[發(fā)明專利]取代環(huán)戊二烯基鈷絡(luò)合物及其制造方法、含鈷薄膜及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680079068.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108473521B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小礒尚之;山本有紀(jì);尾池浩幸;早川哲平;古川泰志;多田賢一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東曹株式會(huì)社;公益財(cái)團(tuán)法人相模中央化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C07F19/00
• 分類號(hào): C07F19/00;C07F15/06;C07F17/00;C23C16/18;H01L21/28;H01L21/285
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 沈雪

本發(fā)明提供一種對(duì)于在不使用氧化性氣體的條件下制作含鈷薄膜有用的鈷絡(luò)合物。本發(fā)明使用通式(1)(式中，R¹表示通式(2)(式中，R⁶、R⁷及R⁸各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1～6的烷基)所示的甲硅烷氧基，R²表示氫原子、碳原子數(shù)1～6的烷基或通式(2)所示的甲硅烷氧基，R³、R⁴及R⁵各自獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)1～6的烷基，L表示碳原子數(shù)4～10的二烯)所示的鈷絡(luò)合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及作為半導(dǎo)體元件的制造用原料有用的鈷絡(luò)合物及其制造方法、通過(guò)將該鈷絡(luò)合物作為材料使用而制作得到的含鈷薄膜及其制作方法。

背景技術(shù)

鈷具有顯示高導(dǎo)電性、功函數(shù)大、可形成導(dǎo)電性硅化物、與銅的晶格匹配性優(yōu)異等特點(diǎn)，因此，作為晶體管等半導(dǎo)體元件的柵電極、源極·漏極部分的擴(kuò)散層上的接點(diǎn)、銅布線籽晶層/襯墊層等的材料而備受關(guān)注。對(duì)下一代半導(dǎo)體元件而言，為了進(jìn)一步提高存儲(chǔ)容量、響應(yīng)性，采用了高度精密化、且高度三維化的設(shè)計(jì)。因此，為了使用鈷作為構(gòu)成下一代半導(dǎo)體元件的材料，需要確立在進(jìn)行了三維化的基板上均勻地形成幾納米～幾十納米左右厚度的含鈷薄膜的技術(shù)。作為用于在進(jìn)行了三維化的基板上制作金屬薄膜的技術(shù)，原子層沉積法(ALD法)、化學(xué)氣相蒸鍍法(CVD法)等基于化學(xué)反應(yīng)的氣相蒸鍍法的有效利用被認(rèn)為是有效的。作為下一代半導(dǎo)體元件的柵電極、源極·漏極部分的擴(kuò)散層上的接點(diǎn)，研究了在成膜鈷膜之后形成了硅化物的CoSi₂。另一方面，在使用鈷作為銅布線籽晶層/襯墊層的情況下，預(yù)期在基底中采用氮化鈦、氮化鉭等作為阻擋金屬。如果在制作含鈷薄膜時(shí)硅、阻擋金屬被氧化，則發(fā)生因電阻值升高而導(dǎo)致的與晶體管的導(dǎo)通不良等問(wèn)題。為了避免這些問(wèn)題，尋求一種在不使用氧、臭氧等氧化性氣體作為分解氣體的條件下也可制作含鈷薄膜的材料。

在非專利文獻(xiàn)1及2中，從具有η⁵-甲硅烷氧基環(huán)戊二烯基配體的觀點(diǎn)考慮，作為具有與本發(fā)明的鈷絡(luò)合物(1)類似的結(jié)構(gòu)的化合物，分別記載了二羰基[η⁵-(1-二乙基甲基甲硅烷氧基-2,3,4,5-四苯基)環(huán)戊二烯基]鈷及二羰基[η⁵-(1-二甲基(苯基)甲硅烷氧基-3,4-二苯基-2,5-二甲基(苯基)甲硅烷基)環(huán)戊二烯基]鈷，但它們?cè)诰哂斜交@一點(diǎn)上與本發(fā)明的鈷絡(luò)合物不同。另外，該文獻(xiàn)中對(duì)于將這些絡(luò)合物用作含鈷薄膜制作用材料并沒(méi)有任何記載。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Journal of Organometallic Chemistry，第586卷，48頁(yè)(1999年)。

非專利文獻(xiàn)2：Organometallics，第33卷，5622頁(yè)，Supporting Information(2014年)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明的課題在于提供一種作為在不使用氧化性氣體的條件下可制作含鈷薄膜的材料的有用的鈷絡(luò)合物。

解決課題的方法

本發(fā)明人等為了解決上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在不使用氧化性氣體的條件下、特別是在使用還原性氣體的條件下，通式(1)所示的鈷絡(luò)合物作為用于制作含鈷薄膜的材料是有用的，從而完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明具有以下主旨。

(1)通式(1)所示的鈷絡(luò)合物，