JP3202924B2 - タンタル化合物の製造方法 - Google Patents
タンタル化合物の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンタル化合物の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
【０００２】このタンタル化合物は各種の半導体装置を
製造する過程で、酸化タンタルの形態で高誘電率絶縁膜
を形成するために有用なものである。
製造する過程で、酸化タンタルの形態で高誘電率絶縁膜
を形成するために有用なものである。
【０００３】
【従来の技術】６４ＭＤＲＡＭ以上の超ＬＳＩメモリ等
の半導体装置の製造における高誘電率絶縁膜としてタン
タル酸化膜が注目されている。
の半導体装置の製造における高誘電率絶縁膜としてタン
タル酸化膜が注目されている。
【０００４】この種のタンタル膜を形成する方法の一つ
として、ペンタエトキシタンタル等のアルコキシタンタ
ルを熱分解して、基板上に、その分解生成物を堆積させ
るＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ）法が知られている。
として、ペンタエトキシタンタル等のアルコキシタンタ
ルを熱分解して、基板上に、その分解生成物を堆積させ
るＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ）法が知られている。
【０００５】しかし、このペンタエトキシタンタルは蒸
気圧が低いため、ＣＶＤ装置へ均一に供給するために
は、高温にするか、減圧度を高くする必要があり、高温
による配管部品の劣化等の問題を生じ、好ましいもので
はなかった。
気圧が低いため、ＣＶＤ装置へ均一に供給するために
は、高温にするか、減圧度を高くする必要があり、高温
による配管部品の劣化等の問題を生じ、好ましいもので
はなかった。
【０００６】本出願人は、こうした問題点を克服するた
め、トリメチルジアルコキシタンタルをタンタル酸化膜
形成材料として利用することを提案した（特開平６−２
９８７７７号）。このトリメチルジアルコキシタンタル
に類似するトリメチルジフェノキシタンタル化合物の製
法として、１モルのトリクロロジフェノキシタンタル化
合物と３モルのメチルリチウムとを反応させることは
「Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，第１巻，第８号，
１０９８〜１１００頁，とくに表Ｉ（１９８２年）」に
開示されている。
め、トリメチルジアルコキシタンタルをタンタル酸化膜
形成材料として利用することを提案した（特開平６−２
９８７７７号）。このトリメチルジアルコキシタンタル
に類似するトリメチルジフェノキシタンタル化合物の製
法として、１モルのトリクロロジフェノキシタンタル化
合物と３モルのメチルリチウムとを反応させることは
「Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，第１巻，第８号，
１０９８〜１１００頁，とくに表Ｉ（１９８２年）」に
開示されている。
【０００７】
【化１】
【０００８】しかし、この方法は、ハロゲンのみをメチ
ル基で置換させるというものである。
ル基で置換させるというものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、蒸気圧が高
く、酸化タンタル膜形成材料として有用なトリメチルジ
アルコキシタンタルの新規な製法であって、反応の制御
が容易で副生成物のない方法を提供することを目的とす
るものである。
く、酸化タンタル膜形成材料として有用なトリメチルジ
アルコキシタンタルの新規な製法であって、反応の制御
が容易で副生成物のない方法を提供することを目的とす
るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、酸化タンタル膜形成材として有用なトリメチル
ジアルコキシタンタルをジハロアルコキシタンタル化合
物とメチル金属化合物との反応を利用して製造する新規
な製法を見出し、本発明に至った。
た結果、酸化タンタル膜形成材として有用なトリメチル
ジアルコキシタンタルをジハロアルコキシタンタル化合
物とメチル金属化合物との反応を利用して製造する新規
な製法を見出し、本発明に至った。
【００１１】すなわち、本発明は、（１）下記式(2) で
表わされるハロアルコキシタンタル化合物とメチル金属
化合物とを反応させ、減圧蒸留により下記式(1) のタン
タル化合物を回収することを特徴とする下記式(1) のタ
ンタル化合物の製造方法、 Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＲ）2 (1) （式中、Ｒは炭素数２〜７のアルキル基を示す）、 ＴａＸ2（ＯＲ）3 (2) （式中、Ｘはハロゲン、Ｒは炭素数２〜７のアルキル基
を示す）を要旨とするものである。
表わされるハロアルコキシタンタル化合物とメチル金属
化合物とを反応させ、減圧蒸留により下記式(1) のタン
タル化合物を回収することを特徴とする下記式(1) のタ
ンタル化合物の製造方法、 Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＲ）2 (1) （式中、Ｒは炭素数２〜７のアルキル基を示す）、 ＴａＸ2（ＯＲ）3 (2) （式中、Ｘはハロゲン、Ｒは炭素数２〜７のアルキル基
を示す）を要旨とするものである。
【００１２】本発明の式(1) で表わされるタンタル化合
物として、特に好ましいのは、トリメチルジエトキシタ
ンタル［Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＣ2Ｈ5）2］、トリメチル
ジイソプロポキシタンタル［Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＣＨ
（ＣＨ3）2）2］、トリメチルジセカンダリーブトキシ
タンタル［（Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＣＨ（ＣＨ3）Ｃ
2Ｈ5）2］などである。アルキル基の炭素数が１の場合
は、化合物が不安定なため取扱いが困難であり、炭素数
が７を越えると蒸気圧がペンタエトキシタンタルよりか
なり低くなるので好ましくない。
物として、特に好ましいのは、トリメチルジエトキシタ
ンタル［Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＣ2Ｈ5）2］、トリメチル
ジイソプロポキシタンタル［Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＣＨ
（ＣＨ3）2）2］、トリメチルジセカンダリーブトキシ
タンタル［（Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＣＨ（ＣＨ3）Ｃ
2Ｈ5）2］などである。アルキル基の炭素数が１の場合
は、化合物が不安定なため取扱いが困難であり、炭素数
が７を越えると蒸気圧がペンタエトキシタンタルよりか
なり低くなるので好ましくない。
【００１３】上記トリメチルジエトキシタンタル［Ｔａ
（ＣＨ3）3（ＯＣ2Ｈ5）2］は、−４０℃程度の低温で
は無色透明の油状であるが、室温にすると、淡黄色透明
に変化する。大気中におくと、発熱、発煙し、即時に分
解する。沸点は、１．６Ｔｏｒｒ、６．０Ｔｏｒｒ、１
２．０Ｔｏｒｒの絶対圧で、それぞれ３０℃、６０℃、
８０℃であり、１３１℃で分解する。1Ｈ−ＮＭＲ及び
13Ｃ−ＮＭＲスペクトルは次の通りである。
（ＣＨ3）3（ＯＣ2Ｈ5）2］は、−４０℃程度の低温で
は無色透明の油状であるが、室温にすると、淡黄色透明
に変化する。大気中におくと、発熱、発煙し、即時に分
解する。沸点は、１．６Ｔｏｒｒ、６．０Ｔｏｒｒ、１
２．０Ｔｏｒｒの絶対圧で、それぞれ３０℃、６０℃、
８０℃であり、１３１℃で分解する。1Ｈ−ＮＭＲ及び
13Ｃ−ＮＭＲスペクトルは次の通りである。
【００１４】1H-NMR(in C6D6,TMS,δppm):0.34(9H,s)、
1.28(6H,t,J=6.9Hz)、4.46(4H,q,J=6.9Hz)13 C-NMR(in C6D6,TMS,プロトンノイズデカップリング，
δppm):19.0,50.6,67.7 上記トリメチルジイソプロポキシタンタル［Ｔａ（ＣＨ
3）3（ＯＣＨ（ＣＨ3）2）2］は、無色透明の液体であ
り大気中におくと、発熱、発煙し、即時に分解する。沸
点は、０．７Ｔｏｒｒ、１．１Ｔｏｒｒの絶対圧で、そ
れぞれ４５℃、４９℃である、1Ｈ−ＮＭＲ及び13Ｃ−
ＮＭＲスペクトルは次の通りである。
1.28(6H,t,J=6.9Hz)、4.46(4H,q,J=6.9Hz)13 C-NMR(in C6D6,TMS,プロトンノイズデカップリング，
δppm):19.0,50.6,67.7 上記トリメチルジイソプロポキシタンタル［Ｔａ（ＣＨ
3）3（ＯＣＨ（ＣＨ3）2）2］は、無色透明の液体であ
り大気中におくと、発熱、発煙し、即時に分解する。沸
点は、０．７Ｔｏｒｒ、１．１Ｔｏｒｒの絶対圧で、そ
れぞれ４５℃、４９℃である、1Ｈ−ＮＭＲ及び13Ｃ−
ＮＭＲスペクトルは次の通りである。
【００１５】1H-NMR(in C6D6,TMS,δppm):0.41(9H,s)、
1.36(12H,d,J=6.0Hz)、4.83(2H,m)13 C-NMR(in C6D6,TMS,プロトンノイズデカップリング，
δppm):26.1,50.8,74.9 また、上記トリメチルジセカンダリーブトキシタンタル
［Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＣＨ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ5）2］は、無
色透明の液体であり大気中におくと、発熱し、短時間で
分解する。沸点は、０．１５Ｔｏｒｒ、０．３Ｔｏｒｒ
の絶対圧で、それぞれ５８℃、７０℃である、1Ｈ−Ｎ
ＭＲ及び13Ｃ−ＮＭＲスペクトルは次の通りである。
1.36(12H,d,J=6.0Hz)、4.83(2H,m)13 C-NMR(in C6D6,TMS,プロトンノイズデカップリング，
δppm):26.1,50.8,74.9 また、上記トリメチルジセカンダリーブトキシタンタル
［Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＣＨ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ5）2］は、無
色透明の液体であり大気中におくと、発熱し、短時間で
分解する。沸点は、０．１５Ｔｏｒｒ、０．３Ｔｏｒｒ
の絶対圧で、それぞれ５８℃、７０℃である、1Ｈ−Ｎ
ＭＲ及び13Ｃ−ＮＭＲスペクトルは次の通りである。
【００１６】1H-NMR(in C6D6,TMS,δppm):0.38(9H,s)、
0.98(6H,t,J=7.5Hz)、1.32(6H,d,J=6.0Hz)、1.67(4H,
m)、4.53(2H,m)13 C-NMR(in C6D6,TMS,プロトンノイズデカップリング，
δppm):10.6,23.3,32.6,50.7,79.6 これらの化合物の沸点及び温度と蒸気圧との関係をＴａ
（ＯＥｔ）5と対比してそれぞれ図１、２に示す。
0.98(6H,t,J=7.5Hz)、1.32(6H,d,J=6.0Hz)、1.67(4H,
m)、4.53(2H,m)13 C-NMR(in C6D6,TMS,プロトンノイズデカップリング，
δppm):10.6,23.3,32.6,50.7,79.6 これらの化合物の沸点及び温度と蒸気圧との関係をＴａ
（ＯＥｔ）5と対比してそれぞれ図１、２に示す。
【００１７】本発明の式(1)で表わされる上記タンタル
化合物は、下記式(2)で表わされるハロアルコキシタン
タル化合物とメチル金属化合物を反応させることにより
得ることができる。この反応は、
化合物は、下記式(2)で表わされるハロアルコキシタン
タル化合物とメチル金属化合物を反応させることにより
得ることができる。この反応は、
【００１８】
【化２】
【００１９】（式中、Ｘは塩素、臭素、ヨウ素などのハ
ロゲン、好ましくは、塩素、Ｒはエチル、ｎ−プロピ
ル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅ
ｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ペプチルなどの炭
素２〜７のアルキル基、好ましくは炭素数２〜４のアル
キル基を示す。）の反応式から明らかなように、メチル
化金属化合物のメチル基は、２当量のハロゲンと１当量
のアルコキシと置換する。反応剤メチル化金属は、この
ようにＴａＸ2（ＯＲ）3に対して３当量反応することに
なるが、この反応系においては系に存在するメチル化金
属がこれよりも少量であっても、また多量であっても、
すなわち、上記反応式におけるｎに無関係に常にＴａ
（ＣＨ3）3（ＯＲ）2のみを生成するという特徴を有
し、Ｔａ（ＣＨ3）（ＯＲ）4、Ｔａ（ＣＨ3）2（ＯＲ）
3などの生成はない。
ロゲン、好ましくは、塩素、Ｒはエチル、ｎ−プロピ
ル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅ
ｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ペプチルなどの炭
素２〜７のアルキル基、好ましくは炭素数２〜４のアル
キル基を示す。）の反応式から明らかなように、メチル
化金属化合物のメチル基は、２当量のハロゲンと１当量
のアルコキシと置換する。反応剤メチル化金属は、この
ようにＴａＸ2（ＯＲ）3に対して３当量反応することに
なるが、この反応系においては系に存在するメチル化金
属がこれよりも少量であっても、また多量であっても、
すなわち、上記反応式におけるｎに無関係に常にＴａ
（ＣＨ3）3（ＯＲ）2のみを生成するという特徴を有
し、Ｔａ（ＣＨ3）（ＯＲ）4、Ｔａ（ＣＨ3）2（ＯＲ）
3などの生成はない。
【００２０】そのため反応剤の量を精密に制御する必要
がないばかりか、反応生成物の分別も不要であり、そこ
から目的物を単一物質として容易に回収することができ
る。
がないばかりか、反応生成物の分別も不要であり、そこ
から目的物を単一物質として容易に回収することができ
る。
【００２１】さらに、出発材料のＴａ（ＯＲ）3Ｘ2もま
た、合成が容易である。すなわち、試薬添加量の制御が
不要でＴａＸ5に過剰のアルコールとを混合後、溶媒を
留去することにより容易に合成することができる。
た、合成が容易である。すなわち、試薬添加量の制御が
不要でＴａＸ5に過剰のアルコールとを混合後、溶媒を
留去することにより容易に合成することができる。
【００２２】 ＴａＸ5＋ｅｘｃｅｓｓＲＯＨ→ＴａＸ2（ＯＲ）3 したがって、本発明は、Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＲ）2の製
法として、出発材料の入手の容易さ、反応の制御の容易
さの点で優れた方法といえる。
法として、出発材料の入手の容易さ、反応の制御の容易
さの点で優れた方法といえる。
【００２３】上記式(2) で表わされるタンタル化合物の
うち、特に好ましいものは、ジクロロトリエトキシタン
タル、ジクロロトリイソプロポキシタンタル、ジクロロ
トリセカンダリーブトキシタンタルどが挙げられる。
うち、特に好ましいものは、ジクロロトリエトキシタン
タル、ジクロロトリイソプロポキシタンタル、ジクロロ
トリセカンダリーブトキシタンタルどが挙げられる。
【００２４】これらの好ましい出発原料として用いられ
る化合物のうち、ジクロロトリエトキシタンタル、ジク
ロロトリイソプロポキシタンタル、ジクロロトリセカン
ダリーブトキシタンタルは、ペンタクロロタンタルと過
剰量のエタノール、イソプロピルアルコール又はセカン
ダリーブチルアルコールとを反応させるか、或いはペン
タエトキシタンタル、ペンタイソプロポキシタンタル又
はペンタセカンダリーブトキシタンタルにそれぞれ塩化
アセチル等の塩素化剤を反応させることにより得られ
る。
る化合物のうち、ジクロロトリエトキシタンタル、ジク
ロロトリイソプロポキシタンタル、ジクロロトリセカン
ダリーブトキシタンタルは、ペンタクロロタンタルと過
剰量のエタノール、イソプロピルアルコール又はセカン
ダリーブチルアルコールとを反応させるか、或いはペン
タエトキシタンタル、ペンタイソプロポキシタンタル又
はペンタセカンダリーブトキシタンタルにそれぞれ塩化
アセチル等の塩素化剤を反応させることにより得られ
る。
【００２５】メチル金属化合物としては、メチルリチウ
ム、メチルマグネシウムブロマイド等のグリニャール試
薬あるいはトリメチルアルミニウム等を用いることがで
きるが、反応活性の面からメチルリチウムを用いること
が最も好ましい。
ム、メチルマグネシウムブロマイド等のグリニャール試
薬あるいはトリメチルアルミニウム等を用いることがで
きるが、反応活性の面からメチルリチウムを用いること
が最も好ましい。
【００２６】この反応は、ジエチルエーテル、ジプロピ
ルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤の存在下に行うことが反応を円滑に進めるた
めに好ましい。この反応においては、原料としてジクロ
ロトリエトキシタンタル、ジクロロトリイソプロポキシ
タンタル又はジクロロトリセカンダリーブトキシタンタ
ルを用いるときは、この原料１モルに対して２〜５モル
当量のメチル金属化合物を用いることが好ましい。ま
た、この反応は−７０〜０℃、好ましくは、−５０〜−
２０℃で行う。この反応は数分〜１時間程度で完了す
る。
ルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等
の有機溶剤の存在下に行うことが反応を円滑に進めるた
めに好ましい。この反応においては、原料としてジクロ
ロトリエトキシタンタル、ジクロロトリイソプロポキシ
タンタル又はジクロロトリセカンダリーブトキシタンタ
ルを用いるときは、この原料１モルに対して２〜５モル
当量のメチル金属化合物を用いることが好ましい。ま
た、この反応は−７０〜０℃、好ましくは、−５０〜−
２０℃で行う。この反応は数分〜１時間程度で完了す
る。
【００２７】反応終了後は、溶媒等を留去し、減圧蒸留
により本発明の式(1) で表わされるタンタル化合物を回
収する。この蒸留は絶対圧で、０．０１〜１５Ｔｏｒｒ
とすることが、分解を抑え、前記タンタル化合物を収率
良く回収することができ、特に好ましい。
により本発明の式(1) で表わされるタンタル化合物を回
収する。この蒸留は絶対圧で、０．０１〜１５Ｔｏｒｒ
とすることが、分解を抑え、前記タンタル化合物を収率
良く回収することができ、特に好ましい。
【００２８】
【００２９】
実施例１ ペンタクロロタンタル１０７ｇをトルエン５００ｍｌに
分散させ、窒素ガス雰囲気下に、エタノール１７５ｍｌ
を滴下した。室温で１．５時間撹拌した後、５５℃に昇
温して、溶媒を留去した。残渣として、白色固体のジク
ロロトリエトキシタンタル［ＴａＣｌ2（ＯＣ2Ｈ5）3］
１２０ｇを得た。
分散させ、窒素ガス雰囲気下に、エタノール１７５ｍｌ
を滴下した。室温で１．５時間撹拌した後、５５℃に昇
温して、溶媒を留去した。残渣として、白色固体のジク
ロロトリエトキシタンタル［ＴａＣｌ2（ＯＣ2Ｈ5）3］
１２０ｇを得た。
【００３０】この固体をジエチルエーテル２００ｍｌに
溶解させ、−４０℃に冷却し、１．１ｍｏｌ／ｌのメチ
ルリチウムのジエチルエーテル溶液１１８０ｍｌを少量
づつ滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒
を留去し、残渣として得られた褐色の固体を８０℃／１
２Ｔｏｒｒで減圧蒸留して、無色透明の液体４４．０ｇ
を得た。この液体は、ガスクロマトグラフィー（カラ
ム；ＳｉｌｉｃｏｎｅＯＶ−１０１，２５ｍ×０．２５
ｍｍφ）、1Ｈ−ＮＭＲ及び13Ｃ−ＮＭＲにより分析し
た結果、単一物質であることが確認され、前述した物性
を有していたので、トリメチルジエトキシタンタルであ
ることが確認された。
溶解させ、−４０℃に冷却し、１．１ｍｏｌ／ｌのメチ
ルリチウムのジエチルエーテル溶液１１８０ｍｌを少量
づつ滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒
を留去し、残渣として得られた褐色の固体を８０℃／１
２Ｔｏｒｒで減圧蒸留して、無色透明の液体４４．０ｇ
を得た。この液体は、ガスクロマトグラフィー（カラ
ム；ＳｉｌｉｃｏｎｅＯＶ−１０１，２５ｍ×０．２５
ｍｍφ）、1Ｈ−ＮＭＲ及び13Ｃ−ＮＭＲにより分析し
た結果、単一物質であることが確認され、前述した物性
を有していたので、トリメチルジエトキシタンタルであ
ることが確認された。
【００３１】実施例２ ペンタエトキシタンタル［Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）5］３１．
１ｇをトルエン１００ｍｌに溶解し、窒素ガス雰囲気下
に、塩化アセチル（ＣＨ3ＣＯＣｌ）１０．９ｍｌを滴
下した。８０℃で１時間撹拌した後、５０℃で溶媒を留
去した。残渣として、白色固体のジクロロトリエトキシ
タンタル２９．６ｇを得た。
１ｇをトルエン１００ｍｌに溶解し、窒素ガス雰囲気下
に、塩化アセチル（ＣＨ3ＣＯＣｌ）１０．９ｍｌを滴
下した。８０℃で１時間撹拌した後、５０℃で溶媒を留
去した。残渣として、白色固体のジクロロトリエトキシ
タンタル２９．６ｇを得た。
【００３２】この固体をジエチルエーテル１００ｍｌに
溶解させ、−４０℃に冷却し、１．１ｍｏｌ／ｌのメチ
ルリチウムのジエチルエーテル溶液１３５ｍｌを少量づ
つ滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒を
留去し、残渣として得られた褐色の固体を４０℃／０．
２Ｔｏｒｒで減圧蒸留し、無色透明の液状物を４４．０
ｇを得た。これを実施例１と同様の分析を行った結果、
前述した物性を有していたので、トリメチルジエトキシ
タンタルであることが確認された。
溶解させ、−４０℃に冷却し、１．１ｍｏｌ／ｌのメチ
ルリチウムのジエチルエーテル溶液１３５ｍｌを少量づ
つ滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒を
留去し、残渣として得られた褐色の固体を４０℃／０．
２Ｔｏｒｒで減圧蒸留し、無色透明の液状物を４４．０
ｇを得た。これを実施例１と同様の分析を行った結果、
前述した物性を有していたので、トリメチルジエトキシ
タンタルであることが確認された。
【００３３】実施例３ ペンタクロロタンタル１１．８ｇをトルエン８０ｍｌに
分散させ、窒素ガス雰囲気下に、予めトルエン８０ｍｌ
に溶解しておいたペンタエトキシタンタル１９ｇを滴下
した。６０℃で１．５時間撹拌した後、５５℃で溶媒を
留去した。残渣として、白色固体のジクロロトリエトキ
シタンタル３１．１ｇを得た。
分散させ、窒素ガス雰囲気下に、予めトルエン８０ｍｌ
に溶解しておいたペンタエトキシタンタル１９ｇを滴下
した。６０℃で１．５時間撹拌した後、５５℃で溶媒を
留去した。残渣として、白色固体のジクロロトリエトキ
シタンタル３１．１ｇを得た。
【００３４】この固体をジエチルエーテル８０ｍｌに溶
解させ、−４０℃に冷却し、１．１ｍｏｌ／ｌのメチル
リチウムのジエチルエーテル溶液１４１ｍｌを少量づつ
滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒を留
去し、残渣として得られた淡褐色の固体を４０℃／０．
７Ｔｏｒｒで減圧蒸留して、無色透明の液状物８．５ｇ
を得た。これを実施例１と同様の分析を行った結果、前
述した物性を有していたので、トリメチルジエトキシタ
ンタルであることが確認された。
解させ、−４０℃に冷却し、１．１ｍｏｌ／ｌのメチル
リチウムのジエチルエーテル溶液１４１ｍｌを少量づつ
滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒を留
去し、残渣として得られた淡褐色の固体を４０℃／０．
７Ｔｏｒｒで減圧蒸留して、無色透明の液状物８．５ｇ
を得た。これを実施例１と同様の分析を行った結果、前
述した物性を有していたので、トリメチルジエトキシタ
ンタルであることが確認された。
【００３５】参考例１ ソース温度２０℃、基板温度４５０℃、キャリアガス流
量（Ｎ2）２０ｓｃｃｍ、希釈ガス流量（Ｎ2）２８０ｓ
ｃｃｍ、酸素ガス流量１００ｓｃｃｍの条件で、上記実
施例１で得たトリメチルジエトキシタンタルを用いて、
熱ＣＶＤ法により、シリコン基板上にＴａ2Ｏ5膜を形成
した。生成速度は、約３０Å／ｍｉｎ、膜厚は約１００
Åであった。
量（Ｎ2）２０ｓｃｃｍ、希釈ガス流量（Ｎ2）２８０ｓ
ｃｃｍ、酸素ガス流量１００ｓｃｃｍの条件で、上記実
施例１で得たトリメチルジエトキシタンタルを用いて、
熱ＣＶＤ法により、シリコン基板上にＴａ2Ｏ5膜を形成
した。生成速度は、約３０Å／ｍｉｎ、膜厚は約１００
Åであった。
【００３６】実施例４ ペンタクロロタンタル２０．７ｇをトルエン１００ｍｌ
に分散させ、窒素ガス雰囲気下で、イソプロピルアルコ
ール８８．５ｍｌを滴下した。室温で１．５時間撹拌し
た後、４５℃に昇温して、溶媒を留去した。残渣とし
て、白色固体のジクロロトリイソプロポキシタンタル
［ＴａＣｌ2（ＯＣＨ（ＣＨ3）2）3］２４．８ｇを得
た。
に分散させ、窒素ガス雰囲気下で、イソプロピルアルコ
ール８８．５ｍｌを滴下した。室温で１．５時間撹拌し
た後、４５℃に昇温して、溶媒を留去した。残渣とし
て、白色固体のジクロロトリイソプロポキシタンタル
［ＴａＣｌ2（ＯＣＨ（ＣＨ3）2）3］２４．８ｇを得
た。
【００３７】この固体をジエチルエーテル１２０ｍｌに
溶解させ、−４０℃に冷却し、１．２ｍｏｌ／ｌのメチ
ルリチウムのジエチルエーテル溶液１４０ｍｌを少量づ
つ滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒を
留去し、残渣として得られた淡褐色の固体を４５℃／
０．７Ｔｏｒｒで減圧蒸留して、無色透明の液体１０．
３ｇを得た。この液体は、ガスクロマトグラフィー（カ
ラム；ＳｉｌｉｃｏｎｅＯＶ−１０１，２５ｍ×０．２
５ｍｍφ）、1Ｈ−ＮＭＲ及び13Ｃ−ＮＭＲにより分析
した結果、単一物質であることが確認され、前述した物
性を有していたので、トリメチルジイソプロポキシタン
タルであることが確認された。
溶解させ、−４０℃に冷却し、１．２ｍｏｌ／ｌのメチ
ルリチウムのジエチルエーテル溶液１４０ｍｌを少量づ
つ滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒を
留去し、残渣として得られた淡褐色の固体を４５℃／
０．７Ｔｏｒｒで減圧蒸留して、無色透明の液体１０．
３ｇを得た。この液体は、ガスクロマトグラフィー（カ
ラム；ＳｉｌｉｃｏｎｅＯＶ−１０１，２５ｍ×０．２
５ｍｍφ）、1Ｈ−ＮＭＲ及び13Ｃ−ＮＭＲにより分析
した結果、単一物質であることが確認され、前述した物
性を有していたので、トリメチルジイソプロポキシタン
タルであることが確認された。
【００３８】参考例２ ソース温度３０℃、基板温度４５０℃、キャリアガス流
量（Ｎ2）２０ｓｃｃｍ、希釈ガス流量（Ｎ2）２８０ｓ
ｃｃｍ、酸素ガス流量１００ｓｃｃｍの条件で、上記実
施例４で得たトリメチルジイソプロポキシタンタルを用
いて、熱ＣＶＤ法により、シリコン基板上にＴａ2Ｏ5膜
を形成した。生成速度は、約３０Å／ｍｉｎ、膜厚は約
１００Åであった。
量（Ｎ2）２０ｓｃｃｍ、希釈ガス流量（Ｎ2）２８０ｓ
ｃｃｍ、酸素ガス流量１００ｓｃｃｍの条件で、上記実
施例４で得たトリメチルジイソプロポキシタンタルを用
いて、熱ＣＶＤ法により、シリコン基板上にＴａ2Ｏ5膜
を形成した。生成速度は、約３０Å／ｍｉｎ、膜厚は約
１００Åであった。
【００３９】実施例５ ペンタクロロタンタル２５．６ｇをトルエン１００ｍｌ
に分散させ、窒素ガス雰囲気下で、セカンダリーブチル
アルコール１３０ｍｌを滴下した。室温で１．５時間撹
拌した後、４５℃に昇温して、溶媒を留去した。残渣と
して、白色固体のジクロロトリセカンダリーブトキシタ
ンタルＴａＣｌ2［ＯＣＨ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ5］3３４．２
ｇを得た。
に分散させ、窒素ガス雰囲気下で、セカンダリーブチル
アルコール１３０ｍｌを滴下した。室温で１．５時間撹
拌した後、４５℃に昇温して、溶媒を留去した。残渣と
して、白色固体のジクロロトリセカンダリーブトキシタ
ンタルＴａＣｌ2［ＯＣＨ（ＣＨ3）Ｃ2Ｈ5］3３４．２
ｇを得た。
【００４０】この固体をジエチルエーテル１２０ｍｌに
溶解させ、−４０℃に冷却し、１．２ｍｏｌ／ｌのメチ
ルリチウムのジエチルエーテル溶液１８０ｍｌを少量づ
つ滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒を
留去し、残渣として得られた淡褐色の固体を５８℃／
０．１５Ｔｏｒｒで減圧蒸留して、無色透明の液体１
３．９ｇを得た。この液体は、ガスクロマトグラフィー
（カラム；Ｓｉｌｉｃｏｎｅ ＯＶ−１０１，２５ｍ×
０．２５ｍｍφ）、1Ｈ−ＮＭＲ及び13Ｃ−ＮＭＲによ
り分析した結果、単一物質であることが確認され、前述
した物性を有していたので、トリメチルジセカンダリー
ブトキシタンタルであることが確認された。
溶解させ、−４０℃に冷却し、１．２ｍｏｌ／ｌのメチ
ルリチウムのジエチルエーテル溶液１８０ｍｌを少量づ
つ滴下した。−４０℃で１．５時間撹拌した後、溶媒を
留去し、残渣として得られた淡褐色の固体を５８℃／
０．１５Ｔｏｒｒで減圧蒸留して、無色透明の液体１
３．９ｇを得た。この液体は、ガスクロマトグラフィー
（カラム；Ｓｉｌｉｃｏｎｅ ＯＶ−１０１，２５ｍ×
０．２５ｍｍφ）、1Ｈ−ＮＭＲ及び13Ｃ−ＮＭＲによ
り分析した結果、単一物質であることが確認され、前述
した物性を有していたので、トリメチルジセカンダリー
ブトキシタンタルであることが確認された。
【００４１】参考例３ ソース温度６０℃、基板温度４５０℃、キャリアガス流
量（Ｎ2）２０ｓｃｃｍ、希釈ガス流量（Ｎ2）２８０ｓ
ｃｃｍ、酸素ガス流量１００ｓｃｃｍの条件で、上記実
施例５で得たトリメチルジセカンダリーブトキシタンタ
ルを用いて、熱ＣＶＤ法により、シリコン基板上にＴａ
2Ｏ5膜を形成した。生成速度は、約３０Å／ｍｉｎ、膜
厚は約１００Åであった。
量（Ｎ2）２０ｓｃｃｍ、希釈ガス流量（Ｎ2）２８０ｓ
ｃｃｍ、酸素ガス流量１００ｓｃｃｍの条件で、上記実
施例５で得たトリメチルジセカンダリーブトキシタンタ
ルを用いて、熱ＣＶＤ法により、シリコン基板上にＴａ
2Ｏ5膜を形成した。生成速度は、約３０Å／ｍｉｎ、膜
厚は約１００Åであった。
【００４２】
【発明の効果】本発明に関するタンタル化合物は、蒸気
圧が高く、ＣＶＤ法により良好な酸化タンタル膜を均一
に効率良く形成でき、半導体装置の製造において極めて
有用なものである。また、本発明の製造方法は、高純度
の前記タンタル化合物を、反応剤の量を精密に制御する
ことなく簡便に製造でき、しかも副反応物を生成するこ
とがないので反応生成物の分別の必要もなく、目的物を
単一物質として容易に回収できる。
圧が高く、ＣＶＤ法により良好な酸化タンタル膜を均一
に効率良く形成でき、半導体装置の製造において極めて
有用なものである。また、本発明の製造方法は、高純度
の前記タンタル化合物を、反応剤の量を精密に制御する
ことなく簡便に製造でき、しかも副反応物を生成するこ
とがないので反応生成物の分別の必要もなく、目的物を
単一物質として容易に回収できる。
【図１】本発明のタンタル化合物式（１）におけるＲの
炭素数と沸点（圧力：１Ｔｏｒｒ）の関係をＴａ（ＯＥ
ｔ）5と対比して示す図。
炭素数と沸点（圧力：１Ｔｏｒｒ）の関係をＴａ（ＯＥ
ｔ）5と対比して示す図。
【図２】本発明の各タンタル化合物の蒸気圧と温度との
関係をＴａ（ＯＥｔ）5と対比して示す図。
関係をＴａ（ＯＥｔ）5と対比して示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，Ｖ ｏｌ．１，Ｎｏ．８（1982）ｐ．1098− ｐ．1100 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C07F 9/00
Claims (1)
- 【請求項１】 下記式(2) で表わされるハロアルコキシ
タンタル化合物とメチル金属化合物とを反応させ、減圧
蒸留により下記式(1) のタンタル化合物を回収すること
を特徴とする下記式(1) のタンタル化合物の製造方法。 Ｔａ（ＣＨ3）3（ＯＲ）2 (1) （式中、Ｒは炭素数２〜７のアルキル基を示す） ＴａＸ2（ＯＲ）3 (2) （式中、Ｘはハロゲン、Ｒは炭素数２〜７のアルキル基
を示す）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20606396A JP3202924B2 (ja) | 1992-12-09 | 1996-08-05 | タンタル化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35153892 | 1992-12-09 | ||
| JP5-48773 | 1993-02-16 | ||
| JP4877393 | 1993-02-16 | ||
| JP4-351538 | 1993-02-16 | ||
| JP20606396A JP3202924B2 (ja) | 1992-12-09 | 1996-08-05 | タンタル化合物の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5302755A Division JP2647796B2 (ja) | 1992-12-09 | 1993-12-02 | 酸化タンタル膜形成用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09118686A JPH09118686A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3202924B2 true JP3202924B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=27293401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20606396A Expired - Fee Related JP3202924B2 (ja) | 1992-12-09 | 1996-08-05 | タンタル化合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3202924B2 (ja) |
-
1996
- 1996-08-05 JP JP20606396A patent/JP3202924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．８（１９８２）ｐ．１０９８−ｐ．１１００ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09118686A (ja) | 1997-05-06 |
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