒にファルネセン異性体を用いて比較例1が繰り返される。この溶液の融点は−60℃未満であるので、輸送時または保管時には凍結はしない。そのため、比較例1のドデカン溶液の比較的高融点という欠点を克服する。しかし、ファルネセンは重合するという欠点を有しているので、保管時の長期安定性を保証できない。
1−メチルナフタレン溶液を用いる銅のCVD
ドデカンに代えて、溶媒に1−メチルナフタレンを用いて比較例1が繰り返される。この溶液の融点は−20℃未満であるので、輸送時または保管時には凍結する可能性はない。そのため、比較例1のドデカン溶液の比較的高融点という欠点を克服する。しかし、1−メチルナフタレンを重合しないので、比較例2のファルネセンの問題点を克服する。しかし、1−メチルナフタレンは毒性があるという欠点を有している。それは海洋生物に対して非常に有毒であり、インビトロで染色体に損傷を与えることが報告されていることから、人間に対する繰り返し暴露は感作をもたらし、そして他の健康上の問題につながる可能性がある。
トリエチルアミンとニッケルアミジナートの蒸発速度の比較
トリエチルアミンに対して等温熱重量分析を行った。トリエチルアミンの蒸発速度が室温でも非常に高いことが見出され、室温に近い2点のみで測定できた。高温では、律速段階は、蒸発プロセスというよりは、窒素ガスから蒸発液体への熱伝導である。室温未満の温度での測定は、測定可能範囲への蒸発を遅くし、利用可能な熱重量装置のみが加熱用の炉を有するが、室温未満への冷却の手段はない。図16は、トリエチルアミンの蒸発速度をニッケルビス(N,N‘−ジ−tert−ブチルアセトアミジナート)の蒸発速度とを比較している。ニッケル前駆体の蒸発速度は、室温程度の低い温度では、遅すぎて測定できない。しかし、高温で測定した値を室温まで外挿することができる。ニッケル前駆体よりも約104倍速くトリエチルアミンが蒸発することは図16の結果から明らかであり、そのため、トリエチルアミンは、この材料のDLE用溶媒には適していない。
Claims (14)
- 一般式R1R2R3Nを有し、R1、R2およびR3が同じまたは異なってもよい飽和炭化水素基である、一つ以上の第3級アミンを含む溶媒と、
分子当たり少なくとも一つの金属原子または半金属原子を含み、前記溶媒に溶解している一つ以上の化合物と、を含み、
前記溶媒と前記一つ以上の化合物の蒸発速度が50倍未満異なる、液体溶液。 - 前記溶媒と前記一つ以上の化合物の蒸発速度が10倍未満異なる、請求項1の溶液。
- 前記溶媒と前記一つ以上の化合物の蒸発速度が5倍未満異なる、請求項1の溶液。
- 前記一つ以上の第3級アミンがトリ−n−ブチルアミンを含む、請求項1の溶液。
- 前記一つ以上の第3級アミンがトリ−n−ペンチルアミンを含む、請求項1の溶液。
- 前記一つ以上の第3級アミンがトリ−n−ヘキシルアミンを含む、請求項1の溶液。
- 前記一つ以上の第3級アミンがトリ−n−ヘプチルアミンを含む、請求項1の溶液。
- 前記一つ以上の第3級アミンがトリ−n−オクチルアミンを含む、請求項1の溶液。
- 前記一つ以上の化合物がビス(N,N‘−ジ−tert−ブチルアセトアミジナート)ニッケル(II)を含み、前記一つ以上の第3級アミンがトリ−n−ヘキシルアミンを含む、請求項1の溶液。
- 前記一つ以上の化合物がビス(N,N‘−ジイソプロピルペンタアミジナート)マンガン(II)を含み、前記一つ以上の第3級アミンがトリ−n−ヘキシルアミンまたはトリ−n−ヘプチルアミンを含む、請求項1の溶液。
- 前記一つ以上の化合物が(N,N‘−ジ−sec−ブチルアセトアミジナート)銅(I)ダイマーを含み、前記一つ以上の第3級アミンがトリ−n−ヘキシルアミンまたはトリ−n−ヘプチルアミンを含む、請求項1の溶液。
- 前記一つ以上の化合物がビス(N,N‘−ジイソプロピルアセトアミジナート)コバルト(II)を含み、前記一つ以上の第3級アミンがトリ−n−ヘキシルアミンを含む、請求項1の溶液。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の溶液を蒸発させる、化学蒸着プロセス。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の溶液を蒸発させる、原子層蒸着プロセス。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361831784P | 2013-06-06 | 2013-06-06 | |
US61/831,784 | 2013-06-06 | ||
PCT/US2014/041310 WO2014197801A1 (en) | 2013-06-06 | 2014-06-06 | Vapor source using solutions of precursors in tertiary amines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016526106A true JP2016526106A (ja) | 2016-09-01 |
JP6440695B2 JP6440695B2 (ja) | 2018-12-19 |
Family
ID=52008618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016518035A Active JP6440695B2 (ja) | 2013-06-06 | 2014-06-06 | 前駆体の第3級アミン溶液を用いる蒸気源 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11319452B2 (ja) |
JP (1) | JP6440695B2 (ja) |
KR (1) | KR102318322B1 (ja) |
WO (1) | WO2014197801A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020083895A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | バーサム マテリアルズ ユーエス,リミティド ライアビリティ カンパニー | 気相堆積のための低ハロゲン化物ランタン前駆体 |
KR20230157999A (ko) | 2021-03-18 | 2023-11-17 | 가부시키가이샤 아데카 | 주석 화합물, 박막 형성용 원료, 박막, 박막의 제조 방법 및 할로겐 화합물 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6452090B2 (ja) * | 2015-03-17 | 2019-01-16 | 気相成長株式会社 | 鉄系膜形成材料および鉄系膜形成方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003522827A (ja) * | 1998-11-12 | 2003-07-29 | プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ | 段差被覆率が改善された拡散バリア材料 |
WO2012087794A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | President And Fellows Of Harvard College | Vapor source using solutions of precursors in terpenes |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5139999A (en) | 1990-03-08 | 1992-08-18 | President And Fellows Of Harvard College | Chemical vapor deposition process where an alkaline earth metal organic precursor material is volatilized in the presence of an amine or ammonia and deposited onto a substrate |
US6180190B1 (en) | 1997-12-01 | 2001-01-30 | President And Fellows Of Harvard College | Vapor source for chemical vapor deposition |
KR20150067397A (ko) * | 2002-11-15 | 2015-06-17 | 프레지던트 앤드 펠로우즈 오브 하바드 칼리지 | 금속 아미디네이트를 이용한 원자층 증착법 |
WO2007142700A1 (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Advanced Technology Materials, Inc. | Copper (i) amidinates and guanidinates for forming copper thin films |
US20080160204A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Lavoie Adrien R | Spontaneous copper seed deposition process for metal interconnects |
US8142847B2 (en) * | 2007-07-13 | 2012-03-27 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Precursor compositions and methods |
-
2014
- 2014-06-06 JP JP2016518035A patent/JP6440695B2/ja active Active
- 2014-06-06 WO PCT/US2014/041310 patent/WO2014197801A1/en active Application Filing
- 2014-06-06 KR KR1020167000097A patent/KR102318322B1/ko active IP Right Grant
- 2014-06-06 US US14/895,373 patent/US11319452B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003522827A (ja) * | 1998-11-12 | 2003-07-29 | プレジデント・アンド・フェロウズ・オブ・ハーバード・カレッジ | 段差被覆率が改善された拡散バリア材料 |
WO2012087794A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | President And Fellows Of Harvard College | Vapor source using solutions of precursors in terpenes |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020083895A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | バーサム マテリアルズ ユーエス,リミティド ライアビリティ カンパニー | 気相堆積のための低ハロゲン化物ランタン前駆体 |
KR20230157999A (ko) | 2021-03-18 | 2023-11-17 | 가부시키가이샤 아데카 | 주석 화합물, 박막 형성용 원료, 박막, 박막의 제조 방법 및 할로겐 화합물 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11319452B2 (en) | 2022-05-03 |
KR102318322B1 (ko) | 2021-10-28 |
KR20160017040A (ko) | 2016-02-15 |
US20160115328A1 (en) | 2016-04-28 |
JP6440695B2 (ja) | 2018-12-19 |
WO2014197801A1 (en) | 2014-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Koponen et al. | Principles of precursor design for vapour deposition methods | |
JP6440695B2 (ja) | 前駆体の第3級アミン溶液を用いる蒸気源 | |
KR101985883B1 (ko) | 증착 공정에서 화학적 전구체를 위한 용기 | |
CN102312214B (zh) | 使用脒基金属的原子层沉积 | |
JP6465699B2 (ja) | ジアザジエニル化合物、薄膜形成用原料、薄膜の製造方法及びジアザジエン化合物 | |
TW200804617A (en) | High flow GaCl3 delivery | |
Siddiqi et al. | Thermal stability, sublimation pressures and diffusion coefficients of some metal acetylacetonates | |
KR102382784B1 (ko) | 이산화티타늄의 원자층 증착법을 위한 오존 반응성 리간드를 가진 사이클로펜타다이에닐 티타늄 알콕사이드 | |
Shushanyan et al. | Thermochemical study of new volatile palladium (II) and copper (II) β-ketohydrazonates for CVD application | |
Vikulova et al. | Thermochemical investigation of perspective MOCVD precursor of MgO functional layers: Bis-(trifluoroacetylacetonato)(N, N, N′, N′-tetramethylethylenediamine) magnesium (II) | |
JPWO2008111499A1 (ja) | コバルト含有膜形成材料、および該材料を用いたコバルトシリサイド膜の製造方法 | |
KR101303782B1 (ko) | 금속 함유 막을 증착하기 위한 아미노에테르를 함유하는 액체 조성물 | |
JP2010258411A (ja) | ジルコニウム含有膜の原子層堆積に有用なジルコニウム前駆体 | |
Jurczyk et al. | Vacuum versus ambient pressure inert gas thermogravimetry: a study of silver carboxylates | |
US9790378B2 (en) | Vapor source using solutions of precursors in terpenes | |
TWI436971B (zh) | 用於沉積含金屬膜的含胺基醚的液體組合物 | |
WO2010007569A1 (en) | Extreme uv radiation generating device comprising a contamination captor | |
JP5407290B2 (ja) | 充填容器及び当該充填容器を用いた低融点化合物の気化供給方法 | |
Siddiqui | Experimental investigations of thermodynamic properties of organometallic compounds | |
JP7490827B2 (ja) | 腐食性化学環境に対する耐性を改善するための希土類(オキシ)フッ化物コーティングを有するデバイス、並びにこれらのデバイスを製造及び使用するための方法 | |
JP5842687B2 (ja) | コバルト膜形成用原料及び当該原料を用いたコバルト含有薄膜の製造方法 | |
Bulyarskiy et al. | Water Dose influence to the ALD hafnium oxide process: Simulation and experiment | |
WO2012176518A1 (ja) | 汚れ及び腐食の抑制方法及び抑制剤 | |
JP2022068022A (ja) | 形成方法、形成材料、及び新規化合物 | |
Selvakumar et al. | Relevance of thermodynamic and kinetic parameters of chemical vapor deposition precursors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170606 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180315 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180403 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180627 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181030 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181120 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6440695 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |