JP5817727B2 - マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物、及び当該マグネシウム化合物を用いるマグネシウム含有薄膜の製造方法 - Google Patents
マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物、及び当該マグネシウム化合物を用いるマグネシウム含有薄膜の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5817727B2 JP5817727B2 JP2012527770A JP2012527770A JP5817727B2 JP 5817727 B2 JP5817727 B2 JP 5817727B2 JP 2012527770 A JP2012527770 A JP 2012527770A JP 2012527770 A JP2012527770 A JP 2012527770A JP 5817727 B2 JP5817727 B2 JP 5817727B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnesium
- compound
- dialkylamide
- bis
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims description 48
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims description 42
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims description 42
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 40
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 34
- QWDJLDTYWNBUKE-UHFFFAOYSA-L magnesium bicarbonate Chemical compound [Mg+2].OC([O-])=O.OC([O-])=O QWDJLDTYWNBUKE-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 title description 16
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 17
- 125000005265 dialkylamine group Chemical group 0.000 claims description 16
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 15
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 12
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 10
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 10
- 150000004796 dialkyl magnesium compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 description 25
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 16
- 239000010408 film Substances 0.000 description 15
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 15
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 8
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 125000001973 tert-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 7
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IIEWJVIFRVWJOD-UHFFFAOYSA-N ethylcyclohexane Chemical compound CCC1CCCCC1 IIEWJVIFRVWJOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 6
- -1 alkyl magnesium Chemical compound 0.000 description 5
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 5
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 5
- SKFUONSPOLAUOF-UHFFFAOYSA-N magnesium;tert-butyl(methyl)azanide Chemical compound [Mg+2].C[N-]C(C)(C)C.C[N-]C(C)(C)C SKFUONSPOLAUOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- USZGMDQWECZTIQ-UHFFFAOYSA-N [Mg](C1C=CC=C1)C1C=CC=C1 Chemical compound [Mg](C1C=CC=C1)C1C=CC=C1 USZGMDQWECZTIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-SVYQBANQSA-N oxolane-d8 Chemical compound [2H]C1([2H])OC([2H])([2H])C([2H])([2H])C1([2H])[2H] WYURNTSHIVDZCO-SVYQBANQSA-N 0.000 description 4
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 4
- MEKOFIRRDATTAG-UHFFFAOYSA-N 2,2,5,8-tetramethyl-3,4-dihydrochromen-6-ol Chemical compound C1CC(C)(C)OC2=C1C(C)=C(O)C=C2C MEKOFIRRDATTAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSEGKJQSHMFGIJ-UHFFFAOYSA-N magnesium;tert-butyl(2-methylbutan-2-yl)azanide Chemical compound [Mg+2].CCC(C)(C)[N-]C(C)(C)C.CCC(C)(C)[N-]C(C)(C)C WSEGKJQSHMFGIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KHHXQWPNLOCOBQ-UHFFFAOYSA-N magnesium;tert-butyl(ethyl)azanide Chemical compound [Mg+2].CC[N-]C(C)(C)C.CC[N-]C(C)(C)C KHHXQWPNLOCOBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMUGIXANXZNPCF-UHFFFAOYSA-N magnesium;tert-butyl(propan-2-yl)azanide Chemical compound [Mg+2].CC(C)[N-]C(C)(C)C.CC(C)[N-]C(C)(C)C IMUGIXANXZNPCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N methyl-cycloheptane Natural products CC1CCCCCC1 GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- MPPPKRYCTPRNTB-UHFFFAOYSA-N 1-bromobutane Chemical compound CCCCBr MPPPKRYCTPRNTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZWXQPERWRDHCMZ-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-propan-2-ylpropan-2-amine Chemical compound CC(C)NC(C)(C)C ZWXQPERWRDHCMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- VULKKXCCGARVSL-UHFFFAOYSA-N lithium;tert-butyl(propan-2-yl)azanide Chemical compound [Li+].CC(C)[N-]C(C)(C)C VULKKXCCGARVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- KJJBSBKRXUVBMX-UHFFFAOYSA-N magnesium;butane Chemical compound [Mg+2].CCC[CH2-].CCC[CH2-] KJJBSBKRXUVBMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- ZQGJEUVBUVKZKS-UHFFFAOYSA-N n,2-dimethylpropan-2-amine Chemical compound CNC(C)(C)C ZQGJEUVBUVKZKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQOIBQBPAXOVGP-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-2-methylpropan-2-amine Chemical compound CCNC(C)(C)C XQOIBQBPAXOVGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZOPSPQZLMCNPF-UHFFFAOYSA-N n-tert-butyl-2-methylbutan-2-amine Chemical compound CCC(C)(C)NC(C)(C)C KZOPSPQZLMCNPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SNHZNFDWSYMNDN-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-(2-methylbutan-2-yl)butan-2-amine Chemical compound CCC(C)(C)NC(C)(C)CC SNHZNFDWSYMNDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODHFJIDDBSDWNU-UHFFFAOYSA-N CCCC[Mg]CCCC Chemical compound CCCC[Mg]CCCC ODHFJIDDBSDWNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- BLHLJVCOVBYQQS-UHFFFAOYSA-N ethyllithium Chemical compound [Li]CC BLHLJVCOVBYQQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 description 1
- UBJFKNSINUCEAL-UHFFFAOYSA-N lithium;2-methylpropane Chemical compound [Li+].C[C-](C)C UBJFKNSINUCEAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGOPGODQLGJZGL-UHFFFAOYSA-N lithium;butane Chemical compound [Li+].CC[CH-]C WGOPGODQLGJZGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSZAGMUHQNHJRR-UHFFFAOYSA-N lithium;tert-butyl(2-methylbutan-2-yl)azanide Chemical compound [Li+].CCC(C)(C)[N-]C(C)(C)C YSZAGMUHQNHJRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YHNWUQFTJNJVNU-UHFFFAOYSA-N magnesium;butane;ethane Chemical compound [Mg+2].[CH2-]C.CCC[CH2-] YHNWUQFTJNJVNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DVSDBMFJEQPWNO-UHFFFAOYSA-N methyllithium Chemical compound C[Li] DVSDBMFJEQPWNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- CATWEXRJGNBIJD-UHFFFAOYSA-N n-tert-butyl-2-methylpropan-2-amine Chemical compound CC(C)(C)NC(C)(C)C CATWEXRJGNBIJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N triglyme Chemical compound COCCOCCOCCOC YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical 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 inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C211/65—Metal complexes of amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F3/00—Compounds containing elements of Groups 2 or 12 of the Periodic Table
- C07F3/02—Magnesium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical 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 inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は新規なマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物、及び当該マグネシウム化合物を用いて、化学気相蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法；以下、ＣＶＤ法と称する）により、マグネシウム含有薄膜を製造する方法に関する。
従来、マグネシウム含有薄膜製造用のマグネシウム化合物としては、例えば、アルキルマグネシウム、マグネシウムアルコキシド、マグネシウムジケトナート等の様々な種類のマグネシウム化合物が検討されている（例えば、特許文献１〜２参照）。その中でも、ビス（シクロペンタジエニル）マグネシウムやその類縁化合物が主に使用されている。
一方、チタン含有薄膜、ジルコニウム含有薄膜、ハフニウム含有薄膜、アルミニウム含有薄膜等の他の金属含有薄膜を形成するための原料としては、ジアルキルアミド配位子を有する化合物が提案されている（特許文献３参照）。
また、マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物も知られており、例えば、重合用触媒、医薬や農薬等の製造原料として用いられている（例えば、非特許文献１及び特許文献４参照）。
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．８，ｐｐ．１５６４−１５６６（１９７８）
しかしながら、従来のマグネシウム化合物は、蒸気圧、熱安定性、反応性等の物性がマグネシウム含有薄膜の製造において必ずしも最適ではなく、最も採用されているビス（シクロペンタジエニル）マグネシウムでさえ、マグネシウム含有薄膜を製造するための十分なマグネシウム化合物とは言い難かった。そのため、蒸気圧、熱安定性、反応性等のいずれの物性も満足させるマグネシウム化合物が求められていた。
本発明の課題は、即ち、上記問題点を解決し、簡便な方法によってマグネシウム含有薄膜を製造することができる、工業的に好適なマグネシウム化合物、より具体的にはＣＶＤ法によるマグネシウム含有薄膜の製造に適したマグネシウム化合物を提供するものである。本発明の課題は、又、当該マグネシウム化合物を用いるマグネシウム含有薄膜の製造方法を提供するものである。
本発明は以下の事項に関する。
１． 一般式（１）
で示されるマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物。
２． 一般式（２）
で示されるジアルキルマグネシウム化合物と、一般式（３）
で示されるジアルキルアミンとを反応させる工程を含むことを特徴とする、上記一般式（１）で示されるマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物の製造方法。
３． 一般式（３）
で示されるジアルキルアミンと、アルキルリチウムとを反応させて、一般式（４）
で示されるリチウムジアルキルアミド化合物を合成する工程と、
前記一般式（４）で示されるリチウムジアルキルアミド化合物と、一般式（５）
で示されるジハロゲノマグネシウムとを反応させる工程を含むことを特徴とする、上記一般式（１）で示されるマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物の製造方法。
４． 上記一般式（１）で示されるマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物をマグネシウム供給源として用いた化学気相蒸着法によるマグネシウム含有薄膜の製造方法。
５． 上記一般式（１）で示されるマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を含むマグネシウム含有薄膜形成用原料。
本発明により、特にＣＶＤ法による成膜に適した新規なマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を提供することができる。当該マグネシウム化合物を用いて、ＣＶＤ法により、良好な成膜特性で、マグネシウム含有薄膜を製造することができる。
本発明のマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物は、前記の一般式（１）で示される。
その一般式（１）において、Ｒ１はイソプロピル基、又はｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基等の炭素原子数４〜６の分岐状のアルキル基を示し、Ｒ２はメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基等の炭素原子数１〜５の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。但し、Ｒ１及びＲ２が共にイソプロピル基の場合、Ｒ１及びＲ２が共にイソブチル基の場合、及び、Ｒ１がイソプロピル基でありＲ２がメチル基の場合を除く。
２つのＲ１は異なっていてもよく、２つのＲ２も異なっていてもよいが、２つのＲ１が同一であり、２つのＲ２も同一である化合物は比較的容易に合成できるので、好ましい。
本発明の好ましい態様としては、Ｒ１が炭素原子数４〜５の分岐状のアルキル基であり、Ｒ２が炭素原子数１〜５の直鎖状又は分岐状のアルキル基である。Ｒ１としては、ｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基が特に好ましい。Ｒ２としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基が特に好ましい。又、Ｒ１がｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基、更に好ましくはｔ−ブチル基であり、Ｒ２が炭素原子数１〜５の直鎖状又は分岐状のアルキル基、更に好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基であることが好ましい。
本発明のマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物としては、例えば、以下の式（６）〜（２０）によって示される化合物が挙げられる。
本発明のマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物の合成は、以下の（Ａ）又は（Ｂ）で示す方法（以下、本発明の反応と称することもある。）によって行うことができる。
（式中、Ｒ１及びＲ２は前記と同義であり、Ｒ３及びＲ４は炭素原子数１〜１０の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。なお、Ｒ３及びＲ４は同一又は異なっていても良い。又、Ｘはハロゲン原子を示す。）
［方法（Ａ）］
方法（Ａ）は、ジアルキルマグネシウム化合物とジアルキルアミンとを反応させて、マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を合成する方法である。
方法（Ａ）は、ジアルキルマグネシウム化合物とジアルキルアミンとを反応させて、マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を合成する方法である。
本発明の反応（Ａ）において使用するジアルキルマグネシウム化合物は、前記の一般式（２）で示される。その一般式（２）において、Ｒ３及びＲ４はメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−デシル基等の炭素原子数１〜１０の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。なお、Ｒ３及びＲ４は同一又は異なっていても良い。
本発明の反応（Ａ）において使用するジアルキルマグネシウム化合物としては、市販品を使用することができ、又、公知の方法により金属マグネシウムから製造することができる。本発明の反応（Ａ）においては、好適にはジ（ｎ−ブチル）マグネシウム又はｎ−ブチルエチルマグネシウム等が用いられる。
本発明の反応（Ａ）において使用するジアルキルアミンは、前記の一般式（３）で示される。その一般式（３）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、式（１）中のＲ１及びＲ２に対応し、前記と同義である。
したがって、本発明の反応（Ａ）において使用するジアルキルアミンとしては、ｔ−ブチルメチルアミン、ｔ−ブチルエチルアミン、ｔ−ブチルイソプロピルアミン、ジ−ｔ−ブチルアミン、ｔ−ブチル−ｔ−ペンチルアミン、ジ−ｔ−ペンチルアミン等が好ましい。
前記ジアルキルアミンの使用量は、ジアルキルマグネシウム１モルに対して、好ましくは１．５〜３．０モル、更に好ましくは１．８〜２．２モルである。
本発明の反応（Ａ）は、有機溶媒中で行うことが望ましい。使用される有機溶媒としては反応を阻害しないものならば特に限定されないが、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル類；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられるが、好ましくはエーテル類、脂肪族炭化水素類、エーテル類と脂肪族炭化水素類との混合溶媒が使用される。なお、これらの有機溶媒は単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
前記有機溶媒の使用量は、ジアルキルマグネシウム１ｇに対して、好ましくは１〜１００ｇ、更に好ましくは１〜１０ｇである。
本発明の反応（Ａ）は、例えば、ジアルキルマグネシウム化合物、ジアルキルアミン及び有機溶媒を混合し、攪拌しながら反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは−２０〜１２０℃、更に好ましくは０〜１００℃であり、反応圧力は特に制限されない。
［方法（Ｂ）］
方法（Ｂ）は、ジアルキルアミンとアルキルリチウムとから合成したリチウムジアルキルアミドと、ジハロゲノマグネシウムとを反応させて、マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を合成する方法である。
方法（Ｂ）は、ジアルキルアミンとアルキルリチウムとから合成したリチウムジアルキルアミドと、ジハロゲノマグネシウムとを反応させて、マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を合成する方法である。
本発明の反応（Ｂ）において使用するジアルキルアミンは、前記の一般式（３）で示される。その一般式（３）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ、式（１）中のＲ１及びＲ２に対応し、前記と同義である。
本発明の反応（Ｂ）において使用するアルキルリチウムは特に限定されないが、例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、ｎ−ブチルリチウム、ｓ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム等が挙げられるが、好ましくはｎ−ブチルリチウムが使用される。
前記アルキルリチウムの使用量は、ジアルキルアミン１モルに対して、好ましくは０．８〜１．２モル、更に好ましくは０．９〜１．１モルである。
本発明の反応（Ｂ）では、ジアルキルアミンとアルキルリチウムとからリチウムジアルキルアミドを合成し、このリチウムジアルキルアミドとジハロゲノマグネシウムとを反応させる。
本発明の反応（Ｂ）において使用するジハロゲノマグネシウムは、前記の一般式（５）で示される。その一般式（５）において、Ｘはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子を示すが、好ましくは塩素原子である。
前記ジハロゲノマグネシウムの使用量は、ジアルキルアミン１モルに対して、好ましくは０．３〜０．６モル、更に好ましくは０．４５〜０．５５モルである。リチウムジアルキルアミドを単離した場合、リチウムジアルキルアミドの使用量は、ジハロゲノマグネシウム１モルに対して、好ましくは１．５〜３．０モル、更に好ましくは１．８〜２．２モルである。
本発明の反応（Ｂ）は、有機溶媒中で行うことが望ましい。使用される有機溶媒としては反応を阻害しないものならば特に限定されないが、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジオキサン等のエーテル類；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられるが、好ましくはエーテル類、脂肪族炭化水素類、エーテル類と脂肪族炭化水素類との混合溶媒が使用される。なお、これらの有機溶媒は単独又は二種以上を混合して使用しても良い。
前記有機溶媒の使用量は、ジアルキルアミン１ｇに対して、好ましくは１〜１００ｇ、更に好ましくは１〜１０ｇである。リチウムジアルキルアミドを単離した場合、リチウムジアルキルアミドとジハロゲノマグネシウムとを反応させる際の有機溶媒の使用量は、ジハロゲノマグネシウム１ｇに対して、好ましくは１〜１００ｇ、更に好ましくは１〜１０ｇである。
本発明の反応（Ｂ）は、例えば、ジアルキルアミン、アルキルリチウム及び有機溶媒を混合し、攪拌しながら反応させてリチウムジアルキルアミド化合物を合成し、次いでジハロゲノマグネシウムを加えて、更に攪拌しながら反応させる、又は合成したリチウムジアルキルアミドを単離し、次いで得られたリチウムジアルキルアミド、ジハロゲノマグネシウム及び有機溶媒を混合し、攪拌しながら反応させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、好ましくは−２０〜１００℃、更に好ましくは０〜５０℃であり、反応圧力は特に制限されない。なお、リチウムジアルキルアミド化合物は、ジハロゲノマグネシウムとの反応前に、一旦単離しても、単離せず、反応液をそのまま使用しても良く、又、適宜有機溶媒を変更、除去および／または追加しても良い。
本発明の反応（Ａ）又は（Ｂ）により目的物であるマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物が得られる。合成したマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物は、反応終了後、抽出、濾過、濃縮、蒸留、昇華、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の公知の方法によって単離・精製される。
なお、本発明の目的物であるマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物、及びその製造に使用するジアルキルマグネシウムは、大気中の水分や酸素に対して不安定な場合が多いため、無水条件下や不活性ガス条件下にて、反応操作や反応液の後処理等を行うことが望ましい。
本発明のマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を用いて、例えばＣＶＤ法により、良好な成膜特性で、マグネシウム含有薄膜を成膜することができる。
成膜対象物上へのマグネシウム含有薄膜の蒸着方法としては、公知のＣＶＤ法や原子層堆積法（ＡＬＤ法）で行うことが出来、例えば、常圧又は減圧下にて、マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物蒸気を酸素源（例えば、酸素、オゾン等の酸化性ガス；水；メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール等のアルコール類）又は還元性ガス（例えば、水素ガス又はアンモニアガス、もしくはこれらの混合ガス）と共に加熱した成膜対象物上に送り込んでマグネシウム含有薄膜を蒸着させる方法が使用出来る。なお、これらのガス（気化した液体も含む）は不活性ガス等で希釈されていても良い。又、同様な原料供給により、プラズマＣＶＤ法でマグネシウム含有薄膜を蒸着させることも出来る。
ＣＶＤ法においては、薄膜形成のためにマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を気化させる必要があるが、本発明で使用するマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を気化させる方法としては、例えば、マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物自体を気化室に充填又は搬送して気化させる方法だけでなく、マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を適当な溶媒（例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類；トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素類；グライム、ジグライム、トリグライム、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等が挙げられる。）に希釈した溶液を液体搬送用ポンプで気化室に導入して気化させる方法（溶液法）も使用出来る。
本発明のマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を用いてマグネシウム含有薄膜を蒸着させる場合、その蒸着条件としては、例えば、反応系内の圧力は、好ましくは１Ｐａ〜２００ｋＰａ、更に好ましくは１０Ｐａ〜１１０ｋＰａ、成膜対象物温度は、好ましくは５０〜９００℃、更に好ましくは１００〜６００℃、マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を気化させる温度は、好ましくは３０〜２５０℃、更に好ましくは６０〜２００℃である。
なお、マグネシウム含有薄膜を蒸着させる際の全ガス量に対する酸素源（例えば、酸化性ガス、水蒸気又はアルコール蒸気、もしくはこれらの混合ガス）又は還元性ガス（例えば、水素ガス又はアンモニアガス、もしくはこれらの混合ガス）の含有割合としては、好ましくは３〜９９容量％、更に好ましくは５〜９８容量％である。
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
実施例１（方法（Ａ）；マグネシウムビス（ｔ−ブチルメチルアミド）（化合物（６））の合成）
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積１００ｍｌのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、金属マグネシウム５．５ｇ（０．２３ｍｏｌ）及びジエチルエーテル２０ｍｌを加えた後、ブロモブタン３.０ｇ（２１ｍｍｏｌ）をゆるやかに滴下した。次いで、ジエチルエーテル１８０ｍｌ及びブロモブタン２５ｇ（０．１８ｍｏｌ）をゆるやかに滴下し、攪拌しながら４０℃で２時間反応させ、更にジオキサン５５ｇ（０．６２ｍoｌ）を加えて攪拌しながら４０℃で２時間反応させた。反応終了後、アルゴン雰囲気にて反応液を濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。濃縮物を加熱しながら真空乾燥させて、ジブチルマグネシウム２２ｇを得た（単離収率；８０％）。
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積１００ｍｌのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、金属マグネシウム５．５ｇ（０．２３ｍｏｌ）及びジエチルエーテル２０ｍｌを加えた後、ブロモブタン３.０ｇ（２１ｍｍｏｌ）をゆるやかに滴下した。次いで、ジエチルエーテル１８０ｍｌ及びブロモブタン２５ｇ（０．１８ｍｏｌ）をゆるやかに滴下し、攪拌しながら４０℃で２時間反応させ、更にジオキサン５５ｇ（０．６２ｍoｌ）を加えて攪拌しながら４０℃で２時間反応させた。反応終了後、アルゴン雰囲気にて反応液を濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。濃縮物を加熱しながら真空乾燥させて、ジブチルマグネシウム２２ｇを得た（単離収率；８０％）。
次いで、攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積２００ｍｌのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、先に得られたジブチルマグネシウム７．０ｇ（５０ｍｍｏｌ）及びヘプタン７０ｍｌを加え、液温を２５℃付近に維持しながらｔ−ブチルメチルアミン１０ｇ（０．１１ｍｏｌ）をゆるやかに滴下し、攪拌しながら２５℃で３時間反応させた。反応終了後、反応液を濃縮した後に、減圧下で昇華（１４０℃、２０Ｐａ）させて、白色固体として、マグネシウムビス（ｔ−ブチルメチルアミド）６．４ｇを得た（単離収率；６６％）。
なお、マグネシウムビス（ｔ−ブチルメチルアミド）は以下の物性値で示される新規な化合物であった。
１Ｈ−ＮＭＲ（テトラヒドロフラン−ｄ８，δ（ｐｐｍ））；２．５８（３Ｈ，ｓ）、１．０３（９Ｈ，ｓ）
融点；１４０〜１４１℃。
融点；１４０〜１４１℃。
実施例２（方法（Ａ）；マグネシウムビス（ｔ−ブチルエチルアミド）（化合物（７））の合成）
実施例１において、ジアルキルアミンをｔ−ブチルエチルアミン１１ｇ（０．１１ｍｏｌ）に変えたこと以外は、実施例１と同様に反応を行った。その結果、白色固体として、マグネシウムビス（ｔ−ブチルエチルアミド）５．８ｇを得た（単離収率；５２％）。
実施例１において、ジアルキルアミンをｔ−ブチルエチルアミン１１ｇ（０．１１ｍｏｌ）に変えたこと以外は、実施例１と同様に反応を行った。その結果、白色固体として、マグネシウムビス（ｔ−ブチルエチルアミド）５．８ｇを得た（単離収率；５２％）。
なお、マグネシウムビス（ｔ−ブチルエチルアミド）は以下の物性値で示される新規な化合物であった。
１Ｈ−ＮＭＲ（テトラヒドロフラン−ｄ８，δ（ｐｐｍ））；２．９０（２Ｈ，ｑ，６．８Ｈｚ）、１．０７（９Ｈ，ｓ）、０．９７（３Ｈ，ｔ，６．８Ｈｚ）
融点；７５〜７８℃
融点；７５〜７８℃
参考例３（方法（Ｂ）；マグネシウムビス（ｔ−ブチルイソプロピルアミド）（化合物（８））の合成）
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積１００ｍｌのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、ｔ−ブチルイソプロピルアミン１．８ｇ（１６ｍｍｏｌ）及びヘプタン３０ｍｌを加えた。次いで、液温を２５℃付近に維持しながら１．６ｍｏｌ／ｌのｎ−ブチルリチウム・へキサン溶液１０ｍｌ（１６ｍｍｏｌ）をゆるやかに滴下し、攪拌しながら２５℃で２時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧下にて濃縮し、リチウム−ｔ−ブチルイソプロピルアミド１．７ｇを得た（単離収率；８８％）。
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積１００ｍｌのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、ｔ−ブチルイソプロピルアミン１．８ｇ（１６ｍｍｏｌ）及びヘプタン３０ｍｌを加えた。次いで、液温を２５℃付近に維持しながら１．６ｍｏｌ／ｌのｎ−ブチルリチウム・へキサン溶液１０ｍｌ（１６ｍｍｏｌ）をゆるやかに滴下し、攪拌しながら２５℃で２時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧下にて濃縮し、リチウム−ｔ−ブチルイソプロピルアミド１．７ｇを得た（単離収率；８８％）。
次いで、攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積５０ｍｌのフラスコに塩化マグネシウム０．４０ｇ（４．２ｍｍｏｌ）及びテトラヒドロフラン１０ｍｌを加えた。次いで、液温を２５℃付近に維持しながら、リチウム−ｔ−ブチルイソプロピルアミド１．０ｇ（８．３ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍｌをゆるやかに滴下し、攪拌しながら２５℃で８時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧下で濃縮した後、濃縮物にヘキサン２０ｍｌを加えて攪拌した後に濾過した。濾液を減圧下で濃縮し、濃縮物を減圧下で蒸留（１２０℃、５．７Ｐａ）し、淡黄色液体として、マグネシウムビス（ｔ−ブチルイソプロピルアミド）０．５３ｇを得た（単離収率；５０％）。
なお、マグネシウムビス（ｔ−ブチルイソプロピルアミド）は以下の物性値で示される新規な化合物であった。
１Ｈ−ＮＭＲ（テトラヒドロフラン−ｄ８，δ（ｐｐｍ））；２．９９（１Ｈ，ｓｅｐｔ，６．６Ｈｚ）、１．１４（９Ｈ，ｓ）、０．９９（６Ｈ，ｄ，６．６Ｈｚ）
参考例４（方法（Ｂ）；マグネシウムビス（ｔ−ブチル−ｔ−ペンチルアミド）（化合物（１０））の合成）
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積１００ｍｌのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、ｔ−ブチル−ｔ−ペンチルアミン１．１ｇ（８．０ｍｍｏｌ）及びヘプタン１５ｍｌを加え、液温を２５℃付近に維持しながら１．６ｍｏｌ／ｌのｎ−ブチルリチウム・へキサン溶液５．０ｍｌ（８．０ｍｍｏｌ）をゆるやかに滴下し、攪拌しながら２５℃で２時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧下で濃縮して、リチウム−ｔ−ブチル−ｔ−ペンチルアミド１．１ｇを得た（単離収率；９０％）。
攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積１００ｍｌのフラスコに、アルゴン雰囲気にて、ｔ−ブチル−ｔ−ペンチルアミン１．１ｇ（８．０ｍｍｏｌ）及びヘプタン１５ｍｌを加え、液温を２５℃付近に維持しながら１．６ｍｏｌ／ｌのｎ−ブチルリチウム・へキサン溶液５．０ｍｌ（８．０ｍｍｏｌ）をゆるやかに滴下し、攪拌しながら２５℃で２時間反応させた。反応終了後、反応液を減圧下で濃縮して、リチウム−ｔ−ブチル−ｔ−ペンチルアミド１．１ｇを得た（単離収率；９０％）。
次いで、攪拌装置、温度計及び滴下漏斗を備えた内容積５０ｍｌのフラスコに塩化マグネシウム０．１６ｇ（１．７ｍｍｏｌ）及びテトラヒドロフラン１０ｍｌを加え、液温を２５℃付近に維持しながらリチウム−ｔ−ブチル−ｔ−ペンチルアミド０．５１ｇ（３．４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍｌをゆるやかに滴下し、攪拌しながら２５℃で８時間反応させた。反応終了後、反応液を濃縮した後に、ヘキサン２０ｍｌを加えて攪拌した後に濾過した。濾液を減圧下で濃縮し、淡黄色固体として、マグネシウムビス（ｔ−ブチル−ｔ−ペンチルアミド）０．３１ｇを得た（単離収率；６０％）。
なお、マグネシウムビス（ｔ−ブチル−ｔ−ペンチルアミド）は以下の物性値で示される新規な化合物であった。
１Ｈ−ＮＭＲ（テトラヒドロフラン−ｄ８，δ（ｐｐｍ））；１．４４（４Ｈ，ｑ，７．３Ｈｚ）、１．２０（１８Ｈ，ｓ）、１．１２（１２Ｈ，ｓ）、０．８５（６Ｈ，ｔ，７．３Ｈｚ）
融点；１７０℃以上
融点；１７０℃以上
実施例５（蒸着実験；マグネシウム含有薄膜の製造）
実施例１で得られたマグネシウムビス（ｔ−ブチルメチルアミド）（化合物（６））を用いて、ＣＶＤ法による蒸着実験を行い、成膜特性を評価した。蒸着実験には、図１に示す装置を使用した。蒸着条件及び膜特性は以下の通りであった。
実施例１で得られたマグネシウムビス（ｔ−ブチルメチルアミド）（化合物（６））を用いて、ＣＶＤ法による蒸着実験を行い、成膜特性を評価した。蒸着実験には、図１に示す装置を使用した。蒸着条件及び膜特性は以下の通りであった。
（蒸着条件）
マグネシウム原料；マグネシウムビス（ｔ−ブチルメチルアミド）（化合物（６））
気化温度；１００℃
Ｈｅキャリアー流量；１００ｓｃｃｍ
酸素流量；１０ｓｃｃｍ
基板材料；ＳｉＯ２／Ｓｉ
基板温度；３００℃
反応系内圧力；１．３３ｋＰａ
蒸着時間；３０分
マグネシウム原料；マグネシウムビス（ｔ−ブチルメチルアミド）（化合物（６））
気化温度；１００℃
Ｈｅキャリアー流量；１００ｓｃｃｍ
酸素流量；１０ｓｃｃｍ
基板材料；ＳｉＯ２／Ｓｉ
基板温度；３００℃
反応系内圧力；１．３３ｋＰａ
蒸着時間；３０分
（膜特性（ＸＰＳ-ｄｅｐｔｈ測定））
膜厚；５０ｎｍ以上
ＸＰＳ分析；マグネシウム酸化膜
炭素含有率；検出されず
窒素含有率；検出されず
膜厚；５０ｎｍ以上
ＸＰＳ分析；マグネシウム酸化膜
炭素含有率；検出されず
窒素含有率；検出されず
図１に示す装置は以下のような構造となっている。恒温槽８によって一定の温度に保たれたマグネシウム原料容器（気化器）７にあるマグネシウム化合物は加熱されて気化し、マスフローコントローラー４を経て導入されたヘリウムガスに同伴して原料容器７を出る。原料容器７を出たガスは、マスフローコントローラー５を経て導入されたヘリウムガスと共に反応器９に導入される。一方、反応器９には、反応ガスである酸素ガスもマスフローコントローラー６を経て導入される。反応系内圧力は、圧力計１２によってモニターされ、真空ポンプ１４手前のバルブの開閉により、所定圧力にコントロールされる。反応器９の中央部はヒーター１１で加熱可能な構造となっている。反応器９に導入されたマグネシウム化合物は、反応器内中央部にセットされ、ヒーター１１で所定の温度に加熱された基板１０の表面上で酸化熱分解し、基板１０上にマグネシウム含有薄膜が形成される。反応器９を出たガスは、トラップ１３、真空ポンプ１４を経て、大気中に排気される。
比較例１（蒸着実験；マグネシウム含有薄膜の製造）
ビス（シクロペンタジエニル）マグネシウムを用いて、実施例５と同様にＣＶＤ法による蒸着実験を行い、成膜特性を評価した。蒸着条件及び膜特性は以下の通りであった。なお、各種条件を調整して原料の供給量を実施例５と揃えて蒸着実験を行った。
ビス（シクロペンタジエニル）マグネシウムを用いて、実施例５と同様にＣＶＤ法による蒸着実験を行い、成膜特性を評価した。蒸着条件及び膜特性は以下の通りであった。なお、各種条件を調整して原料の供給量を実施例５と揃えて蒸着実験を行った。
（蒸着条件）
マグネシウム原料；ビス（シクロペンタジエニル）マグネシウム
気化温度；３０℃
Ｈｅキャリアー流量；１０ｓｃｃｍ
希釈Ｈｅ流量；９０ｓｃｃｍ
酸素流量；１０ｓｃｃｍ
基板材料；ＳｉＯ２／Ｓｉ
基板温度；３００℃
反応系内圧力；１０Ｔｏｒｒ（約１．３３ｋＰａ）
蒸着時間；３０分
マグネシウム原料；ビス（シクロペンタジエニル）マグネシウム
気化温度；３０℃
Ｈｅキャリアー流量；１０ｓｃｃｍ
希釈Ｈｅ流量；９０ｓｃｃｍ
酸素流量；１０ｓｃｃｍ
基板材料；ＳｉＯ２／Ｓｉ
基板温度；３００℃
反応系内圧力；１０Ｔｏｒｒ（約１．３３ｋＰａ）
蒸着時間；３０分
（膜特性（ＸＰＳ-ｄｅｐｔｈ測定））
膜厚；５０ｎｍ以上
ＸＰＳ分析；マグネシウム酸化膜
炭素含有率；３０％（炭素原子換算）
窒素含有率；検出されず（そもそも原料に窒素原子が存在しない）
膜厚；５０ｎｍ以上
ＸＰＳ分析；マグネシウム酸化膜
炭素含有率；３０％（炭素原子換算）
窒素含有率；検出されず（そもそも原料に窒素原子が存在しない）
以上の結果から、本発明のマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を用いることにより、炭素原子や窒素原子等の不純物を含まない高品質のマグネシウム含有薄膜（マグネシウム酸化膜）を製造することができることが判明した。
本発明により、簡便な方法によってマグネシウム含有薄膜を製造することができる、工業的に好適で新規なマグネシウム化合物、より具体的にはＣＶＤ法によるマグネシウム含有薄膜の製造に適したマグネシウム化合物を提供することが出来る。又、当該マグネシウム化合物を用いて、ＣＶＤ法により、成膜対象物上にマグネシウム含有薄膜を製造する方法も提供することが出来る。マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物は、例えば、マグネシウム含有薄膜製造材料、重合用触媒、医薬や農薬等の製造原料として有用な化合物である。
１．キャリアガス（Ｈｅ）
２．希釈ガス（Ｈｅ）
３．反応ガス（Ｏ２）
４．マスフローコントローラー
５．マスフローコントローラー
６．マスフローコントローラー
７．マグネシウム原料容器（気化器）
８．恒温槽
９．反応器
１０．基板
１１．反応器ヒーター
１２．圧力計
１３．トラップ
１４．真空ポンプ
２．希釈ガス（Ｈｅ）
３．反応ガス（Ｏ２）
４．マスフローコントローラー
５．マスフローコントローラー
６．マスフローコントローラー
７．マグネシウム原料容器（気化器）
８．恒温槽
９．反応器
１０．基板
１１．反応器ヒーター
１２．圧力計
１３．トラップ
１４．真空ポンプ
Claims (4)
- 一般式（１）
で示されるマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物。 - 一般式（２）
で示されるジアルキルマグネシウム化合物と、一般式（３）
で示されるジアルキルアミンとを反応させる工程を含むことを特徴とする、一般式（１）
で示される請求項１記載のマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物の製造方法。 - 請求項１に記載のマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物をマグネシウム供給源として用いた化学気相蒸着法によるマグネシウム含有薄膜の製造方法。
- 請求項１に記載のマグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物を含むマグネシウム含有薄膜形成用原料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012527770A JP5817727B2 (ja) | 2010-08-06 | 2011-08-04 | マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物、及び当該マグネシウム化合物を用いるマグネシウム含有薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010176838 | 2010-08-06 | ||
| JP2010176838 | 2010-08-06 | ||
| PCT/JP2011/067880 WO2012018086A1 (ja) | 2010-08-06 | 2011-08-04 | マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物、及び当該マグネシウム化合物を用いるマグネシウム含有薄膜の製造方法 |
| JP2012527770A JP5817727B2 (ja) | 2010-08-06 | 2011-08-04 | マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物、及び当該マグネシウム化合物を用いるマグネシウム含有薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2012018086A1 JPWO2012018086A1 (ja) | 2013-10-03 |
| JP5817727B2 true JP5817727B2 (ja) | 2015-11-18 |
Family
ID=45559582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012527770A Expired - Fee Related JP5817727B2 (ja) | 2010-08-06 | 2011-08-04 | マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物、及び当該マグネシウム化合物を用いるマグネシウム含有薄膜の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5817727B2 (ja) |
| KR (1) | KR20130136445A (ja) |
| TW (1) | TWI504605B (ja) |
| WO (1) | WO2012018086A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63238086A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-10-04 | リチウム コーポレーション オブ アメリカ | エーテルを含まない有機金属アミド組成物 |
| US5892083A (en) * | 1997-12-01 | 1999-04-06 | Wayne State University | Organometallic source compounds for chemical vapor deposition |
| JP2005126334A (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Mitsubishi Materials Corp | 有機金属化合物及び該化合物を含む溶液原料並びに金属酸化膜薄膜 |
| WO2008039960A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Praxair Technology, Inc. | Heteroleptic organometallic compounds |
| JP2009536267A (ja) * | 2006-05-05 | 2009-10-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 誘電膜の原子層堆積のための化学物質の光励起のための方法および装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4944894A (en) * | 1988-02-25 | 1990-07-31 | Lithium Corporatoin Of America | Ether free organometallic amide compositions |
| DE10061317C1 (de) * | 2000-12-08 | 2002-04-04 | Chemetall Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Magnesium-bis[di(organo)amiden] und deren Verwendung |
| TW200941596A (en) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Univ Nat Formosa | Method for manufacturing manganese-doped zinc-oxide (Mn-doped ZnO) thin film with adjustable energy gap using sol-gel process and spin coating method |
-
2011
- 2011-08-04 WO PCT/JP2011/067880 patent/WO2012018086A1/ja active Application Filing
- 2011-08-04 KR KR1020137005201A patent/KR20130136445A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-08-04 JP JP2012527770A patent/JP5817727B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-05 TW TW100128015A patent/TWI504605B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63238086A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-10-04 | リチウム コーポレーション オブ アメリカ | エーテルを含まない有機金属アミド組成物 |
| US5892083A (en) * | 1997-12-01 | 1999-04-06 | Wayne State University | Organometallic source compounds for chemical vapor deposition |
| JP2005126334A (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Mitsubishi Materials Corp | 有機金属化合物及び該化合物を含む溶液原料並びに金属酸化膜薄膜 |
| JP2009536267A (ja) * | 2006-05-05 | 2009-10-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 誘電膜の原子層堆積のための化学物質の光励起のための方法および装置 |
| WO2008039960A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Praxair Technology, Inc. | Heteroleptic organometallic compounds |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JPN6015014524; Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． Ｖｏｌ．４３， Ｎｏ．８, １５６４-１５６６ * |
| JPN6015014531; Ｅｕｒ． Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． , 2009, １７８１-１７９５ * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201223957A (en) | 2012-06-16 |
| JPWO2012018086A1 (ja) | 2013-10-03 |
| TWI504605B (zh) | 2015-10-21 |
| WO2012018086A1 (ja) | 2012-02-09 |
| KR20130136445A (ko) | 2013-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5857970B2 (ja) | （アミドアミノアルカン）金属化合物、及び当該金属化合物を用いた金属含有薄膜の製造方法 | |
| JP6065840B2 (ja) | トリス（ジアルキルアミド）アルミニウム化合物及び当該アルミニウム化合物を用いるアルミニウム含有薄膜の製造方法 | |
| WO2008013244A1 (fr) | Complexe organoruthénique et procédé de production de film mince de ruthénium au moyen du compelxe ruthénique | |
| JP2015224227A (ja) | （アセチレン）ジコバルトヘキサカルボニル化合物の製造方法 | |
| US10014089B2 (en) | Liquid precursor compositions, preparation methods thereof, and methods for forming layer using the composition | |
| JP3321729B2 (ja) | トリメチル（エチルシクロペンタジエニル）白金とそ の製造方法及びそれを用いた白金含有薄膜の製造方法 | |
| US9556212B2 (en) | Chemical deposition raw material formed of ruthenium complex and method for producing the same, and chemical deposition method | |
| JP5919882B2 (ja) | コバルト化合物の混合物、及び当該コバルト化合物の混合物を用いたコバルト含有薄膜の製造方法 | |
| JP5817727B2 (ja) | マグネシウムビス（ジアルキルアミド）化合物、及び当該マグネシウム化合物を用いるマグネシウム含有薄膜の製造方法 | |
| JP3511228B2 (ja) | エチルシクロペンタジエニル（１，５−シクロオクタ ジエン）イリジウムとその製造方法及びそれを用いた イリジウム含有薄膜の製造方法 | |
| JP6565448B2 (ja) | 酸化アルミニウム膜の製造方法及び酸化アルミニウム膜の製造原料 | |
| WO2017030150A1 (ja) | 酸化アルミニウム膜の製造方法、酸化アルミニウム膜の製造原料、及びアルミニウム化合物 | |
| JP2017081857A (ja) | ビス（シリルアミドアミノアルカン）金属化合物及び当該金属化合物を用いた金属含有膜の製造方法 | |
| JP5454141B2 (ja) | 有機白金錯体及び当該白金錯体を用いた化学気相蒸着法による白金含有薄膜の製造法 | |
| JP5825169B2 (ja) | コバルト含有薄膜の製造方法 | |
| JP2016222568A (ja) | ビス（シリルアミドアミノアルカン）鉄化合物及び当該鉄化合物を用いた鉄含有膜の製造方法 | |
| JP2018027921A (ja) | アミジナート配位子を有するジアルキルアルミニウム化合物の製造方法 | |
| WO2017150212A1 (ja) | 酸化アルミニウム膜の製造方法及び酸化アルミニウム膜の製造原料 | |
| JP2016108247A (ja) | ビス（シリルアミドアミノアルカン）マンガン化合物及び当該マンガン化合物を用いたマンガン含有膜の製造方法 | |
| JP2017110268A (ja) | 酸化アルミニウム膜の製造原料及び酸化アルミニウム膜の製造方法 | |
| TW202033533A (zh) | 金屬有機化合物 | |
| JP2007070236A (ja) | ビス（エチルシクロペンタジエニル）トリヒドロタンタルおよびその製造方法ならびにそれを用いた炭化タンタル膜または炭窒化タンタル膜の形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140603 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150414 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150609 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150901 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150914 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5817727 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |