JP5128289B2 - Hafnium-based compound, hafnium-based thin film forming material, and hafnium-based thin film forming method - Google Patents

Hafnium-based compound, hafnium-based thin film forming material, and hafnium-based thin film forming method Download PDF

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    • C23C16/06Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
    • C23C16/18Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metallo-organic compounds

Description

【技術分野】
【0001】
本発明はハフニウム系薄膜形成技術に関する。
【背景技術】
【0002】
テトラハロゲン化ハフニウム、或いはテトラキス(ジアルキルアミノ)ハフニウム、若しくはテトラキス(アルコキシ)ハフニウム、又はテトラキス(β−ジケトン)ハフニウムを用い、化学気相成長方法あるいは原子層制御成長方法によって、ハフニウム系薄膜を形成することが提案されている。
【0003】
ところで、ハフニウム系薄膜の形成に際しては、前記化合物を気化させる必要が有る。そして、気化の為、前記化合物は加熱される。
【0004】
しかしながら、テトラハロゲン化ハフニウムやテトラキス(β−ジケトン)ハフニウムは固体である。この為、気化が困難であり、安定したガス供給が出来難い。すなわち、原料の安定供給が困難であることから、高品質なハフニウム系薄膜を安定して形成することが出来ない。
【0005】
テトラキス(ジアルキルアミノ)ハフニウムは熱安定性が低い。従って、加熱して気化した際、分解する。この為、安定したガス供給が出来難い。すなわち、原料の安定供給が困難であることから、高品質なハフニウム系薄膜を安定して形成することが出来ない。
【0006】
テトラキス(アルコキシ)ハフニウムも安定性が悪い。例えば、保存しているだけでも分解してしまう。この為、安定したガス供給が出来難い。すなわち、原料の安定供給が困難であることから、高品質なハフニウム系薄膜を安定して形成することが出来ない。
【特許文献1】
特開2005−298467
【特許文献2】
特開2005−294421
【特許文献3】
特開2004−137223
【特許文献4】
特開2004−137222
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従って、本発明が解決しようとする課題は、前記の問題点を解決することである。特に、常温で液体であり、そして安定性に富んでおり、原料の安定供給が行え、高品質なハフニウム系薄膜を安定して形成できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決する為の検討を、鋭意、推し進めて行く中、LHf(NRで表される化合物は、安定性に富んでおり、そして気化も容易であり、化学気相成長方法や原子層制御成長方法によって高品質なハフニウム系薄膜を形成できることを見出すに至った。
【0009】
前記知見を基にして本発明が達成されたものである。
【0010】
すなわち、前記の課題は、下記の一般式[I]で表されることを特徴とする化合物によって解決される。
【0011】
特に、一般式[I]におけるR,Rがメチル基またはエチル基であることを特徴とする化合物によって解決される。
【0012】
又、ハフニウム系薄膜を形成する為の材料であって、
下記の一般式[I]で表される化合物であることを特徴とするハフニウム系薄膜形成材料によって解決される。
【0013】
又、ハフニウム系薄膜を形成する為の材料であって、
下記の一般式[I]で表される化合物と、
前記化合物を溶解する溶媒
とを含有する
ことを特徴とするハフニウム系薄膜形成材料によって解決される。
【0014】
一般式[I]
CpHf(NR
(但し、Cpはシクロペンタジエニル基、R,Rはアルキル基であり、RとRとは互いに異なっていても同じであってもよい。)
特に、上記のハフニウム系薄膜形成材料であって、R,Rがメチル基またはエチル基であることを特徴とするハフニウム系薄膜形成材料によって解決される。
【0015】
中でも、上記一般式[I]の化合物がCpHf(NMe,CpHf(NMeEt)〔Cp=シクロペンタジエニル基、Me=メチル基、Et=エチル基〕であることを特徴とするハフニウム系薄膜形成材料によって解決される。
【0016】
又、上記のハフニウム系薄膜形成材料であって、溶媒が炭素数5〜40(特に、15以下)の炭化水素系化合物及び炭素数2〜40(特に、20以下)のアミン系化合物の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物であるハフニウム系薄膜形成材料によって解決される。
【0017】
上記のハフニウム系薄膜形成材料は、特に、化学気相成長方法または原子層制御成長方法によってハフニウム系薄膜を形成する為の材料である。
【0018】
又、前記の課題は、上記ハフニウム系薄膜形成材料を用いて化学気相成長方法により基板上にハフニウム系薄膜を形成することを特徴とするハフニウム系薄膜形成方法によって解決される。
【0019】
又、前記の課題は、上記ハフニウム系薄膜形成材料を用いて原子層制御成長方法により基板上にハフニウム系薄膜を形成することを特徴とするハフニウム系薄膜形成方法によって解決される。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、ハフニウム系薄膜が良好に形成できる。すなわち、ハフニウム系薄膜を形成する為の原料が安定性に富み、かつ、気化し易いことから、原料の安定供給が行え、高品質なハフニウム系薄膜が安定して形成される。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】CpHf(NMeのNMRスペクトル
【図2】CVD装置の概略図
【図3】(MeCp)Hf(NMeのNMRスペクトル
【図4】(EtCp)Hf(NMeのNMRスペクトル
【図5】CpHf(NMeEt)のNMRスペクトル
【図6】(MeCp)Hf(NMeのTG−DTAチャート
【符号の説明】
【0022】
1 容器
2 気化器
3 加熱器
4 基板
5 分解反応炉
6 加熱器
7 真空ポンプ
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
本発明になる新規化合物は下記の一般式[I]で表される化合物である。特に、下記の一般式[I]におけるR,Rがメチル基またはエチル基の化合物である。中でも、CpHf(NMe,CpHf(NMeEt)である。
一般式[I]
CpHf(NR
(但し、Cpはシクロペンタジエニル基、R,Rはアルキル基であり、RとRとは互いに異なっていても同じであってもよい。)
【0024】
上記化合物は、特に、ハフニウム系薄膜形成材料として用いられる。中でも、化学気相成長方法や原子層制御成長方法によってハフニウム系薄膜を形成する為の材料として用いられる。上記一般式[I]で表される化合物がハフニウム系薄膜形成材料として用いられる場合、該化合物化合物は、単独、又は該化合物を溶解する溶媒との混合物の形態で用いられることが好ましい。即ち、溶液(溶質(一般式[I])+溶媒)形態のものである。溶媒は、好ましくは炭素数5〜40(特に、5〜15)の炭化水素系化合物及び炭素数2〜40(特に、2〜20)のアミン系化合物の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物である。中でも、好ましいのは、炭化水素系の溶媒では、例えばノルマルデカン、ノルマルヘプタン、ノルマルヘキサン、テトラデカン、キシレン、トルエンが挙げられ、又、アミン系の溶媒では、例えばトリエチルアミン、ビス(トリメチルシリル)アミン、ジエチルアミン、ピリジンが挙げられる。溶媒の量は、一般式[I]で表される化合物100質量部に対して溶媒が1〜10000質量部、特に100〜2000質量部が好ましい。すなわち、斯かる溶媒を用いることによって材料の供給がスムーズに行われる。尚、CpHf(NMe,(MeCp)Hf(NMe,(EtCp)Hf(NMe,CpHf(NMeEt)等の化合物が最も好ましいのは、これ等の化合物により形成されたハフニウム系薄膜の膜質が優れていたからによる。
【0025】
本発明になるハフニウム系薄膜形成方法は、上記のハフニウム系薄膜形成材料(上記一般式[I]で表される化合物、又は上記一般式[I]で表される化合物を含む溶液)を用い、化学気相成長方法により基板上にハフニウム系薄膜を形成する方法である。或いは、上記のハフニウム系薄膜形成材料(上記一般式[I]で表される化合物、又は上記一般式[I]で表される化合物を含む溶液)を用い、原子層制御成長方法により基板上にハフニウム系薄膜を形成する方法である。
【0026】
尚、本発明において、ハフニウム系薄膜とは、Hf膜の他にも、例えば酸化ハフニウム膜が有る。このような膜は、本発明になるハフニウム系薄膜形成材料を成膜するに際して、酸化剤の環境下で行うことによって得られる。又、オゾンガスを併用することによっても得られる。そして、成膜時の環境(ガス)によってハフニウム系薄膜の組成が適宜決まる。例えば、窒化雰囲気下で成膜が行われると、窒化ハフニウム薄膜が出来る。
【0027】
以下、具体的実施例を挙げて説明する。
【実施例1】
【0028】
〔新規化合物CpHf(NMeの合成〕
29gのテトラキス(ジメチルアミノ)ハフニウムと、5.3gのシクロペンタジエンとを70mLのベンゼン中で、窒素雰囲気下において、1時間掛けて攪拌した。この溶液を2時間掛けて加熱還流した後、ベンゼンを減圧留去した。残った黄色液体を70〜80℃で0.1Torrの減圧蒸留し、25gの黄色液体を得た。
この黄色液体は、沸点が75℃/0.2Torrの液体であった。
又、NMRで測定した結果、スペクトルは以下の共鳴線を示した。
1H−NMR(C):3.0(s、18H),6.0(s、5H)
尚、図1はシクロペンタジエニルトリス(ジメチルアミノ)ハフニウムのNMRスペクトルである。
そして、上記反応形態およびNMRスペクトルから、得られた黄色液体はシクロペンタジエニルトリス(ジメチルアミノ)ハフニウム[CpHf(NMe]であることが判った。
【0029】
次に、150gのCpHf(NMe3を容器中に入れて100℃に加熱すると共に、アルゴンガス(キャリアーガス)を500ml/分の割合で供給した。気化したCpHf(NMeは、キャリアーガスと共に加熱配管(加熱温度は100℃,120℃,150℃)を経て、回収装置に回収された。尚、この時、系内は真空に排気されている。
このようにして回収されたCpHf(NMeのNMRスペクトルを測定し、各温度における分解物量を確認した。その結果、100℃,120℃及び150℃の全ての温度において、分解物量は0であった。すなわち、CpHf(NMeは安定性に富んだものであることが判った。
又、CpHf(NMeのTG−DTAを測定した処、気化率は88.6%であった。すなわち、高い気化率であることから、気化し易い材料であり、Hf系薄膜を形成するのに好適な材料であることが判った。
【0030】
〔Hf系薄膜の形成〕
図2は、Hf系薄膜を成膜する為の装置の概略図である。
図2中、1は容器、2は気化器、3は加熱器、4は基板、5は分解反応炉、6は加熱器、7は真空ポンプである。
そして、図2の装置を用いて基板5上にHf系薄膜を作製した。
すなわち、容器1内にCpHf(NMeを入れて、窒素ガス(圧送ガス)を0.1g/分の割合で供給した。圧送されたCpHf(NMeは気化器3で気化され、分解反応炉5に導かれた。気化器3及び配管は加熱器6にて120〜130℃に加温されている。尚、この時、系内は真空に排気されている。又、基板4は400℃に加熱されている。その結果、基板4上に膜が形成された。
上記のようにして形成された膜は、面内均一性に優れたものであった。
又、ICP−MSで調べた結果、Hf薄膜であることが確認された。
参考例1
【0031】
〔新規化合物(MeCp)Hf(NMeの合成〕
10gのテトラキス(ジメチルアミノ)ハフニウムと、2gのメチルシクロペンタジエンとを35mLのベンゼン中で、窒素雰囲気下において、1時間掛けて攪拌した。この溶液を2時間掛けて加熱還流した後、ベンゼンを減圧留去した。残った黄色液体を70〜80℃で0.1Torrの減圧蒸留し、11gの黄色液体を得た。
この黄色液体は、沸点が72℃/0.1Torrの液体であった。
又、NMRで測定した結果、スペクトルは以下の共鳴線を示した。
1H−NMR(C):2.1(s、3H),3.0(s、18H),5.8(m、2H),5.9(m、2H)
尚、図3はメチルシクロペンタジエニルトリス(ジメチルアミノ)ハフニウムのNMRスペクトルである。
そして、上記反応形態およびNMRスペクトルから、得られた黄色液体はメチルシクロペンタジエニルトリス(ジメチルアミノ)ハフニウム[(MeCp)Hf(NMe]であることが判った。
【0032】
次に、150gの(MeCp)Hf(NMeを容器中に入れて100℃に加熱すると共に、アルゴンガス(キャリアーガス)を500ml/分の割合で供給した。気化した(MeCp)Hf(NMeは、キャリアーガスと共に加熱配管(加熱温度は100℃,120℃,150℃)を経て、回収装置に回収された。尚、この時、系内は真空に排気されている。
このようにして回収された(MeCp)Hf(NMeのNMRスペクトルを測定し、各温度における分解物量を確認した。その結果、100℃,120℃及び150℃の全ての温度において、分解物量は0であった。すなわち、(MeCp)Hf(NMeは安定性に富んだものであることが判った。
又、(MeCp)Hf(NMeのTG−DTAを測定した処、気化率が97.3%であった。すなわち、高い気化率であることから、気化し易い材料であり、Hf系薄膜を形成するのに好適な材料であることが判る。尚、図6は(MeCp)Hf(NMeのTG−DTAチャートである。
【0033】
〔Hf系薄膜の形成〕
実施例1において、CpHf(NMeの代わりに(MeCp)Hf(NMeを用いて同様に行い、基板4上に膜を形成した。
参考例2
【0034】
〔新規化合物(EtCp)Hf(NMeの合成〕
25gのテトラキス(ジメチルアミノ)ハフニウムと、7gのエチルシクロペンタジエンとを60mLのベンゼン中で、窒素雰囲気下において、1時間掛けて攪拌した。この溶液を2時間掛けて加熱還流した後、ベンゼンを減圧留去した。残った黄色液体を70〜80℃で0.1Torrの減圧蒸留し、19gの黄色液体を得た。
この黄色液体は、沸点が78℃/0.2Torrの液体であった。
又、NMRで測定した結果、スペクトルは以下の共鳴線を示した。
1H−NMR(C):1.1(t、3H),2.5(q、2H),3.0(s、18H),5.9(m、2H),6.0(m、2H)
尚、図4はエチルシクロペンタジエニルトリス(ジメチルアミノ)ハフニウムのNMRスペクトルである。
そして、上記反応形態およびNMRスペクトルから、得られた黄色液体はエチルシクロペンタジエニルトリス(ジメチルアミノ)ハフニウム[(EtCp)Hf(NMe]であることが判った。
【0035】
次に、150gの(EtCp)Hf(NMeを容器中に入れて100℃に加熱すると共に、アルゴンガス(キャリアーガス)を500ml/分の割合で供給した。気化した(EtCp)Hf(NMeは、キャリアーガスと共に加熱配管(加熱温度は100℃,120℃,150℃)を経て、回収装置に回収された。尚、この時、系内は真空に排気されている。
このようにして回収された(EtCp)Hf(NMeのNMRスペクトルを測定し、各温度における分解物量を確認した。その結果、100℃,120℃及び150℃の全ての温度において、分解物量は0であった。すなわち、(EtCp)Hf(NMeは安定性に富んだものであることが判った。
又、(EtCp)Hf(NMeのTG−DTAを測定した処、気化率は94.8%であった。すなわち、高い気化率であることから、気化し易い材料であり、Hf系薄膜を形成するのに好適な材料であることが判った。
【0036】
〔Hf系薄膜の形成〕
実施例1において、CpHf(NMeの代わりに(EtCp)Hf(NMeを用いて同様に行い、基板4上に膜を形成した。
【実施例
【0037】
〔新規化合物CpHf(NMeEt)の合成〕
63gのテトラキス(メチルエチルアミノ)ハフニウムと、10gのシクロペンタジエンとを140mLのベンゼン中で、窒素雰囲気下において、1時間掛けて攪拌した。この溶液を2時間掛けて加熱還流した後、ベンゼンを減圧留去した。残った黄色液体を80〜90℃で0.1Torrの減圧蒸留し、36gの黄色液体を得た。
この黄色液体は、沸点が85℃/0.2Torrの液体であった。
又、NMRで測定した結果、スペクトルは以下の共鳴線を示した。
1H−NMR(C):1.0(t、9H),2.9(s、9H),3.2(q、6H),6.1(s、5H)
尚、図5はシクロペンタジエニルトリス(メチルエチルアミノ)ハフニウムのNMRスペクトルである。
そして、上記反応形態およびNMRスペクトルから、得られた黄色液体はシクロペンタジエニルトリス(メチルエチルアミノ)ハフニウム[CpHf(NMeEt)]であることが判った。
【0038】
次に、150gのCpHf(NMeEt)を容器中に入れて100℃に加熱すると共に、アルゴンガス(キャリアーガス)を500ml/分の割合で供給した。気化したCpHf(NMeEt)は、キャリアーガスと共に加熱配管(加熱温度は100℃,120℃,150℃)を経て、回収装置に回収された。尚、この時、系内は真空に排気されている。
このようにして回収されたCpHf(NMeEt)のNMRスペクトルを測定し、各温度における分解物量を確認した。その結果、100℃,120℃及び150℃の全ての温度において、分解物量は0であった。すなわち、CpHf(NMeEt)3は安定性に富んだものであることが判った。
又、CpHf(NMeEt)のTG−DTAを測定した処、気化率は90.1%であった。すなわち、高い気化率であることから、気化し易い材料であり、Hf系薄膜を形成するのに好適な材料であることが判った。
【0039】
〔Hf系薄膜の形成〕
実施例1において、CpHf(NMeの代わりにCpHf(NMeEt)を用いて同様に行い、基板4上に膜を形成した。
このようにして得られた膜は、面内均一性に優れたものであった。又、ICP−MSで調べた結果、Hf薄膜であることが確認された。
【実施例
【0040】
実施例1において、成膜に際して、溶媒としてノルマルデカンを用いた以外は同様に行った。その結果、基板4上に薄膜が形成された。
このようにして得られた膜は、面内均一性に優れたものであった。又、ICP−MSで調べた結果、Hf薄膜であることが確認された。
【実施例
【0041】
実施例1においては化学気相成長方法によって成膜された場合であるが、実施例3においては原子層制御成長方法によって成膜が行われた。
その結果、面内均一性に優れたHf薄膜が形成されていた。
【実施例8】
【0043】
【実施例
【0044】
実施例においては化学気相成長方法によって成膜された場合であるが、実施例においては原子層制御成長方法によって成膜が行われた。
その結果、面内均一性に優れたHf薄膜が形成されていた。
参考例3
【0045】
実施例1と同様に行い、イソプロピルシクロペンタジエニルトリス(ジメチルアミノ)ハフニウムを得た。
そして、イソプロピルシクロペンタジエニルトリス(ジメチルアミノ)ハフニウムを用い、実施例1と同様に行って基板4上に膜を形成した。
このようにして得られた膜は、実施例1の膜に比べたならば劣るものの、面内均一性に優れたものであった。
参考例4
【0046】
実施例1と同様に行い、イソプロピルシクロペンタジエニルトリス(メチルエチルアミノ)ハフニウムを得た。
そして、イソプロピルシクロペンタジエニルトリス(メチルエチルアミノ)ハフニウムを用い、実施例1と同様に行って基板4上に膜を形成した。
このようにして得られた膜は、実施例1の膜に比べたならば劣るものの、面内均一性に優れたものであった。
参考例5
【0047】
実施例1と同様に行い、エチルシクロペンタジエニルトリス(ジエチルアミノ)ハフニウムを得た。
そして、エチルシクロペンタジエニルトリス(ジエチルアミノ)ハフニウムを用い、実施例1と同様に行って基板4上に膜を形成した。
このようにして得られた膜は、実施例1の膜に比べたならば劣るものの、面内均一性に優れたものであった。
参考例6
【0048】
実施例1と同様に行い、イソプロピルシクロペンタジエニルトリス(ジエチルアミノ)ハフニウムを得た。
そして、イソプロピルシクロペンタジエニルトリス(ジエチルアミノ)ハフニウムを用い、実施例1と同様に行って基板4上に膜を形成した。
このようにして得られた膜は、実施例1の膜に比べたならば劣るものの、面内均一性に優れたものであった。
参考例7
【0049】
実施例1と同様に行い、メチルシクロペンタジエニルトリス(メチルエチルアミノ)ハフニウムを得た。
そして、メチルシクロペンタジエニルトリス(メチルエチルアミノ)ハフニウムを用い、実施例1と同様に行って基板4上に膜を形成した。
【比較例1】
【0050】
実施例1において、CpHf(NMeの代わりに、テトラキス(メチルエチルアミノ)ハフニウムを用いた以外は同様に行い、基板4上に膜を形成した。
このようにして得られた膜は、実施例1のものに比べて、面内均一性に劣るものであった。
【比較例2】
【0051】
実施例1において、CpHf(NMeの代わりに、テトラキス(エトキシ)ハフニウムを用いた以外は同様に行い、基板4上に膜を形成した。
このようにして得られた膜は、実施例1のものに比べて、面内均一性に劣るものであった。
【比較例3】
【0052】
実施例1において、CpHf(NMeの代わりに、テトラキス(β−ジケトン)ハフニウムを用いた以外は同様に行い、基板4上に膜を形成した。
このようにして得られた膜は、実施例1のものに比べて、面内均一性に劣るものであった。
【比較例4】
【0053】
実施例1において、CpHf(NMeの代わりに、HfClを用いた以外は同様に行い、基板4上に膜を形成した。
このようにして得られた膜は、実施例1のものに比べて、面内均一性に劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【0054】
ハフニウム系薄膜が用いられる分野、例えば半導体分野などにおいて特に有用である。
【Technical field】
[0001]
The present invention relates to a hafnium-based thin film forming technique.
[Background]
[0002]
A hafnium-based thin film is formed by a chemical vapor deposition method or an atomic layer controlled growth method using tetrahalogenated hafnium, tetrakis (dialkylamino) hafnium, tetrakis (alkoxy) hafnium, or tetrakis (β-diketone) hafnium. It has been proposed.
[0003]
By the way, when forming the hafnium-based thin film, it is necessary to vaporize the compound. The compound is then heated for vaporization.
[0004]
However, tetrahalogenated hafnium and tetrakis (β-diketone) hafnium are solid. For this reason, vaporization is difficult and stable gas supply is difficult. That is, since it is difficult to stably supply raw materials, a high-quality hafnium-based thin film cannot be stably formed.
[0005]
Tetrakis (dialkylamino) hafnium has low thermal stability. Therefore, it decomposes when heated and vaporized. For this reason, it is difficult to supply a stable gas. That is, since it is difficult to stably supply raw materials, a high-quality hafnium-based thin film cannot be stably formed.
[0006]
Tetrakis (alkoxy) hafnium also has poor stability. For example, even if it is stored, it will be decomposed. For this reason, it is difficult to supply a stable gas. That is, since it is difficult to stably supply raw materials, a high-quality hafnium-based thin film cannot be stably formed.
[Patent Document 1]
JP-A-2005-298467
[Patent Document 2]
JP-A-2005-294421
[Patent Document 3]
JP 2004-137223 A
[Patent Document 4]
JP 2004-137222 A
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0007]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems. In particular, the object is to provide a technique that is liquid at normal temperature and has high stability, can stably supply raw materials, and can stably form a high-quality hafnium-based thin film.
[Means for Solving the Problems]
[0008]
While studying to solve the above problems is eagerly pursued, the compound represented by LHf (NR 1 R 2 ) 3 is rich in stability, is easy to vaporize, and is chemical vapor deposition. We have found that high-quality hafnium-based thin films can be formed by this method and atomic layer controlled growth method.
[0009]
The present invention has been achieved based on the above findings.
[0010]
That is, the above problem is solved by a compound represented by the following general formula [I].
[0011]
In particular, it is solved by a compound characterized in that R 1 and R 2 in the general formula [I] are a methyl group or an ethyl group.
[0012]
Also, a material for forming a hafnium-based thin film,
This is solved by a hafnium-based thin film forming material characterized by being a compound represented by the following general formula [I].
[0013]
Also, a material for forming a hafnium-based thin film,
A compound represented by the following general formula [I]:
This is solved by a hafnium-based thin film forming material comprising a solvent for dissolving the compound.
[0014]
Formula [I]
CpHf (NR 1 R 2 ) 3
(However, Cp is a cyclopentadienyl group, R 1 and R 2 are alkyl groups, and R 1 and R 2 may be different or the same.)
In particular, this is solved by the hafnium-based thin film forming material described above, wherein R 1 and R 2 are a methyl group or an ethyl group.
[0015]
Among them, the compound of the above general formula [I] is CpHf (NMe 2 ) 3 , CpHf (NMeEt) 3 [Cp = cyclopentadienyl group, Me = methyl group, Et = ethyl group] It is solved by the system thin film forming material.
[0016]
The hafnium-based thin film forming material is a hydrocarbon compound having 5 to 40 carbon atoms (particularly 15 or less) and an amine compound having 2 to 40 carbon atoms (particularly 20 or less). This is solved by a hafnium-based thin film forming material which is one or more compounds selected from the inside.
[0017]
The above-mentioned hafnium-based thin film forming material is a material for forming a hafnium-based thin film, in particular, by a chemical vapor deposition method or an atomic layer control growth method.
[0018]
In addition, the above-mentioned problem is solved by a hafnium-based thin film forming method characterized in that a hafnium-based thin film is formed on a substrate by a chemical vapor deposition method using the hafnium-based thin film forming material.
[0019]
Further, the above-mentioned problems are solved by a hafnium-based thin film forming method, characterized in that a hafnium-based thin film is formed on a substrate by an atomic layer controlled growth method using the hafnium-based thin film forming material.
【Effect of the invention】
[0020]
According to the present invention, a hafnium-based thin film can be formed satisfactorily. That is, since the raw material for forming the hafnium-based thin film has high stability and is easily vaporized, the raw material can be stably supplied, and a high-quality hafnium-based thin film can be stably formed.
[Brief description of the drawings]
[0021]
FIG. 1 NMR spectrum of CpHf (NMe 2 ) 3 FIG. 2 Schematic diagram of a CVD apparatus FIG. 3 NMR spectrum of (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 FIG. 4 (EtCp) Hf (NMe 2 ) 3 of NMR spectra [Figure 5] CPHF (NMeEt) 3 NMR spectrum 6 (MeCp) Hf (NMe 2) 3 of TG-DTA chart [description of symbols]
[0022]
1 Container 2 Vaporizer 3 Heater 4 Substrate 5 Decomposition Reactor 6 Heater 7 Vacuum Pump [Best Mode for Carrying Out the Invention]
[0023]
The novel compound according to the present invention is a compound represented by the following general formula [I]. In particular, R 1 and R 2 in the following general formula [I] are compounds having a methyl group or an ethyl group. Among them, CpHf (NMe 2 ) 3 and CpHf (NMeEt) 3 are used.
Formula [I]
CpHf (NR 1 R 2 ) 3
(However, Cp is a cyclopentadienyl group, R 1 and R 2 are alkyl groups, and R 1 and R 2 may be different or the same.)
[0024]
The above compound is used particularly as a hafnium-based thin film forming material. Among them, it is used as a material for forming a hafnium-based thin film by a chemical vapor deposition method or an atomic layer control growth method. When the compound represented by the general formula [I] is used as a hafnium-based thin film forming material, the compound compound is preferably used alone or in the form of a mixture with a solvent that dissolves the compound. That is, it is in the form of a solution (solute (general formula [I]) + solvent). The solvent is preferably one or two selected from the group consisting of a hydrocarbon compound having 5 to 40 carbon atoms (particularly 5 to 15) and an amine compound having 2 to 40 carbon atoms (particularly 2 to 20 carbon atoms). One or more compounds. Among them, preferred are hydrocarbon-based solvents such as normal decane, normal heptane, normal hexane, tetradecane, xylene, and toluene, and amine-based solvents include, for example, triethylamine, bis (trimethylsilyl) amine, and diethylamine. And pyridine. The amount of the solvent is preferably 1 to 10,000 parts by mass, particularly preferably 100 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the compound represented by the general formula [I]. That is, by using such a solvent, the material can be supplied smoothly. The compounds such as CpHf (NMe 2 ) 3 , (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 , (EtCp) Hf (NMe 2 ) 3 , CpHf (NMeEt) 3 are most preferably formed by these compounds. This is because the quality of the hafnium-based thin film was excellent.
[0025]
The hafnium-based thin film forming method according to the present invention uses the above-mentioned hafnium-based thin film forming material (the compound represented by the general formula [I] or the solution containing the compound represented by the general formula [I]), In this method, a hafnium-based thin film is formed on a substrate by a chemical vapor deposition method. Alternatively, the above-mentioned hafnium-based thin film forming material (the compound represented by the above general formula [I] or the solution containing the compound represented by the above general formula [I]) is used on the substrate by the atomic layer controlled growth method. This is a method of forming a hafnium-based thin film.
[0026]
In the present invention, the hafnium-based thin film includes, for example, a hafnium oxide film in addition to the Hf film. Such a film can be obtained by forming the hafnium-based thin film forming material according to the present invention in an oxidizing agent environment. It can also be obtained by using ozone gas in combination. The composition of the hafnium-based thin film is appropriately determined depending on the environment (gas) during film formation. For example, when film formation is performed in a nitriding atmosphere, a hafnium nitride thin film can be formed.
[0027]
Hereinafter, specific examples will be described.
[Example 1]
[0028]
[Synthesis of Novel Compound CpHf (NMe 2 ) 3 ]
29 g of tetrakis (dimethylamino) hafnium and 5.3 g of cyclopentadiene were stirred in 70 mL of benzene for 1 hour in a nitrogen atmosphere. This solution was heated to reflux for 2 hours, and then benzene was distilled off under reduced pressure. The remaining yellow liquid was distilled under reduced pressure at 70 to 80 ° C. and 0.1 Torr to obtain 25 g of a yellow liquid.
This yellow liquid was a liquid having a boiling point of 75 ° C./0.2 Torr.
Moreover, as a result of measuring by NMR, the spectrum showed the following resonance lines.
1 H-NMR (C 6 D 6 ): 3.0 (s, 18H), 6.0 (s, 5H)
FIG. 1 is an NMR spectrum of cyclopentadienyltris (dimethylamino) hafnium.
Then, from the above reaction forms and NMR spectra, the resulting yellow liquid was found to be cyclopentadienyl tris (dimethylamino) hafnium [CpHf (NMe 2) 3] .
[0029]
Next, 150 g of CpHf (NMe 2 ) 3 was put in a container and heated to 100 ° C., and argon gas (carrier gas) was supplied at a rate of 500 ml / min. Vaporized CpHf (NMe 2 ) 3 was recovered together with the carrier gas through a heating pipe (heating temperatures: 100 ° C., 120 ° C., 150 ° C.) in a recovery device. At this time, the system is evacuated to a vacuum.
The NMR spectrum of CpHf (NMe 2 ) 3 recovered in this way was measured, and the amount of decomposition products at each temperature was confirmed. As a result, the amount of decomposition products was 0 at all temperatures of 100 ° C., 120 ° C., and 150 ° C. That is, it was found that CpHf (NMe 2 ) 3 is rich in stability.
Further, when TG-DTA of CpHf (NMe 2 ) 3 was measured, the vaporization rate was 88.6%. That is, since it has a high vaporization rate, it has been found that it is a material that is easily vaporized and a material that is suitable for forming an Hf-based thin film.
[0030]
[Formation of Hf-based thin film]
FIG. 2 is a schematic view of an apparatus for forming an Hf-based thin film.
In FIG. 2, 1 is a container, 2 is a vaporizer, 3 is a heater, 4 is a substrate, 5 is a decomposition reaction furnace, 6 is a heater, and 7 is a vacuum pump.
Then, an Hf-based thin film was produced on the substrate 5 using the apparatus shown in FIG.
That is, CpHf (NMe 2 ) 3 was put in the container 1 and nitrogen gas (pressure feed gas) was supplied at a rate of 0.1 g / min. The pumped CpHf (NMe 2 ) 3 was vaporized by the vaporizer 3 and led to the decomposition reaction furnace 5. The vaporizer 3 and the piping are heated to 120 to 130 ° C. by the heater 6. At this time, the system is evacuated to a vacuum. The substrate 4 is heated to 400 ° C. As a result, a film was formed on the substrate 4.
The film formed as described above was excellent in in-plane uniformity.
Moreover, as a result of examining by ICP-MS, it was confirmed that it was a Hf thin film.
[ Reference Example 1 ]
[0031]
[Synthesis of Novel Compound (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 ]
10 g of tetrakis (dimethylamino) hafnium and 2 g of methylcyclopentadiene were stirred in 35 mL of benzene for 1 hour in a nitrogen atmosphere. This solution was heated to reflux for 2 hours, and then benzene was distilled off under reduced pressure. The remaining yellow liquid was distilled under reduced pressure at 70 to 80 ° C. and 0.1 Torr to obtain 11 g of a yellow liquid.
This yellow liquid was a liquid having a boiling point of 72 ° C./0.1 Torr.
Moreover, as a result of measuring by NMR, the spectrum showed the following resonance lines.
1 H-NMR (C 6 D 6 ): 2.1 (s, 3H), 3.0 (s, 18H), 5.8 (m, 2H), 5.9 (m, 2H)
FIG. 3 is an NMR spectrum of methylcyclopentadienyltris (dimethylamino) hafnium.
Then, from the above reaction forms and NMR spectra, the resulting yellow liquid was found to be methyl cyclopentadienyl tris (dimethylamino) hafnium [(MeCp) Hf (NMe 2 ) 3].
[0032]
Next, 150 g of (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 was put in a container and heated to 100 ° C., and argon gas (carrier gas) was supplied at a rate of 500 ml / min. Vaporized (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 was recovered together with a carrier gas through a heating pipe (heating temperatures: 100 ° C., 120 ° C., 150 ° C.) in a recovery device. At this time, the system is evacuated to a vacuum.
The NMR spectrum of (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 recovered in this way was measured, and the amount of decomposition products at each temperature was confirmed. As a result, the amount of decomposition products was 0 at all temperatures of 100 ° C., 120 ° C., and 150 ° C. That is, it was found that (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 is rich in stability.
Further, when TG-DTA of (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 was measured, the vaporization rate was 97.3%. That is, since it has a high vaporization rate, it can be seen that it is a material that is easily vaporized and is a material that is suitable for forming an Hf-based thin film. FIG. 6 is a TG-DTA chart of (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 .
[0033]
[Formation of Hf-based thin film]
In Example 1, a film was formed on the substrate 4 in the same manner using (MeCp) Hf (NMe 2 ) 3 instead of CpHf (NMe 2 ) 3 .
[ Reference Example 2 ]
[0034]
[Synthesis of Novel Compound (EtCp) Hf (NMe 2 ) 3 ]
25 g of tetrakis (dimethylamino) hafnium and 7 g of ethylcyclopentadiene were stirred in 60 mL of benzene for 1 hour in a nitrogen atmosphere. This solution was heated to reflux for 2 hours, and then benzene was distilled off under reduced pressure. The remaining yellow liquid was distilled under reduced pressure at 70 to 80 ° C. and 0.1 Torr to obtain 19 g of a yellow liquid.
This yellow liquid was a liquid having a boiling point of 78 ° C./0.2 Torr.
Moreover, as a result of measuring by NMR, the spectrum showed the following resonance lines.
1 H-NMR (C 6 D 6 ): 1.1 (t, 3H), 2.5 (q, 2H), 3.0 (s, 18H), 5.9 (m, 2H), 6.0 (M, 2H)
FIG. 4 is an NMR spectrum of ethylcyclopentadienyltris (dimethylamino) hafnium.
From the above reaction form and NMR spectrum, it was found that the obtained yellow liquid was ethylcyclopentadienyltris (dimethylamino) hafnium [(EtCp) Hf (NMe 2 ) 3 ].
[0035]
Next, 150 g of (EtCp) Hf (NMe 2 ) 3 was placed in a container and heated to 100 ° C., and argon gas (carrier gas) was supplied at a rate of 500 ml / min. Vaporized (EtCp) Hf (NMe 2 ) 3 was recovered together with the carrier gas through a heating pipe (heating temperatures: 100 ° C., 120 ° C., 150 ° C.) in a recovery device. At this time, the system is evacuated to a vacuum.
The NMR spectrum of (EtCp) Hf (NMe 2 ) 3 recovered in this way was measured, and the amount of decomposition products at each temperature was confirmed. As a result, the amount of decomposition products was 0 at all temperatures of 100 ° C., 120 ° C., and 150 ° C. That is, it was found that (EtCp) Hf (NMe 2 ) 3 was rich in stability.
Further, when TG-DTA of (EtCp) Hf (NMe 2 ) 3 was measured, the vaporization rate was 94.8%. That is, since it has a high vaporization rate, it has been found that it is a material that is easily vaporized and a material that is suitable for forming an Hf-based thin film.
[0036]
[Formation of Hf-based thin film]
In Example 1, it carried out in a similar manner using the CpHf (NMe 2) 3 instead of (EtCp) Hf (NMe 2) 3, to form a film on the substrate 4.
[Example 2 ]
[0037]
[Synthesis of Novel Compound CpHf (NMeEt) 3 ]
63 g of tetrakis (methylethylamino) hafnium and 10 g of cyclopentadiene were stirred in 140 mL of benzene for 1 hour in a nitrogen atmosphere. This solution was heated to reflux for 2 hours, and then benzene was distilled off under reduced pressure. The remaining yellow liquid was distilled under reduced pressure at 80 to 90 ° C. and 0.1 Torr to obtain 36 g of a yellow liquid.
This yellow liquid was a liquid having a boiling point of 85 ° C./0.2 Torr.
Moreover, as a result of measuring by NMR, the spectrum showed the following resonance lines.
1 H-NMR (C 6 D 6 ): 1.0 (t, 9H), 2.9 (s, 9H), 3.2 (q, 6H), 6.1 (s, 5H)
FIG. 5 is an NMR spectrum of cyclopentadienyltris (methylethylamino) hafnium.
From the above reaction form and NMR spectrum, it was found that the obtained yellow liquid was cyclopentadienyltris (methylethylamino) hafnium [CpHf (NMeEt) 3 ].
[0038]
Next, 150 g of CpHf (NMeEt) 3 was put in a container and heated to 100 ° C., and argon gas (carrier gas) was supplied at a rate of 500 ml / min. Vaporized CpHf (NMeEt) 3 was recovered together with a carrier gas through a heating pipe (heating temperatures: 100 ° C., 120 ° C., 150 ° C.) in a recovery device. At this time, the system is evacuated to a vacuum.
The NMR spectrum of CpHf (NMeEt) 3 recovered in this way was measured, and the amount of decomposition products at each temperature was confirmed. As a result, the amount of decomposition products was 0 at all temperatures of 100 ° C., 120 ° C., and 150 ° C. That is, it was found that CpHf (NMeEt) 3 is rich in stability.
Further, when TG-DTA of CpHf (NMeEt) 3 was measured, the vaporization rate was 90.1%. That is, since it has a high vaporization rate, it has been found that it is a material that is easily vaporized and a material that is suitable for forming an Hf-based thin film.
[0039]
[Formation of Hf-based thin film]
A film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1, except that CpHf (NMeEt) 3 was used instead of CpHf (NMe 2 ) 3 .
The film thus obtained was excellent in in-plane uniformity. Moreover, as a result of examining by ICP-MS, it was confirmed that it was a Hf thin film.
[Example 3 ]
[0040]
In Example 1, film formation was performed in the same manner except that normal decane was used as a solvent. As a result, a thin film was formed on the substrate 4.
The film thus obtained was excellent in in-plane uniformity. Moreover, as a result of examining by ICP-MS, it was confirmed that it was a Hf thin film.
[Example 4 ]
[0041]
In Example 1, the film was formed by the chemical vapor deposition method, but in Example 3, the film was formed by the atomic layer controlled growth method.
As a result, an Hf thin film excellent in in-plane uniformity was formed.
[Example 8]
[0043]
[Example 5 ]
[0044]
In Example 2 , the film was formed by the chemical vapor deposition method, but in Example 5 , the film was formed by the atomic layer controlled growth method.
As a result, an Hf thin film excellent in in-plane uniformity was formed.
[ Reference Example 3 ]
[0045]
In the same manner as in Example 1, isopropylcyclopentadienyltris (dimethylamino) hafnium was obtained.
Then, using isopropylcyclopentadienyltris (dimethylamino) hafnium, a film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1.
The film thus obtained was excellent in in-plane uniformity, although inferior to the film of Example 1.
[ Reference Example 4 ]
[0046]
In the same manner as in Example 1, isopropylcyclopentadienyltris (methylethylamino) hafnium was obtained.
A film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1 using isopropylcyclopentadienyltris (methylethylamino) hafnium.
The film thus obtained was excellent in in-plane uniformity, although inferior to the film of Example 1.
[ Reference Example 5 ]
[0047]
In the same manner as in Example 1, ethylcyclopentadienyltris (diethylamino) hafnium was obtained.
Then, a film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1 using ethylcyclopentadienyltris (diethylamino) hafnium.
The film thus obtained was excellent in in-plane uniformity, although inferior to the film of Example 1.
[ Reference Example 6 ]
[0048]
In the same manner as in Example 1, isopropylcyclopentadienyltris (diethylamino) hafnium was obtained.
A film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1 using isopropylcyclopentadienyltris (diethylamino) hafnium.
The film thus obtained was excellent in in-plane uniformity, although inferior to the film of Example 1.
[ Reference Example 7 ]
[0049]
In the same manner as in Example 1, methylcyclopentadienyltris (methylethylamino) hafnium was obtained.
A film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1 using methylcyclopentadienyltris (methylethylamino) hafnium.
[Comparative Example 1]
[0050]
A film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1 except that tetrakis (methylethylamino) hafnium was used instead of CpHf (NMe 2 ) 3 .
The film thus obtained was inferior in in-plane uniformity as compared with that of Example 1.
[Comparative Example 2]
[0051]
A film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1 except that tetrakis (ethoxy) hafnium was used instead of CpHf (NMe 2 ) 3 .
The film thus obtained was inferior in in-plane uniformity as compared with that of Example 1.
[Comparative Example 3]
[0052]
A film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1 except that tetrakis (β-diketone) hafnium was used instead of CpHf (NMe 2 ) 3 .
The film thus obtained was inferior in in-plane uniformity as compared with that of Example 1.
[Comparative Example 4]
[0053]
A film was formed on the substrate 4 in the same manner as in Example 1 except that HfCl 4 was used instead of CpHf (NMe 2 ) 3 .
The film thus obtained was inferior in in-plane uniformity as compared with that of Example 1.
[Industrial applicability]
[0054]
This is particularly useful in a field where a hafnium-based thin film is used, such as a semiconductor field.

Claims (17)

ハフニウム系薄膜を形成する為の材料であって、
下記の一般式[I]で表される化合物である
ことを特徴とするハフニウム系薄膜形成材料。
一般式[I]
CpHf(NR
(但し、Cpはシクロペンタジエニル基、R,Rはアルキル基であり、RとRとは互いに異なっていても同じであってもよい。)
A material for forming a hafnium-based thin film,
A hafnium-based thin film forming material, which is a compound represented by the following general formula [I].
Formula [I]
CpHf (NR 1 R 2 ) 3
(However, Cp is a cyclopentadienyl group, R 1 and R 2 are alkyl groups, and R 1 and R 2 may be different or the same.)
前記一般式[I]におけるR,Rがメチル基またはエチル基である
ことを特徴とする請求項1のハフニウム系薄膜形成材料。
2. The hafnium-based thin film forming material according to claim 1 , wherein R 1 and R 2 in the general formula [I] are a methyl group or an ethyl group.
前記一般式[I]で表される化合物がCpHf(NMe,CpHf(NMeEt)〔但し、Cp=シクロペンタジエニル基、Me=メチル基、Et=エチル基〕の群の中から選ばれる何れかである
ことを特徴とする請求項1のハフニウム系薄膜形成材料。
The compound represented by the general formula [I] is selected from the group consisting of CpHf (NMe 2 ) 3 and CpHf (NMeEt) 3 [where Cp = cyclopentadienyl group, Me = methyl group, Et = ethyl group]. The hafnium-based thin film forming material according to claim 1, which is any one selected.
前記一般式[I]で表される化合物の他に、前記一般式[I]で表される化合物を溶解する溶媒を含有する
ことを特徴とする請求項1のハフニウム系薄膜形成材料。
2. The hafnium-based thin film forming material according to claim 1, further comprising a solvent that dissolves the compound represented by the general formula [I] in addition to the compound represented by the general formula [I].
溶媒が炭素数5〜40の炭化水素系化合物及び炭素数2〜40のアミン系化合物の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物である
ことを特徴とする請求項4のハフニウム系薄膜形成材料。
The hafnium-based compound according to claim 4, wherein the solvent is one or two or more compounds selected from the group consisting of a hydrocarbon compound having 5 to 40 carbon atoms and an amine compound having 2 to 40 carbon atoms. Thin film forming material.
化学気相成長方法によってハフニウム系薄膜を形成する為の材料である
ことを特徴とする請求項1のハフニウム系薄膜形成材料。
2. The hafnium-based thin film forming material according to claim 1, which is a material for forming a hafnium-based thin film by a chemical vapor deposition method.
原子層制御成長方法によってハフニウム系薄膜を形成する為の材料である
ことを特徴とする請求項1のハフニウム系薄膜形成材料。
2. The hafnium-based thin film forming material according to claim 1, which is a material for forming a hafnium-based thin film by an atomic layer controlled growth method.
化学気相成長方法により基板上にハフニウム系薄膜を形成する方法であって、
下記の一般式[I]で表される化合物が用いられる
ことを特徴とするハフニウム系薄膜形成方法。
一般式[I]
CpHf(NR
(但し、Cpはシクロペンタジエニル基、R,Rはアルキル基であり、RとRとは互いに異なっていても同じであってもよい。)
A method of forming a hafnium-based thin film on a substrate by a chemical vapor deposition method,
A method for forming a hafnium-based thin film, wherein a compound represented by the following general formula [I] is used.
Formula [I]
CpHf (NR 1 R 2 ) 3
(However, Cp is a cyclopentadienyl group, R 1 and R 2 are alkyl groups, and R 1 and R 2 may be different or the same.)
前記一般式[I]におけるR,Rがメチル基またはエチル基である
ことを特徴とする請求項8のハフニウム系薄膜形成方法。
9. The method of forming a hafnium-based thin film according to claim 8, wherein R 1 and R 2 in the general formula [I] are a methyl group or an ethyl group.
前記一般式[I]で表される化合物がCpHf(NMe,CpHf(NMeEt)〔但し、Cp=シクロペンタジエニル基、Me=メチル基、Et=エチル基〕の群の中から選ばれる何れかである
ことを特徴とする請求項8のハフニウム系薄膜形成方法。
The compound represented by the general formula [I] is selected from the group consisting of CpHf (NMe 2 ) 3 and CpHf (NMeEt) 3 [where Cp = cyclopentadienyl group, Me = methyl group, Et = ethyl group]. 9. The method for forming a hafnium-based thin film according to claim 8, which is any one selected.
前記一般式[I]で表される化合物が溶媒中に溶解された溶液が用いられる
ことを特徴とする請求項8のハフニウム系薄膜形成方法。
9. The hafnium-based thin film forming method according to claim 8, wherein a solution in which the compound represented by the general formula [I] is dissolved in a solvent is used.
溶媒が炭素数5〜40の炭化水素系化合物及び炭素数2〜40のアミン系化合物の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物である
ことを特徴とする請求項11のハフニウム系薄膜形成方法。
The hafnium-based compound according to claim 11, wherein the solvent is one or two or more compounds selected from the group consisting of a hydrocarbon compound having 5 to 40 carbon atoms and an amine compound having 2 to 40 carbon atoms. Thin film forming method.
原子層制御成長方法により基板上にハフニウム系薄膜を形成する方法であって、
下記の一般式[I]で表される化合物が用いられる
ことを特徴とするハフニウム系薄膜形成方法。
一般式[I]
CpHf(NR
(但し、Cpはシクロペンタジエニル基、R,Rはアルキル基であり、RとRとは互いに異なっていても同じであってもよい。)
A method of forming a hafnium-based thin film on a substrate by an atomic layer controlled growth method,
A method for forming a hafnium-based thin film, wherein a compound represented by the following general formula [I] is used.
Formula [I]
CpHf (NR 1 R 2 ) 3
(However, Cp is a cyclopentadienyl group, R 1 and R 2 are alkyl groups, and R 1 and R 2 may be different or the same.)
前記一般式[I]におけるR,Rがメチル基またはエチル基であることを特徴とする請求項13のハフニウム系薄膜形成方法。14. The hafnium-based thin film forming method according to claim 13, wherein R 1 and R 2 in the general formula [I] are a methyl group or an ethyl group. 前記一般式[I]で表される化合物がCpHf(NMe,CpHf(NMeEt)〔但し、Cp=シクロペンタジエニル基、Me=メチル基、Et=エチル基〕の群の中から選ばれる何れかである
ことを特徴とする請求項13のハフニウム系薄膜形成方法。
The compound represented by the general formula [I] is selected from the group consisting of CpHf (NMe 2 ) 3 and CpHf (NMeEt) 3 [where Cp = cyclopentadienyl group, Me = methyl group, Et = ethyl group]. The hafnium-based thin film forming method according to claim 13, which is selected.
前記一般式[I]で表される化合物が溶媒中に溶解された溶液が用いられる
ことを特徴とする請求項13のハフニウム系薄膜形成方法。
14. The hafnium-based thin film forming method according to claim 13, wherein a solution in which the compound represented by the general formula [I] is dissolved in a solvent is used.
溶媒が炭素数5〜40の炭化水素系化合物及び炭素数2〜40のアミン系化合物の群の中から選ばれる一つ又は二つ以上の化合物である
ことを特徴とする請求項16のハフニウム系薄膜形成方法。
The hafnium-based compound according to claim 16, wherein the solvent is one or two or more compounds selected from the group consisting of a hydrocarbon compound having 5 to 40 carbon atoms and an amine compound having 2 to 40 carbon atoms. Thin film forming method.
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