(57)【要約】【課題】高純度な（ＲＯ）３Ｍ＝Ｏを低廉なコストで大量生産できる技術を提供することである。【解決手段】（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ［但し、ＭはＡｓ又はＰである。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”は、アルキル基であって、全てが同一でも異なるものでも良い。］とオゾンとを反応させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ［但し、ＭはＡｓ又はＰである。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”は、アルキル基であって、全てが同一でも異なるものでも良い。］とオゾンとを反応させることを特徴とする（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法。
【請求項２】
（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ［但し、ＭはＡｓ又はＰである。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”は、炭素数１〜２０のアルキル基であって、全てが同一でも異なるものでも良い。］とオゾンとを反応させることを特徴とする（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法。
【請求項３】
（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍとオゾンとの反応が不活性ガス雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１又は請求項２の（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法。
【請求項４】
（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍとオゾンとの反応が溶媒中で行われることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法。
【請求項５】
（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍとオゾンとの反応が無溶媒で行われることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法。
【請求項６】
オゾンがオゾン発生器からのオゾンを含む気体であることを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかの（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法。
【請求項７】
反応で出来た副生成物を蒸留により除去することを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかの（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７いずれかの（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法によって得られてなることを特徴とする薄膜形成材料。
【請求項９】
請求項１〜請求項７いずれかの（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法によって得られてなる（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏ［ＭはＡｓ又はＰ］を用いて形成されてなる薄膜。
【請求項１０】
請求項１〜請求項７いずれかの（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法によって得られてなる（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏを分解させ、Ｍ［ＭはＡｓ又はＰ］をＳｉ系膜中にドープさせてなることを特徴とする薄膜。
【請求項１１】
請求項１〜請求項７いずれかの（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法によって得られてなる（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏを用いて形成されてなる薄膜を有する半導体素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法、薄膜形成材料、薄膜、並びに半導体素子に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
半導体用ＰやＡｓのドープ原料、砒素ガラス（ＡｓＳＧ）用原料、或いは砒素化合物の中間体として有用な（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏ［ＭはＡｓ又はＰ。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”はアルキル基。］の高純度品を工業的、かつ、大量に製造する手法は未だ聴いたことが無い。
【０００３】
尚、（ＲＯ）３Ｍ＝Ｏの合成法としては下記の方法が知られている。
（１）　（ＲＯ）３Ｍに臭素を作用させる方法。
（２）　Ａｇ３ＭＯ４とヨウ化アルキルとを反応させる方法。
【０００４】
しかしながら、上記（１）の方法では、副生成物が多く生成し、目的物質である（ＲＯ）３Ｍ＝Ｏの収率が非常に悪い。例えば、収率が８〜２５％程度である。この為、高純度な（ＲＯ）３Ｍ＝Ｏを工業的に大量生産するには向いて無い。
【０００５】
又、上記（２）の方法にあっては、用いる原料が非常に高価である為、工業的に大量生産するには不向きである。かつ、収率が３０〜３５％と言ったように低く、この点からも高純度品を工業的に大量生産するには向いて無い。
【０００６】
従って、本発明が解決しようとする課題は、高純度な（ＲＯ）３Ｍ＝Ｏを大量生産できる技術を提供することである。特に、高純度な（ＲＯ）３Ｍ＝Ｏを低廉なコストで大量生産できる技術を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する為の研究を鋭意押し進めて行った結果、（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍにオゾン（オゾンを含んだ酸化剤）を作用させて反応させるのみで（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏを得ることが出来ることを見出すに至った。
【０００８】
しかも、この方法は、副生成物が非常に少なく、しかも蒸留によって副生成物を容易に取り除くことが出来、高純度な（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏを簡単に得ることが出来ることも判った。
【０００９】
上記知見に基づいて本願発明が達成されたものであり、前記の課題は、
（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ［但し、ＭはＡｓ又はＰである。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”は、アルキル基であって、全てが同一でも異なるものでも良い。］とオゾンとを反応させることを特徴とする（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法によって解決される。
【００１０】
特に、（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ［但し、ＭはＡｓ又はＰである。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”は、炭素数１〜２０のアルキル基であって、全てが同一でも異なるものでも良い。］とオゾンとを反応させることを特徴とする（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法によって解決される。
【００１１】
中でも、（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ［但し、ＭはＡｓ又はＰである。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”は、炭素数１〜８のアルキル基であって、全てが同一でも異なるものでも良い。］とオゾンとを反応させることを特徴とする（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法によって解決される。
【００１２】
（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍとオゾンとの反応は不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。そして、反応を溶媒中で行うことも出来、又、溶媒を用いないでも行える。
【００１３】
本発明の方法はかなりの純度の（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏを得ることが出来る。しかし、更に高純度のものを手にしたい場合には、蒸留と言う簡単な手法によって高純度品が得られる。例えば、ガスクロマトグラフィ純度で９９．９％以上の高純度品が得られる。
【００１４】
そして、上記製造方法によって得られてなる（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏを用いて薄膜（Ｐ系薄膜あるいはＡｓ系薄膜）を形成することが出来る。例えば、上記製造方法によって得られてなる（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝ＯをＣＶＤにより輸送・分解させ、Ｍ［ＭはＡｓ又はＰ］をＳｉ系膜中にドープさせてなる薄膜を形成することが出来る。従って、上記製造方法によって得られてなる（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏは薄膜形成材料に用いることが出来る。更には、半導体素子、例えばＬＳＩ素子におけるＰ系薄膜あるいはＡｓ系薄膜、特にＳｉ系膜中にＭをドープさせてなる薄膜として、上記製造方法によって得られてなる（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏを用いて構成することも出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明になる（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏの製造方法は、（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ［但し、ＭはＡｓ又はＰである。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”は、アルキル基であって、全てが同一でも異なるものでも良い。］とオゾンとを反応させる方法である。特に、（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ［但し、ＭはＡｓ又はＰである。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”は、炭素数１〜２０のアルキル基であって、全てが同一でも異なるものでも良い。］とオゾンとを反応させる方法である。中でも、（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ［但し、ＭはＡｓ又はＰである。Ｒ，Ｒ’，Ｒ”は、炭素数１〜８のアルキル基であって、全てが同一でも異なるものでも良い。］とオゾンとを反応させる方法である。用いるオゾンＯ３はオゾン発生器で得られる。尚、このオゾン発生器からの発生ガスは、純粋にオゾンのみが発生するものでも、オゾンと酸素との双方を発生し、オゾンを含む酸素が供給され、（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍとオゾンとが反応するものであっても良い。前記反応は不活性ガス雰囲気下で行われる。そして、反応は溶媒中で行われたりする。又、溶媒を用いないでも行える。そして、更なる高純度品、例えばガスクロマトグラフィ純度で９９．９％以上の高純度品を得る場合には、蒸留操作を施し、副生成物を除去する。
【００１６】
本発明になる薄膜形成材料、例えば半導体用薄膜形成材料、特にＣＶＤにより半導体用薄膜を形成する為の材料は、上記製造法によって得られた（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏである。
【００１７】
本発明になる薄膜、例えば半導体薄膜（Ｐ系膜またはＡｓ系膜）は、上記製造法によって得られた（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏを用いて形成されたものである。特に、上記の（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ａｓ＝ＯをＣＶＤにより分解させ、ＡｓをＳｉ系膜中にドープさせたものである。
【００１８】
本発明になる半導体素子、例えばＬＳＩ素子は、上記製造法によって得られた（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏ用いて形成されてなる薄膜を有するものである。特に、Ｓｉ系膜中にＡｓをドープさせてなる薄膜を有するものであり、前記ドープ原料として上記製造方法によって得られてなる（ＲＯ）（Ｒ’Ｏ）（Ｒ”Ｏ）Ｍ＝Ｏが用いられたものである。
【００１９】
以下、更に具体的な実施例を挙げて説明する。
【００２０】
【実施例】
［実施例１］
不活性ガス（アルゴンガス）雰囲気下の（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓ１００ｇに、オゾン発生器（Ｏ３発生能力は約３ｇ／時間。尚、本発生器から発生するガスはＯ３，Ｏ２であり、Ｏ３発生量よりもＯ２発生量の方が多い。）で発生した酸素Ｏ２及びオゾンＯ３を吹き込んだ。オゾン等の吹き込み開始後に反応液は発熱したので、反応容器を水冷して反応液の温度を３０℃に保ち、そして８時間に亘ってオゾン発生器からのオゾン等を吹き込んだ。
【００２１】
この後、反応液をガスクロマトグラフィで分析した処、（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓ＝Ｏの純度は９７％であった。
【００２２】
そこで、蒸留を更に行うことによって、純度が９９．９％以上の（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓ＝Ｏを得ることが出来た。この場合の収率は９１％であった。
【００２３】
又、従来方法［（ＲＯ）３Ｍに臭素を作用させる方法］で得る（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓ＝Ｏの製造コストと比べた場合、本発明のコストは１／１０と低廉であった。
【００２４】
［比較例１］
実施例１で用いたオゾン発生器の代わりに酸素発生器（オゾンは発生せず。酸素のみしか発生せず。）を用いて同様に行った。
【００２５】
しかしながら、この場合、反応は起きず、（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓ＝Ｏを得ることは出来なかった。
【００２６】
［実施例２］
実施例１では無溶媒で行ったが、本実施例では炭化水素系の溶媒、例えばオクタン溶媒中に（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓを溶かし、そして溶液中にオゾン発生器で発生したオゾンＯ３等を吹き込んだ以外は実施例１に準じて行った。
【００２７】
本実施例では、純度が９９．９％以上の（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓ＝Ｏを収率が９１％で得ることが出来た。
【００２８】
［実施例３］
実施例１で用いた（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓの代わりに（ＣＨ３Ｏ）３Ａｓを用いて同様に行った。
【００２９】
本実施例では、純度が９９．９％以上の（ＣＨ３Ｏ）３Ａｓ＝Ｏを収率が９０％で得ることが出来た。
【００３０】
［実施例４］
実施例１で用いた（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓの代わりに（Ｃ３Ｈ７Ｏ）３Ａｓを用いて同様に行った。
【００３１】
本実施例では、純度が９９．９％以上の（Ｃ３Ｈ７Ｏ）３Ａｓ＝Ｏを収率が９３％で得ることが出来た。
【００３２】
［実施例５］
実施例１で用いた（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓの代わりに（Ｃ４Ｈ９Ｏ）３Ａｓを用いて同様に行った。
【００３３】
本実施例では、純度が９９．９％以上の（Ｃ４Ｈ９Ｏ）３Ａｓ＝Ｏを収率が８９％で得ることが出来た。
【００３４】
［実施例６］
実施例１で用いた（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓの代わりに（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ｐを用いて同様に行った。
【００３５】
本実施例では、純度が９９．９％以上の（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ｐ＝Ｏを収率が９０％で得ることが出来た。
【００３６】
［実施例７］
実施例１で用いた（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓの代わりに（ＣＨ３Ｏ）３Ｐを用いて同様に行った。
【００３７】
本実施例では、純度が９９．９％以上の（ＣＨ３Ｏ）３Ｐ＝Ｏを収率が９０％で得ることが出来た。
【００３８】
［実施例８］
実施例１で用いた（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓの代わりに（Ｃ３Ｈ７Ｏ）３Ｐを用いて同様に行った。
【００３９】
本実施例では、純度が９９．９％以上の（Ｃ３Ｈ７Ｏ）３Ｐ＝Ｏを収率が９０％で得ることが出来た。
【００４０】
［実施例９］
実施例１で用いた（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓの代わりに（Ｃ４Ｈ９Ｏ）３Ｐを用いて同様に行った。
【００４１】
本実施例では、純度が９９．９％以上の（Ｃ４Ｈ９Ｏ）３Ｐ＝Ｏを収率が８８％で得ることが出来た。
【００４２】
［実施例１０］
実施例１で得られた（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓ＝Ｏを用いてＳｉ−Ａｓ系酸化薄膜をＣＶＤによって作成した。
【００４３】
このようにして得られた薄膜は、従来方法［（ＲＯ）３Ｍに臭素を作用させる方法］で得た（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３Ａｓ＝Ｏを用いてＣＶＤによって作成したＳｉ−Ａｓ系酸化薄膜よりも、膜純度並びに電気特性において格段に優れていた。
【００４４】
従って、このＳｉ−Ａｓ系酸化薄膜（Ｓｉ系膜中にＡｓがドープされてなる酸化薄膜）を持つＬＳＩは高性能なものであることが考えられる。
【００４５】
【発明の効果】
高純度な（ＲＯ）３Ｍ＝Ｏを低廉なコストで大量生産できる。
又、高性能な半導体素子が得られる。