(57)【要約】【課題】特定のイリジウム化合物を用いたイリジウム含有膜の製造方法、およびイリジウム含有膜形成材料を提供する。【解決手段】式［１］【化１】2005256058.tif 000051で表されるイリジウム化合物などを原料として、バブリング法、リキッドインジェクション法などにより供給し、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）、原子層蒸着法（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法：ＡＬＤ法）、スピンコート法などによりイリジウム含有膜を製造する。また式［１］などで表されるイリジウム化合物及び有機溶媒から成るイリジウム含有膜形成材料は、その好適な材料となる。【選択図】    図１
2005256058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式［１］〜［１６］で表されるイリジウム化合物の一種以上を原料として用いることを特徴とする、イリジウム含有膜の製造方法。
【化１】
2005256058.tif 000019
【化２】
2005256058.tif 000020
【化３】
2005256058.tif 000021
【化４】
2005256058.tif 000022
【化５】
2005256058.tif 000023
【化６】
2005256058.tif 000024
【化７】
2005256058.tif 000025
【化８】
2005256058.tif 000026
【化９】
2005256058.tif 000027
【化１０】
2005256058.tif 000028
【化１１】
2005256058.tif 000029
【化１２】
2005256058.tif 000030
【化１３】
2005256058.tif 000031
【化１４】
2005256058.tif 000032
【化１５】
2005256058.tif 000033
【化１６】
2005256058.tif 000034
【請求項２】
式［１］〜［１６］で表されるイリジウム化合物の一種以上及び有機溶媒から成ることを特徴とする、イリジウム含有膜形成材料。
【化１７】
2005256058.tif 000035
【化１８】
2005256058.tif 000036
【化１９】
2005256058.tif 000037
【化２０】
2005256058.tif 000038
【化２１】
2005256058.tif 000039
【化２２】
2005256058.tif 000040
【化２３】
2005256058.tif 000041
【化２４】
2005256058.tif 000042
【化２５】
2005256058.tif 000043
【化２６】
2005256058.tif 000044
【化２７】
2005256058.tif 000045
【化２８】
2005256058.tif 000046
【化２９】
2005256058.tif 000047
【化３０】
2005256058.tif 000048
【化３１】
2005256058.tif 000049
【化３２】
2005256058.tif 000050
【請求項３】
請求項１に記載の製造方法において、請求項２に記載のイリジウム含有膜形成材料を原料とすることを特徴とする、イリジウム含有膜の製造方法。
【請求項４】
請求項１または３に記載の製造方法において、化学気相蒸着法により成膜を行うことを特徴とする、イリジウム含有膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板表面にイリジウム含有膜を形成する材料およびイリジウム含有膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の集積回路は、そのさらなる高集積化、高密度化を可能にするため、比誘電率の大きい強誘電体材料が盛んに検討されている。具体的にはコンデンサー材料としてＴａ２Ｏ５、あるいはＢＳＴ（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ３）等が検討されており、これらコンデンサーの電極材料としてルテニウム、白金、イリジウム等の貴金属薄膜、またはこれらの貴金属の酸化物薄膜が必要となる。特にイリジウムおよびイリジウム酸化物は今後の電極材料の中心になると注目されている。イリジウムおよびイリジウム酸化物薄膜の製造方法としては、スパッタリング法、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）が用いられている。特に、ＣＶＤ法は均一な皮膜を製造しやすい上にステップカバレッジ（段差被覆能）に優れることから、近年の回路、電子部材に対するより一層の高密度化に対応できる為に今後の薄膜電極製造プロセスの主流になるものと考えられている。
【０００３】
このＣＶＤ法を用いて薄膜を形成させるための原料物質としては金属化合物の中でも融点が低く取り扱い性が容易である有機金属化合物が適している。従来、イリジウム含有膜を析出させる為のイリジウム含有膜形成材料としては、トリス（ジピバロイルメタナート）イリジウムやトリス（アセチルアセトナート）イリジウムやシクロペンタジエニル（１，５−オクタジエン）イリジウムなどが検討されている。これらのイリジウム含有膜形成材料は大気中の安定性が高く、毒性も無いことからＣＶＤ原料としての適性を有するものの、常温では固体であり、原料の気化および基板への輸送が困難になるという問題点があった。またイリジウム酸化物膜が生成しにくいという問題点も抱えていた。
【０００４】
一方、シクロヘキサジエンとシクロペンタジエニル基を配位子として有するイリジウム化合物の報告例として（１，３−シクロヘキサジエン）（シクロペンタジエニル）イリジウムの合成例（例えば非特許文献１参照）や、（１，３−ブタジエン）（シクロペンタジエニル）イリジウムの合成例（例えば非特許文献２参照）があるが、いずれも室温で固体の化合物であり、そのままＣＶＤ材料として用いるには不適なものであった。
【０００５】
【非特許文献１】Ｂ．Ｆ．Ｇ．Ｊｏｈｏｎｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ，Ｊ．Ｃ．Ｓ．Ｄａｌｔｏｎ，（１９４２）２０８４
【０００６】
【非特許文献２】Ｌ．Ａ．Ｏｒｏ，Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，２１（１９７７）Ｌ６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記技術上の問題点に鑑みてなされたものであり、特定のイリジウム化合物を用いたイリジウム含有膜の製造方法、およびイリジウム含有膜形成材料を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは先の課題を解決すべく検討を重ねた結果、本発明に到達した。即ち本発明は、式［１］〜［１６］で表されるイリジウム化合物の一種以上を原料として用いることを特徴とする、イリジウム含有膜の製造方法である。
【０００９】
【化１】
2005256058.tif 000003
【００１０】
【化２】
2005256058.tif 000004
【００１１】
【化３】
2005256058.tif 000005
【００１２】
【化４】
2005256058.tif 000006
【００１３】
【化５】
2005256058.tif 000007
【００１４】
【化６】
2005256058.tif 000008
【００１５】
【化７】
2005256058.tif 000009
【００１６】
【化８】
2005256058.tif 000010
【００１７】
【化９】
2005256058.tif 000011
【００１８】
【化１０】
2005256058.tif 000012
【００１９】
【化１１】
2005256058.tif 000013
【００２０】
【化１２】
2005256058.tif 000014
【００２１】
【化１３】
2005256058.tif 000015
【００２２】
【化１４】
2005256058.tif 000016
【００２３】
【化１５】
2005256058.tif 000017
【００２４】
【化１６】
2005256058.tif 000018
また本発明は、式［１］〜［１６］で表されるイリジウム化合物の一種以上及び有機溶媒から成ることを特徴とする、イリジウム含有膜形成材料である。以下に本発明を更に詳細に説明する。
【００２５】
本発明において「イリジウム含有膜」とは、例えば金属イリジウム膜、イリジウム酸化物膜など、イリジウムを含有する膜を意味する。
【００２６】
本発明において、式［１］〜［１６］で表されるイリジウム化合物の一種以上を原料としてイリジウム含有膜を製造する場合、その方法には特に限定はないが、式［１］〜［１６］で表されるイリジウム化合物の一種以上及び有機溶媒から成るイリジウム含有膜形成材料を用いることが好ましい。このイリジウム含有膜形成材料の濃度は特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜調整すればよい。また必要に応じて他の有機金属化合物や、保存剤、安定剤などの添加剤などを含んでいてもよい。
【００２７】
ここで用いられる「有機溶媒」としては、原料のイリジウム化合物を溶解し、かつ揮発性のものであれば特に限定はなく、たとえばメタノール、エタノール、プロパノール、２−プロパノール、ブタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ターシャリーブチル、酢酸イソアミル等のエステル類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類、ジエチルエーテル、グライム、ジグライム、トリグライム、ターシャリーブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類をあげることができ、これらの群から選ばれる一種以上のものが用いられる。好ましくは、ヘキサン、シクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどであり、更に好ましくはエチルシクロヘキサンである。
【００２８】
またイリジウム含有膜を製造する方法については特に限定はないが、例えば上記のイリジウム含有膜形成材料を基板上につける工程と、基板上につけた上述のイリジウム含有膜形成材料を分解して、イリジウム含有膜を製造する工程とを具備するものである。
【００２９】
イリジウム含有膜形成材料を基板上に付ける工程は特に限定しないが、イリジウム含有膜形成材料に対して気化操作を施した場合、イリジウム化合物を有機溶媒と共に、あるいは有機溶媒とは別に気化させ、イリジウム含有膜形成材料を安定に輸送できる方法が好ましく、例えばバブリング法を用いても良いし、リキッドインジェクション法を用いても良いが、リキッドインジェクション法がより好ましい。イリジウム含有膜を形成する工程も特に限定しないが、例えばＣＶＤ法を用いてもよく、原子層蒸着法（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法：ＡＬＤ法）を用いても良く、またスピンコート法を用いても良い。
【００３０】
本発明で用いられる式［１］〜［１６］で表されるイリジウム化合物の中でも、好ましくは式［１］〜［５］で表されるものであり、更に好ましくは式［１］で表される（１，３−シクロヘキサジエン）（シクロペンタジエニル）イリジウムである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の製造方法により、成膜特性に優れた固体のイリジウム化合物を原料としてイリジウム含有膜を製造することができる。また本発明のイリジウム含有膜形成材料を用いることにより、イリジウム化合物を定量的に反応槽に供給し、成膜を効率的に行うことができる。
【実施例】
【００３２】
次に本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこの実施例によって限定されるものではない。
【００３３】
実施例１＜（１，３−シクロヘキサジエン）（シクロペンタジエニル）イリジウム／エチルシクロヘキサン溶液を用いたイリジウム膜の成膜＞
図１に示す装置を用いた。原料容器４には０．５Ｍ（１，３−シクロヘキサジエン）（シクロペンタジエニル）イリジウム／エチルシクロヘキサン溶液を入れた。反応ガス１として酸素をマスフローコントローラー５で１００ｓｃｃｍに調節して流し、キャリアガス２として窒素をマスフローコントローラー６で５０ｓｃｃｍに調節して流した。気化器８は２００℃に加熱されており、流速０．１ｃｍ３／ｍｉｎで溶液を流した。基板１０にはＳｉＯ２／Ｓｉ基板を用い、基板温度は３５０℃、反応槽９における成膜圧力は２Ｔｏｒｒに設定した。
【００３４】
上記条件下において（１，３−シクロヘキサジエン）（シクロペンタジエニル）イリジウム／エチルシクロヘキサン溶液を液体流量制御装置７により制御輸送し、（１，３−シクロヘキサジエン）（シクロペンタジエニル）イリジウムとエチルシクロヘキサンとをともに気化器により気化させ、そしてＳｉＯ２／Ｓｉ基板上にイリジウム含有膜を１０分間形成させた。この膜は金属イリジウム膜であり、厚さは５００ｎｍであった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１で使用した装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１．反応ガス（Ｏ２）
２．キャリアガス（Ｎ２）
３．圧送ガス（Ｎ２）
４．原料容器
５．マスフローコントローラー
６．マスフローコントローラー
７．液体流量制御装置
８．気化器
９．反応槽
１０．基板
１１．真空ポンプ
【図１】
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