特許 7168624 薄膜蒸着用組成物、薄膜蒸着用組成物を用いた薄膜の製造方法、薄膜蒸着用組成物から製造された薄膜、および薄膜を含む半導体素子

(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】

(24)【登録日】2022-10-31

(45)【発行日】2022-11-09

(54)【発明の名称】薄膜蒸着用組成物、薄膜蒸着用組成物を用いた薄膜の製造方法、薄膜蒸着用組成物から製造された薄膜、および薄膜を含む半導体素子

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/316 20060101AFI20221101BHJP

   H01L 21/318 20060101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

H01L21/316 X

H01L21/318 B

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020171114

(22)【出願日】2020-10-09

(65)【公開番号】P2021064787

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2020-10-09

(31)【優先権主張番号】10-2019-0125525

(32)【優先日】2019-10-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】金 容 兌

(72)【発明者】

【氏名】呉 釜 根

(72)【発明者】

【氏名】朴 景 鈴

(72)【発明者】

【氏名】成 太 根

(72)【発明者】

【氏名】任 相 均

(72)【発明者】

【氏名】林 雪 熙

(72)【発明者】

【氏名】田 桓 承

【審査官】佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００９／００７４９６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００３０１９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２０３７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－００１３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１４７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２６００２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００２－５２５４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０５３４３３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－１８５９１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３１６

Ｈ０１Ｌ ２１／３１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ストロンチウム、バリウム、またはこれらの組み合わせを含む有機金属化合物、および
下記化学式１で表される少なくとも一つの非共有電子対含有化合物を含む、薄膜蒸着用組成物：

【化1】

上記化学式１中、Ｒ^１～Ｒ^３はそれぞれ独立して置換もしくは非置換の炭素数３～１５のアルキル基であり、
前記非共有電子対含有化合物は、薄膜蒸着用組成物の総重量を基準にして１０重量％～９０重量％で含まれる。

【請求項2】

前記有機金属化合物は、置換もしくは非置換のシクロペンタジエン系リガンド、置換もしくは非置換のβ－ジケトネート系リガンド、置換もしくは非置換のケトイミネート系リガンド、置換もしくは非置換のピロール系リガンド、置換もしくは非置換のイミダゾール系リガンド、置換もしくは非置換のアミジネート系リガンド、置換もしくは非置換のアルコキシド系リガンド、置換もしくは非置換のアミド系リガンド、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の薄膜蒸着用組成物。

【請求項3】

前記有機金属化合物は、下記化学式２で表される、請求項１または２に記載の薄膜蒸着用組成物：

【化2】

上記化学式２中、
Ｍは、ＳｒまたはＢａであり、
Ａは、下記化学式３で表される化合物に由来し、

【化3】

上記化学式３中、
Ｒ^ａ～Ｒ^ｅは、それぞれ独立して、水素原子、または置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基である。

【請求項4】

Ｒ^ａ～Ｒ^ｅのうちの少なくとも一つは、置換もしくは非置換の炭素数３～３０の分枝状アルキル基である、請求項３に記載の薄膜蒸着用組成物。

【請求項5】

前記化学式１中、Ｒ^１～Ｒ^３は互いに同一である、請求項１～４のいずれか１項に記載の薄膜蒸着用組成物。

【請求項6】

Ｒ^１～Ｒ^３は、置換もしくは非置換のペンチル基、置換もしくは非置換のヘキシル基、置換もしくは非置換のヘプチル基、置換もしくは非置換のオクチル基、置換もしくは非置換のノニル基、または置換もしくは非置換のデシル基である、請求項１～５のいずれか１項に記載の薄膜蒸着用組成物。

【請求項7】

前記有機金属化合物（ｍ^１）と前記非共有電子対含有化合物（ｍ^２）のモル当量比（ｍ^２／ｍ^１）が０．１～５である、請求項１～６のいずれか１項に記載の薄膜蒸着用組成物。

【請求項8】

アルゴンガス雰囲気下、１気圧で熱重量分析法（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ；ＴＧＡ）測定時、前記有機金属化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度と、前記非共有電子対含有化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度との差が、９０℃以下である、請求項１～７のいずれか１項に記載の薄膜蒸着用組成物。

【請求項9】

アルゴンガス雰囲気下、１気圧で熱重量分析法（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ）測定時、前記薄膜蒸着用組成物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度は、前記有機金属化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度、および前記非共有電子対含有化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度より低い、請求項１～８のいずれか１項に記載の薄膜蒸着用組成物。

【請求項10】

前記薄膜蒸着用組成物の下記条件によって測定された粘度が５００ｃｐｓ以下である、請求項１～９のいずれか１項に記載の薄膜蒸着用組成物。
［粘度測定条件］
・粘度測定計：ＲＶＤＶ－ＩＩ（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社）
・Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｎｏ．：ＣＰＡ－４０Ｚ
・Ｔｏｒｑｕｅ／ＲＰＭ：２０～８０％ Ｔｏｒｑｕｅ／１～１００ＲＰＭ
・測定温度（ｓａｍｐｌｅ ｃｕｐ温度）：２５℃

【請求項11】

請求項１～１０のうちのいずれか１項による第１薄膜蒸着用組成物を気化させる段階、および
前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階を含む、薄膜の製造方法。

【請求項12】

前記薄膜の製造方法は、第２薄膜蒸着用組成物を気化させる段階、および
前記気化された第２薄膜蒸着用組成物を前記基板上に蒸着させる段階をさらに含み、
前記第２薄膜蒸着用組成物は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、またはこれらの組み合わせを含む第２有機金属化合物を含む、請求項１１に記載の薄膜の製造方法。

【請求項13】

前記気化された第１薄膜蒸着用組成物と前記気化された第２薄膜蒸着用組成物は、基板上に共にまたはそれぞれ独立して蒸着される、請求項１２に記載の薄膜の製造方法。

【請求項14】

前記第１薄膜蒸着用組成物を気化させる段階は、前記第１薄膜蒸着用組成物を３００℃以下の温度で加熱する段階を含む、請求項１１～１３のいずれか１項に記載の薄膜の製造方法。

【請求項15】

前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階は、前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を反応ガスと反応させる段階をさらに含み、
前記反応ガスは、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、酸素（Ｏ_２）、オゾン（Ｏ_３）、プラズマ、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）、アンモニア（ＮＨ_３）またはヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１１～１４のいずれか１項に記載の薄膜の製造方法。

【請求項16】

前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階は、原子層蒸着法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＡＬＤ）または有機金属化学蒸着法（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｔｉｏｎ；ＭＯＣＶＤ）を用いて行われる、請求項１１～１５のいずれか１項に記載の薄膜の製造方法。

【請求項17】

請求項１～１０のうちのいずれか１項による薄膜蒸着用組成物から製造される薄膜。

【請求項18】

請求項１７による薄膜を含む半導体素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

薄膜蒸着用組成物、薄膜蒸着用組成物を用いた薄膜の製造方法、薄膜蒸着用組成物から製造された薄膜、および薄膜を含む半導体素子に関するものである。

【背景技術】

【0002】

最近、半導体産業は、数百ナノメートルの大きさから数～数十ナノメートルの大きさの超微細技術に発展している。このような超微細技術を実現するためには、高い誘電率、および低い電気抵抗を有する薄膜が必須である。

【0003】

しかし、半導体素子の高集積化によって、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）工程などの従来に使用されてきた物理気相蒸着工程（ＰＶＤ）では前記薄膜を形成しにくい。これにより、近来、化学気相蒸着工程（ＣＶＤ）または原子層蒸着工程（ＡＬＤ）で前記薄膜を形成する。

【0004】

化学気相蒸着工程（ＣＶＤ）または原子層蒸着工程（ＡＬＤ）で前記薄膜を均一に形成するためには、気化が容易でありながらも熱的に安定な薄膜蒸着用組成物が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】韓国公開特許２０１９－００８２２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一実施形態は、低粘度であり揮発性に優れた薄膜蒸着用組成物を提供する。

【0007】

他の実施形態は、前記薄膜蒸着用組成物を用いた薄膜の製造方法を提供する。

【0008】

また他の実施形態は、前記薄膜蒸着用組成物から製造された薄膜を提供する。

【0009】

また他の実施形態は、前記薄膜を含む半導体素子を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

一実施形態によれば、ストロンチウム、バリウム、またはこれらの組み合わせを含む有機金属化合物、および下記化学式１で表される少なくとも一つの非共有電子対含有化合物を含む薄膜蒸着用組成物を提供する。

【0011】

【化1】

【0012】

上記化学式１中、Ｒ^１～Ｒ^３はそれぞれ独立して置換もしくは非置換の炭素数３～１５のアルキル基である。

【0013】

前記有機金属化合物は、置換もしくは非置換のシクロペンタジエン系リガンド、置換もしくは非置換のβ－ジケトネート系リガンド、置換もしくは非置換のケトイミネート系リガンド、置換もしくは非置換のピロール系リガンド、置換もしくは非置換のイミダゾール系リガンド、置換もしくは非置換のアミジネート系リガンド、置換もしくは非置換のアルコキシド系リガンド、置換もしくは非置換のアミド系リガンド、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0014】

前記有機金属化合物は、下記化学式２で表すことができる。

【0015】

【化2】

【0016】

上記化学式２中、ＭはＳｒまたはＢａであり、Ａは下記化学式３で表される化合物に由来し、

【0017】

【化3】

【0018】

上記化学式３中、Ｒ^ａ～Ｒ^ｅはそれぞれ独立して、水素原子、または置換もしくは非置換の炭素数１～３０のアルキル基である。

【0019】

Ｒ^ａ～Ｒ^ｅのうちの少なくとも一つは、置換もしくは非置換の炭素数３～３０の分枝状アルキル基であってもよい。

【0020】

前記化学式１中、Ｒ^１～Ｒ^３は互いに同一であってもよい。

【0021】

Ｒ^１～Ｒ^３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のペンチル基、置換もしくは非置換のヘキシル基、置換もしくは非置換のヘプチル基、置換もしくは非置換のオクチル基、置換もしくは非置換のノニル基、または置換もしくは非置換のデシル基であってもよい。

【0022】

前記非共有電子対含有化合物は、薄膜蒸着用組成物の総重量を基準にして１０重量％～９０重量％で含まれてもよい。

【0023】

前記有機金属化合物（ｍ^１）と前記非共有電子対含有化合物（ｍ^２）の当量比（ｍ^２／ｍ^１）が０．１～５であってもよい。

【0024】

Ａｒ（アルゴン）ガス雰囲気下、１気圧で熱重量分析法（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ；ＴＧＡ）測定時、前記有機金属化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度と、前記非共有電子対含有化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度との差が、９０℃以下であってもよい。

【0025】

Ａｒ（アルゴン）ガス雰囲気下、１気圧で熱重量分析法（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ）測定時、前記薄膜蒸着用組成物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度は、前記有機金属化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度、および前記非共有電子対含有化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度より低くてもよい。

【0026】

前記薄膜蒸着用組成物の粘度は５００ｃｐｓ以下であってもよい。

【0027】

前述の薄膜蒸着用組成物は、第１薄膜蒸着用組成物であってもよい。

【0028】

他の実施形態によれば、第１薄膜蒸着用組成物を気化させる段階、および前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階を含む薄膜の製造方法を提供する。

【0029】

前記薄膜の製造方法は、第２薄膜蒸着用組成物を気化させる段階、および前記気化された第２薄膜蒸着用組成物を前記基板上に蒸着させる段階をさらに含み、
前記第２薄膜蒸着用組成物は、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、またはこれらの組み合わせを含む第２有機金属化合物を含むことができる。

【0030】

前記気化された第１薄膜蒸着用組成物と前記気化された第２薄膜蒸着用組成物は、基板上に共にまたはそれぞれ独立して蒸着されてもよい。

【0031】

前記気化された第１薄膜蒸着用組成物と前記気化された第２薄膜蒸着用組成物は、基板上に共にまたは交互に蒸着されてもよい。

【0032】

前記第１薄膜蒸着用組成物を気化させる段階は、前記第１薄膜蒸着用組成物を３００℃以下の温度で加熱する段階を含むことができる。

【0033】

前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階は、前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を反応ガスと反応させる段階をさらに含み、
前記反応ガスは、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、酸素（Ｏ_２）、オゾン（Ｏ_３）、プラズマ、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）、アンモニア（ＮＨ_３）またはヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0034】

前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階は、原子層蒸着法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＡＬＤ）または有機金属化学蒸着法（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＭＯＣＶＤ）を用いて行うことができる。

【0035】

また他の実施形態によれば、一実施形態による薄膜蒸着用組成物から製造される薄膜を提供する。

【0036】

また他の実施形態によれば、一実施形態による薄膜を含む半導体素子を提供する。

【発明の効果】

【0037】

薄膜蒸着用組成物の粘度と揮発性を改善することができ、前記薄膜蒸着用組成物から製造された薄膜を含むことによって電気的特性に対する信頼性の高い半導体素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】実施例１－１～１－７、実施例２－１～２－７および比較例１による薄膜蒸着用組成物で、化学式２－１の有機金属化合物とトリヘプチルアミン、およびトリオクチルアミンの含量による薄膜蒸着用組成物の粘度を示したグラフである。

【図2】実施例１－４、２－４、および比較例２－４による薄膜蒸着用組成物の温度による重量変化率を示すグラフである。

【図3】実施例１－４、実施例２－４、比較例１および比較例２－４による薄膜蒸着用組成物の５００℃で時間による重量変化率を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

【0040】

以下、本明細書で特別な定義がない限り、層、膜、薄膜、領域、板などの部分が他の部分“の上に”または“上に”あるという時、これは他の部分の“真上に”ある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。

【0041】

以下、本明細書で、特別な定義がない限り、“これらの組み合わせ”とは、構成物の混合物、複合体、配位化合物、積層物、合金などを意味する。

【0042】

以下、本明細書で特別な定義がない限り、“置換”とは、水素原子が重水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、－ＮＲＲ’（ここで、ＲおよびＲ’は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数１～３０の飽和または不飽和脂肪族炭化水素基、置換もしくは非置換の炭素数３～３０の飽和または不飽和脂環式炭化水素基、または置換もしくは非置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基である）、－ＳｉＲＲ’Ｒ”（ここで、Ｒ、Ｒ’、およびＲ”は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数１～３０の飽和または不飽和脂肪族炭化水素基、置換もしくは非置換の炭素数３～３０の飽和または不飽和脂環式炭化水素基、または置換もしくは非置換の炭素数６～３０の芳香族炭化水素基である）、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数１～１０のハロアルキル基、炭素数１～１０のアルキルシリル基、炭素数３～３０のシクロアルキル基、炭素数６～３０のアリール基、炭素数１～２０のアルコキシ基、またはこれらの組み合わせで置換されたことを意味する。“非置換”とは、水素原子が他の置換基で置換されず水素原子として残っていることを意味する。

【0043】

本明細書で、“ヘテロ”とは、別途の定義がない限り、一つの官能基内にＮ、Ｏ、ＳおよびＰからなる群より選択されるヘテロ原子を１～３個含有し、残りは炭素であることを意味する。

【0044】

本明細書で“アルキル（ａｌｋｙｌ）基”とは、別途の定義がない限り、線状または分枝状脂肪族炭化水素基を意味する。アルキル基は、いかなる二重結合や三重結合を含んでいない“飽和アルキル（ｓａｔｕｒａｔｅｄ ａｌｋｙｌ）基”であってもよい。前記アルキル基は、炭素数１～２０のアルキル基であってもよい。例えば、前記アルキル基は、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～８のアルキル基、炭素数１～６のアルキル基、または炭素数１～４のアルキル基であってもよい。例えば、炭素数１～４のアルキル基は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、またはｔｅｒｔ－ブチル基であってもよい。

【0045】

本明細書で、“飽和脂肪族炭化水素基”とは、別途の定義がない限り、分子内炭素と炭素原子の間の結合が単一結合からなる炭化水素基を意味する。前記飽和脂肪族炭化水素基は、炭素数１～２０の飽和脂肪族炭化水素基であってもよい。例えば、前記飽和脂肪族炭化水素基は、炭素数１～１０の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数１～８の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数１～６の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数１～４の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数１～２の飽和脂肪族炭化水素基であってもよい。例えば、炭素数１～６の飽和脂肪族炭化水素基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、２，２－ジメチルプロピル基またはｔｅｒｔ－ブチル基であってもよい。

【0046】

本明細書で、“アミン基（アミノ基）”は、第一級アミン基、第二級アミン基、第三級アミン基（アミノ基または置換アミノ基）を意味する。

【0047】

本明細書で、“シリルアミン基（シリルアミノ基）”は一つまたは複数個のシリル基が窒素原子に置換された１次（第一級）～３次（第三級）アミン基（アミノ基または置換アミノ基）を意味し、シリル基内水素原子はハロゲン原子（－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、または－Ｉ）、置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基で置換されていてもよい。

【0048】

本明細書で“有機金属化合物”は金属元素と炭素、酸素、または窒素元素の化学結合を含む化合物であって、ここで、化学結合は共有結合、イオン結合、および配位結合を含むものを意味する。

【0049】

本明細書で“リガンド”は金属イオンの周囲に化学結合する分子またはイオンを意味し、前記分子は有機分子であってもよく、ここで、化学結合は共有結合、イオン結合、および配位結合を含むものを意味する。

【0050】

本明細書で粘度は、下記測定条件で測定されたものを基準とする。

【0051】

［粘度測定条件］
・粘度測定計：ＲＶＤＶ－ＩＩ（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社）
・Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｎｏ．：ＣＰＡ－４０Ｚ
・Ｔｏｒｑｕｅ／ＲＰＭ：２０～８０％ Ｔｏｒｑｕｅ／１～１００ ＲＰＭ
・測定温度（ｓａｍｐｌｅ ｃｕｐ温度）：２５℃。

【0052】

化学気相蒸着工程（ＣＶＤ）または原子層蒸着工程（ＡＬＤ）で高誘電率、および高い電気容量（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を有する薄膜を製造するために、アルカリ土類金属を含む有機金属化合物が使用されている。前記アルカリ土類金属はＩＩ族元素を意味し、例えば、ストロンチウム、バリウム、またはこれらの組み合わせを含むことができる。しかし、前記有機金属化合物は大部分固体であるか蒸気圧が低いので、化学気相蒸着工程（ＣＶＤ）または原子層蒸着工程（ＡＬＤ）で薄膜を均一に形成しにくい。したがって、高誘電率、および高い電気容量（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を有しながらも、気化が容易であり熱的に安定な薄膜蒸着用組成物が必要である。

【0053】

一実施形態によれば、ストロンチウム、バリウム、またはこれらの組み合わせを含む有機金属化合物、および下記化学式１で表される少なくとも一つの非共有電子対含有化合物を含む薄膜蒸着用組成物を提供する。

【0054】

【化4】

【0055】

上記化学式１中、Ｒ^１～Ｒ^３はそれぞれ独立して置換もしくは非置換の炭素数３～１５のアルキル基である。

【0056】

一例として、前記有機金属化合物は１種以上の１価のリガンド、１種以上の２価のリガンドまたはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0057】

一例として、前記有機金属化合物は２つ以上のリガンドを含むことができ、例えば、２つまたは３個のリガンドを含むことができる。

【0058】

一例として、前記有機金属化合物は、置換もしくは非置換のシクロペンタジエン系リガンド、置換もしくは非置換のβ－ジケトネート系リガンド、置換もしくは非置換のケトイミネート系リガンド、置換もしくは非置換のピロール系リガンド、置換もしくは非置換のイミダゾール系リガンド、置換もしくは非置換のアミジネート系リガンド、置換もしくは非置換のアルコキシド系リガンド、置換もしくは非置換のアミド系リガンド、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0059】

一例として、前記有機金属化合物は、下記化学式２で表すことができる。

【0060】

【化5】

【0061】

上記化学式２中、Ｍはアルカリ土類金属であり、Ａは置換もしくは非置換のシクロペンタジエン系リガンド、置換もしくは非置換のβ－ジケトネート系リガンド、置換もしくは非置換のケトイミネート系リガンド、置換もしくは非置換のピロール系リガンド、置換もしくは非置換のイミダゾール系リガンド、置換もしくは非置換のアミジネート系リガンド、置換もしくは非置換のアルコキシド系リガンド、置換もしくは非置換のアミド系リガンド、またはこれらの組み合わせである。

【0062】

一例として、Ｍは、ストロンチウム、バリウム、またはこれらの組み合わせであってもよい。

【0063】

一例として、Ａは、下記化学式３で表される化合物に由来するものであってもよく、

【0064】

【化6】

【0065】

上記化学式３中、Ｒ^ａ～Ｒ^ｅはそれぞれ独立して水素原子、または置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基である。

【0066】

特定理論に拘束されることを所望するのではないが、前記化学式２で表される有機金属化合物は、有機金属Ｍが前記化学式３で表される２つの化合物の５員環を構成する炭素のうちのいずれか一つとそれぞれ単一結合するか、または前記化学式３で表される２つ化合物の５員環を構成する５個の炭素原子に非局在化された電子対とそれぞれ結合すると見ることができる。

【0067】

前記置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基は例えば、置換もしくは非置換の炭素数１～１５のアルキル基、例えば、置換もしくは非置換の炭素数１～１０のアルキル基、例えば、置換もしくは非置換の炭素数１～６のアルキル基、例えば、置換もしくは非置換の炭素数１～４のアルキル基またはこれらの組み合わせであってもよい。具体的に、前記置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基は、置換もしくは非置換のメチル基、置換もしくは非置換のエチル基、置換もしくは非置換のプロピル基、置換もしくは非置換のブチル基、置換もしくは非置換のペンチル基、置換もしくは非置換のヘキシル基、置換もしくは非置換のヘプチル基、置換もしくは非置換のオクチル基、置換もしくは非置換のノニル基、置換もしくは非置換のデシル基、またはこれらの組み合わせであってもよいが、これに限定されない。

【0068】

一例として、前記置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基は、置換もしくは非置換の炭素数１～２０の線状アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３～２０の分枝状アルキル基、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0069】

前記炭素数１～２０の線状アルキル基は、置換もしくは非置換のメチル基、置換もしくは非置換のエチル基、置換もしくは非置換のｎ－プロピル基、置換もしくは非置換のｎ－ブチル基、置換もしくは非置換のｎ－ペンチル基、置換もしくは非置換のｎ－ヘキシル基、置換もしくは非置換のｎ－ヘプチル基、置換もしくは非置換のｎ－オクチル基、またはこれらの組み合わせであってもよい。

【0070】

また、前記置換もしくは非置換の分枝状炭素数３～２０のアルキル基は、置換もしくは非置換の炭素数３～２０のｉｓｏ－アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３～２０のｓｅｃ－アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数４～２０のｔｅｒｔ－アルキル基または置換もしくは非置換の炭素数５～２０のｎｅｏ－アルキル基であってもよい。具体的に、前記置換もしくは非置換の炭素数３～２０の分枝状アルキル基は、置換もしくは非置換のｉｓｏ－プロピル基、置換もしくは非置換のｉｓｏ－ブチル基、置換もしくは非置換のｓｅｃ－ブチル基、置換もしくは非置換のｔｅｒｔ－ブチル基、置換もしくは非置換のｉｓｏ－ペンチル基、置換もしくは非置換のｓｅｃ－ペンチル基、置換もしくは非置換のｔｅｒｔ－ペンチル基または置換もしくは非置換のｎｅｏ－ペンチル基であってもよいが、好ましくは置換もしくは非置換のｉｓｏ－プロピル基、置換もしくは非置換のｓｅｃ－ブチル基、またはこれらの組み合わせであってもよい。

【0071】

一例として、Ｒ^ａ～Ｒ^ｅのうちの少なくとも一つはそれぞれ独立して置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基であってもよく、Ｒ^ａ～Ｒ^ｅのうちの少なくとも二つはそれぞれ独立して置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基であってもよく、Ｒ^ａ～Ｒ^ｅのうちの２つ～４つはそれぞれ独立して置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基であってもよい。ここで、前記置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基は前述の通りである。

【0072】

一例として、Ｒ^ａ～Ｒ^ｅのうちの少なくとも一つはそれぞれ独立して置換もしくは非置換の炭素数３～２０の分枝状アルキル基であってもよく、Ｒ^ａ～Ｒ^ｅのうちの少なくとも二つはそれぞれ独立して置換もしくは非置換の炭素数３～２０の分枝状アルキル基であってもよく、Ｒ^ａ～Ｒ^ｅのうちの２つまたは３つはそれぞれ独立して置換もしくは非置換の炭素数３～２０の分枝状アルキル基であってもよい。ここで、前記置換もしくは非置換の分枝状炭素数３～２０の分枝状アルキル基は前述の通りである。

【0073】

一例として、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｃ、およびＲ^ｅは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数３～２０の分枝状アルキル基であってもよい。ここで、前記置換もしくは非置換の炭素数３～２０の分枝状アルキル基は前述の通りである。

【0074】

一例として、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｃ、およびＲ^ｅは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数３～２０のｉｓｏ－アルキル基、置換もしくは非置換の炭素数３～２０のｓｅｃ－アルキル基、またはこれらの組み合わせであってもよい。

【0075】

一例として、Ｒ^ｂ、Ｒ^ｃ、およびＲ^ｅは、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のｉｓｏ－プロピル基、置換もしくは非置換のｉｓｏ－ブチル基、置換もしくは非置換のｓｅｃ－ブチル基、またはこれらの組み合わせであってもよい。

【0076】

一例として、Ｒ^ａ～Ｒ^ｅのうちの少なくとも一つは水素原子であってもよく、例えば、Ｒ^ａおよびＲ^ｄは水素原子であってもよい。

【0077】

一例として、Ｒ^ｂ、およびＲ^ｅは、互いに同一であるか異なってもよい。

【0078】

一例として、前記化学式３に由来した二つのＡは互いに同一であるか異なってもよいが、好ましくは互いに同一であってもよい。具体的に、前記化学式３のＲ^ａは互いに同一であるか異なってもよいが、好ましくは互いに同一であってもよく、Ｒ^ｂは互いに同一であるか異なってもよいが、好ましくは互いに同一であってもよく、Ｒ^ｃは互いに同一であるか異なってもよいが、好ましくは互いに同一であってもよく、Ｒ^ｄは互いに同一であるか異なってもよいが、好ましくは互いに同一であってもよく、Ｒ^ｅは互いに同一であるか異なってもよいが、好ましくは互いに同一であってもよい。

【0079】

一例として、前記化学式２で表される有機金属化合物は、Ｓｒ（ｉＰｒ_３Ｃｐ）_２、Ｓｒ（ｔｅｒｔＢｕ_３Ｃｐ）_２、Ｓｒ（ｓｅｃＢｕ_３Ｃｐ）_２、Ｓｒ（Ｍｅ_５Ｃｐ）_２、Ｓｒ（Ｍｅ_４、ＥｔＣｐ）_２、Ｓｒ（Ｍｅ_４、ｎＰｒＣｐ）_２、Ｓｒ（Ｍｅ_４、ｎＢｕＣｐ）_２、Ｓｒ（ｉＰｒ_２、ｓｅｃＢｕＣｐ）_２、Ｓｒ（ｉＰｒ_２、Ｅｔ_２Ｃｐ）_２、Ｓｒ（ｉＢｕ、ｓｅｃＢｕ_２Ｃｐ）_２、またはこれらの組み合わせであってもよい。ここで、Ｃｐはシクロペンタジエンに由来する基を意味し、ｉはｉｓｏ、ｓｅｃはｓｅｃｏｎｄａｒｙ、ｔｅｒｔはｔｅｒｔｉａｒｙ、ｎはｎｏｒｍａｌ、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｒはプロピル基、Ｂｕはブチル基をそれぞれ意味する。

【0080】

前記薄膜蒸着用組成物は１種または２種以上の前述の有機金属化合物を含むことができ、具体的に、前述の化学式２で表される１種または２種以上の有機金属化合物を含むことができる。

【0081】

一例として、前記有機金属化合物は、薄膜蒸着用組成物の総重量を基準にして１０重量％～９０重量％で含まれてもよく、例えば、１５～８０重量％、２０～７０重量％、または２５～６０重量％で含まれてもよい。

【0082】

前述のアルカリ土類金属を含む有機金属化合物は常温（例えば、約２０±５℃、１気圧）で固体または液体であり得、大部分の前述のアルカリ土類金属を含む有機金属化合物は高誘電率を示すが、高い粘度と低い揮発性を有する。例えば、前記有機金属化合物は常温（例えば、約２０±５℃、１気圧）で固体であるか、５００ｃｐｓ以上の粘度、および／または低い揮発性を有する液体であり得る。しかし、前述の薄膜蒸着用組成物は非共有電子対含有化合物を共に含むことによって、常温（例えば、約２０±５℃、１気圧）で低粘度でありながら高揮発性を示す液体であり得る。これにより、前記薄膜蒸着用組成物の流体チャネルを通じた輸送（Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ、ＬＤＳ工程）が容易であり得、前記薄膜蒸着用組成物が比較的に低温で容易に気化されて蒸着できる。

【0083】

一例として、前述のように、前記非共有電子対含有化合物は前記化学式１で表すことができる。上記化学式１中、Ｒ^１～Ｒ^３は互いに同一であるか異なってもよいが、好ましくは互いに同一であってもよい。

【0084】

一例として、Ｒ^１～Ｒ^３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数４～１３のアルキル基、例えば、置換もしくは非置換の炭素数４～１０のアルキル基、例えば、置換もしくは非置換の炭素数４～８のアルキル基、例えば、置換もしくは非置換の炭素数５～１３のアルキル基、例えば、置換もしくは非置換の炭素数６～１３のアルキル基、例えば、置換もしくは非置換の炭素数７～１３のアルキル基、例えば、置換もしくは非置換の炭素数７～８のアルキル基またはこれらの組み合わせであってもよい。

【0085】

一例として、Ｒ^１～Ｒ^３は、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のペンチル基、置換もしくは非置換のヘキシル基、置換もしくは非置換のヘプチル基、置換もしくは非置換のオクチル基、置換もしくは非置換のノニル基、または置換もしくは非置換のデシル基であってもよい。

【0086】

一例として、前記非共有電子対含有化合物は、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、またはこれらの組み合わせであってもよい。

【0087】

一例として、前記非共有電子対含有化合物は常温（例えば、約２０±５℃、１気圧）で液体であってもよく、前記液体の非共有電子対含有化合物の粘度は前記有機金属化合物の粘度と異なってもよく、好ましくは前記有機金属化合物の粘度より低くてもよい。

【0088】

一例として、前記非共有電子対含有化合物の粘度は、約１００ｃｐｓ以下、例えば、約１ｃｐｓ～７５ｃｐｓ、約１ｃｐｓ～５０ｃｐｓ、または約１ｃｐｓ～２５ｃｐｓであってもよい。

【0089】

一例として、前記非共有電子対含有化合物はＡｒ（アルゴン）ガス雰囲気下、１気圧で熱重量分析（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ）時、前記非共有電子対含有化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度が約１５０℃以上であってもよく、例えば、約１５０℃～４００℃、約１７５℃～３５０℃、または約２００℃～３００℃であってもよい。

【0090】

前記薄膜蒸着用組成物は１種または２種以上の前述の非共有電子対含有化合物を含むことができ、具体的に、前述の化学式１で表される１種または２種以上の非共有電子対含有化合物を含むことができる。

【0091】

一例として、前記非共有電子対含有化合物は薄膜蒸着用組成物の総重量を基準にして１０重量％～９０重量％で含まれてもよく、例えば、１５～８０重量％、２０～７０重量％、または２５～６０重量％で含まれてもよい。これにより、前記薄膜蒸着用組成物の流体チャネルを通じた輸送（Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ、ＬＤＳ工程）が容易であり得る。

【0092】

前記有機金属化合物（ｍ^１）と前記非共有電子対含有化合物（ｍ^２）の当量比（ｍ^２／ｍ^１）が０．１～５であってもよく、例えば、０．２５～４、０．４～３または０．５～２であってもよい。これにより、前記薄膜蒸着用組成物の流体チャネルを通じた輸送（Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｅｌｉｅｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ、ＬＤＳ工程）が容易であり得る。

【0093】

Ａｒ（アルゴン）ガス雰囲気下、１気圧で熱重量分析法（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ；ＴＧＡ）測定時、前記有機金属化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度と前記非共有電子対含有化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度との差が９０℃以下であってもよく、例えば、０℃～９０℃、０℃～７０℃、または０℃～６０℃であってもよい。

【0094】

これにより、前記薄膜蒸着用組成物の気化時、有機金属化合物および非共有電子対含有化合物のうちのいずれか一つが先に気化された後に他の一つが気化（２ｓｔｅｐ気化）されず、共に気化（１ｓｔｅｐ気化）されて均一に蒸着できる。

【0095】

一例として、Ａｒ（アルゴン）ガス雰囲気下、１気圧で熱重量分析（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ）時、前記薄膜蒸着用組成物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度は、前記有機金属化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度、および前記非共有電子対含有化合物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度より低くてもよい。即ち、薄膜蒸着用組成物の揮発性が、前記薄膜蒸着用組成物に含まれているそれぞれの有機金属化合物、および非共有電子対含有化合物の揮発性より高くてもよい。これにより、前記薄膜蒸着用組成物が比較的に低温で容易に気化されて蒸着でき、均一な薄膜を形成することができる。

【0096】

一例として、前記薄膜蒸着用組成物の粘度が５００ｃｐｓ以下であってもよく、例えば、３００ｃｐｓ以下、２００ｃｐｓ以下、１００ｃｐｓ以下、または５０ｃｐｓ以下であってもよく、例えば、１～３００ｃｐｓ、１～２００ｃｐｓ、１～１００ｃｐｓ、または１～５０ｃｐｓであってもよい。これにより、前記薄膜蒸着用組成物の流体チャネルを通じた輸送（Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｅｌｉｅｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ、ＬＤＳ工程）が容易であり得る。

【0097】

前述の薄膜蒸着用組成物は、前述の有機金属化合物、および前述の非共有電子対含有化合物以外の他の化合物をさらに含むことができる。

【0098】

前述の薄膜蒸着用組成物は、第１薄膜蒸着用組成物であってもよい。

【0099】

他の実施形態による薄膜の製造方法は、第１薄膜蒸着用組成物を気化させる段階、および前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階を含むことができる。

【0100】

一例として、前記第１薄膜蒸着用組成物を気化させる段階は第１反応器に前記第１薄膜蒸着用組成物を提供する段階を含むことができ、前記第１反応器に前記第１薄膜蒸着用組成物を提供する段階は流体チャネルを通じて前記第１反応器に前記第１薄膜蒸着用組成物を提供することであってもよい。

【0101】

一例として、前記第１薄膜蒸着用組成物を気化させる段階は３００℃以下の温度で前記第１薄膜蒸着用組成物を加熱する段階を含むことができ、例えば、約５０℃～３００℃、約５０℃～２５０℃、または約５０℃～２００℃の温度で前記第１薄膜蒸着用組成物を熱処理する段階を含むことができる。

【0102】

一例として、前記薄膜の製造方法は、第２薄膜蒸着用組成物を気化させる段階、および前記気化された第２薄膜蒸着用組成物を前記基板上に蒸着させる段階をさらに含むことができる。

【0103】

前記第２薄膜蒸着用組成物はチタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、またはこれらの組み合わせを含む第２有機金属化合物を含むことができ、前記第２有機金属化合物は置換もしくは非置換のシクロペンタジエン系リガンド、置換もしくは非置換のβ－ジケトネート系リガンド、置換もしくは非置換のケトイミネート系リガンド、置換もしくは非置換のピロール系リガンド、置換もしくは非置換のイミダゾール系リガンド、置換もしくは非置換のアミジネート系リガンド、置換もしくは非置換のアルコキシド系リガンド、置換もしくは非置換のアミド系リガンド、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0104】

前記第２薄膜蒸着用組成物は前記第２有機金属化合物以外の溶媒をさらに含むか含まなくてもよく、溶媒をさらに含まない場合、前記第２有機金属化合物は常温、例えば、約２０±５℃、１気圧で液体状態であり得る。前記第２薄膜蒸着用組成物が溶媒をさらに含む場合、前記溶媒は有機溶媒であって、例えば、ジエチルエーテル、石油エーテル、テトラヒドロフランまたは１，２－ジメトキシエタンのような極性溶媒を含むことができる。前記有機溶媒を含む場合、前記有機金属化合物に対して２倍のモル数比で含むことができる。これによって薄膜蒸着用組成物に含まれる有機金属化合物は前記有機溶媒によって配位（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）でき、これによって有機金属化合物の安定性を向上させることができ、したがって、有機金属化合物に含まれている中心金属原子が周囲の他の有機金属化合物と反応してオリゴマーを生成するのを抑制することができる。また、有機溶媒を含む薄膜蒸着用組成物は単分子として存在する有機金属化合物の蒸気圧をさらに上昇させることができる。

【0105】

一例として、前記第２薄膜蒸着用組成物を気化させる段階は（流体チャネルを通じて）、前記第１反応器、または前記第１反応器と異なる第２反応器に前記第２薄膜蒸着用組成物を提供する段階を含むことができる。

【0106】

一例として、前記第２薄膜蒸着用組成物を気化させる段階は前記第２薄膜蒸着用組成物を約２００℃以下の温度で加熱する段階を含むことができ、例えば、前記第２薄膜蒸着用組成物を約３０℃～２００℃、約３０℃～１７５℃、または約３０℃～１５０℃の温度で加熱する段階を含むことができる。

【0107】

一例として、前記第１薄膜蒸着用組成物と前記第２薄膜蒸着用組成物は、共にまたはそれぞれ独立して気化されてもよい。前記第１薄膜蒸着用組成物と前記第２薄膜蒸着用組成物がそれぞれ独立して気化された場合、前記気化された第１薄膜蒸着用組成物と前記気化された第２薄膜蒸着用組成物は基板上に共にまたはそれぞれ独立して蒸着でき、例えば、交互に蒸着できる。

【0108】

一例として、前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階は前記気化された第１薄膜蒸着用組成物を反応ガスと反応させる段階をさらに含むことができ、前記気化された第２薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階は前記気化された第２薄膜蒸着用組成物を反応ガスと反応させる段階をさらに含むことができる。

【0109】

一例として、前記反応ガスは酸化剤であってもよく、例えば、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、酸素（Ｏ_２）、オゾン（Ｏ_３）、プラズマ、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）、アンモニア（ＮＨ_３）またはヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0110】

蒸着方法は特に限定されないが、前述の薄膜の製造方法は、原子層蒸着法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＡＬＤ）または有機金属化学蒸着法（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＭＯＣＶＤ）を用いて行うことができる。具体的に、前記気化された第１薄膜蒸着用組成物、および／または前記気化された第２薄膜蒸着用組成物を基板上に蒸着させる段階は、原子層蒸着法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＡＬＤ）または有機金属化学蒸着法（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＭＯＣＶＤ）を用いて行うことができる。

【0111】

一例として、前記気化された第１薄膜蒸着用組成物、および／または前記気化された第２薄膜蒸着用組成物を前記基板上に蒸着する段階は、１００℃～１０００℃の温度で行われることであってもよい。

【0112】

また他の実施形態によれば、一実施形態による薄膜蒸着用組成物から製造される薄膜を提供する。前記薄膜は、一実施形態による薄膜の製造方法で製造される薄膜であってもよい。

【0113】

例えば、前記薄膜はペロブスカイト薄膜であってもよく、例えば、前記薄膜は酸化ストロンチウムチタン系、酸化バリウムストロンチウムチタン系、酸化ルビジウムストロンチウム系、酸化セリウムストロンチウム系またはこれらの組み合わせを含むことができる。具体的に、前記薄膜は、ＳｒＴｉＯ_３、Ｂａ_ｘＳｒ_１－ｘＴｉＯ_３（ここで、ｘは０．１～０．９）、ＳｒＲｕＯ_３、ＳｒＣｅＯ_３またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0114】

一例として、前記薄膜の厚さは約１０ｎｍ未満であってもよく、前記薄膜の誘電定数値は約５０以上であってもよい。これにより、前記薄膜は、微細なパターンを形成しながらも、均一な厚さ、および優れた漏れ電流特性を有することができる。

【0115】

前記薄膜は高い誘電率、および高い電気容量を示す均一な薄膜であってもよく、優れた絶縁特性を示すことができる。これにより、前記薄膜は絶縁膜であってもよく、前記絶縁膜は電気電子素子に含まれてもよい。前記電気電子素子は半導体素子であってもよく、前記半導体素子は例えば、動的ラム（Ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ－ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＤＲＡＭ）であってもよい。

【0116】

また他の実施形態によれば、一実施形態による薄膜を含む半導体素子を提供する。前記半導体素子は一実施形態による薄膜を含むことによって、電気的特性、および信頼性が改善できる。

【実施例】

【0117】

以下、実施例を通じて前述の実施形態をより詳細に説明する。但し、下記の実施例は単に説明の目的のためのものであり、権利範囲を制限するのではない。

【0118】

＜薄膜蒸着用組成物の製造＞
（実施例１－１～１－７および比較例１）
下記表１に記載された組成で、下記化学式２－１の有機金属化合物（ＳＲ８８２０、ＥＲＥＺＴＥＣＨ社；ＴＧＡ ５０ｗｔ％減量温度＝２６５℃、常温で固体）とトリヘプチルアミン（Ｉ０３６１、ＴＣＩ社；ＴＧＡ ５０ｗｔ％減量温度＝２４３℃、常温で液体）を混合、および攪拌して薄膜蒸着用組成物（常温で液体）を製造した。

【0119】

【化7】

【0120】

【化8】

【0121】

である。）

【0122】

【表1】

【0123】

（実施例２－１～２－７）
下記表２に記載された組成で、前記化学式２－１の有機金属化合物とトリオクチルアミン（Ｉ０３６２、ＴＣＩ社；ＴＧＡ ５０ｗｔ％減量温度＝２６９℃、常温で液体）を混合、および攪拌して薄膜蒸着用組成物（常温で液体）を製造した。

【0124】

【表2】

【0125】

（比較例２－１～２－７）
下記表３に記載された組成で、前記化学式２－１の有機金属化合物とトリエチルアミン（Ｉ０４２４、ＴＣＩ社；ＴＧＡ ５０ｗｔ％減量温度＝４０．４℃、常温で液体）を混合、および攪拌して薄膜蒸着用組成物（常温で液体）を製造した。

【0126】

【表3】

【0127】

＜評価１＞
前記実施例および比較例による薄膜蒸着用組成物の粘度をそれぞれ下記粘度測定条件で測定して前記表１～表３、および図１にその結果を示した。

【0128】

［粘度測定条件］
・粘度測定計：ＲＶＤＶ－ＩＩ（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社）
・Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｎｏ．：ＣＰＡ－４０Ｚ
・Ｔｏｒｑｕｅ／ＲＰＭ：２０～８０％ Ｔｏｒｑｕｅ／１～１００ ＲＰＭ
・測定温度（ｓａｍｐｌｅ ｃｕｐ温度）：２５℃。

【0129】

前記表１～表３、および図１を参照すれば、比較例１による薄膜蒸着用組成物は常温で固体であるが、実施例１－１～２－７による薄膜蒸着用組成物は流体チャネルを通じて輸送するに（Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ）十分な低い粘度を有する液体であるのを確認することができる。

【0130】

＜評価２＞
前記実施例および比較例による薄膜蒸着用組成物の気化様相をＡｒ（アルゴン）ガス下、１気圧で熱重量分析法（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ、ＴＧＡ）によって評価する。（測定装備：ＴＧ２０９Ｆ３、ＮＥＴＺＳＣＨ社）。

【0131】

前記実施例および比較例による薄膜蒸着用組成物をそれぞれ２０±２ｍｇずつ取ってアルミナ試料容器に入れた後、１０℃／ｍｉｎ．の速度で５００℃まで昇温させながらそれぞれの薄膜蒸着用組成物の温度による重量変化率を測定した。

【0132】

また、前記実施例および比較例による薄膜蒸着用組成物をそれぞれ２０±２ｍｇずつ取ってアルミナ試料容器に入れた後、５００℃を維持させながらそれぞれの薄膜蒸着用組成物の時間による重量変化率を測定した。

【0133】

前記重量変化率は、下記計算式１によって計算した値である。

【0134】

【数1】

【0135】

実施例および比較例による薄膜蒸着用組成物の温度による重量変化率を図２に示し、実施例および比較例による薄膜蒸着用組成物の５００℃下の時間による重量変化率を表１～表３、および図３に示した。

【0136】

図２を参照すれば、実施例１－４および実施例２－４による薄膜蒸着用組成物の初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度は前記薄膜蒸着用組成物に含まれている有機金属化合物、および非共有電子対含有化合物それぞれの初期重量に対する５０％の重量減少が起こる温度より低いのを確認することができる。

【0137】

また、表１～表３、図２および図３を参照すれば、実施例による薄膜蒸着用組成物は単一揮発挙動（１ｓｔｅｐ気化）を示す反面、比較例２－１～２－７の組成物はそれぞれの薄膜蒸着用組成物に含まれている有機金属化合物、および非共有電子対含有のうちのいずれか一つが先に気化された後、他の一つが気化される二段揮発挙動（２ｓｔｅｐ気化）を示すのを確認することができる。

【0138】

また、図３で、比較例１に比べて実施例１－４および実施例２－４による薄膜蒸着用組成物の傾きの絶対値がさらに大きいので、有機金属化合物のみを含む薄膜蒸着用組成物に比べて有機金属化合物と前記化学式１で表される非共有電子対含有化合物を共に含む実施例による薄膜蒸着用組成物の揮発性がさらに優れるのを確認することができる。

【0139】

まとめると、表１～３、および図１～３を参照すれば、本発明の実施例による薄膜蒸着用組成物は、均一な薄膜を蒸着することに一層適したのを確認することができる。

【0140】

＜薄膜の製造＞
前記実施例１－１～２－７による薄膜蒸着用組成物をバブラータイプの３００ｃｃキャニスタに２００ｇ充填し、ＡＬＤ装備を使用して薄膜を製造した。

【0141】

前記薄膜蒸着用組成物が十分に供給されるように、キャニスタを５０～１５０℃で加熱し、配管に前記薄膜蒸着用組成物が凝縮されることを防止するために配管をキャニスタ温度より１０℃以上高く加熱した。この時、キャリアガスとして高純度（９９．９９９％）のＡｒガスを使用し、前記Ａｒガスを５０～５００ｓｃｃｍで流しながら前記薄膜蒸着用組成物を供給した。その後、酸化剤反応ガスとしてオゾンガスを１００～５００ｓｃｃｍで流し、前記シリコン基板の温度を２００～４５０℃まで変更しながら、シリコン基板上に薄膜を蒸着した。蒸着された薄膜はＲＴＡ（ｒａｐｉｄ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎｎｅａｌ）装備を用いて６５０℃で数分間熱処理した。

【0142】

製造された薄膜の蒸着サイクルによる成長率（Ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒ ｃｙｃｌｅ、ＧＰＣ）は１．０６±０．０２Å／ｃｙｃｌｅであり、厚さ均一性（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）は５．０±０．５％であり、３４０℃以上で成長した薄膜から結晶相が観察された。

【0143】

以上で、本発明の特定の実施例が説明され図示されたが、本発明は記載された実施例に限定されるのではなく、本発明の思想および範囲を逸脱せず多様に修正および変形することができるのはこの技術の分野における通常の知識を有する者に自明なことである。したがって、そのような修正例または変形例は本発明の技術的な思想や観点から個別的に理解されてはならなく、変形された実施例は本発明の特許請求の範囲に属するとしなければならないはずである。

【図1】

【図2】

【図3】