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JP7758681B2 - 原子層堆積法用薄膜形成原料及び薄膜の製造方法 - Google Patents

原子層堆積法用薄膜形成原料及び薄膜の製造方法

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JP7758681B2
JP7758681B2 JP2022550498A JP2022550498A JP7758681B2 JP 7758681 B2 JP7758681 B2 JP 7758681B2 JP 2022550498 A JP2022550498 A JP 2022550498A JP 2022550498 A JP2022550498 A JP 2022550498A JP 7758681 B2 JP7758681 B2 JP 7758681B2
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Description

本発明は、特定の構造を有するイットリウム化合物を含有する原子層堆積法用薄膜形成原料及びそれを用いた薄膜の製造方法に関する。
イットリウムは、化合物半導体を構成するための成分として用いられている。イットリウム原子を含有する薄膜を製造するための薄膜形成原料としては、様々な原料が報告されている。
薄膜の製造法としては、例えばスパッタリング法、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金属有機化合物分解（ＭＯＤ：Metal Organic Decomposition）法、化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法等が挙げられる。これらの中でも、ＡＬＤ法は、組成制御性及び段差被覆性に優れること、量産化に適すること、ハイブリッド集積が可能であること等の多くの長所を有することから、薄膜の最適な製造プロセスである。
ＣＶＤ法及びＡＬＤ法のような気相薄膜形成法に用いることができる材料は種々報告されている。ＡＬＤ法に適用可能な薄膜形成用原料は、ＡＬＤウィンドウと呼ばれる温度領域を有する必要があり、この温度領域が十分な広さであることが必要である。よって、ＣＶＤ法に使用可能な薄膜形成用原料であっても、ＡＬＤ法に適さない場合が多くあることは当該技術分野における技術常識である。
非特許文献１には、トリス（２，２，７－トリメチル－３，５－オクタンジオナート）イットリウムを主成分とするＣＶＤ法用原料が開示されている。また、特許文献１には、ＡＬＤ法に使用することができるイットリウム化合物として、トリス（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナート）イットリウムが開示されている。
特開２００１－３５５０７０号公報
Materials Research Society Symposium Proceedings, Volume:363, Pages:195-206, 1995
しかしながら、非特許文献１には、ＡＬＤ法に関する記載がなく、トリス（２，２，７－トリメチル－３，５－オクタンジオナート）イットリウムがＡＬＤ法に適用可能であるか否かについて何ら記載されていない。また、ＡＬＤ法用薄膜形成原料には、融点が低く、熱安定性に優れ、残留炭素量が少ない高品質な薄膜を生産性よく製造できることが要求される。しかしながら、特許文献１に記載のトリス（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナート）イットリウムは、これらの要求を満足できるものではなかった。更に、特許文献１には、トリス（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナート）イットリウム以外のイットリウム化合物をＡＬＤ法に適用した具体例は一切記載されていない。
従って、本発明は、融点が低く、熱安定性に優れ、残留炭素量が少ない高品質な薄膜を生産性よく製造できる原子層堆積法用薄膜形成原料及びそれを用いた薄膜の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者等は、検討を重ねた結果、特定の構造を有するイットリウム化合物を含有する原子層堆積法用薄膜形成原料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。
即ち、本発明は、下記一般式（１）で表されるイットリウム化合物を含有する原子層堆積法用薄膜形成原料である。
（式中、Ｒ1は炭素原子数３～８の第二級アルキル基を表し、Ｒ2は炭素原子数４～８の第三級アルキル基を表し、Ｒ3は水素原子又は炭素原子数１～５の第一級、第二級若しくは第三級アルキル基を表す。）
また、本発明は、原子層堆積法により、基体の表面にイットリウム原子を含有する薄膜を製造する方法であって、上記原子層堆積法用薄膜形成原料を気化させて得られる原料ガス中の上記イットリウム化合物を基体の表面に吸着させて前駆体薄膜を形成する工程と、前駆体薄膜を反応性ガスと反応させて基体の表面にイットリウム原子を含有する薄膜を形成する工程とを含む薄膜の製造方法である。
本発明によれば、融点が低く、熱安定性に優れ、残留炭素量が少ない高品質な薄膜を生産性よく製造できる原子層堆積法用薄膜形成原料を提供することができる。また、本発明によれば、原子層堆積法により、残留炭素量が少ない高品質な薄膜を生産性よく製造する方法を提供することができる。
本発明に係る薄膜の製造方法に用いられる原子層堆積法用装置の一例を示す概略図である。 本発明に係る薄膜の製造方法に用いられる原子層堆積法用装置の別の例を示す概略図である。 本発明に係る薄膜の製造方法に用いられる原子層堆積法用装置の更に別の例を示す概略図である。 本発明に係る薄膜の製造方法に用いられる原子層堆積法用装置の更に別の例を示す概略図である。
本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料は、上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物を含有するものである。
上記一般式（１）において、Ｒ1は炭素原子数３～８の第二級アルキル基を表し、Ｒ2は炭素原子数４～８の第三級アルキル基を表し、Ｒ3は水素原子又は炭素原子数１～５の第一級、第二級若しくは第三級アルキル基を表す。
炭素原子数３～８の第二級アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、第二ブチル基、１－エチルプロピル基、１，２－ジメチルプロピル基、第二ペンチル基、ヘキサン－３－イル基、ヘキサン－２－イル基、ヘプタン－３－イル基、ヘプタン－２－イル基、オクタン－４－イル基、オクタン－３－イル基、オクタン－２－イル基等が挙げられる。
炭素原子数４～８の第三級アルキル基としては、例えば、第三ブチル基、第三ペンチル基、２－メチルペンタン－２－イル基、３－メチルペンタン－３－イル基、２－メチルヘキサン－２－イル基、２－メチルヘプタン－２－イル基等が挙げられる。
炭素原子数１～５の第一級、第二級若しくは第三級アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、ペンチル基、１－エチルプロピル基、１，２－ジメチルプロピル基、第二ペンチル基、第三ペンチル基等が挙げられる。
上記一般式（１）において、Ｒ1が炭素原子数５～８の第二級アルキル基であるものは、融点が低く、熱安定性が高く、イットリウムを含有する薄膜を生産性よく形成することができる効果が特異的に高いことから好ましい。中でも、Ｒ1が炭素原子数７の第二級アルキル基であるものは、これらの効果が特に高いことから特に好ましい。
上記一般式（１）において、Ｒ2が炭素原子数４～５の第三級アルキル基であるものは、熱安定性が高いことから好ましい。中でも、Ｒ2が第三ブチル基であるものは、熱安定性が特に高いことから特に好ましい。
上記一般式（１）において、Ｒ3が水素原子、又は炭素原子数１～３のアルキル基であるものは、イットリウムを含有する薄膜を生産性よく形成することができる効果が高いことから好ましい。中でも、Ｒ3が水素原子であるものは、イットリウムを含有する薄膜を生産性よく形成することができる効果が特に高いことから特に好ましい。
上記一般式（１）において、Ｒ1及びＲ2の炭素原子数の和が１０～１３であるものは、融点が低く、熱安定性が高く、イットリウムを含有する薄膜を生産性よく形成することができる効果が高いことから好ましい。
上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物の具体例としては、下記Ｎｏ．１～Ｎｏ．２０のイットリウム化合物が挙げられる。なお、下記Ｎｏ．１～Ｎｏ．２０において、「Ｍｅ」はメチル基を表し、「ｉＰｒ」はイソプロピル基を表し、「ｓＢｕ」は第二ブチル基を表し、「ｔＢｕ」は第三ブチル基を表し、「ｔＡｍ」は第三ペンチル基（下記式（２）で表される基）を表し、「Ｈｅｐ」はヘプタン－３－イル基（下記式（３）で表される基）を表し、「Ｈｅｘ」はヘキサン－３－イル基（下記式（４）で表される基）を表し、「Ｏｃｔ」はオクタン－４－イル基（下記式（５）で表される基）を表す。
（式中、＊は結合手を表す。）
（式中、＊は結合手を表す。）
（式中、＊は結合手を表す。）
（式中、＊は結合手を表す。）
上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物は、その製造方法により特に制限されることはなく、周知の合成方法で製造することができる。例えば、メタノール溶媒下で硝酸イットリウム六水和物と対応する構造のジオン化合物と水酸化ナトリウムとを反応させることで製造することができる。具体的には、メタノール溶媒下で硝酸イットリウム六水和物と２，２－ジメチル－６－エチル－３，５－デカンジオンと水酸化ナトリウムとを反応させることで化合物Ｎｏ．３を製造することができる。
本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料は、上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物を含有するものであればよく、その組成は、目的とする薄膜の種類によって異なる。例えば、金属としてイットリウムのみを含む薄膜を製造する場合、本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料は、上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物以外の金属化合物及び半金属化合物を含有しない。一方、イットリウムと、イットリウム以外の金属及び／又は半金属とを含む薄膜を製造する場合、本発明の原子層堆積法用薄膜形成用原料は、上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物に加えて、イットリウム以外の金属を含む化合物及び／又は半金属を含む化合物（以下、他のプレカーサともいう）を含有することができる。本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料は、後述するように、更に、有機溶剤及び／又は求核性試薬を含有してもよい。
本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料の形態は使用される原子層堆積法の輸送供給方法等の手法により適宜選択されるものである。
上記の輸送供給方法としては、本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料が貯蔵される容器（以下、単に「原料容器」と記載することもある）中で加熱及び／又は減圧することにより気化させて原料ガスとし、必要に応じて用いられるアルゴン、窒素、ヘリウム等のキャリアガスと共に、該原料ガスを基体が設置された成膜チャンバー内（以下、「堆積反応部」と記載することもある）へと導入する気体輸送法、本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料を液体又は溶液の状態で気化室まで輸送し、気化室で加熱及び／又は減圧することにより気化させて原料ガスとし、該原料ガスを成膜チャンバー内へと導入する液体輸送法がある。気体輸送法の場合は、上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物そのものを原子層堆積法用薄膜形成原料とすることができる。液体輸送法の場合は、上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物そのもの又は該イットリウム化合物を有機溶剤に溶かした溶液を原子層堆積法用薄膜形成原料とすることができる。これらの原子層堆積法用薄膜形成原料は、他のプレカーサ、求核性試薬等を更に含んでもよい。
また、多成分系のＡＬＤ法においては、原子層堆積法用薄膜形成原料を各成分独立で気化、供給する方法（以下、「シングルソース法」と記載することもある）と、多成分原料を予め所望の組成で混合した混合原料を気化、供給する方法（以下、「カクテルソース法」と記載することもある）がある。カクテルソース法の場合、上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物と他のプレカーサとの混合物若しくは該混合物を有機溶剤に溶かした混合溶液を原子層堆積法用薄膜形成原料とすることができる。この混合物や混合溶液は、求核性試薬等を更に含んでいてもよい。
上記の有機溶剤としては、特に制限を受けることはなく周知一般の有機溶剤を用いることができる。該有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシエチル等の酢酸エステル類；テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類；メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等のケトン類；ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジ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、トルエン、キシレン等の炭化水素類；１－シアノプロパン、１－シアノブタン、１－シアノヘキサン、シアノシクロヘキサン、シアノベンゼン、１，３－ジシアノプロパン、１，４－ジシアノブタン、１，６－ジシアノヘキサン、１，４－ジシアノシクロヘキサン、１，４－ジシアノベンゼン等のシアノ基を有する炭化水素類；ピリジン、ルチジン等が挙げられる。これらの有機溶剤は、溶質の溶解性、使用温度と沸点、引火点の関係等により、単独で用いてもよいし、又は二種類以上を混合して用いてもよい。
また、多成分系のＡＬＤ法の場合において、上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物と共に用いられる他のプレカーサとしては、特に制限を受けず、原子層堆積法用薄膜形成原料に用いられている周知一般のプレカーサを用いることができる。
上記の他のプレカーサとしては、アルコール化合物、グリコール化合物、β－ジケトン化合物、シクロペンタジエン化合物、有機アミン化合物等の有機配位子として用いられる化合物からなる群から選択される一種類又は二種類以上と珪素や金属との化合物が挙げられる。また、プレカーサの金属種としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ゲルマニウム、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス、スカンジウム、ルテニウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム又はルテチウムが挙げられる。
上記の他のプレカーサの有機配位子として用いられるアルコール化合物としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、第２ブチルアルコール、イソブチルアルコール、第３ブチルアルコール、ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、第３ペンチルアルコール等のアルキルアルコール類；２－メトキシエタノール、２－エトキシエタノール、２－ブトキシエタノール、２－（２－メトキシエトキシ）エタノール、２－メトキシ－１－メチルエタノール、２－メトキシ－１，１－ジメチルエタノール、２－エトキシ－１，１－ジメチルエタノール、２－イソプロポキシ－１，１－ジメチルエタノール、２－ブトキシ－１，１－ジメチルエタノール、２－（２－メトキシエトキシ）－１，１－ジメチルエタノール、２－プロポキシ－１，１－ジエチルエタノール、２－ｓ－ブトキシ－１，１－ジエチルエタノール、３－メトキシ－１，１－ジメチルプロパノール等のエーテルアルコール類；ジメチルアミノエタノール、エチルメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、ジメチルアミノ－２－ペンタノール、エチルメチルアミノ－２－ペンタノール、ジメチルアミノ－２－メチル－２－ペンタノール、エチルメチルアミノ－２－メチル－２－ペンタノール、ジエチルアミノ－２－メチル－２－ペンタノール等のジアルキルアミノアルコール類等が挙げられる。
上記の他のプレカーサの有機配位子として用いられるグリコール化合物としては、１，２－エタンジオール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、２，４－ヘキサンジオール、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジエチル－１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、２，４－ブタンジオール、２，２－ジエチル－１，３－ブタンジオール、２－エチル－２－ブチル－１，３－プロパンジオール、２，４－ペンタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ヘキサンジオール、２，４－ジメチル－２，４－ペンタンジオール等が挙げられる。
上記の他のプレカーサの有機配位子として用いられるβ－ジケトン化合物としては、アセチルアセトン、ヘキサン－２，４－ジオン、５－メチルヘキサン－２，４－ジオン、ヘプタン－２，４－ジオン、２－メチルヘプタン－３，５－ジオン、５－メチルヘプタン－２，４－ジオン、６－メチルヘプタン－２，４－ジオン、２，２－ジメチルヘプタン－３，５－ジオン、２，６－ジメチルヘプタン－３，５－ジオン、２，２，６－トリメチルヘプタン－３，５－ジオン、２，２，６，６－テトラメチルヘプタン－３，５－ジオン、オクタン－２，４－ジオン、２，２，６－トリメチルオクタン－３，５－ジオン、２，６－ジメチルオクタン－３，５－ジオン、２，９－ジメチルノナン－４，６－ジオン、２－メチル－６－エチルデカン－３，５－ジオン、２，２－ジメチル－６－エチルデカン－３，５－ジオン等のアルキル置換β－ジケトン類；１，１，１－トリフルオロペンタン－２，４－ジオン、１，１，１－トリフルオロ－５，５－ジメチルヘキサン－２，４－ジオン、１，１，１，５，５，５－ヘキサフルオロペンタン－２，４－ジオン、１，３－ジパーフルオロヘキシルプロパン－１，３－ジオン等のフッ素置換アルキルβ－ジケトン類；１，１，５，５－テトラメチル－１－メトキシヘキサン－２，４－ジオン、２，２，６，６－テトラメチル－１－メトキシヘプタン－３，５－ジオン、２，２，６，６－テトラメチル－１－（２－メトキシエトキシ）ヘプタン－３，５－ジオン等のエーテル置換β－ジケトン類等が挙げられる。
上記の他のプレカーサの有機配位子として用いられるシクロペンタジエン化合物としては、シクロペンタジエン、メチルシクロペンタジエン、エチルシクロペンタジエン、プロピルシクロペンタジエン、イソプロピルシクロペンタジエン、ブチルシクロペンタジエン、第２ブチルシクロペンタジエン、イソブチルシクロペンタジエン、第３ブチルシクロペンタジエン、ジメチルシクロペンタジエン、テトラメチルシクロペンタジエン等が挙げられる。
上記の他のプレカーサの有機配位子として用いられる有機アミン化合物としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、第２ブチルアミン、第３ブチルアミン、イソブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エチルメチルアミン、プロピルメチルアミン、イソプロピルメチルアミン等が挙げられる。
上記の他のプレカーサは、当該技術分野において公知のものであり、その製造方法も公知である。製造方法の一例を挙げれば、例えば、有機配位子としてアルコール化合物を用いた場合には、先に述べた金属の無機塩又はその水和物と、該アルコール化合物のアルカリ金属アルコキシドとを反応させることによって、プレカーサを製造することができる。ここで、金属の無機塩又はその水和物としては、金属のハロゲン化物、硝酸塩等を挙げることができ、アルカリ金属アルコキシドとしては、ナトリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド、カリウムアルコキシド等を挙げることができる。
シングルソース法の場合、上記の他のプレカーサとしては、熱及び／又は酸化分解の挙動が上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物と類似している化合物が好ましい。カクテルソース法の場合、上記の他のプレカーサとしては、熱及び／又は酸化分解の挙動が上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物と類似していることに加え、混合時に化学反応等による変質を起こさない化合物が好ましい。
また、本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料は、必要に応じて、上記一般式（１）で表されるイットリウム化合物及び他のプレカーサの安定性を向上させるため、求核性試薬を含有してもよい。該求核性試薬としては、グライム、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のエチレングリコールエーテル類、１８－クラウン－６、ジシクロヘキシル－１８－クラウン－６、２４－クラウン－８、ジシクロヘキシル－２４－クラウン－８、ジベンゾ－２４－クラウン－８等のクラウンエーテル類、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、１，１，４，７，７－ペンタメチルジエチレントリアミン、１，１，４，７，１０，１０－ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、トリエトキシトリエチレンアミン等のポリアミン類、サイクラム、サイクレン等の環状ポリアミン類、ピリジン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、Ｎ－メチルピロリジン、Ｎ－メチルピペリジン、Ｎ－メチルモルホリン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，４－ジオキサン、オキサゾール、チアゾール、オキサチオラン等の複素環化合物類、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸－２－メトキシエチル等のβ－ケトエステル類又はアセチルアセトン、２，４－ヘキサンジオン、２，４－ヘプタンジオン、３，５－ヘプタンジオン、ジピバロイルメタン等のβ－ジケトン類が挙げられる。これらの求核性試薬の使用量は、プレカーサ全体の量１モルに対して、０．１モル～１０モルの範囲が好ましく、１モル～４モルの範囲がより好ましい。
本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料には、これを構成する成分以外の不純物金属元素分、不純物塩素などの不純物ハロゲン分、及び不純物有機分が極力含まれないようにする。不純物金属元素分は、元素毎では１００ｐｐｂ以下が好ましく、１０ｐｐｂ以下がより好ましく、総量では、１ｐｐｍ以下が好ましく、１００ｐｐｂ以下がより好ましい。特に、ＬＳＩのゲート絶縁膜、ゲート膜、バリア層として用いる場合は、得られる薄膜の電気的特性に影響のあるアルカリ金属元素及びアルカリ土類金属元素の含有量を少なくすることが必要である。不純物ハロゲン分は、１００ｐｐｍ以下が好ましく、１０ｐｐｍ以下がより好ましく、１ｐｐｍ以下が最も好ましい。不純物有機分は、総量で５００ｐｐｍ以下が好ましく、５０ｐｐｍ以下がより好ましく、１０ｐｐｍ以下が最も好ましい。また、水分は、原子層堆積法用薄膜形成原料中でのパーティクル発生や、薄膜形成中におけるパーティクル発生の原因となるので、プレカーサ、有機溶剤及び求核性試薬については、それぞれの水分の低減のために、使用の際にあらかじめできる限り水分を取り除いた方がよい。プレカーサ、有機溶剤及び求核性試薬それぞれの水分量は、１０ｐｐｍ以下が好ましく、１ｐｐｍ以下がより好ましい。
また、本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料は、形成される薄膜のパーティクル汚染を低減又は防止するために、パーティクルが極力含まれないようにするのが好ましい。具体的には、液相での光散乱式液中粒子検出器によるパーティクル測定において、０．３μｍより大きい粒子の数が液相１ｍＬ中に１００個以下であることが好ましく、０．２μｍより大きい粒子の数が液相１ｍＬ中に１０００個以下であることがより好ましく、０．２μｍより大きい粒子の数が液相１ｍＬ中に１００個以下であることが最も好ましい。
本発明の薄膜の製造方法は、原子層堆積法により、基体の表面にイットリウム原子を含有する薄膜を製造する方法であって、上記原子層堆積法用薄膜形成原料を気化させて得られる原料ガス中のイットリウム化合物を基体の表面に吸着（堆積）させて前駆体薄膜を形成する工程と、前駆体薄膜を反応性ガスと反応させて基体の表面にイットリウム原子を含有する薄膜を形成する工程とを含むものである。
上記基体の材質としては、例えば、シリコン；窒化ケイ素、窒化チタン、窒化タンタル、酸化チタン、酸化ルテニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン等のセラミックス；ガラス；金属コバルト、金属鉄、金属マンガン、金属ニッケル、金属銅等の金属；ステンレス鋼、黄銅、白銅、青銅、ジュラルミン、ニクロム、ステライト、はんだ、アマルガム、炭素鋼等の合金が挙げられる。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。
また、上記原子層堆積法用薄膜形成原料を気化させて得られる原料ガスを、基体が設置された成膜チャンバー内に導入する方法としては、前述した気体輸送法、液体輸送法、シングルソース法、カクテルソース法等が挙げられる。
上記反応性ガスとしては、例えば、酸素、オゾン、二酸化窒素、一酸化窒素、水蒸気、過酸化水素、ギ酸、酢酸、無水酢酸等の酸化性ガス、水素等の還元性ガス、モノアルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン、アルキレンジアミン等の有機アミン化合物、ヒドラジン、アンモニア等の窒化性ガスなどが挙げられる。これらの反応性ガスは、単独で用いてもよいし、又は二種類以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料は、酸化性ガスと特異的に低い温度で反応する性質を有しており、特にオゾン及び水蒸気と低い温度で反応する。１サイクル当たりに得られる膜厚が厚く、薄膜を生産性よく製造することができるという点で、反応性ガスとして、オゾン、酸素又は水蒸気を含有する酸化性ガスを用いることが好ましく、オゾンを含有する酸化性ガスを用いることがより好ましい。
上記製造条件として、更に、原子層堆積法用薄膜形成原料を気化させて原料ガスとする際の温度及び圧力が挙げられる。原子層堆積法用薄膜形成原料を気化させて原料ガスとする工程は、原料容器内で行ってもよく、気化室内で行ってもよい。いずれの場合においても、本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料は０℃～３００℃で気化させることが好ましい。また、原料容器内又は気化室内で原子層堆積法用薄膜形成原料を気化させて原料ガスとする場合に原料容器内の圧力及び気化室内の圧力はいずれも１Ｐａ～１０，０００Ｐａであることが好ましい。
また、本発明の薄膜の製造方法における製造条件としては特に限定されるものではないが、例えば、反応温度（基体温度）、反応圧力、堆積速度等は所望の薄膜の厚さや種類に応じて適宜決めることができる。反応温度については、本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料が充分に反応する温度である１００℃以上が好ましく、１５０℃～４００℃がより好ましく、反応性ガスに合わせたＡＬＤウィンドウ内で使用される。膜厚は、所望の膜厚が得られるようにサイクルの回数で制御される。
以下では、上記ＡＬＤ法の各工程について、酸化イットリウム薄膜を形成する場合を例に詳しく説明する。まず、原子層堆積法用薄膜形成原料を気化させて得られる原料ガスを成膜チャンバーに導入する（原料導入工程）。原子層堆積法用薄膜形成原料を気化する際の好ましい温度及び圧力は、０℃～３００℃及び１Ｐａ～１０，０００Ｐａの範囲内である。次に、成膜チャンバーに導入した原料ガスを基体の表面に吸着（堆積）させることにより、基体の表面に前駆体薄膜を形成する（前駆体薄膜形成工程）。このときに、基体を加熱するか、又は成膜チャンバーを加熱して、熱を加えてもよい。本工程が行われる際の基体温度は、室温～５００℃が好ましく、１５０℃～４００℃がより好ましい。本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料と酸化性ガスとを組み合わせて使用した場合のＡＬＤウィンドウは概ね２００℃～４００℃の範囲である。本工程が行われる際の系（成膜チャンバー内）の圧力は１Ｐａ～１０，０００Ｐａが好ましく、１０Ｐａ～１，０００Ｐａがより好ましい。
次に、未反応の原料ガスや副生したガスを成膜チャンバーから排気する（排気工程）。未反応の原料ガスや副生したガスは、成膜チャンバー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、窒素、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、０．０１Ｐａ～３００Ｐａが好ましく、０．０１Ｐａ～１００Ｐａがより好ましい。
次に、成膜チャンバーに反応性ガスとして酸化性ガスを導入し、該酸化性ガスの作用又は該酸化性ガス及び熱の作用により、先の前駆体薄膜形成工程で形成された前駆体薄膜から酸化イットリウム薄膜を形成する（酸化イットリウム薄膜形成工程）。本工程において熱を作用させる場合の温度は、室温～５００℃が好ましく、１５０℃～４００℃がより好ましい。本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料と酸化性ガスとを組み合わせて使用した場合のＡＬＤウィンドウは概ね２００℃～４００℃の範囲であるため、２００℃～４００℃の範囲で前駆体薄膜を酸化性ガスと反応させることが最も好ましい。本工程が行われる際の系（成膜チャンバー内）の圧力は１Ｐａ～１０，０００Ｐａが好ましく、１０Ｐａ～１，０００Ｐａがより好ましい。本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料は、酸化性ガスとの反応性が良好であり、残留炭素量が少ない高品質な酸化イットリウム薄膜を生産性よく製造することができる。
本発明の薄膜の製造方法においては、上記の原料導入工程、前駆体薄膜形成工程、排気工程及び酸化イットリウム薄膜形成工程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薄膜が得られるまで複数回繰り返してもよい。この場合、１サイクル行った後、上記排気工程と同様にして、成膜チャンバーから未反応の反応性ガス（酸化イットリウム薄膜を形成する場合は酸化性ガス）及び副成したガスを排気した後、次の１サイクルを行うことが好ましい。
また、本発明の薄膜の製造方法においては、プラズマ、光、電圧などのエネルギーを印加してもよく、触媒を用いてもよい。該エネルギーを印加する時期及び触媒を用いる時期は、特には限定されず、例えば、原料導入工程における原料ガスの導入時、前駆体薄膜形成工程又は酸化イットリウム薄膜形成工程における加熱時、排気工程における系内の排気時、酸化イットリウム薄膜形成工程における酸化性ガス導入時でもよく、上記の各工程の間でもよい。
また、本発明の薄膜の製造方法においては、薄膜形成の後に、より良好な電気特性を得るために不活性雰囲気下、酸化性雰囲気下又は還元性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、２００℃～１，５００℃であり、５００℃～１，０００℃が好ましい。
本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料を用いて薄膜を製造する装置は、周知の原子層堆積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のようなプレカーサ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。
本発明の原子層堆積法用薄膜形成原料を用いて製造される薄膜は、他のプレカーサ、反応性ガス及び製造条件を適宜選択することにより、メタル、酸化物セラミックス、窒化物セラミックス、ガラス等の所望の種類の薄膜とすることができる。該薄膜は電気特性及び光学特性等を示すことが知られており、種々の用途に応用されている。例えば、これらの薄膜は、例えばＤＲＡＭ素子に代表されるメモリー素子の電極材料、抵抗膜、ハードディスクの記録層に用いられる反磁性膜及び固体高分子形燃料電池用の触媒材料等の製造に広く用いられている。
以下、実施例、評価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。
［実施例１］化合物Ｎｏ．３の合成
１Ｌ４つ口フラスコに、硝酸イットリウム六水和物５０ｇ（０．１３１ｍｏｌ）とメタノール２００ｍＬを仕込み、室温下で攪拌した。その中に、２，２－ジメチル－６－エチル－３，５－デカンジオン８９．６ｇ（０．３９２ｍｏｌ）、水酸化ナトリウム１５．６７ｇ（０．３９２ｍｏｌ）、メタノール３００ｍＬにより調整した溶液を室温下で滴下した。室温にて１９時間攪拌後、得られた懸濁液から溶媒を除去し、脱水トルエンを５００ｍＬ加え、１２５℃にてディーンスターク装置を用いた脱水を行った。得られた溶液から溶媒を除去し、脱水ヘキサンを５００ｍＬ加え、６０℃で１時間加熱撹拌した後、濾過した。得られた濾液から溶媒を除去し、生成したイットリウム錯体をバス温度２１０℃、圧力４４Ｐａにて蒸留し、黄色透明粘性液体の化合物Ｎｏ．３を得た（収量８２．０３ｇ、収率８２．１％）。
（分析値）
（１）常圧ＴＧ－ＤＴＡ
質量５０％減少温度：３０５℃（７６０Ｔｏｒｒ、Ａｒ流量：１００ｍＬ／分、昇温速度：１０℃／分、サンプル量：９．８６０ｍｇ）
（２）減圧ＴＧ－ＤＴＡ
質量５０％減少温度：２１５℃（１０Ｔｏｒｒ、Ａｒ流量：５０ｍＬ／分、昇温速度：１０℃／分、サンプル量：９．７１６ｍｇ）
（３）1Ｈ－ＮＭＲ（重ベンゼン）
０．９１－０．９７ｐｐｍ（６Ｈ，ｍｕｌｔｉｐｌｅｔ）、１．１８ｐｐｍ（９Ｈ，ｓｉｎｇｌｅｔ）、１．２６－１．４８ｐｐｍ（６Ｈ，ｍｕｌｔｉｐｌｅｔ）、１．７１－１．７８ｐｐｍ（２Ｈ，ｍｕｌｔｉｐｌｅｔ）、２．０７－２．１４ｐｐｍ（１Ｈ，ｍｕｌｔｉｐｌｅｔ）、５．７６ｐｐｍ（１Ｈ，ｓｉｎｇｌｅｔ）
（４）元素分析（金属分析：ＩＣＰ－ＡＥＳ）
イットリウム含有量：１１．６質量％（理論値：１１．６質量％）
［評価例］
実施例１で得られた化合物Ｎｏ．３及び下記の比較化合物１について、以下の評価を行った。なお、下記比較化合物１において「ｔＢｕ」は第三ブチル基を表す。
（１）融点評価
２０℃における化合物の状態を目視で観測した。２０℃において固体であるものについては、微小融点測定装置を用いて融点を測定した。結果を表１に示す。
（２）熱安定性評価
ＤＳＣ測定装置を用いて、熱分解開始温度を測定した。熱分解開始温度が高いものは熱分解が発生しにくく、原子層堆積法用薄膜形成原料として好ましいと判断することができる。結果を表１に示す。
表１の結果より、化合物Ｎｏ．３は、比較化合物１よりも、融点が１５０℃以上も低い化合物であることがわかった。また、化合物Ｎｏ．３は、比較化合物１よりも高い熱安定性を有していることがわかった。化合物Ｎｏ．３は、類似の構造を有する比較化合物１と比べて飛躍的に原子層堆積法用薄膜形成原料として適していることがわかった。
［実施例２］酸化イットリウム薄膜の製造
化合物Ｎｏ．３を原子層堆積法用薄膜形成原料とし、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酸化イットリウム薄膜を製造した。Ｘ線光電子分光法により、得られた薄膜の組成を確認したところ、得られた薄膜は酸化イットリウムであり、残留炭素量は１．０ａｔｏｍ％よりも少なかった。また、Ｘ線反射率法による膜厚測定を行い、その平均値を算出したところ、平均膜厚は１５．０ｎｍであり、１サイクル当たりに得られる平均膜厚は０．０５ｎｍであった。
（条件）
基板：シリコンウエハ、反応温度（シリコンウエハ温度）：３００℃、反応性ガス：オゾン
下記（１）～（４）からなる一連の工程を１サイクルとして、３００サイクル繰り返した。
（１）原料容器温度：２００℃、原料容器内圧力：１００Ｐａの条件で気化させた原料ガス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ガスを除去する。
（３）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、未反応の反応性ガス及び副生ガスを除去する。
［比較例１］酸化イットリウム薄膜の製造
原子層堆積法用薄膜形成原料として比較化合物１を用いたこと以外は実施例２と同様の条件で酸化イットリウム薄膜を製造した。Ｘ線光電子分光法により、得られた薄膜の組成を確認したところ、得られた薄膜は酸化イットリウムであり、残留炭素量は３．０ａｔｏｍ％であった。また、Ｘ線反射率法による膜厚測定を行い、その平均値を算出したところ、平均膜厚は９．０ｎｍであり、１サイクル当たりに得られる平均膜厚は０．０３ｎｍであった。
実施例２及び比較例１の結果より、実施例２では、１サイクル当たりに得られる膜厚が比較例１の１．６倍以上であり、且つ残留炭素量が少ない高品質な酸化イットリウム薄膜を生産性よく得ることができるということがわかった。
以上より、本発明によれば、高品質な酸化イットリウム薄膜を生産性よく製造することができるといえる。

Claims (6)

  1. 下記一般式（１）で表されるイットリウム化合物を含有する原子層堆積法用薄膜形成原料。
    （式中、Ｒ1は炭素原子数３～８の第二級アルキル基を表し、Ｒ2は炭素原子数４～８の第三級アルキル基を表し、Ｒ3は水素原子又は炭素原子数１～５の第一級、第二級若しくは第三級アルキル基を表す。）
  2. Ｒ1及びＲ2の炭素原子数の和が１０～１３である、請求項１に記載の原子層堆積法用薄膜形成原料。
  3. 原子層堆積法により、基体の表面にイットリウム原子を含有する薄膜を製造する方法であって、
    請求項１又は２に記載の原子層堆積法用薄膜形成原料を気化させて得られる原料ガス中の前記イットリウム化合物を前記基体の表面に吸着させて前駆体薄膜を形成する工程と、
    前記前駆体薄膜を反応性ガスと反応させて前記基体の表面にイットリウム原子を含有する薄膜を形成する工程と
    を含む薄膜の製造方法。
  4. 前記反応性ガスが酸化性ガスである、請求項３に記載の薄膜の製造方法。
  5. 前記酸化性ガスが、オゾン、酸素又は水蒸気を含有するガスである、請求項４に記載の薄膜の製造方法。
  6. ２００℃～４００℃の温度範囲で前記前駆体薄膜を前記反応性ガスと反応させる、請求項３～５のいずれか一項に記載の薄膜の製造方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5837321A (en) 1993-11-24 1998-11-17 The Associated Octel Company Limited Volatile organic lanthanide compounds and methods for the preparation of lanthanide-containing layered materials form these compounds
US20110165328A1 (en) 2006-03-31 2011-07-07 Tokyo Electron Limited Method of forming mixed rare earth oxide and aluminate films by atomic layer deposition
WO2019051302A1 (en) 2017-09-08 2019-03-14 Applied Materials, Inc. ALD RARE EARTH OXYFLUORIDE COATING FOR ENHANCED ROOM PRODUCTIVITY

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI117979B (fi) 2000-04-14 2007-05-15 Asm Int Menetelmä oksidiohutkalvojen valmistamiseksi
KR20200019608A (ko) 2017-06-21 2020-02-24 가부시키가이샤 아데카 금속 알콕사이드 화합물, 박막 형성용 원료 및 박막의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5837321A (en) 1993-11-24 1998-11-17 The Associated Octel Company Limited Volatile organic lanthanide compounds and methods for the preparation of lanthanide-containing layered materials form these compounds
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