JP2023157842A - Ruthenium complex, method for producing the same, and method for producing ruthenium-containing thin film - Google Patents

Ruthenium complex, method for producing the same, and method for producing ruthenium-containing thin film Download PDF

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浩幸 尾池
Hiroyuki Oike
有紀 山本
Arinori Yamamoto
直人 古橋
Naoto FURUHASHI
周也 池村
Shuya Ikemura
良介 海老原
Ryosuke Ebihara
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Abstract

To provide a ruthenium complex which is useful for production of a ruthenium-containing thin film under low temperature conditions in which an oxidizing gas is not used.SOLUTION: The present invention provides a ruthenium complex represented by general formula (1). (In the formula, each of R1 and R2 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; each of R3 and R4 represents a hydrogen atom or combined together to form an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms; and each of R5, R6 and R7 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or an allyl group.)SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体素子の製造用原料として有用なルテニウム錯体及びその製造方法、該ルテニウム錯体を用いたルテニウム含有薄膜の製造方法に関する。 The present invention relates to a ruthenium complex useful as a raw material for manufacturing semiconductor devices, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a ruthenium-containing thin film using the ruthenium complex.

ルテニウムは、高い導電性を示すこと、導電性酸化物が形成可能であること、仕事関数が高いこと、エッチング特性にも優れること、銅との格子整合性に優れることなどの特長を持つため、DRAMなどのメモリー電極、ゲート電極、銅配線シード層/密着層、配線などの材料として注目を集めている。次世代の半導体デバイスには、記憶容量や応答性をさらに向上させる目的のため、高度に細密化され、かつ高度に三次元化されたデザインが採用されている。したがって次世代の半導体装置を構成する材料としてルテニウムを使用するためには、三次元化された基板上に数ナノ~数十ナノメートル程度の厚みのルテニウム含有薄膜を均一に形成する技術の確立が必要とされている。三次元化された基板上に金属薄膜を作製するための技術としては、原子層蒸着法(ALD法)や化学気相蒸着法(CVD法)など、化学反応に基づく気相蒸着法の活用が有力視されている。次世代のDRAM下部電極や銅配線シード層/密着層としてルテニウムが使用される場合、下地にはバリアメタルとして窒化チタンや窒化タンタルなどが採用される見込みである。ルテニウム含有薄膜を作製する際にバリアメタルが酸化されると、バリア性能の劣化、抵抗値の上昇に起因するトランジスタとの導通不良、及び配線間容量の増加に起因する応答性の低下などの問題が生じる。これらの問題を回避するため、酸素やオゾンなどの酸化性ガスを用いない条件下において、ルテニウム含有薄膜の作製を可能とする材料が求められている。さらに近年の半導体素子の微細化により、緻密かつ連続性に優れた極薄膜を形成するため、低温成膜(200℃周辺)が求められている。 Ruthenium has features such as high conductivity, the ability to form conductive oxides, a high work function, excellent etching properties, and excellent lattice matching with copper. It is attracting attention as a material for memory electrodes such as DRAM, gate electrodes, copper wiring seed layers/adhesion layers, wiring, etc. Next-generation semiconductor devices are employing highly detailed and three-dimensional designs to further improve storage capacity and responsiveness. Therefore, in order to use ruthenium as a material constituting next-generation semiconductor devices, it is necessary to establish a technology to uniformly form a ruthenium-containing thin film with a thickness of several nanometers to several tens of nanometers on a three-dimensional substrate. is necessary. Technologies for producing metal thin films on three-dimensional substrates include the use of vapor phase deposition methods based on chemical reactions, such as atomic layer deposition (ALD) and chemical vapor deposition (CVD). It is seen as a strong candidate. When ruthenium is used as the next-generation DRAM lower electrode or copper wiring seed layer/adhesion layer, titanium nitride, tantalum nitride, or the like is expected to be used as the underlying barrier metal. If the barrier metal is oxidized during the production of a ruthenium-containing thin film, problems such as deterioration of barrier performance, poor conduction with transistors due to increased resistance, and decreased responsiveness due to increased capacitance between interconnects. occurs. In order to avoid these problems, there is a need for materials that enable the production of ruthenium-containing thin films under conditions that do not use oxidizing gases such as oxygen or ozone. Furthermore, with the recent miniaturization of semiconductor devices, low-temperature film formation (around 200° C.) is required in order to form ultra-thin films with excellent density and continuity.

特許文献1には、本発明のルテニウム錯体(1)に類似の構造を持つ化合物として、トリカルボニル(η-ブタ-1,3-ジエン)ルテニウム、トリカルボニル(η-2,3-ジメチルブタ-1,3-ジエン)ルテニウム、トリカルボニル(η-シクロヘキサ-1,3-ジエン)ルテニウムが記載されている。しかし、シリルオキシ基を持つη-ジエン錯体については記載が無い。 Patent Document 1 describes tricarbonyl (η 4 -buta-1,3-diene)ruthenium, tricarbonyl (η 4 -2,3-dimethyl) as compounds having a structure similar to the ruthenium complex (1) of the present invention. but-1,3-diene)ruthenium and tricarbonyl(η 4 -cyclohexa-1,3-diene)ruthenium are described. However, there is no description of η 4 -diene complexes having a silyloxy group.

国際公開2009/146423号International Publication 2009/146423

本発明は、酸化性ガスを用いない低温条件下でルテニウム含有薄膜を作製するのに有用なルテニウム錯体、該ルテニウム錯体の製造方法及びルテニウム含有薄膜の製造方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a ruthenium complex useful for producing a ruthenium-containing thin film under low-temperature conditions without using an oxidizing gas, a method for producing the ruthenium complex, and a method for producing a ruthenium-containing thin film.

本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、一般式(1)で示されるルテニウム錯体が、酸化性ガスを用いない低温条件下でルテニウム含有薄膜を作製するための材料として有用なことを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors found that the ruthenium complex represented by the general formula (1) is useful as a material for producing ruthenium-containing thin films under low-temperature conditions without using oxidizing gas. This discovery led to the completion of the present invention.

すなわち本発明は、以下の実施形態を含むものである。 That is, the present invention includes the following embodiments.

[1]一般式(1) [1] General formula (1)

(式中、R及びRは各々独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。R及びRは水素原子又は一体となって炭素数1~4のアルキレン基を形成する基を表す。R、R及びRは各々独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基又はアリル基を表す。)で示されるルテニウム錯体。 (In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms together. A ruthenium complex represented by R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or an allyl group.

[2]R及びRが各々独立に、水素原子又はメチル基であり、R及びRが水素原子又は一体となって炭素数1~2のアルキレン基を形成する基であり、R、R及びRが各々独立に、炭素数1~4のアルキル基である、上記[1]に記載のルテニウム錯体。 [2] R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are a hydrogen atom or a group that together form an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, and R The ruthenium complex according to the above [1], wherein R 5 , R 6 and R 7 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

[3]R及びRが各々独立に、水素原子又はメチル基であり、R及びRが水素原子であり、R、R及びRが各々独立に、メチル基又はエチル基である、上記[1]又は[2]に記載のルテニウム錯体。 [3] R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are a hydrogen atom, and R 5 , R 6 and R 7 are each independently a methyl group or an ethyl group. The ruthenium complex according to [1] or [2] above.

[4]一般式(2) [4] General formula (2)

で示されるドデカカルボニル三ルテニウムと、一般式(3) Dodecacarbonyl triruthenium represented by and general formula (3)

(式中、R及びRは各々独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。R及びRは水素原子又は一体となって炭素数1~4のアルキレン基を形成する基を表す。R、R及びRは各々独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基又はアリル基を表す。)で示されるシリルオキシジエンとを反応させる、一般式(1) (In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms together. represents a group to be formed. R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or an allyl group). , general formula (1)

(式中、R及びRは各々独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。R及びRは水素原子又は一体となって炭素数1~4のアルキレン基を形成する基を表す。R、R及びRは各々独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基又はアリル基を表す。)で示されるルテニウム錯体の製造方法。 (In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms together. R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or an allyl group.

[5]R及びRが各々独立に、水素原子又はメチル基であり、R及びRが水素原子又は一体となって炭素数1~2のアルキレン基を形成する基であり、R、R及びRが各々独立に、炭素数1~4のアルキル基である、上記[4]に記載のルテニウム錯体の製造方法。 [5] R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are hydrogen atoms or a group that together form an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, and R 5 , R 6 and R 7 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, the method for producing a ruthenium complex according to [4] above.

[6]R及びRが各々独立に、水素原子又はメチル基であり、R及びRが水素原子であり、R、R及びRが各々独立に、メチル基又はエチル基である、上記[4]又は[5]に記載のルテニウム錯体の製造方法。 [6] R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are hydrogen atoms, and R 5 , R 6 and R 7 are each independently a methyl group or an ethyl group. The method for producing a ruthenium complex according to [4] or [5] above.

[7]一般式(1) [7] General formula (1)

(式中、R及びRは各々独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。R及びRは水素原子又は一体となって炭素数1~4のアルキレン基を形成する基を表す。R、R及びRは各々独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基又はアリル基を表す。)で示されるルテニウム錯体を気化させ、該ルテニウム錯体を基板上で分解する、ルテニウム含有薄膜の製造方法。 (In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms together. R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or an allyl group. A method for producing a ruthenium-containing thin film by decomposing a ruthenium complex on a substrate.

[8]化学反応に基づく気相蒸着法によるルテニウム含有薄膜の作製方法である、上記[7]に記載のルテニウム含有薄膜の製造方法。 [8] The method for producing a ruthenium-containing thin film according to [7] above, which is a method for producing a ruthenium-containing thin film by a vapor phase deposition method based on a chemical reaction.

[9]化学気相蒸着法によるルテニウム含有薄膜の作製方法である、上記[7]又は[8]に記載のルテニウム含有薄膜の製造方法。 [9] The method for producing a ruthenium-containing thin film according to [7] or [8] above, which is a method for producing a ruthenium-containing thin film by chemical vapor deposition.

[10]還元性ガスを用いて分解することを特徴とする、上記[7]又は[8]に記載のルテニウム含有薄膜の製造方法。 [10] The method for producing a ruthenium-containing thin film according to [7] or [8] above, which comprises decomposing using a reducing gas.

[11]ルテニウム含有薄膜が金属ルテニウム薄膜である上記[7]又は[8]に記載のルテニウム含有薄膜の製造方法。 [11] The method for producing a ruthenium-containing thin film according to [7] or [8] above, wherein the ruthenium-containing thin film is a metallic ruthenium thin film.

本発明のルテニウム錯体(1)を材料として用いることにより、酸化性ガスを用いない低温条件下でルテニウム含有薄膜を作製することが出来る。 By using the ruthenium complex (1) of the present invention as a material, a ruthenium-containing thin film can be produced under low temperature conditions without using an oxidizing gas.

評価例1のトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)のDSCチャートである。1 is a DSC chart of tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) of Evaluation Example 1. 評価例2のトリカルボニル[η-(3-トリメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-14)のDSCチャートである。2 is a DSC chart of tricarbonyl[η 4 -(3-trimethylsilyloxy)penta-1,3-diene]ruthenium (1-14) of Evaluation Example 2. 評価例3のトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)シクロヘキサ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-134)DSCチャートである。This is a DSC chart of tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)cyclohexa-1,3-diene]ruthenium (1-134) of Evaluation Example 3. 比較例1のトリカルボニル(η-シクロヘキサ-1,3-ジエン)ルテニウムのDSCチャートである。1 is a DSC chart of tricarbonyl(η 4 -cyclohexa-1,3-diene)ruthenium of Comparative Example 1. 比較例2~4及び実施例4~7、10~18で用いたCVD装置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the CVD apparatus used in Comparative Examples 2 to 4 and Examples 4 to 7 and 10 to 18. 評価例4のトリカルボニル[η-(3-イソプロピルジメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-17)のDSCチャートである。2 is a DSC chart of tricarbonyl[η 4 -(3-isopropyldimethylsilyloxy)penta-1,3-diene]ruthenium (1-17) of Evaluation Example 4. 実施例10のトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)から得られた薄膜のAFM像である。2 is an AFM image of a thin film obtained from tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) of Example 10. 実施例11のトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)から得られた薄膜のAFM像である。1 is an AFM image of a thin film obtained from tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) of Example 11. 実施例12のトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)から得られた薄膜のAFM像である。2 is an AFM image of a thin film obtained from tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) of Example 12. 実施例13のトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)から得られた薄膜のAFM像である。2 is an AFM image of a thin film obtained from tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) of Example 13. 実施例19で用いたALD装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an ALD apparatus used in Example 19.

まず、一般式(1)中のR、R、R、R、R、R及びRの定義について説明する。 First, the definitions of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 in general formula (1) will be explained.

及びRで表される炭素数1~4のアルキル基としては、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでも良く、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基などを例示することが出来る。本発明のルテニウム錯体(1)がCVD材料やALD材料として好適な蒸気圧及び熱安定性を持つ点で、R及びRは各々独立に、水素原子又はメチル基が好ましく、水素原子が更に好ましい。 The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1 and R 2 may be linear, branched or cyclic, and specifically includes a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, cyclo Examples include propyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, and cyclobutyl group. In that the ruthenium complex (1) of the present invention has a vapor pressure and thermal stability suitable for use as a CVD material or an ALD material, R 1 and R 2 are each independently preferably a hydrogen atom or a methyl group; preferable.

及びRが一体となって形成する炭素数1~4のアルキレン基としては、直鎖状及び分岐状のいずれでも良く、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基などを例示することが出来る。本発明のルテニウム錯体(1)がCVD材料やALD材料として好適な蒸気圧及び熱安定性を持つ点で、R及びRは水素原子であるか又は一体となってメチレン基又はエチレン基を形成するのが好ましく、水素原子であるか又は一体となってエチレン基を形成するのが更に好ましく、水素原子であることが殊更好ましい。 The alkylene group having 1 to 4 carbon atoms formed by R 3 and R 4 may be linear or branched, and may be a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, trimethylene group, tetra Examples include methylene group. The ruthenium complex (1) of the present invention has vapor pressure and thermal stability suitable as a CVD material or ALD material, and R 3 and R 4 are hydrogen atoms or together form a methylene group or an ethylene group. It is preferable to form an ethylene group, more preferably a hydrogen atom or to form an ethylene group together, particularly preferably a hydrogen atom.

、R及びRで表される炭素数1~4のアルキル基としては、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでも良く、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、シクロブチル基などを例示することが出来る。本発明のルテニウム錯体(1)がCVD材料やALD材料として好適な蒸気圧及び熱安定性を持つ点で、R、R及びRは各々独立に、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基が更に好ましい。 The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 5 , R 6 and R 7 may be linear, branched or cyclic, and specifically includes methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group. Examples include a cyclopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, and a cyclobutyl group. Since the ruthenium complex (1) of the present invention has suitable vapor pressure and thermal stability as a CVD material or ALD material, R 5 , R 6 and R 7 are each independently preferably a methyl group or an ethyl group, and methyl More preferred are groups.

本発明のルテニウム錯体(1)の具体例としては、 Specific examples of the ruthenium complex (1) of the present invention include:

などを挙げることが出来る。なお、Me、Et、Pr、Pr、Bu及びBuは、それぞれメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基及びtert-ブチル基を示す。本発明のルテニウム錯体(1)が、CVD材料やALD材料として好適な蒸気圧及び熱安定性を持つ点で、(1-2)、(1-3)、(1-8)、(1-14)、(1-15)、(1-17)、(1-20)、(1-38)、(1-39)、(1-44)、(1-62)、(1-63)、(1-68)、(1-74)、(1-75)、(1-80)、(1-86)、(1-87)、(1-92)、(1-134)、(1-135)、(1-140)、(1-146)、(1-147)、(1-152)が好ましく、(1-2)、(1-3)、(1-8)、(1-14)、(1-15)、(1-20)、(1-38)、(1-39)、(1-44)、(1-62)、(1-63)、(1-68)、(1-74)、(1-75)、(1-80)、(1-86)、(1-87)、(1-92)が更に好ましく、(1-2)、(1-3)、(1-8)、(1-14)、(1-15)、(1-20)が殊更好ましい。 etc. can be mentioned. Note that Me, Et, Pr, i Pr, Bu, and t Bu each represent a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and a tert-butyl group. The ruthenium complex (1) of the present invention has vapor pressure and thermal stability suitable as a CVD material or an ALD material (1-2), (1-3), (1-8), (1- 14), (1-15), (1-17), (1-20), (1-38), (1-39), (1-44), (1-62), (1-63) , (1-68), (1-74), (1-75), (1-80), (1-86), (1-87), (1-92), (1-134), ( 1-135), (1-140), (1-146), (1-147), (1-152) are preferred, and (1-2), (1-3), (1-8), ( 1-14), (1-15), (1-20), (1-38), (1-39), (1-44), (1-62), (1-63), (1- 68), (1-74), (1-75), (1-80), (1-86), (1-87), and (1-92) are more preferred; -3), (1-8), (1-14), (1-15) and (1-20) are particularly preferred.

次に本発明のルテニウム錯体(1)の製造方法について説明する。 Next, a method for producing the ruthenium complex (1) of the present invention will be explained.

本発明のルテニウム錯体(1)は、以下の製造方法1により製造することができる。 The ruthenium complex (1) of the present invention can be manufactured by the following manufacturing method 1.

製造方法1は、ドデカカルボニル三ルテニウム(2)と、シリルオキシジエン(3)とを反応させることによりルテニウム錯体(1)を製造する方法である。 Production method 1 is a method for producing a ruthenium complex (1) by reacting dodecacarbonyl triruthenium (2) with a silyloxydiene (3).

製造方法1 Manufacturing method 1

(式中、R~Rは一般式(1)のR~Rと同意義を表す。)。 (In the formula, R 1 to R 7 have the same meanings as R 1 to R 7 in general formula (1).)

シリルオキシジエン(3)におけるR~Rは一般式(1)のR~Rと同意義であり、本発明のルテニウム錯体(1)がCVD材料やALD材料として好適な蒸気圧及び熱安定性を持つ点で、R及びRは各々独立に、水素原子又はメチル基が好ましく、水素原子が更に好ましい。R及びRは水素原子であるか又は一体となってメチレン基又はエチレン基を形成するのが好ましく、水素原子であるか又は一体となってエチレン基を形成するのが更に好ましく、水素原子であることが殊更好ましい。R、R及びRは各々独立に、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基が更に好ましい。 R 1 to R 7 in the silyloxydiene (3) have the same meanings as R 1 to R 7 in the general formula (1), and the ruthenium complex (1) of the present invention has a vapor pressure and a temperature suitable for use as a CVD material or an ALD material. From the viewpoint of thermal stability, R 1 and R 2 are each independently preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom. R 3 and R 4 are preferably hydrogen atoms or together form a methylene group or ethylene group, more preferably hydrogen atoms or together form an ethylene group, and a hydrogen atom It is particularly preferable that R 5 , R 6 and R 7 are each independently preferably a methyl group or an ethyl group, more preferably a methyl group.

シリルオキシジエン(3)の具体例としては、 Specific examples of silyloxydiene (3) include:

などを挙げることが出来る。本発明のルテニウム錯体(1)の収率が良い点で、(3-2)、(3-3)、(3-8)、(3-14)、(3-15)、(3-20)、(3-38)、(3-39)、(3-44)、(3-62)、(3-63)、(3-68)、(3-74)、(3-75)、(3-80)、(3-86)、(3-87)、(3-92)、(3-134)、(3-135)、(3-140)、(3-146)、(3-147)、(3-152)が好ましく、(3-2)、(3-3)、(3-8)、(3-14)、(3-15)、(3-20)、(3-38)、(3-39)、(3-44)、(3-62)、(3-63)、(3-68)、(3-74)、(3-75)、(3-80)、(3-86)、(3-87)、(3-92)が更に好ましく、(3-2)、(3-3)、(3-8)、(3-14)、(3-15)、(3-20)が殊更好ましい。 etc. can be mentioned. In terms of the good yield of the ruthenium complex (1) of the present invention, (3-2), (3-3), (3-8), (3-14), (3-15), (3-20) ), (3-38), (3-39), (3-44), (3-62), (3-63), (3-68), (3-74), (3-75), (3-80), (3-86), (3-87), (3-92), (3-134), (3-135), (3-140), (3-146), (3 -147), (3-152) are preferred, and (3-2), (3-3), (3-8), (3-14), (3-15), (3-20), (3 -38), (3-39), (3-44), (3-62), (3-63), (3-68), (3-74), (3-75), (3-80 ), (3-86), (3-87), (3-92) are more preferred, and (3-2), (3-3), (3-8), (3-14), (3- 15) and (3-20) are particularly preferred.

シリルオキシジエン(3)の入手方法としては、市販の製品を入手するほか、Chemical Communications,第58巻,1780ページ(2022年)、Journal of Organic Chemistry,第54巻,4553ページ(1989年)、Organic Letters,第11巻,4842ページ(2009年)、Dalton Transactions,第41巻,13862ページ(2012年)などに記載の製造方法を挙げることが出来る。 Silyloxydiene (3) can be obtained by obtaining commercially available products, as well as in Chemical Communications, Volume 58, Page 1780 (2022), Journal of Organic Chemistry, Volume 54, Page 4553 (1989), Examples include manufacturing methods described in Organic Letters, Volume 11, Page 4842 (2009), Dalton Transactions, Volume 41, Page 13862 (2012), and the like.

製造方法1は、ルテニウム錯体(1)の収率が良い点で、不活性ガス中で実施することが好ましい。該不活性ガスとして具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、窒素ガスなどを例示することが出来、アルゴン又は窒素ガスが更に好ましい。 Production method 1 is preferably carried out in an inert gas since the yield of ruthenium complex (1) is high. Specific examples of the inert gas include helium, neon, argon, krypton, xenon, and nitrogen gas, with argon or nitrogen gas being more preferred.

製造方法1は、ルテニウム錯体(1)の収率が良い点で、有機溶媒中で実施することが好ましい。製造方法1を有機溶媒中で実施する場合、該有機溶媒として具体的には、ペンタン、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、石油エーテルなどの脂肪族炭化水素、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロペンチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2-ジメトキシエタンなどのエーテル、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン、ブチルベンゼン、2-メチルプロピルベンゼン、1-メチルプロピルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、1,3,5-トリメチルベンゼン(メシチレン)などの芳香族炭化水素などを例示することが出来る。これら有機溶媒のうち一種類を単独で用いることが出来、複数を任意の比率で混合して用いることも出来る。ルテニウム錯体(1)の収率が良い点で、有機溶媒としては芳香族炭化水素が好ましく、トルエンが更に好ましい。 Production method 1 is preferably carried out in an organic solvent since the yield of ruthenium complex (1) is good. When manufacturing method 1 is carried out in an organic solvent, specific examples of the organic solvent include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, and petroleum ether, diethyl ether, and diisopropyl. Ethers such as ether, dibutyl ether, cyclopentyl methyl ether, cyclopentyl ethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, isopropylbenzene, butylbenzene, 2-methylpropylbenzene, Examples include aromatic hydrocarbons such as 1-methylpropylbenzene, tert-butylbenzene, and 1,3,5-trimethylbenzene (mesitylene). One type of these organic solvents can be used alone, or a plurality of them can be used as a mixture in any ratio. As the organic solvent, aromatic hydrocarbons are preferred, and toluene is more preferred, since the yield of the ruthenium complex (1) is high.

次に製造方法1を実施するときのドデカカルボニル三ルテニウム(2)とシリルオキシジエン(3)のモル比に関して説明する。ドデカカルボニル三ルテニウム(2)1モルに対して3モル以上のシリルオキシジエン(3)を用いることによって、ルテニウム錯体(1)を製造することが出来る。好ましくはドデカカルボニル三ルテニウム(2)1モルに対して10モル以上のシリルオキシジエン(3)を用いることによって、収率良くルテニウム錯体(1)を製造することが出来る。 Next, the molar ratio of dodecacarbonyl triruthenium (2) and silyloxydiene (3) when carrying out production method 1 will be explained. Ruthenium complex (1) can be produced by using 3 or more moles of silyloxydiene (3) per mole of dodecacarbonyltriruthenium (2). Preferably, by using 10 moles or more of silyloxydiene (3) per mole of dodecacarbonyltriruthenium (2), the ruthenium complex (1) can be produced with good yield.

また製造方法1を実施するときの反応温度及び反応時間に関して説明する。具体例としては、50℃から180℃の温度範囲から適宜選択した反応温度において、5時間から120時間の範囲から適宜選択した反応時間を選択することによってルテニウム錯体(1)を収率良く製造することが出来る。 Further, the reaction temperature and reaction time when implementing manufacturing method 1 will be explained. As a specific example, the ruthenium complex (1) is produced in good yield by selecting an appropriately selected reaction temperature from a temperature range of 50°C to 180°C and a reaction time appropriately selected from a range of 5 hours to 120 hours. I can do it.

製造方法1によって製造したルテニウム錯体(1)は、当業者に一般的な金属錯体の精製方法により精製することが出来る。具体的な精製方法としては、ろ過、抽出、遠心分離、デカンテーション、蒸留、昇華、結晶化、カラムクロマトグラフィーなどを挙げることが出来る。 The ruthenium complex (1) produced by Production Method 1 can be purified by a metal complex purification method common to those skilled in the art. Specific purification methods include filtration, extraction, centrifugation, decantation, distillation, sublimation, crystallization, column chromatography, and the like.

次に、ルテニウム錯体(1)を気化させ、該ルテニウム錯体を基板上で分解することを特徴とする、ルテニウム含有薄膜の作製方法について詳細に説明する。 Next, a method for producing a ruthenium-containing thin film, which is characterized by vaporizing the ruthenium complex (1) and decomposing the ruthenium complex on a substrate, will be described in detail.

ルテニウム含有薄膜を作製する方法としては、当業者が金属含有薄膜を作製するのに用いる通常の技術手段を例示することが出来る。具体的には、化学反応に基づく気相蒸着法、並びにディップコート法、スピンコート法又はインクジェット法などの溶液法などを例示することが出来る。本明細書中では、化学反応に基づく気相蒸着法とは、一般式(1)で示されるルテニウム錯体を気化させ、基板上で分解することによりルテニウム含有薄膜を作製する方法であり、具体的には熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD法などのCVD法や、ALD法などを含む。三次元化された構造を持つ基板の表面にも均一にルテニウム含有薄膜を形成しやすい点で、化学反応に基づく気相蒸着法が好ましく、CVD法又はALD法が更に好ましい。CVD法は成膜速度が良好な点でとりわけ好ましく、またALD法は段差被覆性が良好な点でとりわけ好ましい。例えばCVD法又はALD法によりルテニウム含有薄膜を作製する場合、ルテニウム錯体(1)を気化させて反応チャンバーに供給し、反応チャンバー内に備え付けた基板上でルテニウム錯体(1)を分解することにより、該基板上にルテニウム含有薄膜を作製することが出来る。ルテニウム錯体(1)を分解する方法としては、当業者が金属含有薄膜を作製するのに用いる通常の技術手段を挙げることが出来る。具体的にはルテニウム錯体(1)と反応ガスとを反応させる方法や、ルテニウム錯体(1)に熱、プラズマ、光などを作用させる方法などを例示することが出来る。 Examples of methods for producing the ruthenium-containing thin film include common technical means used by those skilled in the art to produce metal-containing thin films. Specifically, a vapor phase deposition method based on a chemical reaction, and a solution method such as a dip coating method, a spin coating method, or an inkjet method can be exemplified. In this specification, a vapor phase deposition method based on a chemical reaction is a method for producing a ruthenium-containing thin film by vaporizing a ruthenium complex represented by general formula (1) and decomposing it on a substrate. This includes CVD methods such as thermal CVD method, plasma CVD method, and optical CVD method, and ALD method. A vapor phase deposition method based on a chemical reaction is preferred, and a CVD method or an ALD method is more preferred, since it is easy to uniformly form a ruthenium-containing thin film even on the surface of a substrate having a three-dimensional structure. The CVD method is particularly preferred because of its good film formation rate, and the ALD method is particularly preferred because it provides good step coverage. For example, when producing a ruthenium-containing thin film by CVD or ALD, the ruthenium complex (1) is vaporized and supplied to a reaction chamber, and the ruthenium complex (1) is decomposed on a substrate installed in the reaction chamber. A ruthenium-containing thin film can be produced on the substrate. Methods for decomposing the ruthenium complex (1) include the usual technical means used by those skilled in the art to produce metal-containing thin films. Specifically, examples include a method in which the ruthenium complex (1) is reacted with a reaction gas, and a method in which heat, plasma, light, etc. are applied to the ruthenium complex (1).

反応ガスを用いる場合、用いることが出来る反応ガスとしては、還元性ガスや酸化性ガスを例示することが出来る。還元性ガスの具体例としては、水素、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、sec-ブチルアミン、tert-ブチルアミン、ジメチルアミン、N-エチルメチルアミン、ジエチルアミン、N-メチルプロピルアミン、N-メチルイソプロピルアミン、N-エチルプロピルアミン、トリメチルアミン、N,N-ジメチルエチルアミン、トリエチルアミン、ヒドラジン、アニリン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、tert-ブタノール、ギ酸、酢酸、モノシランなどを例示することが出来る。酸化性ガスの具体例としては、酸素、オゾン、水蒸気、過酸化水素、笑気ガス、塩化水素、硝酸ガスなどを挙げることが出来る。これら反応ガスのうち一種類を単独で用いることが出来、複数を任意の比率で混合して用いることも出来る。成膜装置の仕様による制約が少なく取扱いが容易である点で、還元性ガスとしてはアンモニア、水素、ギ酸又はエタノールが好ましく、酸化性ガスとしては酸素、オゾン、水蒸気が好ましい。下地の酸化を防止するため、反応ガスとして還元性ガスが特に好ましく、ルテニウム含有薄膜の成膜速度及び膜質が良好な点でアンモニア、ギ酸、水素又はアンモニアと水素との混合ガスが更に好ましい。反応ガスの流量は材料の反応性と反応チャンバーの容量に応じて適宜調節される。例えば反応チャンバーの容量が1~10Lの場合、反応ガスの流量は特に制限は無く、経済的な理由から1~10000sccmが好ましい。 When using a reactive gas, examples of the reactive gas that can be used include reducing gases and oxidizing gases. Specific examples of reducing gases include hydrogen, ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, dimethylamine, N-ethylmethylamine, diethylamine, N- Methylpropylamine, N-methylisopropylamine, N-ethylpropylamine, trimethylamine, N,N-dimethylethylamine, triethylamine, hydrazine, aniline, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, 2-methyl-1-propanol, tert - Examples include butanol, formic acid, acetic acid, and monosilane. Specific examples of the oxidizing gas include oxygen, ozone, water vapor, hydrogen peroxide, laughing gas, hydrogen chloride, and nitric acid gas. One type of these reactive gases can be used alone, or a plurality of them can be used in a mixture at an arbitrary ratio. Ammonia, hydrogen, formic acid, or ethanol are preferable as the reducing gas, and oxygen, ozone, or water vapor is preferable as the oxidizing gas, since they are less restricted by the specifications of the film forming apparatus and are easy to handle. In order to prevent oxidation of the base, a reducing gas is particularly preferable as the reactive gas, and ammonia, formic acid, hydrogen, or a mixed gas of ammonia and hydrogen is even more preferable in terms of the film formation rate and film quality of the ruthenium-containing thin film. The flow rate of the reaction gas is adjusted as appropriate depending on the reactivity of the material and the capacity of the reaction chamber. For example, when the capacity of the reaction chamber is 1 to 10 L, the flow rate of the reaction gas is not particularly limited, and is preferably 1 to 10,000 sccm for economical reasons.

これらの分解方法を適宜選択して用いることにより、ルテニウム含有薄膜を作製することが出来る。複数の分解方法を組み合わせて用いることも出来る。反応チャンバーへのルテニウム錯体(1)の供給方法としては、例えばバブリング、液体気化供給システムなど当業者が通常用いる方法が挙げられ、特に限定されるものではない。 By appropriately selecting and using these decomposition methods, a ruthenium-containing thin film can be produced. It is also possible to use a combination of multiple decomposition methods. The method for supplying the ruthenium complex (1) to the reaction chamber includes, for example, methods commonly used by those skilled in the art, such as bubbling and liquid vaporization supply systems, and is not particularly limited.

CVD法又はALD法によりルテニウム含有薄膜を作製する際のキャリアガス及び希釈ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの希ガス又は窒素ガスが好ましく、経済的な理由から窒素ガス、ヘリウム、ネオン、アルゴンが特に好ましい。キャリアガス及び希釈ガスの流量は反応チャンバーの容量などに応じて適宜調節される。例えば反応チャンバーの容量が1~10Lの場合、キャリアガスの流量は特に制限は無く、経済的な理由から1~10000sccmが好ましい。なお、本明細書中においてsccmとは気体の流量を表す単位であり、1sccmは理想気体に換算すると2.68mmol/hの速度で気体が移動していることを表す。 As the carrier gas and diluent gas when producing a ruthenium-containing thin film by the CVD method or the ALD method, rare gases such as helium, neon, argon, krypton, and xenon, or nitrogen gas are preferable.For economical reasons, nitrogen gas and helium are preferable. , neon, and argon are particularly preferred. The flow rates of the carrier gas and diluent gas are adjusted as appropriate depending on the capacity of the reaction chamber. For example, when the capacity of the reaction chamber is 1 to 10 L, the flow rate of the carrier gas is not particularly limited and is preferably 1 to 10,000 sccm for economical reasons. Note that in this specification, sccm is a unit expressing the flow rate of gas, and 1 sccm indicates that gas is moving at a speed of 2.68 mmol/h when converted to ideal gas.

CVD法又はALD法によりルテニウム含有薄膜を作製するときの基板温度は、熱、プラズマ、光などの使用の有無、反応ガスの種類などにより適宜選択される。例えば光やプラズマを併用することなく反応ガスとしてアンモニアを用いる場合には、基板温度に特に制限は無く、経済的な理由から150℃~1000℃が好ましい。成膜速度や膜質が良好な点で、200℃~400℃が更に好ましい。 The substrate temperature when producing a ruthenium-containing thin film by the CVD method or the ALD method is appropriately selected depending on whether heat, plasma, light, etc. are used, the type of reaction gas, etc. For example, when ammonia is used as a reactive gas without using light or plasma in combination, there is no particular restriction on the substrate temperature, and for economic reasons, 150° C. to 1000° C. is preferable. The temperature is more preferably 200° C. to 400° C. in terms of film formation rate and film quality.

本発明の作製方法により得られるルテニウム含有薄膜としては、例えばルテニウム錯体(1)を単独で用いた場合は、金属ルテニウム薄膜、酸化ルテニウム薄膜、窒化ルテニウム薄膜、酸窒化ルテニウム薄膜などが得られる。また他の金属材料と組み合わせて用いた場合は、ルテニウム含有複合薄膜が得られる。例えば、ストロンチウム材料と組み合わせて用いればSrRuO薄膜が得られる。ストロンチウム材料としては、例えば、ビス(ジピバロイルメタナト)ストロンチウム、ジエトキシストロンチウム、ビス(1,1,1,5,5,5-ヘキサフルオロ-2,4-ペンタンジオナト)ストロンチウム、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ストロンチウム、ビス(トリイソプロピルシクロペンタジエニル)ストロンチウムなどが挙げられる。さらに白金、イリジウム、ロジウムなどの遷移金属やケイ素、アルミニウムなどの典型元素を含有するルテニウム含有複合膜を得ることも出来る。また、CVD法又はALD法によりルテニウム含有複合薄膜を作製する場合において、ルテニウム錯体(1)と他の金属材料とを反応チャンバー内に別々に供給しても、混合してから供給しても良い。 As the ruthenium-containing thin film obtained by the production method of the present invention, for example, when the ruthenium complex (1) is used alone, a metal ruthenium thin film, a ruthenium oxide thin film, a ruthenium nitride thin film, a ruthenium oxynitride thin film, etc. are obtained. Furthermore, when used in combination with other metal materials, a ruthenium-containing composite thin film can be obtained. For example, when used in combination with a strontium material, a SrRuO 3 thin film can be obtained. Examples of the strontium material include bis(dipivaloylmethanato)strontium, diethoxystrontium, bis(1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentanedionato)strontium, bis( Examples include pentamethylcyclopentadienyl) strontium and bis(triisopropylcyclopentadienyl) strontium. Furthermore, it is also possible to obtain a ruthenium-containing composite film containing transition metals such as platinum, iridium, and rhodium, and typical elements such as silicon and aluminum. Furthermore, when producing a ruthenium-containing composite thin film by the CVD method or the ALD method, the ruthenium complex (1) and other metal materials may be supplied into the reaction chamber separately or may be supplied after mixing. .

本発明のルテニウム含有薄膜を構成部材として用いることにより、記憶容量や応答性を向上させた高性能な半導体デバイスを製造することが出来る。半導体デバイスとしてはDRAM、FeRAM、ReRAMなどの半導体記憶装置や電界効果トランジスタなどを例示することが出来る。これらの構成部材としてはキャパシタ電極、ゲート電極、銅配線ライナー、配線などを例示することが出来る。 By using the ruthenium-containing thin film of the present invention as a component, a high-performance semiconductor device with improved storage capacity and responsiveness can be manufactured. Examples of semiconductor devices include semiconductor storage devices such as DRAM, FeRAM, and ReRAM, and field effect transistors. Examples of these components include capacitor electrodes, gate electrodes, copper wiring liners, and wiring.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

参考例1 Reference example 1

アルゴン雰囲気下で、臭化リチウム28.0g(0.32mol)のテトラヒドロフラン400mL溶液に、20℃で1-ペンテン-3-オン25.0g(0.30mol)、トリエチルアミン33.0g(0.33mol)、クロロトリメチルシラン36.0g(0.33mol)を加えた。20℃で72時間攪拌した後、溶媒を減圧下で留去した。残った黄色液体にヘキサン150mLを加えて室温で激しく撹拌した。生成した懸濁液をろ過した後、ろ液から溶媒を減圧留去した。残った黄色液体を減圧蒸留(加熱温度70℃/留出温度57℃/背圧1800Pa)することにより、(3-トリメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン(3-14)を透明液体として得た(3.20g,収率7%)。
H-NMR(400MHz,CDCl,δ)
6.13-6.21(m,1H),5.21-5.26(m,1H),4.85-4.95(m,2H),1.63-1.65(m,3H),0.215(s,9H).。
Under an argon atmosphere, 25.0 g (0.30 mol) of 1-penten-3-one and 33.0 g (0.33 mol) of triethylamine were added to a solution of 28.0 g (0.32 mol) of lithium bromide in 400 mL of tetrahydrofuran at 20°C. , 36.0 g (0.33 mol) of chlorotrimethylsilane were added. After stirring at 20°C for 72 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure. 150 mL of hexane was added to the remaining yellow liquid, and the mixture was vigorously stirred at room temperature. After filtering the resulting suspension, the solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure. By distilling the remaining yellow liquid under reduced pressure (heating temperature 70°C/distillation temperature 57°C/back pressure 1800 Pa), (3-trimethylsilyloxy)pent-1,3-diene (3-14) was obtained as a transparent liquid. (3.20 g, yield 7%).
1H -NMR (400MHz, CDCl 3 , δ)
6.13-6.21 (m, 1H), 5.21-5.26 (m, 1H), 4.85-4.95 (m, 2H), 1.63-1.65 (m, 3H) ), 0.215 (s, 9H). .

参考例2 Reference example 2

アルゴン雰囲気下で、ドデカカルボニル三ルテニウム5.00g(7.82mmol)のトルエン150mL懸濁液に、20℃で1,3-シクロヘキサジエン10.0g(125mmol)を加えた。80℃で48時間攪拌した後、溶媒を減圧下で留去した。残った黄色固体を減圧蒸留(加熱温度100℃/背圧32Pa)することにより、トリカルボニル(η-シクロヘキサ-1,3-ジエン)ルテニウムを黄色液体として得た(0.32g,収率5%)。
H-NMR(400MHz,C,δ)
4.78-4.81(m,2H),2.82-2.85(m,2H),1.38-1.46(m,4H).。
Under an argon atmosphere, 10.0 g (125 mmol) of 1,3-cyclohexadiene was added to a suspension of 5.00 g (7.82 mmol) of dodecacarbonyltriruthenium in 150 mL of toluene at 20°C. After stirring at 80° C. for 48 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure. The remaining yellow solid was distilled under reduced pressure (heating temperature 100°C/back pressure 32 Pa) to obtain tricarbonyl(η 4 -cyclohexa-1,3-diene)ruthenium as a yellow liquid (0.32 g, yield 5). %).
1H -NMR (400MHz, C 6 D 6 , δ)
4.78-4.81 (m, 2H), 2.82-2.85 (m, 2H), 1.38-1.46 (m, 4H). .

実施例1 Example 1

アルゴン雰囲気下で、ドデカカルボニル三ルテニウム10.0g(15.6mmol)のトルエン500mL懸濁液に、20℃で(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン(3-2)36.0g(253mmol)を加えた。80℃で70時間攪拌した後、溶媒を減圧下で留去した。残った黄色固体を減圧蒸留(加熱温度100℃/背圧77Pa)することにより、トリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を黄色液体として得た(3.40g,収率21%)。
H-NMR(400MHz,C,δ)
4.95-5.00(m,1H),2.02-2.04(m,1H),1.17-1.20(m,1H),0.44-0.45(m,1H),0.045(s,9H),―0.41(m,1H).。
Under an argon atmosphere, 36.0 g (2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene (3-2) (36.0 g (2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene (3-2) ( 253 mmol) was added. After stirring at 80° C. for 70 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure. By distilling the remaining yellow solid under reduced pressure (heating temperature 100°C/back pressure 77 Pa), tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) was converted into a yellow liquid. (3.40 g, yield 21%).
1H -NMR (400MHz, C 6 D 6 , δ)
4.95-5.00 (m, 1H), 2.02-2.04 (m, 1H), 1.17-1.20 (m, 1H), 0.44-0.45 (m, 1H) ), 0.045 (s, 9H), -0.41 (m, 1H). .

実施例2 Example 2

アルゴン雰囲気下で、ドデカカルボニル三ルテニウム1.00g(1.56mmol)のトルエン50mL懸濁液に、20℃で、参考例1で合成した(3-トリメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン(3-14)3.18g(20.3mmol)を加えた。80℃で84時間攪拌した後、溶媒を減圧下で留去した。残った黄色固体を減圧蒸留(加熱温度80℃/背圧40Pa)することにより、トリカルボニル[η-(3-トリメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-14)を黄色液体として得た(150mg,収率9%)。
H-NMR(400MHz,C,δ)
4.74-4.78(m,1H),1.60-1.62(m,1H),1.47-1.49(m,3H),1.12-1.15(m,1H),0.068(s,9H),―0.39(m,1H).。
Under an argon atmosphere, (3-trimethylsilyloxy)penta-1,3-diene (3 -14) 3.18g (20.3mmol) was added. After stirring at 80° C. for 84 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure. By distilling the remaining yellow solid under reduced pressure (heating temperature 80°C/back pressure 40 Pa), tricarbonyl[η 4 -(3-trimethylsilyloxy)penta-1,3-diene]ruthenium (1-14) is converted into a yellow liquid. (150 mg, yield 9%).
1H -NMR (400MHz, C 6 D 6 , δ)
4.74-4.78 (m, 1H), 1.60-1.62 (m, 1H), 1.47-1.49 (m, 3H), 1.12-1.15 (m, 1H) ), 0.068 (s, 9H), -0.39 (m, 1H). .

実施例3 Example 3

アルゴン雰囲気下で、ドデカカルボニル三ルテニウム1.00g(1.56mmol)のトルエン50mL懸濁液に、20℃で(2-トリメチルシリルオキシ)シクロヘキサ-1,3-ジエン(3-134)5.00g(29.7mmol)を加えた。80℃で48時間攪拌した後、溶媒を減圧下で留去した。残った黄色固体を減圧蒸留(加熱温度80℃/背圧43Pa)することにより、トリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)シクロヘキサ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-134)を黄色液体として得た(400mg,収率23%)。
H-NMR(400MHz,C,δ)
5.04-5.06(m,1H),3.36-3.39(m,1H),2.48-2.51(m,1H),1.60-1.65(m,2H),1.34-1.38(m,2H),0.048(s,9H).。
Under an argon atmosphere, 5.00 g (2-trimethylsilyloxy)cyclohexa-1,3-diene (3-134) was added to a suspension of 1.00 g (1.56 mmol) dodecacarbonyltriruthenium in 50 mL toluene at 20°C 29.7 mmol) was added. After stirring at 80° C. for 48 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure. By distilling the remaining yellow solid under reduced pressure (heating temperature 80°C/back pressure 43 Pa), tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)cyclohexa-1,3-diene]ruthenium (1-134) was converted into a yellow liquid. (400 mg, yield 23%).
1H -NMR (400MHz, C 6 D 6 , δ)
5.04-5.06 (m, 1H), 3.36-3.39 (m, 1H), 2.48-2.51 (m, 1H), 1.60-1.65 (m, 2H) ), 1.34-1.38 (m, 2H), 0.048 (s, 9H). .

評価例1
トリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)の熱分析。
Evaluation example 1
Thermal analysis of tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2).

サンプルとして、実施例1で得たトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を、示差走査熱量測定(DSC)で7.8mg用いた。
アルゴン雰囲気の密閉容器中で昇温速度10℃/minで測定したDSCの結果を図1に示した。DSC曲線で、174℃の熱分解開始温度が観測された。
As a sample, 7.8 mg of tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) obtained in Example 1 was used by differential scanning calorimetry (DSC). .
FIG. 1 shows the results of DSC, which was measured in a closed container in an argon atmosphere at a temperature increase rate of 10° C./min. A thermal decomposition onset temperature of 174° C. was observed in the DSC curve.

評価例2
トリカルボニル[η-(3-トリメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-14)の熱分析。
Evaluation example 2
Thermal analysis of tricarbonyl[η 4 -(3-trimethylsilyloxy)penta-1,3-diene]ruthenium (1-14).

サンプルとして、実施例2で得たトリカルボニル[η-(3-トリメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-14)を、示差走査熱量測定(DSC)で3.6mg用いた。
アルゴン雰囲気の密閉容器中で昇温速度10℃/minで測定したDSCの結果を図2に示した。DSC曲線で、157℃の熱分解開始温度が観測された。
As a sample, 3.6 mg of tricarbonyl[η 4 -(3-trimethylsilyloxy)penta-1,3-diene]ruthenium (1-14) obtained in Example 2 was used in differential scanning calorimetry (DSC). .
FIG. 2 shows the results of DSC, which was measured in a closed container in an argon atmosphere at a temperature increase rate of 10° C./min. A thermal decomposition onset temperature of 157° C. was observed in the DSC curve.

評価例3
トリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)シクロヘキサ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-134)の熱分析。
Evaluation example 3
Thermal analysis of tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)cyclohexa-1,3-diene]ruthenium (1-134).

サンプルとして、実施例3で得たトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)シクロヘキサ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-134)を、示差走査熱量測定(DSC)で4.0mg用いた。
アルゴン雰囲気の密閉容器中で昇温速度10℃/minで測定したDSCの結果を図3に示した。DSC曲線で、119℃の熱分解開始温度が観測された。
As a sample, 4.0 mg of tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)cyclohexa-1,3-diene]ruthenium (1-134) obtained in Example 3 was used in differential scanning calorimetry (DSC). .
FIG. 3 shows the results of DSC, which was measured in a closed container in an argon atmosphere at a temperature increase rate of 10° C./min. A thermal decomposition onset temperature of 119° C. was observed in the DSC curve.

評価例1~3の結果から、本発明のルテニウム錯体(1)が200℃周辺の低温成膜用材料として有望なことが分かる。 The results of Evaluation Examples 1 to 3 show that the ruthenium complex (1) of the present invention is promising as a material for low-temperature film formation around 200°C.

比較例1
トリカルボニル(η-シクロヘキサ-1,3-ジエン)ルテニウムの熱分析。
Comparative example 1
Thermal analysis of tricarbonyl(η 4 -cyclohexa-1,3-diene)ruthenium.

サンプルとして、参考例2で得たトリカルボニル(η-シクロヘキサ-1,3-ジエン)ルテニウムを、示差走査熱量測定(DSC)で5.2mg用いた。
アルゴン雰囲気の密閉容器中で昇温速度10℃/minで測定したDSCの結果を図4に示した。DSC曲線で、162℃の熱分解開始温度が観測された。
評価例3と比較例1の結果から、シリルオキシ基をη-ジエン配位子に導入することで熱分解開始温度が下がり、本発明のルテニウム錯体(1)が更に低温成膜用材料として有望なことが分かる。
As a sample, 5.2 mg of tricarbonyl(η 4 -cyclohexa-1,3-diene)ruthenium obtained in Reference Example 2 was measured by differential scanning calorimetry (DSC).
FIG. 4 shows the results of DSC, which was measured in a closed container in an argon atmosphere at a temperature increase rate of 10° C./min. A thermal decomposition onset temperature of 162° C. was observed in the DSC curve.
From the results of Evaluation Example 3 and Comparative Example 1, introducing a silyloxy group into the η 4 -diene ligand lowers the thermal decomposition initiation temperature, and the ruthenium complex (1) of the present invention is even more promising as a material for low-temperature film formation. I understand that.

還元性ガスを用いたルテニウム含有薄膜の製造例(比較例2~4及び実施例4~7)。 Examples of manufacturing ruthenium-containing thin films using reducing gas (Comparative Examples 2 to 4 and Examples 4 to 7).

比較例2
公知材料を用いた、Si基板上へのルテニウム含有薄膜作製例。
国際公開2021/153639号に記載の方法で製造したトリカルボニル(η-メチレン-1,3-プロパンジイル)ルテニウムを公知材料に用い、反応剤にアンモニアを用いて、Si基板上に、基板温度200℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は表1に示す通りであり、その他の条件は以下の通りである。
材料容器温度30℃、材料容器内全圧:40.0kPa、キャリアガス流量:10sccm、アンモニアガス流量:50sccm、希釈ガス流量:40sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線は検出されなかった。
Comparative example 2
An example of producing a ruthenium-containing thin film on a Si substrate using a known material.
Using tricarbonyl (η 4 -methylene-1,3-propanediyl)ruthenium produced by the method described in International Publication No. 2021/153639 as a known material and using ammonia as a reactant, it was deposited on a Si substrate at the substrate temperature. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at 200°C. FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as shown in Table 1, and other conditions are as follows.
Material container temperature: 30° C., total pressure inside the material container: 40.0 kPa, carrier gas flow rate: 10 sccm, ammonia gas flow rate: 50 sccm, diluent gas flow rate: 40 sccm, carrier gas and diluent gas: argon.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were not detected.

比較例3
公知材料を用いた、Si基板上へのルテニウム含有薄膜作製例。
国際公開2021/153639号に記載の方法で製造したトリカルボニル(η-メチレン-1,3-プロパンジイル)ルテニウムを公知材料に用い、反応剤にアンモニアを用いて、Si基板上に、基板温度250℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は表1に示す通りであり、その他の条件は比較例2と同様である。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は4.7nmであった。
Comparative example 3
An example of producing a ruthenium-containing thin film on a Si substrate using a known material.
Using tricarbonyl (η 4 -methylene-1,3-propanediyl)ruthenium produced by the method described in International Publication No. 2021/153639 as a known material and using ammonia as a reactant, it was deposited on a Si substrate at the substrate temperature. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at 250°C. FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as shown in Table 1, and the other conditions are the same as in Comparative Example 2.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 4.7 nm.

比較例4
公知材料を用いた、SiO基板上へのルテニウム含有薄膜作製例。
国際公開2021/153639号に記載の方法で製造したトリカルボニル(η-メチレン-1,3-プロパンジイル)ルテニウムを公知材料に用い、反応剤に水素を用いて、SiO基板上に、基板温度200℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は表1に示す通りであり、その他の条件は以下の通りである。
材料容器温度30℃、材料容器内全圧:40.0kPa、キャリアガス流量:10sccm、水素ガス流量:4sccm、希釈ガス流量:86sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線は検出されなかった。
Comparative example 4
An example of producing a ruthenium-containing thin film on a SiO 2 substrate using a known material.
Using tricarbonyl (η 4 -methylene-1,3-propanediyl)ruthenium produced by the method described in International Publication No. 2021/153639 as a known material and using hydrogen as a reactant, a substrate was formed on a SiO 2 substrate. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a temperature of 200°C. FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as shown in Table 1, and other conditions are as follows.
Material container temperature: 30° C., total pressure inside the material container: 40.0 kPa, carrier gas flow rate: 10 sccm, hydrogen gas flow rate: 4 sccm, diluent gas flow rate: 86 sccm, carrier gas and diluent gas: argon.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were not detected.

実施例4
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にアンモニアを用いて、Si基板上に、基板温度200℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 4
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and ammonia as a reactant, on a Si substrate, A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 200°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は表1に示す通りであり、その他の条件は以下の通りである。
材料容器温度50℃、材料容器内全圧:26.7kPa、キャリアガス流量:10sccm、アンモニアガス流量:50sccm、希釈ガス流量:40sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は9.3nmであった。
FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as shown in Table 1, and other conditions are as follows.
Material container temperature: 50° C., total pressure inside the material container: 26.7 kPa, carrier gas flow rate: 10 sccm, ammonia gas flow rate: 50 sccm, dilution gas flow rate: 40 sccm, carrier gas and dilution gas: argon.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 9.3 nm.

実施例5
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にアンモニアを用いて、Si基板上に、基板温度250℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 5
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and ammonia as a reactant, on a Si substrate, A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 250°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は表1に示す通りであり、その他の条件は実施例4の通りである。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は29.8nmであった。
FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as shown in Table 1, and the other conditions are as in Example 4.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 29.8 nm.

実施例6
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤に水素を用いて、SiO基板上に、基板温度200℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 6
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and hydrogen as a reactant, it was deposited on a SiO 2 substrate. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 200°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は表1に示す通りであり、その他の条件は以下の通りである。
材料容器温度50℃、材料容器内全圧:26.7kPa、キャリアガス流量:10sccm、水素ガス流量:4sccm、希釈ガス流量:86sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は9.3nmであった。
FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as shown in Table 1, and other conditions are as follows.
Material container temperature: 50° C., total pressure inside the material container: 26.7 kPa, carrier gas flow rate: 10 sccm, hydrogen gas flow rate: 4 sccm, diluent gas flow rate: 86 sccm, carrier gas and diluent gas: argon.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 9.3 nm.

実施例7
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にギ酸を用いて、Cu基板上に、基板温度250℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 7
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and formic acid as a reactant, on a Cu substrate, A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 250°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は表1に示す通りであり、その他の条件は以下の通りである。
材料容器温度50℃、材料容器内全圧:26.7kPa、キャリアガス流量:10sccm、ギ酸ガス流量:3sccm、希釈ガス流量:87sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は22.3nmであった。
FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as shown in Table 1, and other conditions are as follows.
Material container temperature: 50° C., total pressure inside the material container: 26.7 kPa, carrier gas flow rate: 10 sccm, formic acid gas flow rate: 3 sccm, diluent gas flow rate: 87 sccm, carrier gas and diluent gas: argon.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 22.3 nm.

以上の実施例4~7により、本発明のルテニウム錯体(1)は、200℃周辺の低温かつ還元性ガス条件下において、ルテニウム含有薄膜を作製可能な材料であることが分かる。また、比較例2~4と実施例4~7との比較から、カルボニル配位子を3つ有する共通性があるにもかかわらず、公知材料よりも本発明のルテニウム錯体(1)の方がより低温で成膜可能な材料であることが分かる。 From the above Examples 4 to 7, it can be seen that the ruthenium complex (1) of the present invention is a material capable of producing a ruthenium-containing thin film at a low temperature around 200° C. and under reducing gas conditions. Furthermore, from a comparison between Comparative Examples 2 to 4 and Examples 4 to 7, the ruthenium complex (1) of the present invention is better than the known materials despite having three carbonyl ligands in common. It can be seen that this is a material that can be formed into a film at a lower temperature.

参考例3 Reference example 3

アルゴン雰囲気下で、臭化リチウム3.7g(0.043mol)のテトラヒドロフラン30mL溶液に、20℃で1-ペンテン-3-オン1.8g(0.021mol)、トリエチルアミン3.3g(0.032mol)、クロロ(イソプロピル)ジメチルシラン4.4g(0.032mol)を加えた。20℃で16時間攪拌した後、溶媒を減圧下で留去した。残った黄色液体にヘキサン30mLを加えて室温で激しく撹拌した。生成した懸濁液をろ過した後、ろ液から溶媒を減圧留去した。残った黄色液体を減圧蒸留(加熱温度90℃/留出温度76-78℃/背圧2000Pa)することにより、(3-イソプロピルジメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン(3-17)を無色液体として得た
(1.85g,収率47%)。
H-NMR(400MHz,C,δ)
6.10-6.19(m,1H),5.40-5.45(m,1H),4.90-4.94(m,1H),4.70-4.80(m,1H),1.60(d,J=6.8Hz,3H),0.70-1.10(m,7H),0.13(s,6H).。
Under an argon atmosphere, 1.8 g (0.021 mol) of 1-penten-3-one and 3.3 g (0.032 mol) of triethylamine were added to a solution of 3.7 g (0.043 mol) of lithium bromide in 30 mL of tetrahydrofuran at 20°C. , 4.4 g (0.032 mol) of chloro(isopropyl)dimethylsilane were added. After stirring at 20° C. for 16 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure. 30 mL of hexane was added to the remaining yellow liquid, and the mixture was vigorously stirred at room temperature. After filtering the resulting suspension, the solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure. By distilling the remaining yellow liquid under reduced pressure (heating temperature 90°C/distillation temperature 76-78°C/back pressure 2000Pa), (3-isopropyldimethylsilyloxy)pent-1,3-diene (3-17) was obtained. Obtained as a colorless liquid (1.85 g, yield 47%).
1H -NMR (400MHz, C 6 D 6 , δ)
6.10-6.19 (m, 1H), 5.40-5.45 (m, 1H), 4.90-4.94 (m, 1H), 4.70-4.80 (m, 1H) ), 1.60 (d, J=6.8Hz, 3H), 0.70-1.10 (m, 7H), 0.13 (s, 6H). .

実施例8 Example 8

アルゴン雰囲気下で、ドデカカルボニル三ルテニウム1.00g(1.56mmol)のトルエン50mL懸濁液に、20℃で、参考例3で合成した(3-イソプロピルジメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン(3-17)1.85g(10.0mmol)を加えた。80℃で48時間攪拌した後、溶媒を減圧下で留去した。残った黄色固体を減圧蒸留(加熱温度120℃/背圧19Pa)することにより、トリカルボニル[η-(3-イソプロピルジメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-17)を黄色液体として得た(70mg,収率4%)。
H-NMR(400MHz,C,δ)
4.74-4.80(m,1H),1.49(d,J=6.4Hz,3H),1.13-1.17(m,1H),1.07-1.13(m,1H),0.68-0.94(m,7H),0.065(m,6H),―0.38(m,1H).。
Under an argon atmosphere, the (3-isopropyldimethylsilyloxy)penta-1,3-diene synthesized in Reference Example 3 was added to a suspension of 1.00 g (1.56 mmol) of dodecacarbonyltriruthenium in 50 mL of toluene at 20°C. (3-17) 1.85 g (10.0 mmol) was added. After stirring at 80° C. for 48 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure. By distilling the remaining yellow solid under reduced pressure (heating temperature 120°C/back pressure 19 Pa), tricarbonyl[η 4 -(3-isopropyldimethylsilyloxy)pent-1,3-diene]ruthenium (1-17) was obtained. Obtained as a yellow liquid (70 mg, yield 4%).
1H -NMR (400MHz, C 6 D 6 , δ)
4.74-4.80 (m, 1H), 1.49 (d, J=6.4Hz, 3H), 1.13-1.17 (m, 1H), 1.07-1.13 (m , 1H), 0.68-0.94 (m, 7H), 0.065 (m, 6H), -0.38 (m, 1H). .

参考例4 Reference example 4

アルゴン雰囲気下で、リチウムジイソプロピルアミドのテトラヒドロフラン10mL(2mol/L,0.020mol)溶液に、-70℃で2-シクロヘキセン-1-オン1.48g(0.015mol)のテトラヒドロフラン10mL溶液、次いでクロロ(エチル)ジメチルシラン1.89g(0.015mol)のテトラヒドロフラン10mL溶液を加えた。反応溶液を-70℃で30分間攪拌した後、20℃で16時間攪拌した。溶媒を減圧下で留去した後、残った黄色液体にヘキサン30mLを加えて室温で激しく撹拌した。生成した懸濁液をろ過した後、ろ液から溶媒を減圧留去した。残った黄色液体を減圧蒸留(加熱温度85℃/留出温度68-69℃/背圧400Pa)することにより、(2-エチルジメチルシリルオキシ)シクロヘキサ-1,3-ジエン(3-135)を無色液体として得た(2.27g,収率81%)。
H-NMR(400MHz,C,δ)
5.88-5.91(m,1H),5.68-5.73(m,1H),4.91-4.94(m,1H),2.02-2.14(m,2H),1.85-1.99(m,2H),0.98(t,J=8.0Hz,3H),0.63(q,J=8.0Hz,2H),0.16(s,6H).。
Under an argon atmosphere, a solution of 1.48 g (0.015 mol) of 2-cyclohexen-1-one in 10 mL of tetrahydrofuran was added at -70°C to a solution of lithium diisopropylamide in 10 mL (2 mol/L, 0.020 mol) of tetrahydrofuran, and then chloro( A solution of 1.89 g (0.015 mol) of dimethylsilane in 10 mL of tetrahydrofuran was added. The reaction solution was stirred at -70°C for 30 minutes and then at 20°C for 16 hours. After distilling off the solvent under reduced pressure, 30 mL of hexane was added to the remaining yellow liquid, and the mixture was vigorously stirred at room temperature. After filtering the resulting suspension, the solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure. By distilling the remaining yellow liquid under reduced pressure (heating temperature 85°C/distillation temperature 68-69°C/back pressure 400Pa), (2-ethyldimethylsilyloxy)cyclohexa-1,3-diene (3-135) was obtained. Obtained as a colorless liquid (2.27 g, yield 81%).
1H -NMR (400MHz, C 6 D 6 , δ)
5.88-5.91 (m, 1H), 5.68-5.73 (m, 1H), 4.91-4.94 (m, 1H), 2.02-2.14 (m, 2H) ), 1.85-1.99 (m, 2H), 0.98 (t, J = 8.0Hz, 3H), 0.63 (q, J = 8.0Hz, 2H), 0.16 (s , 6H). .

実施例9 Example 9

アルゴン雰囲気下で、ドデカカルボニル三ルテニウム1.00g(1.56mmol)のトルエン50mL懸濁液に、20℃で、参考例4で合成した(2-エチルジメチルシリルオキシ)シクロヘキサ-1,3-ジエン(3-135)2.27g(12.4mmol)を加えた。80℃で48時間攪拌した後、溶媒を減圧下で留去した。残った黄色固体を減圧蒸留(加熱温度100℃/背圧21Pa)することにより、トリカルボニル[η-(2-エチルジメチルシリルオキシ)シクロヘキサ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-135)を黄色液体として得た(90mg,収率5%)。
H-NMR(400MHz,C,δ)
5.06-5.10(m,1H),3.36-3.41(m,1H),2.48-2.52(m,1H),1.50-1.70(m,2H),1.30-1.50(m,2H),0.85(t,J=8.0Hz,3H),0.49(q,J=8.0Hz,2H),0.043(s,6H).。
Under an argon atmosphere, the (2-ethyldimethylsilyloxy)cyclohexa-1,3-diene synthesized in Reference Example 4 was added to a suspension of 1.00 g (1.56 mmol) of dodecacarbonyltriruthenium in 50 mL of toluene at 20°C. 2.27 g (12.4 mmol) of (3-135) was added. After stirring at 80° C. for 48 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure. By distilling the remaining yellow solid under reduced pressure (heating temperature 100°C/back pressure 21 Pa), tricarbonyl[η 4 -(2-ethyldimethylsilyloxy)cyclohexa-1,3-diene]ruthenium (1-135) was obtained. Obtained as a yellow liquid (90 mg, 5% yield).
1H -NMR (400MHz, C 6 D 6 , δ)
5.06-5.10 (m, 1H), 3.36-3.41 (m, 1H), 2.48-2.52 (m, 1H), 1.50-1.70 (m, 2H) ), 1.30-1.50 (m, 2H), 0.85 (t, J = 8.0Hz, 3H), 0.49 (q, J = 8.0Hz, 2H), 0.043 (s , 6H). .

評価例4
トリカルボニル[η-(3-イソプロピルジメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-17)の熱分析。
Evaluation example 4
Thermal analysis of tricarbonyl[η 4 -(3-isopropyldimethylsilyloxy)penta-1,3-diene]ruthenium (1-17).

サンプルとして、実施例8で得たトリカルボニル[η-(3-イソプロピルジメチルシリルオキシ)ペンタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-17)を、示差走査熱量測定(DSC)で3.8mg用いた。
アルゴン雰囲気の密閉容器中で昇温速度10℃/minで測定したDSCの結果を図6に示した。DSC曲線で、170℃の熱分解開始温度が観測された。
As a sample, 3.8 mg of tricarbonyl[η 4 -(3-isopropyldimethylsilyloxy)penta-1,3-diene]ruthenium (1-17) obtained in Example 8 was measured by differential scanning calorimetry (DSC). Using.
FIG. 6 shows the results of DSC, which was measured in a closed container in an argon atmosphere at a temperature increase rate of 10° C./min. A thermal decomposition onset temperature of 170° C. was observed in the DSC curve.

実施例10
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にアンモニアを用いて、SiO基板上に、基板温度250℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 10
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and ammonia as a reactant, it was deposited on a SiO 2 substrate. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 250°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は以下の通りである。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as follows.

材料容器温度15℃、材料容器内全圧:6.7kPa、キャリアガス流量:20sccm、アンモニアガス流量:50sccm、希釈ガス流量:30sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン、成膜時間:30分。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は16.3nmであった。
Material container temperature: 15° C., total pressure inside the material container: 6.7 kPa, carrier gas flow rate: 20 sccm, ammonia gas flow rate: 50 sccm, diluent gas flow rate: 30 sccm, carrier gas and diluent gas: argon, film formation time: 30 minutes.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 16.3 nm.

作製した薄膜の表面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したところ、自乗平均面粗さ(RMS)1.14nmを持つ極めて表面平滑性の高い薄膜が生成していることが分かった。得られたAFM像を図7に示す。 When the surface of the produced thin film was observed using an atomic force microscope (AFM), it was found that a thin film with extremely high surface smoothness with a root mean square roughness (RMS) of 1.14 nm was formed. The obtained AFM image is shown in FIG.

実施例11
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にギ酸を用いて、SiO基板上に、基板温度250℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 11
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and formic acid as a reactant, it was deposited on a SiO 2 substrate. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 250°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は以下の通りである。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as follows.

材料容器温度15℃、材料容器内全圧:6.7kPa、キャリアガス流量:20sccm、ギ酸ガス流量:3sccm、希釈ガス流量:57sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン、成膜時間:30分。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は12.8nmであった。
Material container temperature: 15° C., total pressure inside the material container: 6.7 kPa, carrier gas flow rate: 20 sccm, formic acid gas flow rate: 3 sccm, diluent gas flow rate: 57 sccm, carrier gas and diluent gas: argon, film formation time: 30 minutes.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 12.8 nm.

作製した薄膜の表面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したところ、自乗平均面粗さ(RMS)1.24nmを持つ極めて表面平滑性の高い薄膜が生成していることが分かった。得られたAFM像を図8に示す。 When the surface of the produced thin film was observed using an atomic force microscope (AFM), it was found that a thin film with extremely high surface smoothness with a root mean square roughness (RMS) of 1.24 nm was formed. The obtained AFM image is shown in FIG.

実施例12
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にアンモニアを用いて、SiO基板上に、基板温度200℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 12
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and ammonia as a reactant, it was deposited on a SiO 2 substrate. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 200°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は以下の通りである。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as follows.

材料容器温度50℃、材料容器内全圧:26.7kPa、キャリアガス流量:10sccm、アンモニアガス流量:50sccm、希釈ガス流量:40sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン、成膜時間:90分。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は31.7nmであった。
Material container temperature: 50° C., total pressure inside the material container: 26.7 kPa, carrier gas flow rate: 10 sccm, ammonia gas flow rate: 50 sccm, diluent gas flow rate: 40 sccm, carrier gas and diluent gas: argon, film formation time: 90 minutes.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 31.7 nm.

作製した薄膜の表面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したところ、自乗平均面粗さ(RMS)1.37nmを持つ極めて表面平滑性の高い薄膜が生成していることが分かった。得られたAFM像を図9に示す。 When the surface of the produced thin film was observed using an atomic force microscope (AFM), it was found that a thin film with extremely high surface smoothness with a root mean square roughness (RMS) of 1.37 nm was formed. The obtained AFM image is shown in FIG.

実施例13
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にギ酸を用いて、SiO基板上に、基板温度200℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 13
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and formic acid as a reactant, it was deposited on a SiO 2 substrate. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 200°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は以下の通りである。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as follows.

材料容器温度50℃、材料容器内全圧:26.7kPa、キャリアガス流量:10sccm、ギ酸ガス流量:3sccm、希釈ガス流量:87sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン、成膜時間:360分。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は56.4nmであった。
Material container temperature: 50° C., total pressure inside the material container: 26.7 kPa, carrier gas flow rate: 10 sccm, formic acid gas flow rate: 3 sccm, diluent gas flow rate: 87 sccm, carrier gas and diluent gas: argon, film formation time: 360 minutes.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 56.4 nm.

作製した薄膜の表面を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察したところ、自乗平均面粗さ(RMS)0.93nmを持つ極めて表面平滑性の高い薄膜が生成していることが分かった。得られたAFM像を図10に示す。 When the surface of the produced thin film was observed using an atomic force microscope (AFM), it was found that a thin film with extremely high surface smoothness with a root mean square roughness (RMS) of 0.93 nm was formed. The obtained AFM image is shown in FIG.

実施例14
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にアンモニアと水素を用いて、SiO基板上に、基板温度250℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 14
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and ammonia and hydrogen as reactants, a SiO 2 substrate was prepared. A ruthenium-containing thin film was formed thereon by thermal CVD at a substrate temperature of 250°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は以下の通りである。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as follows.

材料容器温度15℃、材料容器内全圧:6.7kPa、キャリアガス流量:20sccm、アンモニアガス流量:60sccm、水素ガス流量:20sccm、希釈ガス流量:0sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン、成膜時間:65分、反応チャンバー全圧:300Pa。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は14.0nmであった。
Material container temperature: 15°C, total pressure inside the material container: 6.7 kPa, carrier gas flow rate: 20 sccm, ammonia gas flow rate: 60 sccm, hydrogen gas flow rate: 20 sccm, dilution gas flow rate: 0 sccm, carrier gas and dilution gas: argon, film formation Time: 65 minutes, reaction chamber total pressure: 300 Pa.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 14.0 nm.

実施例15
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にアンモニアと水素を用いて、SiO基板上に、基板温度250℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 15
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and ammonia and hydrogen as reactants, a SiO 2 substrate was prepared. A ruthenium-containing thin film was formed thereon by thermal CVD at a substrate temperature of 250°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は以下の通りである。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as follows.

材料容器温度15℃、材料容器内全圧:6.7kPa、キャリアガス流量:20sccm、アンモニアガス流量:40sccm、水素ガス流量:40sccm、希釈ガス流量:0sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン、成膜時間:65分、反応チャンバー全圧:300Pa。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は13.5nmであった。
Material container temperature: 15°C, total pressure inside the material container: 6.7 kPa, carrier gas flow rate: 20 sccm, ammonia gas flow rate: 40 sccm, hydrogen gas flow rate: 40 sccm, dilution gas flow rate: 0 sccm, carrier gas and dilution gas: argon, film formation Time: 65 minutes, reaction chamber total pressure: 300 Pa.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 13.5 nm.

実施例16
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤にアンモニアと水素を用いて、SiO基板上に、基板温度250℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 16
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and ammonia and hydrogen as reactants, a SiO 2 substrate was prepared. A ruthenium-containing thin film was formed thereon by thermal CVD at a substrate temperature of 250°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は以下の通りである。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as follows.

材料容器温度15℃、材料容器内全圧:6.7kPa、キャリアガス流量:20sccm、アンモニアガス流量:20sccm、水素ガス流量:60sccm、希釈ガス流量:0sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン、成膜時間:65分、反応チャンバー全圧:300Pa。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は13.1であった。
Material container temperature: 15°C, total pressure inside the material container: 6.7 kPa, carrier gas flow rate: 20 sccm, ammonia gas flow rate: 20 sccm, hydrogen gas flow rate: 60 sccm, dilution gas flow rate: 0 sccm, carrier gas and dilution gas: argon, film formation Time: 65 minutes, reaction chamber total pressure: 300 Pa.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 13.1.

実施例17
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤に水素を用いて、SiO基板上に、基板温度250℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 17
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and hydrogen as a reactant, it was deposited on a SiO 2 substrate. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 250°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は以下の通りである。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as follows.

材料容器温度15℃、材料容器内全圧:6.7kPa、キャリアガス流量:20sccm、水素ガス流量:90sccm、希釈ガス流量:0sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン、成膜時間:65分、反応チャンバー全圧:300Pa。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は13.1nmであった。
Material container temperature: 15°C, total pressure inside the material container: 6.7 kPa, carrier gas flow rate: 20 sccm, hydrogen gas flow rate: 90 sccm, diluent gas flow rate: 0 sccm, carrier gas and diluent gas: argon, film formation time: 65 minutes, reaction Chamber total pressure: 300Pa.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 13.1 nm.

実施例18
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を材料に用い、反応剤に水素を用いて、SiO基板上に、基板温度280℃で、ルテニウム含有薄膜を熱CVD法により作製した。
Example 18
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a material and hydrogen as a reactant, it was deposited on a SiO 2 substrate. A ruthenium-containing thin film was produced by thermal CVD at a substrate temperature of 280°C.

薄膜作製のために使用した装置の概略を図5に示した。成膜条件は以下の通りである。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the apparatus used for producing the thin film. The film forming conditions are as follows.

材料容器温度15℃、材料容器内全圧:6.7kPa、キャリアガス流量:20sccm、水素ガス流量:50sccm、希釈ガス流量:30sccm、キャリアガス及び希釈ガス:アルゴン、成膜時間:65分、反応チャンバー全圧:300Pa。
作製した薄膜を蛍光X線分析で確認したところ、ルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は17.4nmであった。
Material container temperature: 15°C, total pressure inside the material container: 6.7 kPa, carrier gas flow rate: 20 sccm, hydrogen gas flow rate: 50 sccm, diluent gas flow rate: 30 sccm, carrier gas and diluent gas: argon, film formation time: 65 minutes, reaction Chamber total pressure: 300Pa.
When the produced thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 17.4 nm.

実施例19
実施例1で製造したトリカルボニル[η-(2-トリメチルシリルオキシ)ブタ-1,3-ジエン]ルテニウム(1-2)を原料に用い、SiO基板上にALD法でルテニウム含有薄膜を製造した。薄膜作製のために使用した装置の概略を図11に示した。薄膜製造条件は以下の通りである。
Example 19
Using tricarbonyl[η 4 -(2-trimethylsilyloxy)buta-1,3-diene]ruthenium (1-2) produced in Example 1 as a raw material, a ruthenium-containing thin film was produced on a SiO 2 substrate by ALD method. did. FIG. 11 shows an outline of the apparatus used for producing the thin film. The thin film manufacturing conditions are as follows.

パージガス:アルゴン、還元性ガス:アンモニア、原料ガス:(1-2)、キャリアガス:アルゴン20sccm、材料容器温度:15℃、材料の蒸気圧:6.7kPaでバブリングにすることより気化した原料蒸気、基板温度:300℃、反応チャンバー全圧:1~300Paの条件において、以下の(a)~(h)からなる工程を1サイクルとして、100回、計50分繰り返した。
(a)パージアルゴンガス80sccm、原料ガスを含むキャリアアルゴンガス20sccmをチャンバー内に3秒間導入し、反応チャンバー圧力を300Paとして、基板表面に吸着させる。
(b)パージアルゴンガス、原料ガスを含むキャリアアルゴンガスの導入を停止し、4秒間チャンバー内を排気して、未反応ガス及び副生成物を除去する。
(c)パージアルゴンガス400sccmをチャンバー内に1秒間導入し、反応チャンバー圧力を昇圧する。
(d)パージアルゴンガス100sccmをチャンバー内に6秒間導入し、反応チャンバー圧力を300Paとする。
(e)パージアルゴンガスの導入を停止し、アンモニアガス100sccmを反応チャンバー内に10秒間導入する。
(f)アンモニアガスの導入を停止し、2秒間チャンバー内を排気して、未反応ガス及び副生成物を除去する。
(g)パージアルゴンガス400sccmをチャンバー内に1秒間導入し、反応チャンバー圧力を昇圧する。
(h)パージアルゴンガス100sccmをチャンバー内に3秒間導入し、反応チャンバー圧力を300Paとする。
Purge gas: argon, reducing gas: ammonia, raw material gas: (1-2), carrier gas: argon 20 sccm, material container temperature: 15°C, material vapor pressure: 6.7 kPa. Raw material vapor vaporized by bubbling. The following steps (a) to (h) were repeated 100 times as one cycle for a total of 50 minutes under the following conditions: substrate temperature: 300° C., reaction chamber total pressure: 1 to 300 Pa.
(a) 80 sccm of purge argon gas and 20 sccm of carrier argon gas containing source gas are introduced into the chamber for 3 seconds, the reaction chamber pressure is set to 300 Pa, and the gas is adsorbed onto the substrate surface.
(b) Stop introducing purge argon gas and carrier argon gas containing source gas, and evacuate the chamber for 4 seconds to remove unreacted gas and byproducts.
(c) Purge Argon gas at 400 sccm is introduced into the chamber for 1 second to increase the reaction chamber pressure.
(d) Purge Argon gas of 100 sccm is introduced into the chamber for 6 seconds, and the reaction chamber pressure is set to 300 Pa.
(e) Purge Stop introducing argon gas, and introduce 100 sccm of ammonia gas into the reaction chamber for 10 seconds.
(f) Stop introducing ammonia gas and evacuate the chamber for 2 seconds to remove unreacted gas and byproducts.
(g) Purging Argon gas at 400 sccm is introduced into the chamber for 1 second to increase the pressure in the reaction chamber.
(h) Purge Argon gas of 100 sccm is introduced into the chamber for 3 seconds, and the reaction chamber pressure is set to 300 Pa.

製造した薄膜を蛍光X線分析で確認したところルテニウムに基づく特性X線が検出された。検出されたX線の強度から算出したところ、膜厚は2.3nmであった。 When the manufactured thin film was confirmed by fluorescent X-ray analysis, characteristic X-rays based on ruthenium were detected. The film thickness was calculated from the intensity of the detected X-rays to be 2.3 nm.

1 材料容器
2 恒温槽
3 反応チャンバー
4 基板
5 反応ガス導入口
6 希釈ガス導入口
7 キャリアガス導入口
8 マスフローコントローラー
9 マスフローコントローラー
10 マスフローコントローラー
11 油回転式ポンプ
12 排気
1 Material container 2 Thermostatic chamber 3 Reaction chamber 4 Substrate 5 Reaction gas inlet 6 Dilution gas inlet 7 Carrier gas inlet 8 Mass flow controller 9 Mass flow controller 10 Mass flow controller 11 Oil rotary pump 12 Exhaust

Claims (11)

一般式(1)
(式中、R及びRは各々独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。R及びRは水素原子又は一体となって炭素数1~4のアルキレン基を形成する基を表す。R、R及びRは各々独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基又はアリル基を表す。)で示されるルテニウム錯体。
General formula (1)
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms together. A ruthenium complex represented by R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or an allyl group.
及びRが各々独立に、水素原子又はメチル基であり、R及びRが水素原子又は一体となって炭素数1~2のアルキレン基を形成する基であり、R、R及びRが各々独立に、炭素数1~4のアルキル基である、請求項1に記載のルテニウム錯体。 R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are hydrogen atoms or a group that together form an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, and R 5 , R The ruthenium complex according to claim 1, wherein 6 and R 7 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. 及びRが各々独立に、水素原子又はメチル基であり、R及びRが水素原子であり、R、R及びRが各々独立に、メチル基又はエチル基である、請求項1又は2に記載のルテニウム錯体。 R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are hydrogen atoms, and R 5 , R 6 and R 7 are each independently a methyl group or an ethyl group, The ruthenium complex according to claim 1 or 2. 一般式(2)
で示されるドデカカルボニル三ルテニウムと、一般式(3)
(式中、R及びRは各々独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。R及びRは水素原子又は一体となって炭素数1~4のアルキレン基を形成する基を表す。R、R及びRは各々独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基又はアリル基を表す。)で示されるシリルオキシジエンとを反応させる、一般式(1)
(式中、R及びRは各々独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。R及びRは水素原子又は一体となって炭素数1~4のアルキレン基を形成する基を表す。R、R及びRは各々独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基又はアリル基を表す。)で示されるルテニウム錯体の製造方法。
General formula (2)
Dodecacarbonyl triruthenium represented by and general formula (3)
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms together. represents a group to be formed. R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or an allyl group). , general formula (1)
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms together. R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or an allyl group.
及びRが各々独立に、水素原子又はメチル基であり、R及びRが水素原子又は一体となって炭素数1~2のアルキレン基を形成する基であり、R、R及びRが各々独立に、炭素数1~4のアルキル基である、請求項4に記載のルテニウム錯体の製造方法。 R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are hydrogen atoms or a group that together form an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, and R 5 , R 5. The method for producing a ruthenium complex according to claim 4, wherein 6 and R 7 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. 及びRが各々独立に、水素原子又はメチル基であり、R及びRが水素原子であり、R、R及びRが各々独立に、メチル基又はエチル基である、請求項4又は5に記載のルテニウム錯体の製造方法。 R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 are hydrogen atoms, and R 5 , R 6 and R 7 are each independently a methyl group or an ethyl group, A method for producing a ruthenium complex according to claim 4 or 5. 一般式(1)
(式中、R及びRは各々独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。R及びRは水素原子又は一体となって炭素数1~4のアルキレン基を形成する基を表す。R、R及びRは各々独立に、水素原子、炭素数1~4のアルキル基、ビニル基又はアリル基を表す。)で示されるルテニウム錯体を気化させ、該ルテニウム錯体を基板上で分解する、ルテニウム含有薄膜の製造方法。
General formula (1)
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R 3 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms together. R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group or an allyl group. A method for producing a ruthenium-containing thin film by decomposing a ruthenium complex on a substrate.
化学反応に基づく気相蒸着法によるルテニウム含有薄膜の作製方法である、請求項7に記載のルテニウム含有薄膜の製造方法。 The method for producing a ruthenium-containing thin film according to claim 7, which is a method for producing a ruthenium-containing thin film by a vapor phase deposition method based on a chemical reaction. 化学気相蒸着法によるルテニウム含有薄膜の作製方法である、請求項7又は8に記載のルテニウム含有薄膜の製造方法。 The method for producing a ruthenium-containing thin film according to claim 7 or 8, which is a method for producing a ruthenium-containing thin film by chemical vapor deposition. 還元性ガスを用いて分解することを特徴とする、請求項7又は8に記載のルテニウム含有薄膜の製造方法。 The method for producing a ruthenium-containing thin film according to claim 7 or 8, characterized in that the decomposition is performed using a reducing gas. ルテニウム含有薄膜が金属ルテニウム薄膜である請求項7又は8に記載のルテニウム含有薄膜の製造方法。 The method for producing a ruthenium-containing thin film according to claim 7 or 8, wherein the ruthenium-containing thin film is a metallic ruthenium thin film.
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