钛络合物、其制造方法、及含钛薄膜的制造方法技术

本发明专利技术提供对于在不使用氧化性气体的低温成膜条件下制造含钛薄膜有用的钛络合物。上述钛络合物由通式(1)(式中，R1及R2各自独立地表示碳原子数1～6的烷基，任选相互键合而形成环。X表示CR3或N原子。Y表示CR4或N原子。Z表示CR5或N原子。R3、R4及R5各自独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基。n表示1～3的整数。)表示。)表示。)表示。)表示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钛络合物、其制造方法、及含钛薄膜的制造方法


[0001]本专利技术涉及作为半导体元件的制造用原料有用的钛络合物、其制造方法、及通过使用该钛络合物作为材料而制造的含钛薄膜的制造方法。

技术介绍

[0002]在目前的半导体元件制造中，形成配线用阻挡层、电容器电介质、电极的薄膜的方法主要利用基于溅射的物理气相沉积法(PVD法)。然而，在下一代以后的半导体制造中，要求在微细化的元件的复杂的三维结构的表面形成均匀且薄的膜，因此，难以在具有凹凸的面形成均匀的膜的PVD法是不适当的。因此，最近，对基于将原料气体分解而使膜沉积的化学气相蒸镀法(CVD法)、或者将吸附于基板表面的原料分解并使膜沉积的原子层沉积法(ALD法)的薄膜形成方法进行着研究。此外，为了形成连续性优异的均匀薄膜，低温成膜(200℃)成为必要条件。
[0003]对于用于通过CVD法或ALD法形成薄膜的制造原料而言，选择具有适度的蒸气压和热稳定性、并且能够以稳定的供给量气化的原料。此外，为了以恒定的供给量稳定地气化，优选为液体。
[0004]作为下一代以后的半导体元件的电容器电极、晶体管的栅电极、铜配线阻挡层的材料，可举出钛、氮化钛及含硅氮化钛作为候补。这些含钛薄膜如果被氧化，则会发生由电阻值上升导致的与晶体管的导通不良等问题。
[0005]在非专利文献1中，作为在具有吡唑特配体的方面具有与本专利技术的通式(1)表示的钛络合物(以下也称为钛络合物(1))类似的结构的化合物，记载了二甲基双(3,5
‑
二叔丁基吡唑特)钛及异丙基酰亚胺双(3,5
‑
二叔丁基吡唑特)(吡啶)钛等，但是它们在具有烷基配体、酰亚胺配体的方面与本专利技术的钛络合物不同。而且，未记载将这些钛络合物用作CVD法、ALD法的原料。
[0006]在非专利文献2中，作为在具有吡唑特配体的方面具有与本专利技术的钛络合物(1)类似的结构的化合物，记载了三氯(3,5
‑
二叔丁基吡唑特)钛及四(3,5
‑
二甲基吡唑特)钛等，但是它们在具有氯配体、或者具有4个吡唑特配体的方面与本专利技术的钛络合物不同。另外，未记载将这些钛络合物用作CVD法、ALD法的原料。
[0007]在非专利文献3中，虽然记载了三(3,5
‑
二叔丁基吡唑特)(3,5
‑
二甲基
‑
1,2,4
‑
三氮唑)钛等，但是它们在具有4个含氮杂环配体的方面与本专利技术的钛络合物不同。而且，未记载将这些钛络合物用作CVD法、ALD法的原料。
[0008]出于以上情况，期望能够在不使用氧、臭氧等氧化性气体作为反应气体的低温成膜条件下制造含钛薄膜的材料。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]非专利文献
[0012]非专利文献1：Organometallics、18卷、1168页(1999年)
[0013]非专利文献2：Inorganic Chemistry、38卷、1871页(1999年)
[0014]非专利文献3：Inorganic Chemistry、40卷、6451页(2001年)

技术实现思路

[0015]专利技术所要解决的问题
[0016]本专利技术的课题在于，提供对于在不使用氧化性气体的低温成膜条件下制造含钛薄膜有用的钛络合物。
[0017]解决问题的方法
[0018]本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，通过通式(1)表示的钛络合物作为用于在不使用氧化性气体的低温成膜条件下、特别是使用还原性气体的低温成膜条件下制造含钛薄膜的材料是有用的，从而完成了本专利技术。
[0019]即，本专利技术包括以下的实施方式。
[0020][1]一种钛络合物，其由通式(1)表示，
[0021][化学式1][0022][0023]式中，R1及R2各自独立地表示碳原子数1～6的烷基，任选相互键合而形成环，X表示CR3或N原子，Y表示CR4或N原子，Z表示CR5或N原子，R3、R4及R5各自独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，n表示1～3的整数。
[0024][2]根据上述[1]所述的钛络合物，其中，
[0025]R1及R2各自独立地为碳原子数1～4的烷基，R3、R4及R5各自独立地为氢原子或碳原子数1～4的烷基，n为2或3。
[0026][3]根据上述[1]或[2]所述的钛络合物，其中，
[0027]R1及R2各自独立地为甲基或乙基，R3、R4及R5各自独立地为氢原子或甲基，n为3。
[0028][4]上述[1]～[3]中任一项所述的钛络合物的制造方法，该方法包括：
[0029]使通式(2)表示的酰胺络合物、与通式(3)表示的不饱和环状胺进行反应，
[0030][化学式2][0031][0032]式(2)中，R1及R2各自独立地表示碳原子数1～6的烷基，任选相互键合而形成环，
[0033][化学式3][0034][0035]式(3)中，X表示CR3或N原子，Y表示CR4或N原子，Z表示CR5或N原子，R3、R4及R5各自独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基。
[0036][5]一种含钛薄膜的制造方法，该方法包括：
[0037]将通式(1)表示的钛络合物用于基于化学反应的气相蒸镀法，
[0038][化学式4][0039][0040]式中，R1及R2各自独立地表示碳原子数1～6的烷基，任选相互键合而形成环，X表示CR3或N原子，Y表示CR4或N原子，Z表示CR5或N原子，R3、R4及R5各自独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，n表示1～3的整数。
[0041][6]根据上述[5]所述的含钛薄膜的制造方法，其中，
[0042]基于化学反应的气相蒸镀法为化学气相蒸镀法。
[0043][7]根据上述[5]或[6]所述的含钛薄膜的制造方法，其中，
[0044]在基于化学反应的气相蒸镀法中使用反应气体。
[0045][8]根据上述[7]所述的含钛薄膜的制造方法，其中，
[0046]使用还原性气体作为反应气体。
[0047][9]根据上述[5]～[8]中任一项所述的含钛薄膜的制造方法，其中，
[0048]含钛薄膜为氮化钛薄膜。
[0049]专利技术的效果
[0050]通过使用本专利技术的钛络合物(1)作为材料，能够在不使用氧化性气体的低温成膜条件下制造含钛薄膜。
附图说明
[0051]图1是评价例1的三(二甲基酰胺)(3,5
‑
二甲基吡唑特)钛(1
‑
8)的DSC的图表。
[0052]图2是评价例2的三(乙基甲基酰胺)(3
‑
甲基吡唑特)钛(1
‑
20)的DSC的图表。
[0053]图3是比较例1的四(二甲基酰胺)钛的DSC的图表。
[0054]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种钛络合物，其由通式(1)表示，式中，R1及R2各自独立地表示碳原子数1～6的烷基，任选相互键合而形成环，X表示CR3或N原子，Y表示CR4或N原子，Z表示CR5或N原子，R3、R4及R5各自独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，n表示1～3的整数。2.根据权利要求1所述的钛络合物，其中，R1及R2各自独立地为碳原子数1～4的烷基，R3、R4及R5各自独立地为氢原子或碳原子数1～4的烷基，n为2或3。3.根据权利要求1或2所述的钛络合物，其中，R1及R2各自独立地为甲基或乙基，R3、R4及R5各自独立地为氢原子或甲基，n为3。4.权利要求1～3中任一项所述的钛络合物的制造方法，该方法包括：使通式(2)表示的酰胺络合物与通式(3)表示的不饱和环状胺进行反应，式(2)中，R1及R2各自独立地表示碳原子数1～6的烷基，任选相互键合而形成环，式(3)中，X表示CR3或N原子，Y表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：池村周也，尾池浩幸，山本有纪，早川哲平，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：