KR20220166960A - 불소를 포함하지 않는 텅스텐 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 형성하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신규한 텅스텐 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 텅스텐 함유 박막을 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 텅스텐 화합물은 열적으로 매우 안정하고 휘발성이 우수하고 저장안정성이 높아, 이를 전구체로 이용하여 고밀도 및 고순도의 텅스텐 함유 박막을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 신규 텅스텐 화합물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불소를 포함하지 않는 텅스텐(Fluorine-Free Tungsten; FFW) 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 형성하는 방법에 관한 것이다.
텅스텐(W)은 벌크 비저항 5.6 μΩ·cm 정도의 낮은 비저항을 가진 금속으로, FINFET, 3D NAND 및 Gate-All-Around (GAA)등 다양한 반도체 소자에 배선, 컨택(Contact), 게이트(Gate) 물질로 사용되고 있다.
현재 텅스텐 메탈게이트용으로 가장 많이 사용되는 전구체는 육불화텅스텐(WF6)로, 이는 2.3℃의 녹는점을 가져 실온에서 기체 상태로 존재하는 물질로, 매우 높은 증기압 특징을 가지고 있다.
그러나, 육불화텅스텐(WF6) 내 불소(F)로 인해 증착 공정 중 불산(HF)이 부산물로 생성되며, 불산 부산물은 규소 또는 산화규소로 이루어진 기판을 공격할 수 있다는 문제점을 가진다. 또한 텅스텐 질화막 형성시 원치 않는 암모늄 불소화물의 부산물이 생성되는 등 불소로 인한 오염이 발생되어, 반도체 소자 공정 중에 심각한 소자 특성 저하 및 신뢰도 문제를 야기할 수 있다는 문제점을 가진다.
이와 같은 불소의 악영향을 방지하기 위하여, 2~3 나노 두께의 배리어막은 소자 미세화에 있어 비저항을 증가시키는 문제점을 야기시킨다.
한편, 육불화텅스텐(WF6)을 대체하기 위하여 WCl6, W(CO)6, (iPrCp)2WH2 등의 불소를 포함하지 않는 텅스텐 전구체가 많이 연구되고 있으나, 이들은 모두 녹는점이 높고 낮은 증기압을 가지고 있어 기상 증착용 전구체로써 제약을 갖는다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 CVD 또는 ALD에 이용될 수 있는 불소를 포함하지 않는 텅스텐(Fluorine-Free Tungsten; FFW) 전구체의 개발이 요구되고 있다.
Surface & Coatings Technology, 201, 9120-9124 (2007)
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 우수한 열적 안정성, 높은 휘발성 및 화학적 안정성을 가지는 텅스텐 화합물에 대한 연구를 거듭한 결과, 반도체 소자에 악영향을 유발하는 불소를 포함하지 않으면서, 우수한 열적 안정성, 높은 휘발성 및 화학적 안정성을 가지는 텅스텐 화합물을 제공하고, 상기 텅스텐 화합물을 전구체로 이용함으로써 열적으로 안정하고, 신뢰성이 높은 양질의 텅스텐 함유 박막을 제공하고자 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 텅스텐 함유 박막의 제조가 가능한 전구체로, 신규한 텅스텐 화합물로 불소를 포함하지 않는 텅스텐(Fluorine-Free Tungsten; FFW) 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 불소를 포함하지 않는 텅스텐 화합물을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 불소를 포함하지 않는 텅스텐 화합물을 이용하여 고밀도 및 고순도의 텅스텐 함유 박막을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 신규 텅스텐 전구체로, 하기 화학식 1로 표시되는 텅스텐 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C10알킬이고;
A는 C1-C10알킬렌이고, 상기 알킬렌은 C1-C10알킬로 더 치환될 수 있고;
X는 I, Br 또는 Cl이다.
일 실시예에 따르면, 상기 X는 Br 또는 Cl일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C7알킬이고; A는 C2-C5알킬렌이고, 상기 알킬렌은 C1-C7알킬로 더 치환될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 텅스텐 화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
R1 내지 R7 및 R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이고;
X1는 Br 또는 Cl이다.
일 실시예에 따르면, 상기 R1 내지 R7 및 R11 내지 R14는 중 적어도 하나는 C1-C4알킬이고, 나머지는 수소 또는 C1-C4알킬일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 R1 및 R3는 각각 독립적으로 C1-C4알킬이고; R2, R4 내지 R7 및 R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이고; X1는 Br일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 R1 및 R3는 각각 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸이고; R2 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸이고; R5 내지 R7 및 R11 내지 R14는 각각 독립적으로 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 텅스텐 화합물은 하기 구조에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 3의 화합물과 하기 화학식 4의 화합물을 반응시켜 하기 화학식 1의 텅스텐 화합물을 제조하는 방법을 제공한다.
[화학식 1]
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 화학식 1, 3 및 4에서,
R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C10알킬이고;
A는 C1-C10알킬렌이고, 상기 알킬렌은 C1-C10알킬로 더 치환될 수 있고;
R'는 C1-C10알킬이고;
X는 I, Br 또는 Cl이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 텅스텐 화합물을 이용하여 텅스텐 함유 박막을 제조하는 방법을 제공한다. 이때, 상기 제조방법은 화학 기상 증착법 또는 원자층 증착법 등에 의하여 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 텅스텐 화합물은 불소를 전혀 포함하지 않는 텅스텐 화합물로, 텅스텐 함유 박막의 전구체로 우수한 열안정성 및 휘발성을 가짐으로써 양질의 텅스텐 함유 박막을 제조할 수 있으며, 박막 제조시 기존 전구체인 육불화텅스텐(WF6)의 불소에 의한 반도체 소자의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 텅스텐 화합물은 기존의 4가 또는 6가의 높은 산화수가 아닌 2가의 낮은 산화수를 가지고 있어 박막 증착 공정 중 환원 과정에서 쉽게 박막을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 텅스텐 화합물은 상온에서 고체로 존재하여 양호한 취급성을 가진다.
따라서, 본 발명의 텅스텐 화합물은 기상 증착용 텅스텐 전구체로 매우 유용하다.
도 1은 (π-C3H5)(CO)2(Me3en)WBr (실시예 1)의 결정구조(X-ray structure)이다.
도 2는 (π-C3H5)(CO)2(Me3en)WBr (실시예 1)의 TGA 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 (π-C3H5)(CO)2(Me3en)WBr (실시예 1)의 TGA 그래프를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 이 때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 명세서의 용어, "알킬"은 1가의 치환체로, 선형 또는 분지형의 형태를 모두 포함한다.
또한 본 명세서의 용어, "포함한다"는 표현은 "구비한다", "함유한다", "가진다" 또는 "특징으로 한다" 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다.
또한 본 명세서의 용어, "실질적으로 동일하다"는 표현은 특정된 처리 전·후 화합물의 상태 및 구조 등의 변화를 일으키지 않는 범위, 즉 특정된 처리 전·후 화합물 서로가 동일성의 범주에 들 수 있는 것임을 의미한다.
또한 본 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한 본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미한다.
또한 본 명세서의 용어, "텅스텐 화합물"은 화학식 1로 대표될 수 있으며, "텅스텐 전구체" 또는 "텅스텐 전구체 화합물" 등의 표현과 등가의 의미를 가진다.
또한 본 명세서의 용어, "열적 안정성"은 지속적인 가온 공정 또는 높은 온도의 공정 중에도 물성이 변화되지 않는 것을 의미하는 것일 수 있으며, 구체적으로 상술된 가혹조건 하에 장기적으로 노출되어도 구조 변화를 일으키지 않는 것을 의미한다.
본 발명은 텅스텐 함유 박막의 제조가 가능한 신규 텅스텐 전구체로, 불소를 포함하지 않는 텅스텐(Fluorine-Free Tungsten; FFW) 화합물을 제공하며, 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C10알킬이고;
A는 C1-C10알킬렌이고, 상기 알킬렌은 C1-C10알킬로 더 치환될 수 있고;
X는 I, Br 또는 Cl이다.
본 발명의 텅스텐 화합물은 육불화텅스텐(WF6)과는 달리 공정 중 문제점을 야기하는 불소를 전혀 포함하지 않는 텅스텐 화합물로, 불소를 제외한 할로겐 음이온 리간드, 알킬렌 디아민 중성 리간드, 카보닐 중성 리간드 및 알릴 리간드를 포함할 뿐만 아니라, 중심금속인 텅스텐이 2가의 낮은 산화수를 가진다. 나아가, 본 발명의 텅스텐 화합물은 우수한 열안정성 및 휘발성을 가짐으로써 양질의 텅스텐 함유 박막을 제조할 수 있다.
이에, 본 발명의 텅스텐 화합물은 종래 전구체 내 불소로 인한 불산 부산물에 따른 소자 특성 저하 및 신뢰성 저하 없이, 공지의 박막 제조 방법, 특히 화학기상증착법(CVD) 또는 원자층증착법(ALD)을 이용하여 고품질의 텅스텐 함유 박막을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 텅스텐 화합물은 기존의 4가 또는 6가의 높은 산화수가 아닌 2가의 낮은 산화수를 가지고 있어 박막 증착 공정 중 환원 과정에서 쉽게 박막을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 텅스텐 화합물은 기상 증착용 텅스텐 전구체로 매우 유용하며 이를 통해서 반도체 제조 공정에 유용하게 적용될 수 있다.
일 실시예에 따른 화학식 1에서 바람직하게 상기 X는 Br 또는 Cl일 수 있다.
일 실시예에 따른 화학식 1에서 바람직하게 상기 R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C7알킬이고; A는 C2-C5알킬렌이고, 상기 알킬렌은 C1-C7알킬로 더 치환될 수 있다.
박막 전구체로 향상된 특성을 가지기 위한 바람직한 측면에서, 상기 텅스텐 화합물은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
R1 내지 R7 및 R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이고;
X1는 Br 또는 Cl이다.
일 실시예에 따른 화학식 2에서 바람직하게 상기 R1 내지 R7 및 R11 내지 R14는 중 적어도 하나는 C1-C4알킬이고, 나머지는 수소 또는 C1-C4알킬일 수 있다.
보다 좋기로는 상기 R1 내지 R4는 중 적어도 둘은 C1-C4알킬이고, 나머지는 수소 또는 C1-C4알킬일 수 있다.
일 실시예에 따른 화학식 2에서 더욱 바람직하게 상기 R1 및 R3는 각각 독립적으로 C1-C4알킬이고; R2, R4 내지 R7 및 R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬일 수 있으며, X1는 Br일 수 있다.
일 구체예에 따르면, 상기 화학식 2에서 상기 R1 및 R3는 각각 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸이고; R2 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸이고; R5 내지 R7 및 R11 내지 R14는 각각 독립적으로 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸이고; X1는 Br일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 R1 및 R3는 각각 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸 또는 t-부틸이고; R2 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸 또는 t-부틸이고; R5 내지 R7 및 R11 내지 R14는 각각 독립적으로 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고; X1는 Br일 수 있다.
일 실시예에 따른 텅스텐 화합물은 하기 구조에서 선택될 수 있으나, 이에 한정이 있는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 텅스텐 화합물의 제조 방법을 제공한다.
상기 화학식 1의 텅스텐 화합물은 하기 화학식 3의 화합물과 하기 화학식 4의 화합물을 반응시켜 제조될 수 있다.
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 화학식 3 및 4에서, R1 내지 R7, A 및 X는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고;
R'는 C1-C10알킬이다.
일 실시예에 따르면, 상기 반응은 10 내지 35℃에서 8시간 내지 24시간동안 수행될 수 있다.
상기 반응에서 반응물들은 화학양론적 당량비로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 반응은 유기 용매 내에서 수행될 수 있으며, 사용 가능한 유기 용매는 한정되지는 않지만, 상기 반응물들에 대하여 높은 용해도를 가지는 유기 용매를 사용할 수 있으며, 구체적으로는 헥산, 디에틸에테르, 톨루엔, 테트라하이드로퓨란 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합 유기용매를 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 반응은 질소, 아르곤 등의 비활성 기체 분위기 하에서 수행될 수 있다.
일 구체예로, 상기 반응은 헥산, 디에틸에테르, 톨루엔, 테트라하이드로퓨란 또는 이들의 혼합 유기용매 하에서, 상기 화학식 3의 화합물과 화학식 4의 화합물을 10 내지 35℃에서 12시간 내지 48시간동안 반응시켜 상기 화학식 1의 텅스텐 화합물을 양호한 수율로 수득할 수 있다. 이때, 상기 반응 후 필요에 따라서, 승화 등으로 정제하여 순도를 극대화시킬 수도 있다.
상기 제조된 텅스텐 화합물은 상온에서 안정한 고체로서, 열적으로 안정하고 좋은 휘발성을 가지므로, 양질의 텅스텐 함유 박막의 제조에 이용 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 텅스텐 화합물 또는 이를 포함하는 텅스텐 함유 박막증착용 조성물을 이용하여 텅스텐 함유 박막을 제조하는 방법을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 텅스텐 함유 박막의 제조방법은 전구체로서 상기 텅스텐 화합물을 기판 상에 증착하고, 증착된 텅스텐을 가열하여, 전구체 화합물을 분해함으로써, 기판 상에 텅스텐 함유 박막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 증착 방법은 공지의 진공 증착일 수 있으며, 상기 진공 증착은 구체적으로 화학 기상 증착(chemical vapor deposition, CVD), 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD), 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD) 등일 수 있으며, 바람직하게는 화학기상증착법(CVD) 또는 원자층증착법(ALD)일 수 있다.
예컨대 화학기상증착법(CVD)을 사용하는 경우, 상기 텅스텐 화합물을 포함하는 반응물 및 유기물 등을 반응기에 공급함으로써 다양한 기재 위에 텅스텐 함유 박막을 형성할 수 있다. 또한, 원자층증착법(ALD)를 사용하는 경우, 상기 텅스텐 화합물을 이용하여 ALD 공정에 의해 텅스텐 함유 박막을 제조할 수 있다. ALD 공정에서 상기 텅스텐 화합물을 포함하는 반응물은 증착 챔버(chamber)에 펄스 형태로 공급되며, 상기 펄스가 웨이퍼 표면과 화학적 반응을 일으키면서 정밀한 단층 막 성장이 이루어질 수 있다.
상기 증착 방법을 통해 제조되는 텅스텐 함유 박막은 텅스텐 박막, 텅스텐 산화물 박막 또는 텅스텐 질화물 박막일 수 있다.
일 실시예에 따른 텅스텐 함유 박막의 제조방법에서 상기 텅스텐 화합물의 주입온도는 60 내지 120℃ 일 수 있으며, 바람직하게 80 내지 100 ℃에서 수행되는 것이 좋다.
일 실시예에 따른 텅스텐 함유 박막의 제조방법에서 상기 텅스텐 화합물의 높은 휘발성으로 인해, 텅스텐 화합물이 증착될 기판의 온도는 100 내지 450℃로 보다 낮은 온도에서 박막의 증착이 가능하며, 바람직하게는 300 내지 400℃에서 수행되는 것이 좋으며, 챔버 내부 압력은 0.1 내지 5 torr로 조절될 수 있다.
일 실시예에 따른 텅스텐 함유 박막의 제조방법에서 사용되는 반응가스는 한정이 있는 것은 아니나, 수소(H2), 히드라진(N2H4), 디메틸히드라진(Me2N2H2), 오존(O3), 암모니아(NH3), 질소(N2), 실란(SiH4), 보란(BH3), 디보란(B2H6) 및 포스핀(PH3)에서 선택되는 하나 또는 하나 이상의 혼합기체를 사용할 수 있으며, 상기 반응가스는 한정이 있는 것은 아니나, 10 내지 10,000 sccm의 유량으로 공급될 수 있으며, 구체적으로 100 내지 1,000 sccm으로 공급될 수 있다.
일 실시예에 따른 텅스텐 함유 박막의 제조방법은 높은 휘발성과 높은 열적 안정성을 가지며, 불소를 포함하지 않는 텅스텐 화합물을 전구체로 사용함으로써 물리적, 전기적 및 화학적 특성이 매우 우수하며 저온 증착에도 불구하고 고순도의 양질의 균일한 텅스텐 함유 박막을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하 본 발명에 따른 텅스텐 화합물의 합성은 글로브 박스 또는 슐랭크 관(schlenk line)을 이용하여 비활성 아르곤 또는 질소 분위기 하에서 수행하였다. 1H NMR 스펙트럼, FT-IR 및 원소 분석을 통해 수득된 텅스텐 화합물의 구조를 분석하였다.
[실시예 1] (π-C3H5)(CO)2(Me3en)WBr (Me3en=N,N,N'-Trimethylethylenediamine)의 제조
슈랭크 플라스크에 (π-C3H5)(CO)2(CH3CN)2WBr (150 mg, 0.34 mmol)을 n-헥산 1 mL에 용해시킨 후, N,N,N'-Trimethylethylenediamine(Me3en) (44 mg, 0.34 mmol)를 넣고 상온(25℃)에서 하루 동안 교반시켰다. 교반 완료 후 감압 하에서 n-헥산을 제거하여 고체 화합물을 얻었다. 얻어진 고체를 승화 정제(120℃, 500 mTorr)하여 순수한 노란색의 텅스텐 화합물 (π-C3H5)(CO)2(Me3en)WBr을 얻었다(120 mg, 수율 76 %).
1H NMR (C6D6, 500 MHz): δ 4.00 (s, 1H), 3.74 (s, 1H), 3.11 (m, 1H), 2.91 (d, 3H), 2.82 (m, 1H), 2.44 (s, 1H), 2.02 (s, 3H), 1.87 (s, 3H), 1.67 (m, 2H), 1.58 (d, 1H), 1.51 (d, 1H), 0.90 (d, 1H)
FT-IR (KBr pellet, cm-1): υ= 3167, 2980, 2924, 1914, 1800, 1463, 1052, 1026, 934, 855, 782, 499
Anal. Calcd for C10H19BrN2O2W: C 26.00 H 3.93 N 6.06; Found. C 26.65 H 4.15 N 5.94
[실시예 2] (π-C3H5)(CO)2(TMEDA)WBr (TMEDA=N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine)의 제조
슈랭크 플라스크에 (π-C3H5)(CO)2(CH3CN)2WBr (150 mg, 0.34 mmol)을 n-헥산 1 mL에 용해시킨 후, N,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine (TMEDA) (40 mg, 0.34 mmol)을 넣고 상온(25℃)에서 하루 동안 교반시켰다. 교반 완료 후 감압 하에서 n-헥산을 제거하여 고체 화합물을 얻었다. 얻어진 고체를 승화 정제(110℃, 450 mTorr)하여 순수한 노란색의 텅스텐 화합물 (π-C3H5)(CO)2(TMEDA)WBr을 얻었다(10 mg, 수율 6 %).
1H NMR (C6D6, 500 MHz): δ 4.03 (m, 1H), 3.19 (m, 1H), 3.15 (s, 3H), 2.62 (s, 3H), 2.59 (m, 1H), 2.54 (m, 1H), 2.03 (s, 3H), 1.98 (s, 3H), 1.83 (t, 1H), 1.66 (d, 1H), 1.52 (d, 1H), 1.45 (d, 1H), 1.00 (d, 1H)
FT-IR (KBr pellet, cm-1): υ= 2974, 2922, 2853, 1905, 1806, 1467, 949, 805, 422
실험예 1: 텅스텐 화합물의 물질 분석
상기 실시예 1에서 합성한 텅스텐 화합물의 구체적인 구조를 확인하기 위하여, 소량의 시료가 포함된 톨루엔에 헥산을 이용하여 단결정을 상온에서 성장시켰다. Bruker SMART APEX II X-ray Diffractometer를 이용하여 성장된 단결정의 결정구조(X-ray structure)를 확인한 결과를 도 1에 도시하였으며, 이로부터 실시예 1에서 합성된 텅스텐 화합물은 (π-C3H5)(CO)2(Me3en)WBr의 구조임을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 실시예 1에서 합성한 텅스텐 화합물, (π-C3H5)(CO)2(Me3en)WBr의 열적 안정성 및 휘발성과 분해 온도를 알아보기 위해, 열무게 분석법(thermogravimetric analysis, TGA)을 이용하였다. 아르곤 가스 환경에서 (π-C3H5)(CO)2(Me3en)WBr (실시예 1)을 10℃/분의 속도로 800℃까지 가온시키면서, 1.5bar/분의 압력으로 아르곤 가스를 주입하여 TGA 분석을 실시하였다.
도 2에 도시한 바와 같이, 실시예 1의 텅스텐 화합물, (π-C3H5)(CO)2(Me3en)WBr는 210℃ 근처에서 질량 감소가 일어나기 시작하고, 약 294℃에서 약 26.8%의 질량 감소가 관찰되었다. 이후 약 488℃에서 약 8.6%의 추가 질량 감소가 일어났으며, 800℃에서 약 18.2%의 추가 질량 감소가 일어나, 최종적으로 총 53% 이상의 질량 감소를 보였다. 이로부터 본 발명의 텅스텐 화합물은 열적 안정성이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
Claims (11)
- 제 1항에 있어서,
상기 X는 Br 또는 Cl인, 텅스텐 화합물. - 제 1항에 있어서,
상기 R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C7알킬이고;
A는 C2-C5알킬렌이고, 상기 알킬렌은 C1-C7알킬로 더 치환될 수 있는, 텅스텐 화합물. - 제 4항에 있어서,
상기 R1 내지 R7 및 R11 내지 R14는 중 적어도 하나는 C1-C4알킬이고, 나머지는 수소 또는 C1-C4알킬인, 텅스텐 화합물. - 제 5항에 있어서,
상기 R1 및 R3는 각각 독립적으로 C1-C4알킬이고;
R2, R4 내지 R7 및 R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4알킬이고;
X1는 Br인, 텅스텐 화합물. - 제 4항에 있어서,
상기 R1 및 R3는 각각 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸이고;
R2 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸이고;
R5 내지 R7 및 R11 내지 R14는 각각 독립적으로 각각 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸인, 텅스텐 화합물. - 제 1항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 텅스텐 화합물을 이용하여 텅스텐 함유 박막을 제조하는 방법.
- 제 10항에 있어서,
화학 기상 증착법 또는 원자층 증착법에 의하여 수행되는 것인, 텅스텐 함유 박막의 제조방법.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050031786A1 (en) | 2001-05-22 | 2005-02-10 | Novellus Systems, Inc. | Method for reducing tungsten film roughness and improving step coverage |
-
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- 2021-06-11 KR KR1020210075886A patent/KR20220166960A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050031786A1 (en) | 2001-05-22 | 2005-02-10 | Novellus Systems, Inc. | Method for reducing tungsten film roughness and improving step coverage |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Surface & Coatings Technology, 201, 9120-9124 (2007) |
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