JP4277195B2 - Chemical vapor deposition material and method for producing metal tungsten film - Google Patents

Chemical vapor deposition material and method for producing metal tungsten film Download PDF

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本発明は化学的気相成長材料としてのタングステン化合物およびそれを用いて化学的気相成長法により金属タングステンを製造する方法に関する。
The present invention relates to a tungsten compound as a chemical vapor deposition material and a method for producing metallic tungsten by chemical vapor deposition using the same.

現在、電子デバイス分野の技術の進歩はめざましく、信号の処理速度をより向上させるため、デバイスの微細化が進んでおり、特に導線(配線)部分の微細化が要求されている。しかし、配線を細くすると必然的にその電気抵抗が高くなるため、配線を形成する材料としては、より低抵抗の材料が求められてきた。   At present, the advancement of technology in the field of electronic devices is remarkable, and in order to further improve the signal processing speed, device miniaturization is progressing, and in particular, miniaturization of a conductor (wiring) portion is required. However, since the electrical resistance is inevitably increased when the wiring is made thinner, a material having a lower resistance has been demanded as a material for forming the wiring.

そして現在の配線材料の主流はアルミニウムであり、次世代の材料としては銅が主流になると考えられている。   And the current mainstream wiring material is aluminum, and copper is considered the mainstream as the next generation material.

しかし、電気デバイスの配線材料としてアルミニウムを用いた場合、配線表面が空気と接触すると表面近傍が容易に酸化され、信号授受速度が低下することが知られている。また、特に薄層トランジスタ(TFT)の配線材料としてアルミニウムまたは銅を用いる場合にあっては、配線を形成するアルミニウム原子または銅原子が、基板材料たるシリコンに接する部分からシリコン中に拡散し、TFT性能が損なわれる場合があることが知られている。   However, it is known that when aluminum is used as a wiring material for an electric device, when the wiring surface comes into contact with air, the vicinity of the surface is easily oxidized, and the signal transmission / reception speed decreases. In particular, when aluminum or copper is used as the wiring material of a thin layer transistor (TFT), aluminum atoms or copper atoms forming the wiring diffuse into the silicon from the portion in contact with silicon as the substrate material, and the TFT It is known that performance may be impaired.

そこで、アルミニウム配線中の外部との信号授受部分に、酸化防止のためのいわゆるコンタクトプラグ層を設けること、及び配線材料としてのアルミニウムまたは銅と、シリコン基板との間に拡散防止のためのバリア層を設けることが検討されている(特許文献1、2参照)。特許文献1及び2にはまた、このようなコンタクトプラグ材料、バリア材料としては、タングステンが相応しい旨の記載もされている。   Therefore, a so-called contact plug layer for preventing oxidation is provided at a signal transmitting / receiving portion in the aluminum wiring, and a barrier layer for preventing diffusion between aluminum or copper as a wiring material and a silicon substrate. It has been studied to provide (see Patent Documents 1 and 2). Patent Documents 1 and 2 also describe that tungsten is suitable as such a contact plug material and barrier material.

タングステン膜の形成法としては、従来からスパッタ法が知られている(特許文献3参照)が、近年、より微細化した膜構造や量産性への対応から化学的気相成長法(CVD法)の検討が行われている(非特許文献1および特許文献4参照)。非特許文献1には、W(CO)6を化学的気相成長材料に用いて化学的気相成長法を行うことにより、基体上にタングステン膜を堆積しうることが開示されている。しかし、原料たるW(CO)6は空気中の安定性に乏しく、また、通常の有機溶媒に対する溶解性が低いため、ハンドリング上の問題がある。 As a method for forming a tungsten film, a sputtering method has been conventionally known (see Patent Document 3), but in recent years, a chemical vapor deposition method (CVD method) has been proposed in order to cope with a more miniaturized film structure and mass productivity. (See Non-Patent Document 1 and Patent Document 4). Non-Patent Document 1 discloses that a tungsten film can be deposited on a substrate by performing chemical vapor deposition using W (CO) 6 as a chemical vapor deposition material. However, W (CO) 6 as a raw material has poor stability in the air, and has a problem in handling because of low solubility in a normal organic solvent.

また、特許文献1には、WF6と水素とを原料とする化学的気相成長法によりタングステン膜を形成する方法が開示されているが、これは窒化チタン上にタングステン膜を形成する際の密着性の向上に関するものであり、本発明が目的とするシリコンやアルミニウム、銅への密着性については何ら検討されていない。
特開2001−7204号公報 特開平7−135186号公報 特開2003−171760号公報 特表2001−524261号公報 J.Electrochem.Soc.,117,693(1970)
Patent Document 1 discloses a method of forming a tungsten film by chemical vapor deposition using WF 6 and hydrogen as raw materials. This method is used when a tungsten film is formed on titanium nitride. This relates to the improvement of adhesion, and no investigation has been made on the adhesion to silicon, aluminum or copper, which is the object of the present invention.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-7204 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-135186 JP 2003-171760 A JP-T-2001-524261 J. et al. Electrochem. Soc. , 117, 693 (1970)

本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、その目的は良質の膜状の金属タングステンを安全なプロセスにより得ることができ、また空気中での取り扱いが容易な化学的気相成長のための化学的気相成長材料を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to obtain a good-quality film-like metallic tungsten by a safe process, and for chemical vapor deposition that can be easily handled in air. It is to provide a chemical vapor deposition material .

本発明の他の目的は、上記化学的気相成長材料を用いて金属タングステン膜を製造する方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for producing a metal tungsten film using the chemical vapor deposition material .

本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明らかになろう。   Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第一に、下記式(1)
W(RCN)n(CO)6-n…(1)
ここで、Rは炭素数1〜10の炭化水素基または炭素数1〜10のハロゲン化炭化水素基でありそしてnは0〜6の整数である。但し、nが2〜6の整数のとき、複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよい。
で表される化合物からなる、化学的気相成長材料により達成される。
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows.
W (RCN) n (CO) 6-n (1)
Here, R is a C1-C10 hydrocarbon group or a C1-C10 halogenated hydrocarbon group, and n is an integer of 0-6. However, when n is an integer of 2-6, several R may mutually be same or different.
It is achieved by a chemical vapor deposition material comprising a compound represented by

また、本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第二に、本発明の化学的気相成長材料から化学的気相成長法により金属タングステン膜を製造する方法によって達成される。
In addition, according to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are secondly achieved by a method for producing a metal tungsten film from the chemical vapor deposition material of the present invention by chemical vapor deposition .

本発明によれば、良質の膜状の金属タングステンを得ることができ、空気中にてより安定な化学的気相成長のための化学的気相成長材料およびそれを用いた化学的気相成長方法が提供される。 According to the present invention, a high-quality film-like metallic tungsten can be obtained, and a chemical vapor deposition material for chemical vapor deposition that is more stable in air and chemical vapor deposition using the same. A method is provided.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

(化学的気相成長材料)
本発明の化学的気相成長材料としてのタングステン化合物は、上記式(1)で表される。
(Chemical Vapor Deposition Material)
The tungsten compound as the chemical vapor deposition material of the present invention is represented by the above formula (1).

上記式(1)に於いて、Rは炭素数1〜10の炭化水素基または炭素数1〜10のハロゲン化炭化水素基である。好ましくは炭素数1〜8の炭化水素基または炭素数1〜6のハロゲン化炭化水素基であり、さらに好ましくは炭素数1〜8の直鎖状もしくは分岐鎖状アルキル基および炭素数1〜6のハロアルキル基である。かかる基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、フェニル基、トリフロロメチル基、1,1,1−トリフロロエチル基、トリクロロロメチル基、1,1,1−トリクロロエチル基を挙げることができる。   In said formula (1), R is a C1-C10 hydrocarbon group or a C1-C10 halogenated hydrocarbon group. Preferably it is a C1-C8 hydrocarbon group or a C1-C6 halogenated hydrocarbon group, More preferably, it is a C1-C8 linear or branched alkyl group and C1-C6. A haloalkyl group. Examples of such groups include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, phenyl, trifluoromethyl, 1,1,1 -A trifluoroethyl group, a trichloromethyl group, and a 1,1,1-trichloroethyl group can be mentioned.

また、上記式(1)中nは1〜6の整数である。nが2〜6の整数のとき、複数のRは同一でも異なっていてもよい。好ましくはnは2〜4であり、特に好ましくは3である。   Moreover, n is an integer of 1-6 in the said Formula (1). When n is an integer of 2 to 6, a plurality of R may be the same or different. N is preferably 2 to 4, particularly preferably 3.

上記タングステン化合物は、D.P.Tate, W.R.Knipple and J.M.Augl, Inorganic.Chem., Vol.1,No.2 (1962) 433、W.Strohmeir and G.Schonauer, Chem.Ber.,Vol.94,(1961) 1346に記載された方法に準じて合成される。   The tungsten compound is a D.I. P. Tate, W.W. R. Knipple and J.M. M.M. Augl, Inorganic. Chem. , Vol. 1, No. 1 2 (1962) 433, W.W. Strohmeir and G.M. Schonauer, Chem. Ber. , Vol. 94, (1961) 1346.

上記式(1)で表されるタングステン化合物としては、例えばヘキサ(アセトニトリル)タングステン、ペンタ(アセトニトリル)カルボニルタングステン、テトラ(アセトニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(アセトニトリル)テトラカルボニルタングステン、(アセトニトリル)ペンタカルボニルタングステン、ヘキサ(プロピオニトリル)タングステン、ペンタ(プロピオニトリル)カルボニルタングステン、テトラ(プロピオニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(プロピオニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(プロピオニトリル)テトラカルボニルタングステン、(プロピオニトリル)ペンタカルボニルタングステン、ヘキサ(ブチロニトリル)タングステン、ペンタ(ブチロニトリル)カルボニルタングステン、テトラ(ブチロニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(ブチロニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(ブチロニトリル)テトラカルボニルタングステン、(ブチロニトリル)ペンタカルボニルタングステン、ヘキサ(イソブチロニトリル)タングステン、ペンタ(イソブチロニトリル)カルボニルタングステン、テトラ(イソブチロニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(イソブチロニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(イソブチロニトリル)テトラカルボニルタングステン、(イソブチロニトリル)ペンタカルボニルタングステン、ヘキサ(バレロニトリル)タングステン、ペンタ(バレロニトリル)カルボニルタングステン、テトラ(バレロニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(バレロニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(バレロニトリル)テトラカルボニルタングステン、(バレロニトリル)ペンタカルボニルタングステン、ヘキサ(バレロニトリル)タングステン、ペンタ(バレロニトリル)カルボニルタングステン、テトラ(バレロニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(バレロニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(バレロニトリル)テトラカルボニルタングステン、(バレロニトリル)ペンタカルボニルタングステン、ヘキサ(トリメチルアセトニトリル)タングステン、ペンタ(トリメチルアセトニトリル)カルボニルタングステン、テトラ(トリメチルアセトニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(トリメチルアセトニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(トリメチルアセトニトリル)テトラカルボニルタングステン、(トリメチルアセトニトリル)ペンタカルボニルタングステン、ヘキサ(ベンゾニトリル)タングステン、ペンタ(ベンゾニトリル)カルボニルタングステン、テトラ(ベンゾニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(ベンゾニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(ベンゾニトリル)テトラカルボニルタングステン、(ベンゾニトリル)ペンタカルボニルタングステン、ヘキサ(トリクロロアセトニトリル)タングステン、ペンタ(トリクロロアセトニトリル)カルボニルタングステン、テトラ(トリクロロアセトニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(トリクロロアセトニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(トリクロロアセトニトリル)テトラカルボニルタングステン、(トリクロロアセトニトリル)ペンタカルボニルタングステンを好ましいものとして挙げることができる。   Examples of the tungsten compound represented by the above formula (1) include hexa (acetonitrile) tungsten, penta (acetonitrile) carbonyltungsten, tetra (acetonitrile) dicarbonyltungsten, tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten, di (acetonitrile) tetracarbonyl. Tungsten, (acetonitrile) pentacarbonyltungsten, hexa (propionitrile) tungsten, penta (propionitrile) carbonyltungsten, tetra (propionitrile) dicarbonyltungsten, tri (propionitrile) tricarbonyltungsten, di (propio) Nitrile) tetracarbonyltungsten, (propionitrile) pentacarbonyltungsten, hexa (butyronitrile) tongue Ten, penta (butyronitrile) carbonyltungsten, tetra (butyronitrile) dicarbonyltungsten, tri (butyronitrile) tricarbonyltungsten, di (butyronitrile) tetracarbonyltungsten, (butyronitrile) pentacarbonyltungsten, hexa (isobutyronitrile) tungsten, penta (Isobutyronitrile) carbonyltungsten, tetra (isobutyronitrile) dicarbonyltungsten, tri (isobutyronitrile) tricarbonyltungsten, di (isobutyronitrile) tetracarbonyltungsten, (isobutyronitrile) pentacarbonyl Tungsten, hexa (valeronitrile) tungsten, penta (valeronitrile) carbonyl tungsten, tetra (valeronite) Lu) dicarbonyltungsten, tri (valeronitrile) tricarbonyltungsten, di (valeronitrile) tetracarbonyltungsten, (valeronitrile) pentacarbonyltungsten, hexa (valeronitrile) tungsten, penta (valeronitrile) carbonyltungsten, tetra (valero) Nitrile) dicarbonyltungsten, tri (valeronitrile) tricarbonyltungsten, di (valeronitrile) tetracarbonyltungsten, (valeronitrile) pentacarbonyltungsten, hexa (trimethylacetonitrile) tungsten, penta (trimethylacetonitrile) carbonyltungsten, tetra (trimethyl) Acetonitrile) dicarbonyltungsten, tri (trimethylacetonitrile) trica Rubonyl tungsten, di (trimethylacetonitrile) tetracarbonyltungsten, (trimethylacetonitrile) pentacarbonyltungsten, hexa (benzonitrile) tungsten, penta (benzonitrile) carbonyltungsten, tetra (benzonitrile) dicarbonyltungsten, tri (benzonitrile) tri Carbonyl tungsten, di (benzonitrile) tetracarbonyl tungsten, (benzonitrile) pentacarbonyl tungsten, hexa (trichloroacetonitrile) tungsten, penta (trichloroacetonitrile) carbonyl tungsten, tetra (trichloroacetonitrile) dicarbonyl tungsten, tri (trichloroacetonitrile) tri Carbonyl tungsten, di (trichloroa Tonitoriru) tetracarbonyl tungsten, may be mentioned as being preferred and (trichloroacetonitrile) pentacarbonyl tungsten.

これらのうち、好ましくは、テトラ(アセトニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(アセトニトリル)テトラカルボニルタングステン、テトラ(プロピオニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(プロピオニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(プロピオニトリル)テトラカルボニルタングステン、テトラ(バレロニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(バレロニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(バレロニトリル)テトラカルボニルタングステン、テトラ(トリメチルアセトニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(トリメチルアセトニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(トリメチルアセトニトリル)テトラカルボニルタングステンが用いられる。   Of these, tetra (acetonitrile) dicarbonyltungsten, tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten, di (acetonitrile) tetracarbonyltungsten, tetra (propionitrile) dicarbonyltungsten, tri (propionitrile) tricarbonyltungsten , Di (propionitrile) tetracarbonyltungsten, tetra (valeronitrile) dicarbonyltungsten, tri (valeronitrile) tricarbonyltungsten, di (valeronitrile) tetracarbonyltungsten, tetra (trimethylacetonitrile) dicarbonyltungsten, tri (trimethyl) Acetonitrile) tricarbonyltungsten and di (trimethylacetonitrile) tetracarbonyltungsten It is.

更に好ましくは、テトラ(アセトニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(アセトニトリル)テトラカルボニルタングステン、トリ(プロピオニトリル)トリカルボニルタングステン、テトラ(バレロニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(バレロニトリル)トリカルボニルタングステン、ジ(バレロニトリル)テトラカルボニルタングステンが用いられる。   More preferably, tetra (acetonitrile) dicarbonyltungsten, tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten, di (acetonitrile) tetracarbonyltungsten, tri (propionitrile) tricarbonyltungsten, tetra (valeronitrile) dicarbonyltungsten, tri (valero) Nitrile) tricarbonyltungsten and di (valeronitrile) tetracarbonyltungsten are used.

さらに、特に好ましくは、トリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステン、トリ(プロピオニトリル)トリカルボニルタングステン、テトラ(バレロニトリル)ジカルボニルタングステン、トリ(バレロニトリル)トリカルボニルタングステンが用いられる。   Furthermore, particularly preferably, tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten, tri (propionitrile) tricarbonyltungsten, tetra (valeronitrile) dicarbonyltungsten, tri (valeronitrile) tricarbonyltungsten are used.

これらの化合物は化学的気相成長材料としては単独で、または2種以上を混合して使用することができる。1種類の化学的気相成長材料を単独で使用することが好ましい。   These compounds can be used alone or as a mixture of two or more chemical vapor deposition materials. One chemical vapor deposition material is preferably used alone.

また、本発明の化学的気相材料は、材料自身を気化、加熱せしめ反応容器に導入するが、本発明のタングステン化合物は溶媒への溶解性が高いので、それを溶媒に溶解して均一な溶液の状態で反応器に導入、気化、加熱せしめてもよい。   In addition, the chemical vapor phase material of the present invention vaporizes and heats the material itself and introduces it into the reaction vessel. However, since the tungsten compound of the present invention has high solubility in a solvent, it can be uniformly dissolved in a solvent. The solution may be introduced into the reactor, vaporized, or heated.

使用される溶媒としては、これら化学的気相成長材料を溶解し溶媒と反応しないものであれば特に限定されない。例えば、n−ペンタン、シクロペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘプタン、n−オクタン、シクロオクタン、デカン、シクロデカン、ジシクロペンタジエン水素化物、ベンゼン、トルエン、キシレン、デュレン、インデン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、スクワランの如き炭化水素系溶媒;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、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、p−ジオキサン、アニソール、2−メチルアニソール、4−メチルアニソールの如きエーテル系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルの如きニトリル類;プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、塩化メチレン、クロロホルムの如き極性溶媒;およびメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、オクタノール、デカノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、グリセロール、グリセロールモノメチルエーテル、グリセロールジメチルエーテル、グリセロールモノエチルエーテル、グリセロールジエチルエーテルの如きアルコール系溶媒;乳酸メチル、乳酸エチルの如き水酸基を有するエステル類を挙げることができる。これらのうち、化学的気相成長材料の溶解性と該溶液の安定性の点で炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、ニトリル類またはこれら溶媒の混合溶媒が好ましい。特に好ましくは、n−ペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、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、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、p−ジオキサン、アニソール、2−メチルアニソール、4−メチルアニソール、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリルが挙げられる。これらの溶媒は、単独でも、あるいは2種以上の混合物としても使用できる。   The solvent used is not particularly limited as long as it dissolves these chemical vapor deposition materials and does not react with the solvent. For example, n-pentane, cyclopentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, cycloheptane, n-octane, cyclooctane, decane, cyclodecane, dicyclopentadiene hydride, benzene, toluene, xylene, durene, indene, tetrahydro Hydrocarbon solvents such as naphthalene, decahydronaphthalene, squalane; diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether , Tetrahydrofuran, tetrahydropyran, bis (2-methoxyethyl) ether , P-dioxane, anisole, 2-methylanisole, ether solvents such as 4-methylanisole; nitriles such as acetonitrile, propionitrile, benzonitrile; propylene carbonate, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, Polar solvents such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methylene chloride, chloroform; and methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, octanol, decanol, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether , Diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether Examples thereof include alcohols such as tellurium, propylene glycol monoethyl ether, glycerol, glycerol monomethyl ether, glycerol dimethyl ether, glycerol monoethyl ether, and glycerol diethyl ether; esters having a hydroxyl group such as methyl lactate and ethyl lactate. Of these, hydrocarbon solvents, ether solvents, nitriles, or mixed solvents of these solvents are preferred in terms of the solubility of the chemical vapor deposition material and the stability of the solution. Particularly preferably, n-pentane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, decane, cyclodecane, benzene, toluene, xylene, diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran, Examples include tetrahydropyran, p-dioxane, anisole, 2-methylanisole, 4-methylanisole, acetonitrile, propionitrile, and benzonitrile. These solvents can be used singly or as a mixture of two or more.

(化学的気相成長方法)
本発明の化学的気相成長方法は上記の化学的気相成長材料を使用することを特徴とする。
(Chemical vapor deposition method)
The chemical vapor deposition method of the present invention is characterized by using the above chemical vapor deposition material.

本発明の化学的気相成長方法としては、本発明の化学的気相成長材料を使用する他は、それ自体公知の方法を使用できる。例えば次のようにして実施することができる。   As the chemical vapor deposition method of the present invention, a method known per se can be used except that the chemical vapor deposition material of the present invention is used. For example, it can be carried out as follows.

(A)本発明の化学的気相成長材料を気化せしめ、次いで(B)該気体を加熱して、上記化学的気相成長材料を熱分解せしめて基体上にタングステンを堆積せしめる。   (A) The chemical vapor deposition material of the present invention is vaporized, and then (B) the gas is heated to thermally decompose the chemical vapor deposition material to deposit tungsten on the substrate.

ここで使用できる基体としては、例えば、ガラス、シリコン半導体,石英、金属、金属酸化物、合成樹脂等適宜の材料を使用できるが、化学気相成長材料を熱分解せしめる工程温度に耐えられる材料であることが好適である。   As the substrate that can be used here, for example, glass, silicon semiconductor, quartz, metal, metal oxide, synthetic resin, and other suitable materials can be used, but materials that can withstand the process temperature for thermally decomposing chemical vapor deposition materials are used. Preferably it is.

上記工程(A)に於いて、化学的気相成長材料を気化せしめる温度としては、好ましくは80〜400℃であり、さらに好ましくは100〜300℃である。   In the step (A), the temperature for vaporizing the chemical vapor deposition material is preferably 80 to 400 ° C, more preferably 100 to 300 ° C.

上記工程(B)において、化学的気相成長材料を熱分解せしめる温度としては、好ましくは80〜600℃であり、さらに好ましくは200〜500℃である。この熱分解温度は、上記基板を予め熱しておくことで実現することができる。   In the said process (B), as temperature which makes a chemical vapor deposition material thermally decompose, it becomes like this. Preferably it is 80-600 degreeC, More preferably, it is 200-500 degreeC. This thermal decomposition temperature can be realized by preheating the substrate.

本発明の化学的気相成長方法は、不活性気体の存在下または不存在下、還元性気体の存在下または不存在下のいずれの条件下でも実施することができる。また、不活性気体および還元性気体の両者が存在する条件で実施してもよい。ここで不活性気体としては、例えば窒素、アルゴン、ヘリウム等が挙げられる。また、還元性気体としては、例えば水素、アンモニア等を挙げることができる。   The chemical vapor deposition method of the present invention can be carried out under any conditions in the presence or absence of an inert gas and in the presence or absence of a reducing gas. Moreover, you may implement on the conditions in which both inert gas and reducing gas exist. Here, examples of the inert gas include nitrogen, argon, helium, and the like. Examples of the reducing gas include hydrogen and ammonia.

また、本発明の化学的気相成長方法は、加圧下、常圧下、および減圧下のいずれの条件でも実施することができるが、常圧下または減圧下で実施することが好ましく、15,000Pa以下の圧力下で実施することがさらに好ましい。
上記の如くして得られたタングステン膜は、後述の実施例から明らかな様に、純度および電気伝導性が高く、例えば、多層配線材料、微細コンタクト孔のプラグ材、銅拡散防止用途バリア膜等に好適に使用することができる。また、後述の実施例から明らかな様に、空気中にて安定であり、安定して化学的気相成長方法に供することができる。
Further, the chemical vapor deposition method of the present invention can be carried out under any conditions under pressure, normal pressure, and reduced pressure, but is preferably carried out under normal pressure or reduced pressure, and 15,000 Pa or less. More preferably, it is carried out under the following pressure.
The tungsten film obtained as described above has high purity and electrical conductivity, as will be apparent from examples described later. For example, a multilayer wiring material, a plug material for a fine contact hole, a barrier film for preventing copper diffusion, etc. Can be suitably used. Further, as will be apparent from the examples described later, it is stable in the air and can be stably used in the chemical vapor deposition method.

以下、実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to this.

以下の実施例において、元素分析は(株)ジェイ・サイエンス・ラボ社製、型式「JM10」により測定した。比抵抗はナプソン社製探針抵抗率測定器、型式「RT−80/RG−80」により測定した。膜厚は(株)フィリップス社製斜入射X線分析装置、型式「X‘Pert MRD」により測定した。ESCAスペクトルは日本電子(株)製、型式「JPS80」にて測定した。   In the following examples, elemental analysis was performed by a model “JM10” manufactured by J-Science Lab. The specific resistance was measured by a probe resistivity measuring device manufactured by Napson, model “RT-80 / RG-80”. The film thickness was measured by an oblique X-ray analyzer manufactured by Philips Co., Ltd., model “X′Pert MRD”. The ESCA spectrum was measured by JEOL Co., Ltd. model “JPS80”.

合成例1
窒素置換した200mLフラスコ中にヘキサカルボニルタングステン(W(CO)6)5gを量り取り、25℃において30分間減圧下に置いた。次いでフラスコ内に乾燥した窒素を導入し、常圧とした後、良く乾燥したアセトニトリル100mLを加えた。窒素気流下、アセトニトリル環流下にて加熱し、40時間攪拌した。加熱攪拌中にヘキサカルボニルタングステンは溶媒に溶解した。攪拌と加熱を終了後、反応溶液を室温に戻し、溶液をアドバンテック東洋(株)製テフロン濾紙、型式「PF040」を用いて濾取し、窒素下にて溶液を0℃まで冷却した。フラスコ中に黄色の沈殿が析出した。析出した固体を窒素下で上記と同様の濾紙を用いて濾過により採取し、100mLフラスコに移し、25℃において2時間減圧下に置いた。次いでフラスコ内に乾燥した窒素を導入し、常圧として、淡黄色固体であるトリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステン4.5gを得た(収率81%)。
Synthesis example 1
In a 200 mL flask purged with nitrogen, 5 g of hexacarbonyltungsten (W (CO) 6 ) was weighed and placed under reduced pressure at 25 ° C. for 30 minutes. Next, dry nitrogen was introduced into the flask, and the pressure was brought to normal pressure. Then, 100 mL of well-dried acetonitrile was added. The mixture was heated under a nitrogen stream under acetonitrile reflux and stirred for 40 hours. During the heating and stirring, hexacarbonyltungsten was dissolved in the solvent. After completion of stirring and heating, the reaction solution was returned to room temperature, and the solution was collected by filtration using Teflon filter paper manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd., model “PF040”, and the solution was cooled to 0 ° C. under nitrogen. A yellow precipitate was deposited in the flask. The precipitated solid was collected by filtration using the same filter paper as described above under nitrogen, transferred to a 100 mL flask, and placed under reduced pressure at 25 ° C. for 2 hours. Next, dried nitrogen was introduced into the flask to obtain 4.5 g of tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten as a light yellow solid under normal pressure (yield 81%).

上記で得られた固体の元素分析を実施したところ、(計算値 C:27.64%、H:2.32%、N:10.75%に対し、)C:27.6%、H:2.2%、N:10.5%であり、トリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステンであることが確認された。   When elemental analysis of the solid obtained above was performed, C: 27.6%, H: (relative to calculated values C: 27.64%, H: 2.32%, N: 10.75%). 2.2%, N: 10.5%, and confirmed to be tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten.

合成例2
窒素置換した200mLフラスコ中にヘキサカルボニルタングステン(W(CO)6)5gを量り取り、25℃において30分間減圧下に置いた。次いでフラスコ内に乾燥した窒素を導入し、常圧とした後、良く乾燥したバレロニトリル100mLを加えた。窒素気流下、120℃にて加熱し、40時間攪拌した。加熱攪拌中にヘキサカルボニルタングステンは溶媒に溶解した。攪拌と加熱を終了後、反応溶液を室温に戻し、溶液をアドバンテック東洋(株)製テフロン濾紙、型式「PF040」を用いて濾取し、窒素下にて溶液を0℃まで冷却した。フラスコ中に白色の沈殿が析出した。析出した固体を窒素下で上記と同様の濾紙を用いて濾過により採取し、100mLフラスコに移し、25℃において2時間減圧下に置いた。次いでフラスコ内に乾燥した窒素を導入し、常圧として、白色固体であるトリ(バレロニトリル)トリカルボニルタングステン3.9gを得た(収率53%)。
Synthesis example 2
In a 200 mL flask purged with nitrogen, 5 g of hexacarbonyltungsten (W (CO) 6 ) was weighed and placed under reduced pressure at 25 ° C. for 30 minutes. Next, after introducing dry nitrogen into the flask to bring it to normal pressure, 100 mL of well-dried valeronitrile was added. It heated at 120 degreeC under nitrogen stream, and stirred for 40 hours. During the heating and stirring, hexacarbonyltungsten was dissolved in the solvent. After completion of stirring and heating, the reaction solution was returned to room temperature, and the solution was collected by filtration using Teflon filter paper manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd., model “PF040”, and the solution was cooled to 0 ° C. under nitrogen. A white precipitate was deposited in the flask. The precipitated solid was collected by filtration using the same filter paper as described above under nitrogen, transferred to a 100 mL flask, and placed under reduced pressure at 25 ° C. for 2 hours. Next, dried nitrogen was introduced into the flask to obtain 3.9 g of tri (valeronitrile) tricarbonyltungsten as a white solid at normal pressure (yield 53%).

上記で得られた固体の元素分析を実施したところ、(計算値 C:41.80%、H:5.26%、N:8.12%に対し、)C:41.5%、H:5.1%、N:8.4%であり、トリ(バレロニトリル)トリカルボニルタングステンであることが確認された。   When elemental analysis of the solid obtained above was performed, C: 41.5%, H: (relative to calculated values C: 41.80%, H: 5.26%, N: 8.12%) It was 5.1%, N: 8.4%, and confirmed to be tri (valeronitrile) tricarbonyltungsten.

実施例1
合成例1にて得られたトリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステン0.05gを窒素ガス中で石英製ボート型容器に量り取り、石英製反応容器にセットした。反応容器内の気流方向側近傍に石英基板を置き、室温下で反応容器内に窒素ガスを250mL/min.の流量にて30分間流した。その後反応容器中に水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を100mL/min.の流量で流し、さらに系内を1,333Paにし、反応容器を150℃で30分間加熱した。ボート型容器からミストが発生し、近傍に設置した石英基板に堆積物が見られた。ミストの発生が終了した後に、減圧を止め、101.3kPaで水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を500mL/min.の流量で流し、反応容器を400℃に上昇させ、そのまま1時間保持したところ、基板上に金属光沢を有する膜が得られた。この膜の膜厚は400Åであった。この膜のESCAスペクトルを測定したところ、W4f7/2軌道に帰属されるピークが31.7eVに観察され、他の元素に由来するピークは全く観察されず金属タングステンであることが判った。また、金属タングステン膜を4端子法にて比抵抗を測定したところ、13.3μΩcmであった。
Example 1
0.05 g of tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten obtained in Synthesis Example 1 was weighed in a quartz boat-type vessel in nitrogen gas and set in a quartz reaction vessel. A quartz substrate is placed near the airflow direction side in the reaction vessel, and nitrogen gas is supplied into the reaction vessel at 250 mL / min. For 30 minutes. Thereafter, a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added to the reaction vessel at 100 mL / min. Then, the inside of the system was set to 1,333 Pa, and the reaction vessel was heated at 150 ° C. for 30 minutes. Mist was generated from the boat-type container, and deposits were observed on the quartz substrate installed in the vicinity. After the generation of mist was completed, the decompression was stopped and a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added at 500 mL / min. When the reaction vessel was raised to 400 ° C. and held for 1 hour, a film having a metallic luster was obtained on the substrate. The film thickness was 400 mm. When the ESCA spectrum of this film was measured, a peak attributed to the W 4f7 / 2 orbit was observed at 31.7 eV, and no peaks derived from other elements were observed, and it was found to be metallic tungsten. Moreover, when the specific resistance of the metal tungsten film was measured by the four-terminal method, it was 13.3 μΩcm.

実施例2
合成例1にて得られたトリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステン0.05gを窒素ガス中で石英製ボート型容器に量り取り、石英製反応容器にセットした。反応容器内の気流方向側近傍に石英基板を置き、室温下で反応容器内に窒素ガスを250mL/min.の流量にて30分間流した。その後反応容器中に窒素ガスを100mL/min.の流量で流し、さらに系内を667kPaにし、反応容器を200℃で30分間加熱した。ボート型容器からミストが発生し、近傍に設置した石英基板に堆積物が見られた。ミストの発生が終了した後に、減圧を止め、101.3kPaで窒素ガスを500mL/min.の流量で流し、反応容器を450℃に上昇させ、そのまま1時間保持したところ、基板上に金属光沢を有する膜が得られた。この膜の膜厚は430Åであった。この膜のESCAスペクトルを測定したところ、W4f7/2軌道に帰属されるピークが31.7eVに観察され、他の元素に由来するピークは全く観察されず金属タングステンであることが判った。また、金属タングステン膜を4端子法にて比抵抗を測定したところ、14.1μΩcmであった。
Example 2
0.05 g of tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten obtained in Synthesis Example 1 was weighed in a quartz boat-type vessel in nitrogen gas and set in a quartz reaction vessel. A quartz substrate is placed near the airflow direction side in the reaction vessel, and nitrogen gas is supplied into the reaction vessel at 250 mL / min. For 30 minutes. Thereafter, nitrogen gas was introduced into the reaction vessel at 100 mL / min. Then, the system was 667 kPa, and the reaction vessel was heated at 200 ° C. for 30 minutes. Mist was generated from the boat-type container, and deposits were observed on the quartz substrate installed in the vicinity. After the generation of mist was completed, the decompression was stopped and nitrogen gas was supplied at 500 mL / min. When the reaction vessel was raised to 450 ° C. and held for 1 hour, a film having a metallic luster was obtained on the substrate. The film thickness was 430 mm. When the ESCA spectrum of this film was measured, a peak attributed to the W 4f7 / 2 orbit was observed at 31.7 eV, and no peaks derived from other elements were observed, and it was found to be metallic tungsten. Moreover, when the specific resistance of the metal tungsten film was measured by the four-terminal method, it was 14.1 μΩcm.

実施例3
合成例1にて得られたトリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステン0.05gを窒素ガス中で石英製ボート型容器に量り取り、石英製反応容器にセットした。反応容器内の気流方向側近傍に石英基板を置き、室温下で反応容器内に窒素ガスを250mL/min.の流量にて30分間流した。その後反応容器中に窒素ガスを100mL/min.の流量で流し、さらに反応容器を250℃で30分間加熱した。ボート型容器からミストが発生し、近傍に設置した石英基板に堆積物が見られた。ミストの発生が終了した後に、で窒素ガスを500mL/min.の流量で流し、反応容器を450℃に上昇させ、そのまま1時間保持したところ、基板上に金属光沢を有する膜が得られた。この膜の膜厚は440Åであった。この膜のESCAスペクトルを測定したところ、W4f7/2軌道に帰属されるピークが31.7eVに観察され、他の元素に由来するピークは全く観察されず金属タングステンであることが判った。また、金属タングステン膜を4端子法にて比抵抗を測定したところ、14.9μΩcmであった。
Example 3
0.05 g of tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten obtained in Synthesis Example 1 was weighed in a quartz boat-type vessel in nitrogen gas and set in a quartz reaction vessel. A quartz substrate is placed near the airflow direction side in the reaction vessel, and nitrogen gas is supplied into the reaction vessel at 250 mL / min. For 30 minutes. Thereafter, nitrogen gas was introduced into the reaction vessel at 100 mL / min. The reaction vessel was further heated at 250 ° C. for 30 minutes. Mist was generated from the boat-type container, and deposits were observed on the quartz substrate installed in the vicinity. After the generation of mist is completed, nitrogen gas is added at 500 mL / min. When the reaction vessel was raised to 450 ° C. and held for 1 hour, a film having a metallic luster was obtained on the substrate. The film thickness was 440 mm. When the ESCA spectrum of this film was measured, a peak attributed to the W 4f7 / 2 orbit was observed at 31.7 eV, and no peaks derived from other elements were observed, and it was found to be metallic tungsten. Moreover, when the specific resistance of the metal tungsten film was measured by the four-terminal method, it was 14.9 μΩcm.

実施例4
合成例2で得られたトリ(バレロニトリル)トリカルボニルタングステンの0.05gを窒素ガス中で石英製ボート型容器に量り取り、石英製反応容器にセットした。反応容器内の気流方向側近傍に石英基板を置き、室温下で反応容器内に窒素ガスを250mL/min.の流量にて30分間流した。その後反応容器中に水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を100mL/min.の流量で流し、さらに系内を1,333Paにし、反応容器を180℃で30分間加熱した。ボート型容器からミストが発生し、近傍に設置した石英基板に堆積物が見られた。ミストの発生が終了した後に、減圧を止め、101.3kPaで水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を500mL/min.の流量で流し、反応容器を450℃に上昇させ、そのまま1時間保持したところ、基板上に金属光沢を有する膜が得られた。この膜の膜厚は480Åであった。この膜のESCAスペクトルを測定したところ、W4f7/2軌道に帰属されるピークが31.7eVに観察され、他の元素に由来するピークは全く観察されず金属タングステンであることが判った。また、金属タングステン膜を4端子法にて比抵抗を測定したところ、20.1μΩcmであった。
Example 4
0.05 g of tri (valeronitrile) tricarbonyltungsten obtained in Synthesis Example 2 was weighed into a quartz boat-type vessel in nitrogen gas and set in a quartz reaction vessel. A quartz substrate is placed near the airflow direction side in the reaction vessel, and nitrogen gas is supplied into the reaction vessel at 250 mL / min. For 30 minutes. Thereafter, a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added to the reaction vessel at 100 mL / min. Then, the inside of the system was set to 1,333 Pa, and the reaction vessel was heated at 180 ° C. for 30 minutes. Mist was generated from the boat-type container, and deposits were observed on the quartz substrate installed in the vicinity. After the generation of mist was completed, the decompression was stopped and a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added at 500 mL / min. When the reaction vessel was raised to 450 ° C. and held for 1 hour, a film having a metallic luster was obtained on the substrate. The film thickness was 480 mm. When the ESCA spectrum of this film was measured, a peak attributed to the W 4f7 / 2 orbit was observed at 31.7 eV, and no peaks derived from other elements were observed, and it was found to be metallic tungsten. The specific resistance of the metal tungsten film measured by the four-terminal method was 20.1 μΩcm.

実施例5
合成例2で得られたトリ(バレロニトリル)トリカルボニルタングステンの0.05gと良く乾燥したアニソール2mLを、窒素気流下で石英製ボート型容器に量り取り、溶解させた後、石英製反応容器にセットした。反応容器内の気流方向側近傍に石英基板を置き、室温下で反応容器内に窒素ガスを250mL/min.の流量にて30分間流した。その後反応容器中に水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を100mL/min.の流量で流し、さらに系内を1,333Paにし、反応容器を200℃で30分間加熱した。ボート型容器からミストが発生し、近傍に設置した石英基板に堆積物が見られた。ミストの発生が終了した後に、減圧を止め、101.3kPaで水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を500mL/min.の流量で流し、反応容器を450℃に上昇させ、そのまま1時間保持したところ、基板上に金属光沢を有する膜が得られた。この膜の膜厚は470Åであった。この膜のESCAスペクトルを測定したところ、W4f7/2軌道に帰属されるピークが31.7eVに観察され、他の元素に由来するピークは全く観察されず金属タングステンであることが判った。また、金属タングステン膜を4端子法にて比抵抗を測定したところ、22.4μΩcmであった。
Example 5
0.05 g of tri (valeronitrile) tricarbonyltungsten obtained in Synthesis Example 2 and 2 mL of well-dried anisole were weighed and dissolved in a quartz boat-type container under a nitrogen stream, and then dissolved in a quartz reaction container. I set it. A quartz substrate is placed near the airflow direction side in the reaction vessel, and nitrogen gas is supplied into the reaction vessel at 250 mL / min. For 30 minutes. Thereafter, a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added to the reaction vessel at 100 mL / min. The reaction system was heated to 200 ° C. for 30 minutes. Mist was generated from the boat-type container, and deposits were observed on the quartz substrate installed in the vicinity. After the generation of mist was completed, the decompression was stopped and a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added at 500 mL / min. When the reaction vessel was raised to 450 ° C. and held for 1 hour, a film having a metallic luster was obtained on the substrate. The film thickness was 470 mm. When the ESCA spectrum of this film was measured, a peak attributed to the W 4f7 / 2 orbit was observed at 31.7 eV, and no peaks derived from other elements were observed, and it was found to be metallic tungsten. Further, when the specific resistance of the metal tungsten film was measured by the 4-terminal method, it was 22.4 μΩcm.

実施例7
合成例1にて得られたトリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステン0.05gを、空気中で石英製ボート型容器に量り取り、25℃に保たれた室内にて2日放置した。設置したトリ(アセトニトリル)トリカルボニルタングステンの外観に変化は無かった。その後石英製ボートを窒素気流下の石英製反応容器にセットした。反応容器内の気流方向側近傍に石英基板を置き、室温下で反応容器内に窒素ガスを250mL/min.の流量にて30分間流した。その後反応容器中に水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を100mL/min.の流量で流し、さらに系内を1,333Paにし、反応容器を150℃で30分間加熱した。ボート型容器からミストが発生し、近傍に設置した石英基板に堆積物が見られた。ミストの発生が終了した後に、減圧を止め、101.3kPaで水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を500mL/min.の流量で流し、反応容器を400℃に上昇させ、そのまま1時間保持したところ、基板上に金属光沢を有する膜が得られた。この膜の膜厚は400Åであった。この膜のESCAスペクトルを測定したところ、W4f7/2軌道に帰属されるピークが31.7eVに観察され、他の元素に由来するピークは全く観察されず金属タングステンであることが判った。また、金属タングステン膜を4端子法にて比抵抗を測定したところ、13.5μΩcmであった。
Example 7
0.05 g of tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten obtained in Synthesis Example 1 was weighed in a quartz boat-type container in the air and left in a room kept at 25 ° C. for 2 days. There was no change in the appearance of the installed tri (acetonitrile) tricarbonyltungsten. The quartz boat was then set in a quartz reaction vessel under a nitrogen stream. A quartz substrate is placed near the airflow direction side in the reaction vessel, and nitrogen gas is supplied into the reaction vessel at 250 mL / min. For 30 minutes. Thereafter, a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added to the reaction vessel at 100 mL / min. Then, the inside of the system was set to 1,333 Pa, and the reaction vessel was heated at 150 ° C. for 30 minutes. Mist was generated from the boat-type container, and deposits were observed on the quartz substrate installed in the vicinity. After the generation of mist was completed, the decompression was stopped and a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added at 500 mL / min. When the reaction vessel was raised to 400 ° C. and held for 1 hour, a film having a metallic luster was obtained on the substrate. The film thickness was 400 mm. When the ESCA spectrum of this film was measured, a peak attributed to the W 4f7 / 2 orbit was observed at 31.7 eV, and no peaks derived from other elements were observed, and it was found to be metallic tungsten. Moreover, when the specific resistance of the metal tungsten film was measured by the four-terminal method, it was 13.5 μΩcm.

比較例1
ヘキサカルボニルタングステン0.05gを空気中で石英製ボート型容器に量り取り、25℃に保たれた室内にて2日放置した。ヘキサカルボニルタングステンはその外観が黒ずみ、薄灰色となった。その後石英製ボートを窒素気流下の石英製反応容器にセットした。反応容器内の気流方向側近傍に石英基板を置き、室温下で反応容器内に窒素ガスを250mL/min.の流量にて30分間流した。その後反応容器中に水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を100mL/min.の流量で流し、さらに系内を1,333Paにし、反応容器を120℃で30分加熱した。ボート型容器からミストが発生し、近傍に設置した石英基板に堆積物が見られた。ミストの発生が終了した後に、減圧を止め、101.3kPaで水素・窒素混合ガス(水素含量3vol%)を500mL/min.の流量で流し、反応容器を400℃に上昇させ、そのまま1時間保持したところ、基板上に金属光沢を有する膜が得られた。この膜の膜厚は400Åであった。この膜のESCAスペクトルを測定したところ、W4f7/2軌道に帰属されるピークが31.7eVに観察され、他の元素に由来するピークは全く観察されず金属タングステンであることが判った。また、金属タングステン膜を4端子法にて比抵抗を測定したところ、28.0μΩcmであった。
Comparative Example 1
Hexacarbonyltungsten (0.05 g) was weighed out in a quartz boat-type container in the air and left in a room kept at 25 ° C. for 2 days. Hexacarbonyltungsten darkened in appearance and turned light gray. The quartz boat was then set in a quartz reaction vessel under a nitrogen stream. A quartz substrate is placed near the airflow direction side in the reaction vessel, and nitrogen gas is supplied into the reaction vessel at 250 mL / min. For 30 minutes. Thereafter, a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added to the reaction vessel at 100 mL / min. Then, the inside of the system was set to 1,333 Pa, and the reaction vessel was heated at 120 ° C. for 30 minutes. Mist was generated from the boat-type container, and deposits were observed on the quartz substrate installed in the vicinity. After the generation of mist was completed, the decompression was stopped and a hydrogen / nitrogen mixed gas (hydrogen content: 3 vol%) was added at 500 mL / min. When the reaction vessel was raised to 400 ° C. and held for 1 hour, a film having a metallic luster was obtained on the substrate. The film thickness was 400 mm. When the ESCA spectrum of this film was measured, a peak attributed to the W 4f7 / 2 orbit was observed at 31.7 eV, and no peaks derived from other elements were observed, and it was found to be metallic tungsten. Further, when the specific resistance of the metal tungsten film was measured by the 4-terminal method, it was 28.0 μΩcm.

Claims (2)

下記式(1)
W(RCN)n(CO)6-n…(1)
ここで、Rは炭素数1〜10の炭化水素基または炭素数1〜10のハロゲン化炭化水素基でありそしてnは1〜6の整数である。但し、nが2〜6の整数のとき、複数のRは互いに同一であっても異なっていてもよい。
で表される化合物からなる、化学的気相成長材料
Following formula (1)
W (RCN) n (CO) 6-n (1)
Here, R is a C1-C10 hydrocarbon group or a C1-C10 halogenated hydrocarbon group, and n is an integer of 1-6. However, when n is an integer of 2-6, several R may mutually be same or different.
A chemical vapor deposition material comprising a compound represented by:
請求項1の化学的気相成長材料から化学的気相成長法により金属タングステン膜を製造する方法。 A method for producing a metal tungsten film from the chemical vapor deposition material according to claim 1 by chemical vapor deposition .
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