鈷基膜形成方法、鈷基膜形成材料和新型化合物的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠穩定供給熔點低、40℃左右為液體、引起配管中途的固化閉塞的可能性小的原料，容易形成高品質鈷基膜的技術，該技術使用雙(N,N'-二異丙基丙脒)鈷。
【專利說明】鈷基膜形成方法、鈷基膜形成材料和新型化合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及例如鈷基膜形成技術。
【背景技術】
[0002]鈷基膜(例如，金屬鈷、鈷合金、酸化鈷、氮化鈷等的膜)在導電性材料、磁性材料等各種領域中存在需求。鈷合金，例如CoWP合金近年作為用于LSI的銅配線的保護膜倍受關注。在Si之上形成金屬Co膜后進行加熱而得到的硅化鈷則作為觸點材料而倍受關注。
[0003]在利用化學氣相沉積方法或原子層控制沉積方法進行的鈷基膜的成膜工藝中，作為原料物質，提出了例如羰基鈷化合物、β - 二酮鈷配位化合物、環戊二烯系鈷基配位化合物等方案。
[0004]在成膜原料化合物采用含O (氧原子)的羰基鈷化合物、β - 二酮鈷配位化合物等的情況下，所形成的是O被籠入內部的鈷膜。因此，在鈷膜為氧化膜的情況下，不會有很大問題。但在目標鈷膜為金屬(也包括合金的情況)膜的情況下就會出現問題。在氮化膜的情況下也被認為會出現問題。而且，羰基鈷化合物是具有CO基的化合物，因此，在合成、成膜等時需要針對有毒的CO基采取對策。即，這類化合物危險性高、可操作性差。
[0005]由于環戊二烯基系鈷基配位化合物不含O (氧原子)，因此所形成的膜基本上不會出現O被籠入內部的情況。但其要求成膜時的溫度為高溫，因此，不適于制作LSI等情形。而且，由于分解溫度高，所以所形成的膜多會出現C被籠入內部的情況。
[0006]基于這樣的視角，目前，作為例如用于形成Co基金屬(合金)膜的材料，提出有脒基鈷配位化合物的方案。
[0007]例如，在非專利文獻I (Zhengwen Li, Don Kuen Lee, Michael Coulter, LeonardN.J.Rodriguez and Roy G.Gordon, Dalton Trans.，2008，2592-2597)、專利文獻 I (日本特表2006-511716號公報(W02004 / 046417))中提出了下述通式所示的化合物。
[0008]
【權利要求】
1.一種鈷基膜形成方法，其特征在于，具有: 將雙(N，N’ - 二異丙基丙脒)鈷輸送到成膜室的輸送工序；和通過被輸送到所述成膜室的雙(N，N’-二異丙基丙脒)鈷的分解，在基板上形成鈷基膜的成膜工序。
2.如權利要求1所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 具有向所述成膜室供給NH3和/或能夠生成NH3的化合物以及H2的工序， (所述H2) / (所述NH3和/或能夠生成NH3的化合物)=0.0OOl~2 (摩爾比)。
3.如權利要求1所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 具有向所述成膜室供給NH3和/或能夠生成NH3的化合物的工序。
4.如權利要求1所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 具有向所述成膜室供給H2的工序。
5.如權利要求1~4中任一項所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 所述成膜工序至少具有第一成膜工序和第二成膜工序， 所述第二成膜工序為所述第一成膜工序之后的工序， 所述第一成膜工序中的所述成膜室的內部壓力高于所述第二成膜工序中的所述成膜室的內部壓力。`
6.如權利要求5所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 在所述第一成膜工序中，至少向所述成膜室供給NH3和/或能夠生成NH3的化合物。
7.如權利要求5或6所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 在所述第一成膜工序中，實質上不向所述成膜室供給H2。
8.如權利要求5或6所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 在所述第一成膜工序中，向所述成膜室供給H2。
9.如權利要求5所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 在所述第二成膜工序中，向所述成膜室供給NH3和/或能夠生成NH3的化合物以及H2。
10.如權利要求9所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， (所述H2) / (所述NH3和/或能夠生成NH3的化合物)=0.0001~2 (摩爾比)。
11.如權利要求1~10中任一項所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 將所述雙(N，N’-二異丙基丙脒)鈷添加到溶劑中，通過鼓泡來輸送所述雙(N，N’-二異丙基丙脒)鈷。
12.如權利要求11所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 所述溶劑為選自烴類化合物中的一種或兩種以上。
13.如權利要求11所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 所述溶劑為選自醚類化合物中的一種或兩種以上。
14.如權利要求11所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 所述溶劑為N，N’ - 二異丙基丙脒。
15.如權利要求1~14中任一項所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 所述鈷基膜形成方法為所述鈷基膜通過化學氣相沉積方法而形成的方法。
16.如權利要求1~14中任一項所述的鈷基膜形成方法，其特征在于， 所述鈷基膜形成方法為所述鈷基膜通過原子層控制沉積方法而形成的方法。
17.一種鈷基膜形成材料，其特征在于，所述鈷基膜形成材料為用于形成鈷基膜的材料，含有雙(N，N’- 二異丙基丙脒)鈷。
18.如權利要求17的鈷基膜形成材料，其特征在于，所述鈷基膜形成材料還含有溶劑。
19.如權利要求18的鈷基膜形成材料，其特征在于，所述溶劑為選自烴類化合物中的一種或兩種以上。
20.如權利要求18的鈷基膜形成材料，其特征在于，所述溶劑為選自醚類化合物中的一種或兩種以上。
21.如權利要求18的鈷基膜形成材料，其特征在于，所述溶劑為N，N’ - 二異丙基丙脒。
22.—種新型化合物，其特征在于，所述新型化合物為雙(N，N’ - 二`異丙基丙脒)鈷。
【文檔編號】C23C16/18GK103874781SQ201280049744
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年10月4日 優先權日:2011年10月7日
【發明者】町田英明, 石川真人, 須藤弘, 河野有美子, 巖井和俊 申請人:氣相成長株式會社, 東京毅力科創株式會社