JP2001214268A - Aluminum raw material for chemical vapor growth and method for producing thin film using the same - Google Patents
Aluminum raw material for chemical vapor growth and method for producing thin film using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、化学気相成長（以
下、ＣＶＤと記載する）に用いられるアルミニウムの原
料及び該原料を用いたアルミニウム系薄膜の製造方法に
関し、詳しくは、室温で液体であるアルミニウム化合物
からなるＣＶＤ原料及びこれを用いたアルミニウム系薄
膜の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a raw material for aluminum used in chemical vapor deposition (hereinafter, referred to as CVD) and a method for producing an aluminum-based thin film using the raw material. The present invention relates to a CVD raw material comprising an aluminum compound and a method for producing an aluminum-based thin film using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】アルミ
ニウム及びアルミニウム合金は、高い導電性、エレクト
ロマイグレーション耐性からＬＳＩの配線材料として応
用されている。また、アルミナは、絶縁体、ハードディ
スク用ＭＲヘッド等の電子部品として、さらに、アルミ
ニウムを含む各種セラミックス材料は、半導体メモリ等
の電子デバイス用機能性セラミックス材料として応用が
期待されている。2. Description of the Related Art Aluminum and aluminum alloys have been applied as wiring materials for LSIs because of their high conductivity and electromigration resistance. Alumina is expected to be used as an electronic component such as an insulator or an MR head for a hard disk, and various ceramic materials including aluminum are expected to be applied as functional ceramic materials for electronic devices such as semiconductor memories.
【０００３】これらアルミニウム、アルミニウムを含む
合金、アルミナ、アルミニウムを含む各種セラミックス
材料薄膜の製造方法としては、スパッタリング法、イオ
ンプレーティング法、塗布熱分解法等が挙げられるが、
加工寸法が微細になるに従い、組成制御性、段差被覆
性、段差埋め込み性に優れること、ＬＳＩプロセスとの
適合性等からＣＶＤ法が最適な薄膜製造プロセスとして
検討されている。[0003] Methods of manufacturing these aluminum, alloys containing aluminum, alumina, and various ceramic material thin films containing aluminum include sputtering, ion plating, and coating pyrolysis.
As processing dimensions become finer, the CVD method has been studied as an optimal thin film manufacturing process because of its excellent composition controllability, step coverage, step filling property, compatibility with LSI processes, and the like.
【０００４】しかしながら、アルミニウム系薄膜をＣＶ
Ｄ法によって製造するためのアルミニウムのＣＶＤ原料
は、これまでに提案されたものが必ずしも十分な特性を
有しているものではなかった。例えば、トリイソプロポ
キシアルミニウム、トリ（ジピバロイルメタナト）アル
ミニウムに代表される固体のアルミニウム化合物は、固
体であるが故、原料の気化工程において、昇華現象でガ
ス化させるか、あるいは、融点以上の高温に原料を保つ
必要があり、揮発量不足、経時変化等の原料ガス供給性
やインラインでの原料の輸送に問題があった。これに対
し、固体原料を有機溶剤に溶解させた溶液を用いる溶液
ＣＶＤ法が特開平５−１３２７７６号公報、特開平８−
１８６１０３号公報等で提案されているが、固体原料で
は、気化装置中での温度変化や溶剤の部分的揮発、濃度
変化が原因の固体析出を起こし、配管の詰まり等により
供給量が経時的に減少する傾向があるので、成膜速度や
組成制御性について安定した薄膜製造が得られないとい
う問題が残っている。However, an aluminum-based thin film is
As aluminum CVD raw materials to be manufactured by the method D, those proposed so far do not always have sufficient characteristics. For example, a solid aluminum compound represented by triisopropoxyaluminum and tri (dipivaloylmethanato) aluminum is a solid, and is therefore gasified by a sublimation phenomenon in the vaporization process of a raw material, or has a melting point or higher. It is necessary to keep the raw material at a high temperature, and there are problems in the supply of raw material gas such as insufficient volatilization and the change with time, and the transportation of the raw material in-line. On the other hand, a solution CVD method using a solution in which a solid raw material is dissolved in an organic solvent is disclosed in JP-A-5-132776 and JP-A-8-132776.
As disclosed in Japanese Patent No. 186103, etc., in the case of a solid raw material, a change in temperature in a vaporizer, partial volatilization of a solvent, and a change in concentration cause solid deposition, and a supply amount of the raw material over time due to clogging of a pipe or the like. Since it tends to decrease, there remains a problem that a stable thin film cannot be manufactured with respect to the film forming speed and the composition controllability.
【０００５】また、特開平４−２８８３１０号公報、特
開平９−１２５８１号公報に液体の原料であるアルキル
アルミニウムハイドライド組成物の使用が提案されてい
るが、これらは、化学的に不安定な化合物であるため、
取り扱いが困難であり、多成分系での使用に適さない等
の問題がある。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-288310 and 9-12581 have proposed the use of an alkylaluminum hydride composition as a liquid raw material, but these compounds are chemically unstable compounds. Because
There are problems such as difficulty in handling and unsuitability for use in multi-component systems.
【０００６】従って、本発明の目的は、各種ＣＶＤ法に
適する充分な安定性を有する液体であるＣＶＤ用アルミ
ニウム原料及び該原料によるアルミニウム系薄膜のＣＶ
Ｄ法による製造方法を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide an aluminum source for CVD which is a liquid having sufficient stability suitable for various CVD methods, and a CV of an aluminum-based thin film by the source.
An object of the present invention is to provide a manufacturing method by the D method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、検討を重
ねた結果、液体のアルミニウム化合物を見出し、該化合
物を用いることにより、上記課題を解決し得ることを知
見した。Means for Solving the Problems As a result of repeated studies, the present inventors have found a liquid aluminum compound and have found that the above object can be solved by using this compound.
【０００８】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、下記一般式（Ｉ）で表され、且つ室温で液体であ
るアルミニウム化合物からなる化学気相成長（ＣＶＤ）
用原料を提供するものである。The present invention has been made based on the above-mentioned findings, and is based on a chemical vapor deposition (CVD) method comprising an aluminum compound represented by the following general formula (I) and being liquid at room temperature.
This is to provide raw materials.
【０００９】[0009]
【化３】 （式中、ｎは０〜３の整数を表し、Ｒ1 はハロゲン原
子、エーテル基で置換されてもよい炭素数１〜８のアル
キル基を表し、Ｒ2 はハロゲン原子、エーテル基で置換
されていてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基を表し、
Ｒ3 はハロゲン原子、エーテル基で置換されていてもよ
い炭素数１〜８のアルキル基を表す）Embedded image (In the formula, n represents an integer of 0 to 3, R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom or an ether group, and R 2 is substituted with a halogen atom or an ether group. Represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may be
R 3 represents a halogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with an ether group)
【００１０】また、本発明は、上記一般式（Ｉ）で表さ
れるアルミニウム化合物が、下記一般式（II）で表され
るアルミニウム化合物である化学気相成長用原料を提供
するものである。Further, the present invention provides a raw material for chemical vapor deposition, wherein the aluminum compound represented by the general formula (I) is an aluminum compound represented by the following general formula (II).
【化４】 （式中、ｌは０〜３の整数を表し、ｍは０〜２の整数を
表し、ｎは０〜３整数を表し、ｌ＋ｍ＋ｎは３である；
Ｒ2 はハロゲン原子、エーテル基で置換されていてもよ
い炭素数１〜３０の炭化水素基を表す）Embedded image (Wherein, l represents an integer of 0 to 3, m represents an integer of 0 to 2, n represents an integer of 0 to 3, and l + m + n is 3;
R 2 represents a halogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may be substituted with an ether group)
【００１１】さらに、本発明は、上記原料を用いて基板
上に化学的気相成長させることを特徴とするアルミニウ
ム系薄膜の製造方法を提供するものである。Further, the present invention provides a method for producing an aluminum-based thin film, characterized by performing chemical vapor deposition on a substrate using the above-mentioned raw material.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
【００１３】本発明のＣＶＤ用アルミニウム原料は、該
原料を構成するアルミニウム化合物が、室温で液体であ
ることと、上記一般式（Ｉ）又は（II）で表されること
が特徴である。ここでいう室温とは、該原料が、保存又
は使用される場合に、該原料が液体であることが優位で
ある最低の温度である２０℃を指す。The aluminum material for CVD of the present invention is characterized in that the aluminum compound constituting the material is liquid at room temperature and is represented by the above general formula (I) or (II). Here, room temperature refers to 20 ° C., which is the lowest temperature at which the raw material is superior when stored or used.
【００１４】本発明に係る上記一般式（Ｉ）で表される
アルミニウム化合物において、Ｒ1はハロゲン原子、エ
ーテル基で置換されてもよい炭素数１〜８のアルキル基
である。該アルキル基としては、メチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチ
ル、イソブチル、アミル、イソアミル、第三アミル、ヘ
キシル、シクロヘキシル、ヘプチル、１−エチルペンチ
ル、イソヘプチル、第三ヘプチル、ｎ−オクチル、イソ
オクチル、第三オクチル、２−エチルヘキシル、トリフ
ルオロメチル、ペンタフルオロエチル、２−メトキシエ
チル、３−メトキシブチル、４−メトキシブチル、２−
ブトキシエチル等が挙げられる。In the aluminum compound represented by the above general formula (I) according to the present invention, R 1 is a halogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted by an ether group. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, tert-amyl, hexyl, cyclohexyl, heptyl, 1-ethylpentyl, isoheptyl, and tert-heptyl. , N-octyl, isooctyl, tertiary octyl, 2-ethylhexyl, trifluoromethyl, pentafluoroethyl, 2-methoxyethyl, 3-methoxybutyl, 4-methoxybutyl, 2-
Butoxyethyl and the like.
【００１５】また、Ｒ2 はハロゲン原子やエーテル基で
置換されてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基である。
該炭化水素基としては、該当するアルコール類から容易
に導入することができ、例えば、メチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチ
ル、イソブチル、アミル、イソアミル、第三アミル、ヘ
キシル、シクロヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、第
三ヘプチル、ｎ−オクチル、イソオクチル、第三オクチ
ル、２−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシ
ル、ドデシル、ラウリル、トリデシル、ミリスチル、ペ
ンタデシル、パルミチル、ペプタデシル、ステアリル、
エイコシル、テトラコシル、トリコンチル等のアルキル
基、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等
の等のシクロアルキル基、フェニル、ナフチル、メチル
フェニル、ジメチルフェニル、エチルフェニル、オクチ
ルフェニル、ナフチル等のアリール基、ベンジル、フェ
ネチル、クミル等のアラルキル基が挙げられ、ハロゲン
原子、エーテル基で置換された基としては、上記のＲ1
と同様の基が挙げられる。また、Ｒ3 はハロゲン原子、
エーテル基で置換されていてもよい炭素数１〜８のアル
キル基である。該アルキル基も、Ｒ2 と同様に該当する
アルコール類から容易に導入することができ、Ｒ 1 と同
様の基が挙げられる。Further, RTwoIs a halogen atom or an ether group
It is a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may be substituted.
The hydrocarbon group can be easily prepared from the corresponding alcohol.
For example, methyl, ethyl, pro
Pill, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl
, Isobutyl, amyl, isoamyl, tertiary amyl,
Xyl, cyclohexyl, heptyl, isoheptyl,
Triheptyl, n-octyl, isooctyl, tertiary octyl
, 2-ethylhexyl, nonyl, isononyl,
Le, dodecyl, lauryl, tridecyl, myristyl, pe
Nantadecyl, palmityl, peptadecyl, stearyl,
Alkyl such as eicosyl, tetracosyl, and tricontyl
Group, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, etc.
Cycloalkyl groups such as, phenyl, naphthyl, methyl
Phenyl, dimethylphenyl, ethylphenyl, octy
Aryl groups such as ruphenyl and naphthyl, benzyl,
Aralkyl groups such as netyl and cumyl;
Examples of the group substituted with an atom or an ether group include the aforementioned R1
And the same groups as mentioned above. Also, RThreeIs a halogen atom,
C 1-8 alky which may be substituted by an ether group
It is a kill group. The alkyl group is also represented by RTwoApplicable as well
Can be easily introduced from alcohols, 1Same as
And the like groups.
【００１６】本発明に係る上記アルミニウム化合物にお
いて、その構造は、上記一般式（Ｉ）で表される化合物
の中でも、特に上記一般式（II）で表されるものが、有
機成分の割合が小さいので、アルミニウム系薄膜中の残
留炭素が低減できるので好ましく、更にはｌが３であ
り、ｍが０であり、ｎが０であるもの、ｌが１であり、
ｍが２であり、ｎが０であるもの、ｌが０であり、ｍが
２であり、ｎが１であるものが入手が容易で、低コスト
であることからさらに好ましい。In the aluminum compound according to the present invention, the structure of the compound represented by the general formula (II) among the compounds represented by the general formula (I) is particularly low in the proportion of the organic component. Therefore, it is preferable because the residual carbon in the aluminum-based thin film can be reduced. Further, l is 3, m is 0, n is 0, l is 1,
Those in which m is 2 and n is 0, l is 0, m is 2 and n is 1 are more preferred because they are easily available and low in cost.
【００１７】以下に、上記アルミニウム化合物として化
合物Ｎｏ．１〜化合物Ｎｏ．８を具体例として記載する
が、上記アルミニウム化合物は、これらの例示によって
何ら制限をされるものではない。Hereinafter, Compound No. 1 is used as the aluminum compound. 1 to Compound No. 8 is described as a specific example, but the aluminum compound is not limited at all by these examples.
【００１８】[0018]
【化５】 Embedded image
【００１９】[0019]
【化６】 Embedded image
【００２０】[0020]
【化７】 Embedded image
【００２１】[0021]
【化８】 Embedded image
【００２２】[0022]
【化９】 Embedded image
【００２３】[0023]
【化１０】 Embedded image
【００２４】[0024]
【化１１】 Embedded image
【００２５】[0025]
【化１２】 Embedded image
【００２６】本発明に係るアルミニウム化合物につい
て、その製造方法は、何ら制限を受けず、アルコール、
β−ケトエステルの有機成分と無機アルミニウム塩、ア
ルミニウムアルコキシドとの公知の反応によって得るこ
とができ、例えば、トリイソプロポキシアルミニウムと
各種有機成分との交換反応により容易に合成される。The method for producing the aluminum compound according to the present invention is not limited at all, and includes alcohols,
It can be obtained by a known reaction between an organic component of β-ketoester and an inorganic aluminum salt or aluminum alkoxide, and is easily synthesized by, for example, an exchange reaction between triisopropoxyaluminum and various organic components.
【００２７】また、本発明に係るアルミニウム系薄膜と
はその組成物中にアルミニウム元素含有する薄膜のこと
であり、アルミニウム元素を含有するものであれば、特
に限定されるものではない。該薄膜としては、例えば、
配線材料としては、アルミニウム、アルミニウム−銅合
金、アルミニウム−銀合金等が挙げられ、アルミニウム
を含む各種セラミックス材料としては、アルミナ、窒化
アルミニウム等が挙げられる。本発明のＣＶＤ用アルミ
ニウム原料は、分子構造中に酸素原子を含んでおり、特
にアルミナ等の酸化物セラミックスに得に適している。The aluminum-based thin film according to the present invention is a thin film containing an aluminum element in its composition, and is not particularly limited as long as it contains an aluminum element. As the thin film, for example,
Examples of the wiring material include aluminum, an aluminum-copper alloy, and an aluminum-silver alloy. Examples of various ceramic materials containing aluminum include alumina and aluminum nitride. The aluminum material for CVD of the present invention contains oxygen atoms in its molecular structure and is particularly suitable for oxide ceramics such as alumina.
【００２８】本発明に係る化学気相成長（ＣＶＤ）法に
よるアルミニウム系薄膜の製造方法とは、上記の液体の
アルミニウム化合物を原料に用いることが特徴であり、
その際の原料供給方法、成膜方法等の製造条件には、特
に制限を受けず公知の方法を用いることができる。The method for producing an aluminum-based thin film by chemical vapor deposition (CVD) according to the present invention is characterized in that the above-mentioned liquid aluminum compound is used as a raw material.
The production conditions such as the raw material supply method and the film formation method at that time are not particularly limited, and known methods can be used.
【００２９】例えば、原料供給方法については、本発明
に係るアルミニウム化合物を単独或いは２種類以上混合
して用いる方法や、アルミニウム化合物を溶液にして用
いる溶液法を用いることができる。この場合に用いられ
る有機溶剤は、アルミニウム化合物を充分に溶解させる
ものであれば、特に限定されるものではないが、例え
ば、メタノール、エタノール、２−プロパノール（ＩＰ
Ａ）、ｎ−ブタノール等のアルコール類、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、
メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等のエー
テルアルコール類、テトラヒドロフラン、グライム、ジ
グライム、トリグライム、ジブチルエーテル等のエーテ
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、ヘプタン、オクタン、
トルエン、キシレン等の炭化水素類が挙げられ、溶質の
溶解性、使用温度と沸点、引火点の関係等によって適宜
選択されるが、特にテトラヒドロフラン、グライム、ジ
グライム等のエーテル類がアルミニウム化合物の安定化
効果もあり好ましく用いられる。For example, as a method of supplying the raw material, a method using the aluminum compound according to the present invention alone or as a mixture of two or more kinds, or a solution method using the aluminum compound as a solution can be used. The organic solvent used in this case is not particularly limited as long as it can sufficiently dissolve the aluminum compound. For example, methanol, ethanol, 2-propanol (IP
A), alcohols such as n-butanol, ethyl acetate,
Acetates such as butyl acetate and methoxyethyl acetate;
Methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ether alcohols such as diethylene glycol monomethyl ether, tetrahydrofuran, glyme, diglyme, triglyme, ethers such as dibutyl ether, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone,
Ketones such as ethyl butyl ketone, dipropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, methyl cyclohexanone, hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, heptane, octane,
Examples include hydrocarbons such as toluene and xylene, which are appropriately selected depending on the solubility of the solute, the relationship between the operating temperature and the boiling point, the flash point, and the like.Especially, ethers such as tetrahydrofuran, glyme, and diglyme stabilize the aluminum compound. It has an effect and is preferably used.
【００３０】また、製造されるアルミニウム系薄膜が多
成分系である合金やセラミックスである場合、ＣＶＤ原
料を、各成分独立で気化させて、成膜時に混合する方法
を用いてもよく、多成分混合状態で気化させる方法を用
いてもよい。When the aluminum-based thin film to be produced is a multi-component alloy or ceramic, a method may be used in which the CVD raw materials are vaporized independently for each component and mixed at the time of film formation. A method of vaporizing in a mixed state may be used.
【００３１】ＣＶＤ法では、溶液を原料とする溶液ＣＶ
Ｄ法も含め、原料又は原料溶液に、金属元素供給源であ
る金属化合物の安定化剤及び／又は溶液の安定化剤とし
て、求核性試薬が用いられることがある。本発明のアル
ミニウム原料の場合、特に安定性に優れるので必ずしも
必要ではないが、下記のような安定化剤を使用してもよ
い。該安定化剤としては、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
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、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β−ジケトン類が挙げられる。In the CVD method, the solution CV
In some cases, a nucleophilic reagent may be used in the raw material or the raw material solution as a stabilizer for the metal compound which is a metal element supply source and / or a stabilizer for the solution. In the case of the aluminum raw material of the present invention, although it is not always necessary because it has particularly excellent stability, the following stabilizers may be used. Examples of the stabilizer include ethylene glycol ethers such as glyme, diglyme, triglyme and tetraglyme, 18-crown-6, dicyclohexyl-18.
-Crown-6,24-crown-8, dicyclohexyl-24-crown-8, dibenzo-24-crown-
8, such as crown ethers, ethylenediamine, N,
N'-tetramethylethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, 1,1,4,7,
7-pentamethyldiethylenetriamine, 1,1,4,
Polyamines such as 7,10,10-hexamethyltriethylenetetramine; cyclic polyamines such as cyclam and cyclen; β-ketoesters such as methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate and 2-methoxyethyl acetoacetate or β-diketones And the like.
【００３２】これら安定剤の使用量は、ＣＶＤ原料１モ
ルに対して０．１〜１０モルの範囲で使用され、好まし
くは１〜４モルで使用される。These stabilizers are used in an amount of 0.1 to 10 mol, preferably 1 to 4 mol, per 1 mol of the CVD raw material.
【００３３】また、本発明に係るアルミニウム系薄膜を
製造するために用いる成膜法は、例えば、熱ＣＶＤ、プ
ラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ等の方法を挙げることができる
が、一般にＣＶＤ装置に採用される成膜法であれば特に
制限を受けない。The film forming method used for manufacturing the aluminum-based thin film according to the present invention may be, for example, a method such as thermal CVD, plasma CVD, or photo CVD, and is generally employed in a CVD apparatus. There is no particular limitation as long as it is a film forming method.
【００３４】例えば、熱ＣＶＤの場合は、先ず、原料を
気化させて被覆物上に導入し、次いで、原料を被覆物上
で分解させてアルミニウム系薄膜を基板上に成長させる
のであるが、気化させる工程では原料の分解を防止する
ために１００００Ｐａ以下、特に３０００Ｐａ以下の減
圧下で、分解温度以下で気化させることが好ましい。ま
た、被覆物は予め原料の分解温度以上、好ましくは１６
０℃以上、より好ましくは２００℃以上に加熱しておく
ことが好ましい。また、得られた薄膜には必要に応じて
アニール処理を行ってもよい。For example, in the case of thermal CVD, a raw material is first vaporized and introduced onto a coating, and then the raw material is decomposed on the coating to grow an aluminum-based thin film on a substrate. In the step of carrying out the reaction, it is preferable to vaporize the material at a decomposition temperature or lower under a reduced pressure of 10000 Pa or less, particularly 3000 Pa or less in order to prevent the decomposition of the raw material. Further, the coating material is previously heated to the decomposition temperature of the raw material, preferably 16
It is preferable to heat to 0 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher. The obtained thin film may be subjected to an annealing treatment as needed.
【００３５】上記被覆物としては、例えば、シリコンウ
エハ、セラミックス、ガラスや鉄、ステンレス、アルミ
ニウム、銅等の金属、磁性体等の機能性材料が挙げられ
る。Examples of the coating include functional materials such as silicon wafers, ceramics, metals such as glass and iron, stainless steel, aluminum and copper, and magnetic materials.
【００３６】[0036]
【実施例】以下、実施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、以下の実施例によっ
て何ら制限を受けるものではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited at all by the following examples.
【００３７】〔実施例１〕 （ＣＶＤ法によるアルミナ薄膜の製造）図１に示すＣＶ
Ｄ装置を用いて、シリコンウエハ上に、原料温度１１０
℃、キャリアガス；アルゴン１０ｓｃｃｍ、酸化ガス；
酸素１０ｓｃｃｍ、反応圧力；４００Ｐａ、反応温度；
２５０℃でアルミナの成膜を８分間行った。原料は、
Ａ；上記化合物Ｎｏ．１、Ｂ；化合物Ｎｏ．２、Ｃ；化
合物Ｎｏ．３をそれぞれ用いた。成膜後、酸素／アルゴ
ン＝１／１のガス中で３００℃、１０分間アニールを行
った。これを連続して十回繰り返し、一回目と十回目の
膜厚を触針段差計で測定し、一回目と十回目の成膜速度
の差により経時変化を観察した。なお、製造した薄膜の
組成は、全てアルミナであることをＸ線回折で確認し
た。結果を表１に示す。Example 1 (Production of Alumina Thin Film by CVD) CV shown in FIG.
Using a D apparatus, a raw material temperature of 110 was placed on a silicon wafer.
° C, carrier gas; argon 10 sccm, oxidizing gas;
Oxygen 10 sccm, reaction pressure; 400 Pa, reaction temperature;
Alumina was formed at 250 ° C. for 8 minutes. Raw materials are
A: Compound No. Compound No. 1, B; 2, C; Compound No. 3, respectively. After the film formation, annealing was performed at 300 ° C. for 10 minutes in a gas of oxygen / argon = 1/1. This was repeated ten times continuously, and the first and tenth film thicknesses were measured with a stylus profilometer, and changes over time were observed based on the difference between the first and tenth film formation rates. In addition, the composition of the manufactured thin film was confirmed to be all alumina by X-ray diffraction. Table 1 shows the results.
【００３８】[0038]
【表１】 [Table 1]
【００３９】〔実施例２〕 （溶液ＣＶＤ法によるアルミナ薄膜の製造）図２に示す
ＣＶＤ装置を用いて、シリコンウエハ上に、気化室温度
１６０℃、原料流量；０．０５ｍｌ／ｍｉｎ、キャリア
ガス；アルゴン４ｓｃｃｍ、酸化ガス；酸素９ｓｃｃ
ｍ、反応圧力；１１００Ｐａ、反応温度；２６０℃でア
ルミニウム成膜を３分間行った。原料は、Ａ’；化合物
Ｎｏ．１、Ｂ’；化合物Ｎｏ．２、Ｃ’；化合物Ｎｏ．
３のそれぞれの０．１０ｍｏｌ／リットルの濃度テトラ
ヒドロフラン溶液を使用した。成膜後、酸素／アルゴン
＝２／１のガス中で３００℃、１０分間アニールを行っ
た。これを連続して十回繰り返し、一回目と十回目の膜
厚を触針段差計で測定し、一回目と十回目の成膜速度の
差により経時変化を観察した。なお、製造した薄膜の組
成は、全てアルミナであることをＸ線回折で確認した。
結果を表２に示す。Example 2 (Production of Alumina Thin Film by Solution CVD Method) Using a CVD apparatus shown in FIG. Argon 4 sccm, oxidizing gas; oxygen 9 scc
m, reaction pressure; 1100 Pa, reaction temperature; 260 ° C., and aluminum film formation was performed for 3 minutes. The raw material is A ′; 1, B '; Compound No. 2, C ′; Compound No.
A 0.10 mol / liter solution of each of the three tetrahydrofuran solutions was used. After the film formation, annealing was performed at 300 ° C. for 10 minutes in a gas of oxygen / argon = 2/1. This was repeated ten times continuously, and the first and tenth film thicknesses were measured with a stylus profilometer, and changes over time were observed based on the difference between the first and tenth film formation rates. The composition of the manufactured thin film was confirmed to be all alumina by X-ray diffraction.
Table 2 shows the results.
【００４０】[0040]
【表２】 [Table 2]
【００４１】[0041]
【発明の効果】本発明によって、各種ＣＶＤ法に適する
充分な安定性を有し、液体であるＣＶＤ用アルミニウム
原料及び該原料によるアルミニウム系薄膜のＣＶＤ法に
よる製造方法を提供できる。According to the present invention, it is possible to provide a liquid aluminum raw material for CVD, which has sufficient stability suitable for various CVD methods, and a method for producing an aluminum-based thin film from the raw material by the CVD method.
【図１】図１は、本発明のアルミニウム系薄膜の製造に
用いられるＣＶＤ装置の一例を示す概要図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a CVD apparatus used for manufacturing an aluminum-based thin film of the present invention.
【図２】図２は、本発明のアルミニウム系薄膜の製造に
用いられるＣＶＤ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 a CVD apparatus used for producing the aluminum-based thin film of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 直樹 東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4H006 AA03 AB78 AB91 AC90 BR10 BS10 4H048 AA03 AB78 AB91 AC90 4K030 AA11 AA14 BA02 BA43 CA04 DA09 FA10 4M104 BB02 DD45 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Naoki Yamada 7-35 Higashiogu, Arakawa-ku, Tokyo Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. F-term (reference) 4H006 AA03 AB78 AB91 AC90 BR10 BS10 4H048 AA03 AB78 AB91 AC90 4K030 AA11 AA14 BA02 BA43 CA04 DA09 FA10 4M104 BB02 DD45
Claims (7)
液体であるアルミニウム化合物からなる化学気相成長用
原料。 【化１】 （式中、ｎは０〜３の整数を表し、Ｒ1 はハロゲン原
子、エーテル基で置換されてもよい炭素数１〜８のアル
キル基を表し、Ｒ2 はハロゲン原子、エーテル基で置換
されていてもよい炭素数１〜３０の炭化水素基を表し、
Ｒ3 はハロゲン原子、エーテル基で置換されていてもよ
い炭素数１〜８のアルキル基を表す）A raw material for chemical vapor deposition comprising an aluminum compound represented by the following general formula (I) and being liquid at room temperature. Embedded image (In the formula, n represents an integer of 0 to 3, R 1 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom or an ether group, and R 2 is substituted with a halogen atom or an ether group. Represents a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may be
R 3 represents a halogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with an ether group)
ム化合物が、下記一般式（II）で表されるアルミニウム
化合物である請求項１記載の化学気相成長用原料。 【化２】 （式中、ｌは０〜３の整数を表し、ｍは０〜２の整数を
表し、ｎは０〜３整数を表し、ｌ＋ｍ＋ｎは３である；
Ｒ2 はハロゲン原子、エーテル基で置換されていてもよ
い炭素数１〜３０の炭化水素基を表す）2. The raw material for chemical vapor deposition according to claim 1, wherein the aluminum compound represented by the general formula (I) is an aluminum compound represented by the following general formula (II). Embedded image (Wherein, l represents an integer of 0 to 3, m represents an integer of 0 to 2, n represents an integer of 0 to 3, and l + m + n is 3;
R 2 represents a halogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may be substituted with an ether group)
り、ｍが０であり、ｎが０であるアルミニウム化合物か
らなる請求項２記載の化学気相成長用原料。3. The material for chemical vapor deposition according to claim 2, comprising an aluminum compound in which 1 is 3, m is 0, and n is 0 in the general formula (II).
り、ｍが２であり、ｎが０であるアルミニウム化合物か
らなる請求項２記載の化学気相成長用原料。4. The material for chemical vapor deposition according to claim 2, comprising an aluminum compound in which l is 1, m is 2, and n is 0 in the general formula (II).
り、ｍが２であり、ｎが１であるアルミニウム化合物か
らなる請求項２記載の化学気相成長用原料。5. The material for chemical vapor deposition according to claim 2, comprising an aluminum compound in which 1 is 0, m is 2 and n is 1 in the general formula (II).
気相成長法によるアルミニウム系薄膜の製造方法。6. A method for producing an aluminum-based thin film by a chemical vapor deposition method using the raw material according to claim 1.
である請求項６に記載の製造方法。7. The method according to claim 6, wherein the aluminum-based thin film is an alumina thin film.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111039758A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-21 | 大连理工大学 | Liquid mixed alkoxy aluminum and synthetic method thereof |
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- 2000-01-31 JP JP2000022856A patent/JP2001214268A/en active Pending
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