JP3964976B2

JP3964976B2 - Strontium source material for CVD and film forming method using the same

Info

Publication number: JP3964976B2
Application number: JP06188498A
Authority: JP
Inventors: 雄三田▲崎▼; 守佐藤
Original assignee: Dowa Holdings Co Ltd; Dowa Mining Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2018-02-27
Also published as: JPH11241166A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，化学的気相蒸着法（ＣＶＤ法）によってストロンチウムまたはストロンチウム含有物質を析出させるのに適したＣＶＤ用ストロンチウム源物質に関する。ストロンチウム成分を含む薄膜は，強誘電体材料，ＥＬ素子材料，超電導体材料などに有用である。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
周知のように，単結晶薄膜や多結晶薄膜の形成方法としては，ドライプロセスとウエットプロセスがあるが，一般に前者のドライプロセスの方が品質の優れた薄膜が得られる。ドライプロセスには，真空蒸着法，イオンプレーテンイグ法，スパッタリング法などの物理的成膜法と，化学的気相蒸着（ＣＶＤ）法のような化学的成膜法が知られているが，とりわけＣＶＤ法は，成膜速度の制御性，膜組成の制御性，高速成膜性，大面積への成膜性等に優れまた量産向きであるので広く利用されている。
【０００４】
ＣＶＤ法においては，原料化合物として有機金属錯体も使用されており，例えば, 特開平４−７２０６６号公報および特開平４−７４８６６号公報には周期律表第IIＡ属金属， IIIＡ属金属，IVＡ属金属，ＩＢ属金属との錯体を構成する有機化合物として炭素数１〜５の低級アルキル基をもつ１，３−ジケトン類が記載されている。
【０００５】
有機金属錯体を原料化合物とするＣＶＤ法では，その蒸気を分解させて金属薄膜等を形成する場合，熱ＣＶＤ法，光ＣＶＤ法，プラズマＣＶＤ等が採用されている。また，近年のＤＲＡＭ，ＦＲＡＭなどのメモリー開発において重要な強誘電体材料や，その下地となる下部電極用材料などの酸化物薄膜を作製する場合の原料化合物としては，その有機部分（配位子）がβ−ジケトン系のジピバロイルメタンである有機金属錯体が一般に使用されてきた。これは，Ｍを二価の金属とすると，Ｍ（ＤＰＭ)₂で表されるＭのジピバロイルメタン（ＤＰＭ) キレートであり，金属成分がストロンチウムであれば，Ｓr(ＤＰＭ)₂すなわちビス（ジピバロイルメタナト）ストロンチウムである。
【０００６】
このようなジピバロイルメタンを配位子とする錯体は，一般に気化性が良好で，熱分解温度が高く，膜への不純物混入が少ない，といった利点があり，Ｓｒ(ＤＰＭ)₂でも同様である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，このような有機金属錯体は一般に融点が高く，Ｓｒ(ＤＰＭ)₂では融点が約２１８〜２２０℃であるから，設備的な要請から，固体からの昇華で原料蒸気を発生させることが余儀なくされる。なぜかと言えば, ＣＶＤ設備の排気系作動装置（例えば配管途中の自動真空バルブ）なども該融点以上の温度に耐えるものでなければならないが，このような装置は現状技術では作製困難であるからである。
【０００８】
固体原料（通常は粉体状態）からの気化では飽和蒸気圧のガスを発生させることが難しいので，気化の進行につれて原料の表面積が経時的に変化すると，得られる原料蒸気量（気化速度）もこれに伴って変化するという問題が生じる。特に多元系の薄膜作製において，或る成分の蒸気量（気化速度）が相対的に変化することは，組成の変動をもたらすので，成膜の可否を決定するような重要な問題となる。
【０００９】
このようなことから，液体状態から気化できるような低融点の原料化合物の開発が望まれている。液体状態であればバブリングにより飽和蒸気圧の原料ガスを得やすく，また容器内の原料量が経時変化しても気化速度の差は生じにくいからである。しかし，ＣＶＤ用原料化合物として，このような利用の仕方ができる低融点の有機ストロンチウム錯体は現在のところ未だ見いだされていない。
【００１０】
高融点の有機金属錯体の融点を低下させる方法の一つに，テトラエチレンペンタミンやテトラグライム等の付加物を該錯体に付ける方法も知られているが，これらの付加物は加熱などによって原料錯体から解離しやすく，その解離した物質は揮発性が高いので原料錯体よりも先に蒸発してしまい，融点や気化性が変化してしまうという問題がある。
【００１１】
また，融点の低いものとしてヘキサフルオロアセチルアセトンのように分子内にフッ素を含む化合物を配位子とする有機金属錯体が知られているが，これを原料化合物に用いると，成膜した膜中にフッ素が混在するおそれがあり，この場合には膜の特性を著しく損なう結果となる。
【００１２】
他方，例えば（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ₃（ＢＳＴ）や，ＳｒＢａ₂Ｔａ₂Ｏ₉(ＳＢＴ）のような強誘電体材料をＣＶＤ法によって作製する場合，各成分の原料化合物とりわけＢａやＳｒの原料化合物を一定の高い成膜速度で気化させることが不可欠であることから，ＢａやＳｒのＤＰＭ錯体を原料化合物として使用するにしても，これをいったん溶媒に溶かし，これを液体マスフローコントローラーの流量制御によって気化器に送り込み，溶媒と共にその全量を瞬時に気化させる溶液気化ＣＶＤ法が開発された。しかし，この溶液気化ＣＶＤ法は，原理的には組成制御を容易に行える筈であるが，実際には，原料錯体化合物が気化する前に分解してしまったり，気化器内に残留した分解物が配管系に蓄積される等して系内の圧力変化をもたらし，気化速度が変化するという問題がある。
【００１３】
したがって本発明は，前記のような問題を解決できるような低融点のＣＶＤ用ストロンチウム原料物質を得ることを課題としたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは斯かる課題を解決するために鋭意研究したところ，２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオンのβ−ジケトンを配位子とした有機ストロンチウム錯体は，ＣＶＤ用原料化合物として液体状態で使用可能な低融点（ほぼ１７３〜１８０℃）を有していることを見い出した。そして，この化合物は分解温度も高く，ＣＶＤ法の成膜にとってきわめて有利性質を有していることが判明し，この特性により，これをＣＶＤ法のストロンチウム源物質とした場合，液体状態からの蒸発を行わせることができ，またストロンチウムの原料蒸気の基材への供給と基材上でのストロンチウムの分解析出を安定して行わせることができるので，既述の課題が有利に解決できることがわかった。
【００１５】
すなわち，本発明によれば，ＣＶＤ法によりストロンチウムまたはストロンチウム含有物質を析出させるのに使用するＣＶＤ用ストロンチウム源物質であって，２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオンをストロンチウムの配位子とした有機ストロンチウム錯体からなるＣＶＤ用ストロンチウム源物質を提供する。
【００１６】
また本発明によれば，ＣＶＤ法によりストロンチウムまたはストロンチウム含有物質を基材上に析出させるさいに，ストロンチウム源物質として２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオンをストロンチウムの配位子とした有機ストロンチウム錯体を使用し，この有機ストロンチウム錯体を融点以上の温度に加熱し，当該錯体の液相から当該錯体を蒸発させることを特徴とするＣＶＤ法によるストロンチウムまたはストロンチウム含有物質の成膜法を提供する。
【００１７】
本発明に従う有機ストロンチウム錯体は，化２の一般式で表されるような，ビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオナト）ストロンチウムであり，新規化合物であると思われる。
【００１８】
【化２】

【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に従うβ−ジケトン系有機ストロンチウム錯体は，金属ストロンチウムと，配位子の２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオンを，トルエン溶液中で加熱攪拌し，溶媒を留去して析出した固体を，再結晶，蒸留等の精製法で精製するという方法で得ることができる。
【００２０】
このようにして得られた本発明の有機ストロンチウム錯体をＣＶＤ法の原料化合物として使用し，ＣＶＤ法で該ストロンチウムまたはストロンチウム含有物質を成膜するには，例えば図１に示したように，該有機ストロンチウム錯体１を入れた原料容器２を恒温槽３内で所定の温度（融点より高い温度，例えば１８０〜２００℃）に保持し，不活性キャリアガス（例えばアルゴンガス）４を流量計５によって流量を調整しながら（例えば５〜５００ミリリットル／分）原料容器２内に導入することよって，有機ストロンチウム錯体を同伴したガス流を該容器２から発生させる。
【００２１】
発生した有機ストロンチウム錯体蒸気は熱分解炉６の反応管７内に導かれる。反応管（例えば石英管）７はヒータ８によって加熱され，管内に設置した基板９を所定の温度（例えば４００〜８００℃）に加熱保持することによって，該有機ストロンチウム錯体が熱分解して基板９上にストロンチウムが析出し，成膜する。なお，原料容器２から熱分解炉６までの配管は，凝縮を防ぐために保温層１０または加熱保温手段によって１８５〜２２０℃に保温維持するのがよい。反応管７から出る排ガスは冷却トラップ１１を経て排出される。図中の１２はバルブを，また１３はロータリーポンプを示している。なお，ストロンチウムの酸化物を成膜するさいには，酸素容器１４から流量計１５およびバルブ１６を経て反応雰囲気中（例えば反応管７内）に適量の気体酸素を送気する。また，他の元素との複合物質を成膜するには，図示されてはいないが，当該他の物質の原料化合物を同時に反応管７内に導くようにする。
【００２２】
【実施例】
〔実施例１〕
図１のＣＶＤ設備を用いて，ステンレス鋼製の原料容器２内に，ストロンチウム源としての原料化合物として，化１に示したビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオナト）ストロンチウムを入れ，基板９には酸化マグネシウム基板を用いてその上に成膜する操作を行った。
【００２３】
なお，化１のビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオナト）ストロンチウムは，次のようにして製造した。まず，窒素雰囲気下で，金属ストロンチウム２０ｇにエタノール３ｇとトルエン４００ミリリットルを加え，これに２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオン９５ｇを加えて９０℃で攪拌し，金属ストロンチウムが完全に溶解した後，溶媒を減圧留去し，さらに減圧乾燥したのち昇華精製によって５１ｇのビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオナト）ストロンチウムを得た。得られた錯体の融点測定を行ったところ１７３〜１８０℃であった。
【００２４】
この有機ストロンチウム錯体１０ｇを容器２内に装填し，恒温槽３を２００℃の恒温に設定保持した。酸化マグネシウム基板９をヒータ８によって８００℃に加熱保持した状態で，キャリヤーガスとしてアルゴンガスを１５０ミリリットル／分を通流して該化合物を石英反応管７に導いた。容器２から熱分解炉６までの配管は２１０℃に保持されるように保温した。
【００２５】
この条件下で６０分間の成膜操作を行ったところ，厚さ６３００オングストロームの均一なストロンチウムの薄膜が得られた。
【００２６】
容器２に装填したビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオナト）ストロンチウムの量を２０ｇに変更した以外は，前記と全く同じ条件で成膜操作を繰り返した。この場合にも同じく厚さが６３００オングストロームの均一なストロンチウムの薄膜が得られた。すなわち，容器２に装填する原料化合物量を変えても同厚の成膜ができた。このことは，原料化合物からの蒸発量が処理時間中一定であり，且つ分解量も一定であることを示している。
【００２７】
〔実施例２〕
気体酸素を酸素源１４から流量計１５および弁１６を経て反応管７内に１５０ミリリットル／分の流量で追加した以外は，実施例１と同様の処理を同じく６０分間行った。その結果，原料装填量が１０ｇと２０ｇの両方とも８０００オングストロームの同じ厚さの酸化ストロンチウムの薄膜が得られた。
【００２８】
〔比較例１〕
ビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオナト）ストロンチウムに代えて，融点が２１８〜２２０℃のビス（ジピバロイルメタナト）ストロンチウムを使用した以外は，実施例１と同じ条件で成膜した。その結果，６０分後に原料充填量１０ｇのものは厚さが６５００オングストローム，また，原料充填量２０ｇのものは厚さが７９００オングストロームのストロンチウムの薄膜が得られた。このことは，容器内原料の容積変化にともなって，蒸発量も経時変化したことを示している。
【００２９】
〔比較例２〕
気体酸素を酸素源１４から流量計１５および弁１６を経て反応管７内に１５０ミリリットル／分の流量で追加した以外は，比較例１と同じ処理を同じく６０分間行った。その結果，原料充填量１０ｇのものは厚さが７０００オングストローム，また，原料充填量２０ｇのものは厚さが８５００オングストロームの酸化ストロンチウムの薄膜が得られた。このことは，容器内原料の容積変化にともなって，蒸発量も経時変化したことを示している。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように，本発明に従うβ−ジケトン系有機ストロンチウム錯体，すなわち，ビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ノナンジオナト）ストロンチウムは，低融点で高気化性であり，かつ蒸発温度と分解温度がはなれていることから，ＣＶＤ法によってストロンチウムまたはストロンチウム含有物質の薄膜を製造するためのストロンチウム源物質として使用する場合に，液体状態で使用できるという優れた利点があり，またこのために蒸発速度が一定となるので安定した成膜速度が得られ，しかも高速で且つ均質なストロンチウムまたはストロンチウム含有物質の成膜ができるという特徴がある。
【００３１】
したがって，本発明によれば，超電導材料や強誘電体材料などに有用なストロンチウムまたはストロンチウム含有物質の成膜技術に多大の貢献ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱ＣＶＤ法を実施する設備の機器配置例を示した略断面図である。
【符号の説明】
１有機金属錯体
２原料容器
３恒温槽
４不活性キャリヤーガス
５流量計
６熱分解炉
７石英反応管
８ヒータ
９基板
１０保温層
１１冷却トラップ
１２バルブ
１３ロータリーポンプ
１４酸素源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a strontium source material for CVD suitable for depositing strontium or a strontium-containing material by chemical vapor deposition (CVD). A thin film containing a strontium component is useful for a ferroelectric material, an EL element material, a superconductor material, and the like.
[0002]
[Prior art]
[0003]
As is well known, there are a dry process and a wet process as a method for forming a single crystal thin film or a polycrystalline thin film. In general, the former dry process can provide a thin film with better quality. As dry processes, there are known physical film formation methods such as vacuum deposition, ion plating, and sputtering, and chemical film formation methods such as chemical vapor deposition (CVD). In particular, the CVD method is widely used because it is excellent in controllability of film formation speed, controllability of film composition, high-speed film formation, film formation on a large area, etc. and is suitable for mass production.
[0004]
In the CVD method, an organometallic complex is also used as a raw material compound. For example, JP-A-4-72066 and JP-A-4-74866 disclose Periodic Table Group IIA metal, Group IIIA metal, Group IVA. 1,3-diketone having a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is described as an organic compound constituting a complex with a metal or a group IB metal.
[0005]
In the CVD method using an organometallic complex as a raw material compound, a thermal CVD method, a photo CVD method, a plasma CVD method, or the like is employed when the vapor is decomposed to form a metal thin film or the like. In addition, as a raw material compound for producing an oxide thin film such as a ferroelectric material important in memory development such as DRAM and FRAM in recent years and a material for a lower electrode as a base thereof, an organic portion (ligand Organometallic complexes in which) is a β-diketone dipivaloylmethane have been commonly used. This is M dipivaloylmethane (DPM) chelate represented by M (DPM) ₂ where M is a divalent metal. If the metal component is strontium, Sr (DPM) _2, that is, bis (Dipivaloylmethanato) strontium.
[0006]
Such a complex having dipivaloylmethane as a ligand is generally advantageous in that it has a good vaporization property, a high thermal decomposition temperature, and a small amount of impurities in the film, and Sr (DPM) ₂ has the same advantage. It is.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since such organometallic complexes generally have a high melting point, and Sr (DPM) ₂ has a melting point of about 218 to 220 ° C., it is necessary to generate raw material vapor by sublimation from a solid due to equipment requirements. Is done. For some reason, the exhaust system operating device of CVD equipment (for example, an automatic vacuum valve in the middle of piping) must also be able to withstand temperatures above the melting point, but such a device is difficult to manufacture with current technology. It is.
[0008]
Vaporization from a solid raw material (usually in a powder state) makes it difficult to generate a gas with a saturated vapor pressure, so if the surface area of the raw material changes over time as the vaporization progresses, the amount of raw material vapor (vaporization rate) also increases. This causes a problem of changing. In particular, in the production of multi-element thin films, the relative change in the amount of vapor (vaporization rate) of a certain component brings about a variation in composition, which is an important problem that determines whether film formation is possible.
[0009]
For this reason, development of a raw material compound having a low melting point that can be vaporized from a liquid state is desired. This is because, in a liquid state, it is easy to obtain a raw material gas having a saturated vapor pressure by bubbling, and even if the amount of raw material in the container changes with time, a difference in vaporization rate does not easily occur. However, a low melting point organic strontium complex that can be used in this way has not yet been found as a raw material compound for CVD.
[0010]
As one of the methods for lowering the melting point of a high melting point organometallic complex, there is known a method of attaching an adduct such as tetraethylenepentamine or tetraglyme to the complex. There is a problem that it is easy to dissociate from the complex, and the dissociated substance has high volatility, so that it evaporates before the starting complex, and the melting point and vaporization property change.
[0011]
In addition, an organometallic complex having a ligand containing a compound containing fluorine in the molecule, such as hexafluoroacetylacetone, is known as a compound having a low melting point. Fluorine may be mixed, and in this case, the characteristics of the film are significantly impaired.
[0012]
On the other hand, when a ferroelectric material such as (Ba, Sr) TiO ₃ (BST) or SrBa ₂ Ta ₂ O ₉ (SBT) is produced by the CVD method, the raw material compounds of each component, especially the raw materials of Ba and Sr Since it is indispensable to vaporize a compound at a constant high film formation rate, even if a DPM complex of Ba or Sr is used as a raw material compound, it is once dissolved in a solvent, and this is controlled by a liquid mass flow controller. The solution vaporization CVD method has been developed that can be fed into the vaporizer and instantly vaporize all of the solvent together with the solvent. However, this solution vaporization CVD method should be able to easily control the composition in principle, but in reality, it decomposes before the source complex compound vaporizes, or the decomposition product remaining in the vaporizer. Is accumulated in the piping system, causing a pressure change in the system and the vaporization rate changes.
[0013]
Accordingly, an object of the present invention is to obtain a low melting point strontium raw material for CVD that can solve the above-mentioned problems.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have intensively studied to solve such a problem. As a result, an organic strontium complex having a β-diketone of 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonanedione as a ligand is obtained by CVD. As a starting material compound, it was found that it has a low melting point (approximately 173 to 180 ° C.) that can be used in a liquid state. This compound also has a high decomposition temperature and was found to have extremely advantageous properties for film formation by CVD. Due to this property, when this compound is used as a strontium source material for CVD, evaporation from a liquid state occurs. In addition, it is possible to stably supply the raw material vapor of strontium to the base material and decompose and deposit strontium on the base material. all right.
[0015]
That is, according to the present invention, a strontium source material for CVD used for depositing strontium or a strontium-containing material by a CVD method, wherein 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonanedione is converted to strontium. A strontium source material for CVD comprising an organic strontium complex as a ligand is provided.
[0016]
According to the present invention, when strontium or a strontium-containing substance is deposited on a substrate by a CVD method, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonanedione is coordinated to strontium as a strontium source substance. Film formation of strontium or a strontium-containing material by CVD, characterized in that the organic strontium complex is used as a child, the organic strontium complex is heated to a temperature higher than the melting point, and the complex is evaporated from the liquid phase of the complex Provide law.
[0017]
The organic strontium complex according to the present invention is bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonandionato) strontium represented by the general formula of Chemical Formula 2, and is considered to be a novel compound. .
[0018]
[Chemical formula 2]

[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The β-diketone organic strontium complex according to the present invention is prepared by heating and stirring metal strontium and the

ligand

2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonanedione in a toluene solution, and distilling off the solvent. The solid thus precipitated can be obtained by a purification method such as recrystallization or distillation.
[0020]
In order to form the strontium or the strontium-containing material by the CVD method using the thus obtained organic strontium complex of the present invention as a raw material compound of the CVD method, for example, as shown in FIG. The raw material container 2 containing the strontium complex 1 is maintained in a constant temperature bath 3 at a predetermined temperature (temperature higher than the melting point, for example, 180 to 200 ° C.), and an inert carrier gas (for example, argon gas) 4 is flowed by the flow meter 5. The gas flow accompanied by the organic strontium complex is generated from the container 2 by introducing it into the raw material container 2 while adjusting (for example, 5 to 500 ml / min).
[0021]
The generated organic strontium complex vapor is introduced into the reaction tube 7 of the pyrolysis furnace 6. The reaction tube (for example, quartz tube) 7 is heated by a heater 8 and the substrate 9 placed in the tube is heated and held at a predetermined temperature (for example, 400 to 800 ° C.), whereby the organic strontium complex is thermally decomposed and the substrate 9 is heated. Strontium is deposited on top of the film. The piping from the raw material container 2 to the pyrolysis furnace 6 is preferably maintained at a temperature of 185 to 220 ° C. by the heat insulating layer 10 or heating and heat insulating means in order to prevent condensation. The exhaust gas exiting from the reaction tube 7 is exhausted through a cooling trap 11. In the figure, 12 indicates a valve, and 13 indicates a rotary pump. When forming a strontium oxide film, an appropriate amount of gaseous oxygen is supplied from the oxygen container 14 through the flow meter 15 and the valve 16 into the reaction atmosphere (for example, in the reaction tube 7). In order to form a composite material with another element, although not shown in the drawing, the raw material compound of the other material is introduced into the reaction tube 7 at the same time.
[0022]
【Example】
[Example 1]
As a raw material compound as a strontium source, a bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonandionato shown in Chemical formula 1 is used in a stainless steel raw material container 2 by using the CVD equipment of FIG. ) Strontium was put, and a substrate 9 was formed using a magnesium oxide substrate.
[0023]
The bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonandionato) strontium of Chemical Formula 1 was produced as follows. First, in a nitrogen atmosphere, 3 g of ethanol and 400 ml of toluene are added to 20 g of metal strontium, and 95 g of 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonanedione is added thereto, followed by stirring at 90 ° C. Was completely dissolved, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was further dried under reduced pressure, followed by sublimation purification to obtain 51 g of bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonandionato) strontium. It was 173-180 degreeC when melting | fusing point measurement of the obtained complex was performed.
[0024]
10 g of this organic strontium complex was charged in the container 2, and the thermostat 3 was set and maintained at a constant temperature of 200 ° C. In a state where the magnesium oxide substrate 9 was heated and held at 800 ° C. by the heater 8, 150 ml / min of argon gas was passed as a carrier gas to introduce the compound into the quartz reaction tube 7. The piping from the container 2 to the pyrolysis furnace 6 was kept warm so as to be maintained at 210 ° C.
[0025]
When a film forming operation was performed for 60 minutes under these conditions, a uniform strontium thin film having a thickness of 6300 angstroms was obtained.
[0026]
The film forming operation was repeated under exactly the same conditions as described above except that the amount of bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonandionato) strontium charged in the container 2 was changed to 20 g. Also in this case, a uniform strontium thin film having a thickness of 6300 angstroms was obtained. That is, even when the amount of the raw material compound loaded in the container 2 was changed, the same thickness of film could be formed. This indicates that the amount of evaporation from the raw material compound is constant during the treatment time and the amount of decomposition is also constant.
[0027]
[Example 2]
The same treatment as in Example 1 was performed for 60 minutes, except that gaseous oxygen was added from the oxygen source 14 through the flow meter 15 and the valve 16 into the reaction tube 7 at a flow rate of 150 ml / min. As a result, a thin film of strontium oxide having the same thickness of 8000 angstroms was obtained for both 10 g and 20 g of raw material loading.
[0028]
[Comparative Example 1]
Example 1 was used except that bis (dipivaloylmethanato) strontium having a melting point of 218 to 220 ° C. was used instead of bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonandionato) strontium. The film was formed under the same conditions. As a result, after 60 minutes, a strontium thin film having a thickness of 6500 angstroms with a raw material filling amount of 10 g and a raw material filling amount of 20 g with a thickness of 7900 angstroms was obtained. This indicates that the evaporation amount also changed with time as the volume of the raw material in the container changed.
[0029]
[Comparative Example 2]
The same treatment as in Comparative Example 1 was performed for 60 minutes, except that gaseous oxygen was added from the oxygen source 14 through the flow meter 15 and the valve 16 into the reaction tube 7 at a flow rate of 150 ml / min. As a result, a thin film of strontium oxide having a thickness of 7000 angstroms with a raw material filling amount of 10 g and a thickness of 8500 angstroms with a raw material filling amount of 20 g was obtained. This indicates that the evaporation amount also changed with time as the volume of the raw material in the container changed.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, the β-diketone organic strontium complex according to the present invention, that is, bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonandionato) strontium has a low melting point and a high vaporization property, and Since the evaporation temperature and the decomposition temperature are different, there is an excellent advantage that it can be used in a liquid state when used as a strontium source material for producing a thin film of strontium or a strontium-containing material by the CVD method. Therefore, since the evaporation rate is constant, a stable film formation rate can be obtained, and a high-speed and uniform film formation of strontium or a strontium-containing substance can be performed.
[0031]
Therefore, according to the present invention, a great contribution can be made to the film forming technique of strontium or a strontium-containing substance useful for a superconducting material or a ferroelectric material.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of equipment arrangement of equipment for performing a thermal CVD method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organometallic complex 2 Raw material container 3 Constant temperature bath 4 Inert carrier gas 5 Flow meter 6 Pyrolysis furnace 7 Quartz reaction tube 8 Heater 9 Substrate 10 Thermal insulation layer 11 Cooling trap 12 Valve 13 Rotary pump 14 Oxygen source

Claims

A strontium source material for CVD used for depositing strontium or a strontium-containing material by a CVD method, which is an organic strontium having 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonanedione as a strontium ligand Strontium source material for CVD consisting of complex.

2. The strontium source material for CVD according to claim 1, wherein the organic strontium complex is bis (2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonandionato) strontium represented by Chemical Formula 1.

The strontium source material for CVD according to claim 1 or 2, wherein the organic strontium complex has a melting point of 173 to 180 ° C.

An organic strontium complex containing 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-nonanedione as a strontium ligand as a strontium source material when strontium or a strontium-containing material is deposited on a substrate by CVD. A method of forming a film of strontium or a strontium-containing material by CVD, wherein the organic strontium complex is heated to a temperature higher than the melting point and the complex is evaporated from the liquid phase of the complex.