JP2526769B2 - 有機金錯体およびこれを用いた金薄膜の製造方法 - Google Patents
有機金錯体およびこれを用いた金薄膜の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な有機金錯体およ
びこれを用いた金薄膜の製造方法に関する。
びこれを用いた金薄膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】金の薄膜は、電気的特性、光
学特性、熱的安定性、化学的安定性、基板との密着性等
に優れているため、半導体素子の電極材料、フォトマス
クのパターン、光学素子のミラー用材料等に用いられて
いる。このような金薄膜の形成方法として、揮発性の金
化合物を使用した熱ＣＶＤ法が行われており、その蒸気
圧の高さから、Ｍｅ2Ａｕ(ＡｃＡｃ)、Ｍｅ2Ａｕ（ＨＦ
Ａ）あるいは Ｍｅ2Ａｕ(ＴＦＡ）のようなジメチル金
β−ジケトン錯体(ここで、ＡｃＡｃ、ＨＦＡ、ＴＦＡ
は、それぞれ、アセチルアセトナト、１,１,１−トリフ
ルオロ−２,４−ペンタンジオナト、 １,１,１−５,５,
５−ヘキサフルオロ−２，４−ペンタンジオナトを表わ
す）をＣＶＤソースとして使用することが提案されてい
る。
学特性、熱的安定性、化学的安定性、基板との密着性等
に優れているため、半導体素子の電極材料、フォトマス
クのパターン、光学素子のミラー用材料等に用いられて
いる。このような金薄膜の形成方法として、揮発性の金
化合物を使用した熱ＣＶＤ法が行われており、その蒸気
圧の高さから、Ｍｅ2Ａｕ(ＡｃＡｃ)、Ｍｅ2Ａｕ（ＨＦ
Ａ）あるいは Ｍｅ2Ａｕ(ＴＦＡ）のようなジメチル金
β−ジケトン錯体(ここで、ＡｃＡｃ、ＨＦＡ、ＴＦＡ
は、それぞれ、アセチルアセトナト、１,１,１−トリフ
ルオロ−２,４−ペンタンジオナト、 １,１,１−５,５,
５−ヘキサフルオロ−２，４−ペンタンジオナトを表わ
す）をＣＶＤソースとして使用することが提案されてい
る。
【０００３】また、半導体素子の高集積化にともない、
光ＣＶＤの手法による金属薄膜の形成技術が注目されて
いる。これは、金属元素を含有するガス状の原料化合物
を基板上に流し、紫外線レーザビーム等を照射して上記
化合物を基板上で分解し、基板上に微細な金属線を形成
するものであり、回路形成、配線の修正、故障解析等に
用いることができる。しかし、従来の有機金錯体は、上
記光ＣＶＤ法で使用されるエキシマレーザの波長領域で
ある２５０〜３５０ｎｍの吸収が小さく、充分な光分解
性が得られていない。たとえば、Ｍｅ2Ａu(ＡｃＡｃ)
は、ＸｅＦレーザ(波長：３５１ｎｍ)光を吸収しない。
このため、レーザＣＶＤを行なっても、金の析出は、実
質的に熱分解過程（レーザを基板に垂直に照射するなど
して照射を受けた部分を加熱することによる）を通して
のみ起こる。したがって、一般的にはその効率が悪く、
特に純粋な光分解過程を利用する場合には使用し得な
い。
光ＣＶＤの手法による金属薄膜の形成技術が注目されて
いる。これは、金属元素を含有するガス状の原料化合物
を基板上に流し、紫外線レーザビーム等を照射して上記
化合物を基板上で分解し、基板上に微細な金属線を形成
するものであり、回路形成、配線の修正、故障解析等に
用いることができる。しかし、従来の有機金錯体は、上
記光ＣＶＤ法で使用されるエキシマレーザの波長領域で
ある２５０〜３５０ｎｍの吸収が小さく、充分な光分解
性が得られていない。たとえば、Ｍｅ2Ａu(ＡｃＡｃ)
は、ＸｅＦレーザ(波長：３５１ｎｍ)光を吸収しない。
このため、レーザＣＶＤを行なっても、金の析出は、実
質的に熱分解過程（レーザを基板に垂直に照射するなど
して照射を受けた部分を加熱することによる）を通して
のみ起こる。したがって、一般的にはその効率が悪く、
特に純粋な光分解過程を利用する場合には使用し得な
い。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、新規な有機金錯体を開発する
ことにより、ＣＶＤ法の適用に適した高い蒸気圧を有
し、かつ２５０〜３５０ｎｍに大きなＵＶ吸収を有し、
ＵＶ照射により効率的に分解して金を析出する有機金錯
体を提供し、これを用いて金の薄膜、細線等を基板上に
堆積する方法を提供することを目的とする。
ことにより、ＣＶＤ法の適用に適した高い蒸気圧を有
し、かつ２５０〜３５０ｎｍに大きなＵＶ吸収を有し、
ＵＶ照射により効率的に分解して金を析出する有機金錯
体を提供し、これを用いて金の薄膜、細線等を基板上に
堆積する方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【問題解決に至る知見】本発明者らは、上記の目的を達
成するため、ジメチル金β−ジケトン錯体分子における
電子分布について検討した。そして、従来、キレート剤
としては知られていた ４,４,４−トリフルオロ−１−
（２−チエニル）−１,３−ブタンジオンおよび同様の
構造を有するβ−ジケトン化合物に着目し、これを使用
して新規なジメチル金錯体を形成し、得られたジメチル
金錯体がＣＶＤ法、特に光ＣＶＤ法の原料化合物として
優れた特徴を有することを見出し、本発明を完成するに
至った。
成するため、ジメチル金β−ジケトン錯体分子における
電子分布について検討した。そして、従来、キレート剤
としては知られていた ４,４,４−トリフルオロ−１−
（２−チエニル）−１,３−ブタンジオンおよび同様の
構造を有するβ−ジケトン化合物に着目し、これを使用
して新規なジメチル金錯体を形成し、得られたジメチル
金錯体がＣＶＤ法、特に光ＣＶＤ法の原料化合物として
優れた特徴を有することを見出し、本発明を完成するに
至った。
【０００６】
【発明の構成】本発明は、以下の式で表わされる有機金
錯体：
錯体：
【化２】 を提供することを目的とする。置換基Ｒは、エキシマレ
ーザの波長領域に大きなＵＶ吸収をもたらす芳香環であ
る２−チエニルおよび２−フリル基である。
ーザの波長領域に大きなＵＶ吸収をもたらす芳香環であ
る２−チエニルおよび２−フリル基である。
【０００７】本発明のジメチル金β−ジケトン錯体は、
たとえば、Ｍ. Ｇ. Ｍｉｌｅｓ, Ｇ.Ｅ. Ｇｌａｓｓ ａ
ｎｄ Ｒ. Ｓ. Ｔｏｂｉａｓ, Ｊ. Ａｍ. Ｃｈｅｍ. Ｓ
oc.,８８, ５７３８−５７４４(1966)に記載の方法に従
って製造したジメチル金ヒドロキシ錯体の水溶液に、過
剰のβ−ジケトンを滴下後、溶液のｐＨを４〜７に調整
して沈殿を生成させ、これを昇華精製することにより得
られる。β−ジケトンは、市販品によるかまたは既知の
方法にしたがって製造したものを使用することが可能で
ある。なお、発明の名称、特許請求の範囲および以下の
説明においては、薄膜、細線等の形状を問わず、厚みの
小さな金堆積物を「金薄膜」と言う。
たとえば、Ｍ. Ｇ. Ｍｉｌｅｓ, Ｇ.Ｅ. Ｇｌａｓｓ ａ
ｎｄ Ｒ. Ｓ. Ｔｏｂｉａｓ, Ｊ. Ａｍ. Ｃｈｅｍ. Ｓ
oc.,８８, ５７３８−５７４４(1966)に記載の方法に従
って製造したジメチル金ヒドロキシ錯体の水溶液に、過
剰のβ−ジケトンを滴下後、溶液のｐＨを４〜７に調整
して沈殿を生成させ、これを昇華精製することにより得
られる。β−ジケトンは、市販品によるかまたは既知の
方法にしたがって製造したものを使用することが可能で
ある。なお、発明の名称、特許請求の範囲および以下の
説明においては、薄膜、細線等の形状を問わず、厚みの
小さな金堆積物を「金薄膜」と言う。
【０００８】本発明の有機金錯体を用いて基板上に金を
析出させるには、熱、光、プラズマ等のＣＶＤ法のいず
れをも用いることができる。気化条件としては、気化温
度３０〜１６０℃が好ましい。３０℃未満では成膜速度
が遅く、１６０℃を超えると気化時の錯体の分解が問題
になる。気化圧力は、錯体の蒸気圧の面から２torr以下
が好ましい。キャリアーガスには、アルゴン、ヘリウ
ム、窒素、水素ガス等を単成分または混合ガスとして流
量１〜５０sccmで用いることができる。熱ＣＶＤにおい
ては、基板温度をチエニル体では１８０℃以上にフリル
体では１６０℃以上に加熱する。光、プラズマ等を用い
るＣＶＤではより低温の基板温度での金の析出が可能と
なる。光ＣＶＤでは通常用いられるエキシマレーザを使
用することができる。本発明の有機金錯体は熱分解過程
によらずに金を析出させることができるので、照射角な
どに特に制限はなく、純粋な光分解過程に使用すること
も可能である。本発明の有機金錯体では、現在市販され
ているエキシマレーザの全ての波長を使用することがで
きる。従来から使用されているＭｅ2Ａｕ(ＡｃＡｃ）等
では、ＸｅＦレーザの発振波長の３５１ｎｍにおける錯
体の吸収が弱く、この波長のレーザを成膜に使用するこ
とは困難であった。本発明の有機金錯体においては、こ
のＸｅＦレーザを使用することが可能である。この波長
の光はＡｒイオンレーザやＹＡＧレーザ等が持つような
熱的作用が小さく、またＡｒＦやＫｒＦレーザ等の遠紫
外線を持つような有機物の分解作用も小さい。そのため
本発明の有機金錯体を用いてＸｅＦレーザ等の光を作用
させることにより、紫外線や熱に弱いため従来は作製が
困難であった各種の樹脂等の表面への金膜の作製を提供
する。使用する装置その他の条件は、従来法にしたがっ
て適宜選択すればよい。
析出させるには、熱、光、プラズマ等のＣＶＤ法のいず
れをも用いることができる。気化条件としては、気化温
度３０〜１６０℃が好ましい。３０℃未満では成膜速度
が遅く、１６０℃を超えると気化時の錯体の分解が問題
になる。気化圧力は、錯体の蒸気圧の面から２torr以下
が好ましい。キャリアーガスには、アルゴン、ヘリウ
ム、窒素、水素ガス等を単成分または混合ガスとして流
量１〜５０sccmで用いることができる。熱ＣＶＤにおい
ては、基板温度をチエニル体では１８０℃以上にフリル
体では１６０℃以上に加熱する。光、プラズマ等を用い
るＣＶＤではより低温の基板温度での金の析出が可能と
なる。光ＣＶＤでは通常用いられるエキシマレーザを使
用することができる。本発明の有機金錯体は熱分解過程
によらずに金を析出させることができるので、照射角な
どに特に制限はなく、純粋な光分解過程に使用すること
も可能である。本発明の有機金錯体では、現在市販され
ているエキシマレーザの全ての波長を使用することがで
きる。従来から使用されているＭｅ2Ａｕ(ＡｃＡｃ）等
では、ＸｅＦレーザの発振波長の３５１ｎｍにおける錯
体の吸収が弱く、この波長のレーザを成膜に使用するこ
とは困難であった。本発明の有機金錯体においては、こ
のＸｅＦレーザを使用することが可能である。この波長
の光はＡｒイオンレーザやＹＡＧレーザ等が持つような
熱的作用が小さく、またＡｒＦやＫｒＦレーザ等の遠紫
外線を持つような有機物の分解作用も小さい。そのため
本発明の有機金錯体を用いてＸｅＦレーザ等の光を作用
させることにより、紫外線や熱に弱いため従来は作製が
困難であった各種の樹脂等の表面への金膜の作製を提供
する。使用する装置その他の条件は、従来法にしたがっ
て適宜選択すればよい。
【０００９】
【参考例１】［ジメチル金ヒドロキシ錯体の製造］Ｍｅ
2ＡｕＩ ５ｇを１３０ｍｌのｎ−ペンタンに溶解濃縮
し、これに、硝酸銀３.１６ｇを含有する０.００１Ｎ硝
酸溶液１００ｍｌを滴下した。充分に攪拌した後有機層
を除き、析出したヨウ化銀を濾過分離し、水酸化ナトリ
ウム１１ｇを添加、攪拌することによりジメチル金ヒド
ロキシ錯体水溶液を調製した。このようにして得られた
ジメチル金ヒドロキシ錯体を用いて、以下のβ−ジケト
ン錯体（以下、それぞれ、化合物１ａ、１ｂという）を
合成した。
2ＡｕＩ ５ｇを１３０ｍｌのｎ−ペンタンに溶解濃縮
し、これに、硝酸銀３.１６ｇを含有する０.００１Ｎ硝
酸溶液１００ｍｌを滴下した。充分に攪拌した後有機層
を除き、析出したヨウ化銀を濾過分離し、水酸化ナトリ
ウム１１ｇを添加、攪拌することによりジメチル金ヒド
ロキシ錯体水溶液を調製した。このようにして得られた
ジメチル金ヒドロキシ錯体を用いて、以下のβ−ジケト
ン錯体（以下、それぞれ、化合物１ａ、１ｂという）を
合成した。
【化３】
【００１０】
【実施例１】［化合物１ａの製造］参考例１のジメチル
金ヒドロキシ錯体水溶液に４,４,４−トリフルオロ−１
−(２−チエニル)−１,３−ブタンジオン（ＴＴＡ）３.
１５ｇを滴下し、２Ｎ硝酸水溶液で中和し錯体の沈澱を
得た。この沈澱を濾過分離し、乾燥後、減圧下に昇華精
製することにより上記化合物１ａを得た。得られた錯体
の同定は、1Ｈ−ＮＭＲ、ＭＳ、ＩＲおよび元素分析によ
り行なった：1Ｈ−ＮＭＲ(ＣＤＣｌ3中２５℃；δ／ｐ
ｐｍ(ＴＭＳ))：１. ３３(ｓ，３Ｈ)、１.３６(ｓ，３
Ｈ)、６.２９(ｓ，１Ｈ)、７.１〜７.８(ｍ，３Ｈ)ＭＳ
(７０ｅＶ；Ｍ／Ｚ)：１９７，２８０，４１８，４４８
ＩＲの結果は図１に示すとおりである。この錯体につい
て、ＴＧ−ＤＴＡにより熱的特性を、また ＣＨ3ＣＮ溶
液中でＵＶ吸収を測定した。結果は表１に示すとおりで
あり、室温から１５０℃程度で安定的に気化させること
が可能であり、エキシマレーザ領域での吸収が大きいこ
とがわかる。
金ヒドロキシ錯体水溶液に４,４,４−トリフルオロ−１
−(２−チエニル)−１,３−ブタンジオン（ＴＴＡ）３.
１５ｇを滴下し、２Ｎ硝酸水溶液で中和し錯体の沈澱を
得た。この沈澱を濾過分離し、乾燥後、減圧下に昇華精
製することにより上記化合物１ａを得た。得られた錯体
の同定は、1Ｈ−ＮＭＲ、ＭＳ、ＩＲおよび元素分析によ
り行なった：1Ｈ−ＮＭＲ(ＣＤＣｌ3中２５℃；δ／ｐ
ｐｍ(ＴＭＳ))：１. ３３(ｓ，３Ｈ)、１.３６(ｓ，３
Ｈ)、６.２９(ｓ，１Ｈ)、７.１〜７.８(ｍ，３Ｈ)ＭＳ
(７０ｅＶ；Ｍ／Ｚ)：１９７，２８０，４１８，４４８
ＩＲの結果は図１に示すとおりである。この錯体につい
て、ＴＧ−ＤＴＡにより熱的特性を、また ＣＨ3ＣＮ溶
液中でＵＶ吸収を測定した。結果は表１に示すとおりで
あり、室温から１５０℃程度で安定的に気化させること
が可能であり、エキシマレーザ領域での吸収が大きいこ
とがわかる。
【００１１】
【実施例２】［化合物１ｂの製造］参考例１のジメチル
金ヒドロキシ錯体水溶液に４,４,４−トリフルオロ−１
−(２−フラニル)−１,３−ブタンジオン(ＦＴＡ)２.１
０ｇを滴下し、２Ｎ硝酸水溶液で中和し錯体の沈澱を得
た。この沈澱を濾過分離し、乾燥後、減圧下に昇華精製
することにより上記化合物１ｂを得た。得られた錯体の
同定は、1Ｈ−ＮＭＲ、ＭＳ、IＲおよび元素分析により
行なった：1Ｈ−ＮＭＲ(ＣＤＣｌ3中２５℃；δ／ｐｐ
ｍ(ＴＭＳ)）：１.３３(ｓ，３Ｈ)、１.３５(ｓ，３
Ｈ)、６.３８(ｓ，１Ｈ)、６.６〜７.７(ｍ，３Ｈ)ＭＳ
(７０ｅＶ；Ｍ／Ｚ)：１９７，２６４，３３３，４０
２，４３２ＩＲの結果は図２に示すとおりである。この
錯体について、ＴＧ−ＤＴＡにより熱的特性を、また
ＣＨ3ＣＮ溶液中でＵＶ吸収を測定した。結果は表１に
示すとおりであり、室温から１５０℃程度で安定的に気
化させることが可能であり、エキシマレーザ領域での吸
収が大きいことがわかる。
金ヒドロキシ錯体水溶液に４,４,４−トリフルオロ−１
−(２−フラニル)−１,３−ブタンジオン(ＦＴＡ)２.１
０ｇを滴下し、２Ｎ硝酸水溶液で中和し錯体の沈澱を得
た。この沈澱を濾過分離し、乾燥後、減圧下に昇華精製
することにより上記化合物１ｂを得た。得られた錯体の
同定は、1Ｈ−ＮＭＲ、ＭＳ、IＲおよび元素分析により
行なった：1Ｈ−ＮＭＲ(ＣＤＣｌ3中２５℃；δ／ｐｐ
ｍ(ＴＭＳ)）：１.３３(ｓ，３Ｈ)、１.３５(ｓ，３
Ｈ)、６.３８(ｓ，１Ｈ)、６.６〜７.７(ｍ，３Ｈ)ＭＳ
(７０ｅＶ；Ｍ／Ｚ)：１９７，２６４，３３３，４０
２，４３２ＩＲの結果は図２に示すとおりである。この
錯体について、ＴＧ−ＤＴＡにより熱的特性を、また
ＣＨ3ＣＮ溶液中でＵＶ吸収を測定した。結果は表１に
示すとおりであり、室温から１５０℃程度で安定的に気
化させることが可能であり、エキシマレーザ領域での吸
収が大きいことがわかる。
【００１２】
【表１】 １ａ １ｂ 融点 ７８℃ ９６℃ 分解温度 １８０℃ １６４℃ 昇華温度 １２０℃（0.4torr) １１０℃（0.4torr) λmax ３５０ｎｍ ３４０ｎｍ logε ４.３３ ４.２５
【００１３】
【実施例３】本発明の錯体の効果に対する比較例とし
て、Ｍｅ2Ａｕ(ＡｃＡｃ）を用いて、熱ＣＶＤおよびレ
ーザＣＶＤで金薄膜の形成を行った。石英製の窓および
加熱手段を有する真空容器にシリコン基板を入れ、Ｍｅ
2Ａｕ(ＡｃＡｃ）を気化温度６０℃、圧力２torrの減圧
下、流量１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記反
応容器に導入した。基板を表２に記した温度に保ち、エ
キシマレーザ光を２０Ｈｚの繰り返し数で石英窓より基
板に対して垂直に照射し、あるいは照射しないことによ
り、基板上に金を析出させた。レーザの照射条件、形成
された膜の純度（ＥＰＭＡによる)等を表２に示す。Ｘ
ｅＦレーザを照射した場合、０.４〜２０Ｗ／cｍ2の範
囲では基板に何等の変化も見られなかった。６０Ｗ／c
ｍ2ではシリコン基板がアブレーションを受けて損傷し
たが、金の膜の形成は認められなかった。なおＮo.８に
おいては基板を１５０℃に加熱したため基板全面に薄い
熱ＣＶＤによる金属が形成されたが、レーザ照射部分と
その周囲との間に何等の違いも見られなかった。
て、Ｍｅ2Ａｕ(ＡｃＡｃ）を用いて、熱ＣＶＤおよびレ
ーザＣＶＤで金薄膜の形成を行った。石英製の窓および
加熱手段を有する真空容器にシリコン基板を入れ、Ｍｅ
2Ａｕ(ＡｃＡｃ）を気化温度６０℃、圧力２torrの減圧
下、流量１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記反
応容器に導入した。基板を表２に記した温度に保ち、エ
キシマレーザ光を２０Ｈｚの繰り返し数で石英窓より基
板に対して垂直に照射し、あるいは照射しないことによ
り、基板上に金を析出させた。レーザの照射条件、形成
された膜の純度（ＥＰＭＡによる)等を表２に示す。Ｘ
ｅＦレーザを照射した場合、０.４〜２０Ｗ／cｍ2の範
囲では基板に何等の変化も見られなかった。６０Ｗ／c
ｍ2ではシリコン基板がアブレーションを受けて損傷し
たが、金の膜の形成は認められなかった。なおＮo.８に
おいては基板を１５０℃に加熱したため基板全面に薄い
熱ＣＶＤによる金属が形成されたが、レーザ照射部分と
その周囲との間に何等の違いも見られなかった。
【００１４】
【表２】 Ｍｅ2Ａｕ(ＡｃＡｃ)の熱およびレーザＣＶＤ試験結果 No. 気化条件 基板温度 レーザ レーザパワー密度 Au含有量(wt%) １ 60℃ 150℃ なし ＞98 ２ 60℃ 200℃ なし ＞98 ３ 60℃ 250℃ なし 97 ４ 60℃ 300℃ なし 97 ５ 60℃ 350℃ なし 98 ６ 60℃ 400℃ なし 97 ７ 60℃ 60℃ ＸｅＦ 0.4Ｗ／cｍ2 成膜せず ８ 60℃ 150℃ ＸｅＦ 0.4Ｗ／cｍ2 熱分解膜のみ生成 ９ 60℃ 60℃ ＸｅＦ 20Ｗ／cｍ2 成膜せず 10 60℃ 60℃ ＸｅＦ 60Ｗ／cｍ2 基板に損傷
【００１５】
【実施例４】錯体１ａを用いて、熱ＣＶＤで金薄膜の形
成を行った。石英製の窓および加熱手段を有する真空容
器にシリコン基板を入れ、ジメチルβ−ジケトン錯体１
ａを気化温度１００℃〜１１０℃、圧力２torrの減圧
下、流量１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記反
応容器に導入した。基板を表３に記した温度に保つこと
により錯体を熱分解させ、基板上に金を析出させた。実
験条件および形成された膜の純度（ＥＰＭＡによる）等
を表３に示す。
成を行った。石英製の窓および加熱手段を有する真空容
器にシリコン基板を入れ、ジメチルβ−ジケトン錯体１
ａを気化温度１００℃〜１１０℃、圧力２torrの減圧
下、流量１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記反
応容器に導入した。基板を表３に記した温度に保つこと
により錯体を熱分解させ、基板上に金を析出させた。実
験条件および形成された膜の純度（ＥＰＭＡによる）等
を表３に示す。
【００１６】
【表３】 錯体１ａの熱ＣＶＤ試験結果 No. 気化条件 基板温度 レーザ レーザパワー密度 Au含有量(wt%) １ 100℃ 200℃ なし ＞98 ２ 100℃ 300℃ なし ＞98 ３ 110℃ 150℃ なし ＞98 ４ 110℃ 180℃ なし ＞98 ５ 110℃ 200℃ なし ＞98 ６ 110℃ 250℃ なし ＞98
【００１７】
【実施例５】錯体１ａを用いて、レーザＣＶＤで金薄膜
の形成を行った。石英製の窓および加熱手段を有する真
空容器にシリコン基板を入れ、ジメチルβ−ジケトン錯
体１ａを気化温度１００℃〜１１０℃、圧力２torrの減
圧下、流量１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記
反応容器に導入した。基板を表４、表５、表６に記した
温度に保ち、エキシマレーザ光を２０Ｈｚの繰り返し数
で石英窓より基板に対して垂直に照射して錯体を光分解
させ、基板上に金を析出させた。レーザの照射条件、形
成された膜の純度（ＥＰＭＡによる）等を表４、表５、
表６に示す。ＡｒＦ、ＫｒＦあるいはＸｅＦのいずれの
レーザによっても金膜が形成された。
の形成を行った。石英製の窓および加熱手段を有する真
空容器にシリコン基板を入れ、ジメチルβ−ジケトン錯
体１ａを気化温度１００℃〜１１０℃、圧力２torrの減
圧下、流量１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記
反応容器に導入した。基板を表４、表５、表６に記した
温度に保ち、エキシマレーザ光を２０Ｈｚの繰り返し数
で石英窓より基板に対して垂直に照射して錯体を光分解
させ、基板上に金を析出させた。レーザの照射条件、形
成された膜の純度（ＥＰＭＡによる）等を表４、表５、
表６に示す。ＡｒＦ、ＫｒＦあるいはＸｅＦのいずれの
レーザによっても金膜が形成された。
【００１８】
【表４】 錯体１ａのレーザＣＶＤ試験結果(ＡｒＦレーザ １９３ｎｍ) No. 気化条件 基板温度 レーザ レーザパワー密度 Au含有量(wt%) １ 110℃ 110℃ ＡｒＦ 1.5Ｗ／cｍ2 96 ２ 110℃ 150℃ ＡｒＦ 1.3Ｗ／cｍ2 96 ３ 110℃ 200℃ ＡｒＦ 1.3Ｗ／cｍ2 91
【００１９】
【表５】 錯体１ａのレーザＣＶＤ試験結果(ＫｒＦレーザ ２４８ｎｍ) No. 気化条件 基板温度 レーザ レーザパワー密度 Au含有量(wt%) １ 100℃ 200℃ ＫｒＦ 1.2Ｗ／cｍ2 94 ２ 110℃ 110℃ ＫｒＦ 1.3Ｗ／cｍ2 96 ３ 110℃ 150℃ ＫｒＦ 1.3Ｗ／cｍ2 91 ４ 110℃ 175℃ ＫｒＦ 1.3Ｗ／cｍ2 93 ５ 110℃ 200℃ ＫｒＦ 1.3Ｗ／cｍ2 93 ６ 110℃ 300℃ ＫｒＦ 1.3Ｗ／cｍ2 91
【００２０】
【表６】 錯体１ａのレーザＣＶＤ試験結果(ＸｅＦレーザ ３５１ｎｍ) No. 気化条件 基板温度 レーザ レーザパワー密度 Au含有量(wt%) １ 110℃ 110℃ ＸｅＦ 1.0Ｗ／cｍ2 94 ２ 110℃ 150℃ ＸｅＦ 1.0Ｗ／cｍ2 94 ３ 110℃ 200℃ ＸｅＦ 1.0Ｗ／cｍ2 91 ４ 110℃ 110℃ ＸｅＦ 0.3Ｗ／cｍ2 93 ５ 110℃ 110℃ ＸｅＦ 7.0Ｗ／cｍ2 93
【００２１】
【実施例６】錯体１ｂを用いて、熱ＣＶＤで金薄膜の形
成を行った。石英製の窓および加熱手段を有する真空容
器にシリコン基板を入れ、ジメチルβ−ジケトン錯体１
ｂを気化温度８０℃〜１２０℃、圧力２torrの減圧下、
流量１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記反応容
器に導入した。基板を表７に記した温度に保つことによ
り錯体を熱分解させ、基板上に金を析出させた。実験条
件および形成された膜の純度（ＥＰＭＡによる）等を表
７に示す。
成を行った。石英製の窓および加熱手段を有する真空容
器にシリコン基板を入れ、ジメチルβ−ジケトン錯体１
ｂを気化温度８０℃〜１２０℃、圧力２torrの減圧下、
流量１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記反応容
器に導入した。基板を表７に記した温度に保つことによ
り錯体を熱分解させ、基板上に金を析出させた。実験条
件および形成された膜の純度（ＥＰＭＡによる）等を表
７に示す。
【００２２】
【表７】 錯体１ｂの熱ＣＶＤ試験結果 No. 気化条件 基板温度 レーザ レーザパワー密度 Au含有量(wt%) １ 80℃ 300℃ なし 96 ２ 100℃ 150℃ なし ＞98 ３ 100℃ 200℃ なし ＞98 ４ 100℃ 250℃ なし ＞98 ５ 100℃ 300℃ なし 96 ６ 120℃ 300℃ なし 96
【００２３】
【実施例７】錯体１ｂを用いて、レーザＣＶＤで金薄膜
の形成を行った。石英製の窓および加熱手段を有する真
空容器にシリコン基板を入れ、ジメチルβ−ジケトン錯
体１ｂを気化温度１００℃、圧力２torrの減圧下、流量
１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記反応容器に
導入した。基板を表８、表９、表１０に記した温度に保
ち、エキシマレーザ光を２０Ｈｚの繰り返し数で石英窓
より基板に対して垂直に照射して錯体を光分解させ、基
板上に金を析出させた。レーザの照射条件、形成された
膜の純度（ＥＰＭＡによる）等を表８、表９、表１０に
示す。
の形成を行った。石英製の窓および加熱手段を有する真
空容器にシリコン基板を入れ、ジメチルβ−ジケトン錯
体１ｂを気化温度１００℃、圧力２torrの減圧下、流量
１０sccmのＡｒをキャリアーガスとして上記反応容器に
導入した。基板を表８、表９、表１０に記した温度に保
ち、エキシマレーザ光を２０Ｈｚの繰り返し数で石英窓
より基板に対して垂直に照射して錯体を光分解させ、基
板上に金を析出させた。レーザの照射条件、形成された
膜の純度（ＥＰＭＡによる）等を表８、表９、表１０に
示す。
【００２４】
【表８】 錯体１ｂのレーザＣＶＤ試験結果(ＡｒＦレーザ １９３ｎｍ) No. 気化条件 基板温度 レーザ レーザパワー密度 Au含有量(wt%) １ 100℃ 100℃ ＡｒＦ 2.3Ｗ／cｍ2 96 ２ 100℃ 150℃ ＡｒＦ 2.3Ｗ／cｍ2 96 ３ 100℃ 200℃ ＡｒＦ 2.3Ｗ／cｍ2 94
【００２５】
【表９】
【００２６】
【表１０】 錯体１ｂのレーザＣＶＤ試験結果(ＸｅＦレーザ ３５１ｎｍ) No. 気化条件 基板温度 レーザ レーザパワー密度 Au含有量(wt%) １ 100℃ 100℃ ＸｅＦ 1.0Ｗ／cｍ2 96 ２ 100℃ 125℃ ＸｅＦ 1.0Ｗ／cｍ2 92 ３ 100℃ 150℃ ＸｅＦ 1.0Ｗ／cｍ2 91 ４ 100℃ 200℃ ＸｅＦ 1.0Ｗ／cｍ2 91 ５ 100℃ 100℃ ＸｅＦ 0.3Ｗ／cｍ2 94 ６ 100℃ 100℃ ＸｅＦ 7.0Ｗ／cｍ2 94
【００２７】
【実施例８】錯体１ａを用いてレーザＣＶＤで金薄膜の
形成を行い、膜厚と電気抵抗の測定を行った。石英製の
窓および加熱手段を有する真空容器にシリコン基板を入
れ、ジメチルβ−ジケトン錯体１ａを気化温度１１０
℃、圧力２torrの減圧下、流量１０sccmのＡｒをキャリ
アーガスとして上記反応容器に導入した。基板温度を１
１０℃に保ち、ＸeＦエキシマレーザ光を１.０Ｗ／cｍ2
で３０分間石英窓より照射して錯体を光分解させ、基板
上に金を析出させた。また得られた膜の内いくつかを空
気中で３００℃、１時間熱処理した。熱処理前の金膜お
よび熱処理後の金膜の膜厚と電気抵抗率を表１１に示
す。熱処理前の金膜の抵抗率は非常に大きいが、文献等
で公知の空気中での熱処理により、抵抗率は著しく低下
し、バルクの抵抗率(２.３５×１０-6Ω・cｍ)の約４倍
の値が得られた。（左記の文献 C. E.Larson, T.H.Bau
m, R.L.Jackson, J.Electrochem. Soc.134(1), p.266(1
987))
形成を行い、膜厚と電気抵抗の測定を行った。石英製の
窓および加熱手段を有する真空容器にシリコン基板を入
れ、ジメチルβ−ジケトン錯体１ａを気化温度１１０
℃、圧力２torrの減圧下、流量１０sccmのＡｒをキャリ
アーガスとして上記反応容器に導入した。基板温度を１
１０℃に保ち、ＸeＦエキシマレーザ光を１.０Ｗ／cｍ2
で３０分間石英窓より照射して錯体を光分解させ、基板
上に金を析出させた。また得られた膜の内いくつかを空
気中で３００℃、１時間熱処理した。熱処理前の金膜お
よび熱処理後の金膜の膜厚と電気抵抗率を表１１に示
す。熱処理前の金膜の抵抗率は非常に大きいが、文献等
で公知の空気中での熱処理により、抵抗率は著しく低下
し、バルクの抵抗率(２.３５×１０-6Ω・cｍ)の約４倍
の値が得られた。（左記の文献 C. E.Larson, T.H.Bau
m, R.L.Jackson, J.Electrochem. Soc.134(1), p.266(1
987))
【００２８】
【表１１】 錯体１ａのレーザＣＶＤ膜の膜厚と電気抵抗率(ＸｅＦ ３５１ｎｍ) Ｎo. 膜厚 電気抵抗率 備 考 １−１ ０.２μｍ １.７×１０-3Ω・cｍ 熱処理前 １−２ ０.２μｍ ２.０×１０-5Ω・cｍ １−１の熱処理後 ２−１ ０.３μｍ ７.８×１０-3Ω・cｍ 熱処理前 ２−２ ０.３μｍ １.１×１０-4Ω・cｍ ２−１の熱処理後 ３−１ ０.３μｍ ５.８×１０-3Ω・cｍ 熱処理前 ３−２ ０.２μｍ ９.１×１０-6Ω・cｍ ３−１の熱処理後
【００２９】
【実施例９】錯体１ｂを用いてレーザＣＶＤで金薄膜の
形成を行い、膜厚と電気抵抗の測定を行った。石英製の
窓および加熱手段を有する真空容器にシリコン基板を入
れ、ジメチルβ−ジケトン錯体１ｂを気化温度１００
℃、圧力２ｔｏｒｒの減圧下、流量１０ｓｃｃｍのＡｒ
をキャリアーガスとして上記反応容器に導入した。基板
温度を１１０℃に保ち、ＸｅＦエキシマレーザ光を１．
０Ｗ／ｃｍ２で３０分間石英窓より照射して錯体を光分
解させ、基板上に金を析出させた。また得られた膜の内
いくつかを空気中で３００℃、１時間熱処理した。熱処
理前の金膜および熱処理後の金膜の膜厚と電気抵抗率を
表１２に示す。熱処理前の金膜の抵抗率は非常に大きい
が、公知の空気中での熱処理により、抵抗率は著しく低
下し、バルクの１．８倍の抵抗率が得られた。
形成を行い、膜厚と電気抵抗の測定を行った。石英製の
窓および加熱手段を有する真空容器にシリコン基板を入
れ、ジメチルβ−ジケトン錯体１ｂを気化温度１００
℃、圧力２ｔｏｒｒの減圧下、流量１０ｓｃｃｍのＡｒ
をキャリアーガスとして上記反応容器に導入した。基板
温度を１１０℃に保ち、ＸｅＦエキシマレーザ光を１．
０Ｗ／ｃｍ２で３０分間石英窓より照射して錯体を光分
解させ、基板上に金を析出させた。また得られた膜の内
いくつかを空気中で３００℃、１時間熱処理した。熱処
理前の金膜および熱処理後の金膜の膜厚と電気抵抗率を
表１２に示す。熱処理前の金膜の抵抗率は非常に大きい
が、公知の空気中での熱処理により、抵抗率は著しく低
下し、バルクの１．８倍の抵抗率が得られた。
【００３０】
【表１２】 錯体１ｂのレーザＣＶＤ膜の膜厚と電気抵抗率(ＸｅＦ ３５１ｎｍ) Ｎo. 膜厚 電気抵抗率 備 考 １−１ ０.１μｍ ２.４×１０-3Ω・cｍ 熱処理前 １−２ ０.１μｍ ４.３×１０-6Ω・cｍ １−１の熱処理後 ２−１ ０.１μｍ １.２×１０-3Ω・cｍ 熱処理前 ２−２ ０.１μｍ ３.２×１０-5Ω・cｍ ２−１の熱処理後
【００３１】
【実施例１０】錯体１ａおよび１ｂの蒸気圧を気体流通
法により測定した。キャリアーガスには窒素を用いた。
結果を表１３および表１４に示す。
法により測定した。キャリアーガスには窒素を用いた。
結果を表１３および表１４に示す。
【００３２】
【表１３】 錯体１ａの蒸気圧 温度（℃） 蒸気圧（torr） ８０ １.２×１０-2 １００ ５.９×１０-2 １１０ １.２×１０-1 １２０ ２.４×１０-1
【００３３】
【表１４】 錯体１ｂの蒸気圧 温度（℃） 蒸気圧（torr） ４０ ３.１×１０-4 ６０ ３.８×１０-3 ８０ ２.８×１０-2 １００ １.６×１０-1 １１０ ３.８×１０-1 １２０ ６.４×１０-1
【００３４】
【発明の効果】本発明の化合物は、高い蒸気圧を有する
ため、ＣＶＤ法による金薄膜の形成に使用するＡｕ源と
して有用である。特にエキシマレーザの全波長領域で大
きなＵＶ吸収を有するため、光ＣＶＤにおけるＡｕ源と
しての有用性が大きい。
ため、ＣＶＤ法による金薄膜の形成に使用するＡｕ源と
して有用である。特にエキシマレーザの全波長領域で大
きなＵＶ吸収を有するため、光ＣＶＤにおけるＡｕ源と
しての有用性が大きい。
【図１】 Ｍｅ2Ａｕ(ＴＴＡ)［錯体１ａ］のＩＲスペ
クトル。
クトル。
【図２】 Ｍｅ2Ａｕ(ＦＴＡ)［錯体１ｂ］のＩＲスペ
クトル
クトル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 手計 昌之 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三 菱マテリアル株式会社 中央研究所内 (72)発明者 小木 勝実 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三 菱マテリアル株式会社 中央研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 以下の式で表される有機金錯体： 【化１】
- 【請求項２】 請求項１の有機金錯体にレーザを照射し
金を折出させることからなる金薄膜の製造方法。 - 【請求項３】 該レーザがエキシマレーザであることを
特徴とする請求項２に記載の金薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274929A JP2526769B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-09-21 | 有機金錯体およびこれを用いた金薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-56789 | 1992-02-07 | ||
| JP5678992 | 1992-02-07 | ||
| JP4274929A JP2526769B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-09-21 | 有機金錯体およびこれを用いた金薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320170A JPH05320170A (ja) | 1993-12-03 |
| JP2526769B2 true JP2526769B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=13037185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4274929A Expired - Fee Related JP2526769B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-09-21 | 有機金錯体およびこれを用いた金薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526769B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101153490B1 (ko) * | 2010-03-26 | 2012-06-11 | 삼성전기주식회사 | 잉크 조성물, 이를 이용하여 제조한 금속 박막 및 그 제조 방법 |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP4274929A patent/JP2526769B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05320170A (ja) | 1993-12-03 |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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