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応用物理学会

HfO2,HfSiO4用ALD材料
Hf[N(CH3)2]4,Hf(O-t-C4H9)4の熱分解特性

Thermal decomposition of Hf[N(CH3)2]4 and Hf(O-t-C4H9)4 for hafnium oxide and hafnium silicate thin films

はじめに

高誘電率ゲート絶縁膜用の材料として、酸化ハフニウムやHfシリケートが検討されている。またその際の成膜方法としてALD法も注目を集めている。前回我々は、Hf[N(CH3)2]4<テトラキス (ジメチルアミノ)ハフニウム> の融点が28℃であり、その蒸気圧がLog10P=-3377/T+9.99 で 34℃/0.1Torrであること、発生ガス圧力から求めた100℃における熱分解速度は、0.013%/hrであることを報告した1)。今回は Hf(O-t-C4H9)4と併せ、さらに熱に対する物性を調べたので報告する。

実験及び結果

Hf[N(CH3)2]4又はHf(O-t-C4H9)4を減圧下、恒温漕により24〜25時間加熱し、熱分解による生成物を回収、分析した。熱分解後の試料を蒸留回収し、分解率を求めた。Hf[N(CH3)2]4は100℃及び140℃、Hf(O-t-C4H9)4は140℃及び177℃で測定した。その結果、Hf[N(CH3)2]4は両温度とも揮発性成分並びに不揮発性成分が生成した。揮発性成分は、ガスクロマトグラフ分析によりジメチルアミン NH(CH3)2であることが分かった。100℃における熱分解速度kは0.19%/hr、140℃では0.25%/hrであった。 Hf(O-t-C4H9)4の場合、揮発性成分はt-ブチルアルコールであった。
140℃の熱分解速度kは0.072%/hr、177℃では0.11%/hrであった。

La(dibm)3 : Log10P=-6226/T +11.41
La(dpm)3 : Log10P=-8329/T +16.42
P:Torr T:K


第63回秋応物予稿集P722(2002)