JPH04257592A - 新規薄膜形成用金属錯体 - Google Patents

新規薄膜形成用金属錯体

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JPH04257592A
JPH04257592A JP91102191A JP10219191A JPH04257592A JP H04257592 A JPH04257592 A JP H04257592A JP 91102191 A JP91102191 A JP 91102191A JP 10219191 A JP10219191 A JP 10219191A JP H04257592 A JPH04257592 A JP H04257592A
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metal complex
alkaline earth
earth metal
thin film
dpm
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Takashi Okazaki
高志 岡崎
Koichi Tokutome
功一 徳留
Shuichi Nakai
中井 秀一
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ土類金属錯体
の付加体からなり、気相堆積法等で用いられる薄膜形成
用金属錯体に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
アルカリ土類金属のβ−ジケトン錯体(以下アルカリ土
類金属錯体という)について、Inorganic  
Chemistry  Vol.2  No.1,P.
73,1963にその合成法及び精製法が報告されてい
るが、アルカリ土類金属錯体に配位子を付加させた化合
物については未だかつて報告されていない。
【0003】一方、アルカリ土類金属錯体の気化特性に
ついて、Analitical  Chemistry
  Vol.42,No.14,P.1828(197
0)に、また、非常に優れた気化特性を示すバリウム錯
体について1990年春季第37回応用物理学関係連合
講演会(29p−V−13)で報告されている。しかし
、従来のアルカリ土類金属錯体は、初期には優れた気化
特性を示すが、時間とともに急激に気化特性が劣化する
ため、安定して薄膜を形成することが困難であるなどの
問題を有する。
【0004】本発明者らは、鋭意検討を行った結果、ア
ルカリ土類金属錯体と配位子の付加体が薄膜形成用錯体
として有用であることを見いだし本発明を完成するに至
った。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、一般式(
I) (式中、Mはアルカリ土類金属であり、R1,R2,R
3,R4は同一か又は異なる低級アルキル基および/ま
たは芳香族基を示す)で表わされるアルカリ土類金属錯
体と配位子の付加体からなることを特徴とする新規薄膜
形成用金属錯体、
【0006】該配位子がポリエーテル化合物またはキレ
ート剤である請求項1記載の新規薄膜形成用金属錯体、
【0007】該キレート剤がオルトフェナンスロリン誘
導体またはビピリジル誘導体である請求項1又は2記載
の新規薄膜形成用金属錯体、
【0008】該アルカリ土類金属がバリウム,ストロン
チウム,カルシウム,マグネシウムである請求項1〜3
までのいずれか1項記載の新規薄膜形成用金属錯体に存
する。
【0009】
【作用】以下、本発明について更に詳しく説明する。本
発明は、アルカリ土類金属錯体と配位子の付加体である
ことを最も重要な特徴とする。このように付加体として
アルカリ土類金属錯体は、薄膜形成用原料として優れて
いる。特に化学気相堆積法で使用する場合は、気化特性
に優れ長期間にわたり安定した原料供給が行える。
【0010】ここで、アルカリ土類金属錯体を例示すれ
ば、 ビス−2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタ
ンジオナトバリウム [Ba(DPM)2] ビス−2,8−ジメチル−4,6−ノナンジオナトバリ
ウム [Ba(DIVM)2] ビス−4,6−ノナンジオナトバリウム[Ba(DBM
)2] ビス−2,4−ペンタンジオナトバリウム[Ba(ac
ac)2] ビス−1−フェニル−1,3−ブタンジオナトストロン
チウム ビス−1−(2−フリル)−1,3−ブタンジオナトカ
ルシウム ビス−2,2−ジメチル−3,5−オクタンジオナトマ
グネシウム などが挙げられる。
【0011】ポリエーテル化合物を例示すれば、ビス−
(2−エトキシエチル)エーテル1,2ビス(2−メト
キシエトキシ)エタン2,5,8,11,14−ペンタ
オキサペンタデカンビス(2−ブトキシエチル)エーテ
ル 1,4,7,10,13,16−ヘキサオキサシクロオ
クタデカン 1,4,10,13−テトラオキサ−7,16−ジアザ
シクロオクタデカン 4,7,10,16,19,24,27−ヘプタオキサ
−1,13−ジアザービシクロ[11,8,8]ノナコ
サン 1,4,10,13−テトラチア−7,16−ジアザシ
クロオクタデカン 2,3,11,12−ジシクロヘキサノ−1,4,7,
10,13,16−ヘキサオキサシクロオクタデカン

0012】 略  号 [18−crown−6] [4,13−diaza−18−crown−6][タ
リプタンド[3,2,2]] などが挙げられる
【0013】キレート剤としては、 2,2′−ビフラン 2,2′−ビチオフェン 2,2′−ジピリジルメタン 2,2′−ビオキサゾール などが挙げられる。
【0014】オルトフェナンスロリン誘導体としては、
1,10−フェナンスロリン[phen]4,7−ジメ
チル−1,10−フェナンスロリン4,7−ジフェニル
−1,10−フェナンスロリンなどが挙げられる。
【0015】ビピリジル誘導体としては、ビピリジン[
bpy] 2,2′−ビキノリン 2,2′−ビピラジン 4,7−ジフェニル−2,9−ジメチル−1,10−フ
ェナンスロリン などが挙げられる。
【0016】アルカリ土類金属錯体と配位子のモル比は
、配位子によって異なるが、1又は2である。
【0017】気化特性は、熱天秤による熱重量減少で見
ることができる。熱重量減少とは、窒素気流化で5℃/
分の一定温度で室温より500℃に昇温した際の重量減
少の値である。 気化特性の安定性は、合成直後と6ケ月後(室温,空気
中)の熱重量減少を比較することにより見ることができ
る。
【0018】図1(a)にBa(DPM)2の合成直後
、図1(b)に6ケ月後の熱重量減少を示す。これらの
図より、気化特性が劣化していることがわかる。
【0019】本発明の薄膜形成用金属錯体を使用して薄
膜を形成する場合、液相堆積法または気相堆積法がある
が、特に気相堆積法が好ましい。本発明の薄膜形成用金
属錯体を使用して薄膜を形成する場合、加圧下または常
圧下または減圧下のいずれも可能であるが、常圧下また
は減圧下が好ましい。
【0020】本発明の薄膜形成用金属錯体を使用して薄
膜を形成する場合、同伴ガスはヘリウム,アルゴン,窒
素などがあり、反応ガスは、酸素,水,亜酸化窒素,オ
ゾンなどがある。
【0021】
【実施例】以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は
これらの例によって何ら限定されるものではない。 [Ba(DPM)2(phen)2]の製造例1.7g
の水酸化バリウム8水和物を溶解させた水溶液中に2.
2gの1,10−フェナンスロリン1水和物を溶解させ
たエタノール溶液を室温で滴下し、撹拌混合した後DP
M2.2gを室温で滴下し、約1時間で反応を終了させ
た。次に、この反応溶液に水を加え晶析、濾過して目的
化合物9.2gを得た。更に、この目的化合物をエタノ
ールを用いて再結晶精製を行い8.5gの目的化合物を
回収した。
【0022】図2(a)(b)に合成直後と6ケ月間大
気中室温でサンプル瓶中に保存していた[Ba(DPM
)2(phen)2]の熱重量減少値を示す。又、図1
(a),(b)に合成直後と6ケ月間、大気中・室温で
サンプル瓶中に保存していたBa(DPM)2の熱重量
減少値を示す。[Ba(DPM)2(phen)2]が
92wt%から90.8wt%の変化に対し、Ba(D
PM)2は、89wt%から53wt%に変化している
【0023】製造および実験例2 [Ba(DPM)2(18−crown6)]の製造例
15gの水酸化バリウム8水和物を溶解させた水溶液と
13gの18−クラウン−6−エーテルを溶解させたメ
タノール溶液を室温で6時間撹拌混合した後、DPM2
0gを室温で滴下し約3時間で反応を終了させた。次に
、この反応溶液からメタノールを減圧除去し晶析した後
、濾過して目的化合物29gを得た。更に、この目的化
合物をメタノールを用いて再結晶精製を行い20gの目
的化合物を回収した。
【0024】[Ba(DPM)2(18−crown−
6)2]は、合成直後の熱重量減少値が93.5wt%
に対して、6ヶ月間、大気中室温でサンプル瓶中に保存
していたものは、92.3wt%であった。
【0025】製造および実験例3 [Ba(DIVM)2(bpy)2]の製造例7.5g
の水酸化バリウム8水和物を溶解させた水溶液と7.8
gの2,2−ビピリジンを溶解させたエタノール溶液を
40℃で約3時間撹拌混合し室温まで冷却した後、DI
VM8.6gを室温で滴下し約2時間で反応を終了させ
た。次に、この反応溶液からエタノール減圧除去し晶析
した後、濾過して目的化合物16.8gを得た。更に、
この目的化合物をエタノールを用いて再結晶精製を行い
12gの目的化合物を回収した。
【0026】[Ba(DIVM)2(bpy)2]は、
合成直後の熱重量減少値が86.5wt%に対して、6
ヶ月間、大気中室温でサンプル瓶中に保存していたもの
は、84.6wt%であった。
【0027】製造および実験例5 [Sr(DBM)2(クリプタンド[3,2,2])]
2gの水酸化ストロンチウム8水和物を溶解させた水溶
液と3.5gのクリプタンド[3,2,2]を溶解させ
たメタノール溶液を45℃で6時間撹拌混合した後、D
BM2.9gを室温で滴下し約3時間で反応を終了させ
た。次に、この反応溶液からメタノールを減圧除去し晶
析した後、濾過して目的化合物5.3gを得た。更に、
この目的化合物をメタノールを用いて再結晶精製を行い
3.4gの目的化合物を回収した。
【0028】[Sr(DBM)2(クリプタンド[3,
2,2])]は、合成直後の熱重量減少値が79.5w
t%に対して、6ヶ月間、大気中室温でサンプル瓶中に
保存していたものは、77.9wt%であった。
【0029】製造および実施例6 [Sr(DPM)2(4,13−diaza−18−c
rown−6)] 2.1gの水酸化ストロンチウム8水和物を溶解させた
水溶液と2.4gの4,13−ジアザ−18−クラウン
−6−エーテルを溶解させたメタノール溶液を室温で約
4時間撹拌混合した後、DPM3.8gを室温で滴下し
約3時間で反応を終了させた。次に、この反応溶液から
メタノールを減圧除去し晶析した後、濾過して目的化合
物4.1gを得た。更に、この目的化合物をメタノール
を用いて再結晶精製を行い2.7gの目的化合物を回収
した。
【0030】[Sr(DPM)2(4,13−diaz
a−18−crown−6)]は、合成直後の熱重量減
少値が93.2wt%に対して、6ヶ月間、大気中室温
でサンプル瓶中に保存していたものは、92.1wt%
であった。
【0031】製造および実験例7 [Ca(DPM)2(phen)2]の製造例30gの
水酸化ナトリウムを溶解させた水溶液中にDPM163
gのメタノール溶液を室温で滴下し約1時間撹拌後、4
1.6gの塩化カルシウムを投入し約1時間撹拌する。 この反応溶液中に150gの1,10−フェナンスロリ
ンを氷冷下で滴下撹拌し室温に戻した後、約2時間で反
応を終了させた。次に、この反応溶液からメタタノール
を減圧除去し晶析した後、濾過して目的化合物370g
を得た。更に、この目的化合物をメタノールを用いて再
結晶精製を尾濃い340gの目的化合物を回収した。
【0032】[Ca(DPM)2(phen)2]は、
合成直後の熱重量減少値が97.6wt%に対して、6
ヶ月間、大気中室温でサンプル瓶中に保存していたもの
は、95.3wt%であった。
【0033】実施例1 有機金属化学気相堆積法(以下MOCVD法という)の
装置を用い、MgO基板を反応室で800℃に加熱して
アルゴンをキャリアーガスとしてBa(DPM)2・(
phen)2を気化させて導入した。さらにこの反応室
に同時に酸素を導入することで良好なBaO薄膜を形成
することが出来た。成膜速度は1〜10μm/hであっ
た。
【0034】 *sccmとはStandard  Cubic  C
entimeter  perMinuteの略で0℃
、1気圧における1分間に流れるガスの容積(cm3)
である。
【0035】実施例2 MOCVD法用の装置を用い、MgO基板を750℃に
加熱してアルゴンをキャリアーガスとしてBa(DPM
)2(18−crown−6)を気化させて導入した。 ここで同時に酸素を導入することで良好なBaO薄膜を
形成することが出来た。成膜速度は1〜10μm/hで
あった。
【0036】
【0037】実施例3 MOCVD法用の装置を用い、SrTiO3基板を反応
室で800℃に加熱してアルゴンガスをキャリアーガス
としてBa(DIVM)2(bpy)2を気化させて導
入した。ここで同時に亜酸化窒素を導入することで良好
なBaO薄膜を形成することができた。成膜速度は2〜
8μm/hであった。
【0038】
【0039】実施例4 MOCVD法用の装置を用い、SrTiO3基板を反応
室で750℃に加熱してアルゴンガスをキャリアーガス
としてSr(DBM)2(クリプタンド[3,2,2]
)を気化させて導入した。ここで同時に酸素を導入する
ことで良好なSrO薄膜を形成することができた。 成膜速度は3〜15μm/hであった。
【0040】
【0041】実施例5 MOCVD法用の装置を用い、SrTiO3基板を反応
室で800℃に加熱してアルゴンガスをキャリアーガス
としてSr(DPM)2(4,13−diaza−18
−crown−6)を気化させて導入した。ここで同時
に水蒸気を導入することで良好なSrO薄膜を形成する
ことができた。成膜速度は5〜20μm/hであった。
【0042】
【0043】実施例6 MOCVD法用の装置を用い、Mg0基板を反応室で7
00℃に加熱してアルゴンガスをキャリアーガスとして
Ca(DPM)2(phen)2を気化させて導入した
。ここで同時に酸素を導入するこで良好なCaO薄膜を
形成することができた。成膜速度は5〜15μm/hで
あった。
【0044】
【0045】
【発明の効果】本発明のアルカリ土類金属錯体を用いる
ことにより、化学気相堆積法において長期間安定かつ再
現性の高い薄膜形成が可能となり、産業上極めて有利で
ある。
【0046】
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、従来のBa(DPM)2の合成直後
の熱重量減少(%)を示し、(b)は、6ヶ月間大気中
に室温でサンプル瓶中に保存していた同化合物の熱重量
減少(%)を示している。
【図2】(a)は、本発明の製造例1における[Ba(
DPM)2(phen)2]の合成直後の熱重量減少(
%)を示し、(b)は、6ヶ月間大気中に室温でサンプ
ル瓶中に保存していた同化合物の熱重量減少(%)を示
している。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  一般式(I) (式中、Mはアルカリ土類金属であり、R1,R2,R
    3,R4は同一か又は異なる低級アルキル基および/ま
    たは芳香族基を示す)で表わされるアルカリ土類金属錯
    体と配位子の付加体からなることを特徴とする新規薄膜
    形成用金属錯体。
  2. 【請求項2】  該配位子がポリエーテル化合物または
    キレート剤である請求項1記載の新規薄膜形成用金属錯
    体。
  3. 【請求項3】  該キレート剤がオルトフェナンスロリ
    ン誘導体またはビピリジル誘導体である請求項1又は2
    記載の新規薄膜形成用金属錯体。
  4. 【請求項4】  該アルカリ土類金属がバリウム,スト
    ロンチウム,カルシウム,マグネシウムである請求項1
    〜3までのいずれか1項記載の新規薄膜形成用金属錯体
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100372844B1 (ko) * 2000-03-14 2003-02-25 학교법인 포항공과대학교 바륨 또는 스트론튬 착체
JP2022525030A (ja) * 2019-03-08 2022-05-11 シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド 直接噴射火花点火エンジンにおける低速過早点火を防止または低減するための組成物及び方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100372844B1 (ko) * 2000-03-14 2003-02-25 학교법인 포항공과대학교 바륨 또는 스트론튬 착체
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