JP6855191B2 - Manufacturing method of metal thin film by atomic layer deposition method - Google Patents

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Description

本発明は、原子層堆積法による金属モリブデン薄膜、金属バナジウム薄膜、金属コバルト薄膜、金属ニッケル薄膜、金属銅薄膜又は金属クロム薄膜の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a metal molybdenum thin film, a metal vanadium thin film, a metal cobalt thin film, a metal nickel thin film, a metal copper thin film, or a metal chromium thin film by an atomic layer deposition method.

金属モリブデン薄膜、金属バナジウム薄膜、金属コバルト薄膜、金属ニッケル薄膜、金属銅薄膜及び金属クロム薄膜は、電子材料、表示材料、被覆材、耐熱材、超合金、航空機の部材などに使用することができることが知られている。 Metal molybdenum thin film, metallic vanadium thin film, metallic cobalt thin film, metallic nickel thin film, metallic copper thin film and metallic chromium thin film can be used for electronic materials, display materials, coating materials, heat resistant materials, superalloys, aircraft members, etc. It has been known.

上記の薄膜の製造法としては、スパッタリング法、イオンプレーティング法、塗布熱分解法やゾルゲル法等のMOD法、CVD法、原子層堆積法(以下、ALD法と記載することもある)が挙げられ、得られる薄膜の品質が良好なことからCVD法やALD法が主に用いられる。 Examples of the method for producing the above thin film include a sputtering method, an ion plating method, a MOD method such as a coating thermal decomposition method and a solgel method, a CVD method, and an atomic layer deposition method (hereinafter, may be referred to as an ALD method). The CVD method and the ALD method are mainly used because the quality of the obtained thin film is good.

非特許文献1には、Mo(NR)(NR’を用いたALD法による窒化モリブデン薄膜の製造方法が開示されており、特許文献1には、Mo(NR)(NHR’)を用いたALD法によるモリブデンを含有する薄膜の製造方法が開示されている。非特許文献1及び特許文献1で開示される方法のように、有機モリブデン錯体を還元剤と直接反応させることで金属モリブデン薄膜を製造した場合、薄膜中に炭素成分が残留してしまい、品質の良い金属モリブデン薄膜を製造することができない。特許文献2には、Cp(RV(NR (=NR)を用いたALD法によるバナジウムを含有する薄膜の製造方法が開示されている。特許文献2で開示される方法のように、有機バナジウム錯体を還元剤と直接反応させることで金属バナジウム薄膜を製造した場合、薄膜中に炭素成分が残留してしまい、品質の良い金属バナジウム薄膜を製造することができなかった。このように、従来、ALD法の金属供給源として知られているALD法用原料を還元剤と直接反応させることで金属薄膜を製造しようとした場合、薄膜中に残留炭素成分が残ってしまうことから高品質な金属薄膜を製造することが困難だった。 Non-Patent Document 1, Mo (NR) 2 ( NR '2) 2 a method for producing molybdenum nitride thin films by the ALD method is disclosed which uses, in Patent Document 1, Mo (NR) 2 ( NHR' ) 2 is disclosed as a method for producing a thin film containing molybdenum by the ALD method. When a metal molybdenum thin film is produced by directly reacting an organic molybdenum complex with a reducing agent as in the methods disclosed in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, a carbon component remains in the thin film, resulting in quality. It is not possible to produce a good metallic molybdenum thin film. Patent Document 2, Cp (R 1) m V (NR 2 2) 2 (= NR 3) manufacturing method of a thin film of vanadium by the ALD method using are disclosed. When a metal vanadium thin film is produced by directly reacting an organic vanadium complex with a reducing agent as in the method disclosed in Patent Document 2, a carbon component remains in the thin film, and a high-quality metal vanadium thin film is produced. Could not be manufactured. As described above, when a metal thin film is produced by directly reacting a raw material for the ALD method, which has been conventionally known as a metal supply source for the ALD method, with a reducing agent, a residual carbon component remains in the thin film. It was difficult to produce a high quality metal thin film from.

特許文献3には、被処理基板を配置した減圧雰囲気の処理容器内に、モリブデン原料としてのMoClガス及び還元ガスを、同時に又は処理容器内のパージを挟んで交互に供給し、被処理基板を加熱しつつ被処理基板上でMoClガス及び還元ガスを反応させてモリブデン膜を成膜する方法が開示されている。しかし、MoClは融点が190〜200℃であるため、液体状態で輸送するためには非常に高い温度に加温する必要があることから輸送性が悪く、MoClを使用した金属モリブデン薄膜の製造は著しく生産性が悪いことが問題であった。さらに、MoClは沸点が270℃であるため、MoClを原料容器内で気化させて処理容器にMoClガスを供給する場合、原料容器内のMoClを均一に温めることが難しく、MoClを安定的に気化させることができず、均一な厚さの膜を得ることが難しいことが問題であった。 In Patent Document 3, MoCl 5 gas and reduction gas as molybdenum raw materials are simultaneously supplied or alternately supplied with a purge in the processing container into a processing container having a reduced pressure atmosphere in which the substrate to be processed is arranged, and the substrate to be processed is provided. A method of forming a molybdenum film by reacting MoCl 5 gas and a reducing gas on a substrate to be treated while heating the molybdenum film is disclosed. However, since MoCl 5 is a melting point of 190 to 200 ° C., poor transportability it is necessary to heat to a very high temperature in order to transport a liquid state, the metallic molybdenum thin film using MoCl 5 The problem with manufacturing was that it was extremely poorly productive. Further, since MoCl 5 has a boiling point of 270 ° C., when MoCl 5 is vaporized in the raw material container and MoCl 5 gas is supplied to the processing container, it is difficult to uniformly heat MoCl 5 in the raw material container, and MoCl 5 The problem was that it was not possible to vaporize the film in a stable manner, and it was difficult to obtain a film having a uniform thickness.

特表2016−516892号公報Special Table 2016-516892 特表2012−505177号公報Special Table 2012-505177 特開2016−098406号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-098406

MIIKKULAINEN,CHEM.VAP.DEPOSITION(2008)14,71−77MIIKKULAINEN, CHEM. VAP. DEPOSITION (2008) 14,71-77

従来知られた方法では、残留炭素が少なく品質の良い金属モリブデン薄膜、金属バナジウム薄膜、金属コバルト薄膜、金属ニッケル薄膜、金属銅薄膜及び金属クロム薄膜を製造することが困難だった。 It has been difficult to produce a metal molybdenum thin film, a metal vanadium thin film, a metal cobalt thin film, a metal nickel thin film, a metal copper thin film, and a metal chromium thin film with a small amount of residual carbon and good quality by conventionally known methods.

本発明者等は、検討を重ねた結果、特定の工程を有する原子層堆積法による、金属薄膜の製造方法が上記課題を解決し得ることを知見し、本発明に到達した。 As a result of repeated studies, the present inventors have found that a method for producing a metal thin film by an atomic layer deposition method having a specific step can solve the above problems, and have arrived at the present invention.

本発明は、原子層堆積法による金属薄膜の製造方法において、(A)モリブデン原子、バナジウム原子、コバルト原子、ニッケル原子、銅原子及びクロム原子からなる群から選ばれる1種の金属原子を含有する有機金属化合物を気化させ、これを基体が設置された反応室に導入し、前記基体上に堆積させる工程(以下、(A)工程と略す場合がある)、(B)塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素、モノクロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン、テトラクロロシラン、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、ヨウ化メチル及び臭化メチルからなる群から選ばれる少なくとも1種の第一の反応性ガスを前記反応室に導入し前記有機金属化合物と反応させる工程(以下、(B)工程と略す場合がある)、及び(C)水素、モノシラン、ジシラン及びジボランから選ばれる少なくとも1種の第二の反応性ガスを反応室に導入し前記(B)で得られた反応生成物と更に反応させる工程(以下、(C)工程と略す場合がある)を含む金属薄膜の製造方法を提供するものである。 The present invention contains one kind of metal atom selected from the group consisting of (A) molybdenum atom, vanadium atom, cobalt atom, nickel atom, copper atom and chromium atom in a method for producing a metal thin film by an atomic layer deposition method. A step of vaporizing an organometallic compound, introducing it into a reaction chamber in which a substrate is installed, and depositing the organometallic compound on the substrate (hereinafter, may be abbreviated as step (A)), (B) hydrogen chloride, hydrogen bromide. , Hydrogen iodide, monochlorosilane, dichlorosilane, trichlorosilane, tetrachlorosilane, boron trichloride, boron tribromide, methyl iodide and at least one first reactive gas selected from the group consisting of methyl bromide. A step of introducing into the reaction chamber and reacting with the organometallic compound (hereinafter, may be abbreviated as step (B)), and (C) at least one second reaction selected from hydrogen, monosilane, disilane and diboran. The present invention provides a method for producing a metal thin film, which comprises a step of introducing a sex gas into a reaction chamber and further reacting with the reaction product obtained in (B) above (hereinafter, may be abbreviated as step (C)). ..

本発明によれば、残留炭素が少なく品質の良い金属モリブデン薄膜、金属バナジウム薄膜、金属コバルト薄膜、金属ニッケル薄膜、金属銅薄膜及び金属クロム薄膜を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to produce a metal molybdenum thin film, a metal vanadium thin film, a metal cobalt thin film, a metallic nickel thin film, a metallic copper thin film and a metallic chromium thin film with less residual carbon and good quality.

図1は、本発明に係る金属薄膜の製造方法に用いられるALD法用装置の一例を示す概要図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of an ALD method apparatus used in the method for producing a metal thin film according to the present invention. 図2は、本発明に係る金属薄膜の製造方法に用いられるALD法用装置の別の例を示す概要図である。FIG. 2 is a schematic view showing another example of the ALD method apparatus used in the method for producing a metal thin film according to the present invention. 図3は、本発明に係る金属薄膜の製造方法に用いられるALD法用装置の別の例を示す概要図である。FIG. 3 is a schematic view showing another example of the ALD method apparatus used in the method for producing a metal thin film according to the present invention. 図4は、本発明に係る金属薄膜の製造方法に用いられるALD法用装置の別の例を示す概要図である。FIG. 4 is a schematic view showing another example of the ALD method apparatus used in the method for producing a metal thin film according to the present invention.

本発明の原子層堆積法による金属薄膜の製造方法は、周知一般の原子層堆積法と同様の手順を用いることができるが、後述する(B)工程を必須とすることが本発明の特徴である。 The method for producing a metal thin film by the atomic layer deposition method of the present invention can use the same procedure as the well-known general atomic layer deposition method, but it is a feature of the present invention that the step (B) described later is essential. is there.

本発明の製造方法における(A)工程は、モリブデン原子、バナジウム原子、コバルト原子、ニッケル原子、銅原子及びクロム原子からなる群から選ばれる1種の金属原子を含有する有機金属化合物を気化させ、これを基体が設置された反応室に導入し、基体上に堆積させる工程である。本発明の製造方法は、(A)工程の前に、基板を反応室に設置する工程を含んでもよい。基体を反応室に設置する方法は、特に限定されるものではなく、周知一般の方法によって基体を反応室に設置すればよい。上記基体の材質としては、例えば、シリコン;インジウムヒ素、インジウムガリウム砒素、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化チタン、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化チタン、窒化チタン、酸化ルテニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、窒化ガリウム等のセラミックス;ガラス;白金ルテニウム、アルミニウム、銅、ニッケル、コバルト、タングステン、モリブデン等の金属が挙げられる。基体の形状としては、板状、球状、繊維状、鱗片状が挙げられる。基体表面は、平面であってもよく、トレンチ構造等の三次元構造となっていてもよい。 In the step (A) of the production method of the present invention, an organic metal compound containing one kind of metal atom selected from the group consisting of molybdenum atom, vanadium atom, cobalt atom, nickel atom, copper atom and chromium atom is vaporized. This is a step of introducing this into a reaction chamber in which a substrate is installed and depositing it on the substrate. The production method of the present invention may include a step of installing the substrate in the reaction chamber before the step (A). The method for installing the substrate in the reaction chamber is not particularly limited, and the substrate may be installed in the reaction chamber by a well-known general method. Examples of the material of the substrate include silicon; indium arsenic, indium gallium arsenic, silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, titanium nitride, tantalum oxide, tantalum nitride, titanium oxide, titanium nitride, ruthenium oxide, zirconium oxide, and hafnium oxide. , Ceramics such as lanthanum oxide and gallium nitride; glass; metals such as platinum ruthenium, aluminum, copper, nickel, cobalt, tungsten and molybdenum. Examples of the shape of the substrate include plate-like, spherical, fibrous, and scaly shapes. The surface of the substrate may be flat or may have a three-dimensional structure such as a trench structure.

上記モリブデン原子、バナジウム原子、コバルト原子、ニッケル原子、銅原子及びクロム原子からなる群から選ばれる1種の金属原子を含有する有機金属化合物は特に限定されるものではなく、所望とする金属薄膜の金属原子をその構造中に有する有機金属化合物であればよい。モリブデン原子、バナジウム原子、コバルト原子、ニッケル原子、銅原子及びクロム原子からなる群から選ばれる1種の金属原子を含有する有機金属化合物としては、例えば、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、アリール、アルキニル、アルキルイミノ、アミノ、ジアルキルアミノアルキル、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ、ジアミン、ジ(シリル−アルキル)アミノ、ジ(アルキル−シリル)アミノ、ジシリルアミノ、アルコキシ、アルコキシアルキル、ヒドラジド、ホスフィド、ニトリル、ジアルキルアミノアルコキシ、アルコキシアルキルジアルキルアミノ、シロキシ、ジケトナート、シクロペンタジエニル、シリル、ピラゾレート、グアニジネート、ホスホグアニジネート、アミジナート、ホスホアミジナート、ケトイミナート、ジケチミナート、カルボニル及びホスホアミジナートを配位子として有する有機金属化合物を挙げることができる。後述する(B)工程で用いられる第一の反応性ガスとの反応性が良好であり、高品質な金属薄膜を形成することができることから、アルキルイミノ、モノアルキルアミノ及びジアルキルアミノからなる群から選ばれる少なくとも1つの配位子を有する有機金属化合物であることが好ましい。 The organic metal compound containing one kind of metal atom selected from the group consisting of molybdenum atom, vanadium atom, cobalt atom, nickel atom, copper atom and chromium atom is not particularly limited, and the desired metal thin film can be used. Any organic metal compound having a metal atom in its structure may be used. Examples of the organic metal compound containing one metal atom selected from the group consisting of molybdenum atom, vanadium atom, cobalt atom, nickel atom, copper atom and chromium atom include alkyl, alkoxy, cycloalkyl, aryl and alkoxyl. Alkoxy imino, amino, dialkylaminoalkyl, monoalkylamino, dialkylamino, diamine, di (silyl-alkyl) amino, di (alkyl-silyl) amino, disilylamino, alkoxy, alkoxyalkyl, hydrazide, phosphide, nitrile, dialkylaminoalkoxy , Alkoxyalkyldialkylamino, syroxy, diketonate, cyclopentadienyl, silyl, pyrazolate, guanidineate, phosphoguanidineate, amidinate, phosphoamidinate, ketoiminate, diketiminate, carbonyl and phosphoamidinate as ligands. Metal compounds can be mentioned. Since it has good reactivity with the first reactive gas used in the step (B) described later and can form a high-quality metal thin film, it is composed of the group consisting of alkylimino, monoalkylamino and dialkylamino. It is preferably an organometallic compound having at least one ligand of choice.

本発明の製造方法において、金属モリブデン薄膜又は金属バナジウム薄膜を製造する場合は、下記一般式(1)で表される化合物及び下記一般式(2)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を用いた場合、品質の良い金属薄膜を製造することができることから好ましい。 In the production method of the present invention, when producing a metal molybdenum thin film or a metal vanadium thin film, at least selected from the group consisting of a compound represented by the following general formula (1) and a compound represented by the following general formula (2). When one kind of compound is used, it is preferable because a high quality metal thin film can be produced.

Figure 0006855191
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(式中、R〜Rは各々独立に炭素原子数1〜5の直鎖若しくは分岐状アルキル基を表し、Mはモリブデン原子又はバナジウム原子を表し、yは0又は2を表し、xはyが0のときに4であり、yが2のときに2であり、複数存在するR〜Rはそれぞれ同一でもよく、異なってもよい。) (In the formula, R 1 to R 3 independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, M represents a molybdenum atom or a vanadium atom, y represents 0 or 2, and x represents 0 or 2. When y is 0, it is 4, and when y is 2, it is 2, and a plurality of R 1 to R 3 existing may be the same or different.)

Figure 0006855191
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(式中、Rは各々独立に炭素原子数1〜5の直鎖若しくは分岐状アルキル基を表し、Lは炭素原子数1〜5の直鎖若しくは分岐状アルキル基、トリメチルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基又はジメチル第三ブチルシリル基を表し、Mはモリブデン原子又はバナジウム原子を表し、複数存在するL及びRはそれぞれ同一でもよく、異なってもよい。) (In the formula, R 4 independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and L is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a trimethylsilyl group, or a dimethylisopropylsilyl. represents a group or dimethyl tertiary butylsilyl group, M represents a molybdenum atom or vanadium atom, each L and R 4 there exist a plurality may be the same or different.)

上記一般式(1)及び(2)中のR、R、R、R及びLで表される炭素原子数1〜5の直鎖若しくは分岐状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、第2ブチル基、第3ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、第2ペンチル基、第3ペンチル基などを挙げることができる。 The linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and L in the above general formulas (1) and (2) includes a methyl group and an ethyl group. Examples thereof include a group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a second butyl group, a third butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, an isopentyl group, a second pentyl group, and a third pentyl group.

一般式(1)で表される有機モリブデン化合物の具体例としては、例えば下記に示す化合物No.1〜81が挙げられる。ただし、本発明は以下の例示化合物により何ら限定されるものではない。有機バナジウム化合物は、下記化合物No.1〜81におけるモリブデン原子をバナジウム原子に置き換えたものを挙げることができる。 Specific examples of the organic molybdenum compound represented by the general formula (1) include the following compound No. 1 to 81 can be mentioned. However, the present invention is not limited to the following exemplary compounds. The organic vanadium compound is the following compound No. Examples thereof include those in which the molybdenum atom in 1 to 81 is replaced with a vanadium atom.

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一般式(2)で表される有機モリブデン化合物の具体例としては、例えば下記に示す化合物No.82〜89が挙げられる。ただし、本発明は以下の例示化合物により何ら限定されるものではない。有機バナジウム化合物は、下記化合物No.82〜89におけるモリブデン原子をバナジウム原子に置き換えたものを挙げることができる。 Specific examples of the organic molybdenum compound represented by the general formula (2) include the following compound No. 82 to 89 can be mentioned. However, the present invention is not limited to the following exemplary compounds. The organic vanadium compound is the following compound No. Examples thereof include those in which the molybdenum atom in 82 to 89 is replaced with a vanadium atom.

Figure 0006855191
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これらのなかでも、化合物No.2、9、37及び38は融点が低く、蒸気圧が高く、本発明の製造方法に適用した場合に得られる金属薄膜中の残留炭素が非常に少なくなることから特に好ましい。 Among these, compound No. 2, 9, 37 and 38 are particularly preferable because they have a low melting point, a high vapor pressure, and very little residual carbon in the metal thin film obtained when applied to the production method of the present invention.

本発明の製造方法において、金属ニッケル薄膜を製造する場合は、下記一般式(3)で表される化合物を用いた場合、品質の良い金属ニッケル薄膜を製造することができることから好ましい。 In the production method of the present invention, when a metallic nickel thin film is produced, it is preferable to use a compound represented by the following general formula (3) because a high quality metallic nickel thin film can be produced.

Figure 0006855191
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(式中、Rは炭素原子数2〜4の直鎖若しくは分岐状アルキル基を表し、R及びRは、炭素原子数1〜4の直鎖若しくは分岐状アルキル基を表す。) (In the formula, R 5 represents a linear or branched alkyl group having 2 to 4 carbon atoms, and R 6 and R 7 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)

上記一般式(3)のRで表される炭素原子数2〜4の直鎖若しくは分岐状アルキル基としては、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、第2ブチル基、第3ブチル基、イソブチル基を挙げることができる。 Examples of the straight-chain or branched alkyl group having 2 to 4 carbon atoms represented by R 5 in the general formula (3), an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, butyl group, secondary butyl group, tertiary butyl Groups and isobutyl groups can be mentioned.

上記一般式(3)のR及びRで表される炭素原子数1〜4の直鎖若しくは分岐状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、第2ブチル基、第3ブチル基、イソブチル基を挙げることができる。 Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 6 and R 7 of the general formula (3) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and a second group. Examples thereof include a butyl group, a tertiary butyl group, and an isobutyl group.

一般式(3)で表される有機ニッケル化合物の具体例としては、例えば下記に示す化合物No.90〜95が挙げられる。ただし、本発明は以下の例示化合物により何ら限定されるものではない。 Specific examples of the organic nickel compound represented by the general formula (3) include the following compound No. 90 to 95 can be mentioned. However, the present invention is not limited to the following exemplary compounds.

Figure 0006855191
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これらのなかでも、化合物No.90、92及び94は融点が低く、蒸気圧が高く、本発明の製造方法に適用した場合に得られる金属薄膜中の残留炭素が非常に少なくなることから特に好ましい。 Among these, compound No. 90, 92 and 94 are particularly preferable because they have a low melting point, a high vapor pressure, and very little residual carbon in the metal thin film obtained when applied to the production method of the present invention.

(A)工程における有機金属化合物を気化させる方法としては、特に限定されるものではなく、周知一般の原子層堆積法に用いられる有機金属化合物の気化方法で行うことができる。例えば、原料容器中で加熱や減圧することによって気化させることができる。加熱する際の温度は20℃〜200℃の範囲が好ましい。また、(A)工程において、気化させた有機金属化合物を基体上に堆積させる際の基体の温度は20〜600℃の範囲が好ましく、100〜450℃がより好ましい。 The method for vaporizing the organometallic compound in the step (A) is not particularly limited, and the method for vaporizing the organometallic compound used in a well-known general atomic layer deposition method can be used. For example, it can be vaporized by heating or reducing the pressure in the raw material container. The temperature at the time of heating is preferably in the range of 20 ° C. to 200 ° C. Further, in the step (A), the temperature of the substrate when the vaporized organometallic compound is deposited on the substrate is preferably in the range of 20 to 600 ° C, more preferably 100 to 450 ° C.

本発明の製造方法における(B)工程は、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素、モノクロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン、テトラクロロシラン、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、ヨウ化メチル及び臭化メチルからなる群から選ばれる少なくとも1種の第一の反応性ガスを反応室に導入し(A)工程で堆積させた有機金属化合物と反応させる工程である。第一の反応性ガスの導入方法は、特に限定されるものではなく、周知一般の原子層堆積法に用いられる反応性ガスの導入方法と同様に導入することができる。(B)工程を行う際の基体の温度は20〜600℃の範囲が好ましく、100〜450℃がより好ましい。第一の反応性ガスのなかでも、塩化水素を用いた場合には、得られる金属薄膜中の残留炭素を大幅に減らすことができることから特に好ましい。 The step (B) in the production method of the present invention includes hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, monochlorosilane, dichlorosilane, trichlorosilane, tetrachlorosilane, boron tribromide, boron tribromide, methyl iodide and bromide. This is a step of introducing at least one first reactive gas selected from the group consisting of methyl into the reaction chamber and reacting it with the organic metal compound deposited in step (A). The first method for introducing the reactive gas is not particularly limited, and can be introduced in the same manner as the method for introducing the reactive gas used in the well-known general atomic layer deposition method. The temperature of the substrate during the step (B) is preferably in the range of 20 to 600 ° C, more preferably 100 to 450 ° C. Among the first reactive gases, when hydrogen chloride is used, it is particularly preferable because the residual carbon in the obtained metal thin film can be significantly reduced.

本発明の製造方法における(C)工程は、水素、モノシラン、ジシラン及びジボランから選ばれる少なくとも1種の第二の反応性ガスを反応室に導入し(B)工程で得られた反応生成物と更に反応させる工程である。第二の反応性ガスの導入方法は、特に限定されるものではなく、周知一般の原子層堆積法に用いられる反応性ガスの導入方法と同様に導入することができる。(C)工程を行う際の基体の温度は20〜600℃の範囲が好ましく、100〜450℃がより好ましい。第二の反応性ガスのなかでも、水素を用いた場合には、得られる金属薄膜中の残留炭素を大幅に減らすことができることから特に好ましい。 In the step (C) of the production method of the present invention, at least one second reactive gas selected from hydrogen, monosilane, disilane and diborane is introduced into the reaction chamber, and the reaction product obtained in the step (B) is used. This is a step of further reacting. The second method for introducing the reactive gas is not particularly limited, and can be introduced in the same manner as the method for introducing the reactive gas used in the well-known general atomic layer deposition method. The temperature of the substrate during the step (C) is preferably in the range of 20 to 600 ° C, more preferably 100 to 450 ° C. Among the second reactive gases, when hydrogen is used, it is particularly preferable because the residual carbon in the obtained metal thin film can be significantly reduced.

例えば、本発明の製造方法によってシリコン基体上に金属モリブデン薄膜を製造する場合は、まず、シリコン基体を反応室内に設置し、有機モリブデン化合物を原料容器内で気化させ、これを反応室に導入し、100℃〜600℃に加温したシリコン基体上に堆積させる((A)工程)。 For example, when producing a metal molybdenum thin film on a silicon substrate by the production method of the present invention, first, the silicon substrate is placed in a reaction chamber, the organic molybdenum compound is vaporized in a raw material container, and this is introduced into the reaction chamber. , It is deposited on a silicon substrate heated to 100 ° C. to 600 ° C. (step (A)).

次に、シリコン基体上に堆積しなかった有機モリブデン化合物を反応室から排気する(排気工程1)。シリコン基体上に堆積(吸着)しなかった有機モリブデン化合物が反応室から完全に排気されるのが理想的であるが、必ずしも完全に排気される必要はない。排気方法としては、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスにより系内をパージする方法、系内を減圧することで排気する方法、これらを組み合わせた方法などが挙げられる。減圧する場合の減圧度は、0.01〜300Paが好ましく、0.1〜100Paがより好ましい。 Next, the organic molybdenum compound that has not been deposited on the silicon substrate is exhausted from the reaction chamber (exhaust step 1). Ideally, the organic molybdenum compound that has not been deposited (adsorbed) on the silicon substrate is completely exhausted from the reaction chamber, but it does not necessarily have to be completely exhausted. Examples of the exhaust method include a method of purging the inside of the system with an inert gas such as helium and argon, a method of exhausting by depressurizing the inside of the system, and a method of combining these. When the pressure is reduced, the degree of pressure reduction is preferably 0.01 to 300 Pa, more preferably 0.1 to 100 Pa.

次に、反応室に第一の反応性ガスとして塩化水素を導入し、シリコン基体上に堆積させた有機モリブデン化合物と反応させる((B)工程)。本工程において熱を作用させる場合の温度は、20℃〜600℃が好ましく、100〜450℃がより好ましい。 Next, hydrogen chloride is introduced into the reaction chamber as the first reactive gas and reacted with the organic molybdenum compound deposited on the silicon substrate (step (B)). The temperature at which heat is applied in this step is preferably 20 ° C to 600 ° C, more preferably 100 to 450 ° C.

次に、未反応の塩化水素及び副生したガスを反応室から排気する(排気工程2)。未反応の塩化水素及び副生したガスが反応室から完全に排気されるのが理想的であるが、必ずしも完全に排気される必要はない。排気方法としては、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスにより系内をパージする方法、系内を減圧することで排気する方法、これらを組み合わせた方法などが挙げられる。減圧する場合の減圧度は、0.01〜300Paが好ましく、0.1〜100Paがより好ましい。 Next, unreacted hydrogen chloride and by-produced gas are exhausted from the reaction chamber (exhaust step 2). Ideally, unreacted hydrogen chloride and by-produced gas are completely exhausted from the reaction chamber, but not necessarily completely. Examples of the exhaust method include a method of purging the inside of the system with an inert gas such as helium and argon, a method of exhausting by depressurizing the inside of the system, and a method of combining these. When the pressure is reduced, the degree of pressure reduction is preferably 0.01 to 300 Pa, more preferably 0.1 to 100 Pa.

次に、反応室に第二の反応性ガスとして水素を導入し、シリコン基体上に堆積した有機モリブデン化合物と第一の反応性ガスとの反応生成物と更に反応させる(C)工程)。本工程において熱を作用させる場合の温度は、20℃〜600℃が好ましく、100〜450℃がより好ましい。 Next, hydrogen is introduced into the reaction chamber as the second reactive gas, and the reaction product of the organic molybdenum compound deposited on the silicon substrate and the first reactive gas is further reacted (step (C)). The temperature at which heat is applied in this step is preferably 20 ° C to 600 ° C, more preferably 100 to 450 ° C.

次に、未反応の水素及び副生したガスを反応室から排気する(排気工程3)。未反応の水素及び副生したガスが反応室から完全に排気されるのが理想的であるが、必ずしも完全に排気される必要はない。排気方法としては、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスにより系内をパージする方法、系内を減圧することで排気する方法、これらを組み合わせた方法などが挙げられる。減圧する場合の減圧度は、0.01〜300Paが好ましく、0.1〜100Paがより好ましい。 Next, unreacted hydrogen and by-produced gas are exhausted from the reaction chamber (exhaust step 3). Ideally, unreacted hydrogen and by-produced gas are completely exhausted from the reaction chamber, but not necessarily completely. Examples of the exhaust method include a method of purging the inside of the system with an inert gas such as helium and argon, a method of exhausting by depressurizing the inside of the system, and a method of combining these. When the pressure is reduced, the degree of pressure reduction is preferably 0.01 to 300 Pa, more preferably 0.1 to 100 Pa.

上記の(A)工程、排気工程1、(B)工程、排気工程2、(C)工程及び排気工程3からなる一連の操作による薄膜堆積を1サイクルとし、このサイクルを必要な膜厚の金属薄膜が得られるまで複数回繰り返してもよい。 The thin film deposition by a series of operations including the above steps (A), exhaust step 1, (B), exhaust step 2, (C) and exhaust step 3 is regarded as one cycle, and this cycle is defined as a metal having a required thickness. It may be repeated a plurality of times until a thin film is obtained.

また、本発明の製造方法には、プラズマ、光、電圧などのエネルギーを印加してもよい。これらのエネルギーを印加する時期は、特には限定されず、例えば、(A)工程における有機金属化合物ガス導入時、(B)工程又は(C)工程における加温時、排気工程における系内の排気時でもよく、上記の各工程の間でもよい。 Further, energy such as plasma, light, and voltage may be applied to the production method of the present invention. The timing of applying these energies is not particularly limited, and for example, when introducing the organometallic compound gas in the step (A), when heating in the step (B) or step (C), and exhaust in the system in the exhaust step. It may be timely or during each of the above steps.

本発明の製造方法においては、薄膜堆積の後に、より良好な膜質を得るために不活性雰囲気下もしくは還元性ガス雰囲気下でアニール処理を行ってもよく、段差埋め込みが必要な場合には、リフロー工程を設けてもよい。この場合の温度は、400〜1200℃であり、500〜800℃が好ましい。 In the production method of the present invention, after thin film deposition, annealing treatment may be performed in an inert atmosphere or a reducing gas atmosphere in order to obtain better film quality, and if step embedding is required, reflow A process may be provided. The temperature in this case is 400 to 1200 ° C, preferably 500 to 800 ° C.

本発明により金属薄膜を製造するのに用いる装置は、周知のALD法用装置を用いることができる。具体的な装置の例としては図1のような原子層堆積法用原料をバブリング供給することのできる装置や、図2のように気化室を有する装置が挙げられる。また、図3及び図4のように反応性ガスに対してプラズマ処理を行うことのできる装置が挙げられる。図1〜図4のような枚葉式装置に限らず、バッチ炉を用いた多数枚同時処理可能な装置を用いることもできる。 As the apparatus used for producing the metal thin film according to the present invention, a well-known ALD method apparatus can be used. Specific examples of the apparatus include an apparatus capable of bubbling and supplying a raw material for an atomic layer deposition method as shown in FIG. 1 and an apparatus having a vaporization chamber as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, an apparatus capable of performing plasma treatment on the reactive gas can be mentioned. Not limited to the single-wafer type apparatus as shown in FIGS. 1 to 4, an apparatus capable of simultaneously processing a large number of sheets using a batch furnace can also be used.

以下、実施例及び比較例をもって本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例等によって何ら制限を受けるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited by the following examples and the like.

[実施例1]金属モリブデン薄膜の製造
化合物No.2を原子層堆積法用原料とし、図1に示す装置を用いて以下の条件のALD法により、シリコンウエハ上に金属モリブデン薄膜を製造した。得られた薄膜について、X線反射率法による膜厚測定及びX線光電子分光法による薄膜組成の確認を行ったところ、膜厚は2.0nmであり、膜組成は金属モリブデンであり、炭素含有量は検出下限である0.1atom%よりも少なかった。1サイクル当たりに得られる膜厚は、0.04nmであった。
[Example 1] Production of metal molybdenum thin film Compound No. Using 2 as a raw material for the atomic layer deposition method, a metal molybdenum thin film was produced on a silicon wafer by the ALD method under the following conditions using the apparatus shown in FIG. When the film thickness of the obtained thin film was measured by the X-ray reflectivity method and the thin film composition was confirmed by the X-ray photoelectron spectroscopy, the film thickness was 2.0 nm, the film composition was metallic molybdenum, and carbon was contained. The amount was less than the lower limit of detection, 0.1 atom%. The film thickness obtained per cycle was 0.04 nm.

(条件)
反応温度(シリコンウエハ温度);380℃
第一の反応性ガス:塩化水素
第二の反応性ガス:水素
(工程)
下記(1)〜(6)からなる一連の工程を1サイクルとして、50サイクル繰り返した。
(1)原料容器温度:90℃、原料容器内圧力:70Paの条件で気化させた原子層堆積法用原料を成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間堆積させる。
(2)15秒間のアルゴンパージにより、堆積しなかった原料を除去する。
(3)第一の反応性ガスを成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間反応させる。
(4)15秒間のアルゴンパージにより、未反応の第一の反応性ガス及び副生ガスを除去する。
(5)第二の反応性ガスを成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間反応させる。
(6)15秒間のアルゴンパージにより、未反応の第二の反応性ガス及び副生ガスを除去する。
(conditions)
Reaction temperature (silicon wafer temperature); 380 ° C
First reactive gas: hydrogen chloride Second reactive gas: hydrogen (process)
A series of steps consisting of the following (1) to (6) was regarded as one cycle, and 50 cycles were repeated.
(1) The raw material for the atomic layer deposition method vaporized under the conditions of the raw material container temperature: 90 ° C. and the pressure inside the raw material container: 70 Pa is introduced into the film forming chamber and deposited at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(2) The raw material that has not been deposited is removed by argon purging for 15 seconds.
(3) The first reactive gas is introduced into the film forming chamber and reacted at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(4) The unreacted first reactive gas and by-product gas are removed by argon purging for 15 seconds.
(5) The second reactive gas is introduced into the film forming chamber and reacted at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(6) The unreacted second reactive gas and by-product gas are removed by argon purging for 15 seconds.

[実施例2]金属モリブデン薄膜の製造
化合物No.2を原子層堆積法用原料とし、図1に示す装置を用いて以下の条件のALD法により、シリコンウエハ上に金属モリブデン薄膜を製造した。得られた薄膜について、X線反射率法による膜厚測定及びX線光電子分光法による薄膜組成の確認を行ったところ、膜厚は1.5nmであり、膜組成は金属モリブデンであり、炭素含有量は検出下限である0.1atom%よりも少なかった。1サイクル当たりに得られる膜厚は、0.03nmであった。
[Example 2] Production of metal molybdenum thin film Compound No. Using 2 as a raw material for the atomic layer deposition method, a metal molybdenum thin film was produced on a silicon wafer by the ALD method under the following conditions using the apparatus shown in FIG. When the film thickness of the obtained thin film was measured by the X-ray reflectivity method and the thin film composition was confirmed by the X-ray photoelectron spectroscopy, the film thickness was 1.5 nm, the film composition was metallic molybdenum, and carbon was contained. The amount was less than the lower limit of detection, 0.1 atom%. The film thickness obtained per cycle was 0.03 nm.

(条件)
反応温度(シリコンウエハ温度);400℃
第一の反応性ガス:ヨウ化メチル
第二の反応性ガス:水素
(工程)
下記(1)〜(6)からなる一連の工程を1サイクルとして、50サイクル繰り返した。
(1)原料容器温度:90℃、原料容器内圧力:70Paの条件で気化させた原子層堆積法用原料を成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間堆積させる。
(2)15秒間のアルゴンパージにより、堆積しなかった原料を除去する。
(3)第一の反応性ガスを成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間反応させる。
(4)15秒間のアルゴンパージにより、未反応の第一の反応性ガス及び副生ガスを除去する。
(5)第二の反応性ガスを成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間反応させる。
(5)15秒間のアルゴンパージにより、未反応の第二の反応性ガス及び副生ガスを除去する。
(conditions)
Reaction temperature (silicon wafer temperature); 400 ° C
First reactive gas: methyl iodide Second reactive gas: hydrogen (process)
A series of steps consisting of the following (1) to (6) was regarded as one cycle, and 50 cycles were repeated.
(1) The raw material for the atomic layer deposition method vaporized under the conditions of the raw material container temperature: 90 ° C. and the pressure inside the raw material container: 70 Pa is introduced into the film forming chamber and deposited at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(2) The raw material that has not been deposited is removed by argon purging for 15 seconds.
(3) The first reactive gas is introduced into the film forming chamber and reacted at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(4) The unreacted first reactive gas and by-product gas are removed by argon purging for 15 seconds.
(5) The second reactive gas is introduced into the film forming chamber and reacted at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(5) The unreacted second reactive gas and by-product gas are removed by argon purging for 15 seconds.

[比較例1]金属モリブデン薄膜の製造
化合物No.2を原子層堆積法用原料とし、図1に示す装置を用いて以下の条件のALD法により、シリコンウエハ上に金属モリブデン薄膜を製造した。得られた薄膜について、X線反射率法による膜厚測定及びX線光電子分光法による薄膜組成の確認を行ったところ、膜厚は1.5nmであり、膜組成は金属モリブデンであり、炭素含有量は5atom%だった。1サイクル当たりに得られる膜厚は、0.03nmであった。
[Comparative Example 1] Production of Metal Molybdenum Thin Film Compound No. Using 2 as a raw material for the atomic layer deposition method, a metal molybdenum thin film was produced on a silicon wafer by the ALD method under the following conditions using the apparatus shown in FIG. When the film thickness of the obtained thin film was measured by the X-ray reflectivity method and the thin film composition was confirmed by the X-ray photoelectron spectroscopy, the film thickness was 1.5 nm, the film composition was metallic molybdenum, and carbon was contained. The amount was 5 atom%. The film thickness obtained per cycle was 0.03 nm.

(条件)
反応温度(シリコンウエハ温度);400℃
第一の反応性ガス:なし
第二の反応性ガス:水素
(工程)
下記(1)〜(4)からなる一連の工程を1サイクルとして、50サイクル繰り返した。
(1)原料容器温度:90℃、原料容器内圧力:70Paの条件で気化させた原子層堆積法原料を成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間堆積させる。
(2)15秒間のアルゴンパージにより、堆積しなかった原料を除去する。
(3)水素ガスを成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間反応させる。
(4)15秒間のアルゴンパージにより、未反応の水素ガス及び副生ガスを除去する。
(conditions)
Reaction temperature (silicon wafer temperature); 400 ° C
First reactive gas: None Second reactive gas: Hydrogen (process)
A series of steps consisting of the following (1) to (4) was regarded as one cycle, and 50 cycles were repeated.
(1) Atomic layer deposition method vaporized under the conditions of raw material container temperature: 90 ° C. and raw material container pressure: 70 Pa The raw material is introduced into the film forming chamber and deposited at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(2) The raw material that has not been deposited is removed by argon purging for 15 seconds.
(3) Hydrogen gas is introduced into the film forming chamber and reacted at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(4) Unreacted hydrogen gas and by-product gas are removed by argon purging for 15 seconds.

以上の結果から、比較例1では、得られた金属モリブデン薄膜中に大量の残留炭素成分が混入してしまったが、実施例1及び実施例2では、得られた金属モリブデン薄膜には残留炭素成分が検出されず、品質のよい金属モリブデン薄膜を製造することができることがわかった。 From the above results, in Comparative Example 1, a large amount of residual carbon component was mixed in the obtained metal molybdenum thin film, but in Examples 1 and 2, the obtained metal molybdenum thin film contained residual carbon. It was found that no components were detected and a high quality metal molybdenum thin film could be produced.

[実施例3]金属ニッケル薄膜の製造
化合物No.92を原子層堆積法用原料とし、図1に示す装置を用いて以下の条件のALD法により、シリコンウエハ上に金属ニッケル薄膜を製造した。得られた薄膜について、X線反射率法による膜厚測定及びX線光電子分光法による薄膜組成の確認を行ったところ、膜厚は2.0nmであり、膜組成は金属ニッケルであり、炭素含有量は検出下限である0.1atom%よりも少なかった。1サイクル当たりに得られる膜厚は、0.02nmであった。
[Example 3] Production of metallic nickel thin film Compound No. Using 92 as a raw material for the atomic layer deposition method, a metallic nickel thin film was produced on a silicon wafer by the ALD method under the following conditions using the apparatus shown in FIG. When the film thickness of the obtained thin film was measured by the X-ray reflectivity method and the thin film composition was confirmed by the X-ray photoelectron spectroscopy, the film thickness was 2.0 nm, the film composition was metallic nickel, and carbon was contained. The amount was less than the lower limit of detection, 0.1 atom%. The film thickness obtained per cycle was 0.02 nm.

(条件)
反応温度(シリコンウエハ温度);250℃
第一の反応性ガス:塩化水素
第二の反応性ガス:水素
(工程)
下記(1)〜(6)からなる一連の工程を1サイクルとして、100サイクル繰り返した。
(1)原料容器温度:80℃、原料容器内圧力:35Paの条件で気化させた原子層堆積法原料を成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間堆積させる。
(2)15秒間のアルゴンパージにより、堆積しなかった原料を除去する。
(3)第一の反応性ガスを成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間反応させる。
(4)15秒間のアルゴンパージにより、未反応の第一の反応性ガス及び副生ガスを除去する。
(5)第二の反応性ガスを成膜チャンバーに導入し、系圧力:100Paで10秒間反応させる。
(6)15秒間のアルゴンパージにより、未反応の第二の反応性ガス及び副生ガスを除去する。
(conditions)
Reaction temperature (silicon wafer temperature); 250 ° C
First reactive gas: hydrogen chloride Second reactive gas: hydrogen (process)
A series of steps consisting of the following (1) to (6) was regarded as one cycle, and 100 cycles were repeated.
(1) Atomic layer deposition method vaporized under the conditions of raw material container temperature: 80 ° C. and raw material container pressure: 35 Pa The raw material is introduced into the film forming chamber and deposited at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(2) The raw material that has not been deposited is removed by argon purging for 15 seconds.
(3) The first reactive gas is introduced into the film forming chamber and reacted at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(4) The unreacted first reactive gas and by-product gas are removed by argon purging for 15 seconds.
(5) The second reactive gas is introduced into the film forming chamber and reacted at a system pressure of 100 Pa for 10 seconds.
(6) The unreacted second reactive gas and by-product gas are removed by argon purging for 15 seconds.

[比較例2]金属ニッケル薄膜の製造
NiClを原子層堆積法用原料とし、図1に示す装置を用いて、実施例3と同様の条件のALD法により、シリコンウエハ上に金属ニッケル薄膜を製造することを試みたが、原料容器内圧力:133.3Paで原料容器温度:600℃まで上昇させてもNiClは気化せず、金属ニッケル薄膜を製造することはできなかった。
[Comparative Example 2] Production of Metallic Nickel Thin Film Using NiCl 2 as a raw material for the atomic layer deposition method, a metallic nickel thin film is formed on a silicon wafer by the ALD method under the same conditions as in Example 3. Although an attempt was made to produce it, NiCl 2 did not vaporize even when the pressure inside the raw material container was raised to 133.3 Pa and the temperature of the raw material container was raised to 600 ° C., and a metallic nickel thin film could not be produced.

Claims (2)

原子層堆積法による金属薄膜の製造方法において、
(A)下記一般式(1)で表される有機金属化合物、下記一般式(2)で表される有機金属化合物又は下記一般式(3)で表される有機金属化合物を気化させ、これを基体が設置された反応室に導入し、前記基体上に堆積させる工程、
Figure 0006855191
(式中、R 〜R は各々独立に炭素原子数1〜5の直鎖若しくは分岐状アルキル基を表し、Mはモリブデン原子又はバナジウム原子を表し、yは0又は2を表し、xはyが0のときに4であり、yが2のときに2であり、複数存在するR 〜R はそれぞれ同一でもよく、異なってもよい。)
Figure 0006855191
(式中、R は各々独立に炭素原子数1〜5の直鎖若しくは分岐状アルキル基を表し、Lは炭素原子数1〜5の直鎖若しくは分岐状アルキル基、トリメチルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基又はジメチル第三ブチルシリル基を表し、Mはモリブデン原子又はバナジウム原子を表し、複数存在するL及びR はそれぞれ同一でもよく、異なってもよい。)
Figure 0006855191
(式中、Rは炭素原子数2〜4の直鎖若しくは分岐状アルキル基を表し、R及びRは、炭素原子数1〜4の直鎖若しくは分岐状アルキル基を表す。)
(B)塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素、モノクロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン、テトラクロロシラン、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素、ヨウ化メチル及び臭化メチルからなる群から選ばれる少なくとも1種の第一の反応性ガスを前記反応室に導入し前記有機金属化合物と反応させる工程、及び
(C)水素、モノシラン、ジシラン及びジボランから選ばれる少なくとも1種の第二の反応性ガスを前記反応室に導入し前記(B)工程で得られた反応生成物と更に反応させる工程
を含む金属薄膜の製造方法。
In the method of manufacturing a metal thin film by the atomic layer deposition method,
(A) an organometallic compound represented by the following general formula (1), vaporizing organic metal compound represented by the organometallic compounds represented by the following general formula (2) or the following general formula (3), this A step of introducing a substrate into a reaction chamber in which the substrate is installed and depositing the substrate on the substrate.
Figure 0006855191
(In the formula, R 1 to R 3 independently represent a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, M represents a molybdenum atom or a vanadium atom, y represents 0 or 2, and x represents 0 or 2. When y is 0, it is 4, and when y is 2, it is 2, and a plurality of R 1 to R 3 existing may be the same or different.)
Figure 0006855191
(In the formula, R 4 independently represents a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and L is a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a trimethylsilyl group, or a dimethylisopropylsilyl. represents a group or dimethyl tertiary butylsilyl group, M represents a molybdenum atom or vanadium atom, each L and R 4 there exist a plurality may be the same or different.)
Figure 0006855191
(In the formula, R 5 represents a linear or branched alkyl group having 2 to 4 carbon atoms, and R 6 and R 7 represent a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
(B) At least one selected from the group consisting of hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, monochlorosilane, dichlorosilane, trichlorosilane, tetrachlorosilane, boron trichloride, boron tribromide, methyl iodide and methyl bromide. The step of introducing the first reactive gas of the species into the reaction chamber and reacting it with the organic metal compound, and (C) at least one second reactive gas selected from hydrogen, monosilane, disilane and diborane. A method for producing a metal thin film, which comprises a step of introducing into a reaction chamber and further reacting with the reaction product obtained in the step (B).
前記第一の反応性ガスが塩化水素であり、且つ前記第二の反応性ガスが水素である請求項1に記載の金属薄膜の製造方法。 The method for producing a metal thin film according to claim 1, wherein the first reactive gas is hydrogen chloride and the second reactive gas is hydrogen.
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