JP5255029B2 - 金属含有フィルムの現像用のアミノエーテル含有液体組成物 - Google Patents
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Description
(a)少なくとも一つの金属−配位子錯体であって、一以上の配位子が、β−ジケトナート、β−ジケトエステラート、β−ケトイミナート、β−ジイミナート、アルキル、カルボニル、シクロペンタジエニル、ピロリル、イミダゾリル、アミジナート、アルコキシド、及びこれらの混合物からなる群より選択され、その配位子が、金属原子に錯体化して一座、二座及び多座となることができ、且つその金属が、元素周期表の2族〜16族の元素から選択される、少なくとも一つの金属−配位子錯体;及び
(b)R1R2NR3OR4NR5R6、R1OR4NR5R6、O(CH2CH2)2NR1、R1R2NR3N(CH2CH2)2O、R1R2NR3OR4N(CH2CH2)2O、O(CH2CH2)2NR1OR2N(CH2CH2)2O及びこれらの混合からなる構造から選択されるアミノエーテルであって、R1〜6が、C1〜10直鎖アルキル、C1〜10分岐鎖アルキル、C1〜10環状アルキル、C6〜C10芳香族、C1〜10アルキルアミン、C1〜10アルキルアミノアルキル、C1〜10エーテル、C4〜C10環状エーテル、C4〜C10環状アミノエーテルからなる群より個々に選択されるアミノエーテル。
(a)金属β−ジケトナート、金属β−ジケトエステラート、金属β−ケトイミナート、金属β−ジイミナート、金属アルキル、金属カルボニル、アルキル金属カルボニル、金属シクロペンタジエニル、金属ピロリル、金属イミダゾリル、金属アミジナート、金属アルコキシド、及びこれらの混合物からなる群より選択される金属錯体であって、その配位子が、金属原子に錯体化して一座、二座及び多座となることができ、且つその金属が、元素周期表の2族〜15族の元素から選択される、少なくとも一つの金属錯体;及び
(b)第三級アミノ基及びエーテル基の両方を有するアミノエーテル溶媒。
我々は、アミノエーテル溶媒を含有する前駆体配合物が、好ましくはDLIにより、実施例に示すように、気化器デバイス中で固体残渣が少ない比較的安定な気化プロセスにより、有機金属前駆体の改良された供給を与えることを見出した。
(a)ビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウム、ビス(2,2−ジメチル−5−(1−ジメチルアミノ−2−プロピルイミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウム、ビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ビス(tert−ブトキシ)チタン、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)セリウム(IV)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)ランタン、Sr[(tBu)3Cp]2、Ba[(tBu)3Cp]2、LaCp3、La(MeCp)3、La(EtCp)3、La(iPrCp)3、ジルコニウムtert−ブトキシド、ビス(2−tert−ブチル−4,5−ジ−tert−アミルイミダゾリル)ストロンチウム、ビス(2−tert−ブチル−4,5−ジ−tert−アミルイミダゾリル)バリウム、ビス(2,5−ジ−tert−ブチル−ピロリル)ストロンチウム、ビス(2,5−ジ−tert−ブチル−ピロリル)バリウム、Ru(EtCp)2、Ru(EtCp)DMPD)及びこれらの混合物からなる群より選択される、少なくとも一つの金属−配位子錯体;及び
(b)2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)、4−[2−(ジメチルアミノ)エチル]モルホリン及びこれらの混合物からなる群より選択されるアミノエーテル(ここで、「Me」はメチル、「tBu」はtert−ブチル、「iPr」はイソプロピル、「Et」はエチル、「Cp」はシクロペンタジエニル、及び「DMPD」は2,4−ジメチル−ペンタジエニルである)。
ジブチルエーテル(高沸点(bp)のモノエーテル)中の、ビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの溶解度
N−メチルジシクロヘキシルアミン(高沸点のモノアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)(高沸点のアミノエーテル)中のビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの溶液の熱的安定性
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(1−ジメチルアミノ−2−プロピル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(1−ジメチルアミノ−2−プロピル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの35wt%溶液のTGA
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの特性化
4−[2−(ジメチルアミノ)エチル]モルホリン中のビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの溶解度
4−[2−(ジメチルアミノ)エチル]モルホリン中のビス(2,2−ジメチル−5−(1−ジメチルアミノ−2−プロピル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ビス(tert−ブトキシ)チタンの溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ビス(イソ−プロポキシ)チタンの溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のテトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)セリウム(IV)の溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のトリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)ランタンの溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のSr(tBu3Cp)2の溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のBa(tBu3Cp)2の溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のLa(MeCp)3の溶解度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの0.6M溶液の粘度
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)を有するSr(tBu3Cp)2付加物の調製
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)を有するBa(tBu3Cp)2付加物の調製
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)を有するジルコニウムtert−ブトキシド付加物の調製
ビス(2−tert−ブチル−4,5−ジ−tert−アミルイミダゾリル)(2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン))ストロンチウムの合成
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノ−エチルイミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの直接液体注入の性能
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,2−ジメチル−5−(1−ジメチルアミノ−2−プロピル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムの直接液体注入の性能
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)中のビス(2,5−ジ−tert−ブチル−ピロリル)バリウムの直接液体注入の性能
2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)に溶解したビス(2,2−ジメチル−5−(1−ジメチルアミノ−2−プロピル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウムを用いたSrOのALD堆積
1.Sr前駆体の0.3M溶液の気化器への注入、及びSr前駆体蒸気の堆積チャンバーへの導入;及びSr前駆体の化学的に加熱した基材への吸着;
2.Arパージ:あらゆる未吸着のSr前駆体を、Arでパージする;
3.オゾンパルス:堆積チャンバーにオゾンを導入して、加熱した基材上で吸着したSr前駆体と反応させる;及び
4.Arパージ:あらゆる未反応のオゾン及び副生成物を、Arでパージする。
Claims (29)
- 次の(a)及び(b)を含有する配合物:
(a)少なくとも一つの金属−配位子錯体であって、一以上の配位子が、β−ジケトナート、β−ケトイミナート、β−ケトエステラート、β−ジイミナート、アルキル、カルボニル、アルキルカルボニル、シクロペンタジエニル、ピロリル、アルコキシド、アミジナート、イミダゾリル、及びこれらの混合物からなる群より選択され、且つ前記金属が、元素周期表の第2族〜第16族の元素から選択される、少なくとも一つの金属−配位子錯体;及び
(b)R1R2NR3OR4NR5R6、R1OR4NR5R6、O(CH2CH2)2NR1、R1R2NR3N(CH2CH2)2O、R1R2NR3OR4N(CH2CH2)2O、O(CH2CH2)2NR1OR2N(CH2CH2)2O及びこれらの混合物からなる群から選択されるアミノエーテルであって、R1〜6が、C1〜10直鎖アルキル、C1〜10分岐鎖アルキル、C1〜10環状アルキル、C6〜C10芳香族、C1〜10アルキルアミン、C1〜10アルキルアミノアルキル、C1〜10エーテル、C4〜C10環状エーテル、C4〜C10環状アミノエーテル及びこれらの混合物からなる群より個々に選択される、少なくとも一つのアミノエーテル。 - 前記金属−配位子錯体の配位子が、一座、二座、多座の配位子及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1に記載の配合物。
- 前記配合物が、液相である、請求項1又は2に記載の配合物。
- 前記配合物が、R1R2NR3OR4NR5R6(ここで、R1〜6は、C1〜10直鎖アルキル、C1〜10分岐鎖アルキル、C1〜10環状アルキル、C6〜C10芳香族からなる群より独立に選択される)の一般式を有するアミノエーテルを含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の配合物。
- 前記配合物が、R1OR4NR5R6(ここで、R 1 、R 4 、R 5 及びR 6 は、C1〜10直鎖アルキル、C1〜10分岐鎖アルキル、C1〜10環状アルキル、C6〜C10芳香族からなる群より独立に選択される)の一般式を有するアミノエーテルを含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の配合物。
- 前記配合物が、O(CH2CH2)2NR1(ここで、R1は、C1〜10直鎖アルキル、C1〜10分岐鎖アルキル、C1〜10環状アルキル、C6〜C10芳香族である)の一般式を有する環状アミノエーテルを含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の配合物。
- 前記配合物が、R1R2NR3N(CH2CH2)2O(ここで、R1〜3 は、個々に、C1〜10直鎖アルキル、C1〜10分岐鎖アルキル、C1〜10環状アルキル、C6〜C10芳香族である)の一般式を有する環状アミノエーテルを含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の配合物。
- 前記配合物が、R1R2NR3OR4N(CH2CH2)2O(ここで、R1〜4は、個々に、C1〜10直鎖アルキル、C1〜10分岐鎖アルキル、C1〜10環状アルキル、C6〜C10芳香族である)の一般式を有する環状アミノエーテルを含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の配合物。
- 前記配合物が、O(CH2CH2)2NR1OR2N(CH2CH2)2O(ここで、R1〜2は、個々に、C1〜10直鎖アルキル、C1〜10分岐鎖アルキル、C1〜10環状アルキルである)の一般式を有する環状アミノエーテルを含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の配合物。
- 前記金属−配位子錯体が、次の(a)〜(n)の物質及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1〜10のいずれかに記載の配合物:
(a)次の構造を有する金属β−ジケトナート:
(b)次の構造を有する金属β−ケトイミナート:
(c)次の構造を有する金属β−ジイミナート:
(d)次の構造を有する金属β−ケトイミナート:
(e)次の構造を有する金属β−ケトイミナート:
(f)次の構造を有する金属β−ケトイミナート:
(g)次の構造を有する金属β−ケトイミナート:
(h)次の構造を有する金属錯体:
(i)次の構造を有するアルキル金属カルボニル:
(j)次の構造を有する金属カルボニル:
(k)次の構造を有する金属アルコキシド:
(l)次の構造を有する金属アミド:
(m)次の構造を有する金属アルコキシβ−ジケトナート:
(n)次の構造を有する金属アミジナート:
- 前記アミノエーテルが、2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)、4−[2−(ジメチルアミノ)エチル]モルホリン及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1に記載の配合物。
- 前記アミノエーテルが、20ppm未満の水を含有する2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)である、請求項12に記載の配合物。
- 前記アミノエーテルが、100ppm未満のヒドロキシル官能基又はアミン官能基を有する追加の化合物を含有する2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)である、請求項12に記載の配合物。
- 次の(a)及び(b)を含有する、半導体デバイスの作製における金属含有薄膜の堆積に関して有用な液体配合物:
(a)ビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウム、ビス(2,2−ジメチル−5−(1−ジメチルアミノ−2−プロピルイミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウム、ビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ビス(tert−ブトキシ)チタン、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)セリウム(IV)、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナート)ランタン、Sr(tBu3Cp)2、Ba(tBu3Cp)2、Sr(iPr3Cp)2、Ba(iPr3Cp)2、LaCp3、La(MeCp)3、La(EtCp)3、La(iPrCp)3、ジルコニウムtert−ブトキシド、ビス(2−tert−ブチル−4,5−ジ−tert−アミルイミダゾリル)ストロンチウム、ビス(2−tert−ブチル−4,5−ジ−tert−アミルイミダゾリル)バリウム、ビス(2,5−ジ−tert−ブチル−ピロリル)ストロンチウム、ビス(2,5−ジ−tert−ブチル−ピロリル)バリウム、Ru(EtCp)2、Ru(EtCp)(DMPD)及びこれらの混合物からなる群より選択される、少なくとも一つ金属−配位子錯体;及び
(b)2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)、4−[2−(ジメチルアミノ)エチル]モルホリン及びこれらの混合物からなる群より選択される、少なくとも一つのアミノエーテル。 - ステンレス鋼の容器に入っている、請求項1〜15のいずれかに記載の配合物。
- 前記容器の内面が、電解研磨されている、請求項16に記載の配合物。
- 前記容器が、入口バルブ及び出口バルブを有する、請求項16又は17に記載の配合物。
- 前記バルブが、自動作動バルブである、請求項18に記載の配合物。
- 前記バルブが、空圧式の作動バルブ及び/又は電気ソレノイドの作動バルブである、請求項19に記載の配合物。
- 前記容器が、ディップチューブを有する、請求項16〜20のいずれかに記載の配合物。
- 前記ディップチューブが、前記出口及び/又は前記入口となる、請求項21に記載の配合物。
- 化学安定剤を含む、請求項1〜22のいずれかに記載の配合物。
- 前記化学安定剤が、フリーラジカル捕捉剤、重合禁止剤、及び/又は酸化防止剤である、請求項23に記載の配合物。
- 50cP未満の粘度を有する、請求項1〜24のいずれかに記載の配合物。
- LaCp3、La(MeCp)3、La(EtCp)3、La(iPrCp)3からなる群より選択されるランタン錯体、及び2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)を含有する、請求項1に記載の配合物。
- ビス(2,2−ジメチル−5−(ジメチルアミノエチル−イミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウム、ビス(2,2−ジメチル−5−(1−ジメチルアミノ−2−プロピルイミノ)−3−ヘキサノナート−N,O,N’)ストロンチウム、Sr(tBu3Cp)2、Ba(tBu3Cp)2、Sr(iPr3Cp)2、Ba(iPr3Cp)2及びこれらの混合物からなる群より選択される錯体、並びに2,2’−オキシビス(N,N−ジメチルエタンアミン)を含有する、請求項1に記載の配合物。
- 請求項1〜27に記載の配合物から金属含有フィルムを堆積する条件下で、基材を接触させるステップ、及びそのような金属含有フィルムを堆積させるステップを含む、化学気相成長又は原子層堆積により、金属含有フィルムを堆積させる方法。
- 前記配合物が、気化器を通じて直接液体注入により供給される、請求項28に記載の方法。
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