JP2019534245A - ５族金属化合物、その製造方法、それを含む膜蒸着用前駆体組成物、及びそれを用いる膜の蒸着方法 - Google Patents
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Abstract
新規な５族金属化合物、前記５族金属化合物の製造方法、前記５族金属化合物を含む５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物、及び前記５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を用いる５族金属含有膜の蒸着方法に関する。
Description
本願は、新規な５族金属化合物、前記５族金属化合物の製造方法、前記５族金属化合物を含む５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物、及び前記５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を用いる５族金属含有膜の蒸着方法に関する。
５族金属、特にタンタル（Ｔａ）とニオブ（Ｎｂ）の金属膜、及びタンタルとニオブの酸化膜又は窒化膜は、半導体素子の製造に使用され得る。特に、半導体素子製造工程において、スパッタ法を用いてタンタル含有膜を形成する方法が用いられている。しかし、銅拡散防止膜のように極めて薄い、数ｎｍ厚さのタンタル含有膜を凹凸のある表面に形成するためには、段差被覆性に優れた化学蒸着法、その中でも特に原子層蒸着法が必要であり、よって、それに適した５族金属前駆体化合物が必要である。
５族金属含有膜を形成することのできる有機金属前駆体化合物としては、ペンタキス（ジメチルアミド）タンタル［ｐｅｎｔａｋｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｄｏ）ｔａｎｔａｌｕｍ，ＰＤＭＡＴ］、ｔｅｒｔ−ブチルイミドトリス（ジエチルアミド）タンタル［（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｉｍｉｄｏ）ｔｒｉｓ（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｄｏ）ｔａｎｔａｌｕｍ，ＴＢＴＤＥＴ］、ｔｅｒｔ−ブチルイミドトリス（ジエチルアミド）ニオブ［（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｉｍｉｄｏ）ｔｒｉｓ（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｄｏ）ｎｉｏｂｉｕｍ，ＴＢＴＤＥＮ］などが知られている（米国登録特許第６，５５２，２０９号参照）。しかし、ＰＤＭＡＴは固体であるので、化学蒸着法又は原子層蒸着法に使用するには不便である。化学蒸着法又は原子層蒸着法には液体原料を使用した方が有利である。円筒状の容器に液体を入れて気化させたり、所定流量で入れ込んだ液体を気化させる（ｄｉｒｅｃｔ ｌｉｑｕｉｄ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，ＤＬＩ）装置などは、半導体素子製造工程において広く使用されている。しかし、固体が気化する昇華速度は固体の表面積に比例し、固体の表面積は昇華過程で変化し続けるので、固体を時間的に一定に気化させて供給することは難しく、特別な装置が必要である。また、ＰＤＭＡＴ、ＴＢＴＤＥＴ、及びＴＢＴＤＥＮなどは何れも熱安定性が悪く、高温で使用するには不利である。例えば、上記化合物は、３００℃で凹凸のある表面に均一な厚さの酸化膜を形成するための原子層蒸着法には使用し難い。従って、商業的な半導体素子製造工程に使用できる、熱安定性の高く、常温で液状又は粘性を持つ固体状の新規な５族金属前駆体化合物が必要である。
そこで、本願は、新規な５族金属化合物、前記５族金属化合物の製造方法、前記５族金属化合物を含む５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物、及び前記５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を用いる５族金属含有膜の蒸着方法を提供することを目的とする。
しかし、本願が解決しようとする課題は、上記に言及した課題に限定されるものではなく、言及されていない他の課題は、以下の記載から当業者にとって明確に理解できるはずである。
本願の第１の側面は、下記化学式１で表される５族金属化合物を提供する。
前記化学式１において、Ｍは、Ｔａ又はＮｂであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素又は炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ５は、炭素数３〜６の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、ｎは、１〜４の整数である。
本願の第２の側面は、下記化学式２で表される（Ｒ５Ｎ＝）Ｍ（ＮＲ６Ｒ７）３化合物に下記化学式３で表されるＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｃｐ（ＣＨ２）ｎＮＨＲ８化合物を添加して反応させることを含む、下記化学式１で表される５族金属化合物の製造方法を提供する。
前記化学式１〜３の各々において、Ｍは、Ｔａ又はＮｂであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素又は炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ５は、炭素数３〜６の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、ｎは、１〜４の整数である。
本願の第３の側面は、本願の第１の側面における５族金属化合物を含む、５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を提供する。
本願の第４の側面は、本願の第３の側面における５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を用いて基材上に５族金属含有膜を形成することを含む、５族金属含有膜の蒸着方法を提供する。
本願の具現例に係る新規な５族金属化合物は、常温で液状又は粘性を持つ固体状にて形成されることができるので、向上した熱安定性及び高い揮発性などの特性を有することができる。
本願の具現例に係る前記新規な５族金属化合物は、熱安定性が高く、原子層蒸着法（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＡＬＤ）又は化学気相蒸着法（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＣＶＤ）の前駆体として使用され、高品質の５族金属含有膜を形成することができ、特に、表面に凹凸（溝）を有する基材上にも薄く均一な厚さの５族金属含有膜を均一に形成することができる。よって、本願の具現例に係る５族金属含有膜を形成する方法は、商業的な半導体素子の製造に適用されることができる。
本願の具現例に係る前記新規な５族金属化合物は、ＡＬＤ、ＣＶＤなどに使用される前駆体として使用され、半導体のような次世代デバイスの製造に求められる性能、例えば、向上した熱安定性、高い揮発性、又は向上した蒸着速度などを提供することができ、５族金属含有膜又は薄膜の形成に有用に使用されることができる。
以下、添付した図面を参照しながら、本願の属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように本願の実施例を詳しく説明する。ところが、本願は様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されるものではない。そして、図面において、本願を明確に説明するために、説明とは関係ない部分は省略しており、明細書全体に亘って類似した部分に対しては類似した図面符号を付けている。
本願の明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているという場合、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで「電気的に連結」されている場合も含む。
本願の明細書全体において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているという場合、これは、ある部材が他の部材に接している場合だけでなく、両部材の間にまた他の部材が存在する場合も含む。
本願の明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」という場合、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
本願の明細書全体において使用される程度の用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示される場合、その数値で、又はその数値に近接した意味として使用され、本願の理解を助けるために、適確であるか絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に用いることを防止するために使用される。
本願の明細書全体において使用される程度の用語「〜（する）ステップ」又は「〜のステップ」は、「〜のためのステップ」を意味していない。
本願の明細書全体において、マーカッシュ形式の表現に含まれた「これらの組み合わせ（たち）」という用語は、マーカッシュ形式の表現に記載された構成要素からなる群より選択される１つ以上の混合又は組み合わせを意味し、前記構成要素からなる群より選択される１つ以上を含むことを意味する。
本願の明細書全体において、「Ａ及び／又はＢ」という記載は、「Ａ又はＢ、又はＡ及びＢ」を意味する。
本願の明細書全体において、用語「アルキル」又は「アルキル基」は、１〜１２個の炭素原子、１〜１０個の炭素原子、１〜８個の炭素原子、１〜５個の炭素原子、１〜３個の炭素原子、３〜８個の炭素原子、又は３〜５個の炭素原子を有する線状又は分枝状のアルキル基を含む。例えば、前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基（ｎＰｒ）、ｉｓｏ−プロピル基（ｉＰｒ）、ｎ−ブチル基（ｎＢｕ）、ｔｅｒｔ−ブチル基（ｔＢｕ）、ｉｓｏ−ブチル基（ｉＢｕ）、ｓｅｃ−ブチル基（ｓＢｕ）、ｎ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ネオペンチル基、３−ペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、４，４−ジメチルペンチル基、オクチル基、２，２，４−トリメチルペンチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、及びこれらの異性体などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
本願の明細書全体において、「膜」という用語は、「膜」又は「薄膜」を含み得るが、これに限定されるものではない。
以下、添付した図面を参照しながら、本願の具現例及び実施例を詳しく説明する。しかし、本願は、かかる具現例及び実施例と図面に限定されるものではない。
本願の第１の側面は、下記化学式１で表される５族金属化合物を提供する。
前記化学式１において、Ｍは、Ｔａ又はＮｂであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素又は炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ５は、炭素数３〜６の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、ｎは、１〜４の整数である。
本願の一具現例において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに同一或いは異なっていても良く、例えば、水素（Ｈ）、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、又はこれらの異性体を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素（Ｈ）、メチル基、又はエチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ５は、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ネオペンチル基、又は３−ペンチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、互いに同一或いは異なっていても良く、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、又はこれらの異性体を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属化合物は、下記から選択される化合物を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属化合物は、常温で液状又は粘性を持つ固体状であり得る。
本願の第２の側面は、下記化学式２で表される（Ｒ５Ｎ＝）Ｍ（ＮＲ６Ｒ７）３化合物に下記化学式３で表されるＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｃｐ（ＣＨ２）ｎＮＨＲ８化合物を添加して反応させることを含む、下記化学式１で表される５族金属化合物の製造方法を提供する。
前記化学式１〜３の各々において、Ｍは、Ｔａ又はＮｂであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素又は炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ５は、炭素数３〜６の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、ｎは、１〜４の整数である。
本願の一具現例において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに同一或いは異なっていても良く、例えば、水素（Ｈ）、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、又はこれらの異性体を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素（Ｈ）、メチル基、又はエチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ５は、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ネオペンチル基、又は３−ペンチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、互いに同一或いは異なっていても良く、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、又はこれらの異性体を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属化合物は、下記から選択される化合物を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属化合物は、常温で液状又は粘性を持つ固体状であり得る。
本願の一具現例において、前記反応は常温で実施され得るが、これに限定されるものではない。
本願の第３の側面は、本願の第１の側面における５族金属化合物を含む、５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を提供する。
前記本願の第１の側面における５族金属化合物は、下記化学式１で表される５族金属化合物であり、下記化学式１において、Ｍは、Ｔａ又はＮｂであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素又は炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ５は、炭素数３〜６の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、ｎは、１〜４の整数である。
本願の一具現例において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに同一或いは異なっていても良く、例えば、水素（Ｈ）、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、又はこれらの異性体を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素（Ｈ）、メチル基、又はエチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ５は、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ネオペンチル基、又は３−ペンチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、互いに同一或いは異なっていても良く、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、又はこれらの異性体を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属化合物は、下記から選択される化合物を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属化合物は、常温で液状又は粘性を持つ固体状であり得る。
本願の一具現例において、前記５族金属含有膜は、タンタル含有膜又は薄膜、又はニオブ含有膜又は薄膜であっても良く、さらに具体的には、タンタル金属膜又は薄膜、タンタル酸化膜又は薄膜、タンタル窒化膜又は薄膜、ニオブ金属膜又は薄膜、ニオブ酸化膜又は薄膜、又はニオブ窒化膜又は薄膜であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属含有膜は、ナノメートル厚さ、例えば、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、約１ｎｍ〜約８０ｎｍ、約１ｎｍ〜約６０ｎｍ、約１ｎｍ〜約４０ｎｍ、約１ｎｍ〜約２０ｎｍ、約１ｎｍ〜約１０ｎｍ、約１ｎｍ〜約５ｎｍ、約５ｎｍ〜約１００ｎｍ、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約３０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約４０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約６０ｎｍ〜約１００ｎｍ、又は約８０ｎｍ〜約１００ｎｍの薄膜であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の第４の側面は、本願の第３の側面における５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を用いて基材上に５族金属含有膜を形成することを含む、５族金属含有膜の蒸着方法を提供する。
前記本願の第３の側面における５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物は、本願の第１の側面における５族金属化合物を含み、前記本願の第１の側面における５族金属化合物は、下記化学式１で表される５族金属化合物であり、下記化学式１において、Ｍは、Ｔａ又はＮｂであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素又は炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ５は、炭素数３〜６の線状又は分枝状のアルキル基であり、Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、ｎは、１〜４の整数である。
本願の一具現例において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、互いに同一或いは異なっていても良く、例えば、水素（Ｈ）、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、又はこれらの異性体を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素（Ｈ）、メチル基、又はエチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ５は、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ネオペンチル基、又は３−ペンチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、互いに同一或いは異なっていても良く、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、又はこれらの異性体を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属化合物は、下記から選択される化合物を含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属化合物は、常温で液状又は粘性を持つ固体状であり得る。
本願の一具現例において、前記５族金属含有膜は、タンタル含有膜又は薄膜、又はニオブ含有膜又は薄膜であっても良く、さらに具体的には、タンタル金属膜又は薄膜、タンタル酸化膜又は薄膜、タンタル窒化膜又は薄膜、ニオブ金属膜又は薄膜、ニオブ酸化膜又は薄膜、又はニオブ窒化膜又は薄膜であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属含有膜は、ナノメートル厚さ、例えば、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、約１ｎｍ〜約８０ｎｍ、約１ｎｍ〜約６０ｎｍ、約１ｎｍ〜約４０ｎｍ、約１ｎｍ〜約２０ｎｍ、約１ｎｍ〜約１０ｎｍ、約１ｎｍ〜約５ｎｍ、約５ｎｍ〜約１００ｎｍ、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約３０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約４０ｎｍ〜約１００ｎｍ、約６０ｎｍ〜約１００ｎｍ、又は約８０ｎｍ〜約１００ｎｍの薄膜であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記基材は、その表面に形成された凹凸（溝）を含み得るが、これに限定されるものではない。例えば、前記基材は、縦横比が約１以上で幅が約１μｍ以下の微細な凹凸（溝）を有する基材であり得るが、これに限定されるものではない。例えば、前記凹凸（溝）の縦横比は、約１以上、約１．５以上、約２以上、約２．５以上、約３以上、約３．５以上、約４以上、約４．５以上、約５以上、約５．５以上、約６以上、約６．５以上、約７以上、約７．５以上、約８以上、約８．５以上、約９以上、約９．５以上、又は約１０以上であり得るが、これに限定されるものではない。例えば、前記凹凸（溝）の幅は、約１μｍ以下、約０．９μｍ以下、約０．８μｍ以下、約０．７μｍ以下、約０．６μｍ以下、約０．５μｍ以下、約０．４μｍ以下、約０．３μｍ以下、約０．２μｍ以下、又は約０．１μｍ以下であり得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属含有膜又は薄膜の蒸着方法は、前記５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を蒸着チャンバ内に位置した基材の表面に供給することで５族金属含有膜又は薄膜を形成することを含み得るが、これに限定されるものではない。例えば、前記５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物は、バブリング方式、気相（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ）流量制御（ＭＦＣ：ｍａｓｓ ｆｌｏｗ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）方法、直接液体注入（ＤＬＩ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｌｉｑｕｉｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）方法、又は前記５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を有機溶媒に溶解させて搬送する液体搬送方法（ＬＤＳ：ｌｉｑｕｉｄ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）によって気体状で蒸着チャンバ内の基材上に搬送されるものであり得るが、これに限定されるものではない。例えば、前記５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を蒸着チャンバ内の基材上に搬送するための搬送気体又はパージ気体として、アルゴン、ヘリウム、窒素、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される気体を含み得るが、これに限定されるものではない。前記膜の蒸着方法は、本願が属する技術分野において公知された方法、装置などを用いることができ、必要な場合、追加の反応気体を共に用いて行われ得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属含有膜は、化学気相蒸着法又は原子層蒸着法によって蒸着されるものであり得るが、これに限定されるものではない。例えば、前記５族金属含有膜又は薄膜の蒸着方法は、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）、有機金属化学気相蒸着法（ＭＯＣＶＤ）、又は原子層蒸着法（ＡＬＤ）によって行われることを含み、前記化学気相蒸着法（ＣＶＤ）、有機金属化学気相蒸着法（ＭＯＣＶＤ）、又は原子層蒸着法（ＡＬＤ）は、本願が属する技術分野において公知された蒸着装置、蒸着条件、追加の反応気体などを用いて行われ得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属含有膜は、５族金属酸化物含有膜を含み、前記５族金属酸化物含有膜を蒸着するための反応気体として、水蒸気（Ｈ２Ｏ）、酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるＯ含有物質を含有する反応気体を用いることをさらに含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属含有膜は、５族金属チッ化物含有膜を含み、前記５族金属チッ化物含有膜を蒸着するための反応気体として、アンモニア（ＮＨ３）、ヒドラジン、ジメチルヒドラジン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるＮ含有物質を含有する反応気体を用いることをさらに含み得るが、これに限定されるものではない。
本願の一具現例において、前記５族金属含有膜は、常温〜約７００℃又は５０℃〜７００℃の範囲の温度で蒸着されるものであり得るが、これに限定されるものではない。例えば、前記蒸着温度は、常温〜約７００℃、約５０℃〜約７００℃、約５０℃〜約６００℃、約５０℃〜約５００℃、約５０℃〜約４００℃、約５０℃〜約３００℃、約８０℃〜約７００℃、約１００℃〜約７００℃、約２００℃〜約７００℃、約３００℃〜約７００℃、約４００℃〜約７００℃、約５００℃〜約７００℃、約６００℃〜約７００℃、又は約１００℃〜約７００℃、約１００℃〜約６００℃、約１００℃〜約５００℃、約１００℃〜約４００℃、約１００℃〜約３００℃、約１５０℃〜約７００℃、約１５０℃〜約６００℃、約１５０℃〜約５００℃、約１５０℃〜約４００℃、又は約１５０℃〜約３００℃であり得るが、これに限定されるものではない。
以下、本願について実施例を用いてより具体的に説明するが、下記実施例は本願の理解を助けるために例示するだけであり、本願の内容が下記実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔ２）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔ２）３）］２９ｇ（０．０６２ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）１５０ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］７．６ｇ（０．０６２ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物１で表される浅黄色の液体化合物１９ｇ（収率６９％）を収得した。下記化合物１で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図１及び図２に示した。
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔ２）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔ２）３）］２９ｇ（０．０６２ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）１５０ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］７．６ｇ（０．０６２ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物１で表される浅黄色の液体化合物１９ｇ（収率６９％）を収得した。下記化合物１で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図１及び図２に示した。
沸点（ｂｐ）１１０℃（０．４ｔｏｒｒ）；
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１６Ｈ３０Ｎ３Ｔａ）：Ｃ４３．１５、Ｈ６．７９、Ｎ９．４３；
実測値Ｃ４２．９９、Ｈ６．８１、Ｎ９．４９；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９６７、５．８３９、５．７０２、５．６５４（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．２７５、３．６８７、２．４３４、２．３６１（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．５３６（ｍ、４Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２）、δ３．３８９（ｓ、３ＨＣ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ１．３１２（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）、δ１．１２６（ｔ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２）
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１６Ｈ３０Ｎ３Ｔａ）：Ｃ４３．１５、Ｈ６．７９、Ｎ９．４３；
実測値Ｃ４２．９９、Ｈ６．８１、Ｎ９．４９；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９６７、５．８３９、５．７０２、５．６５４（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．２７５、３．６８７、２．４３４、２．３６１（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．５３６（ｍ、４Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２）、δ３．３８９（ｓ、３ＨＣ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ１．３１２（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）、δ１．１２６（ｔ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２）
＜実施例２＞
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔＭｅ）の製造
火炎乾燥した１Ｌのシュレンクフラスコにおいて、トリス（エチルメチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔＭｅ）３）］１００ｇ（０．２３５ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］２８．７ｇ（０．２３５ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物２で表される浅黄色の液体化合物６６ｇ（収率６５％）を収得した。下記化合物２で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図３及び図４に示した。
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔＭｅ）の製造
火炎乾燥した１Ｌのシュレンクフラスコにおいて、トリス（エチルメチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔＭｅ）３）］１００ｇ（０．２３５ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］２８．７ｇ（０．２３５ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物２で表される浅黄色の液体化合物６６ｇ（収率６５％）を収得した。下記化合物２で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図３及び図４に示した。
沸点（ｂｐ）１０８℃（０．４ｔｏｒｒ）；
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１５Ｈ２８Ｎ３Ｔａ）：Ｃ４１．７７、Ｈ６．５４、Ｎ９．７４；
実測値Ｃ４１．３９、Ｈ６．６１、Ｎ９．６９；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９７７、５．８３２、５．７３４、５．６３２（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．２４９、３．７０４、２．４４１、２．３５８（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．６４５（ｍ、２Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））、δ３．４０７（ｓ、３Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．２６０（ｓ、３Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））、δ１．３１５（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）、δ１．１５６（ｔ、３Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１５Ｈ２８Ｎ３Ｔａ）：Ｃ４１．７７、Ｈ６．５４、Ｎ９．７４；
実測値Ｃ４１．３９、Ｈ６．６１、Ｎ９．６９；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９７７、５．８３２、５．７３４、５．６３２（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．２４９、３．７０４、２．４４１、２．３５８（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．６４５（ｍ、２Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））、δ３．４０７（ｓ、３Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．２６０（ｓ、３Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））、δ１．３１５（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）、δ１．１５６（ｔ、３Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））
＜実施例３＞
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＭｅ２）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３）］１００ｇ（０．２６０ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］３２．１ｇ（０．２６０ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物３で表される浅黄色の液体化合物７７ｇ（収率７１％）を収得した。下記化合物３で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図５及び図６に示した。
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＭｅ２）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３）］１００ｇ（０．２６０ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］３２．１ｇ（０．２６０ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物３で表される浅黄色の液体化合物７７ｇ（収率７１％）を収得した。下記化合物３で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図５及び図６に示した。
沸点（ｂｐ）１０７℃（０．４ｔｏｒｒ）；
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１４Ｈ２６Ｎ３Ｔａ）：Ｃ４０．２９、Ｈ６．２８、Ｎ１０．０７；
実測値Ｃ４０．３９、Ｈ６．３１、Ｎ１０．０３；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９５８、５．８２６、５．７３９、５．５９８（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．２７３、３．６９５、２．４５０、２．３５０（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．４２９（ｓ、３Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．３９０（ｓ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ３）２）、δ１．３３１（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１４Ｈ２６Ｎ３Ｔａ）：Ｃ４０．２９、Ｈ６．２８、Ｎ１０．０７；
実測値Ｃ４０．３９、Ｈ６．３１、Ｎ１０．０３；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９５８、５．８２６、５．７３９、５．５９８（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．２７３、３．６９５、２．４５０、２．３５０（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．４２９（ｓ、３Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．３９０（ｓ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ３）２）、δ１．３３１（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）
＜実施例４＞
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＥｔ２）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＥｔ２）３）］１００ｇ（０．２６３ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］３２．４ｇ（０．２６３ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物４で表される浅黄色の液体化合物６４ｇ（収率６８％）を収得した。下記化合物４で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図７及び図８に示した。
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＥｔ２）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＥｔ２）３）］１００ｇ（０．２６３ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］３２．４ｇ（０．２６３ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物４で表される浅黄色の液体化合物６４ｇ（収率６８％）を収得した。下記化合物４で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図７及び図８に示した。
沸点（ｂｐ）１１０℃（０．４ｔｏｒｒ）；
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１６Ｈ３０Ｎ３Ｎｂ）：Ｃ５３．７８、Ｈ８．４６、Ｎ１１．７６；
実測値Ｃ５３．６５、Ｈ８．５１、Ｎ１１．８１；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９８１、５．８１３、５．７２８、５．６９８（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．１３４、３．５９４、２．５０８、２．３８９（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．５３０（ｍ、４Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２）、δ３．３８６（ｓ、３Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ１．２６１（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）、δ１．１３３（ｔ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２）
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１６Ｈ３０Ｎ３Ｎｂ）：Ｃ５３．７８、Ｈ８．４６、Ｎ１１．７６；
実測値Ｃ５３．６５、Ｈ８．５１、Ｎ１１．８１；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９８１、５．８１３、５．７２８、５．６９８（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．１３４、３．５９４、２．５０８、２．３８９（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．５３０（ｍ、４Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２）、δ３．３８６（ｓ、３Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ１．２６１（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）、δ１．１３３（ｔ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）２）
＜実施例５＞
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＥｔＭｅ）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＥｔＭｅ）３）］１００ｇ（０．２９６ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］３６．４ｇ（０．２９６ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物５で表される浅黄色の液体化合物６５ｇ（収率６４％）を収得した。下記化合物５で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図９及び図１０に示した。
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＥｔＭｅ）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＥｔＭｅ）３）］１００ｇ（０．２９６ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］３６．４ｇ（０．２９６ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物５で表される浅黄色の液体化合物６５ｇ（収率６４％）を収得した。下記化合物５で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図９及び図１０に示した。
沸点（ｂｐ）１０９℃（０．４ｔｏｒｒ）；
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１５Ｈ２８Ｎ３Ｎｂ）：Ｃ５２．４８、Ｈ８．２２、Ｎ１２．２４；
実測値Ｃ５２．３９、Ｈ８．２７、Ｎ１２．２１；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９８０、５．８１２、５．７１９、５．７０８（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．１４９、３．６３２、２．５１５、２．４０４（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．５８８（ｍ、２Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））、δ３．４０５（ｓ、３ＨＣ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．２２３（ｓ、３Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））、δ１．２６８（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）、δ１．１５７（ｔ、３Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１５Ｈ２８Ｎ３Ｎｂ）：Ｃ５２．４８、Ｈ８．２２、Ｎ１２．２４；
実測値Ｃ５２．３９、Ｈ８．２７、Ｎ１２．２１；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９８０、５．８１２、５．７１９、５．７０８（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．１４９、３．６３２、２．５１５、２．４０４（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．５８８（ｍ、２Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））、δ３．４０５（ｓ、３ＨＣ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．２２３（ｓ、３Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））、δ１．２６８（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）、δ１．１５７（ｔ、３Ｈ、Ｎ（ＣＨ２ＣＨ３）（ＣＨ３））
＜実施例６＞
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＭｅ２）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＭｅ２）３）］１００ｇ（０．３３７ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］４１．６ｇ（０．３３７ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物６で表される浅黄色の液体化合物７０ｇ（収率６３％）を収得した。下記化合物６で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図１１及び図１２に示した。
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＭｅ２）の製造
火炎乾燥した５００ｍＬのシュレンクフラスコにおいて、トリス（ジエチルアミド）（ｔｅｒｔ−ブチルイミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｎｂ（ＮＭｅ２）３）］１００ｇ（０．３３７ｍｏｌ、１当量）とトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）３００ｍＬを入れた後、室温で攪拌した。前記フラスコにシクロペンタジエニルエチルメチルアミン［Ｃｐ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ３）］４１．６ｇ（０．３３７ｍｏｌ、１当量）を室温で滴加した後、反応溶液を６０℃まで昇温させて４時間攪拌した。反応溶液を、減圧下において溶媒を除去し、減圧下において蒸溜することにより下記化合物６で表される浅黄色の液体化合物７０ｇ（収率６３％）を収得した。下記化合物６で表される化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）及び示差走査熱量測定（ＤＳＣ）結果は、それぞれ図１１及び図１２に示した。
沸点（ｂｐ）１０８℃（０．４ｔｏｒｒ）；
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１４Ｈ２６Ｎ３Ｎｂ）：Ｃ５１．０７、Ｈ７．９６、Ｎ１２．７６；
実測値Ｃ５２．０１、Ｈ７．９２、Ｎ１２．８１；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９７６、５．８１１、５．７４６、５．６７９（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．１８８、３．６０７、２．５３０、２．４１３（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．４１６（ｓ、３ＨＣ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．３２５（ｓ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ３）２）、δ１．２７５（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）
元素分析（ｅｌｅｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）計算値（Ｃ１４Ｈ２６Ｎ３Ｎｂ）：Ｃ５１．０７、Ｈ７．９６、Ｎ１２．７６；
実測値Ｃ５２．０１、Ｈ７．９２、Ｎ１２．８１；
１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、Ｃ６Ｄ６、２５℃）δ５．９７６、５．８１１、５．７４６、５．６７９（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ４．１８８、３．６０７、２．５３０、２．４１３（ｍ、４Ｈ、Ｃ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．４１６（ｓ、３ＨＣ５Ｈ４（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））、δ３．３２５（ｓ、６Ｈ、Ｎ（ＣＨ３）２）、δ１．２７５（ｓ、９Ｈ、ＮＣ（ＣＨ３）３）
＜実施例７＞
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔ２）、（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔＭｅ）、及び（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＭｅ２）化合物とオゾン（Ｏ３）気体を使用した原子層蒸着法によるタンタル酸化膜の形成
実施例１〜３により製造した化合物を前駆体として使用し、オゾン（Ｏ３）気体を使用した原子層蒸着法（ＡＬＤ）を用いてタンタル酸化膜を形成する実験を実施した。このとき、基材としてシリコン（Ｓｉ）ウェハを使用した。前記基材は、３００℃〜３５０℃に加熱した。また、ステンレス鋼材質の容器に入れた前駆体化合物は１００℃の温度に加熱し、６０ｓｃｃｍ流速のアルゴン（Ａｒ）ガスを前記容器に通過させることによって、前記前駆体化合物を原子層蒸着法を行うためのＡＬＤ反応器に供給した。前記ＡＬＤ反応器の内部圧力は３ｔｏｒｒに維持された。前記ＡＬＤ反応器に前記前駆体化合物気体を５秒間供給し、その後にアルゴン気体を５秒間供給し、その後にオゾン（Ｏ３）気体を５秒間供給し、その後に再びアルゴン気体を５秒間供給する原子層蒸着周期を２００回繰り返した。前記工程により形成されたそれぞれのタンタル酸化物薄膜の１周期当たりの厚さを図１３に示した。図１３に示されたように、基材温度３００℃〜３５０℃の範囲でＡＬＤ原料供給周期当たりの膜成長が略一定であることが分かった。
（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔ２）、（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔＭｅ）、及び（Ｃｐ（ＣＨ２）２Ｎ（ＣＨ３））（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＭｅ２）化合物とオゾン（Ｏ３）気体を使用した原子層蒸着法によるタンタル酸化膜の形成
実施例１〜３により製造した化合物を前駆体として使用し、オゾン（Ｏ３）気体を使用した原子層蒸着法（ＡＬＤ）を用いてタンタル酸化膜を形成する実験を実施した。このとき、基材としてシリコン（Ｓｉ）ウェハを使用した。前記基材は、３００℃〜３５０℃に加熱した。また、ステンレス鋼材質の容器に入れた前駆体化合物は１００℃の温度に加熱し、６０ｓｃｃｍ流速のアルゴン（Ａｒ）ガスを前記容器に通過させることによって、前記前駆体化合物を原子層蒸着法を行うためのＡＬＤ反応器に供給した。前記ＡＬＤ反応器の内部圧力は３ｔｏｒｒに維持された。前記ＡＬＤ反応器に前記前駆体化合物気体を５秒間供給し、その後にアルゴン気体を５秒間供給し、その後にオゾン（Ｏ３）気体を５秒間供給し、その後に再びアルゴン気体を５秒間供給する原子層蒸着周期を２００回繰り返した。前記工程により形成されたそれぞれのタンタル酸化物薄膜の１周期当たりの厚さを図１３に示した。図１３に示されたように、基材温度３００℃〜３５０℃の範囲でＡＬＤ原料供給周期当たりの膜成長が略一定であることが分かった。
＜比較例１＞
ｔｅｒｔ−ブチルイミドトリ（ジエチルアミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔ２）３、ＴＢＴＤＥＴ］化合物とオゾン（Ｏ３）気体を使用した原子層蒸着法によるタンタル酸化膜の形成
ＴＢＴＤＥＴ化合物を前駆体として使用し、ステンレス鋼材質の容器に入れた前駆体化合物は、７０℃の温度に加熱したことを除いては実施例７と同じ条件で原子層蒸着法によりタンタル酸化膜を形成した。基材温度による原子層蒸着法の膜成長を図１３に示した。実施例７の結果とは異なり、ＴＢＴＤＥＴを使用した原子層蒸着法においては、より高い基材温度で膜成長がより大きかった。これは、３２５℃又は３５０℃でＴＢＴＤＥＴの熱分解によってより厚い膜が形成されるためであり、熱分解が起これば、３２５℃又は３５０℃で縦横比の非常に大きいパターンに所定厚さのタンタル酸化膜を形成することができない。
ｔｅｒｔ−ブチルイミドトリ（ジエチルアミド）タンタル［（ｔＢｕＮ）Ｔａ（ＮＥｔ２）３、ＴＢＴＤＥＴ］化合物とオゾン（Ｏ３）気体を使用した原子層蒸着法によるタンタル酸化膜の形成
ＴＢＴＤＥＴ化合物を前駆体として使用し、ステンレス鋼材質の容器に入れた前駆体化合物は、７０℃の温度に加熱したことを除いては実施例７と同じ条件で原子層蒸着法によりタンタル酸化膜を形成した。基材温度による原子層蒸着法の膜成長を図１３に示した。実施例７の結果とは異なり、ＴＢＴＤＥＴを使用した原子層蒸着法においては、より高い基材温度で膜成長がより大きかった。これは、３２５℃又は３５０℃でＴＢＴＤＥＴの熱分解によってより厚い膜が形成されるためであり、熱分解が起これば、３２５℃又は３５０℃で縦横比の非常に大きいパターンに所定厚さのタンタル酸化膜を形成することができない。
実施例７及び比較例１から、３００℃〜３５０℃以下の基材温度において凹凸の激しい、即ち縦横比の大きいパターンがある基材の全表面にタンタル酸化膜を所定厚さで形成する目的には、実施例１〜３により製造した化合物気体とオゾン気体を使用した原子層蒸着法の方が、ＴＢＴＤＥＴ気体とオゾン気体を使用した原子層蒸着法よりも有利であることが分かる。
上述した本願の説明は例示のためのものであり、本願の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本願の技術的思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態 に容易に変形可能であるということを理解できるはずである。それゆえ、上記した実施例は全ての面において例示的なものであり、限定的なものではないと理解すべきである。例えば、単一型で説明されている各構成要素は分散して実施されることもでき、同様に、分散したものと説明されている構成要素も結合された形態で実施されることができる。
本願の範囲は、上記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、並びにその均等概念から導出される全ての変更又は変形された形態が本願の範囲に含まれることと解釈されなければならない。
Claims (12)
- 下記化学式１で表される、５族金属化合物：
Ｍは、Ｔａ又はＮｂであり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素又は炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、
Ｒ５は、炭素数３〜６の線状又は分枝状のアルキル基であり、
Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、
ｎは、１〜４の整数である。 - 前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素、メチル基、又はエチル基である、請求項１に記載の５族金属化合物。
- 前記Ｒ５は、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ネオペンチル基、又は３−ペンチル基である、請求項１に記載の５族金属化合物。
- 前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基である、請求項１に記載の５族金属化合物。
- 下記化学式２で表される（Ｒ５Ｎ＝）Ｍ（ＮＲ６Ｒ７）３化合物に下記化学式３で表されるＲ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｃｐ（ＣＨ２）ｎＮＨＲ８化合物を添加して反応させることを含む、下記化学式１で表される５族金属化合物の製造方法。
Ｍは、Ｔａ又はＮｂであり、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素又は炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、
Ｒ５は、炭素数３〜６の線状又は分枝状のアルキル基であり、
Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、炭素数１〜４の線状又は分枝状のアルキル基であり、
ｎは、１〜４の整数である。 - 前記Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は、それぞれ独立に、水素、メチル基、又はエチル基である、請求項５に記載の５族金属化合物の製造方法。
- 前記Ｒ５は、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｉｓｏ−ペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、ネオペンチル基、又は３−ペンチル基である、請求項５に記載の５族金属化合物の製造方法。
- 前記Ｒ６、Ｒ７、及びＲ８は、それぞれ独立に、メチル基又はエチル基である、請求項５に記載の５族金属化合物の製造方法。
- 請求項１から４の何れか一項に記載の５族金属化合物を含む、５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物。
- 請求項９に記載の５族金属含有膜蒸着用前駆体組成物を用いて基材上に５族金属含有膜を形成することを含む、５族金属含有膜の蒸着方法。
- 前記５族金属含有膜は、化学気相蒸着法又は原子層蒸着法によって蒸着される、請求項１０に記載の５族金属含有膜の蒸着方法。
- 前記基材は、その表面に形成された凹凸を含む、請求項１０に記載の５族金属含有膜の蒸着方法。
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