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特表2024-545885Ｖ族元素の新規無機シリル及びポリシリル誘導体、並びにそれらの合成方法及び堆積のための使用方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-13
(54)【発明の名称】Ｖ族元素の新規無機シリル及びポリシリル誘導体、並びにそれらの合成方法及び堆積のための使用方法
(51)【国際特許分類】
C01B 33/00 20060101AFI20241206BHJP
C07F 19/00 20060101ALI20241206BHJP
C07F 9/90 20060101ALN20241206BHJP
C07F 9/68 20060101ALN20241206BHJP
【ＦＩ】
C01B33/00
C07F19/00
C07F9/90 CSP
C07F9/68
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024536281
(86)(22)【出願日】2022-12-16
(85)【翻訳文提出日】2024-06-21
(86)【国際出願番号】 US2022053205
(87)【国際公開番号】W WO2023121973
(87)【国際公開日】2023-06-29
(31)【優先権主張番号】63/293,328
(32)【優先日】2021-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591036572
【氏名又は名称】レール・リキード－ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード
(74)【代理人】
【識別番号】100090398
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 美千栄
(74)【代理人】
【識別番号】100090387
【弁理士】
【氏名又は名称】布施 行夫
(72)【発明者】
【氏名】リー，フェン
(72)【発明者】
【氏名】ジラール，ジャン マルク
(72)【発明者】
【氏名】チャン，ペン
【テーマコード（参考）】
4G072
4H050
【Ｆターム（参考）】
4G072AA05
4G072AA50
4G072GG03
4G072HH03
4G072HH07
4G072HH29
4G072HH50
4G072LL03
4G072LL15
4G072MM01
4G072MM02
4G072RR12
4H050AA01
4H050AA02
4H050WA19
4H050WA29
(57)【要約】
【解決手段】 Ｖ族元素含有前駆体、その合成方法、及び膜堆積におけるその使用方法が開示される。前駆体は、（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ、又はＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）（これらの式中、ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；ｍ＝１～３であり；ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）である。合成方法には、ハロ（ポリ）シランとＡのトリス（トリアルキルシリル）誘導体との間の一段階、二段階、若しくは三段階の反応、又は２種若しくは３種のハロ（ポリ）シランとＡのトリス（トリアルキルシリル）誘導体との混合物とのワンポット混合反応が含まれる。堆積方法には、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥＡＬＤ、流動性ＣＶＤ、ＨＷ－ＣＶＤ、エピタキシーなどが含まれる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｖ族元素含有化合物の合成方法であって、Ａ（ＳｉＲ３）３を、Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１、Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１、及びＸ－ＳｉｃＨ２ｃ＋１からなる群から選択される１、２、又は３種類のハロ（ポリ）シランと連続して又は混合物として接触させること、並びに
以下の段階的な全体反応：
ａ）一段階反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｍＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ＋ｍＸ－ＳｉＲ３、
ｂ）二段階反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｎＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｎＸ－ＳｉＲ３
（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｐＸ－（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）→（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ＋ｐＸ－ＳｉＲ３、又は
ｃ）三段階反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３
（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３
（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３；
により、
或いは２種又は３種のハロ（ポリ）シランの混合物を用いたワンポット反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｘＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１＋ｙＸ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１＋ｚＸ－ＳｉｃＨ２ｃ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｘ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｙ（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）ｚ（ＳｉＲ３）（３－ｘ－ｙ－ｚ）＋（ｘ＋ｙ＋ｚ）Ｘ－ＳｉＲ３
により、Ａ（ＳｉＲ３）３を脱ハロシリル化して、Ｖ族元素含有化合物：
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
を形成すること、
を含み、これらの式中、
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩであり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
ｘ＝０～３であり、ｙ＝０～３であり、ｚ＝０～３であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉから選択されるＶ属元素であり；
Ｒが、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される、方法。
【請求項2】
アルカン若しくは芳香族若しくはハロアルキルシラン溶媒、又はそれらの混合物から選択される溶媒が添加され、Ａ（ＳｉＲ３）３に対する前記溶媒の比率が０～９９重量％である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
ハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の比が１：９９～９９：１の範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
ＸがＣｌである、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記ハロ（ポリ）シランが、Ｃｌ－ＳｉＨ３、Ｃｌ－Ｓｉ２Ｈ５、又はＣｌ－Ｓｉ３Ｈ７である、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
Ｒがメチル基（Ｍｅ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記溶媒と反応生成物を分離して前記Ｖ族元素含有化合物を単離すること；並びに前記Ｖ族元素含有化合物を精製すること；
をさらに含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９３％である、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
バッチ式プロセスである、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記反応が－２０℃～１５０℃の範囲の温度に維持される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記Ｖ族元素含有化合物が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＳＩＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択され、これらの式中のＲが、Ｍｅ、Ｅｔ、ｎＰｒ、ｉＰｒ、ｔＢｕ、ｎＢｕ、ｉＢｕ、又はｓＢｕから選択される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
ＲがＭｅである場合に、前記Ｖ族元素含有化合物が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
Ａ＝Ｐである場合に、前記Ｖ族元素含有化合物が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、及びＰ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
下記式：（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉから選択されるＶ族元素であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される、Ｖ族元素含有化合物。
【請求項15】
前記Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９８％である、請求項１４に記載のＶ族元素含有化合物。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は、２０２１年１２月２３日出願の米国仮特許出願第６３／２９３，３２８号に、優先権の利益を主張し、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本願は、２０２１年１２月２３日出願の米国仮特許出願第６３／２９３，３２８号に、優先権の利益を主張し、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、Ｖ族元素含有前駆体、特に下記一般式を有するＶ族元素含有前駆体：
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ又は
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）、
その合成方法、及び半導体膜堆積におけるその使用方法、ハロ（ポリ）シランとＡのトリス（トリアルキルシリル）誘導体との間の一段階、二段階、若しくは三段階の反応、又は２種若しくは３種のハロ（ポリ）シランの混合物とＡのトリス（トリアルキルシリル）誘導体とのワンポット混合反応を含む合成方法；並びにＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥＡＬＤ、流動性ＣＶＤ、ＨＷ－ＣＶＤ、エピタキシーなどを含む、ＳｉとＶ族元素とを含有する膜の堆積方法に関する。
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ又は
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）、
その合成方法、及び半導体膜堆積におけるその使用方法、ハロ（ポリ）シランとＡのトリス（トリアルキルシリル）誘導体との間の一段階、二段階、若しくは三段階の反応、又は２種若しくは３種のハロ（ポリ）シランの混合物とＡのトリス（トリアルキルシリル）誘導体とのワンポット混合反応を含む合成方法；並びにＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥＡＬＤ、流動性ＣＶＤ、ＨＷ－ＣＶＤ、エピタキシーなどを含む、ＳｉとＶ族元素とを含有する膜の堆積方法に関する。
【背景技術】
【0003】
Ｖ族元素を含む薄膜は、固体トランジスタ、不揮発性相変化メモリ（ＰＣＭ）、太陽電池、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、及び光記憶材料などにおけるｐドープＳｉ又はＳｉＧｅ半導体チャネル及びコンタクト層を含むさまざまな用途で使用されている。ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体は、たとえばバイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ、レーザー、ＩＲ検出器、ＬＥＤ、ワイドバンドギャップ半導体、量子井戸又は量子ドット構造、太陽電池、及びモノリシックマイクロ波集積回路など、トランジスタ、オプトエレクトロニクス、及びその他の利用分野を含む多くの異なる利用分野で使用することができる。
【0004】
いくつかのＩＩＩ－Ｖ族半導体は、固体電子デバイスにおける使用に魅力的な特徴（たとえば、高い熱安定性、高い電子移動度、及び低いバンドギャップ）を示す。しかしながら、ＩＩＩ－Ｖ族半導体は、広く使用されているＩＶ族半導体よりも合成が困難であり、またＩＩＩ－Ｖ族化合物への適切なルートがないことが、ＩＶ族化合物の代替物としての受け入れの妨げになっている。
【0005】
一部のＶ族元素含有化合物（又はＶ族化合物）は、シリル及びポリシリル配位子、すなわちＰ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＡｓ（ＳｉＨ３）などを使用して製造されてきた。そのような化合物の薄膜堆積プロセスのための使用は、相互連結したＩＩＩ－Ｖ－（ＩＶ）３「ビルディングブロック」を形成することによるリンドーパントとして、エピタキシャル用途のためのＰ（ＳｉＨ３）３について開示されており（ｒｅｆ）、平均してダイヤモンドのような対称性を持つ高度に安定な結晶構造をもたらす。
【0006】
関連する先行技術には以下のものが含まれる。
【0007】
Ｔｉｃｅ ｅｔ ａｌ．（Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．，２０１０，３９（１９），４５５１－４５５８）には、Ｐ（ＳｉＨ３）３がＰ（ＳｎＭｅ３）３＋３ＳｉＨ３Ｂｒ→（ＳｉＨ３）３Ｐ＋３Ｍｅ３ＳｎＢｒによって合成されることが開示されている。
【0008】
Ａｍｂｅｒｇｅｒ ｅｔ ａｌ．（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，１９６２，１，５２）には、（ＳｉＨ３）３Ｐが３ＫＰＨ２＋３ＳｉＨ３Ｂｒ→Ｐ（ＳｉＨ３）３＋２ＰＨ３＋３ＫＢｒによって約５５％の収率で合成されることが開示されている。
【0009】
Ａｍｂｅｒｇｅｒ ｅｔ ａｌ．（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，１９６２，７４，２９３）には、穏やかな条件で、（ＳｉＨ３）３Ａｓが３ＫＡｓＨ２＋３ＳｉＨ３Ｂｒ→Ａｓ（ＳｉＨ３）３＋２ＡｓＨ３＋３ＫＢｒの反応によって約５０％の収率で合成され単離されることが開示されている。
【0010】
Ａｍｂｅｒｇｅｒ ｅｔ ａｌ．（Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ ｆｕｅｒ Ｎａｔｕｒｆｏｒｓｃｈｕｎｇ １９６３，１８ｂ １５７）には、低温でエーテル中でＬｉ３Ｓｂ＋ＳｉＨ３Ｂｒを反応させ、続いて軽質分を単離してＳｂ（ＳｉＨ３）３を７７％で生成することによる、トリシリルスチビンの調製及び特性も開示されている。
【0011】
Ｄｒａｋｅ ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９６９，６６２－６６５）には、適量のジボランとＳｉ２－ＰＨ２を反応させながらＰ（Ｓｉ２）３を合成することが開示されている：３ＳｉＨ３ＳｉＨ２ＰＨ２→（Ｂ２Ｈ６によって促進）Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３＋２ＰＨ３。
【0012】
Ｄｒａｋｅ ａｔ ａｌ．（Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９６７，６（１１）．１９８４－１９８６；Ｃｈｅｍ．Ｉｎｄ．，１９６２，１４７０）には、オゾン発生器の無声放電によるモノシランとホスフィンとの混合物の誘導分解とそれに続くトラップツートラップ蒸留による、ＳｉＨ３ＳｉＨ２－ＰＨ２などのモノシリルホスフィンの合成及び精製が開示されている。
【0013】
Ｄｒａｋｅ ａｔ ａｌ．（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ａ．，１９６８，２７０９）には、ＧｅＨ３ＰＨ２の不均化による（ＧｅＨ３）３Ｐの形成が開示されている。
【0014】
Ｄｒａｋｅ ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ａ，１９７１，１３，２２４６）には、Ｐ（ＳｉＨ３）３とＬｉＡｌＨ４の反応により、たとえばＬｉＡｌＨ［Ｐ（ＳｉＨ３）２］３＋Ｓｉ２Ｈ５Ｂｒ→Ｓｉ２Ｈ５－Ｐ（ＳｉＨ３）２が生成物の１つとして得られることが開示されている。
【0015】
Ｄｒａｋｅ ｅｔ ａｌ．（Ｉｎｏｒｇ．Ｎｕｃｌ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９６８，Ｖｏｌ．４，ｐｐ３６１－３６３）には、モノブロモゲルマンがトリシリルホスフィンと反応して「交換」を生じ、トリゲルミルホスフィンが形成されることが開示されている。モノブロモシランはＫＭＨ２（Ｍ＝Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ）と反応してモノシリル誘導体ではなくトリシリルを与え、モノヨードシランはジシリルアミンと反応してトリシリル種を与える。
【0016】
Ｃｒａｄｏｃｋ ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ａ．，１９６７，１２２９）には、ＧｅＨ３Ｂｒ－（ＳｉＨ３）３Ｐから（ＧｅＨ３）３Ｐを形成する交換反応が開示されている。
【0017】
Ｗｉｎｇｅｌｅｔｈ ｅｔ ａｌ．（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ Ｓｕｌｆｕｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｅｄ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ，１９８８，３９，１２３－９）には、ＢＸ３、Ｂ２Ｈ６、及びＢ５Ｈ９によって促進される、ＳｉＨ３ＰＨ２、Ｓｉ２Ｈ５ＰＨ２、ＳｉＨ３ＰＨ２／Ｓｉ２Ｈ５ＰＨ２、及びＧｅＨ３ＰＨ２を含むモノシリルホスフィン又はモノゲルミルホスフィンの再分配反応によるＰ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＧｅＨ３）３の形成が開示されている。
【0018】
Ｂｅａｇｌｅｙ ｅｔ ａｌ．，（Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９６７，１２，６０１－６０２）には、Ｐ（ＳｉＨ３）３及びＡｓ（ＳｉＨ３）３の気相ピラミッド構造が開示されている。
【0019】
Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ．（Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２０１４，２６，１４，４０９２－４１０１）には、Ｐ（ＳｉＨ３）３とＡｌ原子ビームとの間の低温反応により、Ａｌ－ＰＳｉ３コアを含むＡｌ－Ｐ（ＳｉＨ３）３中間体が形成されることが開示されており、これはＳｉ（１００）格子上に堆積して整合できることが最近確認され、結果としてＩＶ族半導体上にＩＩＩ－Ｖ族材料を成長させる実用的な経路を提示した。
【0020】
Ｗａｔｋｉｎｓ ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２０１１，１３３，４０，１６２１２－１６２１８）には、Ｓｉ（１００）上に成長した正方晶歪みＡｌ－ＰＳｉ３コアの調製、特性評価、及び理論シミュレーショが開示されている。
【0021】
Ｃｈｉｚｍｅｓｈｙａ ｅｔ ａｌ．（ＥＣＳ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，２０１２，５０（９），６２３－６３４）には、＜６００℃で分子線エピタキシー（ＭＢＥ）技術を使用してＡｌ－ＰＳｉ３コアを持つ中間体を形成し、その後ダイヤモンド形状のＩＶ族材料に組み込むための同様の用途が開示されている。同様の方法で、Ａｓ（ＳｉＨ３）３前駆体を使用してＡｌ－ＡｓＳｉ３を堆積させることができるのみならず、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）３、及びＮ（ＳｉＨ３）３の混合物を使用して対応する中間体を形成し、Ａｌと反応させることによって、Ｐ／Ａｓ、Ａｓ／Ｎ、Ｐ／Ｎのハイブリッドも堆積させることができる。この研究は、Ｐ（ＳｉＨ３）３とＰ（ＧｅＨ３）３との前駆体混合物を導入することにより、Ａｌ－ＰＳｉ３ｘＧｅ３（１－ｘ）の堆積にまで拡張することができる。
【0022】
Ｓｉｍｓ ｅｔ ａｌ．（Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２０１５，２７，８，３０３０－３０３９）には、Ｐ（ＳｉＨ３）３とＡｌ（ＢＨ４）３の前駆体を使用する低ＰＣＶＤプロセスによって形成され、且つＳｉベースの固体上に成長する、Ａｌ１－ｘＢｘＰＳｉ３（ｘ＝０．０４～０．０６）などのＩＩＩ族材料のハイブリッドが開示されている。
【0023】
Ｋｏｕｖｅｔａｋｉｓ ｅｔ ａｌ．（Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２０１２，２４，１６，３２１９－３２３０）には、ガス源ＭＢＥを使用してＳｉ基材上に（ＩＩＩ－Ｖ）－（ＩＶ）合金を合成するためにＭ（ＳｉＨ３）３（Ｍ＝Ｐ、Ａｓ）及びＡｌを使用することが開示されている。適切な条件下で反応混合物にＮ（ＳｉＨ３）３を添加すると、新規なハイブリッド材料Ａｌ（Ａｓ１－ｘＮｘ）Ｓｉ３及びＡｌ（Ｐ１－ｘＮｘ）ｙＳｉ５－２ｙが得られた。
【0024】
Ｒｏｍｅｒｏらの国際公開第２０１９０６６８２５号パンフレット／米国特許出願公開第２０２００１６８４６２号明細書には、対応する水素化物、及び／又はシリル化種（シリル化ホスフィン、アルシン、スチビン、及びビスマスなどを含む）を使用した、Ｖ族（Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、及びＢｉを含む）及び／又はＶＩ族（Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅを含む）材料の分解が開示されている。
【0025】
Ｔｏｄｄらの米国特許第７０２９９９５号明細書には、リン、ヒ素、及びアンチモンがホスフィン、トリシリルホスフィン、アルシン、トリシリルアルシン、スチビン、及びシリルスチビンなどの前駆体の形態で供給される、エピタキシャル膜の形成方法が開示されている。
【0026】
Ｗｅｅｋｓらの米国特許第９０９９４２３号明細書には、ドーパントがリンを含むドープされた半導体膜及び処理が開示されている。
【0027】
Ｔｏｄｄの米国特許第６７１６７５１号明細書には、（Ｈ３Ｓｉ）３－ｘＭＲｘ、（Ｈ３Ｓｉ）３Ｎ、及び（Ｈ３Ｓｉ）４Ｎ２（これらの式中、ＲはＨ又はＤであり、ｘ＝０、１、又は２であり、Ｍは、Ｂ、Ｐ、Ａｓ、及びＳｂからなる群から選択される）を含むＳｉ含有前駆体を使用してＣＶＤ及びイオン注入プロセスによって形成されたケイ素合金及びドープケイ素膜が開示されている。
【0028】
Ｄｉｃｋｓｏｎの米国特許第４９１０１５３号明細書には、式（ＭＸ３）ｎＭ’Ｘ４－ｎを有する堆積前駆体が開示されており、式中のＭ及びＭ’は異なる４Ａ族原子であり、Ｍ及びＭ’のうちの少なくとも１つはケイ素であり、Ｘは、水素、ハロゲン、又はそれらの混合物であり、ｎ＝１～４（終点含む）である。ドーパントは式（ＳｉＸ３）ｍＬＸ３－ｍを有し、式中、ＬはＰ、Ａｓ、Ｓｂ、及びＢｉの群から選択される５Ａ族原子であり、Ｘは、水素、ハロゲン、又はそれらの混合物であり、ｍは１～３（終点含む）の整数である。
【0029】
式Ａ（ＳｉＨ３）３－ｘ（Ｈ又はＤ）ｘを有する化合物の利用は、たとえば国際公開第２００２０６５５０８号パンフレットに記載されており、特に、ジシラン又はトリシランのようなポリシランであるＳｉ源と組み合わせて使用される場合である。この化学選択により、そのようなプロセスに使用される従来のＳｉＨ４／ＰＨ３／ＡｓＨ３化学よりも低い温度で膜を堆積することができ、したがって、ケイ素中のドーパントの溶解度値よりも高いドーパント濃度を有する膜を堆積することが可能になる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0030】
Ｖ族元素含有化合物の合成方法が開示され、この方法は、
Ａ（ＳｉＲ３）３を、Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１、Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１、及びＸ－ＳｉｃＨ２ｃ＋１からなる群から選択される１、２、又は３種類のハロ（ポリ）シランと連続して又は混合物として接触させること、並びに
以下の段階的な全体反応：
ａ）．一段階反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｍＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ＋ｍＸ－ＳｉＲ３、
ｂ）．二段階反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｎＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｎＸ－ＳｉＲ３
（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｐＸ－（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）→（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ＋ｐＸ－ＳｉＲ３、又は
ｃ）．三段階反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３
（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３
（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３；
により、
或いは２種又は３種のハロ（ポリ）シランの混合物を用いたワンポット反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｘＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１＋ｙＸ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１＋ｚＸ－ＳｉｃＨ２ｃ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｘ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｙ（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）ｚ（ＳｉＲ３）（３－ｘ－ｙ－ｚ）＋（ｘ＋ｙ＋ｚ）Ｘ－ＳｉＲ３
により、Ａ（ＳｉＲ３）３を脱ハロシリル化して、Ｖ族元素含有化合物：
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ又は
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
を形成すること、
を含み、これらの式中、
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩであり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
ｘ＝０～３であり、ｙ＝０～３であり、ｚ＝０～３であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉから選択されるＶ属元素であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される。
Ａ（ＳｉＲ３）３を、Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１、Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１、及びＸ－ＳｉｃＨ２ｃ＋１からなる群から選択される１、２、又は３種類のハロ（ポリ）シランと連続して又は混合物として接触させること、並びに
以下の段階的な全体反応：
ａ）．一段階反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｍＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ＋ｍＸ－ＳｉＲ３、
ｂ）．二段階反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｎＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｎＸ－ＳｉＲ３
（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｐＸ－（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）→（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ＋ｐＸ－ＳｉＲ３、又は
ｃ）．三段階反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３
（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３
（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３；
により、
或いは２種又は３種のハロ（ポリ）シランの混合物を用いたワンポット反応：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｘＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１＋ｙＸ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１＋ｚＸ－ＳｉｃＨ２ｃ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｘ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｙ（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）ｚ（ＳｉＲ３）（３－ｘ－ｙ－ｚ）＋（ｘ＋ｙ＋ｚ）Ｘ－ＳｉＲ３
により、Ａ（ＳｉＲ３）３を脱ハロシリル化して、Ｖ族元素含有化合物：
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ又は
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
を形成すること、
を含み、これらの式中、
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩであり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
ｘ＝０～３であり、ｙ＝０～３であり、ｚ＝０～３であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉから選択されるＶ属元素であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される。
【0031】
開示された方法は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ 溶媒が添加される
・ 溶媒が、アルカン若しくは芳香族溶媒、ハロアルキルシラン、又はそれらの混合物から選択される；
・ Ａ（ＳｉＲ３）３に対する溶媒の比率が０～９９重量％である；
・ アルカン又は芳香族溶媒が、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロトリメチルシラン、又はそれらの混合物から選択される；
・ ハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の比が１：９９～９９：１の範囲である；
・ ハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の比が１：２０～２０：１の範囲である；
・ ハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の比が１：５～５：１の範囲である；
・ ＸがＣｌである；
・ ハロ（ポリ）シランがクロロ（ポリ）シランである；
・ クロロ（ポリ）シランが、Ｃｌ－ＳｉａＨ２ａ＋１、Ｃｌ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１、及び／又はＣｌ－ＳｉａＨ２ａ＋１であり、式中、ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃである；
・ クロロ（ポリ）シランが、Ｃｌ－ＳｉＨ３、Ｃｌ－Ｓｉ２Ｈ５、又はＣｌ－Ｓｉ３Ｈ７である；
・ Ｒがメチル基（Ｍｅ）である；
・ 溶媒と反応生成物を分離してＶ族元素含有化合物を単離すること；並びに
Ｖ族元素含有化合物を精製すること；
をさらに含む；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９０％である；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９５％である；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９８％である；
・ 方法がバッチ式プロセスである；
・ 反応が－２０℃～１５０℃の範囲の温度に維持される；
・ 反応が室温から１００℃の範囲の温度に維持される；
・ Ｖ族元素含有化合物がトリシリル基を含む；
・ トリシリル基が－ＳｉＨ（ＳｉＨ３）２（ｉ－トリシリル）である；
・ トリシリル基が－ＳｉＨ２－ＳｉＨ２－ＳｉＨ３（ｎ－トリシリル）である；
・ Ｖ族元素含有化合物が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＳＩＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ Ｒが、Ｍｅ、Ｅｔ、ｎＰｒ、ｉＰｒ、ｔＢｕ、ｎＢｕ、ｉＢｕ、又はｓＢｕから選択される；
・ Ｒ＝Ｍｅである場合、Ｖ族元素含有化合物が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ Ｖ族元素含有化合物が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、及びＰ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２からなる群から選択される；
・ ｎ＝２～３である場合、Ｖ族元素含有化合物が、Ａ（Ｓｉ２Ｈ５）（ＳｉＲ３）２、Ａ（Ｓｉ３Ｈ７）（ＳｉＲ３）２、Ａ（Ｓｉ２Ｈ５）２（ＳｉＲ３）、Ａ（Ｓｉ３Ｈ７）２（ＳｉＲ３）、Ａ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＡ（Ｓｉ３Ｈ７）３（これらの式中、Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり、Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）からなる群から選択されるが、Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外される；
・ ｎ＝３である場合、Ｖ族元素含有化合物が、Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）３（式中、ａ＝１～６であり、Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり、Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）であるが、Ａ＝Ａｓである場合には、ａ＞１であり；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。
・ 溶媒が添加される
・ 溶媒が、アルカン若しくは芳香族溶媒、ハロアルキルシラン、又はそれらの混合物から選択される；
・ Ａ（ＳｉＲ３）３に対する溶媒の比率が０～９９重量％である；
・ アルカン又は芳香族溶媒が、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロトリメチルシラン、又はそれらの混合物から選択される；
・ ハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の比が１：９９～９９：１の範囲である；
・ ハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の比が１：２０～２０：１の範囲である；
・ ハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の比が１：５～５：１の範囲である；
・ ＸがＣｌである；
・ ハロ（ポリ）シランがクロロ（ポリ）シランである；
・ クロロ（ポリ）シランが、Ｃｌ－ＳｉａＨ２ａ＋１、Ｃｌ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１、及び／又はＣｌ－ＳｉａＨ２ａ＋１であり、式中、ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃである；
・ クロロ（ポリ）シランが、Ｃｌ－ＳｉＨ３、Ｃｌ－Ｓｉ２Ｈ５、又はＣｌ－Ｓｉ３Ｈ７である；
・ Ｒがメチル基（Ｍｅ）である；
・ 溶媒と反応生成物を分離してＶ族元素含有化合物を単離すること；並びに
Ｖ族元素含有化合物を精製すること；
をさらに含む；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９０％である；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９５％である；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９８％である；
・ 方法がバッチ式プロセスである；
・ 反応が－２０℃～１５０℃の範囲の温度に維持される；
・ 反応が室温から１００℃の範囲の温度に維持される；
・ Ｖ族元素含有化合物がトリシリル基を含む；
・ トリシリル基が－ＳｉＨ（ＳｉＨ３）２（ｉ－トリシリル）である；
・ トリシリル基が－ＳｉＨ２－ＳｉＨ２－ＳｉＨ３（ｎ－トリシリル）である；
・ Ｖ族元素含有化合物が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＳＩＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ Ｒが、Ｍｅ、Ｅｔ、ｎＰｒ、ｉＰｒ、ｔＢｕ、ｎＢｕ、ｉＢｕ、又はｓＢｕから選択される；
・ Ｒ＝Ｍｅである場合、Ｖ族元素含有化合物が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ Ｖ族元素含有化合物が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、及びＰ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２からなる群から選択される；
・ ｎ＝２～３である場合、Ｖ族元素含有化合物が、Ａ（Ｓｉ２Ｈ５）（ＳｉＲ３）２、Ａ（Ｓｉ３Ｈ７）（ＳｉＲ３）２、Ａ（Ｓｉ２Ｈ５）２（ＳｉＲ３）、Ａ（Ｓｉ３Ｈ７）２（ＳｉＲ３）、Ａ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＡ（Ｓｉ３Ｈ７）３（これらの式中、Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり、Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）からなる群から選択されるが、Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外される；
・ ｎ＝３である場合、Ｖ族元素含有化合物が、Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）３（式中、ａ＝１～６であり、Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり、Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）であるが、Ａ＝Ａｓである場合には、ａ＞１であり；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。
【0032】
Ｖ族元素含有化合物も開示され、Ｖ族元素含有化合物は、下記式：
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉから選択されるＶ族元素であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。開示された化合物は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９３％である；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９５％である；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９８％である。
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉから選択されるＶ族元素であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。開示された化合物は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９３％である；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９５％である；
・ Ｖ族元素含有化合物の純度が＞９８％である。
【0033】
基材上にＳｉとＶ族元素とを含有する膜を形成する方法も開示され、この方法は、
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体を含む膜形成組成物の蒸気に基材を曝露すること；及び
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体の少なくとも一部を基材上に堆積させて、蒸着法により基材上にＳｉとＶ族元素とを含有する膜を形成すること、
を含み、
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体は、一般式
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。開示された方法は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ Ｖ族元素含有前駆体が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＳＩＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ Ｒが、Ｍｅ、Ｅｔ、ｎＰｒ、ｉＰｒ、ｔＢｕ、ｎＢｕ、ｉＢｕ、又はｓＢｕから選択される；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体が、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体が、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、及びＰ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２からなる群から選択される；
・ 蒸着法が、ＣＶＤプロセス、ＡＬＤプロセス、エピタキシープロセス、又はそれらの組み合わせを含む；
・ 膜形成組成物が、基材を２００℃～１０００℃の範囲の温度に加熱すること、ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体をプラズマで活性化すること、又はこれらの組み合わせによって活性化される；
・ 基材を共反応剤に曝露するステップをさらに含む；
・ 共反応剤がプラズマで活性化されている；
・ 共反応剤がプラズマで活性化されていない；
・ 共反応剤が、Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｏラジカル、アルコール、シラノール、アミノアルコール、カルボン酸、パラホルムアルデヒド、又はそれらの組み合わせから選択される酸素含有ガスである；
・ 共反応剤がＯ３である；
・ 共反応剤が、ＮＨ３、Ｎ２、Ｈ２、Ｎ２／Ｈ２、Ｈ２とＮＨ３、Ｎ２とＮＨ３、ＮＨ３とＮ２Ｈ４、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、アミン、トリシリルアミン、シラザン、又はそれらの組み合わせから選択される窒素含有ガスである；
・ 共反応剤がＨ２である；
・ 共反応剤がＮ２である；
・ 共反応剤が、シラン及びポリシラン、アルキルシラン、ハロシラン（ＭＣＳ、ＤＣＳ、ＴＣＳ、ＳｉＣｌ４）、ポリハロポリシラン、ゲルマン、クロロゲルマン、ジゲルマン、ポリゲルマン、ハロゲルマン、ホスフィン、ボラン、又はハライド含有ガスから選択される少なくとも１種の二次前駆体である；
・ 共反応剤が、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２、Ｈ２、又はそれらの組み合わせから選択される希釈ガスである；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する膜が、Ｐドープケイ素含有膜である；
・ 熱アニール、ファーネスアニール、ラピッドサーマルアニール、ＵＶ若しくは電子ビーム硬化、及び／又はプラズマガス曝露によって、ＳｉとＶ族元素とを含有する層をアニールするステップをさらに含む；
・ 基材が粉末である；
・ 粉末が、ＮＭＣ（リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物）、ＬＣＯ（リチウムコバルト酸化物）、ＬＦＰ（リチウム鉄リン酸塩）、及び他の電池カソード材料のうちの１つ以上を含む。
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体を含む膜形成組成物の蒸気に基材を曝露すること；及び
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体の少なくとも一部を基材上に堆積させて、蒸着法により基材上にＳｉとＶ族元素とを含有する膜を形成すること、
を含み、
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体は、一般式
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。開示された方法は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ Ｖ族元素含有前駆体が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＳＩＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ Ｒが、Ｍｅ、Ｅｔ、ｎＰｒ、ｉＰｒ、ｔＢｕ、ｎＢｕ、ｉＢｕ、又はｓＢｕから選択される；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体が、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体が、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、及びＰ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２からなる群から選択される；
・ 蒸着法が、ＣＶＤプロセス、ＡＬＤプロセス、エピタキシープロセス、又はそれらの組み合わせを含む；
・ 膜形成組成物が、基材を２００℃～１０００℃の範囲の温度に加熱すること、ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体をプラズマで活性化すること、又はこれらの組み合わせによって活性化される；
・ 基材を共反応剤に曝露するステップをさらに含む；
・ 共反応剤がプラズマで活性化されている；
・ 共反応剤がプラズマで活性化されていない；
・ 共反応剤が、Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｏラジカル、アルコール、シラノール、アミノアルコール、カルボン酸、パラホルムアルデヒド、又はそれらの組み合わせから選択される酸素含有ガスである；
・ 共反応剤がＯ３である；
・ 共反応剤が、ＮＨ３、Ｎ２、Ｈ２、Ｎ２／Ｈ２、Ｈ２とＮＨ３、Ｎ２とＮＨ３、ＮＨ３とＮ２Ｈ４、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、アミン、トリシリルアミン、シラザン、又はそれらの組み合わせから選択される窒素含有ガスである；
・ 共反応剤がＨ２である；
・ 共反応剤がＮ２である；
・ 共反応剤が、シラン及びポリシラン、アルキルシラン、ハロシラン（ＭＣＳ、ＤＣＳ、ＴＣＳ、ＳｉＣｌ４）、ポリハロポリシラン、ゲルマン、クロロゲルマン、ジゲルマン、ポリゲルマン、ハロゲルマン、ホスフィン、ボラン、又はハライド含有ガスから選択される少なくとも１種の二次前駆体である；
・ 共反応剤が、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２、Ｈ２、又はそれらの組み合わせから選択される希釈ガスである；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する膜が、Ｐドープケイ素含有膜である；
・ 熱アニール、ファーネスアニール、ラピッドサーマルアニール、ＵＶ若しくは電子ビーム硬化、及び／又はプラズマガス曝露によって、ＳｉとＶ族元素とを含有する層をアニールするステップをさらに含む；
・ 基材が粉末である；
・ 粉末が、ＮＭＣ（リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物）、ＬＣＯ（リチウムコバルト酸化物）、ＬＦＰ（リチウム鉄リン酸塩）、及び他の電池カソード材料のうちの１つ以上を含む。
【0034】
また、下記式：
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体であるが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される前駆体、を含む膜を堆積するための膜形成組成物も開示される。開示された膜形成組成物は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ Ｖ族元素含有前駆体が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＳＩＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ Ｒが、Ｍｅ、Ｅｔ、ｎＰｒ、ｉＰｒ、ｔＢｕ、ｎＢｕ、ｉＢｕ、又はｓＢｕから選択される；
・ Ｒ＝Ｍｅである場合には、ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体が、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する化合物の純度が＞９３％である；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する化合物の純度が＞９５％である；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する化合物の純度が＞９８％である。
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体であるが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される前駆体、を含む膜を堆積するための膜形成組成物も開示される。開示された膜形成組成物は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ Ｖ族元素含有前駆体が、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＳＩＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ Ｒが、Ｍｅ、Ｅｔ、ｎＰｒ、ｉＰｒ、ｔＢｕ、ｎＢｕ、ｉＢｕ、又はｓＢｕから選択される；
・ Ｒ＝Ｍｅである場合には、ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体が、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２から選択される；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する化合物の純度が＞９３％である；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する化合物の純度が＞９５％である；
・ ＳｉとＶ族元素とを含有する化合物の純度が＞９８％である。
【0035】
少なくとも５個のＳｉ原子を有する式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩＩ）からの開示されたＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体を含む膜のスピンコーティングのための湿式膜形成組成物も開示される。開示された湿式膜形成組成物は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ 最も低い揮発性を有する式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩＩ）からのＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体が、アニールステップの間スピンキャスト膜中に残留し、ｉｎ－ｓｉｔｕで分解するように選択される；
・ ケイ素原子を５個以上有するポリシラン又はポリシラン混合物である共反応剤をさらに含む；
・ ポリシランがシクロペンタシランである；
・ ポリシランがシクロヘキサシランである；
・ 溶媒をさらに含む；
・ スピンキャスト膜が非晶質又は多結晶のＳｉ膜である；
・ スピンキャスト膜が非晶質及び多結晶のＳｉ膜である；
・ スピンキャスト膜が非晶質Ｓｉ膜である；
・ スピンキャスト膜が多結晶Ｓｉ膜である。
・ 最も低い揮発性を有する式（Ｉ）、（ＩＩ）、又は（ＩＩＩ）からのＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体が、アニールステップの間スピンキャスト膜中に残留し、ｉｎ－ｓｉｔｕで分解するように選択される；
・ ケイ素原子を５個以上有するポリシラン又はポリシラン混合物である共反応剤をさらに含む；
・ ポリシランがシクロペンタシランである；
・ ポリシランがシクロヘキサシランである；
・ 溶媒をさらに含む；
・ スピンキャスト膜が非晶質又は多結晶のＳｉ膜である；
・ スピンキャスト膜が非晶質及び多結晶のＳｉ膜である；
・ スピンキャスト膜が非晶質Ｓｉ膜である；
・ スピンキャスト膜が多結晶Ｓｉ膜である。
【0036】
基材上にＶ族元素ドープエピタキシャルＳｉ膜を形成する方法も開示され、この方法は、
基材を堆積温度付近の所定の温度に維持すること；
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体を含む膜形成組成物の蒸気と、共反応剤ポリシランの蒸気との混合物に基材を曝露すること；
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体の少なくとも一部を基材上に堆積させ、ＣＶＤプロセスにより基材上にＶ族元素ドープエピタキシャルＳｉ膜を形成すること；
を含み、ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体は、一般式
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ属元素であり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。開示された方法は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ 混合物が、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２、Ｈ２、又はそれらの組み合わせから選択される希釈ガスを含む；
・ 共反応剤ポリシランがゲルマンである；
・ 所定の温度が２００℃～１０００℃の範囲である；
・ 堆積温度が２００℃～１０００℃の範囲である；
・ ＡがＰである場合、Ｖ族元素ドープエピタキシャルＳｉ膜が、ＰドープエピタキシャルＳｉ膜である。
基材を堆積温度付近の所定の温度に維持すること；
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体を含む膜形成組成物の蒸気と、共反応剤ポリシランの蒸気との混合物に基材を曝露すること；
ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体の少なくとも一部を基材上に堆積させ、ＣＶＤプロセスにより基材上にＶ族元素ドープエピタキシャルＳｉ膜を形成すること；
を含み、ＳｉとＶ族元素とを含有する前駆体は、一般式
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ、
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ又は
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）
（これらの式中、
Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ属元素であり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。開示された方法は、以下の態様の１つ以上を含みうる：
・ 混合物が、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２、Ｈ２、又はそれらの組み合わせから選択される希釈ガスを含む；
・ 共反応剤ポリシランがゲルマンである；
・ 所定の温度が２００℃～１０００℃の範囲である；
・ 堆積温度が２００℃～１０００℃の範囲である；
・ ＡがＰである場合、Ｖ族元素ドープエピタキシャルＳｉ膜が、ＰドープエピタキシャルＳｉ膜である。
【0037】
表記法及び命名法
下記の詳細な説明及び特許請求の範囲では、当技術分野で一般に周知のいくつかの略号、記号、及び用語が利用される。定義は、典型的には、ステンレス鋼（ＳＳ）のような各略語の最初の例と共に提供される。特定の略語、記号、及び用語は、以下の説明及び特許請求の範囲を通して使用され、それには以下のものが含まれる。
下記の詳細な説明及び特許請求の範囲では、当技術分野で一般に周知のいくつかの略号、記号、及び用語が利用される。定義は、典型的には、ステンレス鋼（ＳＳ）のような各略語の最初の例と共に提供される。特定の略語、記号、及び用語は、以下の説明及び特許請求の範囲を通して使用され、それには以下のものが含まれる。
【0038】
下記の詳細な説明及び特許請求の範囲では、当技術分野で一般に周知のいくつかの略号、記号、及び用語が利用される。
【0039】
本明細書で用いられる場合、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、１つ以上を意味する。
【0040】
本明細書で用いられる場合、本文中又は請求項中の「ａｂｏｕｔ（約）」又は「ａｒｏｕｎｄ（ほぼ）」又は「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（おおよそ）」は、明記された値の±１０％を意味する。
【0041】
本明細書で用いられる場合、本文中又は請求項中の「室温」は、おおよそ２０℃～おおよそ２５℃を意味する。
【0042】
本明細書で用いられる場合、本文中又は請求項中の「大気圧」は、約１気圧を意味する。
【0043】
「基材」という用語は、プロセスが行われる１つ又は複数の材料を意味する。基材は、プロセスが行われる１つ又は複数の材料を有するウエハを意味しうる。基材は、半導体、光起電力、フラットパネル、又はＬＣＤ－ＴＦＴデバイス製造に使用されるいずれかの好適なウエハでありうる。基材はまた、その上にすでに堆積された前の製造ステップからの異なる材料の１つ以上の層を有しうる。たとえば、ウエハは、シリコン層（たとえば、結晶性、アモルファス、多孔性のものなど）、シリコン含有層（たとえば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＯＨなど）、金属含有層（たとえば、銅、コバルト、ルテニウム、タングステン、白金、パラジウム、ニッケル、ルテニウム、金など）、又はそれらの組合せを含みうる。さらに、基材は、平面状であってもパターニングされていてもよい。基材は、有機パターニングされたフォトレジスト膜でありうる。基材は、ＭＥＭＳ、３Ｄ ＮＡＮＤ、ＭＩＭ、ＤＲＡＭ、若しくはＦｅＲａｍデバイス用途で誘電体材料として使用される酸化物（たとえば、ＺｒＯ２系材料、ＨｆＯ２系材料、ＴｉＯ２系材料、希土類酸化物系材料、三元酸化物系材料など）の層、又は電極として使用される窒化物系膜（たとえば、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＮｂＮ）を含みうる。当業者であれば、本明細書で使用される「膜」又は「層」という用語は、表面上に配置された、又は表面上に広げられた何らかの材料の厚さを指し、表面はトレンチ又はラインであってもよいことを認識するであろう。本明細書及び特許請求の範囲全体を通して、ウエハ及びその上のいずれかの関連層は、基材といわれる。
【0044】
「ウエハ」又は「パターニングされたウエハ」という用語は、基材上に膜のスタックを有し、インジウム含有膜の堆積前のステップで形成されたトポグラフィー特徴を有する少なくとも最上膜を有するウエハを意味する。
【0045】
「アスペクト比」という用語は、トレンチ（又はアパーチャー）の高さの、トレンチの幅（又はアパーチャーの直径）に対する比を意味する。
【0046】
本明細書では「膜」及び「層」という用語は互換的に用いられうることに留意されたい。膜は、層に対応しうるか又は関連付けられうるとともに、層は、膜を意味しうるものと理解される。さらに、本明細書で用いられる「膜」又は「層」という用語は、表面が全ウエハ程度に大きいものからトレンチ又はライン程度に小さいものまでにわたっていてもよい表面上に配置された又は表面全体に展延されたある厚さのなんらかの材料を意味することが、当業者であれば分かるであろう。
【0047】
本明細書では、「アパーチャー」、「ビア」、「ホール」、及び「トレンチ」という用語は、半導体構造中に形成された開口を意味するものとして互換的に用いられうることに留意されたい。
【0048】
本明細書で用いられる場合、「ＮＡＮＤ」という略号は、「Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＮＤ」又は「Ｎｏｔ ＡＮＤ」ゲートを意味し、「２Ｄ」という略号は、平面状基材上の２次元ゲート構造を意味し、「３Ｄ」という略号は、ゲート構造が垂直方向にスタックされた３次元又は垂直ゲート構造を意味する。
【0049】
本明細書では、「堆積温度」及び「基材温度」という用語は、互換的に用いられうることに留意されたい。基材温度は、堆積温度に対応しうるか又は関連付けられうるとともに、堆積温度は、基材温度を意味しうるものと理解される。
【0050】
本明細書では、「前駆体」及び「堆積化合物」及び「堆積ガス」という用語は、前駆体が室温及び周囲圧力でガス状態であるとき、互換的に用いられうることに留意されたい。前駆体は、堆積化合物又は堆積ガスに対応しうるか又は関連付けられうるとともに、堆積化合物又は堆積ガスは、前駆体を意味しうるものと理解される。
【0051】
本明細書では元素周期表からの元素の標準的略号が用いられる。元素はこうした略号により参照されうることが理解されるべきである（たとえば、Ｓｉはケイ素を意味し、Ｎは窒素を意味し、Ｏは酸素を意味し、Ｃは炭素を意味し、Ｈは水素を意味し、Ｈａｌはハロゲンを意味し、それらはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉである）。
【0052】
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｒｖｉｃｅにより割り当てられたユニークＣＡＳ登録番号（すなわち、「ＣＡＳ」）は、開示された特定の分子を同定するために提供される。
【0053】
本明細書で使用される「炭化水素」という用語は、炭素原子と水素原子のみを含む飽和又は不飽和の官能基を指す。
【0054】
ＳｉＮ及びＳｉＯなどのケイ素含有膜が、それらの適切な化学量論を示さずに明細書及び特許請求の範囲全体に列挙されていることに留意されたい。ケイ素含有膜には、結晶質Ｓｉ、ポリケイ素（ｐ－Ｓｉ若しくは多結晶Ｓｉ）又は非晶質ケイ素などの純粋なケイ素（Ｓｉ）層；窒化ケイ素（ＳｉｋＮｌ）層；酸化ケイ素（ＳｉｎＯｍ）層；又はその混合物が含まれる場合があり、ここで、ｋ、ｌ、ｍ、及びｎは、０．１～６（終点含む）の範囲である。好ましくは、窒化ケイ素は、ｋ及びＩがそれぞれ０．５～１．５の範囲であるＳｉｋＮｌである。より好ましくは、窒化ケイ素はＳｉ３Ｎ４である。本明細書では、以下の説明では、ＳｉＮは、ＳｉｋＮｌ含有層を表すために使用される場合がある。好ましくは、酸化ケイ素は、ｎが０．５～１．５の範囲であり、且つｍが１．５～３．５の範囲であるＳｉｎＯｍである。より好ましくは、酸化ケイ素はＳｉＯ２である。本明細書では、以下の記載におけるＳｉＯは、ＳｉｎＯｍ含有層を表すために使用される。ケイ素含有膜は、式ＳｉＯＣＨを有する、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．によるＢｌａｃｋ Ｄｉａｍｏｎｄ ＩＩ又はＩＩＩ材料などの、有機ベース又は酸化ケイ素ベースの低誘電率誘電体材料などの酸化ケイ素ベースの誘電体材料であることも可能である。ケイ素含有膜は、ａ、ｂ、ｃが０．１～６の範囲であるＳｉａＯｂＮｃを含みうる。ケイ素含有膜は、Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ａｓ及び／又はＧｅなどのＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、及びＶＩ族のドーパントも含みうる。
【0055】
酸化ケイ素又は窒化ケイ素などの堆積される膜又は層が、それらの適切な化学量論（すなわちＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４）を示さずに明細書及び請求の範囲全体に記載される場合があることに留意されたい。層には、純粋（Ｓｉ）層、炭化物（ＳｉＯＣｐ）層、窒化物（ＳｉｋＮｌ）層、酸化物（ＳｉｎＯｍ）層、又はそれらの混合物が含まれてよく、ここで、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、及びｐは、１～６の範囲（終点含む）である。たとえば、酸化ケイ素は、ＳｉｎＯｍであり、ｎは０．５～１．５の範囲であり、ｍは１．５～３．５の範囲である。より好ましくは、酸化ケイ素層は、ＳｉＯ又はＳｉＯ２である。酸化ケイ素層は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．によるＢｌａｃｋ Ｄｉａｍｏｎｄ ＩＩ又はＩＩＩ材料などの、有機ベース又は酸化ケイ素ベースの低誘電率誘電体材料などの酸化ケイ素ベースの誘電体材料であってもよい。或いは、言及されるケイ素含有層は、純粋なシリコンであってもよい。ケイ素含有層は、Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ａｓ及び／又はＧｅなどのドーパントも含み得る。
【0056】
本明細書で用いられる場合、略語「Ｍｅ」はメチル基を指し；略語「Ｅｔ」はエチル基を指し；略語「Ｐｒ」は任意のプロピル基（すなわちｎ－プロピル又はイソプロピル）を指し；略語「ｉＰｒ」はイソプロピル基を指し；略語「Ｂｕ」は任意のブチル基（ｎ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル）を指し；略語「ｔＢｕ」はｔｅｒｔ－ブチル基を指し；略語「ｓＢｕ」はｓｅｃ－ブチル基を指し；略語「ｉＢｕ」はイソブチル基を指し；略語「Ｐｈ」はフェニル基を指し；略語「Ａｍ」は任意のアミル基（イソアミル、ｓｅｃ－アミル、ｔｅｒｔ－アミル）を指し；略語「Ｃｙ」は環状炭化水素基（シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなど）を指し；略語「Ａｒ」は芳香族炭化水素基（フェニル、キシリル、メシチルなど）を指し；ＴＭＳはトリメチルシリル－ＳｉＭｅ３基を指す。
【0057】
本明細書では、範囲は、およその１つの特定値から及び／又はおよそのもう１つの特定値までとして表されうる。かかる範囲で表されるとき、他の一実施形態は、前記範囲内のすべての組合せと共に一方の特定値から及び／又は他方の特定値までと理解されるべきである。本明細書に列挙されるいかなる範囲もすべて、「包含的に」という用語が用いられているかどうかにかかわらず、それらの端点を包含する（すなわち、ｘ＝１～４又はｘは１～４の範囲内であるは、ｘ＝１、ｘ＝４、及びｘ＝その間のいずれかの数を含む）。
【0058】
「一実施形態」又は「ある実施形態」への本明細書での参照は、その実施形態との関連で記載された特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれうることを意味する。本明細書の各種場所での「一実施形態では」という語句の出現は、必ずしもすべてがその実施形態を参照するとは限らず、別々の又は代替の実施形態が必ずしも他の実施形態を相互に除外するものでもない。同じことが「実現」という用語にも当てはまる。
【0059】
本願で用いられる場合、「模範的」という語は、例、事例、又は例示の働きをすることを意味するものとして本明細書で用いられる。「模範的」として本明細書に記載されるいずれの態様も設計も、必ずしも他の態様や設計よりも好ましい又は有利であるとして解釈されるべきではない。むしろ、模範的という語の使用は、具体的に概念を提示することが意図される。
【0060】
そのほか、「ｏｒ（又は）」という用語は、排他的「ｏｒ（又は）」ではなく包含的「ｏｒ（又は）」を意味することが意図される。すなわち、とくに明記されていない限り又は文脈から明らかでない限り、「ＸがＡ又はＢを採用する」は、道理にかなった包含的並替えのいずれかを意味することが意図される。すなわち、ＸがＡを採用する、ＸがＢを採用する、又はＸがＡ及びＢの両方を採用する場合、「ＸがＡ又はＢを採用する」は、上記事例のいずれかの下で満足される。そのほか、本願及び添付の特許請求の範囲で用いられる冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、単数形を対象とすることがとくに明記されていない限り又は文脈から明らかでない限り、「ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ（１つ以上）」を意味するものと一般に解釈されるべきである。
【0061】
本発明の前述した及びさまざまな他の態様、特徴、及び利点、並びに本発明自体は、以下の図面と関連して検討される場合に、本発明の以降の詳細な説明を参照してより完全に理解することができる。図面は、例示のみを目的として提示されており、本発明を限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0062】
【発明を実施するための形態】
【0063】
無機シリル及びポリシリルを含むＶ族元素含有前駆体を含むＶ族元素含有膜形成組成物、それらの合成方法、及びＶ族元素含有膜を堆積させるためのそれらの使用方法が開示される。
【0064】
本開示のＶ族元素含有前駆体は、一般式：
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ （Ｉ）
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ （ＩＩ）
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１） （ＩＩＩ）
（これらの式中、
Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。
（ＳｉＲ３）３－ｍＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ （Ｉ）
（ＳｉＲ３）３－ｎ－ｐＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ （ＩＩ）
Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１） （ＩＩＩ）
（これらの式中、
Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり；
ａ＝１～６であり；ｂ＝１～６であり；ｃ＝１～６であり；ａ≠ｂ≠ｃであり；
ｍ＝１～３であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）
を有するが、Ａ＝Ａｓである場合には、Ａｓ（ＳｉＨ３）３は除外され；Ａ＝Ｐである場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂである場合には、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。
【0065】
本開示のＶ族元素含有前駆体は、－ＳｉＨ（ＳｉＨ３）２（ｉ－トリシリル）又は－ＳｉＨ２－ＳｉＨ２－ＳｉＨ３（ｎ－トリシリル）のいずれかであってよいトリシリル基を含む。
【0066】
本開示の前駆体の例としては、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＲ３）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＳｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２が挙げられ、これらの式中のＲは、Ｍｅ、Ｅｔ、ｎＰｒ、ｉＰｒ、ｔＢｕ、ｎＢｕ、ｉＢｕ、又はｓＢｕから選択される。
【0067】
好ましくは、Ｒがメチル基、－ＣＨ３である場合、本開示のＶ族元素含有前駆体は、Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ（Ｓｉ（ＣＨ３）３）３－ｍ又はＡ（ＳｉｎＨ２ｎ＋１）ｍ（ＴＭＳ）３－ｍ（これらの式中、ａ＝１～６であり；ｍは１～３であり；Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素である）であるが、Ａ＝Ａｓの場合にはａ＞１であり；Ａ＝Ｐの場合にはＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外され；Ａ＝Ｓｂの場合にはＳｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。Ｒ＝Ｍｅの場合、本開示の前駆体の例としては、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、、Ａｓ（ＳｉＨ３）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ａｓ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３、、Ｓｂ（ＳｉＨ３）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｓｂ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ａｓ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ａｓ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２、、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｓｂ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２が挙げられる。
【0068】
好ましくは、ｎ＝２～３である場合、本開示のＶ族元素含有前駆体は、Ａ（Ｓｉ２Ｈ５）（ＳｉＲ３）２、Ａ（Ｓｉ３Ｈ７）（ＳｉＲ３）２、Ａ（Ｓｉ２Ｈ５）２（ＳｉＲ３）、Ａ（Ｓｉ３Ｈ７）２（ＳｉＲ３）、Ａ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＡ（Ｓｉ３Ｈ７）３（これらの式中、Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり、Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）からなる群から選択されるが、Ａ＝Ｐの場合には、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、及びＰ（ＳｉＨ３）２（ＴＭＳ）は除外される。
【0069】
好ましくは、ｍ＝３である場合、本開示のＶ族元素含有前駆体はＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）３（式中、ａ＝１～６であり、Ａは、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、又はＢｉから選択されるＶ族元素であり、Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）であるが、Ａ＝Ａｓの場合にはｎ＞１であり、Ａ＝Ｐの場合にはＰ（Ｓｉ２Ｈ５）３は除外され、Ａ＝Ｓｂの場合にはＳｂ（ＳｉＨ３）３は除外される。
【0070】
本開示のＶ族元素含有前駆体は、Ｐ（ＳｉＨ３）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（ＳｉＨ３）、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３、Ｐ（ＴＭＳ）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ２Ｈ５）、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）、Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２、Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）２（Ｓｉ３Ｈ７）、又はＰ（Ｓｉ２Ｈ５）（Ｓｉ３Ｈ７）２であってよい。
【0071】
式（Ｉ）～（ＩＩＩ）で示される本開示のＶ族元素含有前駆体を合成するための開示される合成方法は、以下の一般反応に従う、ハロシリル化合物又はハロポリシリル化合物（Ｘ－ＳｉｎＨ２ｎ＋１）と、Ａ（Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、又はＢｉ）のトリス（トリアルキルシリル）誘導体であるＡ（ＳｉＲ３）３との間の脱ハロシリル化（ＤＸＳ）経路を含む：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｍＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ（ＳｉＲ３）３－ｍ＋ｍＸ－ＳｉＲ３ （ＩＶ）
（式中、ａ＝１～６であり；
ｍ＝１～３、好ましくはｍ＝３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の、直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）。
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｍＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｍ（ＳｉＲ３）３－ｍ＋ｍＸ－ＳｉＲ３ （ＩＶ）
（式中、ａ＝１～６であり；
ｍ＝１～３、好ましくはｍ＝３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の、直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）。
【0072】
本開示の合成方法は、Ａ（ＳｉＲ３）３とハロ（ポリ）シラン（Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１）とを、任意選択的には溶媒を添加して、１～１００当量対１００～１当量、好ましくは１～２０当量対２０～１当量の範囲のハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の比で接触させるステップを含み、好ましくはハロ（ポリ）シランはクロロ（ポリ）シランである。溶媒は、Ａ（ＳｉＲ３）３とハロ（ポリ）シラン（Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１）の両方の反応剤に対して不活性であり、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどのアルカン若しくは芳香族溶媒、又はハロアルキルシラン、又はそれらの混合物から選択され、Ａ（ＳｉＲ３）３などの反応剤又は出発物質の０～９９重量％に相当する。ハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の最適な比率は、最も高い収率で目的の前駆体を得るために最適化することができる。ハロ（ポリ）シランとＡ（ＳｉＲ３）３の最適比は、最も高い収率で目的の前駆体に到達するように最適化することができる。反応（ＶＩ）においてａ＝１又は２である場合、モノクロロシラン（ＭＣＳ、ＣｌＳｉＨ３）又はモノクロロジシラン（ＭＣＤＳ、ＣｌＳｉＨ２ＳｉＨ３）は、液体の直接添加又は無希釈の蒸気の凝縮のいずれかによって、無希釈で又は溶媒に溶かして、気密性のマニホールドを使用して添加することができる。次いで、反応剤の混合物が、典型的には１～１６８時間撹拌されることで、反応混合物が形成される。次いで、生成物は、溶媒のストリッピング及び／又は分別蒸留又は当技術分野で公知の他の適切な手段によって、反応混合物から分離することができる。その後、単離された生成物を、たとえばバッチ式又は連続式のいずれかの蒸留によって精製することで、生成物の目標純度に到達させることができる。
【0073】
ここで、ハロ（ポリ）シラン対Ａ（ＳｉＲ３）３の比は、１：９９～９９：１、好ましくは１：２０～２０：１、より好ましくは１：１０～１０：１、さらに好ましくは１：５～５：１の範囲である。反応は、－２０℃～１５０℃、好ましくは室温から１００℃までの範囲の温度に維持される。合成時間は、反応温度などの反応条件に応じて、１～１６８時間、好ましくは１２～９６時間、より好ましくは２４～４８時間に及ぶ。
【0074】
或いは、本開示の合成方法は段階的に行うことができ、さまざまなサイズのシリル基が、二段階又は三段階反応のように逐次的に置換されてもよい。
【0075】
ハロシリル又はハロポリシリル化合物とＡのトリス（トリアルキルシリル）誘導体との本開示の二段階反応は、以下の一般反応を有する：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｎＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｎＸ－ＳｉＲ３ （Ｖ）
（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｐＸ－（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）３－ｎ－ｐ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ＋ｐＸ－ＳｉＲ３ （ＶＩ）
（これらの式中、
ａ＝１～６であり、ｂ＝１～６であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）。
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｎＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｎＸ－ＳｉＲ３ （Ｖ）
（ＳｉＲ３）３－ｎＡ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｎ＋ｐＸ－（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）３－ｎ－ｐ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｐ＋ｐＸ－ＳｉＲ３ （ＶＩ）
（これらの式中、
ａ＝１～６であり、ｂ＝１～６であり；
ｎ＝１～２であり、ｐ＝１～２であり、ｎ＋ｐ＝２～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）。
【0076】
ハロシリル又はハロポリシリルとＡのトリス（トリアルキルシリル）誘導体との本開示の三段階反応は、以下の一般反応を有する：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３ （ＶＩＩ）
（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３ （ＶＩＩＩ）
（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３； （ＩＸ）
（これらの式中、
ａ＝１～６であり、ａ＝１～６であり、ｃ＝１～６であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）。
Ａ（ＳｉＲ３）３＋Ｘ－ＳｉａＨ２ａ＋１→（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３ （ＶＩＩ）
（ＳｉＲ３）２Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３ （ＶＩＩＩ）
（ＳｉＲ３）Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）＋Ｘ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）＋Ｘ－ＳｉＲ３； （ＩＸ）
（これらの式中、
ａ＝１～６であり、ａ＝１～６であり、ｃ＝１～６であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）。
【0077】
或いは、本開示の合成方法は、混合物又はワンポットで行うことができ、すべての出発物質を一緒に混合した混合物中で、さまざまなサイズのシリル基を置換することができる。
【0078】
ハロシリル又はハロポリシリルとＡのトリス（トリアルキルシリル）誘導体との本開示の混合反応は、以下の一般反応を有する：
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｘＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１＋ｙＸ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１＋ｚＸ－ＳｉｃＨ２ｃ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｘ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｙ（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）ｚ（ＳｉＲ３）（３－ｘ－ｙ－ｚ）＋（ｘ＋ｙ＋ｚ）Ｘ－ＳｉＲ３ （Ｘ）
（式中、
ａ＝１～６であり、ｂ＝１～６であり、ｃ＝１～６であり；
ｘ＝０～３であり、ｙ＝０～３であり、ｚ＝０～３であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）。
Ａ（ＳｉＲ３）３＋ｘＸ－ＳｉａＨ２ａ＋１＋ｙＸ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１＋ｚＸ－ＳｉｃＨ２ｃ＋１→Ａ（ＳｉａＨ２ａ＋１）ｘ（ＳｉｂＨ２ｂ＋１）ｙ（ＳｉｃＨ２ｃ＋１）ｚ（ＳｉＲ３）（３－ｘ－ｙ－ｚ）＋（ｘ＋ｙ＋ｚ）Ｘ－ＳｉＲ３ （Ｘ）
（式中、
ａ＝１～６であり、ｂ＝１～６であり、ｃ＝１～６であり；
ｘ＝０～３であり、ｙ＝０～３であり、ｚ＝０～３であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１～３であり；
Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉであり；
Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉであり；
Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）。
【0079】
一実施形態では、式（ＩＶ）～（Ｘ）で示される本開示のＶ族元素含有前駆体を合成するための本開示の合成方法は、クロロシリル化合物、Ｃｌ－ＳｉａＨ２ａ＋１、Ｃｌ－ＳｉｂＨ２ｂ＋１、及び／又はＣｌ－ＳｉａＨ２ａ＋１と、Ａのトリス（トリアルキルシリル）誘導体（Ａ＝Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、又はＢｉ）、Ａ（ＳｉＲ３）３（Ｒは、Ｃ１～Ｃ１０の直鎖、分岐、又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基から選択される）との間の脱クロロシリル化（ＤＣＳ）経路である。
【0080】
本開示の合成反応は、バッチ式で行われてもよい。この場合、Ａ（ＳｉＲ３）３は、ハロ（ポリ）シラン（たとえばクロロ（ポリ）シラン）に添加してもよく、或いはその逆であってもよい。Ａ（ＳｉＲ３）３へのハロ（ポリ）シランを添加は、Ａ上の－ＳｉＲ３基の部分的な置換のみが望まれる場合に好ましい。
【0081】
本開示の合成反応は、各反応剤の流れが連続的に供給されて反応する連続モードで実行することができる。反応剤の接触を助けるために連続混合システムが使用されてもよい。反応は固体の副生成物を生じないと考えられるが、念のために潜在的な固体の副生成物を除去するために、合成後に濾過ステップを追加してもよい。反応が完了又は多段階変換に向かうように、反応の揮発性副生成物が連続的に除去されてもよい。これは、固体副生成物がほとんど又はまったく生成されない本開示の合成方法の固有の利点である。クロロ（ポリ）シラン反応剤をブロモ（ポリ）シランに置き換えても、大きくは逸脱しないことが理解される。入手性の理由から、クロロシランがより便利である。
【0082】
本開示の合成方法は、以下の固有の利点を有している。
・ 容易に入手可能な出発物質：既存の合成方法では、ＫＰＨ２やＰ（ＳｎＭｅ３）３などの反応剤が使用されるが、これらは商業的に入手しにくいか、又は新たに調製する必要がある。対照的に、本開示の合成方法では、高純度でバルクで市販されているＰ（ＴＭＳ）３、Ａｓ（ＴＭＳ）３、又はＳｂ（ＴＭＳ）３が出発物質として使用される。
・ クロロシランは、Ｂｒの対応物よりもはるかに入手しやすいものでもある。ＳｉＨ３Ｃｌ（ＭＣＳ）は市販品として入手可能である。たとえば、Ｓｉ２Ｈ５Ｃｌ（ＭＣＤＳ）及びＳｉ３Ｈ７Ｃｌ（ＭＣＴＳ）は、Ｃｒａｄｏｃｋ ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．，１９７５，１６２４－１６２８）に従って合成することができる。
・ 本開示の合成方法は、１種類のポリシリル基のみを導入する場合、一段階合成とすることができる。既存の合成方法はほとんどが多段階反応であり、ＳｉＨ３ＰＨ２、Ｓｉ２Ｈ５ＰＨ２、及びＬｉＡｌＨ［Ｐ（ＳｉＨ３）２］３のようなモノ又はジシリルホスフィン、アルシンなどを一段階目で調製し、その後単離する必要がある。対照的に、本開示の合成法は、一段階且つ１つの反応器のプロセスであり、合成中に副生成物の単離を必ずしも必要としない。
・ 本開示の合成方法は、穏やかな反応条件である。出発物質が不安定なため、既存の合成方法では、反応剤の添加速度及び／又は混合物の融解速度を適切に制御しながら、低温で反応を行う必要があることがほとんどである。対照的に、本開示の合成方法は、室温から１００℃までの範囲の温度など、周囲温度からわずかに高い温度までで行われる。
・ 本開示の合成方法は、副反応が少なく、収率が高い。本開示のＤＨＳ経路は、副反応が少ない結果として、比較的高い収率が得られ、その後の分離及び精製プロセスが容易になる。
・ 本開示の合成方法は、塩形成がほとんど又は全くない。これは、トリシリルアミン（ＴＳＡ）骨格を持つＮ－ベースの類似体などの類似分子の分解を促進することが知られている。
・ 容易に入手可能な出発物質：既存の合成方法では、ＫＰＨ２やＰ（ＳｎＭｅ３）３などの反応剤が使用されるが、これらは商業的に入手しにくいか、又は新たに調製する必要がある。対照的に、本開示の合成方法では、高純度でバルクで市販されているＰ（ＴＭＳ）３、Ａｓ（ＴＭＳ）３、又はＳｂ（ＴＭＳ）３が出発物質として使用される。
・ クロロシランは、Ｂｒの対応物よりもはるかに入手しやすいものでもある。ＳｉＨ３Ｃｌ（ＭＣＳ）は市販品として入手可能である。たとえば、Ｓｉ２Ｈ５Ｃｌ（ＭＣＤＳ）及びＳｉ３Ｈ７Ｃｌ（ＭＣＴＳ）は、Ｃｒａｄｏｃｋ ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｄａｌｔｏｎ Ｔｒａｎｓ．，１９７５，１６２４－１６２８）に従って合成することができる。
・ 本開示の合成方法は、１種類のポリシリル基のみを導入する場合、一段階合成とすることができる。既存の合成方法はほとんどが多段階反応であり、ＳｉＨ３ＰＨ２、Ｓｉ２Ｈ５ＰＨ２、及びＬｉＡｌＨ［Ｐ（ＳｉＨ３）２］３のようなモノ又はジシリルホスフィン、アルシンなどを一段階目で調製し、その後単離する必要がある。対照的に、本開示の合成法は、一段階且つ１つの反応器のプロセスであり、合成中に副生成物の単離を必ずしも必要としない。
・ 本開示の合成方法は、穏やかな反応条件である。出発物質が不安定なため、既存の合成方法では、反応剤の添加速度及び／又は混合物の融解速度を適切に制御しながら、低温で反応を行う必要があることがほとんどである。対照的に、本開示の合成方法は、室温から１００℃までの範囲の温度など、周囲温度からわずかに高い温度までで行われる。
・ 本開示の合成方法は、副反応が少なく、収率が高い。本開示のＤＨＳ経路は、副反応が少ない結果として、比較的高い収率が得られ、その後の分離及び精製プロセスが容易になる。
・ 本開示の合成方法は、塩形成がほとんど又は全くない。これは、トリシリルアミン（ＴＳＡ）骨格を持つＮ－ベースの類似体などの類似分子の分解を促進することが知られている。
【0083】
本開示の合成方法によって合成される本開示のＶ族元素含有膜形成前駆体は、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥＡＬＤ、流動性ＣＶＤ、ＨＷ－ＣＶＤ、エピタキシーなどによってケイ素中にＶ族元素ドーパントを有するＳｉ含有膜を気相堆積するために使用することができる。
【0084】
Ｐ及びＡｓ化合物、特にそれらの無機誘導体、たとえばＡｓ（ＳｉｘＨｙ）３、Ｐ（ＳｉｘＨｙ）３（これらの式中、ｘ及びｙは各シリル部位で同じであっても異なっていてもよく、ｙ＝２ｘ＋１である）は、ケイ素中のドーパントとして都合よく使用することができる。一部の用途では、たとえば半導体デバイスの接触抵抗を低減するために、ケイ素中のドーパントの溶解度限界を超えてドーピングすることが強く求められる。ポリシラン及びトリシランは、約４５０℃未満の温度でシランよりも速い速度でケイ素（たとえばアモルファス又は結晶シリコン）を堆積させることができる。シリル配位子の代わりにポリシリル配位子を有する本開示のＶ族元素含有前駆体は、より低い温度での堆積及びドーパントの取り込みも促進するであろう。
【0085】
本開示のＶ族元素含有前駆体は、典型的にはステンレス鋼、炭素鋼、又はアルミニウムから製造された高純度容器内に供給され、この容器は、残留Ｈ２Ｏが１００ｐｐｂ未満になるまで予め乾燥されており、任意選択的には、その中の前駆体の経時的な分解を制限するために不動態化されていてもよい。不動態化プロセスは、通常、高純度容器をシリル化剤に曝露することを含み、この場合、シリル化剤は、目的の前駆体そのものであってよく、或いはシラン又はポリシランであってもよい。
【0086】
本開示のＶ族元素含有前駆体は、好ましくは、９０％ｗ／ｗ超（すなわち、９３．０％ｗ／ｗ～１００．０％ｗ／ｗ）、好ましくは９５％ｗ／ｗ超（すなわち、９８．０％ｗ／ｗ～１００．０％ｗ／ｗ）、より好ましくは９８％ｗ／ｗ超（すなわち、９９．０％ｗ／ｗ～約９９．９９９％ｗ／ｗ又は９９．０％ｗ／ｗ～１００．０％ｗ／ｗ）の純度を有し、金属不純物がｐｐｂ範囲であり、Ｏ含有不純物がｐｐｍからｐｐｍ未満の範囲であり、同様の用途で使用される他の分子と一致している。不純物の合計量は、好ましくは５％ｗ／ｗ未満（すなわち、０．０％ｗ／ｗ～５．０％ｗ／ｗ）、好ましくは２％ｗ／ｗ未満（すなわち、０．０％ｗ／ｗ～２．０％ｗ／ｗ）、より好ましくは１％ｗ／ｗ未満（すなわち、０．０％ｗ／ｗ～１．０％ｗ／ｗ）である。本開示のＶ族元素含有前駆体は、再結晶、昇華、蒸留、及び／又はモレキュラーシーブなどの適切な吸着材を通す気液通過により精製することができる。
【0087】
本開示のＶ族元素含有前駆体は、無希釈の形態で、或いはエチルベンゼン、キシレン、メシチレン、デカリン、デカン、ドデカンなどの適切な溶媒とのブレンドで、或いはポリシラン又はハロアルキルシラン中で供給することができる。本開示の前駆体は、溶媒中にさまざまな濃度で存在することができる。
【0088】
０℃～約１５０℃の範囲の容器温度における前駆体の蒸気圧が典型的には＞５０ｔｏｒｒ、好ましくは＞３００ｔｏｒｒである場合、本開示のＶ族元素含有前駆体の蒸気は、キャリアガスなしでそのままプロセスチャンバーに供給することができる。
【0089】
蒸気圧が低い本開示のＶ族元素含有前駆体については、本開示のＶ族元素含有前駆体の蒸気は、バブラー、蒸気吸引、又は直接液体注入システムのいずれかでキャリアガスと共にプロセスチャンバーに供給される。キャリアガスとしては、限定されるものではないが、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２、Ｈ２、又はそれらの組み合わせを挙げることができる。キャリアガスによるバブリングにより、前駆体中に存在する溶存酸素を除去することもできる。その後、キャリアガス及び前駆体は、蒸気としてプロセスチャンバーに導入される。プロセスチャンバーは、通常、大気圧未満の圧力、好ましくは０．０１ｔｏｒｒ～５００ｔｏｒｒの範囲、より好ましくは１ｔｏｒｒ～１００ｔｏｒｒの範囲の圧力に保持される。
【0090】
必要であれば、本開示のＶ族元素含有前駆体を含有する容器は、前駆体が十分で適切な蒸気圧を有するようにしうる温度に加熱又は冷却されうる。容器は、たとえば、おおよそ０℃～おおよそ２００℃の範囲内の温度に維持されうる。気化される前駆体の量を制御すべく容器の温度を公知のように調節しうることは、当業者であれば分かる。
【0091】
プロセスチャンバーは、堆積方法が行われるデバイス内のいずれかのエンクロージャーチャンバー、たとえば、限定されるものではないが、パラレルプレート型反応器、コールドウォール型反応器、ホットウォール型反応器、シングルウエハ反応器、マルチウエハ反応器、前駆体の反応及び堆積膜形成を引き起こすのに好適な条件下の他の型の堆積システムでありうる。ＡＬＤ又はＣＶＤ堆積プロセスのどちらかでこれらのプロセスチャンバーのいずれかを使用しうることは、当業者であれば分かるであろう。
【0092】
プロセスチャンバーは、膜が堆積される１つ以上の基材を含む。基材は、一般に、プロセスがその上で行われる材料として定義される。基材は、半導体、光起電力、フラットパネル、又はＬＣＤ－ＴＦＴデバイス製造に使用されるいずれかの好適な基材でありうる。適切な基材の例としては、シリコン、シリカ、ガラス、ＧａＡｓウエハなどのウエハが挙げられる。ウエハは、その上に堆積された前の製造ステップからの異なる材料の１つ以上の層も有しうる。たとえば、ウエハは誘電体層又は３Ｄ ＮＡＮＤ層を含みうる。さらに、ウエハは、シリコン層（結晶質、アモルファス、多孔質など）、ケイ素酸化物層、ケイ素窒化物層、ケイ素酸窒化物層、炭素ドープケイ素酸化物（ＳｉＣＯＨ）層、金属、金属酸化物金属窒化物層（Ｔｉ、Ｒｕ、Ｔａなど）、及びそれらの組合せを含みうる。加えて、ウエハは、銅層、貴金属層（たとえば、白金、パラジウム、ロジウム、金）を含みうる。ウエハは、マンガン、マンガン酸化物などのバリア層を含みうる。プラスチック層も使用されうる。層は、平面状であってもパターニングされていてもよい。本開示の蒸着プロセスは、パターニングされた層が基材上に形成されるときに、層をウエハ上に直接、又はウエハ上の１つ又は複数の層上に直接堆積することができる。パターニングされた層は、３Ｄ ＮＡＮＤで使用されるＳｉＯとＳｉＮなどの２つの特定の層の交互の層であってもよい。
【0093】
基材の最終用途は本発明に限定されないが、この技術は、シリコンウエハ、ガラスウエハ及びパネル、ビーズ、粉末及びナノ粉末、モノリシック多孔質媒体、プリント回路基板、プラスチックシートなどのタイプの基材に対して特に利点が見出されうる。例示的な粉末基材としては、充電式電池技術で使用される粉末が挙げられる。非限定的な数の粉末材料としては、ＮＭＣ（リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物）、ＬＣＯ（リチウムコバルト酸化物）、ＬＦＰ（リチウム鉄リン酸塩）、及び他の電池カソード材料が挙げられる。
【0094】
プロセスチャンバー内の温度及び圧力は、ＡＬＤやＣＶＤなどの気相堆積に適した条件に保持される。言い換えると、気化された本開示のＶ族元素含有をチャンバー内に導入した後、チャンバー内の条件は、前駆体の少なくとも一部が基材上に堆積して層を形成するような条件である。たとえば、反応器内の圧力又は堆積圧力は、堆積パラメータごとに必要に応じて、約１０－３ｔｏｒｒ～約５００ｔｏｒｒ、好ましくは約１０－２ｔｏｒｒ～約５００ｔｏｒｒ、より好ましくは約１ｔｏｒｒ～１００ｔｏｒｒに保持することができる。同様に、反応器内の温度又は堆積温度は、室温～約１０００℃、好ましくは２００℃～８００℃に保持することができる。当業者であれば、「前駆体の少なくとも一部が堆積される」が、前駆体の一部又は全部が基材と反応して基材に付着することを意味することを認識するであろう。
【0095】
最適な膜成長を実現するための温度は、基材ホルダーの温度を制御することによって制御することができる。基材を加熱するために使用される装置は当技術分野で公知である。基材は、十分な成長速度で所望の物理的状態及び組成を有する所望の膜を得るのに十分な温度まで加熱される。基材が加熱されうる非限定的な例示的な温度範囲には、おおよそ２００℃～おおよそ８００℃が含まれる。プラズマ堆積プロセスが利用される場合、堆積温度は好ましくは５００℃未満である。代替的に、熱プロセスが実行される場合、堆積温度は２００℃～おおよそ８００℃の範囲でありうる。
【0096】
代替的に、基材は、十分な成長速度で所望の物理的状態及び組成を有する所望の堆積膜を得るのに十分な温度に加熱されうる。基材の温度は、約２００℃～１０００℃、好ましくは２００℃～８００℃、より好ましくは２５０℃～６００℃の範囲の温度に維持することができる。
【0097】
より具体的には、本開示のＶ族元素含有前駆体に加えて、他の前駆体又は共反応剤、たとえば、限定されるものではないが、Ｈ２、シラン、ポリシラン（Ｓｉ２～Ｓｉ６、Ｓｉ５及びＳｉ６については直鎖、分岐、又は環状）、アルキルシラン（モノメチルシランなど）、ハロシラン（Ｃｌ－ＳｉＨ３、Ｃｌ２ＳｉＨ２、Ｉ２－ＳｉＨ２、Ｃｌ３ＳｉＨ、ＳｉＣｌ４など）、ポリハロポリシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６、Ｓｉ２ＨＣｌ５、Ｃｌ－Ｓｉ２Ｈ５など）、ゲルマン、クロロゲルマン、ジゲルマン、ポリゲルマン、ハロゲルマン、ホスフィン、ボラン（Ｂ２Ｈ６など）、ジボラン、ハライド含有ガス（ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＨＢｒなど）；Ｎ含有ガス（ＮＨ３、Ｎ２、Ｎ２／Ｈ２、及びＮＨ３、Ｎ２とＮＨ３、ＮＨ３とＮ２Ｈ４、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、アミン、トリシリルアミン、シラザンなど、又はそれらの組み合わせ）；Ｏ含有ガス（Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｏラジカル、アルコール、シラノール、アミノアルコール、カルボン酸、パラホルムアルデヒドなど、及びそれらの組み合わせ）も、プロセスチャンバーに導入することができる。
【0098】
さらに、希釈ガスをプロセスに添加してもよく、これは、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２、Ｈ２、又はそれらの組み合わせから選択される。
【0099】
さらに、共反応剤はプラズマによって処理されてもよく、前駆体又は反応剤をそのラジカル形態に分解するために、プラズマで処理される場合には、ターゲット膜の組成に応じてＨ２、Ｎ２、及びＯ２のうちの少なくとも１つ、又は不活性ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）を利用することができる。プラズマ源は、Ｎ２プラズマ、Ｎ２／Ｈｅプラズマ、Ｎ２／Ａｒプラズマ、ＮＨ３プラズマ、ＮＨ３／Ｈｅプラズマ、ＮＨ２／ＡＲプラズマ、Ｈｅプラズマ、Ａｒプラズマ、Ｈ２プラズマ、Ｈ２／Ｈｅプラズマ、Ｈ２／有機アミンプラズマ、及びそれらの混合物であってもよい。たとえば、プラズマは、約１０Ｗ～約１０００Ｗ、好ましくは約５０Ｗ～約５００Ｗの範囲の電力で生成することができる。プラズマは、反応器自体の中で生成させて存在させることができる。代替的に、プラズマは、一般に、反応器から離れた場所、たとえば遠隔設置されたプラズマシステム内に存在していてもよい。当業者であれば、そのようなプラズマ処理に適した方法及び装置を認識するであろう。
【0100】
たとえば、共反応剤は、反応チャンバー内でプラズマを生成する直接プラズマ反応器に導入され、プロセスチャンバー内でプラズマ処理された反応剤を生成することができる。例示的な直接プラズマ反応器としては、Ｔｒｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製のＴｉｔａｎ（商標）ＰＥＣＶＤシステムが挙げられる。共反応剤は、プラズマ処理の前にプロセスチャンバー内に導入され保持されてもよい。或いは、プラズマ処理は、前駆体又は反応剤の導入と同時に行われてもよい。ｉｎ－ｓｉｔｕプラズマは、典型的には、シャワーヘッドと基材ホルダーとの間で生成される１３．５６ＭＨｚのＲＦ誘導結合プラズマである。基材及びシャワーヘッドは、陽イオン衝撃が発生するか否かに応じて電力が供給される電極であってもよい。ｉｎ－ｓｉｔｕプラズマ発生器における典型的な印加電力は、約３０Ｗ～約１０００Ｗである。好ましくは、本開示の方法では約３０Ｗ～約６００Ｗの電力が使用される。より好ましくは、電力は約１００Ｗ～約５００Ｗの範囲である。ｉｎ－ｓｉｔｕプラズマを使用した共反応剤の解離は、典型的には、同じ電力入力でリモートプラズマ源を使用して達成されるよりも少なく、そのため、リモートプラズマシステムほど反応剤の解離は効率的ではない。リモートプラズマシステムは、プラズマによる損傷を受けやすい基材上に膜を堆積するのに有益な場合がある。
【0101】
或いは、プラズマ処理された共反応剤は、プロセスチャンバーの外部、たとえばプロセスチャンバーに入る前に共反応剤を処理するリモートプラズマで生成することができる。
【0102】
蒸着プロセスは、特定の表面に対して選択的であっても、又は非選択的であってもよい。
【0103】
蒸着プロセスは、熱的に駆動されてもよく、或いはプラズマ活性化、光活性化、マイクロ波活性化、又は分子及び成長プロセスを活性化するための他の適切な手段によって強化されてもよい。
【0104】
本開示のＶ族元素含有膜形成組成物は、当業者に公知の任意の堆積方法を使用して膜を堆積するために使用することができる。好適な蒸着法の例としては、ＣＶＤ及びＡＬＤが挙げられる。例示的なＣＶＤ法には、熱ＣＶＤ、プラズマエンハンストＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、パルスＣＶＤ（ＰＣＶＤ）、低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）、亜大気圧ＣＶＤ（ＳＡＣＶＤ）大気圧ＣＶＤ（ＡＰＣＶＤ）、熱線ＣＶＤ（ＨＷＣＶＤ、ｃａｔ－ＣＶＤとしても知られ、熱線が堆積プロセスのエネルギー源として機能する）、ラジカル組込みＣＶＤ、及びこれらの組み合わせが含まれる。例示的なＡＬＤ法には、熱ＡＬＤ、プラズマエンハンストＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）、空間ＡＬＤ、熱線ＡＬＤ（ＨＷＡＬＤ）、ラジカル導入ＡＬＤ、及びそれらの組み合わせが含まれる。堆積方法は、好ましくは、Ｓｉと請求項に記載の化合物のドーパント元素とを含み、任意選択的にはＧｅ及び／又は他のコドーパントも含むエピタキシャル膜又はアモルファス膜を堆積することが可能な、ホットウォール又はコールドウォール熱ＣＶＤである。
【0105】
ＡＬＤプロセスでは、チャンバー内のＡＬＤ条件により、基材表面に吸着又は化学吸着した本開示のＶ族元素含有膜形成組成物が反応して基材上に膜を形成することができる。いくつかの実施形態では、出願人は、プラズマ処理する共反応剤が、本開示のＶ族元素含有膜形成組成物と反応するために必要なエネルギーを共反応剤に提供することができると考えている（ＰＥＡＬＤ）。共反応剤は、チャンバーへの導入前又は導入後にプラズマで処理することができる。
【0106】
Ｖ族元素含有前駆体及び共反応剤は、反応器に逐次的に導入することができる（ＡＬＤ）。プロセスチャンバーは、Ｖ族元素含有前駆体、追加の前駆体、及び共反応剤のそれぞれの導入の合間に不活性ガスでパージすることができる。別の例は、Ｖ族元素含有前駆体と非活性化共反応物がチャンバーの温度及び圧力条件で実質的に反応しないことを条件として、共反応物をプラズマで逐次的に活性化しながら、共反応物を連続的に導入し、Ｖ族元素含有前駆体をパルスで導入することである（ＣＷＰＥＡＬＤ）。
【0107】
本開示のＶ族元素含有前駆体の各パルスは、約０．０１秒～約１２０秒、代替的に約１秒～約８０秒、代替的に約５秒～約３０秒の範囲の時間継続されうる。共反応剤も、反応器内にパルス導入されてもよい。そのような実施形態では、それぞれのパルスは、約０．０１秒～約１２０秒、代替的に約１秒～約３０秒、代替的に約２秒～約２０秒の範囲の時間継続されうる。別の代替形態では、気化したＶ族元素含有前駆体及び共反応剤は、シャワーヘッドの異なるセクターから混合なしで同時に噴霧することができ、その下で複数のウエハを保持するサセプタが回転する（空間ＡＬＤ）。
【0108】
具体的なプロセスパラメータに応じて、堆積はさまざまな時間にわたって行われうる。一般に、堆積は、必要な特性を有する膜を製造するのに必要な時間継続することができる。典型的な膜厚さは、具体的な堆積プロセスに応じて、数オングストロームから数百ミクロンまで、典型的には２～１００ｎｍで変化しうる。堆積プロセスは、所望の膜を得るために必要な回数行うこともできる。
【0109】
本開示のＶ族元素含有前駆体及び共反応剤は、同時に（ＣＶＤ）、逐次的に（ＡＬＤ）、又はそれらの異なる組み合わせのいずれかで反応器に導入することができる。Ｖ族元素含有前駆体の導入と共反応剤の導入の合間に、反応器を不活性ガス（たとえば、Ｎ２、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）でパージすることができる。或いは、共反応剤とＶ族元素含有前駆体とを一緒に混合して共反応剤／化合物混合物を形成し、その後、これを混合物形態で反応器に導入することができる（ＣＶＤ、熱ＣＶＤ、又はエピタキシー）。別の例は、共反応剤を連続的に導入し、本開示のＶ族元素含有前駆体をパルスで導入すること（パルスＣＶＤ）である。
【0110】
所望の膜厚は、分子単層から１０μｍ、好ましくは１ｎｍ～５００ｎｍの範囲とすることができる。
【0111】
共反応剤に応じて、堆積プロセスは、Ｇｅ、Ｇａ、Ｃ、Ｂ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇなど、請求項に記載の前駆体中に存在する元素以外の元素を含みうる。
【0112】
本開示の堆積方法を使用して堆積される膜は、ｐドープＳｉとＶ族元素とを含む膜であってよい。
【0113】
本開示の堆積方法を使用して堆積される膜は、Ｐドープケイ素層などのＶ族元素ドープケイ素層であってよい。
【0114】
本開示のＶ族元素含有膜形成組成物は、スピンコーティング、ディップコーティング、又はスプレーコーティングを含むがこれらに限定されない、Ｓｉ含有膜の液相膜堆積に使用されてもよい。この場合、本開示の化合物を含む配合物が基材上にコーティングされ、その後アニールされることで薄膜が得られる。
【0115】
本開示のＶ族元素含有膜形成組成物は、非晶質及び多結晶のＳｉ膜の製造を目的とした配合物のドーピング成分として特に有用である。そのような配合物は、典型的には、５個以上のケイ素原子を有する大きなポリシラン又はポリシランの混合物（シクロペンタシラン、シクロヘキサシランなど）と溶媒とを含む。基材を配合物でコーティングした後、膜を処理することでケイ素膜が得られる。そのようなスピンコーティング用途では、選択された前駆体は、アニーリングステップ中にスピンコーティングされた膜に残留してｉｎ－ｓｉｔｕで分解するように、最も低い揮発性を有する必要がある。そのような用途のためには、典型的には、少なくとも５個のＳｉ原子を有する前駆体群が適している。
【0116】
処理には、典型的には、加熱（２００～１０００℃）又は／及び光／ＵＶ曝露が含まれる。そのような配合物では、ドープされたケイ素膜を得るために、本開示のＶ族元素含有化合物を０．０１％～５０％（重量比）の割合で添加することができる。
【0117】
本開示のＶ族元素含有前駆体を含む配合物は、表面のコーティング後に酸化硬化を使用することにより、前述した湿式コーティング法のいずれかによってドープされた酸化ケイ素膜を製造するために使用することもできる。典型的な酸化硬化は、室温から１０００℃の範囲の温度で、Ｈ２Ｏ（蒸気）、Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ２、及びそれらのプラズマのうちの少なくとも１つ（及び任意選択的には不活性ガス）を使用する。好ましくは、硬化は、室温から２５０℃の範囲の温度でのソフトベークと、２５０℃～１０００℃の範囲の温度でのハードベークの二段階プロセスを含む。ハードベークステップは、酸化性ガスの有無にかかわらず行うことができる。これらの湿式コーティング用途では、完全に無機物且つ低揮発性の前駆体、好ましくはＡ（ＳｉｘＨ２ｘ＋１）３（式中、ｘは２以上であり、Ａ＝Ａｓ又はＰである）から選択される前駆体を使用することが有利である。
【実施例】
【0118】
下記非限定的実施例は、本発明の実施形態をさらに例示するために提供される。しかしながら、実施例は、すべてを網羅することが意図されるものではなく、本明細書に記載の発明の範囲を限定することが意図されるものではない。
【0119】
実施例１．（ＴＭＳ）２Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）の合成
２０ｍＬバイアル中で、磁気撹拌しながら、３ｇのＣｌ－Ｓｉ３Ｈ７ ＭＣＴＳを、ヘキサン中１０重量％のＰ（ＴＭＳ）３溶液１１ｇに添加した。反応混合物を不活性雰囲気下で室温で５日間撹拌し、その間にすべてのＰ（ＴＭＳ）３が６８％の収率で大部分のＰ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）に変換された。
２０ｍＬバイアル中で、磁気撹拌しながら、３ｇのＣｌ－Ｓｉ３Ｈ７ ＭＣＴＳを、ヘキサン中１０重量％のＰ（ＴＭＳ）３溶液１１ｇに添加した。反応混合物を不活性雰囲気下で室温で５日間撹拌し、その間にすべてのＰ（ＴＭＳ）３が６８％の収率で大部分のＰ（ＴＭＳ）２（Ｓｉ３Ｈ７）に変換された。
【0120】
実施例２．Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３の合成及びキャラクタリゼーション
不活性雰囲気の５００ｍＬフラスコ内の２００ｇの無水ヘキサンに２５ｇのＰ（ＴＭＳ）３を溶解し、続いて７５ｇのモノクロロトリシランＭＣＴＳを磁気撹拌しながらゆっくりと添加した。反応混合物を６８℃で２４時間還流し、その間にすべてのＰ（ＴＭＳ）３が９３％の収率でＰ（Ｓｉ３Ｈ７）３に変換された。図１は、ヘキサン中６８℃で２４時間反応させたＰ（ＴＭＳ）３＋７ＭＣＴＳの反応混合物のＧＣクロマトグラムである。
不活性雰囲気の５００ｍＬフラスコ内の２００ｇの無水ヘキサンに２５ｇのＰ（ＴＭＳ）３を溶解し、続いて７５ｇのモノクロロトリシランＭＣＴＳを磁気撹拌しながらゆっくりと添加した。反応混合物を６８℃で２４時間還流し、その間にすべてのＰ（ＴＭＳ）３が９３％の収率でＰ（Ｓｉ３Ｈ７）３に変換された。図１は、ヘキサン中６８℃で２４時間反応させたＰ（ＴＭＳ）３＋７ＭＣＴＳの反応混合物のＧＣクロマトグラムである。
【0121】
実施例３．（ＴＭＳ）Ｐ（ＳｉＨ３）２の合成
ヘキサン中１０重量％のＰ（ＴＭＳ）３５ｇを６０ｍＬのステンレス鋼容器に入れた。２．６ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器内にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、密閉容器内で７５℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にすべてのＰ（ＴＭＳ）３が５９％の収率で大部分のＰ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２に変換された。
ヘキサン中１０重量％のＰ（ＴＭＳ）３５ｇを６０ｍＬのステンレス鋼容器に入れた。２．６ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器内にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、密閉容器内で７５℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にすべてのＰ（ＴＭＳ）３が５９％の収率で大部分のＰ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２に変換された。
【0122】
実施例４．Ｐ（ＳｉＨ３）３の合成
５．６ｇのＰ（ＴＭＳ）３を６０ｍＬのステンレス鋼容器に入れた。６．９ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器内にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、密閉容器内で９０℃で４８時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にすべてのＰ（ＴＭＳ）３が８５％の収率で大部分のＰ（ＳｉＨ３）３に変換された。
５．６ｇのＰ（ＴＭＳ）３を６０ｍＬのステンレス鋼容器に入れた。６．９ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器内にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、密閉容器内で９０℃で４８時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にすべてのＰ（ＴＭＳ）３が８５％の収率で大部分のＰ（ＳｉＨ３）３に変換された。
【0123】
２３５ｇのＰ（ＴＭＳ）３を気密性の６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に入れた。１８３ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器内にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、９０℃で４４時間４００ｒｐｍで激しく撹拌した。その間に、すべてのＰ（ＴＭＳ）３が９２％の収率で大部分のＰ（ＳｉＨ３）３に変換された。図２は、９０℃で４４時間反応させたＰ（ＴＭＳ）３＋３ＭＣＳの反応混合物のＧＣクロマトグラムである。
【0124】
実施例５．Ａｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３の合成
６０ｍＬのステンレス鋼製容器の中で２ｇのＡｓ（ＴＭＳ）３と７．５ｇのＭＣＴＳとの混合物を９０℃で加熱し、１５０ｒｐｍで４８時間振とうすると、７５％の収率でＡｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３のみが得られる。図３は、６０℃で２４時間反応させたＡｓ（ＴＭＳ）３＋６ＭＣＳの反応混合物（実施例５）のＧＣクロマトグラムである。
６０ｍＬのステンレス鋼製容器の中で２ｇのＡｓ（ＴＭＳ）３と７．５ｇのＭＣＴＳとの混合物を９０℃で加熱し、１５０ｒｐｍで４８時間振とうすると、７５％の収率でＡｓ（Ｓｉ３Ｈ７）３のみが得られる。図３は、６０℃で２４時間反応させたＡｓ（ＴＭＳ）３＋６ＭＣＳの反応混合物（実施例５）のＧＣクロマトグラムである。
【0125】
実施例６．Ａｓ（ＳｉＨ３）（ＴＭＳ）２の合成
４．５ｇのＡｓ（ＴＭＳ）３を６０ｍＬのステンレス鋼製容器に入れた。８．５ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器内にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、密閉容器内で９０℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にＡｓ（ＳｉＨ３）（ＴＭＳ）２の大部分が５２％の収率で得られた。
４．５ｇのＡｓ（ＴＭＳ）３を６０ｍＬのステンレス鋼製容器に入れた。８．５ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器内にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、密閉容器内で９０℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にＡｓ（ＳｉＨ３）（ＴＭＳ）２の大部分が５２％の収率で得られた。
【0126】
実施例７．Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）（ＴＭＳ）２の合成
Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）（ＴＭＳ）２は、２ｇのＳｂ（ＴＭＳ）３と７ｇのＭＣＴＳとを室温で１日間激しく磁気撹拌しながら反応させることにより、７２％の収率で合成することができる。高温（たとえば５０℃又は９０℃）で加熱すると分解する。
Ｓｂ（Ｓｉ３Ｈ７）（ＴＭＳ）２は、２ｇのＳｂ（ＴＭＳ）３と７ｇのＭＣＴＳとを室温で１日間激しく磁気撹拌しながら反応させることにより、７２％の収率で合成することができる。高温（たとえば５０℃又は９０℃）で加熱すると分解する。
【0127】
実施例８．Ｓｂ（ＳｉＨ３）（ＴＭＳ）２の合成
２．８ｇのＳｂ（ＴＭＳ）３を６０ｍＬのステンレス鋼製容器に入れた。９ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器内にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、密閉容器内で６０℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にＳｂ（ＳｉＨ３）（ＴＭＳ）２の大部分が２３％の収率で得られた。図４は、６０℃で２４時間反応させたＳｂ（ＴＭＳ）３＋１０ＭＣＳの反応混合物のＧＣクロマトグラムである。
２．８ｇのＳｂ（ＴＭＳ）３を６０ｍＬのステンレス鋼製容器に入れた。９ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器内にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、密閉容器内で６０℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にＳｂ（ＳｉＨ３）（ＴＭＳ）２の大部分が２３％の収率で得られた。図４は、６０℃で２４時間反応させたＳｂ（ＴＭＳ）３＋１０ＭＣＳの反応混合物のＧＣクロマトグラムである。
【0128】
実施例９．Ｐ（Ｓｉ２Ｈ５）３の合成
ヘキサン中１０重量％のＰ（ＴＭＳ）３溶液５ｇを６０ｍＬのステンレス鋼容器に入れた。２．２ｇのモノクロロジシランＭＣＤＳを容器に添加した。反応混合物を密閉容器内で６０℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にＰ（Ｓｉ２Ｈ５）３が２２％の収率で形成された。
ヘキサン中１０重量％のＰ（ＴＭＳ）３溶液５ｇを６０ｍＬのステンレス鋼容器に入れた。２．２ｇのモノクロロジシランＭＣＤＳを容器に添加した。反応混合物を密閉容器内で６０℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にＰ（Ｓｉ２Ｈ５）３が２２％の収率で形成された。
【0129】
実施例１０．Ｐ（ＳｉＨ３）３の単離
ＴＭＳ－Ｃｌ溶液中の２６％のＰ（ＳｉＨ３）３として生成物プロファイルを含む３８０ｇの合成混合物を、グローブボックス内の５００ｍＬ丸底フラスコに入れた。その後、標準的な分別蒸留を行った。５５～７０℃で揮発分を除去した後、蒸気相温度が１１５～１２５℃の範囲にある主カット分を周囲圧力で回収し、純度９８％のＰ（ＳｉＨ３）３７５ｇを得た。これは、７６％の全体収率に相当する。さらなる蒸留又はより高い分離効率での蒸留により、工業用途では好ましくは９９％超を達成できると見込まれる。
ＴＭＳ－Ｃｌ溶液中の２６％のＰ（ＳｉＨ３）３として生成物プロファイルを含む３８０ｇの合成混合物を、グローブボックス内の５００ｍＬ丸底フラスコに入れた。その後、標準的な分別蒸留を行った。５５～７０℃で揮発分を除去した後、蒸気相温度が１１５～１２５℃の範囲にある主カット分を周囲圧力で回収し、純度９８％のＰ（ＳｉＨ３）３７５ｇを得た。これは、７６％の全体収率に相当する。さらなる蒸留又はより高い分離効率での蒸留により、工業用途では好ましくは９９％超を達成できると見込まれる。
【0130】
仮想例１：Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）の合成
１０ｇのＰ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２（例えば実施例３で合成）をＴＭＳ－Ｃｌ中３０重量％で６０ｍＬのステンレス鋼製容器に入れた。２．０ｇのＭＣＴＳを容器に添加した。反応混合物を密閉容器内で７５℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にＰ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）が主生成物として形成された。
１０ｇのＰ（ＴＭＳ）（ＳｉＨ３）２（例えば実施例３で合成）をＴＭＳ－Ｃｌ中３０重量％で６０ｍＬのステンレス鋼製容器に入れた。２．０ｇのＭＣＴＳを容器に添加した。反応混合物を密閉容器内で７５℃で２４時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間にＰ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）が主生成物として形成された。
【0131】
仮想例２：Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２の合成
１１８ｇのＰ（ＴＭＳ）３を気密性の６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に入れた。３１ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、７５℃で４００ｒｐｍで２４時間激しく撹拌した。その間に、すべてのＰ（ＴＭＳ）３が大部分のＰ（ＳｉＨ３）（ＴＭＳ）２に変換された。
１１８ｇのＰ（ＴＭＳ）３を気密性の６００ｍＬのＰａｒｒ反応器に入れた。３１ｇのモノクロロシランＭＣＳを容器にクライオトラップした。反応混合物を解凍し、７５℃で４００ｒｐｍで２４時間激しく撹拌した。その間に、すべてのＰ（ＴＭＳ）３が大部分のＰ（ＳｉＨ３）（ＴＭＳ）２に変換された。
【0132】
ＴＭＳ－Ｃｌ中約２５重量％のＰ（ＳｉＨ３）（ＴＭＳ）２１０ｇを、６０ｍＬのステンレス鋼製容器に入れた。容器に２．４ｇのＭＣＤＳを添加した。反応混合物を密閉容器内で６０℃で４０時間１５０ｒｐｍで振とうした。その間に、主生成物としてＰ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ２Ｈ５）２が形成された。
【0133】
仮想例３．前駆体Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３を使用したＰドープＳｉ層のＣＶＤ
ＰドープＳｉ層をＳｉ（１００）基材上に堆積することを試みる。Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３の蒸気を、１０ｓｃｃｍの流量及び約１～２０ｔｏｒｒの圧力で１０～２０分間堆積反応器（約５００℃に加熱）に導入する。その間に５００～１５００Åの厚さの多結晶Ｐドープケイ素膜が得られる。得られたＰドープケイ素膜のＳＥＭ画像を取得することができる。元素分析を行うためにエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＡＸ）検出器を使用することができる。Ｓｉ（１００）表面に堆積されたＰドープケイ素膜のＡＦＭ、ＸＲＤ、及びエリプソメトリー測定が行われてもよい。原子吸光（ＡＡ）、ＭＳ－ＧＣ、ＮＭＲ、ＦＴ－ＩＲ、中性子放射化分析（ＮＡＡ）、Ｘ線によるエネルギー分散分析（ＥＤＡＸ）、ラザフォード後方散乱分析（ＲＢＳ）、及びＸ線分析などの他のさまざまな特性評価技術が、堆積膜の特性評価に使用されてもよい。
ＰドープＳｉ層をＳｉ（１００）基材上に堆積することを試みる。Ｐ（Ｓｉ３Ｈ７）３の蒸気を、１０ｓｃｃｍの流量及び約１～２０ｔｏｒｒの圧力で１０～２０分間堆積反応器（約５００℃に加熱）に導入する。その間に５００～１５００Åの厚さの多結晶Ｐドープケイ素膜が得られる。得られたＰドープケイ素膜のＳＥＭ画像を取得することができる。元素分析を行うためにエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＡＸ）検出器を使用することができる。Ｓｉ（１００）表面に堆積されたＰドープケイ素膜のＡＦＭ、ＸＲＤ、及びエリプソメトリー測定が行われてもよい。原子吸光（ＡＡ）、ＭＳ－ＧＣ、ＮＭＲ、ＦＴ－ＩＲ、中性子放射化分析（ＮＡＡ）、Ｘ線によるエネルギー分散分析（ＥＤＡＸ）、ラザフォード後方散乱分析（ＲＢＳ）、及びＸ線分析などの他のさまざまな特性評価技術が、堆積膜の特性評価に使用されてもよい。
【0134】
仮想例４：前駆体Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）を使用した、Ｓｉ（１００）ウエハ上への高品質ＰドープＳｉ層の熱ＣＶＤ
希ＨＦ酸で予めエッチングされ、適切にコンディショニング（すすぎ及び乾燥）されたＳｉ（１００）基材を堆積チャンバーにロードし、続いて５０～１２０ｓｌｍの流量で８００～１０００℃でＨ２ベークを行う。次いで、基材とチャンバーを２０～５０ｔｏｒｒの背圧で４００～６００℃で平衡にする。次いで、純粋なＨ２ガスを液体前駆体Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）に通して吹き込み、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）／Ｈ２混合物の蒸気を５０～１５０ｓｃｃｍの流量で１～５分間反応器チャンバーに供給する。約３０～１５０Åの厚さの高結晶性ＰドープエピタキシャルＳｉ膜がＳｉ（１００）ウエハ上に堆積される。水素残留物が存在しないことをＲＢＳによって確認することができる。
希ＨＦ酸で予めエッチングされ、適切にコンディショニング（すすぎ及び乾燥）されたＳｉ（１００）基材を堆積チャンバーにロードし、続いて５０～１２０ｓｌｍの流量で８００～１０００℃でＨ２ベークを行う。次いで、基材とチャンバーを２０～５０ｔｏｒｒの背圧で４００～６００℃で平衡にする。次いで、純粋なＨ２ガスを液体前駆体Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）に通して吹き込み、Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）／Ｈ２混合物の蒸気を５０～１５０ｓｃｃｍの流量で１～５分間反応器チャンバーに供給する。約３０～１５０Åの厚さの高結晶性ＰドープエピタキシャルＳｉ膜がＳｉ（１００）ウエハ上に堆積される。水素残留物が存在しないことをＲＢＳによって確認することができる。
【0135】
仮想例５：前駆体Ｐ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２を使用した、高スループットでのＳｉ（１００）ウエハ上へのＰドープＳｉ膜の熱ＣＶＤ
希ＨＦ酸で予めエッチングされ、適切にコンディショニング（すすぎ及び乾燥）されたＳｉ（１００）基材を堆積チャンバーにロードし、続いて５０～１２０ｓｌｍの流量で８００～１０００℃でＨ２ベークを行う。次いで、基材とチャンバーを５０ｔｏｒｒの背圧で５５０℃で平衡にする。次いで、純粋なＨ２ガスを、約７５℃で平衡状態にある液体前駆体Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）に通して吹き込んでから室温のトリシランに吹き込んで約１００℃の混合チャンバーに送り、続いてＰ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２／Ｓｉ３Ｈ８／Ｈ２混合物の蒸気を約１００ｓｃｃｍの流量で３分間反応チャンバーに導入する。約２００Åの厚さの高結晶性ＰドープエピタキシャルＳｉ膜がＳｉ（１００）ウエハ上に堆積される。
希ＨＦ酸で予めエッチングされ、適切にコンディショニング（すすぎ及び乾燥）されたＳｉ（１００）基材を堆積チャンバーにロードし、続いて５０～１２０ｓｌｍの流量で８００～１０００℃でＨ２ベークを行う。次いで、基材とチャンバーを５０ｔｏｒｒの背圧で５５０℃で平衡にする。次いで、純粋なＨ２ガスを、約７５℃で平衡状態にある液体前駆体Ｐ（ＳｉＨ３）２（Ｓｉ３Ｈ７）に通して吹き込んでから室温のトリシランに吹き込んで約１００℃の混合チャンバーに送り、続いてＰ（ＳｉＨ３）（Ｓｉ３Ｈ７）２／Ｓｉ３Ｈ８／Ｈ２混合物の蒸気を約１００ｓｃｃｍの流量で３分間反応チャンバーに導入する。約２００Åの厚さの高結晶性ＰドープエピタキシャルＳｉ膜がＳｉ（１００）ウエハ上に堆積される。
【0136】
本明細書に記載の主題は、ユーザー対話コンポーネントを有するコンピューティングアプリケーションのための１つ以上のコンピューティングアプリケーション特徴／操作を処理する例示的実現との関連で記載されうるが、主題は、こうした特定実施形態に限定されるものではない。むしろ、本明細書に記載の技術は、いずれかの好適な型のユーザー対話コンポーネント実行管理方法、システム、プラットフォーム、及び／又は装置に適用されうる。
【0137】
本発明の性質を説明するために本明細書に記載及び例示されているパーツの詳細、材料、ステップ、及び配置の多くの追加変更を添付の特許請求の範囲に明示される本発明の原理及び範囲内で行いうることは、当業者であれば理解されよう。そのため、本発明は、以上に与えられた実施例及び／又は添付図面の具体的実施形態に限定することが意図されるものではない。
【0138】
本発明の実施形態を示して説明してきたが、本発明の趣旨又は教示から逸脱することなく、当業者であればそれらの修正を行いうる。本明細書に記載の実施形態は、単に模範的なものにすぎず、限定されるものではない。組成物及び方法の多くの変形及び修正が可能であり、且つ本発明の範囲内にある。それゆえ、保護の範囲は、本明細書に記載の実施形態に限定されるものではなく、後続の特許請求の範囲によってのみ限定されるものであり、その範囲は、特許請求の範囲の主題のすべての均等物を含むものとする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】