[发明专利]包含有机镍化合物的化学沉积用原料及使用该化学沉积用原料的化学沉积法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含有机镍化合物的化学沉积用原料，其用于通过化学沉积法(化学气相沉积法(CVD法)、及原子层沉积法(ADL法))来制造镍薄膜或镍化合物薄膜。具体而言，本发明涉及熔点低、具有气化时不热分解的适度的热稳定性、同时在成膜条件下易于在低温下分解、且能够形成杂质少的镍薄膜的化学沉积用原料。

背景技术

作为可在集成电路中组装的场效应晶体管(FET)的形成材料，使用可制作微细且低电阻的电极的镍(Ni)电极。此外，通过向镍电极中添加铂(Pt)从而提高了热稳定性的镍铂电极也已经实用化了。另一方面，伴随FET的微细化，期望开发出可确保电极表面积的三维结构的立体型电极。对于立体型电极的制造，需要沿着立体形状形成均匀且相同比例的电极薄膜，作为满足所述要求的方法，可利用CVD法等化学气相沉积法。因为镍薄膜或镍化合物薄膜借助CVD法而能够具备适用于立体型电极的阶梯覆盖(阶梯覆盖性)等的成膜特性，所以镍电极具有高的实用性。

在利用CVD法制造镍电极中，作为原料，以往已知多种有机镍化合物。例如，提供了双(环戊二烯基)镍Ni(Cp₂)(非专利文献1)、双(甲基-环戊二烯基)镍Ni(Me-Cp)₂(非专利文献2)、双(乙基-环戊二烯基)镍Ni(Et-Cp)₂(非专利文献3)、(丙烯基)(环戊二烯基)镍Ni(Cp)(C₃H₅)(专利文献1、非专利文献4)，但它们并不具有上述要求性能，即熔点低、具有气化时不热分解的适度的热稳定性、同时在成膜条件下易于在低温下分解、且能够形成杂质少的镍薄膜的特性。

[化学式1]

即，具有两个环戊二烯基的非专利文献1的Ni(Cp₂)熔点高(173℃)且分解温度也高。两个环戊二烯基分别具有一个甲基取代基的非专利文献2的Ni(Me-Cp)₂、以及具有乙基而非甲基的非专利文献3的Ni(Et-Cp)₂虽然熔点低，但在所制作的Ni膜之中混入杂质。此外，与镍配位的环戊二烯基中的一个被具有直链状烯丙基的丙烯基取代了的专利文献1及非专利文献4的Ni(Cp)(C₃H₅)虽然熔点低且具有适于蒸气压高这样的CVD用原料的性质，但发现在由该化合物制作的镍膜之中也存在混入杂质的倾向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：:特开2005-93732号公报

非专利文献

非专利文献1：J.-K.KangandS.-W.Rhee,J.Mater.Res.,2005,15(8),1828。

非专利文献2：M.Ishikawa,T.Kada,H.Machida,Y.OhshitaandA.Ogura,Jpn.J.Appl.Phys.,2004,43(4B),1833。

非专利文献3：S.E.AlexandrovandV.S.Protopopova,J.Nanosci.Nanotechnol.,2011,11(9),8259。

非专利文献4：T.Kada,M.Ishikawa,H.Machida,A.Ogura,Y.OhshitaandK.Soai,J.Cryst.Growth,2005,275,e1115。

发明内容

发明要解决的课题

在这样的背景下，本发明提供这样一种化学沉积用原料，其平衡地具备对于CVD化合物所要求的性能，即，熔点低，气化时不热分解而能够使全部原料气化，同时在成膜条件下易于在低温下分解，且能够稳定形成纯度高的镍薄膜的特性。

解决问题的手段

用于解决上述课题的本发明涉及一种化学沉积用原料，其用于通过化学沉积法制造镍薄膜或镍化合物薄膜，该化学沉积用原料包含由下式表示的有机镍化合物，其中，该有机镍化合物中环戊二烯基(Cp)或其衍生物、以及在环烷基的碳骨架中具有一个烯丙基的环烯基或其衍生物(X)与镍配位。需要说明的是，取代基R₁至R₅是各自独立的值，且彼此相同或不同。

(化学式2)

(式中，X为在环烷基的碳骨架中具有一个烯丙基的环烯基，R₁至R₅为C_nH_2n+1，n＝0至6，且n为整数)。