特許 6267800 新規なシクロジシラザン誘導体およびその製造方法、並びにそれを用いたシリコン含有薄膜

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6267800

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】新規なシクロジシラザン誘導体およびその製造方法、並びにそれを用いたシリコン含有薄膜

(51)【国際特許分類】

   C07F 7/21 20060101AFI20180115BHJP

   C23C 16/42 20060101ALI20180115BHJP

   H01L 21/316 20060101ALI20180115BHJP

   H01L 21/318 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   C07F7/21CSP

   C23C16/42

   H01L21/316 X

   H01L21/318 B

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-545305(P2016-545305)

(86)(22)【出願日】2015年1月8日

(65)【公表番号】特表2017-507908(P2017-507908A)

(43)【公表日】2017年3月23日

(86)【国際出願番号】KR2015000189

(87)【国際公開番号】WO2015105350

(87)【国際公開日】20150716

【審査請求日】2016年9月2日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0002202

(32)【優先日】2014年1月8日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】514145604

【氏名又は名称】ディーエヌエフ カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＤＮＦ Ｃｏ． Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100185269

【弁理士】

【氏名又は名称】小菅 一弘

(74)【代理人】

【識別番号】100202577

【弁理士】

【氏名又は名称】林 浩

(72)【発明者】

【氏名】ジャン セ ジン

(72)【発明者】

【氏名】ヤン ビョン−イル

(72)【発明者】

【氏名】キム スン ギ

(72)【発明者】

【氏名】キム ジョン ヒュン

(72)【発明者】

【氏名】キム ド ヨン

(72)【発明者】

【氏名】イ サン−ド

(72)【発明者】

【氏名】ソク ジャン ヒョン

(72)【発明者】

【氏名】イ サン イック

(72)【発明者】

【氏名】キム ミョン ウン

【審査官】 福山 則明

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０２６４６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０６７３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０９２５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第１９９２／０１７５２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 Journal of Molecular Structure (Theochem)，１９９９年，Vol. 487，pp. 241-250

【文献】 Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions，１９９８年，pp. 2953-2954

【文献】 Journal of Organometallic Chemistry，２０１３年，Vol. 732，pp. 58-91

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０７Ｆ ７／２１

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

ＣＡＳＲＥＡＣＴ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記化学式１で表されるシクロジシラザン誘導体。
［化学式１］

【化1】

（前記化学式１中、
Ｒ^１〜Ｒ^３は、互いに独立して、水素、ハロゲン、（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであり、
Ｒ^４は、Ｃ３アルキルまたはＣ３アルケニルである。）

【請求項2】

下記化合物から選択されるものである、請求項１に記載のシクロジシラザン誘導体。

【化2】

【請求項3】

下記化学式２で表されるシラン誘導体と下記化学式３で表されるアミン誘導体とを反応させることで、下記化学式４で表されるジアミノシラン誘導体を製造するステップと、
（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルリチウムの存在下で、下記化学式４で表されるジアミノシラン誘導体と化学式５で表されるシラン誘導体とを環化反応させることで、下記化学式１で表されるシクロジシラザン誘導体を製造するステップと、を含む、下記化学式１で表されるシクロジシラザン誘導体の製造方法。
［化学式１］

【化3】

［化学式２］

【化4】

［化学式３］

【化5】

［化学式４］

【化6】

［化学式５］

【化7】

（前記化学式１〜５中、
Ｒ^１〜Ｒ^３は、互いに独立して、水素、ハロゲン、（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであり、
Ｒ^４は、Ｃ３アルキルまたはＣ３アルケニルであり、Ｘはハロゲンである。）

【請求項4】

前記化学式４で表されるジアミノシラン誘導体を製造するステップは、下記化学式１０で表される塩基または（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルリチウムの存在下で行われることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
［化学式１０］
Ｎ（Ｒ^６）（Ｒ^７）（Ｒ^８）
（前記化学式１０中、Ｒ^６〜Ｒ^８は、互いに独立して、（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルである。）

【請求項5】

請求項１または２に記載のシクロジシラザン誘導体を含むシリコン含有薄膜蒸着用組成物。

【請求項6】

請求項１または２に記載のシクロジシラザン誘導体を用いてシリコン含有薄膜を製造する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、新規なシクロジシラザン誘導体およびその製造方法、並びにシクロジシラザン誘導体を用いたシリコン含有薄膜に関し、より詳細には、熱的安定性および高い揮発性を有し、常温および取り扱いが容易な圧力下で液体形態である新規なシクロジシラザン誘導体およびその製造方法、並びにそれを用いたシリコン含有薄膜に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体分野において、シリコン含有薄膜は、様々な蒸着工程によりシリコン（ｓｉｌｉｃｏｎ）膜、シリコン酸化（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ）膜、シリコン窒化（ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）膜、シリコン炭窒化（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｅ）膜、およびシリコンオキシ窒化（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）膜等の種々の形態の薄膜に製造されており、その応用分野が広い。

【0003】

特に、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜は、非常に優れた遮断特性および耐酸化性を有するため、装置の製作において絶縁膜、拡散防止膜、ハードマスク、エッチング停止層、シード層、スペーサー、トレンチアイソレーション、金属間誘電物質および保護膜層として機能する。

【0004】

近年、多結晶シリコン薄膜を薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）、太陽電池等に利用しており、その応用分野が益々多様になっている。

【0005】

シリコンが含有された薄膜を製造するための代表的な公知技術としては、混合されたガス形態のシリコン前駆体と反応ガスとが反応して基板の表面に膜を形成したり、表面上に直接的に反応して膜を形成したりする有機金属化学気相蒸着法（ＭＯＣＶＤ）、ガス形態のシリコン前駆体が基板の表面に物理的または化学的に吸着された後、反応ガスを順に投入することで膜を形成する原子層蒸着法（ＡＬＤ）が挙げられる。また、これを応用した低圧化学気相蒸着法（ＬＰＣＶＤ）、および低温で蒸着可能なプラズマを用いたプラズマ強化化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）とプラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）等、様々な薄膜製造技術が次世代の半導体およびディスプレイ素子の製造工程に適用され、超微細パターンの形成、およびナノ単位の厚さを有し、均一で且つ優れた特性を有する極薄膜の蒸着に用いられている。

【0006】

韓国公開特許第２００７‐００５５８９８号に開示されているように、シリコン含有薄膜を形成するために用いられる前駆体は、シラン、シラン塩化物、アミノシラン、およびアルコキシシラン形態の化合物が代表的であり、具体的な例としては、ジクロロシラン（ｄｉｃｈｌｒｏｒｏｓｉｌａｎｅ：ＳｉＨ_２Ｃｌ_２）およびヘキサクロロジシラン（ｈｅｘａｃｈｌｏｒｏｄｉｓｉｌａｎｅ：Ｃｌ_３ＳｉＳｉＣｌ_３）等のシラン塩化物形態の化合物、トリシリルアミン（ｔｒｉｓｉｌｙｌａｍｉｎｅ：Ｎ（ＳｉＨ_３）_３）、ビスジエチルアミノシラン（ｂｉｓ‐ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｉｌａｎｅ：Ｈ_２Ｓｉ（Ｎ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_２）_２）、およびジイソプロピルアミノシラン（ｄｉ‐ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｍｉｎｏｓｉｌａｎｅ：Ｈ_３ＳｉＮ（ｉ‐Ｃ_３Ｈ_７）_２）等が挙げられ、半導体やディスプレイの量産に用いられている。

【0007】

しかし、素子の超高集積化に起因する素子の微細化、アスペクト比の増加、および素子材料の多様化により、均一で且つ薄い厚さを有し、電気的特性に優れた超微細薄膜を所望の低温で形成する技術が要求されており、従来のシリコン前駆体を用いた６００℃以上の高温工程、ステップカバレッジ、エッチング特性、薄膜の物理的および電気的特性が問題となっている。したがって、さらに優れた新規なシリコン前駆体の開発が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】韓国公開特許第２００７‐００５５８９８号公報

【特許文献2】米国公開特許ＵＳ２００４‐００９６５８２Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、新規なシクロジシラザン誘導体を提供することにある。

【0010】

また、本発明の別の目的は、薄膜蒸着用前駆体化合物である新規なシクロジシラザン誘導体を提供することにある。

【0011】

さらに、本発明の別の目的は、シクロジシラザン誘導体の製造方法を提供することにある。

【0012】

また、本発明の別の目的は、本発明のシクロジシラザン誘導体を含むシリコン含有薄膜蒸着用組成物、本発明のシクロジシラザン誘導体を用いてシリコン含有薄膜を製造する方法、および本発明のシクロジシラザン誘導体を含んで製造されるシリコン含有薄膜を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、低温でも優れた凝集力、高い蒸着率、優れた物理的および電気的特性を有するシリコン薄膜を形成することができる新規なシクロジシラザン誘導体を提供する。

【0014】

本発明の新規なシクロジシラザン誘導体は、下記化学式１で表される。

【0015】

［化学式１］

【化1】

【0016】

前記化学式１中、
Ｒ^１〜Ｒ^３は、互いに独立して、水素、ハロゲン、（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであり、
Ｒ^４は、水素、（Ｃ１‐Ｃ３）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルである。

【0017】

本発明のシクロジシラザン誘導体は、常温および常圧下で液体状態の化合物であって、優れた揮発性を有するため、薄膜の形成が容易である。また、Ｓｉ‐Ｎ結合を有する安定した四角環状の化合物であり、置換基による化合物の対称性と非対称性を調節することで反応性を調節することができる利点を有する。また、四角環状の分子構造により、本発明のシクロジシラザン誘導体は、高い熱的安定性および低い活性化エネルギーを有するため、優れた反応性を有し、非揮発性の副生成物を生成しないため、高い純度のシリコン含有薄膜を容易に形成することができる。

【0018】

本発明の一実施形態による前記化学式１で表されるシクロジシラザン誘導体は、高い熱的安定性および反応性、高い純度の薄膜を形成するという点で、前記化学式１中の前記Ｒ^１〜Ｒ^３が、互いに独立して、水素、ハロゲン、（Ｃ１‐Ｃ３）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ３）アルケニルであり、Ｒ^４が（Ｃ１‐Ｃ３）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ３）アルケニルであることが好ましく、前記Ｒ^１〜Ｒ^３が、互いに独立して、水素、ハロゲン、メチルまたはエテニルであり、Ｒ^４がイソプロピルまたはイソプロペニルであることがより好ましい。

【0019】

本発明の一実施形態による前記化学式１のシクロジシラザン誘導体は、下記化合物から選択されることができるが、これに限定されるものではない。

【0020】

【化2】

【0021】

本発明に記載の「アルキル」は、直鎖または分枝鎖の両方の形態を含む。

【0022】

また、本発明の前記化学式１で表されるシクロジシラザン誘導体は、好ましくは、シリコン含有薄膜蒸着用前駆体化合物であることができる。

【0023】

また、本発明は、化学式１で表されるシクロジシラザン誘導体の製造方法を提供する。

【0024】

本発明のシクロジシラザン誘導体の製造方法は、下記化学式２で表されるシラン誘導体と下記化学式３で表されるアミン誘導体とを反応させることで、下記化学式４で表されるジアミノシラン誘導体を製造するステップと、（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルリチウムの存在下で、下記化学式４で表されるジアミノシラン誘導体と化学式５で表されるシラン誘導体とを分子内環化反応させることで、下記化学式１で表されるシクロジシラザン誘導体を製造するステップと、を含む。

【0025】

［化学式１］

【化3】

【0026】

［化学式２］

【化4】

【0027】

［化学式３］

【化5】

【0028】

［化学式４］

【化6】

【0029】

［化学式５］

【化7】

【0030】

前記化学式１〜５中、
Ｒ^１〜Ｒ^３は、互いに独立して、水素、ハロゲン、（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであり、
Ｒ^４は、水素、（Ｃ１‐Ｃ３）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであり、Ｘはハロゲンである。

【0031】

本発明の一実施形態において、前記化学式４で表されるジアミノシラン誘導体を製造するステップは、下記化学式１０で表される塩基または（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルリチウムの存在下で行われることができる。

【0032】

［化学式１０］
Ｎ（Ｒ^６）（Ｒ^７）（Ｒ^８）

【0033】

前記化学式１０中、Ｒ^６〜Ｒ^８は、互いに独立して、（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルである。

【0034】

本発明のシクロジシラザン誘導体の他の製造方法は、下記化学式１‐１で表されるハロシクロジシラザン誘導体と金属水素化物または下記化学式８で表されるアルカリ金属誘導体とを反応させることで、下記化学式１‐２で表されるシクロジシラザン誘導体を製造するステップを含む。

【0035】

［化学式１‐２］

【化8】

【0036】

［化学式１‐１］

【化9】

【0037】

［化学式８］

【化10】

【0038】

前記化学式１‐１、１‐２、および８中、
Ｍはアルカリ金属であり；
Ｒ^１０は、互いに独立して、水素または（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルであり；
Ｒ^１〜Ｒ^３の少なくとも１つはハロゲンであり、残りは、水素、ハロゲン、（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであり；
Ｒ^４は、水素、（Ｃ１‐Ｃ３）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであり；
Ｒ^１ａ〜Ｒ^３ａの少なくとも１つは水素であり、残りは、水素、（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであって、Ｒ^１がハロゲンであるとＲ^１ａは水素であり、Ｒ^２がハロゲンであるとＲ^２ａは水素であり、Ｒ^３がハロゲンであるとＲ^３ａは水素である。

【0039】

本発明のシクロジシラザン誘導体のまた他の製造方法は、下記化学式２で表されるシラン誘導体と下記化学式３で表されるアミン誘導体とを反応させることで、下記化学式６で表されるアミノシラン誘導体を製造するステップと、（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルリチウムの存在下で、下記化学式６で表されるアミノシラン誘導体を分子内環化反応させることで、下記化学式７で表されるハロシクロジシラザン誘導体を製造するステップと、下記化学式７で表されるハロシクロジシラザン誘導体と金属水素化物または下記化学式８で表されるアルカリ金属誘導体とを反応させることで、下記化学式９で表されるシクロジシラザン誘導体を製造するステップと、を含む。

【0040】

［化学式２］

【化11】

【0041】

［化学式３］

【化12】

【0042】

［化学式６］

【化13】

【0043】

［化学式７］

【化14】

【0044】

［化学式８］

【化15】

【0045】

［化学式９］

【化16】

【0046】

前記化学式２、３、および６〜９中、
Ｒ^１はハロゲンであり；
Ｒ^２は、水素、ハロゲン、（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであり；
Ｒ^４は、水素、（Ｃ１‐Ｃ３）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであり；
Ｘはハロゲンであり；
Ｍはアルカリ金属であり；
Ｒ^１０は、水素または（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルであり；
Ｒ^１ａは水素であり、
Ｒ^２が水素またはハロゲンであると、Ｒ^２ａは水素であり、
Ｒ^２が（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルであると、Ｒ^２ａは（Ｃ１‐Ｃ５）アルキルまたは（Ｃ２‐Ｃ５）アルケニルである。

【0047】

本発明の一実施形態において、前記化学式６のアミノシラン誘導体を製造するステップは、下記化学式１０で表される塩基または（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルリチウムの存在下で行われることができる。

【0048】

［化学式１０］
Ｎ（Ｒ^６）（Ｒ^７）（Ｒ^８）

【0049】

前記化学式１０中、Ｒ^６〜Ｒ^８は、互いに独立して、（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルである。

【0050】

本発明の一実施形態による（Ｃ１‐Ｃ７）アルキルリチウムは、炭素数１〜７のアルキルにリチウムが結合された化合物であり、例えば、メチルリチウム、ｎ‐ブチルリチウム等が挙げられ、好ましくはｎ‐ブチルリチウムであることができる。

【0051】

本発明の一実施形態による金属水素化物は、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨおよびＬｉＡｌＨ_４からなる群から選択される１つまたは２つ以上の混合物であることができる。

【0052】

本発明の製造方法で用いられる溶媒は、通常の有機溶媒のうち出発物質と反応しない溶媒であれば限定されず、例えば、ノルマルヘキサン（ｎ‐Ｈｅｘａｎｅ）、シクロヘキサン（Ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ）、ノルマルペンタン（ｎ‐Ｐｅｎｔａｎｅ）、ジエチルエーテル（ｄｉｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、トルエン（Ｔｏｌｕｅｎｅ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジクロロメタン（ＤＣＭ）、卜リクロロメタン（クロロホルム）からなる群から選択される１種以上であることができる。

【0053】

本発明の製造方法における反応温度は、通常の有機合成で用いられる温度であれば限定されないが、反応時間、反応物質、および出発物質の量によって変わり得て、ＮＭＲおよびＧＣ等により出発物質が完全に消耗されたことを確認してから反応を完了させる必要がある。反応が完了すると、濾過後、減圧下の単蒸留により溶媒を除去させた後、分別蒸留または減圧蒸留等の通常の方法により目的物を分離精製してもよい。

【0054】

また、本発明は、本発明のシクロジシラザン誘導体を含むシリコン含有薄膜蒸着用組成物を提供する。

【0055】

本発明のシリコン含有薄膜蒸着用組成物は、本発明のシクロジシラザン誘導体を薄膜蒸着用前駆体として含有し、組成物中の本発明のシクロジシラザン誘導体の含量は、薄膜の成膜条件または薄膜の厚さ、特性等を考慮して、当業者が認識できる範囲内とすることができる。

【0056】

また、本発明は、本発明のシクロジシラザン誘導体を用いてシリコン含有薄膜を製造する方法を提供する。

【0057】

また、本発明は、本発明のシクロジシラザン誘導体を含んで製造されたシリコン含有薄膜を提供する。

【0058】

本発明のシリコン含有薄膜は通常の方法により製造されることができ、例えば、有機金属化学気相蒸着法（ＭＯＣＶＤ）、原子層蒸着法（ＡＬＤ）、低圧化学気相蒸着法（ＬＰＣＶＤ）、プラズマ強化化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）、またはプラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）等が挙げられる。

【0059】

本発明のシクロジシラザン誘導体が低い活性化エネルギおよび高い反応性を有し、非揮発性の副生成物の生成が殆どないため、本発明のシクロジシラザン誘導体を前駆体として用いて製造されたシリコン含有薄膜は、高い純度および優れた物理的、電気的特性を有する。

【発明の効果】

【0060】

本発明のシクロジシラザン誘導体は、優れた熱的安定性および高い反応性を有するため、前記シクロジシラザン誘導体を前駆体として用いて製造されたシリコン含有薄膜は、高い純度および非常に優れた物理的、電気的特性を有する。

【0061】

また、本発明のシクロジシラザン誘導体は、シリコン含量が高く、常温および常圧で液体状態で存在するため保管および取り扱いが容易であり、高い揮発性および高い反応性を有して蒸着が速く且つ容易であり、優れた凝集力と優れたステップカバレッジを有する薄膜の蒸着が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0062】

【図1】実施例１で製造した１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザンの熱重量分析の結果である。

【図2】実施例１で製造した１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザンの蒸気圧測定の結果である。

【図3】実施例６で製造した１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザンの熱重量分析の結果である。

【図4】実施例６で製造した１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザンの蒸気圧測定の結果である。

【図5】実施例７および比較例１で実施したシリコン含有薄膜の蒸着方法を示した図面である。

【図6】実施例７で実施したシリコン含有薄膜のステップカバレッジを透過型電子顕微鏡を用いて分析した結果である。

【図7】実施例７および比較例１で実施したシリコン含有薄膜の赤外分光分析の結果である。

【図8】実施例７で実施したシリコン含有薄膜のオージェ電子分光分析の結果である。

【図9】実施例７および比較例１で実施したシリコン含有薄膜のエッチング速度をエリプソメータを用いて分析した結果である。

【図10】実施例８で実施したシリコン含有薄膜の蒸着方法を示した図面である。

【図11】実施例８で実施したシリコン含有薄膜の赤外分光分析の結果である。

【発明を実施するための形態】

【0063】

以下の全ての化合物に係る実施例は、グローブボックスまたはシュレンクフラスコを用いて、無水および不活性雰囲気下で行った。また、その生成物は、プロトン核磁気共鳴分光法（^１Ｈ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ；ＮＭＲ、４００ＭＨｚ Ｕｌｔｒａｓｈｉｅｌｄ、Ｂｕｒｕｋｅｒ）、熱重量分析法（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ；ＴＧＡ、Ｌ８１‐ＩＩ、ＬＩＮＳＥＩＳ）、及びガスクロマトグラフィー（ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；ＧＣ、７８９０Ａ、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）により分析し、蒸着した薄膜の厚さは、エリプソメータ（Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ、Ｍ２０００Ｄ、Ｗｏｏｌｌａｍ）で測定し、赤外分光法（ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、ＩＦＳ６６Ｖ／Ｓ＆Ｈｙｐｅｒｉｏｎ ３０００、Ｂｒｕｋｅｒ Ｏｐｔｉｋｓ）およびオージェ電子分光器（Ｍｉｃｒｏｌａｂ ３５０、Ｔｈｅｒｍｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ）を用いて膜の成分を分析した。

【0064】

［実施例１］１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザンの合成
１）１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジクロロジメチルシクロジシラザンの合成
無水および不活性雰囲気下で火炎乾燥された２０００ｍＬのシュレンクフラスコに、卜リクロロ（メチル）シラン（ＣＨ_３ＳｉＣｌ_３）１２７ｇ（０．８６ｍｏｌ）および有機溶媒ｎ‐ヘキサン１２００ｍｌを入れて撹拌しながら、イソプロピルアミン（Ｈ_２ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）１０１．７ｇ（１．７２ｍｏｌ）を−１０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に常温に昇温し、常温で３時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、回収されたジクロロ（メチル）（イソプロピルアミノ）シラン（Ｃｌ_２ＣＨ_３ＳｉＮＨＣＨ（ＣＨ_３）_２）に有機溶媒ｎ‐ヘキサン２００ｍｌを入れて撹拌しながら、１．７Ｍ濃度のｔ‐ブチルリチウム（ｔ‐Ｃ_４Ｈ_９Ｌｉ）ヘキサン（Ｃ_６Ｈ_１４）溶液３６７．０ｇ（０．９０ｍｏｌ）を４０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に６５℃に昇温し、１２時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、減圧蒸留により１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジクロロジメチルシクロジシラザン（（ＣｌＣＨ_３ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）_２）８１．４ｇ（０．３０ｍｏｌ）を収率７０％で得た。

【0065】

^１Ｈ ＮＭＲ （ｉｎ Ｃ_６Ｄ_６） δ ０．５０， ０．５３（ｓ， ６Ｈ， ｃｓｉ−ＮＳｉ（ＣＨ_３）Ｃｌ， ｔｒａｎｓ−ＮＳｉ（ＣＨ_３）Ｃｌ）， １．０７（ｄ， １２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ３．２７（ｍ， ２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２；沸点１９７℃．

【0066】

２）１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザンの合成
無水および不活性雰囲気下で火炎乾燥された１０００ｍＬのシュレンクフラスコに、前記１）で合成された１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジクロロジメチルシクロジシラザン（（ＣｌＣＨ_３ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）_２）１００ｇ（０．３７ｍｏｌ）および有機溶媒ＴＨＦ２００ｍｌを入れて撹拌しながら、水素化リチウム（ＬｉＨ）７．３３ｇ（０．９２ｍｏｌ）を−１５℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に６５℃に昇温し、１２時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、減圧蒸留により１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザン（（ＨＣＨ_３ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）_２）６０ｇ（０．３ｍｏｌ）を収率８０％で得た。

【0067】

^１Ｈ ＮＭＲ （ｉｎ Ｃ_６Ｄ_６） δ ０．３３（ｍ， ６Ｈ， ＮＳｉＨ（ＣＨ_３））， １．０５（ｍ， １２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ３．２０（ｍ， ２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ５．５２（ｍ， ２Ｈ， ＮＳｉＨ（ＣＨ_３））；沸点１７３〜１７５℃。

【0068】

［実施例２］１，３‐ジイソプロピルシクロジシラザンの合成
１）１，３‐ジイソプロピル‐２，２，４，４‐テトラクロロシクロジシラザンの合成
無水および不活性雰囲気下で火炎乾燥された２０００ｍＬのシュレンクフラスコに、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ_４）１５０ｇ（０．８９ｍｏｌ）および有機溶媒ｎ‐ヘキサン５００ｍｌを入れて撹拌しながら、イソプロピルアミン（Ｈ_２ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）１０４．７６ｇ（１．７７ｍｏｌ）を−１０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に常温に昇温し、常温で３時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、回収された卜リクロロ（イソプロピルアミノ）シラン（Ｃｌ_３ＳｉＮＨＣＨ（ＣＨ_３）_２）に有機溶媒ｎ‐ヘキサン２００ｍｌを入れて撹拌しながら、１．７Ｍ濃度のｔ‐ブチルリチウム（ｔ‐Ｃ_４Ｈ_９Ｌｉ）ヘキサン（Ｃ_６Ｈ_１４）溶液３６８．３８ｇ（０．９０ｍｏｌ）を４０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に６５℃に昇温し、１２時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、減圧蒸留により１，３‐ジイソプロピル‐２，２，４，４‐テトラクロロシクロジシラザン（（Ｃｌ_２ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）_２）１２１．７ｇ（０．３５ｍｏｌ）を収率８８％で得た。

【0069】

^１Ｈ ＮＭＲ （ｉｎ Ｃ_６Ｄ_６） δ １．１０（ｄ， １２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ３．３４（ｍ， ２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）；沸点２１６〜２１７℃。

【0070】

２）１，３‐ジイソプロピルシクロジシラザンの合成
無水および不活性雰囲気下で火炎乾燥された２０００ｍＬのシュレンクフラスコに、前記１）で合成された１，３‐ジイソプロピル‐２，２，４，４‐テトラクロロシクロジシラザン（（Ｃｌ_２ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）_２）８０ｇ（０．２６ｍｏｌ）および有機溶媒ジエチルエーテル４００ｍｌを入れて撹拌しながら、水素化リチウムアルミニウム（ＬｉＡｌＨ_４）１２．３５ｇ（１．５５ｍｏｌ）を−１５℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に６０℃に昇温し、１２時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、減圧蒸留により１，３‐ジイソプロピルシクロジシラザン（（Ｈ_２ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）_２）２６．８ｇ（０．１６ｍｏｌ）を収率６０％で得た。

【0071】

^１Ｈ ＮＭＲ （ｉｎ Ｃ_６Ｄ_６） δ １．１１（ｄ， １２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ３．２３（ｍ， ２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ４．４８（ｓ， ２Ｈ， ＮＳｉＨ）；沸点１５５〜１６０℃。

【0072】

［実施例３］１，３‐ジイソプロピル‐２‐クロロ‐４，４‐ジメチルシクロジシラザンの合成
無水および不活性雰囲気下で火炎乾燥された２０００ｍＬのシュレンクフラスコに、ジクロロジメチルシラン（Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｃｌ_２）２１４ｇ（１．６６ｍｏｌ）および有機溶媒ｎ‐ヘキサン１０００ｍｌを入れて撹拌しながら、イソプロピルアミン（Ｈ_２ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）３９２．１ｇ（６．６３ｍｏｌ）を−１０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に常温に昇温し、常温で３時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、回収されたジ（イソプロピルアミノ）ジメチルシラン（（ＣＨ_３）_２Ｓｉ（ＮＨＣＨ（ＣＨ_３）_２）_２）に有機溶媒ｎ‐ヘキサン３００ｍｌを入れて撹拌しながら、２．５Ｍ濃度のｎ‐ブチルリチウム（ｎ‐Ｃ_４Ｈ_９Ｌｉ）ヘキサン（Ｃ_６Ｈ_１４）溶液１００５．３ｇ（３．３２ｍｏｌ）を−１５℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に２５℃に昇温し、１２時間撹拌した後、卜リクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）２２４．６ｇ（１．６６ｍｏｌ）をゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に６５℃に昇温し、１２時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、減圧蒸留により１，３‐ジイソプロピル‐２‐クロロ‐４，４‐ジメチルシクロジシラザン（（（ＣＨ_３）_２ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）（ＣｌＳｉＨＮＣＨ（ＣＨ_３）_２））２５５．３ｇ（１．０８ｍｏｌ）を収率６５％で得た。

【0073】

^１Ｈ ＮＭＲ （ｉｎ Ｃ_６Ｄ_６） δ ０．１９ ａｎｄ ０．２１ （ｓ， ６Ｈ， ＮＳｉ（ＣＨ_３）_２）， １．０３（ｄ， １２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ３．１７（ｍ， ２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ５．９９（ｓ， １Ｈ， ＮＳｉＨＣｌ）； 沸点１９０℃。

【0074】

［実施例４］１，３‐ジイソプロピル‐２‐クロロ‐４，４‐ジメチルシクロジシラザンの合成
無水および不活性雰囲気下で火炎乾燥された１０００ｍＬのシュレンクフラスコに、ジクロロジメチルシラン（（ＣＨ_３）_２ＳｉＣｌ_２）１０７ｇ（０．８３ｍｏｌ）および有機溶媒ｎ‐ヘキサン４００ｍｌを入れて撹拌しながら、トリエチルアミン（Ｃ_２Ｈ_５）_３Ｎ）１６７．７ｇ（１．６６ｍｏｌ）を−１０℃に維持しながらゆっくりと添加した後、イソプロピルアミン（Ｈ_２ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）９８．０ｇ（１．６５ｍｏｌ）を−１０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に常温に昇温し、常温で３時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、回収されたジ（イソプロピルアミノ）ジメチルシラン（（ＣＨ_３）_２Ｓｉ（ＮＨＣＨ（ＣＨ_３）_２）_２）に有機溶媒ｎ‐ヘキサン２００ｍｌを入れて撹拌しながら、２．５Ｍ濃度のｎ‐ブチルリチウム（ｎ‐Ｃ_４Ｈ_９Ｌｉ）ヘキサン（Ｃ_６Ｈ_１４）溶液３５１．８ｇ（１．１６ｍｏｌ）を−１０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に常温に昇温し、１２時間撹拌した後、卜リクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）２２４．６ｇ（１．６６ｍｏｌ）をゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に６５℃に昇温し、１２時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、減圧蒸留により１，３‐ジイソプロピル‐２‐クロロ‐４，４‐ジメチルシクロジシラザン（（（ＣＨ_３）_２ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）（ＣｌＳｉＨＮＣＨ（ＣＨ_３）_２））２５５．３ｇ（１．０８ｍｏｌ）を収率６５％で得た。

【0075】

^１Ｈ ＮＭＲ （ｉｎ Ｃ_６Ｄ_６） δ ０．１９ ａｎｄ ０．２１ （ｓ， ６Ｈ， ＮＳｉ（ＣＨ_３）_２）， １．０３（ｄ， １２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ３．１７（ｍ， ２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ５．９９（ｓ， １Ｈ， ＮＳｉＨＣｌ）；沸点１９０℃。

【0076】

［実施例５］１，３‐ジイソプロピル‐２‐クロロ‐４，４‐ジメチルシクロジシラザンの合成
無水および不活性雰囲気下で火炎乾燥された１０００ｍＬのシュレンクフラスコに、イソプロピルアミン（Ｈ_２ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）９８．０ｇ（１．６５ｍｏｌ）および有機溶媒ｎ‐ヘキサン４００ｍｌを入れて撹拌しながら、２．５Ｍ濃度のｎ‐ブチルリチウム（ｎ‐Ｃ_４Ｈ_９Ｌｉ）ヘキサン（Ｃ_６Ｈ_１４）溶液５００．４ｇ（１．６５ｍｏｌ）を−１０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に常温に昇温し、常温で３時間撹拌した後、ジクロロジメチルシラン（（ＣＨ_３）_２ＳｉＣｌ_２）１０７ｇ（０．８３ｍｏｌ）を−１０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に常温に昇温し、常温で３時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、回収されたジ（イソプロピルアミノ）ジメチルシラン（（ＣＨ_３）_２Ｓｉ（ＮＨＣＨ（ＣＨ_３）_２）_２）に有機溶媒ｎ‐ヘキサン２００ｍｌを入れて撹拌しながら、２．５Ｍ濃度のｎ‐ブチルリチウム（ｎ‐Ｃ_４Ｈ_９Ｌｉ）ヘキサン（Ｃ_６Ｈ_１４）溶液３５１．８ｇ（１．１６ｍｏｌ）を−１０℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に常温に昇温し、１２時間撹拌した後、卜リクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）２２４．６ｇ（１．６６ｍｏｌ）をゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に６５℃に昇温し、１２時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、減圧蒸留により１，３‐ジイソプロピル‐２‐クロロ‐４，４‐ジメチルシクロジシラザン（（（ＣＨ_３）_２ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）（ＣｌＳｉＨＮＣＨ（ＣＨ_３）_２））１９６．４ｇ（０．８３ｍｏｌ）を収率５０％で得た。

【0077】

^１Ｈ ＮＭＲ （ｉｎ Ｃ_６Ｄ_６） δ ０．１９ ａｎｄ ０．２１ （ｓ， ６Ｈ， ＮＳｉ（ＣＨ_３）_２）， １．０３（ｄ， １２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ３．１７（ｍ， ２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ５．９９（ｓ， １Ｈ， ＮＳｉＨＣｌ）；沸点１９０℃。

【0078】

［実施例６］１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザンの合成
無水および不活性雰囲気下で火炎乾燥された２０００ｍＬのシュレンクフラスコに、前記実施例３で合成された１，３‐ジイソプロピル‐２‐クロロ‐４，４‐ジメチルシクロジシラザン（（（ＣＨ_３）_２ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）（ＣｌＳｉＨＮＣＨ（ＣＨ_３）_２））２００ｇ（０．８４ｍｏｌ）および有機溶媒ＴＨＦ６００ｍｌを入れて撹拌しながら、水素化リチウム（ＬｉＨ）７．４ｇ（０．９３ｍｏｌ）を−１５℃に維持しながらゆっくりと添加した。添加完了後、反応溶液を徐々に６５℃に昇温し、１２時間撹拌した。撹拌が完了した後、反応溶液を濾過し、濾過により得られた白色の固体を除去して濾過液を得た。この濾過液から減圧下で溶媒を除去し、減圧蒸留により１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザン（（（ＣＨ_３）_２ＳｉＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）（ＳｉＨ_２ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２））８５．４６ｇ（０．４２ｍｏｌ）を収率５０％で得た。

【0079】

^１Ｈ ＮＭＲ （ｉｎ Ｃ_６Ｄ_６） δ ０．２６（ｓ， ６Ｈ， ＮＳｉ（ＣＨ_３）_２）， １．０６（ｄ， １２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ３．１８（ｍ， ２Ｈ， Ｓｉ（ＮＣＨ（ＣＨ_３）_２）， ５．５１（ｓ， １Ｈ， ＮＳｉＨ_２）；沸点１７５℃。

【0080】

［実施例７］シクロジシラザン誘導体を用いた、プラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）によるシリコン酸化膜の蒸着
公知のプラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）を用いる通常のプラズマ強化原子層蒸着（ＰＥＡＬＤ）装置でシリコン酸化膜を形成するための組成物として、本発明の実施例１の１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザンと実施例６の１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザンを用いて、成膜評価を行った。反応ガスとしてはプラズマとともに酸素を使用し、不活性気体のアルゴンをパージのために使用した。以下、図５と表１に具体的なシリコン酸化薄膜の蒸着方法を示す。

【0081】

【表1】

【0082】

蒸着した薄膜の厚さをエリプソメータ（Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）で測定し、赤外分光光度計およびオージェ電子分光器を用いてＳｉＯ_２薄膜の形成および前記薄膜の成分を分析した。Ｓｉウエハで５０サイクル進行時に、１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザン（実施例１）の薄膜の厚は７６．９８Åであり、１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザン（実施例６）の薄膜の厚は７８．８４Åであった。そして、Ｓｉパターンウエハで２７３サイクル進行時に、１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザン（実施例１）を含んで製造された薄膜の厚は３１７Åであり、Ｓｉパターンウエハで４０６サイクル進行時に、１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザン（実施例６）を含んで製造された薄膜の厚は４３６Åであった。さらに、ステップカバレッジは９８．１７〜１０１．８９％であって、高い蒸着率および優れたステップカバレッジが求められるシリコン酸化薄膜応用全分野にわたって有用に用いられることができると判断される（図６）。

【0083】

また、図７および図８に示すように、蒸着された全ての薄膜はシリコン酸化膜として形成されており、Ｃ‐Ｈ、Ｓｉ‐ＯＨ等の不純物ピークは観察されなかった（図７）。１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザン（実施例１）を用いて形成された薄膜中の酸素とシリコンとの割合は２．０７：１であり、１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザン（実施例６）を用いて形成された薄膜中の酸素とシリコンとの割合は２．０３：１であり、炭素および窒素の含量は０％であって、高純度のシリコン酸化薄膜が形成されたことを確認することができた（図８）。

【0084】

また、蒸着された薄膜のエッチング速度（ｅｔｃｈ ｒａｔｅ）を緩衝酸化エッチング（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｏｘｉｄｅ ｅｔｃｈ、ＢＯＥ）溶液（３００：１）を用いて確認した。１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザン（実施例１）を用いて蒸着されたシリコン酸化薄膜は０．５８Å／ｓｅｃの速度でエッチングされ、１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザン（実施例６）を用いて蒸着されたシリコン酸化薄膜は０．５９Å／ｓｅｃの速度でエッチングされた。それぞれのサンプルを７５０℃で３０分間熱処理した後、エッチング速度を確認した結果、１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザンの酸化薄膜のエッチング速度は０．４７Å／ｓｅｃ、１，３‐ジイソプロピル‐４，４‐ジメチルシクロジシラザンの酸化薄膜のエッチング速度は０．５４Å／ｓｅｃであって、エッチング速度が減少したことを確認した。比較サンプルとして使用した、１０００℃で蒸着した熱酸化（ｔｈｅｒｍａｌ ｏｘｉｄｅ）薄膜のエッチング速度は０．３０Å／ｓｅｃと確認された（図９）。

【0085】

すなわち、本発明により製造された新規なシクロジシラザン誘導体は、プラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）により高い蒸着率、優れたステップカバレッジおよびエッチング耐性を有する高純度のシリコン酸化薄膜を形成するにおいて、その活用価値が高いことが確認された。

【0086】

［比較例１］公知のアミノシリルアミン化合物を用いた、プラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）によるシリコン酸化膜の蒸着
下記表２に記載のように、公知のアミノシリルアミン化合物を使用したことを除き、実施例７で実施されたことと同一の蒸着条件下で、公知のプラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）を用いて比較例の成膜評価を行った。蒸着した薄膜は、実施例７で実施したことと同一の分析方法および条件により分析して分析結果を得た。以下、図５と表２に具体的なシリコン酸化薄膜の蒸着方法を示す。

【0087】

【表2】

【0088】

蒸着した薄膜の厚さをエリプソメータ（Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）で測定し、赤外分光光度計を用いてＳｉＯ_２薄膜の形成を分析した。Ｓｉウエハで５０サイクル進行時に、薄膜の厚はそれぞれ７２．５Å（前駆体Ａ）と６８．５Å（前駆体Ｂ）であって、実施例７で実施したシクロジシラザン誘導体に比べて低い蒸着率を示し、全ての薄膜はシリコン酸化膜として形成された（図７）。

【0089】

また、蒸着された薄膜のエッチング速度（ｅｔｃｈ ｒａｔｅ）を緩衝酸化エッチング（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｏｘｉｄｅ ｅｔｃｈ、ＢＯＥ）溶液（３００：１）を用いて確認した。前駆体Ａを用いて蒸着されたシリコン酸化薄膜は０．８６Å／ｓｅｃの速度でエッチングされ、前駆体Ｂを用いて蒸着されたシリコン酸化薄膜は０．９４Å／ｓｅｃの速度でエッチングされた。それぞれのサンプルを７５０℃で３０分間熱処理した後、エッチング速度を確認した結果、前駆体Ａの酸化薄膜のエッチング速度は０．６６Å／ｓｅｃであり、前駆体Ｂの酸化薄膜のエッチング速度は０．６９Å／ｓｅｃであって、エッチング速度が減少したことを確認した。比較サンプルとして使用した、１０００℃で蒸着した熱酸化（ｔｈｅｒｍａｌ ｏｘｉｄｅ）薄膜のエッチング速度は０．３０Å／ｓｅｃと確認された（図９）。

【0090】

［実施例８］シクロジシラザン誘導体を用いた、プラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）によるシリコン窒化膜の蒸着
公知のプラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）を用いる通常のプラズマ強化原子層蒸着（ＰＥＡＬＤ）装置でシリコン窒化膜を形成するための組成物として、本発明の実施例１の１，３‐ジイソプロピル‐２，４‐ジメチルシクロジシラザンを用いて、成膜評価を行った。反応ガスとしてはプラズマとともに窒素を使用し、同一の窒素ガスをパージのために使用した。以下、図１０と表３に具体的なシリコン窒化薄膜の蒸着方法を示す。

【0091】

【表3】

【0092】

蒸着した薄膜の厚さをエリプソメータ（Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）で測定し、赤外分光光度計およびオージェ電子分光器を用いてＳｉＮ薄膜の形成および前記薄膜の成分を分析した。薄膜の厚はＳｉウエハで５００サイクル進行時に１５０．７０Åであった。

【0093】

また、図１１に示すように、全ての蒸着された薄膜はシリコン窒化膜として形成されており、少量のＮ‐ＨおよびＳｉ‐Ｈなどの結合が含まれていることが観察された。

【0094】

また、蒸着された薄膜のエッチング速度（ｅｔｃｈ ｒａｔｅ）を緩衝酸化エッチング（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｏｘｉｄｅ ｅｔｃｈ、ＢＯＥ）溶液（３００：１）を用いて確認した。前記蒸着されたシリコン窒化薄膜は０．０５Å／ｓｅｃの速度でエッチングされ、比較サンプルとして使用した、１０００℃で蒸着した熱酸化（ｔｈｅｒｍａｌ ｏｘｉｄｅ）薄膜は０．３４Å／ｓｅｃの速度でエッチングされ、ジクロロシランを用いて７７０℃で低圧化学気相蒸着法（ＬＰＣＶＤ）により蒸着したシリコン窒化薄膜は０．０２Å／ｓｅｃの速度でエッチングされた。

【0095】

すなわち、本発明により製造された新規なシクロジシラザン誘導体は、プラズマ強化原子層蒸着法（ＰＥＡＬＤ）により高い蒸着率および優れたエッチング耐性を有する高純度のシリコン窒化薄膜を形成するにおいて、その活用価値が高いことが確認された。

【産業上の利用可能性】

【0096】

本発明のシクロジシラザン誘導体は、優れた熱的安定性および高い反応性を有するため、前記シクロジシラザン誘導体を前駆体として用いて製造されたシリコン含有薄膜は、高い純度および非常に優れた物理的、電気的特性を有する。

【0097】

また、本発明のシクロジシラザン誘導体は、シリコン含量が高く、常温および常圧で液体状態で存在するため保管および取り扱いが容易であり、高い揮発性および高い反応性を有して、蒸着が速く且つ容易であり、優れた凝集力と優れたステップカバレッジを有する薄膜の蒸着が可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】