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公開番号2025031687
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2024141929
出願日2024-08-23
発明の名称金属錯体
出願人ダイキン工業株式会社,国立大学法人東京大学
代理人個人,個人
主分類C23C 16/16 20060101AFI20250228BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】ALDの原料化合物として用いた場合に、不純物の含有量が少ない膜を形成することができる錯体の提供。
【解決手段】中心金属および前記中心金属に配位した配位子を有し、(i)前記中心金属は、原子分極率が45～51であり、下記条件:分極体積≦200;比誘電率≦2.20を満たす、、あるいは(ii)前記中心金属は、原子分極率が52～90であり、下記条件:分極体積≦240、比誘電率≦2.50を満たす、金属薄膜形成用原料錯体。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
中心金属および前記中心金属に配位した配位子を有し、
前記中心金属は、原子分極率が４５～５１であり、
下記条件：
分極体積≦２００
比誘電率≦２．２０
を満たす、金属薄膜形成用原料錯体。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
中心金属および前記中心金属に配位した配位子を有し、
前記中心金属は、原子分極率が５２～９０であり、
下記条件：
分極体積≦２４０
比誘電率≦２．５０
を満たす、金属薄膜形成用原料錯体。
【請求項３】
表面電荷密度が０．００７ｅ／Å
２
以上の面積が錯体分子全体の面積の１０％以下、または表面電荷密度が－０．００７ｅ／Å
２
以下の面積が錯体分子全体の面積の１０％以下を満たす、請求項１又は２に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
【請求項４】
前記配位子は、単座配位子、多座配位子、またはこれらの両方の配位子である、請求項１又は２に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
【請求項５】
前記配位子における金属に配位結合する原子のポーリングの電気陰性度は、３．１以下である、請求項１又は２に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
【請求項６】
前記配位子は、炭素数３以上の分岐鎖アルキル基を少なくとも１つ有する、請求項１又は２に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
【請求項７】
前記単座配位子は、カルボニル、アルキン、アルキル、フルオロアルキル、アリル、アミノアルキル、ヒドリド、又はアルキルシランである、請求項４に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
【請求項８】
前記多座配位子は、２座配位子であって、当該２座配位子は、アルキルジエン、シクロペンタジエン、アセチルアセトナート、アルキルジアミン、又はアルキルジシランである、請求項４に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
【請求項９】
前記多座配位子は、３座配位子であって、当該３座配位子は、アミジナートである、請求項４に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
【請求項１０】
前記中心金属の酸化数は、１以上である、請求項１又は２に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、金属錯体に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
種々の基材への成膜方法として原子層堆積法（Atomic layer deposition；以下、「ＡＬＤ」ともいう。）を用いる方法が知られており、原料化合物として種々の金属化合物が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－３６０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の目的は、金属膜の形成に用いた場合に、不純物の含有量が少ない膜を形成することができる錯体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の態様を含む。
［項１］
中心金属および前記中心金属に配位した配位子を有し、
前記中心金属は、原子分極率が４５～５１であり、
下記条件：
分極体積≦２００
比誘電率≦２．２０
を満たす、金属薄膜形成用原料錯体。
［項２］
中心金属および前記中心金属に配位した配位子を有し、
前記中心金属は、原子分極率が５２～９０であり、
下記条件：
分極体積≦２４０
比誘電率≦２．５０
を満たす、金属薄膜形成用原料錯体。
［項３］
表面電荷密度表面電荷密度が０．００７ｅ／Å
２
以上の面積が錯体分子全体の面積の１０％以下、または表面電荷密度表面電荷密度が－０．００７ｅ／Å
２
以下の面積が錯体分子全体の面積の１０％以下を満たす、項１又は２に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項４］
前記配位子は、単座配位子、多座配位子、またはこれらの両方の配位子である、項１～３のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項５］
前記配位子における金属に配位結合する原子のポーリングの電気陰性度は、３．１以下である、項１～４のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項６］
前記配位子は、炭素数３以上の分岐鎖アルキル基を少なくとも１つ有する、項１～５のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項７］
前記単座配位子は、カルボニル、アルキン、アルキル、フルオロアルキル、アリル、アミノアルキル、ヒドリド、又はアルキルシランである、項４～６のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項８］
前記多座配位子は、２座配位子であって、当該２座配位子は、アルキルジエン、シクロペンタジエン、アセチルアセトナート、アルキルジアミン、又はアルキルジシランである、項４～６のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項９］
前記多座配位子は、３座配位子であって、当該３座配位子は、アミジナートである、項４～６のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項１０］
前記中心金属の酸化数は、１以上である、項１～９のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項１１］
前記中心金属は、コバルト、ニッケルまたは銅である、項１および３～１０のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項１２］
１００℃における蒸気圧は、６．０Ｔｏｒｒ以上である、項１および３～１１のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用錯体。
［項１３］
前記中心金属は、コバルトであり、１００℃における蒸気圧は、６．０Ｔｏｒｒ以上である、項１および３～１２のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用錯体。
［項１４］
前記中心金属は、ニッケルであり、１００℃における蒸気圧は、６．３Ｔｏｒｒ以上である、項１および３～１３のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用錯体。
［項１５］
前記中心金属は、銅であり、１００℃における蒸気圧は、６．７Ｔｏｒｒ以上である、項１および３～１４のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用錯体。
［項１６］
前記中心金属は、モリブデン、ルテニウム、又はタングステンである、項２～１０のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用原料錯体。
［項１７］
１００℃における蒸気圧は、０．６Ｔｏｒｒ以上である、項２～１０および１６のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用錯体。
［項１８］
前記中心金属は、モリブデンであり、１００℃における蒸気圧は、０．６Ｔｏｒｒ以上である、項２～１０および１６～１７のいずれか１項に記載の金属薄膜形成用錯体。
［項１９］
【発明の効果】
【０００６】
本開示の錯体は、蒸気圧が高いことから、ＡＬＤの原料化合物として用いた場合に低温での気化が可能となり、熱による分解が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本開示の原子層堆積法を実施する成膜装置の一例を示す概略図である。
図２は、本発明の算出方法で算出した計算値（Ｒｅｖ．３）と既存のＣＯＳＭＯ－ＳＡＣ法で算出した計算値をプロットしたグラフである。
図３は、本発明の算出方法で算出した計算値（Ｒｅｖ．３）と既存のＣＯＳＭＯ－ＳＡＣ法で算出した計算値を示す表である。
図４は、実施例１の化合物のＴＧ－ＤＴＡ分析結果である。
図５は、実施例１の化合物の蒸気圧の計算値と実測値の比較を示すグラフである。
図６は、比較例１の化合物のＴＧ－ＤＴＡ分析結果である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示について説明する。ただし、以下の説明は、本開示に係る技術的思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、発明を以下のものに限定しない。
【０００９】
（錯体）
本開示の錯体は、
中心金属および上記中心金属に配位した配位子を有し、
（ｉ）上記中心金属は、原子分極率が４５～５１であり、
下記条件：
分極体積≦２００
比誘電率≦２．２０
を満たすか、あるいは、
（ｉｉ）中心金属および上記中心金属に配位した配位子を有し、
上記中心金属は、原子分極率が５２～９０であり、
下記条件：
分極体積≦２４０
比誘電率≦２．５０
を満たす。
【００１０】
ＡＬＤにおいては、典型的には、蒸発器において原料化合物を気化させ、気体状態の原料化合物を成膜室に導入し、成膜室において基材上に堆積し、原料化合物の膜が形成される。かかる原料化合物の膜を還元することにより、例えば金属膜が形成される。即ち、ＡＬＤにおいては、まず原料化合物の気化が行われるが、この際、一般的に加熱が行われる。しかしながら、加熱の温度が高いと錯体の分解が生じ、分解生成物が不純物として膜に混入するおそれがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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