(57)【要約】  化学蒸着及び原子層堆積などの方法により、窒化タンタル又は酸化タンタル材料を基板上に堆積させるのに有用なタンタル前駆体。前駆体は、銅金属化及び／又は強誘電性薄膜を特徴とするマイクロエレクトロニクス素子構造上にタンタルベースの拡散バリヤ層を形成するのに有用である。
2007508389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ)式（Ｉ）の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化１】
2007508389.tif 000031
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化２】
2007508389.tif 000032
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；
（ｉｉ）式（ＩＩ）の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化３】
2007508389.tif 000033
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化４】
2007508389.tif 000034
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；および
（ｉｉｉ）式（ＩＩＩ）のタンタルアミド化合物：
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ(ＮＲ３Ｒ４）ｎ      （ＩＩＩ）
［式中、
Ｒ１〜Ｒ４の各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリールからなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２又はＮＲ３Ｒ４は、分子部分：
【化５】
2007508389.tif 000035
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
ｎは、１、２、３、又は４である］
からなる群から選択される少なくとも１種のタンタル種を含む、前駆体組成物。
【請求項２】
前記タンタル種のための溶媒をさらに含む、請求項１に記載の前駆体組成物。
【請求項３】
前記溶媒が、Ｃ６−Ｃ１０アルカン、Ｃ６−Ｃ１０芳香族、及びそれらの相溶性混合物からなる群から選択される溶媒種を含む、請求項２に記載の前駆体組成物。
【請求項４】
前記溶媒が、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、トルエン及びキシレンからなる群から選択される溶媒種を含む、請求項２に記載の前駆体組成物。
【請求項５】
式（Ｉ）の少なくとも１種の鎖状結合したアミンタンタル錯体を含む、請求項１に記載の前駆体組成物。
【請求項６】
式（ＩＩ）の少なくとも１種の鎖状結合したアミンタンタル錯体を含む、請求項１に記載の前駆体組成物。
【請求項７】
式（ＩＩＩ）の少なくとも１種のタンタルアミド化合物を含む、請求項１に記載の前駆体組成物。
【請求項８】
η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル。
【請求項９】
ビス−ジエチルアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル。
【請求項１０】
η２−Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル。
【請求項１１】
η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロパンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル。
【請求項１２】
前記前駆体を気化させて前駆体の蒸気を発生させることと、前記前駆体の蒸気を前記基板と接触させて、その上に前記Ｔａ材料を形成することを含む、前駆体から基板上にＴａ材料を形成する方法であって、前記前駆体は、
（ｉ)式（Ｉ）の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化６】
2007508389.tif 000036
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化７】
2007508389.tif 000037
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；
（ｉｉ）式（ＩＩ）の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化８】
2007508389.tif 000038
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化９】
2007508389.tif 000039
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；および
（ｉｉｉ）式（ＩＩＩ）のタンタルアミド化合物：
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ(ＮＲ３Ｒ４）ｎ      （ＩＩＩ）
［式中、
Ｒ１〜Ｒ４の各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリールからなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２又はＮＲ３Ｒ４は、分子部分：
【化１０】
2007508389.tif 000040
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
ｎは、１、２、３、又は４である］
からなる群から選択される少なくとも１種のタンタル種を含む、方法。
【請求項１３】
前記基板上に形成される前記材料が、ＴａＮである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記前駆体組成物が、前記タンタル種のための溶媒をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記溶媒が、Ｃ６−Ｃ１０アルカン、Ｃ６−Ｃ１０芳香族、及びそれらの相溶性混合物からなる群から選択される溶媒種を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記溶媒が、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、トルエン及びキシレンからなる群から選択される溶媒種を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｔａ材料の液体供給化学蒸着を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
化学蒸着及び原子層堆積からなる群から選択される技法により、前記基板上への前記Ｔａ材料の堆積を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記基板が、マイクロエレクトロニクス素子構造を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記Ｔａ材料が、ＴａＮ又はＴａＳｉＮを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記Ｔａ材料を前記基板上に堆積した後の前記基板を金属化することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記基板上への強誘電性薄膜の形成することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記Ｔａ材料が、ＴａＮを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２４】
前記Ｔａ材料が、Ｔａ２Ｏ５を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２５】
前記Ｔａ材料が、ＢｉＴａＯ４を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２６】
前記基板上にＴａＮを形成するための前記前駆体の液体供給化学蒸着を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２７】
銅で前記基板を金属化することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記基板上に強誘電性薄膜を形成することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前駆体組成物が、η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタルを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３０】
前駆体組成物が、ビス−ジエチルアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタルを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３１】
前駆体組成物が、η２−Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタルを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３２】
前駆体組成物が、η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロパンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタルを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３３】
液体供給化学蒸着を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３４】
式（Ｉ）：
【化１１】
2007508389.tif 000041
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化１２】
2007508389.tif 000042
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］
のタンタル錯体を製造する方法であって、前記方法は、
式（ＩＶ）の化合物とＬｉＮＲ５（Ｒ４）ｎＮＲ３Ｌｉ
【化１３】
2007508389.tif 000043
［式中、Ｒ１〜Ｒ５及びｎは、上記に定義される通りである］
を反応させることを含む、方法。
【請求項３５】
式（ＩＩ）：
【化１４】
2007508389.tif 000044
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化１５】
2007508389.tif 000045
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］
のタンタル錯体を製造する方法であって、前記方法は、
ＴａＸ５とＬｉＮＲ５（Ｒ４）ｎＮＲ３Ｌｉを反応させて、式（Ｖ）
【化１６】
2007508389.tif 000046
［式中、Ｒ３〜Ｒ５及びｎは、上記に定義される通りであり、Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである］
の化合物を生じることと、
式（Ｖ）の化合物とＬｉＮ（Ｒ１Ｒ２）
［式中、Ｒ１とＲ２は、上記に定義される通りである］
を反応させることを含む、方法。
【請求項３６】
式（ＩＩＩ）：
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ（ＮＲ３Ｒ４）ｎ      （ＩＩＩ）
［式中、
Ｒ１〜Ｒ４の各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリールからなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２又はＮＲ３Ｒ４は、分子部分：
【化１７】
2007508389.tif 000047
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
ｎは、１、２、３、または４である］
のタンタルアミド化合物を製造する方法であって、前記方法は、
化合物（ＩＶ）とＬｉＮＲ３Ｒ４
【化１８】
2007508389.tif 000048
［式中、Ｒ１〜Ｒ４は、上記に定義される通りである］
を反応させること含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は、基板上にＴａ含有材料を堆積するのに有用なタンタルアミド前駆体（例えば、窒化タンタルもしくは酸化タンタルの薄膜層）に関し、さらに、このような前駆体の合成及び堆積方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
銅は、その低い固有抵抗と低い接触抵抗のためだけでなく、ＲＣ時間遅れの減少による素子性能を（アルミニウム金属化と比べて）高めるその能力のため、さらにその能力によってより高速のマイクロエレクトロニクス素子を生み出すので、ＶＬＳＩマイクロエレクトロニクス素子の金属化に使用されることに極めて興味があるものである。マイクロエレクトロニクス素子の大規模製造（例えば、高密度集積回路における高アスペクト比のレベル間のバイア（ｉｎｔｅｒ−ｌｅｖｅｌ  ｖｉａｓ）のコンフォーマルな充填）において有用な銅化学蒸着（ＣＶＤ）法は、電子産業によって、積極的に開発され、実施されている。
【０００３】
ＣｕのＣＶＤは、半導体製造において、次第に広く使用されてきたが、様々な問題が、このようなマイクロエレクトロニクス素子の用途への銅の組込みを妨げている。銅は、多種材料（金属と誘電体の両方を含む）を介して、特に約３００℃を超える温度で、比較的急速に拡散して、素子の性能および信頼性が劣化する結果となり、マイクロエレクトロニクス素子が使用不可能となる程度まで劣化する場合もあることが、十分に確証されている。
【０００４】
マイクロエレクトロニクス素子における銅の拡散を抑制するために、銅金属化領域を損傷の受けやすい素子領域から分離して、集積回路(ＩＣ）において銅ベースの冶金の長期間の信頼性を確証するバリヤ材が、開発されている。効果的なバリヤ材は、一般的に、いくつかの特性（銅に対する低い拡散係数、低い電気抵抗、良好な熱安定性、効果的な接着界面、及び良好な核形成表面を形成して堆積した銅層における｛１１１｝集合組織を促進する能力を含む）を保持する必要がある。
【０００５】
効果的なバリヤ性能を達成するために、バリヤ材の堆積は、高アスペクト比の素子の特徴（例えば、デュアルダマシントレンチ及びバイア構造）において、良好な段差被覆性を伴うのが望ましい。コンピュータチップにおける形状の縮小が次第に増え続けるのに伴い、バリヤ材のＣＶＤおよび原子層堆積（ＡＬＤ）は、高アスペクト比の素子の特徴において良好な段差被覆性を有する均一な厚みのコンフォーマル薄膜を達成する点で、スパッタリング及び物理的蒸着（ＰＶＤ）よりも有用であると立証されている。
【０００６】
ＴａＮ及びＴａＳｉＮは、適切な金属拡散バリヤ材として、実証されてきた。ＴａＮのＣＶＤは、目下、Ｔａ（ＮＭｅ２）５、ペンタ（ジメチルアミノ）タンタル（ＰＤＭＡＴ）を用いて、実行されている。ＰＤＭＡＴは、８０℃を超えると分解し、限定された揮発性を有する固体の供給源前駆体である。従って、昇華が、高純度のタンタル含有の膜を堆積させるために必要であり、その結果、液相供給剤を利用するＣＶＤと比べて、堆積システムの複雑性とコストを増大することとなる。
【０００７】
Ｔａ（ＮＥｔ２）５、ペンタ（ジエチルアミノ）タンタル（ＰＤＥＡＴ）は、液体であるが、高温条件下で不安定であり、加熱するとタンタルイミド種、Ｔａ（＝ＮＥｔ）（ＮＥｔ２）３に容易に分解するので、ＴａＮバリヤ層形成のための液状供給剤として、不十分である。
【０００８】
ｔ−ＢｕＮ＝Ｔａ（ＮＥｔ２）３、ｔｅｒｔ−ブチルイミノ−トリス−（ジエチルアミノ）タンタル（ＴＢＴＤＥＴ）は、室温で液体であり、ＴａＮを堆積させるための前駆体として、提案されてきたが、ＴＢＴＤＥＴは、その利用を限定する不利な種々の特質を有する。それらのうちで主なものは、低い固有抵抗の膜を適切に堆積させるには、６００℃を超える堆積温度が必要であるという事実である。ＴＢＴＤＥＴに関する別の問題は、非常に多くの炭素が、堆積されたタンタル含有の膜に組み入れられ、形成された高炭素層が、高抵抗性であり、低密度を有し、拡散バリヤとしての効果が弱まることである。
【０００９】
ＴａＳｉＮは、拡散バリヤ材として、提案されてきた。この３重バリヤ層材料を形成するためのＣＶＤプロセスは、関連した開発努力の主眼であった。ＴａＳｉＮのＣＶＤは、タンタル供給源としてＰＤＭＡＴ、ケイ素供給源としてシランを使用して、行われてきた。シランとアンモニアを組み合わせたＴａＣｌ５も、ＴａＳｉＮ膜を形成するために、使用されてきた。自燃性ガス（例えば、シラン等）の取り扱いに関連する危険の他に、このようなアプローチは、多種の前駆体種（タンタル試薬としてＴａＣｌ５またはＴａ（ＮＭｅ２）５とケイ素供給源としてシラン）を収容する複式供給源の反応器構成を必要とする。複式供給源の反応器構成の使用も同様に、単一供給剤の使用と比べて、半導体製造作業のコストおよび複雑性をかなり増加させる。
【００１０】
全ての場合において、化学蒸着によるＴａベースの拡散バリヤの形成は、効果的なＣＶＤアプローチを必要とする。ＣＶＤプロセスは、レベル間（＜０．１５μｍ）バイアとサイドウォールとのコンフォーマルコーティングを達成する必要がある。さらに、ＣＶＤ供給剤は、高純度の電気的特性の薄膜を製造するために、良好な輸送特性と堆積特性と共に、適切な揮発性及び気化特性を伴う保管安定性でなければならない。このような目的のＣＶＤ供給剤は、効果的な揮発性と前駆体蒸気の輸送と基板への優れたコンフォーマルな膜の達成とを調和する液体供給法を促進するように、特性において液体であるのが望ましい。
【００１１】
種々の化学蒸着法のうちで、原子層堆積（ＡＬＤ）は、微小特徴寸法を有する素子構造において薄膜堆積の有望な候補として、近年出現してきた。ＡＬＤは、連続した単分子層堆積を達成するために実行される。単分子層堆積において、各々別個の堆積ステップが、理論上、単一の分子又は原子の単一層の厚みで飽和まで進み、単一層の形成が基板の表面上で起こると、自己終了する。単分子層堆積は、十分の厚みの膜が基板上に堆積されるまで、何回も行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
容易に合成され、蒸着プロセス（例えば、ＡＬＤまたは他のＣＶＤ技術）においての使用に適切であり、頑強であり、良好な揮発性、輸送及び堆積特性を保持し、液体供給し易く（例えば、発泡又は直接の液体注入により）、タンタル含有膜（例えば、ＴａＮ、Ｔａ２Ｏ５、ＴａＳｉＮ及びＢｉＴａＯ４、さらに優れた品質及び性能を有する他のＴａの窒化物、及びＴａの酸化物の膜）を生成するタンタル前駆体を提供することは、当技術分野における意義深い利点である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
発明の要約
本発明は、概して、基板上にＴａ含有材料を形成するのに有用なタンタル供給剤に関し、さらに、このようなタンタル供給剤の製造法および使用法にも関する。
【００１４】
一の態様において、本発明は、
（ｉ)式（η２−Ｒ３Ｎ（Ｒ４）ｎＮＲ５）Ｔａ（ＮＲ１Ｒ２）３の鎖状結合した（ｔｅｔｈｅｒｅｄ）アミンタンタル錯体：
【化１】
2007508389.tif 000003
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化２】
2007508389.tif 000004
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；
（ｉｉ）式（η２−Ｒ３Ｎ（Ｒ４）ｎＮＲ５）２Ｔａ（ＮＲ１Ｒ２）のアミンタンタル錯体：
【化３】
2007508389.tif 000005
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化４】
2007508389.tif 000006
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；および
（ｉｉｉ）式
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ(ＮＲ３Ｒ４）ｎ
のタンタルアミド化合物：
［式中、
Ｒ１〜Ｒ４の各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリールからなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２又はＮＲ３Ｒ４は、分子部分：
【化５】
2007508389.tif 000007
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もある
ｎは、１、２、３、又は４である］
からなる群から選択される少なくとも１種のタンタル種を含む、前駆体組成物に関する。
【００１５】
別の態様において、本発明は、前述の式の特定の化合物、具体的には、η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル、η２−Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル、η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロパン−ジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル及びビス−ジエチルアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタルに関する。
【００１６】
さらなる一の態様において、本発明は、前駆体から基板上にＴａ材料を形成する方法に関する。該方法には、前駆体を気化させて前駆体の蒸気を発生させ、前駆体の蒸気を基板と接触させて、基板上にＴａ材料を形成する。該前駆体は、上記の少なくとも１種のタンタル種を含む。
【００１７】
さらに別の本発明の態様は、式（Ｉ）：
【化６】
2007508389.tif 000008
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化７】
2007508389.tif 000009
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］
のタンタル錯体を製造する方法に関し、上記の方法は、式（ＩＶ）の化合物とＬｉＮＲ５（Ｒ４）ｎＮＲ３Ｌｉ
【化８】
2007508389.tif 000010
［式中、Ｒ１〜Ｒ５及びｎは、上記に定義される通りである］
を反応させることを含む。
【００１８】
本発明のまた別の態様は、式ＩＩ：
【化９】
2007508389.tif 000011
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化１０】
2007508389.tif 000012
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレンおよびＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］
のタンタル錯体を製造する方法に関し、上記の方法は、
ＴａＸ５とＬｉＮＲ５（Ｒ４）ｎＮＲ３Ｌｉを反応させて、式（Ｖ）の化合物：
【化１１】
2007508389.tif 000013
［式中、Ｒ３〜Ｒ５及びｎは、上記に定義される通りであり、Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである］
を生じることと、
式（Ｖ）の化合物とＬｉＮ（Ｒ１Ｒ２）（Ｒ１及びＲ２は、上記に定義される通りである）を反応させることとを含む。
【００１９】
さらなる一の態様において、本発明は、式（ＩＩＩ）：
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ（ＮＲ３Ｒ４）ｎ    （ＩＩＩ）
［式中、
Ｒ１〜Ｒ４の各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリールからなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２又はＮＲ３Ｒ４は、分子部分：
【化１２】
2007508389.tif 000014
（ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
ｎは、１、２、３、又は４である］
のタンタルアミド化合物を製造するための方法に関し、上記の方法は、化合物（ＩＶ）とＬｉＮＲ３Ｒ４
【化１３】
2007508389.tif 000015
［式中、Ｒ１〜Ｒ４は、上記に定義される通りである］
を反応させることを含む。
【００２０】
本発明の他の態様及び特徴は、次の開示内容及び添付の特許請求の範囲からさらに完全に明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の詳細な説明及びそれらの好適な実施形態
本発明は、マイクロエレクトロニクス素子構造体（例えば、銅金属化及び／又は強誘電性層を含む集積回路等）の製造のため、基板上にＴａベースのバリヤ層（例えば、ＴａＮ、Ｔａ２Ｏ５、ＴａＳｉＮ及びＢｉＴａＯ４のバリヤ層）を形成する際に有用なタンタル供給剤の発見に基づいている。
【００２２】
本発明のＴａ前駆体は、
（ｉ）式（η２−Ｒ３Ｎ（Ｒ４）ｎＮＲ５）Ｔａ（ＮＲ１Ｒ２）３の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化１４】
2007508389.tif 000016
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化１５】
2007508389.tif 000017
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキルおよびＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；
（ｉｉ）式（η２−Ｒ３Ｎ（Ｒ４）ｎＮＲ５）２Ｔａ（ＮＲ１Ｒ２）の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化１６】
2007508389.tif 000018
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化１７】
2007508389.tif 000019
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；および
（ｉｉｉ）式
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ(ＮＲ３Ｒ４）ｎ
のタンタルアミド化合物：
［式中、
Ｒ１〜Ｒ４の各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリールからなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２又はＮＲ３Ｒ４は、分子部分：
【化１８】
2007508389.tif 000020
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もある
ｎは、１、２、３、又は４である］
の群から選択されるタンタル種が含まれる。
【００２３】
本発明のタンタル前駆体は、バリヤ層膜を形成するために以前に利用されたタンタル前駆体の使用よりも、当技術分野においてかなりの進歩を実現する。例として窒化タンタルを検討すると、窒化タンタルのバリヤ層の成長は、酸化タンタルの生成を回避するように、酸素を含有しない前駆体で実行されるのが望ましい。タンタルアミドは、既存のＴａ−Ｎ結合を有するので、原則的には望ましいが、ホモレプチックのタンタルアミド（例えば、Ｔａ（ＮＭｅ２）５等）は、−ＮＭｅ２基を介しての複数の金属中心の架橋（Ｔａ（ＯＥｔ）５に関して観察されたのと類似）およびＴａ金属中心のまわりの立体的ふさがりの結果として、揮発性が弱まる欠点がある。
【００２４】
対照的に、本発明のタンタル前駆体は、分子間相互作用の程度を制限するそれらの構造の結果として、熱安定性及び揮発性を高めてきた。例えば、その２個のＮＭｅ２基でＰＤＭＡＴと比較すると、以下の式Ｉの化合物の鎖状結合したアミンリガンド（η２−Ｒ３Ｎ（Ｒ４）ｎＮＲ５）の使用は、安定した金属環状構造を有するこのようなモノマーのタンタルアミド化合物を提供する。様々な鎖状結合したリガンドを使用することが可能である。式（η２−Ｒ３Ｎ（Ｒ４）ｎＮＲ５）［式中、Ｒ３とＲ５は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル（例えば、Ｍｅ、Ｅｔ、ｔ−Ｂｕ、ｉ−Ｐｒ等）、アリール（例えば、フェニル、Ｃ１−Ｃ４アルキル、ハロ、シリル又はＣ１−Ｃ４アルキルシリル等で置換されたフェニル）、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、またはケイ素含有基（例えば、シリル（ＳｉＨ３）、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル（例えば、ＳｉＭｅ３、Ｓｉ（Ｅｔ）３、Ｓｉ（ｉ−Ｐｒ）３、Ｓｉ（ｔ−Ｂｕ）３）およびアルキル（アルキルシリル）シリル（例えば、Ｓｉ（ＳｉＭｅ３）ｘ（Ｍｅ）３−ｘ）から選択され、Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン（例えば、メチレン、エチレン等）、シリレン（例えば、−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリル（例えば、Ｓｉ（ＣＨ３）２等）又はアルキルアミン（例えば、ＮＣＨ３等）であることが可能であり、特定の揮発性を付与するように適切に選択される］のリガンド種が、好ましく、式中、ｎは、安定したキレートの環構造を提供するように、１、２、３、又は４である。
【化１９】
2007508389.tif 000021
【００２５】
以下の式ＩＩのタンタルアミド化合物は、２つのキレート（η２−Ｒ３Ｎ（Ｒ４）ｎＮＲ５）リガンド（式中、ｎ及び種々のＲ基は、上記の式Ｉの関連において定義した通りである）を特徴とする。
【化２０】
2007508389.tif 000022
【００２６】
本発明のタンタル化合物の別のクラスは、特質において非対称であるタンタルアミドを含み、式ＩＩＩの混合配位子錯体のリガンドとして（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎと（ＮＲ３Ｒ４）ｎを利用する。
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ（ＮＲ３Ｒ４）ｎ
式中、Ｒ１〜Ｒ４の各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル（例えば、Ｍｅ、Ｅｔ、ｔ−Ｂｕ、ｉ−Ｐｒ等）、Ｃ６−Ｃ１０アリール（例えば、フェニル、Ｃ１−Ｃ４アルキル、ハロ、シリル又はＣ１−Ｃ４アルキルシリル等で置換されたフェニル）、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、又はケイ素含有基（例えば、シリル（ＳｉＨ３）、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル（例えば、ＳｉＭｅ３、Ｓｉ（Ｅｔ）３、Ｓｉ（ｉ−Ｐｒ）３、Ｓｉ（ｔ−Ｂｕ）３）及びアルキル（アルキルシリル）シリル（例えば、Ｓｉ（ＳｉＭｅ３）ｘ（Ｍｅ）３−ｘ）から選択され、ｎは、１、２、３又は４である。或いは、ＮＲ１Ｒ２又はＮＲ３Ｒ４は、分子部分：
【化２１】
2007508389.tif 000023
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって、表されることもある。
【００２７】
本発明のＴａ供給剤は、ＣＶＤなどの応用例に対して適切な揮発性を有する。
【００２８】
蒸着プロセス（例えば、液体供給化学蒸着、原子層蒸着または他の化学蒸着技法等）への適用において、本発明の前駆体は、純液体の形態で利用されてもよく、或いは、上記の前駆体は、配合物において、例えば、相溶性の液状溶媒または懸濁媒質（例えば、米国特許第５，８２０，６６４号明細書（Ｒｏｂｉｎ  Ａ．Ｇａｒｄｉｎｅｒらの名の元に１９９８年１０月１３日発行）に開示される溶媒組成物等）に含有させた前駆体の溶液または懸濁液において、利用されてもよい。
【００２９】
用語「液体供給」は、前駆体組成物の液状形態が、蒸着プロセスにおいて基板上に堆積される材料の供給のために利用されることを意味する。前駆化合物が液相純物質（ｌｉｑｕｉｄ  ｐｈａｓｅ  ｎｅａｔ  ｍａｔｅｒｉａｌ）である場合、前駆化合物は気化されて、対応する前駆体の蒸気を発生した後に、該蒸気は、堆積チャンバに輸送されて、基板上に堆積種の膜もしくはコーティングを形成する。別の方法として、供給剤は、堆積操作のために蒸気相に供給剤を入れるように、気化される液体中に溶解または懸濁されてもよい。
【００３０】
上記の目的上、溶媒は、任意の適切な溶媒（例えば、単一成分溶媒、複数の溶媒種の溶媒混合液）でありうる。本発明の一実施形態における溶媒は、Ｃ６−Ｃ１０アルカン、Ｃ６−Ｃ１０芳香族、及びそれらの相溶性混合物のうちから選択される。例証となるアルカン種として、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン及びデカンが挙げられる。好適なアルカン溶媒種として、Ｃ８アルカンとＣ１Ｏアルカンが挙げられる。好適な芳香族溶媒種として、トルエンとキシレンが挙げられる。
【００３１】
種々の合成法が、本発明のタンタル供給源化合物の調製に有用であることは認められており、それは、当業者には容易に明らかである。本発明の及ぶ広範囲内の化合物を生成する例証的な合成法は、実施例によって以下に記載されており、本発明の化合物が、当技術分野の技術の範囲内である様々な他の合成経路および合成方法により、容易に製造されうることは、理解されるだろう。従って、以下に記載される例証となるその合成法は、本発明の範囲を限定しない。
【００３２】
式１の化合物の合成反応のスキーム
本明細書中の式Ｉの化合物の例証となる合成のひとつのスキームを以下に記載する。
【化２２】
2007508389.tif 000024
別の方法として、式Ｉの化合物は、以下のように合成されうる。
【化２３】
2007508389.tif 000025
【００３３】
式ＩＩの化合物の合成反応のスキーム
本明細書中の式ＩＩの化合物の例証となる合成のひとつのスキームを以下に記載する。
【化２４】
2007508389.tif 000026
別の方法として、式ＩＩの化合物は、以下のように合成されうる。
【化２５】
2007508389.tif 000027
【００３４】
式ＩＩＩの化合物の合成反応のスキーム
本明細書中の式ＩＩＩの化合物の例証となる合成のひとつのスキームを以下に記載する。
【化２６】
2007508389.tif 000028
【００３５】
本発明は、さらに、直接で費用効率のよい方法で、基板上にＴａＳｉＮ層を形成するのに有用な単一供給源前駆体として、シリルアミドの使用を企図する。例として、一般式ＩＩＩ：
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ（ＮＲ３Ｒ４）ｎ
［式中、Ｒ１〜Ｒ４の各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル（例えば、Ｍｅ、Ｅｔ、ｔ−Ｂｕ、ｉ−Ｐｒ等）、Ｃ６−Ｃ１０アリール（例えば、フェニル、Ｃ１−Ｃ４アルキル、ハロ、シリル又はＣ１−Ｃ４アルキルシリル等で置換されたフェニル）、又はケイ素含有基（例えば、シリル（ＳｉＨ３）、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル（例えば、ＳｉＭｅ３、Ｓｉ（Ｅｔ）３、Ｓｉ（ｉ−Ｐｒ）３、Ｓｉ（ｔ−Ｂｕ）３）及びアルキル（アルキルシリル）シリル（例えば、Ｓｉ（ＳｉＭｅ３）ｘ（Ｍｅ）３−ｘ）から選択され、ｎは、１、２、３又は４である（但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の少なくともひとつは、ケイ素含有基である）］の前駆体が挙げられる。必要または所望に応じて、ケイ素含有のＲ基の数を変えて、該膜中のケイ素の量を制御することが可能である。
【００３６】
基板上へのＴａベースの膜またはコーティングの液体供給の堆積のために、供給剤材料は、液状の出発物質（例えば、純液相化合物）または適切な配合物（前駆化合物を溶解または懸濁するのに適切な溶媒を含む）として提供され、該液状の出発物質は、その後気化されて、蒸着プロセスのために前駆体の蒸気を生成する。
【００３７】
気化は、液状の供給剤を気化するのに適切な温度で、例えば、微細噴流状、ミスト状又は小滴状の液体を高温ゾーンに射出することによって、実行されうる。このような射出は、従来型特性の噴霧化装置または微粒化装置を用いて、実行され、微細液体粒子（例えば、サブミクロンからミリメートルの直径）の分散液を生成させる。分散された液体粒子は、供給剤を分解させるのに十分に高い温度で、基板に送られ、基板上に所望のＴａベース材料のコーティングを生成させうる。
【００３８】
或いは、Ｐｅｔｅｒ  Ｓ．Ｋｉｒｌｉｎらによる米国特許第５，２０４，３１４号明細書及びＰｅｔｅｒ  Ｓ．Ｋｉｒｌｉｎらによる米国特許第５，７１１，８１６号明細書に記載される通り、液体は、適切な液体供給容器から分配され、揮発性構成要素（例えば、スクリーン、グリッド又は他の多孔性構造体もしくは有孔性構造体等）の上に流出し、液体を気相にフラッシュ蒸発させるように十分に高い温度まで加熱される。
【００３９】
供給剤を揮発させる方法に関係なく、それらの蒸気は、適切な堆積条件で、Ｔａベースの材料が堆積される基板に接触させるように流される。該堆積条件は、過度の実験をすることなく、プロセス条件（温度、圧力、流量等）を変えて、形成される堆積材料の特性および適性を評価することよって、当技術分野の技術内で容易に決定できる。
【００４０】
基板上へのＴａ材料の堆積は、本発明の前駆化合物ならびに使用される基板及びプロセス条件に関して、任意の適切な方法で本発明の広範な実施において、実行される。例えば、担体ガスが、前駆体の蒸気（例えば、不活性ガス（例えば、ヘリウム、アルゴン等））を輸送するために、利用されることもあり、或いは、担体ガスは、堆積チャンバに所望の周囲を提供するのに適切である（例えば、酸素含有ガス、窒素、または他の適切な担体ガス種）。
【００４１】
本発明の一の実施形態において、原子層堆積（ＡＬＤ）が、基板上にＴａベースの材料を堆積するために、採用される。例えば、ＡＬＤプロセスは、基板が少なくとも２種の相互反応性の反応物質に連続的に交互に晒されるプロセスにおいて、実行されうる。このようなアプローチにおいて、基板は、第１種に晒され、その第１種は、該表面が第１種の単一層で占有される（飽和）まで、基板の表面に堆積される。表面が飽和した後、第１堆積種の供給が、打ち切られ、反応チャンバは、排出及び／又はパージされて、気相から第１種の痕跡を除去する。次に、該基板は、第１種の単一層が第２種と完全に相互作用して、基板の表面が第１及び第２種の生成物の単一層で被覆される（飽和）まで、堆積した第１種と相互作用する第２種に晒される。第２種による飽和後、第２種の供給は、打ち切られ、反応チャンバは、排出及び／又はパージされて、気相から未反応の第２種の痕跡を除去する。このサイクルは、十分な厚みの膜が基板上に堆積されるまで、何度も繰り返すことが可能である。特に、３種以上が、例えば３種以上の複雑な化合物又は多重層の堆積のために、使用されることもある。
【００４２】
本発明の特徴及び利点は、以下の非限定の実施例により、さらに十分に示される。
【実施例】
【００４３】
実施例１
本実施例において、η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル、（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）２ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３（ＤＥＭＡＴ）を高純度で良好な収量で合成した。
【００４４】
標準シュレンク法を用いて、ＤＥＭＡＴの合成を実施した。１５．８ｍＬのｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中に１．６Ｍ、０．０２５ｍｏｌ）を、氷浴に浸漬され、５０ｍＬのヘキサンに溶かした１．１１ｇのＮ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（０．０１３ｍｏｌ）で満された１００ｍＬのシュレンクフラスコに加えた。添加を開始した後、白色沈殿が現れ、その反応は、発熱反応であった。ＭｅＮＬｉ（ＣＨ２）２ＬｉＮＭｅを含んでなる反応混合物を室温まで温めた。次に、ＭｅＮＬｉ（ＣＨ２）２ＬｉＮＭｅ混合液を、１００ｍＬのヘキサン中に溶かした４．３９ｇの［（ＭｅＮ）３ＴａＣｌ２］２（５．７１ｍｍｏｌ）に、室温で一滴ずつ加え、一晩中攪拌した。濾過後、暗褐色の濾液を回収した。濾液からの揮発分を室温で真空除去した後、７９℃、５０ミリトルで真空蒸留して、３．０６ｇの赤褐色（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）２ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３（ＤＥＭＡＴ）（収量５９％）を得た。ＴａＣ１０Ｈ２８Ｎ５に関する原子パーセント（計算値）：Ｃ，３０．０８％；Ｈ，７．０７％；Ｎ，１７．５４％。実測値：Ｃ，２９．８９％；Ｈ，６．９４％；Ｎ，１７．５２％。
【００４５】
図１は、ＤＥＭＡＴが、その沸点まで熱安定性であり、２００℃未満で完全な材料輸送を敢行することを示す。さらに、ＤＥＭＡＴは、十分な揮発性であり、真空蒸留で精製するのに十分な熱安定性がある。対照的に、ＰＤＥＡＴおよびペンタエチルメチルアミノタンタル（ＰＥＭＡＴ）は、不安定であり、真空蒸留で精製することは、不可能である。従って、ＤＥＭＡＴは、熱安定性と揮発性に関して、ＰＤＭＡＴ、ＰＥＭＡＴ、およびＰＤＥＡＴよりも利点を呈する。
【００４６】
図２は、２１℃でのベンゼン−ｄ６中のＤＥＭＡＴの１Ｈ及び１３ＣのＮＭＲプロットを示す。１Ｈ  ＮＭＲ：δ  ３．８５（ｓ，４Ｈ，ＣＨ３Ｎ（ＣＨ２）２−）；３．３３（ｓ，６Ｈ，ＣＨ３Ｎ−）；３．２４（ｓ，１８Ｈ，（ＣＨ３）２Ｎ−）。１３Ｃ  ＮＭＲプロット：δ  ６２．２０（ＣＨ３Ｎ（ＣＨ２）２−）；４５．３６（（ＣＨ３）２Ｎ−）；４４．３３（ＣＨ３Ｎ（ＣＨ２）２−）。
【００４７】
実施例２
本実施例において、η２−Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル、（η２−ＥｔＮ（ＣＨ２）２ＮＥｔ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３（ＤＥＭＡＴ）を高純度で良好な収量で合成した。
【００４８】
標準シュレンク法を用いて、（η２−ＥｔＮ（ＣＨ２）２ＮＥｔ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３の合成を実施した。１３．４ｍＬのｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中に１．６Ｍ、０．０２１ｍｏｌ）を、氷浴に浸漬され、１００ｍＬのヘキサンに溶かした１．１１ｇのＮ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミン（０．０１１ｍｏｌ）で満された２５０ｍＬのシュレンクフラスコに加えた。添加を開始した後、白色沈殿が現れ、その反応は、発熱反応であった。ＥｔＮＬｉ（ＣＨ２）２ＬｉＮＥｔを含んでなる反応混合物を室温まで温めた。次に、ＥｔＮＬｉ（ＣＨ２）２ＬｉＮＥｔ混合液を、１００ｍＬのヘキサン中に溶かした４．１４ｇの［（ＭｅＮ）３ＴａＣｌ２］２（５．３９ｍｍｏｌ）に、室温で一滴ずつ加え、一晩中攪拌した。濾過後、暗褐色の濾液を回収した。濾液からの揮発分を室温で真空除去した後、７７℃、６５ミリトルで真空蒸留して、２．０１ｇの黄褐色液体（η２−ＥｔＮ（ＣＨ２）２ＮＥｔ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３（収量４４％）を得た。ＴａＣ１２Ｈ３２Ｎ５に関する原子パーセント（計算値）：Ｃ，３３．７２％；Ｈ，７．５５％；Ｎ，１６．３９％。実測値：Ｃ，３３．４２％；Ｈ，７．４６％；Ｎ，１６．２２％。
【００４９】
図３は、（η２−ＥｔＮ（ＣＨ２）２ＮＥｔ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３は、その沸点まで熱安定性であり、２００℃未満で完全な材料輸送を敢行することを示す。さらに、（η２−ＥｔＮ（ＣＨ２）２ＮＥｔ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３は、液体であり、十分な揮発性であり、真空蒸留で精製するのに十分な熱安定性がある。従って、（η２−ＥｔＮ（ＣＨ２）２ＮＥｔ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３は、熱安定性と揮発性に関して、ＰＤＭＡＴ、ＰＥＭＡＴ、及びＰＤＥＡＴよりも利点を呈する。
【００５０】
図４は、２１℃でのベンゼン−ｄ６中の（η２−ＥｔＮ（ＣＨ２）２ＮＥｔ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３の１Ｈ及び１３ＣのＮＭＲプロットを示す。１Ｈ  ＮＭＲ：δ  ３．８０（ｓ，４Ｈ，ＣＨ３ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２）２−）；３．５２（ｑ，４Ｈ，ＣＨ３ＣＨ２Ｎ−）；３．２２（ｓ，１８Ｈ，（ＣＨ３）２Ｎ−）；１．１７（ｔ，６Ｈ，ＣＨ３ＣＨ２Ｎ−）。１３Ｃ  ＮＭＲプロット：δ  ５８．５４（ＣＨ３ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２）２−）；５１．７６（（ＣＨ３ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２）２−）；４５．４１（ＣＨ３）２Ｎ−）；１７．８０（ＣＨ３ＣＨ２Ｎ（ＣＨ２）２−）。
【００５１】
実施例３
本実施例において、η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロパンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル、（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）３ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３を高純度で良好な収量で合成した。
【００５２】
標準シュレンク法を用いて、（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）３ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３の合成を実施した。１６．４ｍＬのｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中に１．６Ｍ、０．０２６ｍｏｌ）を、氷浴に浸漬され、５０ｍＬのヘキサンに溶かした１．３４ｇのＮ，Ｎ’−ジメチルプロパンジアミン（０．０１３ｍｏｌ）で満された１００ｍＬのシュレンクフラスコに加えた。添加を開始した後、白色沈殿が現れ、その反応は、発熱反応であった。ＭｅＮＬｉ（ＣＨ２）３ＬｉＮＭｅを含んでなる反応混合物を室温まで温めた。次に、ＭｅＮＬｉ（ＣＨ２）３ＬｉＮＭｅ混合液を、３０ｍＬのヘキサン中に溶かした５．０２ｇの［（ＭｅＮ）３ＴａＣｌ２］２（６．５４ｍｍｏｌ）に、室温で一滴ずつ加え、攪拌し、８０℃で一晩中還流した。濾過後、暗褐色の濾液を回収した。濾液からの揮発分を室温で真空除去した後、８５℃、５０ミリトルで真空蒸留して、２．０５ｇの黄褐色液体（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）３ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３）（収量３８％）を得た。ＴａＣ１１Ｈ３０Ｎ５に関する原子パーセント（計算値）：Ｃ，３１．９６％；Ｈ，７．３２％；Ｎ，１６．９４％。実測値：Ｃ，３１．７４％；Ｈ，７．４６％；Ｎ，１６．８２％。
【００５３】
図５は、（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）３ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３は、その沸点まで熱安定性であり、２１０℃未満で完全な材料輸送を敢行することを示す。さらに、（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）３ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３は、十分揮発性であり、真空蒸留で精製するのに十分な熱安定性がある。従って、（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）３ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３は、熱安定性と揮発性に関して、ＰＤＭＡＴ、ＰＥＭＡＴ、およびＰＤＥＡＴよりも利点を呈する。
【００５４】
図６は、２１℃でのベンゼン−ｄ６中の（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）3ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３の１Ｈ及び１３ＣのＮＭＲプロットを示す。１Ｈ  ＮＭＲ：δ  ３．４４（ｍ，ｂｒ，４Ｈ，ＣＨ３ＮＣＨ２−）；３．２６（ｓ，１８Ｈ，（ＣＨ３）２Ｎ−）；３．２２（ｓ，６Ｈ，ＣＨ３ＮＣＨ２−）；１．８５（ｍ，２Ｈ，ＣＨ３ＮＣＨ２ＣＨ２−）。１３Ｃ  ＮＭＲプロット：δ  ５８．６０，５７．８８（ＣＨ３ＮＣＨ２−）；４５．８８，４５．６６（（ＣＨ３）２Ｎ−）；４４．９０，４４．６１（ＣＨ３ＮＣＨ２−）；３２．２３，３１．７４（ＣＨ３ＮＣＨ２ＣＨ２−）。ＮＭＲスペクトルは、特定した構造と一致する。１Ｈスペクトルにおける複雑なパターンは、溶液中のシス異性体（−ＮＭｅ（ＣＨ２）３ＭｅＮ−リガンドが、両三角錐形においてエクアトリアル位を占有する場合）とトランス異性体（−ＮＭｅ（ＣＨ２）３ＭｅＮ−リガンドが、両三角錐形においてアキシアル位を占有する場合）とに起因する。
【化２７】
2007508389.tif 000029
【００５５】
実施例４
本実施例において、ビス−ジエチルアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル、（ＮＥｔ２）２Ｔａ（ＮＭｅ２）３を高純度で良好な収量で合成した。標準シュレンク法を用いて、（ＮＥｔ２）２Ｔａ（ＮＭｅ２）３の合成を実施した。３２．２ｍＬのｎ−ブチルリチウム（ヘキサン中に１．６Ｍ、０．０５２ｍｏｌ）を、氷浴に浸漬され、５０ｍＬのヘキサンに溶かした５．３４ｍＬのジエチルアミン（３．７８ｇ、０．０５２ｍｏｌ）で満された２５０ｍＬのシュレンクフラスコに加えた。添加を開始した後、白色沈殿が現れ、その反応は、発熱反応であった。ＬｉＮＥｔ２を含んでなる反応混合物を室温まで温めた。次に、ＬｉＮＥｔ２混合液を、１００ｍＬのヘキサン中に溶かした４．５１ｇの［（ＭｅＮ）３ＴａＣｌ２］２（５．８７ｍｍｏｌ）に、室温で一滴ずつ加え、一晩中攪拌した。濾過後、暗褐色の濾液を回収した。濾液からの揮発分を室温で真空除去して、４．１０ｇの黄褐色（ＮＥｔ２）２Ｔａ（ＮＭｅ２）３（収量７６％）を得た。ＴａＣ１４Ｈ３８Ｎ５に関する原子パーセント（計算値）：Ｃ，３６．７６％；Ｈ，８．３７％；Ｎ，１５．３１％。実測値：Ｃ，３６．５６％；Ｈ，８．３０％；Ｎ，１４．９７％。
【００５６】
図７は、（ＮＥｔ２）２Ｔａ（ＮＭｅ２）３が、その沸点まで熱安定性であり、２００℃未満で完全な材料輸送を敢行することを示す。
【００５７】
図８は、２１℃でのトルエン−ｄ８中の（ＮＥｔ２）２Ｔａ（ＮＭｅ２）３の１ＨのＮＭＲプロットを示す。１Ｈ  ＮＭＲ：δ  ３．５６（ｍ，８Ｈ，ＣＨ３ＣＨ２Ｎ−）；３．２９（ｍ，１８Ｈ，（ＣＨ３）２Ｎ−）；１．１４（ｍ，１２Ｈ，ＣＨ３ＣＨ２Ｎ−）。１３Ｃ  ＮＭＲ：δ  ４７．６４，４６．６９（ＣＨ３ＣＨ２Ｎ−）；４７．３１，４７．０９（（ＣＨ３）２Ｎ−）；１６．７，１６．０（ＣＨ３ＣＨ２Ｎ−）。ＮＭＲスペクトルは、特定した構造と一致する。１Ｈスペクトルにおける複雑なパターンは、溶液中のシス異性体とトランス異性体とに起因する。
【化２８】
2007508389.tif 000030
【００５８】
本発明は、それらの特定の態様、特徴および実施形態に関して、本明細書中に例証として記載されているが、本発明の有用性は、限定されないと理解される。本発明は、むしろ、他の態様、特徴及び実施形態に及び、それを包含する。本明細書中の開示内容を基準として、当業者にそれら自体を容易に示唆するだろう。従って、本発明は、上記の全ての態様、特徴及び代替実施形態を以下に示す特許請求の範囲の精神および範囲内に包含する如く、広範に解釈され説明されることを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
図面の簡単な説明
【図１】Ａｒ中の５．１５ｍｇ（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）２ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３（ＤＥＭＡＴ）の同時熱分析（ＳＴＡ）プロットである。
【図２】ベンゼン−ｄ６中の（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）２ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３（ＤＥＭＡＴ）に対する１Ｈ及び１３ＣのＮＭＲプロットである。
【図３】９．５３０ｍｇ（η２−ＥｔＮ（ＣＨ２）２ＮＥｔ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３のＳＴＡプロットである。
【図４】ベンゼン−ｄ６中の（η２−ＥｔＮ（ＣＨ２）２ＮＥｔ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３に対する１ＨのＮＭＲプロットである。
【図５】１２．１４１ｍｇ（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）3ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３のＳＴＡプロットである。
【図６】ベンゼン−ｄ６中の（η２−ＭｅＮ（ＣＨ２）3ＮＭｅ）Ｔａ（ＮＭｅ２）３に対する１ＨのＮＭＲプロットである。
【図７】Ａｒ中の６．２８ｍｇ（ＮＥｔ２）２Ｔａ（ＮＭｅ２）３のＳＴＡプロットである。
【図８】トルエン−ｄ８中の（ＮＥｔ２）２Ｔａ（ＮＭｅ２）３に対する１ＨのＮＭＲプロットである。
【図１】
2007508389.tif 000049
【図２】
2007508389.tif 000050
【図３】
2007508389.tif 000051
【図４】
2007508389.tif 000052
【図５】
2007508389.tif 000053
【図６】
2007508389.tif 000054
【図７】
2007508389.tif 000055
【図８】
2007508389.tif 000056
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月27日(2005.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ)式（Ｉ）の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化１】
2007508389.tif 000057
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化２】
2007508389.tif 000058
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；
（ｉｉ）式（ＩＩ）の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化３】
2007508389.tif 000059
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６及びＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化４】
2007508389.tif 000060
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；および
（ｉｉｉ）式（ＩＩＩ）のタンタルアミド化合物：
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ(ＮＲ３Ｒ４）ｎ    （ＩＩＩ）
［式中、
ＮＲ１Ｒ２とＮＲ３Ｒ４のうち少なくとも一方が、分子部分：
【化５】
2007508389.tif 000061
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、ＮＲ１Ｒ２とＮＲ３Ｒ４の一方だけが、前記分子部分であるとき、
【化６】
2007508389.tif 000062
ＮＲ１Ｒ２とＮＲ３Ｒ４のもう一方が、ＮＲ１Ｒ２の場合には、置換基Ｒ１、Ｒ２を有し、ＮＲ３Ｒ４の場合には、置換基Ｒ３、Ｒ４を有し、前記置換基は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、及びＣ６−Ｃ１０アリールからなる群から選択され、
ｎは、１、２、３又は４である］
からなる群から選択される少なくとも１種のタンタル種を含む、前駆体組成物。
【請求項２】
前記タンタル種のための溶媒をさらに含む、請求項１に記載の前駆体組成物。
【請求項３】
前記溶媒が、Ｃ６−Ｃ１０アルカン、Ｃ６−Ｃ１０芳香族、及びそれらの相溶性混合物からなる群から選択される溶媒種を含む、請求項２に記載の前駆体組成物。
【請求項４】
前記溶媒が、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、トルエン及びキシレンからなる群から選択される溶媒種を含む、請求項２に記載の前駆体組成物。
【請求項５】
式（Ｉ）の少なくとも１種の鎖状結合したアミンタンタル錯体を含む、請求項１に記載の前駆体組成物。
【請求項６】
式（ＩＩ）の少なくとも１種の鎖状結合したアミンタンタル錯体を含む、請求項１に記載の前駆体組成物。
【請求項７】
式（ＩＩＩ）の少なくとも１種のタンタルアミド化合物を含む、請求項１に記載の前駆体組成物。
【請求項８】
η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル。
【請求項９】
ビス−ジエチルアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル。
【請求項１０】
η２−Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル。
【請求項１１】
η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロパンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタル。
【請求項１２】
前記前駆体を気化させて前駆体の蒸気を発生させることと、前記前駆体の蒸気を前記基板と接触させて、その上に前記Ｔａ材料を形成することを含む、前駆体から基板上にＴａ材料を形成する方法であって、前記前駆体は、
（ｉ)式（Ｉ）の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化７】
2007508389.tif 000063
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６及びＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化８】
2007508389.tif 000064
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；
（ｉｉ）式（ＩＩ）の鎖状結合したアミンタンタル錯体：
【化９】
2007508389.tif 000065
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化１０】
2007508389.tif 000066
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］；および
（ｉｉｉ）式（ＩＩＩ）のタンタルアミド化合物：
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ(ＮＲ３Ｒ４）ｎ    （ＩＩＩ）
［式中、
ＮＲ１Ｒ２とＮＲ３Ｒ４のうち少なくとも一方が、分子部分：
【化１１】
2007508389.tif 000067
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、ＮＲ１Ｒ２とＮＲ３Ｒ４の一方だけが、前記分子部分であるとき、
【化１２】
2007508389.tif 000068
ＮＲ１Ｒ２とＮＲ３Ｒ４のもう一方が、ＮＲ１Ｒ２の場合には、置換基Ｒ１、Ｒ２を有し、ＮＲ３Ｒ４の場合には、置換基Ｒ３、Ｒ４を有し、前記置換基は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、およびＣ６−Ｃ１０アリールからなる群から選択され、
ｎは、１、２、３または４である］
からなる群から選択される少なくとも１種のタンタル種を含む、方法。
【請求項１３】
前記基板上に形成される前記材料が、ＴａＮである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記前駆体組成物が、前記タンタル種のための溶媒をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記溶媒が、Ｃ６−Ｃ１０アルカン、Ｃ６−Ｃ１０芳香族、及びそれらの相溶性混合物からなる群から選択される溶媒種を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記溶媒が、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、トルエン及ぶキシレンからなる群から選択される溶媒種を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｔａ材料の液体供給化学蒸着を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
化学蒸着および原子層堆積からなる群から選択される技法により、前記基板上への前記Ｔａ材料の堆積を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記基板が、マイクロエレクトロニクス素子構造を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記Ｔａ材料が、ＴａＮ又はＴａＳｉＮを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記Ｔａ材料を前記基板上に堆積した後の前記基板を金属化することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記基板上への強誘電性薄膜の形成することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記Ｔａ材料が、ＴａＮを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２４】
前記Ｔａ材料が、Ｔａ２Ｏ５を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２５】
前記Ｔａ材料が、ＢｉＴａＯ４を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２６】
前記基板上にＴａＮを形成するための前記前駆体の液体供給化学蒸着を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２７】
銅で前記基板を金属化することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記基板上に強誘電性薄膜を形成することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前駆体組成物が、η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタルを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３０】
前駆体組成物が、ビス−ジエチルアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタルを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３１】
前駆体組成物が、η２−Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタルを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３２】
前駆体組成物が、η２−Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロパンジアミノ−トリス−ジメチルアミノタンタルを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３３】
液体供給化学蒸着を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項３４】
式（Ｉ）：
【化１３】
2007508389.tif 000069
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化１４】
2007508389.tif 000070
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］
のタンタル錯体を製造する方法であって、前記方法は、
式（ＩＶ）の化合物とＬｉＮＲ５（Ｒ４）ｎＮＲ３Ｌｉ
【化１５】
2007508389.tif 000071
［式中、Ｒ１〜Ｒ５及びｎは、上記に定義される通りである］
を反応させることを含む、方法。
【請求項３５】
式（ＩＩ）：
【化１６】
2007508389.tif 000072
［式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ５の各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリール及び窒素含有基（例えば、ＮＲ６Ｒ７（式中、Ｒ６とＲ７は、同一もしくは互いに異なり、各々は、独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ４アルキル、及びＣ３−Ｃ８シクロアルキルからなる群から選択される）等）からなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２は、分子部分：
【化１７】
2007508389.tif 000073
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
Ｒ４は、Ｃ１−Ｃ４アルキレン、シリレン（−ＳｉＨ２−）、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン及びＮＲ８（式中、Ｒ８は、Ｈ、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル及びＣ１−Ｃ４アルキルからなる群から選択される）からなる群から選択され、
ｎは、１、２、３、又は４であるが、Ｒ４がシリレン、Ｃ１−Ｃ４ジアルキルシリレン又はＮＲ８である場合、ｎは、１でなければならない］
のタンタル錯体を製造する方法であって、前記方法は、
ＴａＸ５とＬｉＮＲ５（Ｒ４）ｎＮＲ３Ｌｉを反応させて、式（Ｖ）
【化１８】
2007508389.tif 000074
［式中、Ｒ３〜Ｒ５及びｎは、上記に定義される通りであり、Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩである］
の化合物を生じることと、
式（Ｖ）の化合物とＬｉＮ（Ｒ１Ｒ２）
［式中、Ｒ１とＲ２は、上記に定義される通りである］
を反応させることを含む、方法。
【請求項３６】
式（ＩＩＩ）：
（Ｒ１Ｒ２Ｎ）５−ｎＴａ（ＮＲ３Ｒ４）ｎ      （ＩＩＩ）
［式中、
Ｒ１〜Ｒ４の各々は、独立して、Ｃ１−Ｃ４アルキル、シリル、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ４アルキルシリル、Ｃ６−Ｃ１０アリールからなる群から選択され、或いは、ＮＲ１Ｒ２又はＮＲ３Ｒ４は、分子部分：
【化１９】
2007508389.tif 000075
（式中、ｍは、１、２、３、４、５又は６である）
によって表される場合もあり、
ｎは、１、２、３、又は４である］
のタンタルアミド化合物を製造する方法であって、前記方法は、
化合物（ＩＶ）とＬｉＮＲ３Ｒ４
【化２０】
2007508389.tif 000076
［式中、Ｒ１〜Ｒ４は、上記に定義される通りである］
を反応させること含む、方法。
【国際調査報告】
2007508389.tif 000077