JPH06108252A - 選択的な金の低温化学蒸着 - Google Patents
選択的な金の低温化学蒸着Info
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- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 表面の上の触媒的に不活性な領域の存在下に
ワークピース表面の触媒的に活性化された領域上に、化
学蒸着法により金を選択的に蒸着する方法の提供。 【構成】 真空室内にワークピースを入れ、真空室を触
媒活性を維持する上限圧力と同じかそれ以下の基礎圧力
にまで排気し、触媒除活性化する気体状の汚染物質を排
除し、目標表面の組成をこの目標表面上に触媒的に活性
化された領域を生成するようにし、気体状のアルキル化
金化合物を真空室に導入し、ワークピースの目標表面に
当て、その間中、真空室は連続排気し、気体状の反応生
成物をとり出し、表面上に触媒的に不活性な領域の存在
下にワークピースの表面の触媒的に活性化された領域上
に選択的に金を蒸着する。
ワークピース表面の触媒的に活性化された領域上に、化
学蒸着法により金を選択的に蒸着する方法の提供。 【構成】 真空室内にワークピースを入れ、真空室を触
媒活性を維持する上限圧力と同じかそれ以下の基礎圧力
にまで排気し、触媒除活性化する気体状の汚染物質を排
除し、目標表面の組成をこの目標表面上に触媒的に活性
化された領域を生成するようにし、気体状のアルキル化
金化合物を真空室に導入し、ワークピースの目標表面に
当て、その間中、真空室は連続排気し、気体状の反応生
成物をとり出し、表面上に触媒的に不活性な領域の存在
下にワークピースの表面の触媒的に活性化された領域上
に選択的に金を蒸着する。
Description
【0001】
【技術分野】本発明は金属金の化学蒸着に関し、さらに
詳しくは、異なる組成の領域の存在下に、基体上のある
組成の領域上に金を選択的に化学蒸着することに関す
る。
詳しくは、異なる組成の領域の存在下に、基体上のある
組成の領域上に金を選択的に化学蒸着することに関す
る。
【0002】
【背景技術】電気伝導性金属の特定の領域の選択的蒸着
は広範な電気的利用、とくに半導体集積回路およびその
他のマイクロ電子デバイスの製造の際に重要である。マ
イクロ電子デバイスの製造において、金属蒸着は接点、
相互接続、および多層回路における層間配線などのよう
な金属部材を製造するのに用いられている。
は広範な電気的利用、とくに半導体集積回路およびその
他のマイクロ電子デバイスの製造の際に重要である。マ
イクロ電子デバイスの製造において、金属蒸着は接点、
相互接続、および多層回路における層間配線などのよう
な金属部材を製造するのに用いられている。
【0003】最近、半導体集積回路中の金属部材の寸法
はどんどん小さくなり、そして将来さらに寸法は小さく
なることが予想される。その上、マイクロ電子デバイス
中の金属部材はますます複雑化している。たとえば、あ
る種の多層回路においては高いアスペクト比をもつ金属
の結線が各層の回路間に必要となっている。一般に、マ
イクロ電子デバイスにおける複雑化の増大と金属部材の
寸法の減少化により、このような部材をつくるための慣
用の方法の能力は限界またはこれを超えるものになって
いる。
はどんどん小さくなり、そして将来さらに寸法は小さく
なることが予想される。その上、マイクロ電子デバイス
中の金属部材はますます複雑化している。たとえば、あ
る種の多層回路においては高いアスペクト比をもつ金属
の結線が各層の回路間に必要となっている。一般に、マ
イクロ電子デバイスにおける複雑化の増大と金属部材の
寸法の減少化により、このような部材をつくるための慣
用の方法の能力は限界またはこれを超えるものになって
いる。
【0004】金属部材の寸法の減少化に加えて、今日の
半導体集積回路は短距離間に急激に変化するドーピング
面をしばしば有している。集積回路の製作に必要な処理
中にこのような急激なドーピング面を維持するために、
集積回路をさらすことのできる最高温度はドープ剤の熱
拡散限度に制限しなければならない。これに加えて、半
導体集積回路上の金属部材の金属とこの部材に接続する
半導体材料との間の内部拡散が、集積回路の製作中に極
端に高い温度に加熱されるならば問題となろう。ある半
導体集積回路技術の場合、集積回路が処理中さらされる
温度を350℃またはこの程度以下の温度に制限するこ
とが必要である。将来より低い最高温度の限度が望まれ
ることになろう。
半導体集積回路は短距離間に急激に変化するドーピング
面をしばしば有している。集積回路の製作に必要な処理
中にこのような急激なドーピング面を維持するために、
集積回路をさらすことのできる最高温度はドープ剤の熱
拡散限度に制限しなければならない。これに加えて、半
導体集積回路上の金属部材の金属とこの部材に接続する
半導体材料との間の内部拡散が、集積回路の製作中に極
端に高い温度に加熱されるならば問題となろう。ある半
導体集積回路技術の場合、集積回路が処理中さらされる
温度を350℃またはこの程度以下の温度に制限するこ
とが必要である。将来より低い最高温度の限度が望まれ
ることになろう。
【0005】金はその高い電気伝導性、すぐれた化学的
安定性、および電気移動の傾向が低いことなどのため
に、半導体集積回路中の金属部材の製作に用いられてい
る。金はシリコン中に拡散する傾向をもつから、金の金
属部材とこれが配置されているシリコン基板との間の拡
散バリアーとして、タングステンまたは類似の耐熱性金
属の中間層がしばしば用いられている。
安定性、および電気移動の傾向が低いことなどのため
に、半導体集積回路中の金属部材の製作に用いられてい
る。金はシリコン中に拡散する傾向をもつから、金の金
属部材とこれが配置されているシリコン基板との間の拡
散バリアーとして、タングステンまたは類似の耐熱性金
属の中間層がしばしば用いられている。
【0006】マイクロ電子デバイス用の金のフィルムと
ワイヤとは各種の方法によりつくられている。普通の金
の真空蒸着とスパッタリングも、マイクロ電子デバイス
に金の金属部剤をつくるために用いられている。真空蒸
着とスパッタリングとは本来ライン−オブ−サイト物理
方法であり、特定領域の蒸着を達成するにはマスクを必
要とする。一般に、ライン−オブ−サイト蒸着法によっ
ては良好に適合する被覆は得られない。さらに、金の価
格のためマスク上に蒸着した金は通常回収され、これは
余分な処理工程を必要としまたマスクの寿命を限定する
ことになる。
ワイヤとは各種の方法によりつくられている。普通の金
の真空蒸着とスパッタリングも、マイクロ電子デバイス
に金の金属部剤をつくるために用いられている。真空蒸
着とスパッタリングとは本来ライン−オブ−サイト物理
方法であり、特定領域の蒸着を達成するにはマスクを必
要とする。一般に、ライン−オブ−サイト蒸着法によっ
ては良好に適合する被覆は得られない。さらに、金の価
格のためマスク上に蒸着した金は通常回収され、これは
余分な処理工程を必要としまたマスクの寿命を限定する
ことになる。
【0007】金の蒸着のためのある種の慣用の化学的方
法は適合した被覆とマスクを使用しない領域の選択とが
可能である。たとえば、金の湿式無電解蒸着の化学的方
法においては、場合により領域選択性は異なる基体材料
に特定的な反応により得ることができる。一般には、Ma
lloryとHajdu両氏編、(アメリカ電気メッキおよび表面
処理協会、1990)Y.Okinaka氏のElectroless Plati
ng、第401〜420頁、参照。しかしながら、選択し
た領域の金蒸着のための通常の無電解蒸着液は多成分溶
液であり、これは普通溶剤、還元剤およびその他の所望
の各種成分、ならびに、除去するのが困難か、または不
可能な望ましくない不純物などを含んでいる。デバイス
の金の蒸着の工程でマイクロ電子デバイスをこのような
多成分溶液で処理すると、汚染の問題を生じよう。
法は適合した被覆とマスクを使用しない領域の選択とが
可能である。たとえば、金の湿式無電解蒸着の化学的方
法においては、場合により領域選択性は異なる基体材料
に特定的な反応により得ることができる。一般には、Ma
lloryとHajdu両氏編、(アメリカ電気メッキおよび表面
処理協会、1990)Y.Okinaka氏のElectroless Plati
ng、第401〜420頁、参照。しかしながら、選択し
た領域の金蒸着のための通常の無電解蒸着液は多成分溶
液であり、これは普通溶剤、還元剤およびその他の所望
の各種成分、ならびに、除去するのが困難か、または不
可能な望ましくない不純物などを含んでいる。デバイス
の金の蒸着の工程でマイクロ電子デバイスをこのような
多成分溶液で処理すると、汚染の問題を生じよう。
【0008】PuddephattとTreuruicht両氏の米国特許第
4,714,627号では、メチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)、トリメチル(トリメチルホスフィン)金
(III)、およびある種の他の揮発性オルガノ金(I)
とオルガノ金(III)コンプレックスを使用する、目標
表面に金を蒸着する化学蒸着(CVD)法を開示してい
る。この特許の方法は真空下にオルガノ金コンプレック
スを気化し、この気化したコンプレックスを導いて、コ
ンプレックスの分解温度またはそれ以上の温度に加熱し
た目標表面に接触させることを含んでいる。オルガノ金
コンプレックスは加熱された表面に接触すると分解して
金を蒸着する。この特許の第7欄、第29〜第46行に
よれば、目標ディスクを含むガラス管を特定のイソシア
ノ−金コンプレックスの分解温度以上にディスクととも
に加熱すると、金属の金はディスクと管壁上の両方に蒸
着した。目標ディスクの選択的なメッキは、目標ディス
クだけを選択的に加熱することにより達成できると示さ
れている。
4,714,627号では、メチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)、トリメチル(トリメチルホスフィン)金
(III)、およびある種の他の揮発性オルガノ金(I)
とオルガノ金(III)コンプレックスを使用する、目標
表面に金を蒸着する化学蒸着(CVD)法を開示してい
る。この特許の方法は真空下にオルガノ金コンプレック
スを気化し、この気化したコンプレックスを導いて、コ
ンプレックスの分解温度またはそれ以上の温度に加熱し
た目標表面に接触させることを含んでいる。オルガノ金
コンプレックスは加熱された表面に接触すると分解して
金を蒸着する。この特許の第7欄、第29〜第46行に
よれば、目標ディスクを含むガラス管を特定のイソシア
ノ−金コンプレックスの分解温度以上にディスクととも
に加熱すると、金属の金はディスクと管壁上の両方に蒸
着した。目標ディスクの選択的なメッキは、目標ディス
クだけを選択的に加熱することにより達成できると示さ
れている。
【0009】Thowas H.Baum氏のJournal of the Electr
ochemical Society, Vol. 134, 第2616〜2619頁(1987
年)の論文は、金の区域選択蒸着を達成するレーザーで
誘起する化学蒸着法を開示している。レーザービームは
基体上に集光されて局部的な熱源として作用する。表面
上に吸着しているかまたは表面に接触しているジメチル
金アセチルアセトネートは、揮発性の反応生成物を遊離
するとともに金属金に熱分解する。この論文によれば、
基体のレーザー加熱により生ずる表面温度で蒸着はコン
トロールされる。
ochemical Society, Vol. 134, 第2616〜2619頁(1987
年)の論文は、金の区域選択蒸着を達成するレーザーで
誘起する化学蒸着法を開示している。レーザービームは
基体上に集光されて局部的な熱源として作用する。表面
上に吸着しているかまたは表面に接触しているジメチル
金アセチルアセトネートは、揮発性の反応生成物を遊離
するとともに金属金に熱分解する。この論文によれば、
基体のレーザー加熱により生ずる表面温度で蒸着はコン
トロールされる。
【0010】一般に、レーザー誘起化学蒸着はビームの
幅よりも小さくない金部材を書込むには十分なものであ
るが、複雑な規模の回路にはレーザービームにより所望
の回路を描き出すために要する時間のため実際的ではな
い。その上、通常のレーザー誘起化学蒸着法によって
は、所望されるような出来るだけ細かい寸法をもつ、ま
たは今日のマイクロ電子デバイスで所望されるようなで
きるだけ高い断面アスペクト比をもつ、金の構造物は普
通つくり得ない。さらに、通常のレーザー誘起化学蒸着
によると、蒸着した金の中に好ましくない高濃度のカー
ボンまたはその他の不純物が残留する。
幅よりも小さくない金部材を書込むには十分なものであ
るが、複雑な規模の回路にはレーザービームにより所望
の回路を描き出すために要する時間のため実際的ではな
い。その上、通常のレーザー誘起化学蒸着法によって
は、所望されるような出来るだけ細かい寸法をもつ、ま
たは今日のマイクロ電子デバイスで所望されるようなで
きるだけ高い断面アスペクト比をもつ、金の構造物は普
通つくり得ない。さらに、通常のレーザー誘起化学蒸着
によると、蒸着した金の中に好ましくない高濃度のカー
ボンまたはその他の不純物が残留する。
【0011】AwayaとArita両氏の米国特許第5,019,
531号は、金の各種オルガノ金属コンプレックスによ
る化学蒸着により金が蒸着される方法を開示している。
オルガノ金属コンプレックスを水素のような還元剤とと
もに加熱されている基体上に導入する。この特許によれ
ば、金属または金属のシリサイド面および酸化物または
ナイトライド面の両方をもつ基板に対し、金は金属また
は金属のシリサイド面上にのみ蒸着する。しかしなが
ら、オルガノ金複塩と気体状の還元剤とを同時に存在さ
せると蒸着法のコントロールを複雑なものにする。さら
にある場合には、還元性ガスは基板上に存在する構成体
に悪い作用をすることがある。
531号は、金の各種オルガノ金属コンプレックスによ
る化学蒸着により金が蒸着される方法を開示している。
オルガノ金属コンプレックスを水素のような還元剤とと
もに加熱されている基体上に導入する。この特許によれ
ば、金属または金属のシリサイド面および酸化物または
ナイトライド面の両方をもつ基板に対し、金は金属また
は金属のシリサイド面上にのみ蒸着する。しかしなが
ら、オルガノ金複塩と気体状の還元剤とを同時に存在さ
せると蒸着法のコントロールを複雑なものにする。さら
にある場合には、還元性ガスは基板上に存在する構成体
に悪い作用をすることがある。
【0012】Colgate氏その他はJournal of Vacume Sci
ence and Technology, Vol. 48, 第1411〜1412頁で、ト
リエチルホスフィン金クロライド(CH3CH2)3PAu
Clを使用し、シリコーン上のパターン化したタングス
テンについての金の領域−選択化学蒸着を開示してい
る。多結晶性のタングステンパターンを担持するn−型
にドープされたシリコーンウエハーはイソプロピルアル
コールで脱脂され、ついで化学蒸着反応器で500℃に
加熱しながら水素プラズマに当てられる。500°加熱
/水素プラズマの前処理後に、反応器の圧力を1×-6ト
ルに減圧しそして反応器のウエハーは温度を500℃に
維持してトリエチルホスフィン金クロライド蒸気に当て
る。
ence and Technology, Vol. 48, 第1411〜1412頁で、ト
リエチルホスフィン金クロライド(CH3CH2)3PAu
Clを使用し、シリコーン上のパターン化したタングス
テンについての金の領域−選択化学蒸着を開示してい
る。多結晶性のタングステンパターンを担持するn−型
にドープされたシリコーンウエハーはイソプロピルアル
コールで脱脂され、ついで化学蒸着反応器で500℃に
加熱しながら水素プラズマに当てられる。500°加熱
/水素プラズマの前処理後に、反応器の圧力を1×-6ト
ルに減圧しそして反応器のウエハーは温度を500℃に
維持してトリエチルホスフィン金クロライド蒸気に当て
る。
【0013】これによれば、トリエチルホスフィン金ク
ロライドは分解してタングステン上に金を蒸着するが、
この分解はシリコーン上では抑制される。金のフィルム
は蒸着に先立って水性のフッ化水素酸処理したシリコー
ンの表面上では生長すると報じている。シリコーン上の
本来的な酸化物は水素プラズマの存在下にも安定であろ
うが、タングステン酸化物の除去がタングステン上のフ
ィルム生長を助ける一方で、蒸着を阻む一つのファクタ
ーになると思われると説明している。タングステン上お
よびガラス上の両方での200℃以下の温度での金フィ
ルムの生長は、ガラス上での生長がタングステン上での
生長よりもずっとおそいのが特徴であると報告してい
る。
ロライドは分解してタングステン上に金を蒸着するが、
この分解はシリコーン上では抑制される。金のフィルム
は蒸着に先立って水性のフッ化水素酸処理したシリコー
ンの表面上では生長すると報じている。シリコーン上の
本来的な酸化物は水素プラズマの存在下にも安定であろ
うが、タングステン酸化物の除去がタングステン上のフ
ィルム生長を助ける一方で、蒸着を阻む一つのファクタ
ーになると思われると説明している。タングステン上お
よびガラス上の両方での200℃以下の温度での金フィ
ルムの生長は、ガラス上での生長がタングステン上での
生長よりもずっとおそいのが特徴であると報告してい
る。
【0014】一般に、トリエチルホスフィン金クロライ
ドの分解は気体状の塩素−含有分解生成物を生じること
が予想され、これは腐食性、とくにその中で発表されて
いるシリコーン上のパターン化したタングステンに選択
的金の蒸着をする500℃の温度において腐食性である
と予想される。
ドの分解は気体状の塩素−含有分解生成物を生じること
が予想され、これは腐食性、とくにその中で発表されて
いるシリコーン上のパターン化したタングステンに選択
的金の蒸着をする500℃の温度において腐食性である
と予想される。
【0015】
【発明の要点】本発明者らは前記従来技術の諸問題を回
避する選択的な金の低温化学蒸着法を発明した。本発明
の方法によれば、金は表面上の触媒的に不活性な領域の
存在下にワークピース表面上の触媒的に活性化された領
域上に、気体状のアルキル化トリアルキルホスフィン金
化合物から選択的に蒸着される。
避する選択的な金の低温化学蒸着法を発明した。本発明
の方法によれば、金は表面上の触媒的に不活性な領域の
存在下にワークピース表面上の触媒的に活性化された領
域上に、気体状のアルキル化トリアルキルホスフィン金
化合物から選択的に蒸着される。
【0016】表面域に対して与えられるこの「触媒的に
活性化された」と「触媒的に不活性」の用語は、アルキ
ル化トリアルキルホスフィン金化合物がその表面域上で
分解反応をして金を蒸着する能力を説明するものであ
る。本発明の好ましい態様例では、金は触媒的に不活性
な表面上に蒸着する最低温度に比べると、相対的に低い
温度で触媒的に活性化された領域上に蒸着することがで
きる。
活性化された」と「触媒的に不活性」の用語は、アルキ
ル化トリアルキルホスフィン金化合物がその表面域上で
分解反応をして金を蒸着する能力を説明するものであ
る。本発明の好ましい態様例では、金は触媒的に不活性
な表面上に蒸着する最低温度に比べると、相対的に低い
温度で触媒的に活性化された領域上に蒸着することがで
きる。
【0017】本発明の方法は真空室内にワークピースを
置く工程を含んでいる。このワークピースは目標表面を
画定する面を有している。さらにこの方法は、真空室を
触媒活性維持の上限圧力と同じかまたはそれ以下の基礎
圧力にまで排気し、真空室から酸素、水蒸気、およびそ
の他の気体状の触媒除活性化汚染物質を効果的に排除す
る工程を含んでいる。
置く工程を含んでいる。このワークピースは目標表面を
画定する面を有している。さらにこの方法は、真空室を
触媒活性維持の上限圧力と同じかまたはそれ以下の基礎
圧力にまで排気し、真空室から酸素、水蒸気、およびそ
の他の気体状の触媒除活性化汚染物質を効果的に排除す
る工程を含んでいる。
【0018】本発明の方法は、目標表面の少なくとも一
つの領域の表面組成を変えて、目標表面上に触媒的に活
性化された領域を生成させる工程をさらに含んでいる。
この領域の表面組成は、適当な触媒的に活性な金属をこ
の領域上に蒸気させることにより、または適当なプラズ
マ、イオン衝突、あるいはその他のクリーニング処理を
この領域に施すことにより(これらの例に限らないが)
変化させることができる。この触媒的に活性化された領
域から離れた目標表面の少なくとも一つの領域は触媒的
に不活性領域である。
つの領域の表面組成を変えて、目標表面上に触媒的に活
性化された領域を生成させる工程をさらに含んでいる。
この領域の表面組成は、適当な触媒的に活性な金属をこ
の領域上に蒸気させることにより、または適当なプラズ
マ、イオン衝突、あるいはその他のクリーニング処理を
この領域に施すことにより(これらの例に限らないが)
変化させることができる。この触媒的に活性化された領
域から離れた目標表面の少なくとも一つの領域は触媒的
に不活性領域である。
【0019】本発明の方法は真空室に気体状のアルキル
化トリアルキルホスフィン金化合物を導入して、ワーク
ピースの目標表面をこの化合物に当てる工程を含んでい
る。本発明の方法は、目標表面をアルキル化トリアルキ
ルホスフィン金化合物に当てている間、真空室を実質的
に連続して排気し、真空室を触媒除活性化汚染物質が効
果的に無い状態に維持し、かつ気体状の反応生成物を真
空室から取り出す工程をさらに含んでいる。真空室は目
標表面をアルキル化トリアルキルホスフィン金化合物に
当てている間気体状の還元剤が効果的に無い状態に維持
される。
化トリアルキルホスフィン金化合物を導入して、ワーク
ピースの目標表面をこの化合物に当てる工程を含んでい
る。本発明の方法は、目標表面をアルキル化トリアルキ
ルホスフィン金化合物に当てている間、真空室を実質的
に連続して排気し、真空室を触媒除活性化汚染物質が効
果的に無い状態に維持し、かつ気体状の反応生成物を真
空室から取り出す工程をさらに含んでいる。真空室は目
標表面をアルキル化トリアルキルホスフィン金化合物に
当てている間気体状の還元剤が効果的に無い状態に維持
される。
【0020】本発明の方法はワークピースの目標表面を
効果的な選択的蒸着温度に維持し、目標表面の触媒的に
活性化した領域上に気体状のアルキル化トリアルキルホ
スフィン金化合物からの金の蒸着を誘起し、かつ目標表
面の触媒的に不活性な領域上の化合物からの金蒸着を抑
制する工程をさらに含んでいる。
効果的な選択的蒸着温度に維持し、目標表面の触媒的に
活性化した領域上に気体状のアルキル化トリアルキルホ
スフィン金化合物からの金の蒸着を誘起し、かつ目標表
面の触媒的に不活性な領域上の化合物からの金蒸着を抑
制する工程をさらに含んでいる。
【0021】好ましいアルキル化トリアルキルホスフィ
ン金化合物はRAuPR′3またはR′3AuPR″3の
式をもち、ここでRはメチル、エチル、n−プロピル、
i−プロピル、またはt−ブチル基;R′はメチルまた
はエチル基;そしてR″はメチルまたはエチル基であ
る。好ましいアルキル化トリアルキルホスフィン金化合
物はトリメチル(トリメチルホスフィン)金(III)で
ある。特に好ましいアルキル化トリアルキルホスフィン
金化合物にはメチル(トリメチルホスフィン)金(I)
とエチル(トリメチルホスフィン)金(I)とが含まれ
る。
ン金化合物はRAuPR′3またはR′3AuPR″3の
式をもち、ここでRはメチル、エチル、n−プロピル、
i−プロピル、またはt−ブチル基;R′はメチルまた
はエチル基;そしてR″はメチルまたはエチル基であ
る。好ましいアルキル化トリアルキルホスフィン金化合
物はトリメチル(トリメチルホスフィン)金(III)で
ある。特に好ましいアルキル化トリアルキルホスフィン
金化合物にはメチル(トリメチルホスフィン)金(I)
とエチル(トリメチルホスフィン)金(I)とが含まれ
る。
【0022】好ましくは、目標表面の触媒的に活性化さ
れた領域は触媒活性化状態の触媒的に活性化しうる金属
から構成されている。本発明の半導体集積回路のある種
の好ましい応用において、この金属は目標表面上に所望
の回路パターンの形にパターン化される。コバルト、
金、銅、およびクロムのような遷移金属が、本発明によ
る金を蒸着させるのに好ましい金属であり、多くの半導
体集積回路用の応用にはクロムが特に好ましい。
れた領域は触媒活性化状態の触媒的に活性化しうる金属
から構成されている。本発明の半導体集積回路のある種
の好ましい応用において、この金属は目標表面上に所望
の回路パターンの形にパターン化される。コバルト、
金、銅、およびクロムのような遷移金属が、本発明によ
る金を蒸着させるのに好ましい金属であり、多くの半導
体集積回路用の応用にはクロムが特に好ましい。
【0023】好ましくは、目標表面の触媒的に不活性な
領域は二酸化シリコーンかまたはポリイミドポリマーの
ような重合体材料から構成される。ポリイミドポリマー
の中、ピロメリトジアンヒドライドオキシジアニリン
(PMDA−ODA)ポリイミドが特に好ましい。
領域は二酸化シリコーンかまたはポリイミドポリマーの
ような重合体材料から構成される。ポリイミドポリマー
の中、ピロメリトジアンヒドライドオキシジアニリン
(PMDA−ODA)ポリイミドが特に好ましい。
【0024】本発明の方法は化学蒸着用に準備された反
応室を含む高真空系中で行われる。本発明の好ましい実
施態様では、反応室の壁は室温に維持することができ
る。好ましくは、反応室の内壁面は本来的な酸化物で覆
われているステンレススチールのような、アルキル化ト
リアルキルホスフィン金化合物の分解を抑制し金によっ
て内壁面が被覆されるのを防ぐような材料で構成され
る。
応室を含む高真空系中で行われる。本発明の好ましい実
施態様では、反応室の壁は室温に維持することができ
る。好ましくは、反応室の内壁面は本来的な酸化物で覆
われているステンレススチールのような、アルキル化ト
リアルキルホスフィン金化合物の分解を抑制し金によっ
て内壁面が被覆されるのを防ぐような材料で構成され
る。
【0025】本発明の化学蒸着法を実施する好ましい反
応室の基礎圧力は約1×10-6トルより低くあるべきで
ある。本発明を実施するための別の好ましい反応室の基
礎圧力は約1×10-8トルまたはこれ以下である。ある
場合には、約1×10-9トルまたはこれ以下の基礎圧力
をもつ反応室が最も好ましい。
応室の基礎圧力は約1×10-6トルより低くあるべきで
ある。本発明を実施するための別の好ましい反応室の基
礎圧力は約1×10-8トルまたはこれ以下である。ある
場合には、約1×10-9トルまたはこれ以下の基礎圧力
をもつ反応室が最も好ましい。
【0026】目標表面の触媒的に活性化された領域と金
の蒸着反応に適当な、触媒活性維持の上限圧力と同じか
またはこれ以下の基礎圧力をもつ高真空状態にワークピ
ースの目標表面をすることにより、目標表面の触媒的に
活性化された領域を活性状態に保持することができる。
たとえば、真空下に目標表面上にクロムを蒸着しそして
この蒸着したクロムを約25℃でエチル(トリメチルホ
スフィン)金(I)に当てることを含む本発明の好まし
い1実施態様において、金は真空の基礎圧力が約1×1
0-9トルの場合十分に蒸着するのが認められたが、これ
に反して約1×10-9トルの基礎圧力とした以外実質的
に同じ条件下で微量の金の蒸着のみが認められた。真空
下に目標表面上に銅を蒸着しそしてこのように蒸着した
銅を約25℃でエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)に当てることを含む本発明の好ましい別の実施態
様において、金は真空の基礎圧力が約1×10-6トルの
とき十分に蒸着するのが認められた。
の蒸着反応に適当な、触媒活性維持の上限圧力と同じか
またはこれ以下の基礎圧力をもつ高真空状態にワークピ
ースの目標表面をすることにより、目標表面の触媒的に
活性化された領域を活性状態に保持することができる。
たとえば、真空下に目標表面上にクロムを蒸着しそして
この蒸着したクロムを約25℃でエチル(トリメチルホ
スフィン)金(I)に当てることを含む本発明の好まし
い1実施態様において、金は真空の基礎圧力が約1×1
0-9トルの場合十分に蒸着するのが認められたが、これ
に反して約1×10-9トルの基礎圧力とした以外実質的
に同じ条件下で微量の金の蒸着のみが認められた。真空
下に目標表面上に銅を蒸着しそしてこのように蒸着した
銅を約25℃でエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)に当てることを含む本発明の好ましい別の実施態
様において、金は真空の基礎圧力が約1×10-6トルの
とき十分に蒸着するのが認められた。
【0027】本発明の好ましいある実施態様において、
目標表面の特定領域の表面組成は、クロムまたはその他
の触媒的に活性化可能な金属のパターン化したフィルム
を適当な超高真空条件下にマスクを通じて蒸発させて付
着させることにより変化させる。超高真空条件下に最初
蒸着した金属フィルムの表面は、この表面に金を蒸着す
るアルキル化トリアルキルホスフィン金の分解を妨げる
傾向のある、酸化物と炭素の汚染を無くすことができ
る。この最初に蒸着した金属フィルムは触媒的に活性化
した状態にある。超高真空下に目標表面を維持すること
が金属フィルムの表面を触媒的に活性化された状態に保
持することとなる。
目標表面の特定領域の表面組成は、クロムまたはその他
の触媒的に活性化可能な金属のパターン化したフィルム
を適当な超高真空条件下にマスクを通じて蒸発させて付
着させることにより変化させる。超高真空条件下に最初
蒸着した金属フィルムの表面は、この表面に金を蒸着す
るアルキル化トリアルキルホスフィン金の分解を妨げる
傾向のある、酸化物と炭素の汚染を無くすことができ
る。この最初に蒸着した金属フィルムは触媒的に活性化
した状態にある。超高真空下に目標表面を維持すること
が金属フィルムの表面を触媒的に活性化された状態に保
持することとなる。
【0028】本発明の好ましい具体化例に従って、目標
表面を適切に精製した気体状のアルキル化トリアルキル
ホスフィン金化合物にさらすとともに、気体状の金化合
物が存在しない超高真空状態を達成するのに充分な真空
ポンプの速度を維持する、すなわち超高真空ポンピング
能力条件下にすると、金は表面の触媒的に活性化された
状態の比較的低い温度特性でこの金属フィルムの面上に
蒸着される。
表面を適切に精製した気体状のアルキル化トリアルキル
ホスフィン金化合物にさらすとともに、気体状の金化合
物が存在しない超高真空状態を達成するのに充分な真空
ポンプの速度を維持する、すなわち超高真空ポンピング
能力条件下にすると、金は表面の触媒的に活性化された
状態の比較的低い温度特性でこの金属フィルムの面上に
蒸着される。
【0029】本発明の別の好ましい態様例において、触
媒的に活性化しうる金属から構成されるワークピースの
目標表面域の表面組成が、酸素および水蒸気にさらされ
ている場合には、適当な表面組成変更のクリーニング法
でこの領域を処理することにより、触媒的に活性化され
た状態の領域に変化させることができる。このような表
面組成変更のクリーニング法の例には、ある種のプラズ
マ処理、イオン衝撃処理、および化学的処理などの各ク
リーニング法が含まれる。
媒的に活性化しうる金属から構成されるワークピースの
目標表面域の表面組成が、酸素および水蒸気にさらされ
ている場合には、適当な表面組成変更のクリーニング法
でこの領域を処理することにより、触媒的に活性化され
た状態の領域に変化させることができる。このような表
面組成変更のクリーニング法の例には、ある種のプラズ
マ処理、イオン衝撃処理、および化学的処理などの各ク
リーニング法が含まれる。
【0030】たとえば、電子サイクロトロン共鳴源によ
り発生させたアルゴンまたは水素プラズマが、酸素と水
蒸気に前もって当ったコバルト、金、クロム、および銅
を触媒的に活性化された状態にクリーニングするのに適
当であることが認められた。別の例として、アルゴンイ
オンビームによるイオン衝撃が酸素と水蒸気に当った銅
とクロムを触媒的に活性化された状態にクリーニングす
るのに効果のあることが認められた。さらに別の例で、
酸素と水蒸気に前もって当てた銅から構成される領域の
表面組成は、水素の存在下に表面を加熱する化学的なク
リーニング法により触媒的に活性化された状態の領域に
変化させた。
り発生させたアルゴンまたは水素プラズマが、酸素と水
蒸気に前もって当ったコバルト、金、クロム、および銅
を触媒的に活性化された状態にクリーニングするのに適
当であることが認められた。別の例として、アルゴンイ
オンビームによるイオン衝撃が酸素と水蒸気に当った銅
とクロムを触媒的に活性化された状態にクリーニングす
るのに効果のあることが認められた。さらに別の例で、
酸素と水蒸気に前もって当てた銅から構成される領域の
表面組成は、水素の存在下に表面を加熱する化学的なク
リーニング法により触媒的に活性化された状態の領域に
変化させた。
【0031】空気に当たると、本来的な酸化物で被覆さ
れるタンタルとモリブデンのようなある種の金属は、超
高真空条件下に加熱すると電気伝導性の亜酸化物を形成
することが知られている。このような金属から構成さ
れ、前もって大気にさらされた面の表面組成は、この面
を超高真空条件下で加熱することにより触媒的に活性化
された状態の表面に変化させ得ると考えられる。前もっ
て大気にさらされたタンタルまたはモリブデン金属の表
面を触媒的に活性化状態とするために、プラズマ処理、
イオン衝撃処理、または化学処理クリーニング法などで
処理するのは不必要であると思われる。
れるタンタルとモリブデンのようなある種の金属は、超
高真空条件下に加熱すると電気伝導性の亜酸化物を形成
することが知られている。このような金属から構成さ
れ、前もって大気にさらされた面の表面組成は、この面
を超高真空条件下で加熱することにより触媒的に活性化
された状態の表面に変化させ得ると考えられる。前もっ
て大気にさらされたタンタルまたはモリブデン金属の表
面を触媒的に活性化状態とするために、プラズマ処理、
イオン衝撃処理、または化学処理クリーニング法などで
処理するのは不必要であると思われる。
【0032】本発明方法の選択的蒸着の温度は好ましく
は約350℃以下である。最適の選択的蒸着温度は目標
表面の触媒的に活性化された領域の性質、目標表面の触
媒的に不活性な領域の性質、およびアルキル化トリアル
キルホスフィン金化合物の性質に依存する。エチル(ト
リメチルホフスィン)金(I)から二酸化シリコーンの
存在下に、クロム上に選択的に金を蒸着するためには、
約25℃〜約100℃の範囲の選択的蒸着温度が好まし
い。エチル(トリメチルホフスィン)金(I)からピロ
メリトジアンヒドライドオキシジアニリンポリイミドポ
リマーの存在下に、クロム上に金を選択的に蒸着するた
めには、約25℃〜約230℃までの範囲の選択的蒸着
温度が好ましい。
は約350℃以下である。最適の選択的蒸着温度は目標
表面の触媒的に活性化された領域の性質、目標表面の触
媒的に不活性な領域の性質、およびアルキル化トリアル
キルホスフィン金化合物の性質に依存する。エチル(ト
リメチルホフスィン)金(I)から二酸化シリコーンの
存在下に、クロム上に選択的に金を蒸着するためには、
約25℃〜約100℃の範囲の選択的蒸着温度が好まし
い。エチル(トリメチルホフスィン)金(I)からピロ
メリトジアンヒドライドオキシジアニリンポリイミドポ
リマーの存在下に、クロム上に金を選択的に蒸着するた
めには、約25℃〜約230℃までの範囲の選択的蒸着
温度が好ましい。
【0033】本発明の選択的な金の化学蒸着法の好まし
い態様例で、アルキル化トリアルキルホフスィン金化合
物が金を蒸着するための分解反応をする期間中補助的な
還元剤を必要としないことが1つの利点である。本発明
の好ましい態様例で、アルキル化トリアルキルホフスィ
ン金化合物が金を蒸着するための分解反応をする期間中
補助的なエッチング剤を必要としないことがさらなる利
点である。
い態様例で、アルキル化トリアルキルホフスィン金化合
物が金を蒸着するための分解反応をする期間中補助的な
還元剤を必要としないことが1つの利点である。本発明
の好ましい態様例で、アルキル化トリアルキルホフスィ
ン金化合物が金を蒸着するための分解反応をする期間中
補助的なエッチング剤を必要としないことがさらなる利
点である。
【0034】本発明の好ましい態様例で、ワークピース
の目標表面上の金の蒸着は、金蒸着失活性化剤に目標表
面を当てることにより可逆的に抑制することができる。
好ましい金蒸着可逆性失活性化剤にはルイス酸ボロント
リフルオライドBF3とトリエチルボロン(B(C2H5)3
およびルイス塩基トリメチルホフスィンP(CH3)3が含
まれる。ボロントリフルオライドが特に好ましい。金蒸
着失活性化剤の使用で金蒸着が抑制された面は、緩和に
加熱することにより触媒的に活性化された状態に再活性
化することができる。
の目標表面上の金の蒸着は、金蒸着失活性化剤に目標表
面を当てることにより可逆的に抑制することができる。
好ましい金蒸着可逆性失活性化剤にはルイス酸ボロント
リフルオライドBF3とトリエチルボロン(B(C2H5)3
およびルイス塩基トリメチルホフスィンP(CH3)3が含
まれる。ボロントリフルオライドが特に好ましい。金蒸
着失活性化剤の使用で金蒸着が抑制された面は、緩和に
加熱することにより触媒的に活性化された状態に再活性
化することができる。
【0035】
【実施例】以下の各実施例においては、下に述べるよう
な各種組成の目標表面を有するテスト試料の基板を、エ
チル(トリメチルホフスィン)金(I)C2H5AuP
(CH3)3またはメチル(トリメチルホフスィン)金
(I)CH3AuP(CH3)3のいずれかの蒸気に下記の
条件下に当てた。各実験条件下に目標表面上に金が蒸着
するかしないかを調べた。
な各種組成の目標表面を有するテスト試料の基板を、エ
チル(トリメチルホフスィン)金(I)C2H5AuP
(CH3)3またはメチル(トリメチルホフスィン)金
(I)CH3AuP(CH3)3のいずれかの蒸気に下記の
条件下に当てた。各実験条件下に目標表面上に金が蒸着
するかしないかを調べた。
【0036】〔装置〕以下に示す各例は、主真空系と補
助真空系と呼ばれる二つの超高真空系の一つで行った。
主真空系と補助真空系の両方とも反応室を備えている。
主真空系はこの他に移動室により反応室と連結された分
析室を有している。
助真空系と呼ばれる二つの超高真空系の一つで行った。
主真空系と補助真空系の両方とも反応室を備えている。
主真空系はこの他に移動室により反応室と連結された分
析室を有している。
【0037】各真空系の反応室を約60L/sのポンプ
能力をもつターボ分子ポンプとチタンサブリメーターに
より排気する。反応室は約1×10-9トル以下の基礎圧
力に排気することができる。一般に、揮発性の有機金属
蒸着剤に当てた後、基礎圧力は約5×10-9トルであっ
た。反応室の壁は蒸着実験中室温に維持した。反応室中
の熱フィラメントゲージとその他の熱フィラメントデバ
イスは蒸着中はどれも停止した。反応室の壁はステンレ
ススチール製である。
能力をもつターボ分子ポンプとチタンサブリメーターに
より排気する。反応室は約1×10-9トル以下の基礎圧
力に排気することができる。一般に、揮発性の有機金属
蒸着剤に当てた後、基礎圧力は約5×10-9トルであっ
た。反応室の壁は蒸着実験中室温に維持した。反応室中
の熱フィラメントゲージとその他の熱フィラメントデバ
イスは蒸着中はどれも停止した。反応室の壁はステンレ
ススチール製である。
【0038】蒸着剤のアンプルを1回分の揮発性蒸着剤
をたくわえるために、反応室の蒸着剤注入口にとりつけ
る。蒸着剤注入バルブが蒸着剤アンプルと蒸着剤注入口
との間に介在している。蒸着剤アンプルを適当な温度に
保持することにより、アンプル中の蒸着剤を蒸発または
昇華により気体状に揮発させることができる。蒸着剤注
入バルブを開くと、気体状の蒸着剤は蒸着剤アンプルか
ら反応室の内部に流入する。
をたくわえるために、反応室の蒸着剤注入口にとりつけ
る。蒸着剤注入バルブが蒸着剤アンプルと蒸着剤注入口
との間に介在している。蒸着剤アンプルを適当な温度に
保持することにより、アンプル中の蒸着剤を蒸発または
昇華により気体状に揮発させることができる。蒸着剤注
入バルブを開くと、気体状の蒸着剤は蒸着剤アンプルか
ら反応室の内部に流入する。
【0039】主真空系における反応室と分析室間の試料
の移動は移動室内で「真空中」で行われる。分析室と移
動室にはそれぞれイオンポンプとチタンサブリメーター
がとり付けられ、両室は約2×10-10トルの基礎圧力
にまで排気することができる。
の移動は移動室内で「真空中」で行われる。分析室と移
動室にはそれぞれイオンポンプとチタンサブリメーター
がとり付けられ、両室は約2×10-10トルの基礎圧力
にまで排気することができる。
【0040】試料表面の特性化は、Rueil-Malmaison社
からES 150 MAC2の商品名で入手できる。X線
光電子分光(XPS)スペクトロメーターを使用し主真
空系の分析室中で行った。このXPS系は約1253.
6eVのエネルギーをもつMgKαのX線を用いている。
試料はスペクトロメーターの軸に対してほぼ直角に位置
させ、そして電子はこの直角面に関して約45°の角度
で約4×10mmの像域をもつように集めた。解析器をそ
の角度調整により試料角度に対して不感受性となるよう
にした。結合エネルギーは分析室中に入れた別の金箔試
料を用いて補正し、Au4f7/2に対する参照結合エネ
ルギーについて約83.8eVとした。このXPSスペク
トロメーターはAu4f7/2のピークに関してほぼ±の
0.1eVの再現性を示した。
からES 150 MAC2の商品名で入手できる。X線
光電子分光(XPS)スペクトロメーターを使用し主真
空系の分析室中で行った。このXPS系は約1253.
6eVのエネルギーをもつMgKαのX線を用いている。
試料はスペクトロメーターの軸に対してほぼ直角に位置
させ、そして電子はこの直角面に関して約45°の角度
で約4×10mmの像域をもつように集めた。解析器をそ
の角度調整により試料角度に対して不感受性となるよう
にした。結合エネルギーは分析室中に入れた別の金箔試
料を用いて補正し、Au4f7/2に対する参照結合エネ
ルギーについて約83.8eVとした。このXPSスペク
トロメーターはAu4f7/2のピークに関してほぼ±の
0.1eVの再現性を示した。
【0041】いくつかの試料を超高真空システムからと
り出し空気にあてる必要のある追加的の特性値を測っ
た。金のフィルム厚さはTencar Instruments社から「ア
ルファ−ステップ200の商品名で入手することのでき
る断面計により測定した。抵抗値測定は、Shiell Assoc
iates社から「M−700型」の商品名で入手し得る、
四点プローブを用いるデジタル抵抗計によって行った。
Eden Pirarie社から「600型」の商品名で入手できる
走査オーガーマイクロプローブを、深度断面と領域選定
のオーガースペクトロスコピーに使用した。パターン化
した基体はSurface Science Instruments社から「SSX
301 XPSシステム」の商品名で入手し得る、X線
光電スペクトロメーターでほぼ150μmのサイズの表
面スポットの解析をし得るものを用いて検査した。ラザ
フォードの後方散乱スペクトルは、約2.3MeVのエネル
ギーでヘリウムイオンを使用したラザフォード後方散乱
スペクトロメーターを用いて得ることができる。
り出し空気にあてる必要のある追加的の特性値を測っ
た。金のフィルム厚さはTencar Instruments社から「ア
ルファ−ステップ200の商品名で入手することのでき
る断面計により測定した。抵抗値測定は、Shiell Assoc
iates社から「M−700型」の商品名で入手し得る、
四点プローブを用いるデジタル抵抗計によって行った。
Eden Pirarie社から「600型」の商品名で入手できる
走査オーガーマイクロプローブを、深度断面と領域選定
のオーガースペクトロスコピーに使用した。パターン化
した基体はSurface Science Instruments社から「SSX
301 XPSシステム」の商品名で入手し得る、X線
光電スペクトロメーターでほぼ150μmのサイズの表
面スポットの解析をし得るものを用いて検査した。ラザ
フォードの後方散乱スペクトルは、約2.3MeVのエネル
ギーでヘリウムイオンを使用したラザフォード後方散乱
スペクトロメーターを用いて得ることができる。
【0042】〔テスト試料基体の調製〕蒸着反応は、ほ
ぼ7×20mmの横方向寸法と約0.38mmの厚さとをも
つ、ほぼ矩形のテスト試料の基体上で行った。各テスト
試料の基体のほぼ矩形面の大きい方の一方を目標表面と
した。以下に述べる大部分の実験のため、テスト試料の
基体は本質的に単結晶シリコーンで構成される。このシ
リコーンテスト試料の基体は一般に被覆されるが、ある
場合には未被覆シリコーンの目標表面を使用した。p型
とn型シリコーンの両方のテスト試料の基体が用いら
れ、いずれの場合も本質的に同一の結果が得られた。
ぼ7×20mmの横方向寸法と約0.38mmの厚さとをも
つ、ほぼ矩形のテスト試料の基体上で行った。各テスト
試料の基体のほぼ矩形面の大きい方の一方を目標表面と
した。以下に述べる大部分の実験のため、テスト試料の
基体は本質的に単結晶シリコーンで構成される。このシ
リコーンテスト試料の基体は一般に被覆されるが、ある
場合には未被覆シリコーンの目標表面を使用した。p型
とn型シリコーンの両方のテスト試料の基体が用いら
れ、いずれの場合も本質的に同一の結果が得られた。
【0043】直径ほぼ76mm(3インチ)で大体〔11
1〕(±0.25%)の結晶配列をもつシリコーンウエハ
ーをVirginia Semiconductor社から入手した。入手した
ウエハーはRCA法を用いて前もって洗浄した。テスト
試料の基体をシリコーンウエハーから剥離して無水エタ
ノールで洗浄した。未被覆で用いるかまたは反応室で
「真空下」に被覆されるテスト試料の基体を反応室中に
入れ反応室を超高真空に排気する。ついでテスト試料の
基体を「真空下」に約1000℃に抵抗加熱をして目標
表面を清浄にする。この方法で清浄にした表面上に炭素
または酸素は、約1原子%以下の検出感度をもつX線光
電子スペクトロスコピーによっても検出し得なかった。
1〕(±0.25%)の結晶配列をもつシリコーンウエハ
ーをVirginia Semiconductor社から入手した。入手した
ウエハーはRCA法を用いて前もって洗浄した。テスト
試料の基体をシリコーンウエハーから剥離して無水エタ
ノールで洗浄した。未被覆で用いるかまたは反応室で
「真空下」に被覆されるテスト試料の基体を反応室中に
入れ反応室を超高真空に排気する。ついでテスト試料の
基体を「真空下」に約1000℃に抵抗加熱をして目標
表面を清浄にする。この方法で清浄にした表面上に炭素
または酸素は、約1原子%以下の検出感度をもつX線光
電子スペクトロスコピーによっても検出し得なかった。
【0044】二酸化シリコーンの薄層によって被覆した
目標表面を有するシリコーンのテスト試料の基体は二つ
の厚さ:ほぼ40Åとほぼ5000Åの二酸化シリコー
ン層で調製された。ほぼ40Åの二酸化シリコーンで被
覆した目標表面をもつテスト試料の基体をつくるため
に、清浄なSi(111)基体を約950℃で約99.99
95%以上の純度の酸素(O2)のほぼ0.1トルに約2
0分間当てた。二酸化シリコーンフィルムの被覆が目標
表面を含めて、本質的にテスト試料の基体の全外面上に
生成した。基体を酸素中で周囲温度に冷却させ、二酸化
シリコーン被覆中にピンホールが生じるのを予防した。
得られる二酸化シリコーンのフィルムはほぼ40Åの厚
さを有していた。約5000Åの厚さの二酸化シリコー
ンで被覆された目標表面をもつシリコーンのテスト試料
の基体は、Virginia Semiconductor社から入手できる二
酸化シリコーンをその厚さに被覆したシリコーンウエハ
ーから得られた。所望の寸法に剥離した後、この二酸化
シリコーン被覆テスト試料の基体は使用する前に無水エ
タノールで洗浄した。
目標表面を有するシリコーンのテスト試料の基体は二つ
の厚さ:ほぼ40Åとほぼ5000Åの二酸化シリコー
ン層で調製された。ほぼ40Åの二酸化シリコーンで被
覆した目標表面をもつテスト試料の基体をつくるため
に、清浄なSi(111)基体を約950℃で約99.99
95%以上の純度の酸素(O2)のほぼ0.1トルに約2
0分間当てた。二酸化シリコーンフィルムの被覆が目標
表面を含めて、本質的にテスト試料の基体の全外面上に
生成した。基体を酸素中で周囲温度に冷却させ、二酸化
シリコーン被覆中にピンホールが生じるのを予防した。
得られる二酸化シリコーンのフィルムはほぼ40Åの厚
さを有していた。約5000Åの厚さの二酸化シリコー
ンで被覆された目標表面をもつシリコーンのテスト試料
の基体は、Virginia Semiconductor社から入手できる二
酸化シリコーンをその厚さに被覆したシリコーンウエハ
ーから得られた。所望の寸法に剥離した後、この二酸化
シリコーン被覆テスト試料の基体は使用する前に無水エ
タノールで洗浄した。
【0045】ほぼ2000Åの厚さのピロメリトジアン
ヒドライドオキシジアニリン(PMDA−ODA)ポリ
イミドフィルムで被覆した目標表面をもつシリコーンの
テスト試料の基体を、目標表面上にn−メチルピロリド
ン中のポリアミン酸溶液をスピンキャストし、窒素(N
2)下に約400℃で硬化することにより調製する。こ
のようにして作ったポリイミドフィルムはさらに処理を
しないでも使用することができる。使用前に「真空中」
約350℃でほぼ10分間ガス抜きをしたポリイミドフ
ィルムは、このようなガス抜き法を施さなかったフィル
ムと同じであった。
ヒドライドオキシジアニリン(PMDA−ODA)ポリ
イミドフィルムで被覆した目標表面をもつシリコーンの
テスト試料の基体を、目標表面上にn−メチルピロリド
ン中のポリアミン酸溶液をスピンキャストし、窒素(N
2)下に約400℃で硬化することにより調製する。こ
のようにして作ったポリイミドフィルムはさらに処理を
しないでも使用することができる。使用前に「真空中」
約350℃でほぼ10分間ガス抜きをしたポリイミドフ
ィルムは、このようなガス抜き法を施さなかったフィル
ムと同じであった。
【0046】クロムの層で被覆した目標表面をもつシリ
コーンのテスト試料の基体は、反応室中で基体上にクロ
ムを昇華により蒸着さして調製する。クロムの昇華は、
反応室を約2×10-10トルの基礎圧力にまで排気した
後、抵抗加熱したタングステンバスケット中でアーク溶
融したクロムのインゴットを加熱することにより行われ
る。銅で被覆した目標表面をもつシリコーンのテスト試
料の基体は、反応室中で銅のインゴットを蒸発させる類
似の方法で調製する。
コーンのテスト試料の基体は、反応室中で基体上にクロ
ムを昇華により蒸着さして調製する。クロムの昇華は、
反応室を約2×10-10トルの基礎圧力にまで排気した
後、抵抗加熱したタングステンバスケット中でアーク溶
融したクロムのインゴットを加熱することにより行われ
る。銅で被覆した目標表面をもつシリコーンのテスト試
料の基体は、反応室中で銅のインゴットを蒸発させる類
似の方法で調製する。
【0047】パターン化した基体面は、二酸化シリコー
ンまたはPMDA−ODAポリイミドのいずれかを被覆
した、シリコーンのテスト試料の基体の目標表面上にマ
スクを通して金属を蒸着することにより生成される。特
に、パターン化した目標表面をもつテスト試料の基体を
生成するには、直径でほぼ100μmに至るまでの各種
直径の開口をもつステンレススチールのマスクを目標表
面上に裁置する。ついでこの目標表面を覆うマスクをも
つテスト試料の基体を反応室中に入れる。クロムまたは
銅のインゴットを前述のようにして蒸発させる。マスク
を通してクロムまたは銅の蒸発は所望の厚さ、たとえば
30Åの厚さの金属ドットが蒸着するまで行われる。
ンまたはPMDA−ODAポリイミドのいずれかを被覆
した、シリコーンのテスト試料の基体の目標表面上にマ
スクを通して金属を蒸着することにより生成される。特
に、パターン化した目標表面をもつテスト試料の基体を
生成するには、直径でほぼ100μmに至るまでの各種
直径の開口をもつステンレススチールのマスクを目標表
面上に裁置する。ついでこの目標表面を覆うマスクをも
つテスト試料の基体を反応室中に入れる。クロムまたは
銅のインゴットを前述のようにして蒸発させる。マスク
を通してクロムまたは銅の蒸発は所望の厚さ、たとえば
30Åの厚さの金属ドットが蒸着するまで行われる。
【0048】〔出発材料〕約99.5%の純度をもつボ
ロントリフルオライドをMatheson Gas Products社から
入手し、ステンレススチールのアンプルに真空移送し
た。クロムで被覆したテスト試料の基体は、さらに精製
をしないこのボロントリフルオライドに当てると酸化さ
れることが認められた。このボロントリフルオライドを
約2×10-9トルの基礎圧力をもつ超高真空マニホール
ド上で凍結−ポンプ吸引−解凍サイクルを4回行うと、
ボロントリフルオライドは充分に精製されて、クロムを
この精製された材料に実質的に酸化されることなく当て
ることができた。
ロントリフルオライドをMatheson Gas Products社から
入手し、ステンレススチールのアンプルに真空移送し
た。クロムで被覆したテスト試料の基体は、さらに精製
をしないこのボロントリフルオライドに当てると酸化さ
れることが認められた。このボロントリフルオライドを
約2×10-9トルの基礎圧力をもつ超高真空マニホール
ド上で凍結−ポンプ吸引−解凍サイクルを4回行うと、
ボロントリフルオライドは充分に精製されて、クロムを
この精製された材料に実質的に酸化されることなく当て
ることができた。
【0049】約97%の純度をもつトリメチルホスフィ
ンはAldrich Chemical社から得た。このトリメチルホス
フィンは約1×10-5トルの基礎圧力をもつ真空マニホ
ールド上で冷凍−解凍サイクルを3回行うことにより精
製する。ついでトリメチルホスフィンはナトリウム鏡か
らステンレススチールのアンプル中に真空蒸留した。つ
ぎにトリメチルホスフィンは約2×10-9トルの基礎圧
力をもつ超高真空マニホールド上で冷凍−解凍のサイク
ルを4回行った。
ンはAldrich Chemical社から得た。このトリメチルホス
フィンは約1×10-5トルの基礎圧力をもつ真空マニホ
ールド上で冷凍−解凍サイクルを3回行うことにより精
製する。ついでトリメチルホスフィンはナトリウム鏡か
らステンレススチールのアンプル中に真空蒸留した。つ
ぎにトリメチルホスフィンは約2×10-9トルの基礎圧
力をもつ超高真空マニホールド上で冷凍−解凍のサイク
ルを4回行った。
【0050】ハイドロジエンテトラクロロアウレートハ
イドレートHAuCl4・3H2Oは以下の方法により合
成することができる。磁気撹拌バーを備えた容量約25
0mlの丸底フラスコ中に、約75.8ミリモルの金に相
当する約14.9gの金を入れ、これに約75.0mlの濃
塩酸HClと約25.0mlの濃硝酸HNO3とを混合し
た。約20.5時間の撹拌後に金は完全に溶解してオレ
ンジ色の溶液を形成した。揮発物を真空移送により溶液
からとり除いて湿った残留物とした。約40℃〜約70
℃の範囲の温度の温水浴を急速蒸発に用いることができ
る。生成物からHNO3を発散させるために、湿った残
留物は少量の濃塩酸HCl中に再溶解し、ついで揮発物
を減圧下にまた同時に温水浴で加熱して再度追い出し
た。濃塩酸によるこのフラッシングを2回くり返しオレ
ンジ色の固体残渣を得た。固体残留物は真空下に1晩乾
燥させて、約75.4ミリモルに相当するHAuCl4・
3H2Oとしこれは金の出発材料を基準に約99.5%の
収量を示している。HAuCl4・3H2Oは強い酸化剤
であるのでステンレススチールのスパチュラのような金
属物体との接触は生成物の汚染を防ぐために最小にしな
ければならない。
イドレートHAuCl4・3H2Oは以下の方法により合
成することができる。磁気撹拌バーを備えた容量約25
0mlの丸底フラスコ中に、約75.8ミリモルの金に相
当する約14.9gの金を入れ、これに約75.0mlの濃
塩酸HClと約25.0mlの濃硝酸HNO3とを混合し
た。約20.5時間の撹拌後に金は完全に溶解してオレ
ンジ色の溶液を形成した。揮発物を真空移送により溶液
からとり除いて湿った残留物とした。約40℃〜約70
℃の範囲の温度の温水浴を急速蒸発に用いることができ
る。生成物からHNO3を発散させるために、湿った残
留物は少量の濃塩酸HCl中に再溶解し、ついで揮発物
を減圧下にまた同時に温水浴で加熱して再度追い出し
た。濃塩酸によるこのフラッシングを2回くり返しオレ
ンジ色の固体残渣を得た。固体残留物は真空下に1晩乾
燥させて、約75.4ミリモルに相当するHAuCl4・
3H2Oとしこれは金の出発材料を基準に約99.5%の
収量を示している。HAuCl4・3H2Oは強い酸化剤
であるのでステンレススチールのスパチュラのような金
属物体との接触は生成物の汚染を防ぐために最小にしな
ければならない。
【0051】トリメチルホスフィン金塩化物(CH3)3P
AuClは以下の方法に従って調製することができる。
ほぼ500mlの容量をもつ三つ首丸底反応フラスコに磁
気撹拌バー、ガス導入管、およびスバシール(Suba-sea
l)で封をした容量ほぼ250mlの圧力平衡添加ロート
をとり付けた。この反応フラスコに約75.4ミリモル
の金化合物に相当するハイドロジエンテトラクロロアウ
レートハイドレートHAuCl4・3H2O約29.7g
と新しいびんからの無水エタノールEtOHの約100
mlとを入れる。圧力平衡添加ロートには無水EtOH約
175mlを入れた。空気はアルゴンで約30分間フラッ
シングすることにより、EtOH中のアルゴンのバブリ
ングを含めて、装置からとり除いた。得られたほぼ2
0.0mlのトリメチルホスフィン、(これは約187ミ
リモルである)を注入器により添加ロートに加えその中
にあるEtOHと良く混合した。
AuClは以下の方法に従って調製することができる。
ほぼ500mlの容量をもつ三つ首丸底反応フラスコに磁
気撹拌バー、ガス導入管、およびスバシール(Suba-sea
l)で封をした容量ほぼ250mlの圧力平衡添加ロート
をとり付けた。この反応フラスコに約75.4ミリモル
の金化合物に相当するハイドロジエンテトラクロロアウ
レートハイドレートHAuCl4・3H2O約29.7g
と新しいびんからの無水エタノールEtOHの約100
mlとを入れる。圧力平衡添加ロートには無水EtOH約
175mlを入れた。空気はアルゴンで約30分間フラッ
シングすることにより、EtOH中のアルゴンのバブリ
ングを含めて、装置からとり除いた。得られたほぼ2
0.0mlのトリメチルホスフィン、(これは約187ミ
リモルである)を注入器により添加ロートに加えその中
にあるEtOHと良く混合した。
【0052】この得られたトリメチルホスフィン溶液を
反応フラスコ中のHAuCl4・3H2O溶液に撹拌しつ
つ滴加し、この間フラスコを氷水浴中で冷却した。直ち
にかさばった白色の沈殿が生成した。室温で約1時間撹
拌後、揮発物を真空移送によりとり除いた。得られた生
成混合物を冷水で4回洗った。沸騰アセトンから再結晶
して最終生成化合物(CH3)3PAuCl約21.8gが
得られ、これはこの化合物の約70.5ミリモルに相当
し、HAuCl4・3H2Oを基準に約93.5%の収率
である。重水素クロロホルム中での生成物のプロトン核
磁気共鳴(NMR)スペクトルは以下のスペクトルパラ
メーターを示した:δ 1.610(d,J=11.3
H2)ppm。
反応フラスコ中のHAuCl4・3H2O溶液に撹拌しつ
つ滴加し、この間フラスコを氷水浴中で冷却した。直ち
にかさばった白色の沈殿が生成した。室温で約1時間撹
拌後、揮発物を真空移送によりとり除いた。得られた生
成混合物を冷水で4回洗った。沸騰アセトンから再結晶
して最終生成化合物(CH3)3PAuCl約21.8gが
得られ、これはこの化合物の約70.5ミリモルに相当
し、HAuCl4・3H2Oを基準に約93.5%の収率
である。重水素クロロホルム中での生成物のプロトン核
磁気共鳴(NMR)スペクトルは以下のスペクトルパラ
メーターを示した:δ 1.610(d,J=11.3
H2)ppm。
【0053】〔エチル(トリメチルホスフィン)金
(I)の合成〕 オルガノ金化合物エチル(トリメチルホスフィン)金
(I) C2H5AuP(CH3)3は以下のようにして調製すること
ができる:C2H5AuP(CH3)3の調製に特別なフィル
ターチューブ装置を用いることができる。このフィルタ
ーチューブ装置は、そのいずれかの端部に標準の14/
20ジョイントをもつ内径ほぼ2cmのガラス管からなっ
ていて、そのほぼ中央点で中程度の溶融ガラスのフィル
ターディスクで区切られている、フィルターチューブを
含んでいる。「テフロン」のバルブを含む小径の圧力平
衡チューブがこのフィルターチューブの両端間に延長し
ており、必要なときはフィルターディスクをはさむ圧力
の平衡化をする。その端部に標準の14/20ジョイン
トをもつサイドアームが、フィルターチューブの一端付
近のフィルターチューブから突出している。このサイド
アームはフィルターチューブ装置を真空ラインに連結す
るのに用いられ、また装置がその回りで回転することの
できる軸受けとしての役目もする。
(I)の合成〕 オルガノ金化合物エチル(トリメチルホスフィン)金
(I) C2H5AuP(CH3)3は以下のようにして調製すること
ができる:C2H5AuP(CH3)3の調製に特別なフィル
ターチューブ装置を用いることができる。このフィルタ
ーチューブ装置は、そのいずれかの端部に標準の14/
20ジョイントをもつ内径ほぼ2cmのガラス管からなっ
ていて、そのほぼ中央点で中程度の溶融ガラスのフィル
ターディスクで区切られている、フィルターチューブを
含んでいる。「テフロン」のバルブを含む小径の圧力平
衡チューブがこのフィルターチューブの両端間に延長し
ており、必要なときはフィルターディスクをはさむ圧力
の平衡化をする。その端部に標準の14/20ジョイン
トをもつサイドアームが、フィルターチューブの一端付
近のフィルターチューブから突出している。このサイド
アームはフィルターチューブ装置を真空ラインに連結す
るのに用いられ、また装置がその回りで回転することの
できる軸受けとしての役目もする。
【0054】磁気撹拌バーをもつ容量ほぼ250mlの丸
底反応フラスコに、トリメチルホスフィン金塩化物(C
H3)3PAuCl約9.26g、(約30.0ミリモルに
相当)を入れた。この反応フラスコをフィルターチュー
ブ装置にサイドアームの最も近い末端で連結した。フィ
ルターチューブの他端は磁気撹拌バーを含む容量ほぼ1
00mlの丸底の生成物受けフラスコに連結する。このフ
ィルターチューブ装置全体を「テフロン」の真空管路ニ
ードル弁を経由して真空管路に連結した。
底反応フラスコに、トリメチルホスフィン金塩化物(C
H3)3PAuCl約9.26g、(約30.0ミリモルに
相当)を入れた。この反応フラスコをフィルターチュー
ブ装置にサイドアームの最も近い末端で連結した。フィ
ルターチューブの他端は磁気撹拌バーを含む容量ほぼ1
00mlの丸底の生成物受けフラスコに連結する。このフ
ィルターチューブ装置全体を「テフロン」の真空管路ニ
ードル弁を経由して真空管路に連結した。
【0055】ナトリウム/ベンゾフェノン上で前もって
乾燥したジエチルエーテルのほぼ100mlを、(CH3)3
PAuClを入れた反応フラスコ中真空移送した。得ら
れる(CH3)3PAuClのスラリーを食塩/氷浴中で約
−10℃に冷却した。アルゴンの強い通気下に、真空管
路のニードル弁本体から「テフロン」のプラグをとり外
し、そしてジエチルエーテル中のエチルマグネシウムク
ロライドC2H5MgClのほぼ2.0M液約16.5ml、
(約33ミリモル相当)を(CH3)3PAuClスラリー
にニードル弁本体を通じて注入器により添加した。約−
13℃〜約−7℃の範囲の温度で約30分間撹拌した
後、反応混合物を室温まで昇温させた。ついで反応混合
物をさらにほぼ70分間撹拌する。つぎに溶剤を真空移
送により除去し、反応フラスコ中にゴム状の生成物を得
た。
乾燥したジエチルエーテルのほぼ100mlを、(CH3)3
PAuClを入れた反応フラスコ中真空移送した。得ら
れる(CH3)3PAuClのスラリーを食塩/氷浴中で約
−10℃に冷却した。アルゴンの強い通気下に、真空管
路のニードル弁本体から「テフロン」のプラグをとり外
し、そしてジエチルエーテル中のエチルマグネシウムク
ロライドC2H5MgClのほぼ2.0M液約16.5ml、
(約33ミリモル相当)を(CH3)3PAuClスラリー
にニードル弁本体を通じて注入器により添加した。約−
13℃〜約−7℃の範囲の温度で約30分間撹拌した
後、反応混合物を室温まで昇温させた。ついで反応混合
物をさらにほぼ70分間撹拌する。つぎに溶剤を真空移
送により除去し、反応フラスコ中にゴム状の生成物を得
た。
【0056】このゴム状の生成物からジエチルエーテル
を除去するため、ナトリウム/ベンゾフェノンで乾燥し
たペンタン約50mlを反応フラスコに真空移送した。ペ
ンタンを残留生成物と良く混合してスラリーにし、そし
て揮発分を真空移送で除去した。このペンタンフラッシ
ングをさらに2回繰り返した。
を除去するため、ナトリウム/ベンゾフェノンで乾燥し
たペンタン約50mlを反応フラスコに真空移送した。ペ
ンタンを残留生成物と良く混合してスラリーにし、そし
て揮発分を真空移送で除去した。このペンタンフラッシ
ングをさらに2回繰り返した。
【0057】室温でペンタン可溶性の粘着性液体である
生成化合物は、固体のペンタン不活性の反応副生成物か
ら、ペンタンで洗いかつ濾過する方法を繰り返すことに
より分離される。特定的には、約40mlのペンタンを液
体生成物を溶解するため反応フラスコに入れ、フィルタ
ー装置を反応フラスコが逆転するようにサイドアームの
まわりで回転させ、そして不溶解の固体材料をフィルタ
ーチューブ中の燃結ガラスフィルターディスクにより液
体材料から濾別する。真空下でかつ圧力平衡チューブ中
の弁が開いたままの装置により、濾液からペンタンを逆
さにした反応フラスコ中でくり返し再凝縮してフィルタ
ーディスクの上に残留する固体を洗浄する。各ペンタン
洗液は燃結ガラスフィルターディスクを通って濾過さ
れ、そして生成物受けフラスコ中の濾液と合体する。洗
浄はフィルターディスクを通じて洗浄される逆さにした
反応フラスコ中に残る粘着性生成物が、ほとんどまたは
全く無くなるまで継続する。
生成化合物は、固体のペンタン不活性の反応副生成物か
ら、ペンタンで洗いかつ濾過する方法を繰り返すことに
より分離される。特定的には、約40mlのペンタンを液
体生成物を溶解するため反応フラスコに入れ、フィルタ
ー装置を反応フラスコが逆転するようにサイドアームの
まわりで回転させ、そして不溶解の固体材料をフィルタ
ーチューブ中の燃結ガラスフィルターディスクにより液
体材料から濾別する。真空下でかつ圧力平衡チューブ中
の弁が開いたままの装置により、濾液からペンタンを逆
さにした反応フラスコ中でくり返し再凝縮してフィルタ
ーディスクの上に残留する固体を洗浄する。各ペンタン
洗液は燃結ガラスフィルターディスクを通って濾過さ
れ、そして生成物受けフラスコ中の濾液と合体する。洗
浄はフィルターディスクを通じて洗浄される逆さにした
反応フラスコ中に残る粘着性生成物が、ほとんどまたは
全く無くなるまで継続する。
【0058】ついでペンタンを生成物受けフラスコ中の
濾液から長い真空移送により除去し、生成化合物C2H5
AuP(CH3)3約7.66g(約25.3ミリモルに相
当)が得られそして(CH3)3PAuClを基準に約8
4.4%の収量となる。生成物は透明な、淡い褐色の粘
着性液体である。
濾液から長い真空移送により除去し、生成化合物C2H5
AuP(CH3)3約7.66g(約25.3ミリモルに相
当)が得られそして(CH3)3PAuClを基準に約8
4.4%の収量となる。生成物は透明な、淡い褐色の粘
着性液体である。
【0059】エチル(トリメチルホスフィン)金(I)
生成物の重水素化ベンゼン中のプロトンNMRスペクト
ルは以下のNMRスペクトルパラメーターを示した:δ
2.03(コンプレックスマルチプレット5H)、0.
55(d,J=8.5 Hz,9H)ppm。
生成物の重水素化ベンゼン中のプロトンNMRスペクト
ルは以下のNMRスペクトルパラメーターを示した:δ
2.03(コンプレックスマルチプレット5H)、0.
55(d,J=8.5 Hz,9H)ppm。
【0060】エチル(トリメチルホスフィン)金(I)
生成物のX線光電放出分光(XPS)スペクトルは、約
133°Kでシリコーンの(III)配列面上に生成物の一
定量を凝縮させて測定した。観察されたAu 4f7/2、
P 2pおよびC 1sの各コアレベルは、それぞれ8
6.2、132.6および286.2eVの結合エネルギー
を有していた。この結合エネルギーの測定値は、金ホス
フィンコンプレックスのこれまでのXPS測定をもとに
推定したものよりも一様に大きかった。たとえば、トリ
メチルホスフィンC 1s結合エネルギーはほぼ285.
3eVであると予想されていた。前に報告されていたもの
と観察値との間の差は凝縮した皮膜中のチャージ効果に
よるものかもわからない。結合エネルギーの観察値を
0.9eV差し引く補正で、Au 4f7/2SP 2pの両ピ
ークはそれぞれ85.3eVと131.7eVとなる。これら
の値は類似のAu(I)についての前の報告と全く一致
する。
生成物のX線光電放出分光(XPS)スペクトルは、約
133°Kでシリコーンの(III)配列面上に生成物の一
定量を凝縮させて測定した。観察されたAu 4f7/2、
P 2pおよびC 1sの各コアレベルは、それぞれ8
6.2、132.6および286.2eVの結合エネルギー
を有していた。この結合エネルギーの測定値は、金ホス
フィンコンプレックスのこれまでのXPS測定をもとに
推定したものよりも一様に大きかった。たとえば、トリ
メチルホスフィンC 1s結合エネルギーはほぼ285.
3eVであると予想されていた。前に報告されていたもの
と観察値との間の差は凝縮した皮膜中のチャージ効果に
よるものかもわからない。結合エネルギーの観察値を
0.9eV差し引く補正で、Au 4f7/2SP 2pの両ピ
ークはそれぞれ85.3eVと131.7eVとなる。これら
の値は類似のAu(I)についての前の報告と全く一致
する。
【0061】メチル(トリメチルホスフィン)金(I)
の合成 オルガノ金化合物メチル(トリメチルホスフィン)金
(I)を以下のように、エチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)の調製に用いたのと同じフィルターチュー
ブ装置を使用して調製することができる。
の合成 オルガノ金化合物メチル(トリメチルホスフィン)金
(I)を以下のように、エチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)の調製に用いたのと同じフィルターチュー
ブ装置を使用して調製することができる。
【0062】磁気撹拌バーをもつ容量ほぼ100mlの丸
底反応フラスコに、トリメチルホスフィン金塩化物約
0.614g(約1.99ミリモルに相当)を入れた。こ
の反応フラスコをフィルターチューブ装置に最も近い末
端で連結した。フィルターチューブの他端は磁気撹拌バ
ーを含む容量ほぼ50mlの丸底の生成物受取りフラスコ
に連結する。この装置全体を「テフロン」の真空管路ニ
ードル弁経由で真空管路に連結した。ナトリウム/ベン
ゾフェノンで前もって乾燥したジエチルエーテルのほぼ
30mlを反応フラスコに真空移送し、トリメチルホスフ
ィン金塩化物のスラリーを形成させた。このスラリーを
食塩/氷浴中で約−10℃に冷却した。アルゴンの強い
通気下に、真空管路のニードル弁本体から「テフロン」
プラグをとり外し、そしてジエチルエーテル中のメチル
リチウムCH3Liのほぼ1.4Mの約1.70ml(約2.
4ミリモル相当)を反応フラスコ中の(CH3)3PAu
Clスラリーにニードル弁で本体を通じ注入器により添
加した。約−12℃〜約−5℃の範囲の温度でほぼ30
分間撹拌後、反応混合物を室温に昇温させさらにほぼ2
時間撹拌した。ついで溶剤を真空移送により除去した。
底反応フラスコに、トリメチルホスフィン金塩化物約
0.614g(約1.99ミリモルに相当)を入れた。こ
の反応フラスコをフィルターチューブ装置に最も近い末
端で連結した。フィルターチューブの他端は磁気撹拌バ
ーを含む容量ほぼ50mlの丸底の生成物受取りフラスコ
に連結する。この装置全体を「テフロン」の真空管路ニ
ードル弁経由で真空管路に連結した。ナトリウム/ベン
ゾフェノンで前もって乾燥したジエチルエーテルのほぼ
30mlを反応フラスコに真空移送し、トリメチルホスフ
ィン金塩化物のスラリーを形成させた。このスラリーを
食塩/氷浴中で約−10℃に冷却した。アルゴンの強い
通気下に、真空管路のニードル弁本体から「テフロン」
プラグをとり外し、そしてジエチルエーテル中のメチル
リチウムCH3Liのほぼ1.4Mの約1.70ml(約2.
4ミリモル相当)を反応フラスコ中の(CH3)3PAu
Clスラリーにニードル弁で本体を通じ注入器により添
加した。約−12℃〜約−5℃の範囲の温度でほぼ30
分間撹拌後、反応混合物を室温に昇温させさらにほぼ2
時間撹拌した。ついで溶剤を真空移送により除去した。
【0063】反応フラスコにペンタン約30mlを入れて
ペンタン不溶性の副生物からの分離のための生成物を溶
解した。フィルターチューブ装置をついで反応フラスコ
が逆さになるようにサイドアームのまわりで回転させ、
そして半融ガラスフィルターディスクにより内容物を濾
過する。真空下でかつ圧力平衡チューブ中の弁が開いた
ままの装置により、生成物受取りフラスコ中の濾液から
のペンタンは逆さになっている反応フラスコ中に凝縮液
化され、半融ガラスフィルターディスク上に残留する固
体を洗浄する。ペンタン洗液はフィルターディスクを通
じて濾過され、生成物受取りフラスコ中の濾液に合体す
る。この洗浄工程を2回くり返す。
ペンタン不溶性の副生物からの分離のための生成物を溶
解した。フィルターチューブ装置をついで反応フラスコ
が逆さになるようにサイドアームのまわりで回転させ、
そして半融ガラスフィルターディスクにより内容物を濾
過する。真空下でかつ圧力平衡チューブ中の弁が開いた
ままの装置により、生成物受取りフラスコ中の濾液から
のペンタンは逆さになっている反応フラスコ中に凝縮液
化され、半融ガラスフィルターディスク上に残留する固
体を洗浄する。ペンタン洗液はフィルターディスクを通
じて濾過され、生成物受取りフラスコ中の濾液に合体す
る。この洗浄工程を2回くり返す。
【0064】ペンタンは生成物受取りフラスコ中の濾液
から長い真空移送により除去し、最終生成物メチル(ト
リメチルホスフィン)金(I)CH3AuP(CH3)3ほ
ぼ0.517g(約1.79ミリモルに相当)が得られ、
そして(CH3)3PAuClを基準に約90.2%の収量
である。生成物は白色の結晶性固体である。
から長い真空移送により除去し、最終生成物メチル(ト
リメチルホスフィン)金(I)CH3AuP(CH3)3ほ
ぼ0.517g(約1.79ミリモルに相当)が得られ、
そして(CH3)3PAuClを基準に約90.2%の収量
である。生成物は白色の結晶性固体である。
【0065】重水素化ベンゼン中の最終生成物のプロト
ンNMRスペクトルは以下のスペクトルパラメーターを
与えた:δ1.24(d,J=8.5,3H)、0.57
(d,J=8.7Hz,9H)ppm。
ンNMRスペクトルは以下のスペクトルパラメーターを
与えた:δ1.24(d,J=8.5,3H)、0.57
(d,J=8.7Hz,9H)ppm。
【0066】各オルガノ金化合物はステンレススチール
のアンプル中室温で保存した。開放弁流の状態下で主真
空系の反応室中に導入するとき、反応室の圧力は、エチ
ル(トリメチルホスフィン)金(I)に対しては水冷イ
オンゲージを用いて約4.2×10-6トルが測定され、
またメチル(トルメチルホスフィン)金(I)について
は約1.2×10-6トルの圧力が測定された。補助的な
真空系の反応室にエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)を導入するとき、圧力は約1.3×10-4トルま
たは約0.8×10-4トルのいずれかに蒸着剤注入弁を
調整することにより調節する。
のアンプル中室温で保存した。開放弁流の状態下で主真
空系の反応室中に導入するとき、反応室の圧力は、エチ
ル(トリメチルホスフィン)金(I)に対しては水冷イ
オンゲージを用いて約4.2×10-6トルが測定され、
またメチル(トルメチルホスフィン)金(I)について
は約1.2×10-6トルの圧力が測定された。補助的な
真空系の反応室にエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)を導入するとき、圧力は約1.3×10-4トルま
たは約0.8×10-4トルのいずれかに蒸着剤注入弁を
調整することにより調節する。
【0067】実施例1 種々の材料で構成された目標表面をもつ一連のテスト試
料の基体を前記の方法に従って調製した。
料の基体を前記の方法に従って調製した。
【0068】テスト試料の基体の第1のグループは、超
高真空下の主真空系の反応室中の蒸着により新しく蒸着
した金属からなる目標表面を有している。以下の次のよ
うな金属:クロムと銅とが用いられた。この第1グルー
プの各テスト試料の基体は超高真空下の反応室中に保持
され、新しく蒸着した金属が酸化もしくは汚染されるこ
とを防止した。
高真空下の主真空系の反応室中の蒸着により新しく蒸着
した金属からなる目標表面を有している。以下の次のよ
うな金属:クロムと銅とが用いられた。この第1グルー
プの各テスト試料の基体は超高真空下の反応室中に保持
され、新しく蒸着した金属が酸化もしくは汚染されるこ
とを防止した。
【0069】酸化銅、酸化クロム、酸化コバルトまたは
大気に当てた金などで構成される目標表面をもつテスト
試料の基体が第2グループである。酸化銅と酸化クロム
の目標表面は、それぞれ新しく蒸着した銅とクロムから
なる目標表面をもつテスト試料基体を、室温において反
応室中に導入した空気で酸化することによって調製され
る。さらに酸化クロムと酸化銅の目標表面、同じく酸化
コバルトの目標表面および大気に当てた金の目標表面
は、新しく蒸着したクロム、銅、コバルトまたは金の目
標表面をもつテスト試料の基体を、この金属を蒸着させ
た反応室から適宜とり出しそして周囲大気に表面を当て
ることにより調製される。
大気に当てた金などで構成される目標表面をもつテスト
試料の基体が第2グループである。酸化銅と酸化クロム
の目標表面は、それぞれ新しく蒸着した銅とクロムから
なる目標表面をもつテスト試料基体を、室温において反
応室中に導入した空気で酸化することによって調製され
る。さらに酸化クロムと酸化銅の目標表面、同じく酸化
コバルトの目標表面および大気に当てた金の目標表面
は、新しく蒸着したクロム、銅、コバルトまたは金の目
標表面をもつテスト試料の基体を、この金属を蒸着させ
た反応室から適宜とり出しそして周囲大気に表面を当て
ることにより調製される。
【0070】テスト試料基体の第3グループは、約40
Åの厚さまたは約5000Åの厚さのいずれかの二酸化
シリコーンからなる目標表面を有している。
Åの厚さまたは約5000Åの厚さのいずれかの二酸化
シリコーンからなる目標表面を有している。
【0071】主真空系の反応室中のテスト試料の基体用
の取付け金具はテスト試料の材料の第四のグループを構
成する。この取付け金具はシリコーンのテスト試料の基
体を取付け、また抵抗加熱のため基体に電気的連結をす
るために用いられる。取付け金具はタンタルとモリブデ
ンで作られ、また使用中周囲の空気にさらされる。シリ
コーンのテスト試料基体に接しているタンタルまたはモ
リブデンの取付け金具の部分は、基体がクリーニングの
ため約1000℃に加熱されるとき超高真空下に加熱さ
れる。タンタルまたはモリブデン金具の加熱された面は
目標表面として作用する。この目標表面は分析してなく
表面の正確な組成はわかっていないが、これらは本来の
酸化物被覆が超真空の条件下の加熱の結果として、それ
ぞれタンタルまたはモリブデンのサブ酸化物であると予
想される。
の取付け金具はテスト試料の材料の第四のグループを構
成する。この取付け金具はシリコーンのテスト試料の基
体を取付け、また抵抗加熱のため基体に電気的連結をす
るために用いられる。取付け金具はタンタルとモリブデ
ンで作られ、また使用中周囲の空気にさらされる。シリ
コーンのテスト試料基体に接しているタンタルまたはモ
リブデンの取付け金具の部分は、基体がクリーニングの
ため約1000℃に加熱されるとき超高真空下に加熱さ
れる。タンタルまたはモリブデン金具の加熱された面は
目標表面として作用する。この目標表面は分析してなく
表面の正確な組成はわかっていないが、これらは本来の
酸化物被覆が超真空の条件下の加熱の結果として、それ
ぞれタンタルまたはモリブデンのサブ酸化物であると予
想される。
【0072】ピロメリトジアンヒドライドオキシジアニ
リン(PMDA−ODA)ポリイミドからなる目標表面
をもつテスト試料の基体はテスト試料の基体の第5グル
ープを構成する。
リン(PMDA−ODA)ポリイミドからなる目標表面
をもつテスト試料の基体はテスト試料の基体の第5グル
ープを構成する。
【0073】最後に、実質的に(111)配向のシリコー
ンまたは(100)配向のゲルマニウムの目標表面をもつ
テスト試料の基体はテスト試料の基体の第6グループを
構成している。
ンまたは(100)配向のゲルマニウムの目標表面をもつ
テスト試料の基体はテスト試料の基体の第6グループを
構成している。
【0074】最初の実験に際して、各組成の目標表面は
主または補助真空系のいずれかの反応室中で、化合物エ
チル(トルメチルホスフィン)金(I)C2H5AuP
(CH 3)3に順次当てた。反応室は約1×10-9トル以
下の基礎圧力に排気し、またその壁は室温とした。出発
材料のC2H5AuP(CH3)3は、室温に保持した蒸着
剤アンプルと反応室間の弁を開くことにより反応室中に
供給し、この間反応室はターボ分子ポンプにより継続的
に排気した。主真空系の反応室は弁開放状態下に約4.
2×10-6トルの圧力が達成された。補助真空系の反応
室においては約1.3×10-4または約0.8×10-4ト
ルのいずれかの圧力が使用された。
主または補助真空系のいずれかの反応室中で、化合物エ
チル(トルメチルホスフィン)金(I)C2H5AuP
(CH 3)3に順次当てた。反応室は約1×10-9トル以
下の基礎圧力に排気し、またその壁は室温とした。出発
材料のC2H5AuP(CH3)3は、室温に保持した蒸着
剤アンプルと反応室間の弁を開くことにより反応室中に
供給し、この間反応室はターボ分子ポンプにより継続的
に排気した。主真空系の反応室は弁開放状態下に約4.
2×10-6トルの圧力が達成された。補助真空系の反応
室においては約1.3×10-4または約0.8×10-4ト
ルのいずれかの圧力が使用された。
【0075】主真空系の反応室中で目標表面を露出させ
る場合、蒸着ずみの基体は分析室に真空下に移され、こ
こは蒸着が終了した後もほぼ2×10-10トルの基礎圧
力に排気されている。補助真空系の反応室中でエチル
(トリメチルホスフィン)金(I)に露出した目標表面
の場合、蒸着ずみのテスト試料の基体は反応室からとり
出され、分析室に移すために大気にさらされる。一般
に、各基体面の組成は分析室中でX線光電子スペクトロ
スコピーにより分析する。
る場合、蒸着ずみの基体は分析室に真空下に移され、こ
こは蒸着が終了した後もほぼ2×10-10トルの基礎圧
力に排気されている。補助真空系の反応室中でエチル
(トリメチルホスフィン)金(I)に露出した目標表面
の場合、蒸着ずみのテスト試料の基体は反応室からとり
出され、分析室に移すために大気にさらされる。一般
に、各基体面の組成は分析室中でX線光電子スペクトロ
スコピーにより分析する。
【0076】ほぼ25℃の基体でC2H5AuP(C
H3)3による反応は、目標表面が清浄な汚染されていな
い金、クロム、コバルト、または銅であったとき、テス
ト試料基体上に純金フィルムの蒸着が生成した。クロム
の塊りの蒸着により形成したSi(111)上のクロムフィ
ルムは、Si 2pコアレベルのピークの減衰をもとに
約30〜約40Åの厚さの範囲であると推定される。さ
らに厚いクロムフィルムの使用は金のフィルム形成に関
し本質的に何の効果もない。
H3)3による反応は、目標表面が清浄な汚染されていな
い金、クロム、コバルト、または銅であったとき、テス
ト試料基体上に純金フィルムの蒸着が生成した。クロム
の塊りの蒸着により形成したSi(111)上のクロムフィ
ルムは、Si 2pコアレベルのピークの減衰をもとに
約30〜約40Åの厚さの範囲であると推定される。さ
らに厚いクロムフィルムの使用は金のフィルム形成に関
し本質的に何の効果もない。
【0077】新しく調製されたクロム面上にざっと2.
5×10-4トル秒の露出で得られる、エチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)からの金のサブ単層被覆をXP
Sスペクトロスコピーにより特性化した。金の4f7/2
の結合エネルギー約84.4eVはクロム表面上に金の小
さな隆起を形成させたものと一致する。3.0×10-2
トル秒より大きな露出は、本質的に純粋な金の塊りのも
のと同一である約83.8eVのAu 4f7/2の結合エネ
ルギーをもつ連続的金フィルムを生成した。エチル(ト
リメチルホスフィン)金(I)の0.24トル秒の露出
はほぼ500Å厚さのフィルムを生成し、ほぼ25℃に
おいて約2.1×103Åトル-1秒-1の平均蒸着速度を与
える。ほぼ850Å厚さのフィルムが、基体を約230
℃に加熱しそして約4.5×10-2トル秒でエチル(ト
リメチルホスフィン)金(I)に露光させることにより
成長し、ほぼ1.9×104Åトル-1秒-1の平均蒸着速度
を得た。
5×10-4トル秒の露出で得られる、エチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)からの金のサブ単層被覆をXP
Sスペクトロスコピーにより特性化した。金の4f7/2
の結合エネルギー約84.4eVはクロム表面上に金の小
さな隆起を形成させたものと一致する。3.0×10-2
トル秒より大きな露出は、本質的に純粋な金の塊りのも
のと同一である約83.8eVのAu 4f7/2の結合エネ
ルギーをもつ連続的金フィルムを生成した。エチル(ト
リメチルホスフィン)金(I)の0.24トル秒の露出
はほぼ500Å厚さのフィルムを生成し、ほぼ25℃に
おいて約2.1×103Åトル-1秒-1の平均蒸着速度を与
える。ほぼ850Å厚さのフィルムが、基体を約230
℃に加熱しそして約4.5×10-2トル秒でエチル(ト
リメチルホスフィン)金(I)に露光させることにより
成長し、ほぼ1.9×104Åトル-1秒-1の平均蒸着速度
を得た。
【0078】微量の炭素と、以下で述べるように銅の表
面上に蒸着した場合の、蒸着したフィルムの隣接面での
銅とを別にした、銅、コバルト、クロムまたは金の目標
表面上に蒸着したフィルム全体は、純粋な元素状の金で
あったことがXPSの結果から認められる。オージェ(A
uger)スペクトロスコピーの深さ断面による分析は金全
体に炭素またはリンを検出しなかった。このフィルムの
純度は、銅、コバルトおよび金により被覆した大きな3
インチのシリコーンウエハーについて、銅、コバルトま
たは金の上に蒸着した金のフィルムが塊状金に近い電気
抵抗値を有しているという実験に合致するものである。
特に、銅、コバルトまたは金の上にほぼ110℃におい
て成長させた鏡状に平滑な金のフィルムについて、その
電気抵抗値はほぼ2.6±0.6μΩcmであることが認め
られた。比較すると、大きな金属の金は約2.20μΩc
mの抵抗値を有している。
面上に蒸着した場合の、蒸着したフィルムの隣接面での
銅とを別にした、銅、コバルト、クロムまたは金の目標
表面上に蒸着したフィルム全体は、純粋な元素状の金で
あったことがXPSの結果から認められる。オージェ(A
uger)スペクトロスコピーの深さ断面による分析は金全
体に炭素またはリンを検出しなかった。このフィルムの
純度は、銅、コバルトおよび金により被覆した大きな3
インチのシリコーンウエハーについて、銅、コバルトま
たは金の上に蒸着した金のフィルムが塊状金に近い電気
抵抗値を有しているという実験に合致するものである。
特に、銅、コバルトまたは金の上にほぼ110℃におい
て成長させた鏡状に平滑な金のフィルムについて、その
電気抵抗値はほぼ2.6±0.6μΩcmであることが認め
られた。比較すると、大きな金属の金は約2.20μΩc
mの抵抗値を有している。
【0079】二酸化シリコーンで被覆したシリコーンウ
エハー上に新しく蒸着した銅から構成される表面に、ほ
ぼ25℃でエチル(トリメチルホスフィン)金(I)を
約3.0×10-2トル秒で当てると、この銅の上に金フ
ィルムの蒸着を生じる。XPSスペクトルは約83.8e
Vの結合エネルギーをもつAu 4f7/2レベルを示し
た。約932.6eVの結合エネルギーをもつCu 2p
3/2コアレベルに小さなピークが残留し、銅の薄い層が
表面に存在することを示している。この層は金のフィル
ムが約3600Åの厚さになっても存続している。深さ
断面オージェスペクトロスコピーはこの表面に銅の薄い
フィルムの存在することを確証した。金と銅との相互拡
散は良く知られた現象である。銅の上の金の蒸着につい
ての観察速度は約25℃で約1.0×103Åトル-1秒-1
であった。この観察された速度はクロム上の金の生長に
ついて認められた速度より2倍おそい。このおそい速度
の説明は銅のオーバー層の存在である。
エハー上に新しく蒸着した銅から構成される表面に、ほ
ぼ25℃でエチル(トリメチルホスフィン)金(I)を
約3.0×10-2トル秒で当てると、この銅の上に金フ
ィルムの蒸着を生じる。XPSスペクトルは約83.8e
Vの結合エネルギーをもつAu 4f7/2レベルを示し
た。約932.6eVの結合エネルギーをもつCu 2p
3/2コアレベルに小さなピークが残留し、銅の薄い層が
表面に存在することを示している。この層は金のフィル
ムが約3600Åの厚さになっても存続している。深さ
断面オージェスペクトロスコピーはこの表面に銅の薄い
フィルムの存在することを確証した。金と銅との相互拡
散は良く知られた現象である。銅の上の金の蒸着につい
ての観察速度は約25℃で約1.0×103Åトル-1秒-1
であった。この観察された速度はクロム上の金の生長に
ついて認められた速度より2倍おそい。このおそい速度
の説明は銅のオーバー層の存在である。
【0080】金の蒸着はまた超高真空条件下に加熱され
ていたタンタルおよびモリブデンの取付け金具の目標表
面上にほぼ25℃においても認められた。
ていたタンタルおよびモリブデンの取付け金具の目標表
面上にほぼ25℃においても認められた。
【0081】目標表面が二酸化シリコーン、酸化クロ
ム、酸化コバルト、酸化銅またはピロメリトジアンヒド
ライドオキシジアニリン(PMDA−ODA)ポリイミ
ドであるとき、約25℃においてエチル(トリメチルホ
スフィン)金(I)からの金の蒸着は実質的に抑制され
る。
ム、酸化コバルト、酸化銅またはピロメリトジアンヒド
ライドオキシジアニリン(PMDA−ODA)ポリイミ
ドであるとき、約25℃においてエチル(トリメチルホ
スフィン)金(I)からの金の蒸着は実質的に抑制され
る。
【0082】5000Å厚みの二酸化シリコーンおよび
PMDA−ODAポリイミドの両フィルムは、エチル
(トリメチルホスフィン)金(I)と25℃において全
く反応しない。微量の金もまたリンの含有のどのような
物質も、0.3トル秒までの露光後に検出されなかっ
た。ほぼ40Å厚さの薄い二酸化シリコーンフィルム
は、その表面上にかろうじて検出しうる量の金を与える
程度にエチル(トリメチルホスフィン)金(I)と反応
した。このような試料についてXPSスペクトルのAu
4f7/2ピークは約85.7eVであった。微量の金の蒸
着が、ほぼ40Å厚さの二酸化シリコーンフィルム中の
欠陥個所において生じたが、これら個所の性質は測定し
なかった。
PMDA−ODAポリイミドの両フィルムは、エチル
(トリメチルホスフィン)金(I)と25℃において全
く反応しない。微量の金もまたリンの含有のどのような
物質も、0.3トル秒までの露光後に検出されなかっ
た。ほぼ40Å厚さの薄い二酸化シリコーンフィルム
は、その表面上にかろうじて検出しうる量の金を与える
程度にエチル(トリメチルホスフィン)金(I)と反応
した。このような試料についてXPSスペクトルのAu
4f7/2ピークは約85.7eVであった。微量の金の蒸
着が、ほぼ40Å厚さの二酸化シリコーンフィルム中の
欠陥個所において生じたが、これら個所の性質は測定し
なかった。
【0083】ほぼ150℃の加熱は、ほぼ40Åおよび
ほぼ5000Å厚みの両方の二酸化シリコーンフィルム
上にフィルムの生長を開始させる。PMDA−ODAポ
リイミドフィルムは、エチル(トリメチルホスフィン)
金(I)からの金蒸着を開始させるのに、約400℃以
上に加熱しなければならない。PMDA−ODAポリイ
ミドはほぼ400℃で分解するが、このポリイミドフィ
ルムの分解が金の蒸着開始に関与することは明らかでは
ない。アルゴンイオンビームによるポリイミドの衝撃
は、それを電気伝導性とするのに充分なほどポリイミド
を損傷することが知られている。約2000Å厚みのP
MDA−ODAポリイミドフィルムを集束したアルゴン
イオンビームに約5分間当てる。このイオンビーム装置
中のアルゴンの圧力は1.1×10-4トル、イオン電流
約25mAそして電圧は2000Vである。約25℃でエ
チル(トリメチルホスフィン)金(I)のほぼ0.27
トル秒の引続いて露出は、イオンビームを当てたと当て
なかったの両方に痕跡量の金を生じただけである。約4
00℃を超す温度で、エチル(トリメチルホスフィン)
金(I)は熱分解をするものと思われる。エチル(トリ
メチルホスフィン)金(I)からの金の蒸着は約150
℃で始まるから、二酸化シリコーン上では別のメカニズ
ムが働いているものと思われる。
ほぼ5000Å厚みの両方の二酸化シリコーンフィルム
上にフィルムの生長を開始させる。PMDA−ODAポ
リイミドフィルムは、エチル(トリメチルホスフィン)
金(I)からの金蒸着を開始させるのに、約400℃以
上に加熱しなければならない。PMDA−ODAポリイ
ミドはほぼ400℃で分解するが、このポリイミドフィ
ルムの分解が金の蒸着開始に関与することは明らかでは
ない。アルゴンイオンビームによるポリイミドの衝撃
は、それを電気伝導性とするのに充分なほどポリイミド
を損傷することが知られている。約2000Å厚みのP
MDA−ODAポリイミドフィルムを集束したアルゴン
イオンビームに約5分間当てる。このイオンビーム装置
中のアルゴンの圧力は1.1×10-4トル、イオン電流
約25mAそして電圧は2000Vである。約25℃でエ
チル(トリメチルホスフィン)金(I)のほぼ0.27
トル秒の引続いて露出は、イオンビームを当てたと当て
なかったの両方に痕跡量の金を生じただけである。約4
00℃を超す温度で、エチル(トリメチルホスフィン)
金(I)は熱分解をするものと思われる。エチル(トリ
メチルホスフィン)金(I)からの金の蒸着は約150
℃で始まるから、二酸化シリコーン上では別のメカニズ
ムが働いているものと思われる。
【0084】ほぼ25℃においてシリコーン表面上で、
反応は最初金/シリコーン合金の形成を生じついでより
長い蒸着時間において元素状金の蒸着を生じる。さらに
特定的に、清浄なSi(111)面をC2H5AuP(CH3)
3に約4.2×10-6トルでほぼ5分間当てると、これは
ほぼ1.3×10-3トル秒の露光に相当する、シリコー
ン基体上に金の蒸着が生じる。Au 4f7/2レベルにつ
いてX線光電子スペクトロスコピーにより測定した結合
エネルギーは約84.9eVであることが認められた。ほ
ぼ84.9eVのこの初期の結合エネルギーは、Au/S
i合金形成と島形成との結合的効果に帰せられる。P
(CH3)3もまたその他のリン含有のどのようなものも
XPSにより検出することができず、わずかに微量の炭
素が表面上に存在するだけであった。より長期間の露出
は、Au 4fレベルの結合エネルギーの単調な低下で
示されるように、Au/Siフィルムの組成の変化を生
じる。結果的に、約1.5×10-2トル秒より大きな露
光で、元素状の金の特性が有力なスペクトル:Si 2
pとSi 2sのコアレベルの残留小ピークをもつ約8
3.8eVのAu 4f7/2レベルが得られる。このシリコ
ーンのピークは表面凝離した金/シリコーン合金に帰せ
られるものである。この試料を約700℃に加熱する
と、Au 4f7/2ピークがほぼ84.8eVに移動するこ
とにより証明させるように、金属状の金が残ることなく
金/シリコーン合金の形成を生じる。エチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)から蒸着した金に対して観察さ
れたこの性質は、シリコーン基体上に高純度の金属状金
を直接蒸着したものについて以前の報告されていたもの
と一致する。この表面または研究したその他のどの面に
ついても、エチル(トリメチルホスフィン)金(I)の
室温の分子吸着は見られなかった。
反応は最初金/シリコーン合金の形成を生じついでより
長い蒸着時間において元素状金の蒸着を生じる。さらに
特定的に、清浄なSi(111)面をC2H5AuP(CH3)
3に約4.2×10-6トルでほぼ5分間当てると、これは
ほぼ1.3×10-3トル秒の露光に相当する、シリコー
ン基体上に金の蒸着が生じる。Au 4f7/2レベルにつ
いてX線光電子スペクトロスコピーにより測定した結合
エネルギーは約84.9eVであることが認められた。ほ
ぼ84.9eVのこの初期の結合エネルギーは、Au/S
i合金形成と島形成との結合的効果に帰せられる。P
(CH3)3もまたその他のリン含有のどのようなものも
XPSにより検出することができず、わずかに微量の炭
素が表面上に存在するだけであった。より長期間の露出
は、Au 4fレベルの結合エネルギーの単調な低下で
示されるように、Au/Siフィルムの組成の変化を生
じる。結果的に、約1.5×10-2トル秒より大きな露
光で、元素状の金の特性が有力なスペクトル:Si 2
pとSi 2sのコアレベルの残留小ピークをもつ約8
3.8eVのAu 4f7/2レベルが得られる。このシリコ
ーンのピークは表面凝離した金/シリコーン合金に帰せ
られるものである。この試料を約700℃に加熱する
と、Au 4f7/2ピークがほぼ84.8eVに移動するこ
とにより証明させるように、金属状の金が残ることなく
金/シリコーン合金の形成を生じる。エチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)から蒸着した金に対して観察さ
れたこの性質は、シリコーン基体上に高純度の金属状金
を直接蒸着したものについて以前の報告されていたもの
と一致する。この表面または研究したその他のどの面に
ついても、エチル(トリメチルホスフィン)金(I)の
室温の分子吸着は見られなかった。
【0085】ほぼ25℃において、ゲルマニウム表面で
は金/ゲルマニウム合金が最初に形成され、さらに長い
蒸着時間で元素状金の蒸着に継続する。
は金/ゲルマニウム合金が最初に形成され、さらに長い
蒸着時間で元素状金の蒸着に継続する。
【0086】実施例2 新しく蒸着させたクロムの目標表面をもつテスト試料の
基体について、反応室を約1×10-8トルの基礎圧力に
排気したこと以外は実施例1を繰り返した。約25℃に
おいてこのテスト試料の基体について金の蒸着は全く認
められなかった。新しく蒸着したクロムのような高反応
性の表面はかなり高い速度で酸化物に酸化される傾向が
あり、目標表面はエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)の分解に関して触媒的に不活性となるものと考え
られる。
基体について、反応室を約1×10-8トルの基礎圧力に
排気したこと以外は実施例1を繰り返した。約25℃に
おいてこのテスト試料の基体について金の蒸着は全く認
められなかった。新しく蒸着したクロムのような高反応
性の表面はかなり高い速度で酸化物に酸化される傾向が
あり、目標表面はエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)の分解に関して触媒的に不活性となるものと考え
られる。
【0087】実施例3 二酸化シリコーンまたはPMDA−ODAポリイミド上
に新しく蒸着させた、クロムもしくは銅のドットパター
ンを保持する目標表面をもつ、テスト試料の基体を使用
して実施例1を繰り返した。
に新しく蒸着させた、クロムもしくは銅のドットパター
ンを保持する目標表面をもつ、テスト試料の基体を使用
して実施例1を繰り返した。
【0088】ほぼ5000Åの厚さの二酸化シリコーン
上のパターン化されたクロムドット表面を、約25℃〜
約100℃までの範囲の基体温度で、前記実施例1中で
述べた方法でエチル(トリメチルホスフィン)金(I)
C2H5AuP(CH3)3に当てると、クロムドット上だ
けに金の選択的蒸着が生じ、そして隣接の二酸化シリコ
ーン面上には金の蒸着は実質的に生じなかった。金の蒸
着以外に、クロムまたは二酸化シリコーンの表面域のエ
ッチングあるいはその他の化学的または物理的変化は認
められなかった。約120℃より高い温度で、選択性は
失われ金はクロムドットと同様に二酸化シリコーン表面
域上にも蒸着した。温度の調整により、この方法は効果
的な金の選択蒸着法から全面金蒸着法に変えることがで
きる。
上のパターン化されたクロムドット表面を、約25℃〜
約100℃までの範囲の基体温度で、前記実施例1中で
述べた方法でエチル(トリメチルホスフィン)金(I)
C2H5AuP(CH3)3に当てると、クロムドット上だ
けに金の選択的蒸着が生じ、そして隣接の二酸化シリコ
ーン面上には金の蒸着は実質的に生じなかった。金の蒸
着以外に、クロムまたは二酸化シリコーンの表面域のエ
ッチングあるいはその他の化学的または物理的変化は認
められなかった。約120℃より高い温度で、選択性は
失われ金はクロムドットと同様に二酸化シリコーン表面
域上にも蒸着した。温度の調整により、この方法は効果
的な金の選択蒸着法から全面金蒸着法に変えることがで
きる。
【0089】隣接PMDA−ODAポリイミド面が存在
するとき、クロムドット上のみの金の選択的蒸着は約2
5℃〜約230℃の範囲内の基体温度において実行でき
る。ほぼ30Åの厚さで直径約100μのクロムドット
を含む目標表面のXPSスペクトルが図1(a)に示さ
れている。ポリイミド基体とクロムドットの両方に対す
るコアレベルの特色がこのスペクトル中に示されてい
る。この複合表面は約25℃でほぼ15時間エチル(ト
リメチルホスフィン)金(I)に当てられ、これは約
0.23トル秒の蒸着に相当する。約500Å厚さの金
のドットが形成された。蒸着後の目標表面のXPSスペ
クトルを図1(b)に示す。ポリイミド基体に起因する
特色は図1(b)のスペクトルで明らかである。しか
し、図1(a)のクロムのピークは金のピークにより置
き換えられており、金のフィルムがドットをいまや被覆
したのを示している。この蒸着速度は約230℃に加熱
することにより選択性を損なうことなしに強化できる。
領域特定オージェスペクトロスコピーと小スポットXP
Sとが反応の選択性を定量化するために用いられる。こ
れら二つの方法の約0.01原子%であると推定される
感度の限界内で、金は約25℃〜約230℃の温度範囲
でポリイミドの領域中に検知されなかった。
するとき、クロムドット上のみの金の選択的蒸着は約2
5℃〜約230℃の範囲内の基体温度において実行でき
る。ほぼ30Åの厚さで直径約100μのクロムドット
を含む目標表面のXPSスペクトルが図1(a)に示さ
れている。ポリイミド基体とクロムドットの両方に対す
るコアレベルの特色がこのスペクトル中に示されてい
る。この複合表面は約25℃でほぼ15時間エチル(ト
リメチルホスフィン)金(I)に当てられ、これは約
0.23トル秒の蒸着に相当する。約500Å厚さの金
のドットが形成された。蒸着後の目標表面のXPSスペ
クトルを図1(b)に示す。ポリイミド基体に起因する
特色は図1(b)のスペクトルで明らかである。しか
し、図1(a)のクロムのピークは金のピークにより置
き換えられており、金のフィルムがドットをいまや被覆
したのを示している。この蒸着速度は約230℃に加熱
することにより選択性を損なうことなしに強化できる。
領域特定オージェスペクトロスコピーと小スポットXP
Sとが反応の選択性を定量化するために用いられる。こ
れら二つの方法の約0.01原子%であると推定される
感度の限界内で、金は約25℃〜約230℃の温度範囲
でポリイミドの領域中に検知されなかった。
【0090】ポリイミド上の銅ドットで作られる複合面
のスペクトルを図2(a)に示す。約25℃でエチル
(トリメチルホスフィン)金(I)のほぼ8.1×10
-2トル秒の露出は、図2(b)で示すように、銅の上に
だけ蒸着した約300Å厚さの実質的に完全な選択的金
のフィルムを生じた。Cu 2pコアレベルは蒸着した
金の上の銅表面層の存在を示している。約0.01原子
%以内で、金はパターンのポリイミド領域上に認められ
なかった。
のスペクトルを図2(a)に示す。約25℃でエチル
(トリメチルホスフィン)金(I)のほぼ8.1×10
-2トル秒の露出は、図2(b)で示すように、銅の上に
だけ蒸着した約300Å厚さの実質的に完全な選択的金
のフィルムを生じた。Cu 2pコアレベルは蒸着した
金の上の銅表面層の存在を示している。約0.01原子
%以内で、金はパターンのポリイミド領域上に認められ
なかった。
【0091】実施例4 金の選択的蒸着を、出発材料としてメチル(トリメチル
ホスフィン)金(I)CH3AuP(CH3)3を使用
し、実施例1と類似の方法で行った。CH3AuP(C
H3)3を蒸着剤アンプルから反応室に供給するとき、全
開弁流の条件下に主真空システムの反応室中にほぼ1.
2×10-6トルの圧力が確立される。約25℃の基体に
ついて、エチル(トリメチルホスフィン)金(I)に対
するのと本質的に同じ基体選択性が認められた。
ホスフィン)金(I)CH3AuP(CH3)3を使用
し、実施例1と類似の方法で行った。CH3AuP(C
H3)3を蒸着剤アンプルから反応室に供給するとき、全
開弁流の条件下に主真空システムの反応室中にほぼ1.
2×10-6トルの圧力が確立される。約25℃の基体に
ついて、エチル(トリメチルホスフィン)金(I)に対
するのと本質的に同じ基体選択性が認められた。
【0092】メチル(トリメチルホスフィン)金(I)
に対するクロム面の露出により、ほぼ7.8×10-2ト
ル秒に対し約150Å厚さのフィルムが生じ、約25℃
でほぼ1.9×103Åトル-1秒-1の平均速度を得た。ク
ロムによりパターン化したポリイミド基体に対し約25
℃でメチル(トリメチルホスフィン)金(I)は、エチ
ル(トリメチルホスフィン)金(I)について得られた
ものと実質的に同一の結果が得られ:メチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)の約7.8×10-2トル秒の露
出はほぼ150Å厚さの金ドットを生成する。ほぼ40
およびほぼ5000Åの厚さの二酸化シリコーンで被覆
されている目標表面の場合、メチル(トリメチルホスフ
ィン)金(I)に対しては、実施例1中のエチル(トリ
メチルホスフィン)金(I)について認められたのと実
質的に同一の結果が再び得られた。
に対するクロム面の露出により、ほぼ7.8×10-2ト
ル秒に対し約150Å厚さのフィルムが生じ、約25℃
でほぼ1.9×103Åトル-1秒-1の平均速度を得た。ク
ロムによりパターン化したポリイミド基体に対し約25
℃でメチル(トリメチルホスフィン)金(I)は、エチ
ル(トリメチルホスフィン)金(I)について得られた
ものと実質的に同一の結果が得られ:メチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)の約7.8×10-2トル秒の露
出はほぼ150Å厚さの金ドットを生成する。ほぼ40
およびほぼ5000Åの厚さの二酸化シリコーンで被覆
されている目標表面の場合、メチル(トリメチルホスフ
ィン)金(I)に対しては、実施例1中のエチル(トリ
メチルホスフィン)金(I)について認められたのと実
質的に同一の結果が再び得られた。
【0093】実施例5 クロム、銅、コバルトおよび金の各目標表面をもつ基体
を蒸着により調製し、そして空気に当てて、クロム、
銅、コバルトの場合は表面上に本来の酸化物を、そして
金の場合は空気で汚染した面を作った。ついでこの目標
表面を超高真空の条件下に電子サイクロトロン共鳴源で
発生させた水素プラズマに当てた。
を蒸着により調製し、そして空気に当てて、クロム、
銅、コバルトの場合は表面上に本来の酸化物を、そして
金の場合は空気で汚染した面を作った。ついでこの目標
表面を超高真空の条件下に電子サイクロトロン共鳴源で
発生させた水素プラズマに当てた。
【0094】プラズマはASTex Applied Science and Te
chnology社から「コンパクトECRプラズマソース、モ
デルCECR 0.25」の商品名で入手できるプラズマ
発生機を用いて発生させた。水素プラズマは電力約26
0ワット、電流約20Åそして約10ミリトルの水素圧
により発生させた。
chnology社から「コンパクトECRプラズマソース、モ
デルCECR 0.25」の商品名で入手できるプラズマ
発生機を用いて発生させた。水素プラズマは電力約26
0ワット、電流約20Åそして約10ミリトルの水素圧
により発生させた。
【0095】酸化した銅とコバルトおよび空気汚染した
金の各目標表面を、約15秒〜約15分の期間水素プラ
ズマに当てた。酸化したクロムの目標表面は約45分間
プラズマに当てた。基体はついで超高真空下に反応室中
に移した。エチル(トリメチルホスフィン)金(I)か
らの金の蒸着は、このプラズマで清浄化した目標表面に
ついて本質的に通常通りに行うことができる。酸化した
クロムの目標表面を水素プラズマに対して約15分だけ
当てたとき、エチル(トリメチルホスフィン)金(I)
からの金蒸着はうまくいかなかった。
金の各目標表面を、約15秒〜約15分の期間水素プラ
ズマに当てた。酸化したクロムの目標表面は約45分間
プラズマに当てた。基体はついで超高真空下に反応室中
に移した。エチル(トリメチルホスフィン)金(I)か
らの金の蒸着は、このプラズマで清浄化した目標表面に
ついて本質的に通常通りに行うことができる。酸化した
クロムの目標表面を水素プラズマに対して約15分だけ
当てたとき、エチル(トリメチルホスフィン)金(I)
からの金蒸着はうまくいかなかった。
【0096】銅と金の空気に当てた目標表面を水素プラ
ズマと同じように、実質的に同じ電力、電流およびガス
圧力のアルゴンプラズマで処理したとき、実質的に同一
の結果が得られた
ズマと同じように、実質的に同じ電力、電流およびガス
圧力のアルゴンプラズマで処理したとき、実質的に同一
の結果が得られた
【0097】実施例6 クロムと銅の目標表面をもつ基体を蒸着により調製し、
ついで表面上に本来の酸化物を形成するため空気に当て
た。各目標表面はつぎに表面の領域をスパッタ清浄化す
るためアルゴンのイオンビーム衝撃に当てた。この目標
表面の約25℃でのエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)に対する蒸着で、スパッタ清浄化した領域中の金
の蒸着が生じた。金の蒸着は同条件下に隣接した清浄化
していない表面上で本質的に開始されなかった。
ついで表面上に本来の酸化物を形成するため空気に当て
た。各目標表面はつぎに表面の領域をスパッタ清浄化す
るためアルゴンのイオンビーム衝撃に当てた。この目標
表面の約25℃でのエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)に対する蒸着で、スパッタ清浄化した領域中の金
の蒸着が生じた。金の蒸着は同条件下に隣接した清浄化
していない表面上で本質的に開始されなかった。
【0098】実施例7 銅の目標表面をもつ2個のテスト試料の基体を蒸着によ
り調製し、ついで表面上に本来の酸化物を形成するため
空気に当てた。つぎにテスト試料の基体の1個を、約1
0トルの圧力の水素の存在下に約200℃に加熱した。
この目標表面を約25℃でエチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)に対して引き続き露出すると金の蒸着を生
じた。他のテスト試料の基体の清浄化されなかった銅の
目標表面上には、実質的に同じ条件下でエチル(トリメ
チルホスフィン)金(I)に対して露出しても金の蒸着
は実際には開始されなかった。
り調製し、ついで表面上に本来の酸化物を形成するため
空気に当てた。つぎにテスト試料の基体の1個を、約1
0トルの圧力の水素の存在下に約200℃に加熱した。
この目標表面を約25℃でエチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)に対して引き続き露出すると金の蒸着を生
じた。他のテスト試料の基体の清浄化されなかった銅の
目標表面上には、実質的に同じ条件下でエチル(トリメ
チルホスフィン)金(I)に対して露出しても金の蒸着
は実際には開始されなかった。
【0099】実施例8 以下の例においては、触媒的に活性化された目標表面は
ルイス塩基およびルイス酸によって処理され、そしてエ
チル(トリメチルホスフィン)金(I)からの金の蒸着
に関するその効果を測定した。
ルイス塩基およびルイス酸によって処理され、そしてエ
チル(トリメチルホスフィン)金(I)からの金の蒸着
に関するその効果を測定した。
【0100】新しく蒸着させたクロムの目標表面を各種
の量のルイス塩基トリメチルホスフィンP(CH3)3で
前処理した。図3で見られるように、エチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)の約2.5×10-3トル秒に対
する露出後の金被覆は、P(CH3)3により前もって飽
和されたクロム表面ではわずかにサブ単層である。P
(CH3)3にクロム表面を当てると著しく抑制するが、
飽和でさえこの表面は連続的金フィルムの形成を停止す
ることはない。約2時間、約3.0×10-2トル秒の露
出後、すべての試料は約40Åより厚い金のフィルムを
形成した。
の量のルイス塩基トリメチルホスフィンP(CH3)3で
前処理した。図3で見られるように、エチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)の約2.5×10-3トル秒に対
する露出後の金被覆は、P(CH3)3により前もって飽
和されたクロム表面ではわずかにサブ単層である。P
(CH3)3にクロム表面を当てると著しく抑制するが、
飽和でさえこの表面は連続的金フィルムの形成を停止す
ることはない。約2時間、約3.0×10-2トル秒の露
出後、すべての試料は約40Åより厚い金のフィルムを
形成した。
【0101】X線光電スペクシロスコピーと深さ断面オ
ージェスペクシロスコピーにより、クロム上にエチル
(トリメチルホスフィン)金(I)から生長した金フィ
ルムの本体中には、クロムがP(CH3)3により前処理
されていてもいなくても、トリメチルホスフィンは本質
的に取り込まれていないことが測定された。さらに、P
(CH3)3による前処理なしで生長した金フィルムはク
ロム/金の界面において、リンと炭素に対する検知可能
なシグナルを本質的に有しないことが深さ断面オージェ
スペクトルロスコピーにより認められた。しかしなが
ら、深さ断面オージェスペクトロスコピーは、クロム表
面がエチル(トリメチルホスフィン)金(I)による反
応の前にトリメチルホスフィンにより飽和されているな
らば、著しい分量の炭素とリンがクロム/金の界面に埋
っていることが示された。リン/炭素比は1/3.4±
0.3で、これはトリメチルホスフィンに対して予想さ
れる1:3の比より炭素がいくらか高いものである。
ージェスペクシロスコピーにより、クロム上にエチル
(トリメチルホスフィン)金(I)から生長した金フィ
ルムの本体中には、クロムがP(CH3)3により前処理
されていてもいなくても、トリメチルホスフィンは本質
的に取り込まれていないことが測定された。さらに、P
(CH3)3による前処理なしで生長した金フィルムはク
ロム/金の界面において、リンと炭素に対する検知可能
なシグナルを本質的に有しないことが深さ断面オージェ
スペクトルロスコピーにより認められた。しかしなが
ら、深さ断面オージェスペクトロスコピーは、クロム表
面がエチル(トリメチルホスフィン)金(I)による反
応の前にトリメチルホスフィンにより飽和されているな
らば、著しい分量の炭素とリンがクロム/金の界面に埋
っていることが示された。リン/炭素比は1/3.4±
0.3で、これはトリメチルホスフィンに対して予想さ
れる1:3の比より炭素がいくらか高いものである。
【0102】新しく蒸着させたクロムからなる目標表面
を、ルイス酸ボロントリフルオライドBF3に約1×1
0-4トルの圧力で大体100秒間当てた。この圧力での
BF3露出は約30秒で表面を飽和するのに充分であっ
た。エチル(トリメチルホスフィン)金(I)により対
する2.5×10-3トル秒の引き続いての蒸着は、図4
中に見られるように表面上に少量の金の蒸着を生じた。
ボロントリフルオライドで飽和した表面上には、トリメ
チルホスフィンで飽和した表面上にエチル(トリメチル
ホスフィン)金(I)を同じに当てて蒸着したもののほ
ぼ半分の量の金が蒸着された。ボロントリフルオライド
で飽和したクロム表面のエチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)へのほぼ3×10-2トル秒の露出は、この
面のXPSスペクトルにより示されたように、クロム表
面のサブ単層の被覆が生成する。
を、ルイス酸ボロントリフルオライドBF3に約1×1
0-4トルの圧力で大体100秒間当てた。この圧力での
BF3露出は約30秒で表面を飽和するのに充分であっ
た。エチル(トリメチルホスフィン)金(I)により対
する2.5×10-3トル秒の引き続いての蒸着は、図4
中に見られるように表面上に少量の金の蒸着を生じた。
ボロントリフルオライドで飽和した表面上には、トリメ
チルホスフィンで飽和した表面上にエチル(トリメチル
ホスフィン)金(I)を同じに当てて蒸着したもののほ
ぼ半分の量の金が蒸着された。ボロントリフルオライド
で飽和したクロム表面のエチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)へのほぼ3×10-2トル秒の露出は、この
面のXPSスペクトルにより示されたように、クロム表
面のサブ単層の被覆が生成する。
【0103】約84.0eVのAu 4f7/2に対する結合
エネルギーは塊状金の値からほぼ0.2eVずれており、
金の隆起が存在することを示している。比較すると、ト
リメチルホスフィンで飽和した表面はエチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)と反応し、ほぼ3×10-2トル
秒の露出でAu 4f7/2に対しほぼ83.8eVのコアレ
ベルシフトをもつ約40Å以上の厚さの金フィルムを与
える。表面に何の前処理もない場合には、これらの条件
ではほぼ60Å厚さの連続金フィルムを形成させるかも
分からない。
エネルギーは塊状金の値からほぼ0.2eVずれており、
金の隆起が存在することを示している。比較すると、ト
リメチルホスフィンで飽和した表面はエチル(トリメチ
ルホスフィン)金(I)と反応し、ほぼ3×10-2トル
秒の露出でAu 4f7/2に対しほぼ83.8eVのコアレ
ベルシフトをもつ約40Å以上の厚さの金フィルムを与
える。表面に何の前処理もない場合には、これらの条件
ではほぼ60Å厚さの連続金フィルムを形成させるかも
分からない。
【0104】ルイス酸BF3の抑制効果は、約350℃
にBF3で覆われた表面を加熱することにより一部反転
させることができる。このような加熱はXPSスペクト
ルにも変化を生じる。特に、B 1sレベルの結合エネ
ルギーは約+0.4eV移動し、また第2の非常に広いB
1sピークは約190eVで生長を開始する。F 1sピ
ークはほぼ係数2で強度が低下し約+1.2eV移動す
る。190eV領域におけるB1sピークの生長はクロミ
ウムボライドおよび/または元素状ボロンの生成を示唆
している。エチル(トリメチルホスフィン)金(I)に
対する引き続いての露出は、清浄なクロム表面とボロン
トリクロライドで飽和させた表面との間の中間速度で金
フィルムの生長を生じる。
にBF3で覆われた表面を加熱することにより一部反転
させることができる。このような加熱はXPSスペクト
ルにも変化を生じる。特に、B 1sレベルの結合エネ
ルギーは約+0.4eV移動し、また第2の非常に広いB
1sピークは約190eVで生長を開始する。F 1sピ
ークはほぼ係数2で強度が低下し約+1.2eV移動す
る。190eV領域におけるB1sピークの生長はクロミ
ウムボライドおよび/または元素状ボロンの生成を示唆
している。エチル(トリメチルホスフィン)金(I)に
対する引き続いての露出は、清浄なクロム表面とボロン
トリクロライドで飽和させた表面との間の中間速度で金
フィルムの生長を生じる。
【0105】ルイス塩基トリメチルホスフィンP(CH
3)3およびルイス酸ボロントリフルオライドBF3は、
約25℃において金の表面上に検知し得る量で吸収しな
い。この両方は銅に結合するが、金フィルム生成の速度
で著しく遅くすることはない。従って、これら両方の抑
制的性質はいくらか選択的なもので、銅または存在する
金の表面上では引き続いて成長させるが、クロム上の金
の蒸着速度は大きく低下させる。
3)3およびルイス酸ボロントリフルオライドBF3は、
約25℃において金の表面上に検知し得る量で吸収しな
い。この両方は銅に結合するが、金フィルム生成の速度
で著しく遅くすることはない。従って、これら両方の抑
制的性質はいくらか選択的なもので、銅または存在する
金の表面上では引き続いて成長させるが、クロム上の金
の蒸着速度は大きく低下させる。
【0106】本発明は前述の特定の具体的例に限定され
るものではない。ここに特定的に記述されている材料と
方法は、本発明の範囲と精神から逸脱することなく変更
を行うことができるものであり、そして本発明に矛盾し
ないすべての他の態様、変更、および改変などを包含す
るものである。
るものではない。ここに特定的に記述されている材料と
方法は、本発明の範囲と精神から逸脱することなく変更
を行うことができるものであり、そして本発明に矛盾し
ないすべての他の態様、変更、および改変などを包含す
るものである。
【0107】以上、本発明を詳細に説明したが、本発明
はさらに次の実施態様によってこれを要約して示すこと
ができる。 1.(a) 真空室内にワークピースを設置し、その表面
に目標表面を画定し; (b) 真空室を触媒除活性維持の上限圧力と同じかまた
はそれ以下の基礎圧力まで排気して、真空室から触媒活
性化する気体状の汚染物質を効果的に排除し; (c) 目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成を変
えて、目標表面上に触媒的に活性化された領域を形成さ
せ、その触媒的に活性化された領域から離れた目標表面
の少なくとも一つの領域は触媒的に不活性な領域である
ものとし; (d) 真空室中に気体状の金−含有化合物を導入してワ
ークピースの目標表面をこの化合物に当て、ここでこの
化合物はアルキル化(トリアルキルホスフィン)金化合
物であるものとし; (e) 金−含有化合物に目標表面を当てている間、真空
室を本質的に連続排気して触媒失活性化の気体状汚染物
が実質的に無い状態に維持し、かつ真空室から気体状の
反応生成物をとり出し、金−含有化合物に対し目標表面
を当てている間真空室は気体状還元剤が実質的に無い状
態に維持されるものとし;そして (f) ワークピースの目標表面を、目標表面の触媒的に
活性化された領域上に気体状の金−含有化合物からの金
の蒸着を誘起し、また目標表面の触媒的に不活性な領域
上の化合物からの金の蒸着を抑制するのに有効な選択蒸
着温度に維持する 各工程からなる、表面上に触媒的に不活性な領域の存在
下にワークピースの表面の触媒的に活性化された領域上
に選択的に金を蒸着する方法。 2.アルキル化(トリアルキルホスフィン)金化合物が
RAuPR′3の式を有し、ここでRはメチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピルまたはt−ブチル基で
あり、またR′はメチルまたエチル基である、前項1に
記載の方法。 3.アルキル化(トリアルキルホスフィン)金化合物が
メチル(トリメチルホスフィン)金(I)およびエチル
(トリメチルホスフィン)金(I)からなる群より選ば
れる、前項2に記載の方法。 4. アルキル化(トリアルキルホスフィン)金化合物
がR3AuPR′3の式を有し、ここでRはメチルまたは
エチル基で、またR′はメチルまたはエチル基である、
前項1に記載の方法。
はさらに次の実施態様によってこれを要約して示すこと
ができる。 1.(a) 真空室内にワークピースを設置し、その表面
に目標表面を画定し; (b) 真空室を触媒除活性維持の上限圧力と同じかまた
はそれ以下の基礎圧力まで排気して、真空室から触媒活
性化する気体状の汚染物質を効果的に排除し; (c) 目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成を変
えて、目標表面上に触媒的に活性化された領域を形成さ
せ、その触媒的に活性化された領域から離れた目標表面
の少なくとも一つの領域は触媒的に不活性な領域である
ものとし; (d) 真空室中に気体状の金−含有化合物を導入してワ
ークピースの目標表面をこの化合物に当て、ここでこの
化合物はアルキル化(トリアルキルホスフィン)金化合
物であるものとし; (e) 金−含有化合物に目標表面を当てている間、真空
室を本質的に連続排気して触媒失活性化の気体状汚染物
が実質的に無い状態に維持し、かつ真空室から気体状の
反応生成物をとり出し、金−含有化合物に対し目標表面
を当てている間真空室は気体状還元剤が実質的に無い状
態に維持されるものとし;そして (f) ワークピースの目標表面を、目標表面の触媒的に
活性化された領域上に気体状の金−含有化合物からの金
の蒸着を誘起し、また目標表面の触媒的に不活性な領域
上の化合物からの金の蒸着を抑制するのに有効な選択蒸
着温度に維持する 各工程からなる、表面上に触媒的に不活性な領域の存在
下にワークピースの表面の触媒的に活性化された領域上
に選択的に金を蒸着する方法。 2.アルキル化(トリアルキルホスフィン)金化合物が
RAuPR′3の式を有し、ここでRはメチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピルまたはt−ブチル基で
あり、またR′はメチルまたエチル基である、前項1に
記載の方法。 3.アルキル化(トリアルキルホスフィン)金化合物が
メチル(トリメチルホスフィン)金(I)およびエチル
(トリメチルホスフィン)金(I)からなる群より選ば
れる、前項2に記載の方法。 4. アルキル化(トリアルキルホスフィン)金化合物
がR3AuPR′3の式を有し、ここでRはメチルまたは
エチル基で、またR′はメチルまたはエチル基である、
前項1に記載の方法。
【0108】5.アルキル化(トリアルキルホスフィ
ン)金化合物がトリメチル(トリメチルホスフィン)金
(III)である、前項4に記載の方法。 6.ワークピースの目標表面の触媒的に活性化された領
域が金、クロム、コバルトおよび銅からなる群より選ば
れた金属から構成される、前項1に記載の方法。 7.ワークピースの目標表面の触媒的に不活性な領域が
酸化シリコーンから構成される、前項6に記載の方法。 8. ワークピースの目標表面の触媒的に活性化された
領域がクロムで構成され、アルキル化(トリアルキルホ
スフィン)金化合物がメチル(トリメチルホスフィン)
金(I)およびエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)からなる群より選ばれ、そしてワークピースの目
標表面が約25℃〜約100℃の範囲内の選択的蒸着温
度に維持される、前項7に記載の方法。 9.ワークピースの目標表面の触媒的に不活性な領域が
ポリイミドポリマーから構成される、前項1に記載の方
法。 10.ポリイミドポリマーがピロメリトジアンヒドライ
ドオキシジアニリンポリイミドポリマーである、前項9
に記載の方法。 11.ワークピースの目標表面の触媒的に活性化された
領域がクロムから構成され、アルキル化(トリアルキル
ホスフィン)金化合物がメチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)およびエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)からなる群より選ばれ、そしてワークピースの目
標表面が約25℃〜約230℃の範囲内の選択的蒸着温
度に維持される、前項10に記載の方法。
ン)金化合物がトリメチル(トリメチルホスフィン)金
(III)である、前項4に記載の方法。 6.ワークピースの目標表面の触媒的に活性化された領
域が金、クロム、コバルトおよび銅からなる群より選ば
れた金属から構成される、前項1に記載の方法。 7.ワークピースの目標表面の触媒的に不活性な領域が
酸化シリコーンから構成される、前項6に記載の方法。 8. ワークピースの目標表面の触媒的に活性化された
領域がクロムで構成され、アルキル化(トリアルキルホ
スフィン)金化合物がメチル(トリメチルホスフィン)
金(I)およびエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)からなる群より選ばれ、そしてワークピースの目
標表面が約25℃〜約100℃の範囲内の選択的蒸着温
度に維持される、前項7に記載の方法。 9.ワークピースの目標表面の触媒的に不活性な領域が
ポリイミドポリマーから構成される、前項1に記載の方
法。 10.ポリイミドポリマーがピロメリトジアンヒドライ
ドオキシジアニリンポリイミドポリマーである、前項9
に記載の方法。 11.ワークピースの目標表面の触媒的に活性化された
領域がクロムから構成され、アルキル化(トリアルキル
ホスフィン)金化合物がメチル(トリメチルホスフィ
ン)金(I)およびエチル(トリメチルホスフィン)金
(I)からなる群より選ばれ、そしてワークピースの目
標表面が約25℃〜約230℃の範囲内の選択的蒸着温
度に維持される、前項10に記載の方法。
【0109】12.目標表面の少なくとも一つの領域の
表面組成を変えて触媒的に活性化された領域を形成させ
る工程(c)が(C.1) 真空室中の目標表面と金属蒸
気供給源の間の位置で目標表面に近接かつ整合させてシ
ャドウマスクを配置し、このシャドウマスクは目標表面
上の所望の金−蒸着パターンに対応するマスクを貫通す
る開口を有している;そして(C.2) 金属蒸気供給源
中の金属を加熱して金属を気化し、気化した金属をシャ
ドウマスク中の開口を通って目標表面上に所望の金−蒸
着パターンの形状に金属触媒の層として蒸着させ、この
金−蒸着パターンの形状の金属触媒層は目標表面の触媒
的に活性化された領域を画定する各工程を含む、請求項
1に記載の方法。 13.ワークピースの目標表面が所望の金−蒸着パター
ンの形状にパターン化されている触媒的に活性化可能な
金属層を含み、このパターン化されている金属層が本来
的な酸化物の皮膜または真空室中にワークピース設置後
の触媒失活性なその他の汚染物質を有しており、そして
目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成を変えてそ
の目標表面上に触媒的に活性化された領域を形成させる
工程(c)が(C.1) 真空室内にプラズマを発生さ
せ;そして(C.2) ワークピースの目標表面を充分な
時間このプラズマに当てて、パターン化された金属層か
ら本来的な酸化物またはその他の汚染物を充分に除去し
金属層を触媒的に活性化する、このプラズマに当てたパ
ターン化金属層はワークピース上の目標表面の触媒的に
活性化された領域を画定する各工程を含む、請求項1に
記載の方法。 14.触媒的に活性化可能な金属が金、銅、コバルトお
よびクロムからなる群より選ばれ、またプラズマが電子
サイクロトン共鳴源により発生させた水素プラズマまた
はアルゴンプラズマである、前項13に記載の方法。
表面組成を変えて触媒的に活性化された領域を形成させ
る工程(c)が(C.1) 真空室中の目標表面と金属蒸
気供給源の間の位置で目標表面に近接かつ整合させてシ
ャドウマスクを配置し、このシャドウマスクは目標表面
上の所望の金−蒸着パターンに対応するマスクを貫通す
る開口を有している;そして(C.2) 金属蒸気供給源
中の金属を加熱して金属を気化し、気化した金属をシャ
ドウマスク中の開口を通って目標表面上に所望の金−蒸
着パターンの形状に金属触媒の層として蒸着させ、この
金−蒸着パターンの形状の金属触媒層は目標表面の触媒
的に活性化された領域を画定する各工程を含む、請求項
1に記載の方法。 13.ワークピースの目標表面が所望の金−蒸着パター
ンの形状にパターン化されている触媒的に活性化可能な
金属層を含み、このパターン化されている金属層が本来
的な酸化物の皮膜または真空室中にワークピース設置後
の触媒失活性なその他の汚染物質を有しており、そして
目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成を変えてそ
の目標表面上に触媒的に活性化された領域を形成させる
工程(c)が(C.1) 真空室内にプラズマを発生さ
せ;そして(C.2) ワークピースの目標表面を充分な
時間このプラズマに当てて、パターン化された金属層か
ら本来的な酸化物またはその他の汚染物を充分に除去し
金属層を触媒的に活性化する、このプラズマに当てたパ
ターン化金属層はワークピース上の目標表面の触媒的に
活性化された領域を画定する各工程を含む、請求項1に
記載の方法。 14.触媒的に活性化可能な金属が金、銅、コバルトお
よびクロムからなる群より選ばれ、またプラズマが電子
サイクロトン共鳴源により発生させた水素プラズマまた
はアルゴンプラズマである、前項13に記載の方法。
【0110】15.ワークピースの目標表面が所望の金
−蒸着パターンの形状にパターン化されている触媒活性
化可能な金属層を含み、このパターン化されている金属
層が本来的な酸化物の皮膜または真空室中にワークピー
ス設置後の触媒失活性なその他の汚染物質を有してお
り、そして目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成
を変えてその目標表面上に触媒的に活性化された領域を
形成させる工程(c)が(C.1) イオンビームを発生さ
せてこれを真空室中に導入し;そして(C.2) ワーク
ピースの目標表面を充分な時間このイオンビームによる
衝撃に当てて、パターン化された金属層から本来的な酸
化物またはその他の汚染物を充分に除去して金属層を触
媒的に活性化する、このイオンビーム衝撃にあてたパタ
ーン化金属層がワークピース上の目標表面の触媒的に活
性化された領域を画定する各工程を含む、前項1に記載
の方法。 16.触媒活性化可能な金属が金、銅、コバルトおよび
クロムからなる群より選ばれ、またイオンビームがアル
ゴンビームである、前項15に記載の方法。 17.ワークピースの目標表面が所望の金−蒸着パター
ンの形状にパターン化されている触媒的に活性化可能な
金属層を含み、このパターン化されている金属層が本来
的な酸化物の皮膜または真空室中にワークピース設置後
の触媒失活性なその他の汚染物質を有しており、そして
目標表面の少なくとも、一つの領域の表面組成を変えて
その目標表面上に触媒的に活性化された領域を形成させ
る工程(c)が:(C.1) 真空室中に化学的に活性な
クリーニング剤を導入し;そして(C.2) ワークピー
スの目標表面を充分な時間この化学的に活性なクリーニ
ング剤に当てて、パターン化された金属層から本来的な
酸化物またはその他の汚染物を充分に除去して金属層を
触媒的に活性化する、このクリーニング剤に当てたパタ
ーン化金属層がワークピース上の目標表面の触媒的に活
性化された領域を画定する各工程を含む前項1に記載の
方法。
−蒸着パターンの形状にパターン化されている触媒活性
化可能な金属層を含み、このパターン化されている金属
層が本来的な酸化物の皮膜または真空室中にワークピー
ス設置後の触媒失活性なその他の汚染物質を有してお
り、そして目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成
を変えてその目標表面上に触媒的に活性化された領域を
形成させる工程(c)が(C.1) イオンビームを発生さ
せてこれを真空室中に導入し;そして(C.2) ワーク
ピースの目標表面を充分な時間このイオンビームによる
衝撃に当てて、パターン化された金属層から本来的な酸
化物またはその他の汚染物を充分に除去して金属層を触
媒的に活性化する、このイオンビーム衝撃にあてたパタ
ーン化金属層がワークピース上の目標表面の触媒的に活
性化された領域を画定する各工程を含む、前項1に記載
の方法。 16.触媒活性化可能な金属が金、銅、コバルトおよび
クロムからなる群より選ばれ、またイオンビームがアル
ゴンビームである、前項15に記載の方法。 17.ワークピースの目標表面が所望の金−蒸着パター
ンの形状にパターン化されている触媒的に活性化可能な
金属層を含み、このパターン化されている金属層が本来
的な酸化物の皮膜または真空室中にワークピース設置後
の触媒失活性なその他の汚染物質を有しており、そして
目標表面の少なくとも、一つの領域の表面組成を変えて
その目標表面上に触媒的に活性化された領域を形成させ
る工程(c)が:(C.1) 真空室中に化学的に活性な
クリーニング剤を導入し;そして(C.2) ワークピー
スの目標表面を充分な時間この化学的に活性なクリーニ
ング剤に当てて、パターン化された金属層から本来的な
酸化物またはその他の汚染物を充分に除去して金属層を
触媒的に活性化する、このクリーニング剤に当てたパタ
ーン化金属層がワークピース上の目標表面の触媒的に活
性化された領域を画定する各工程を含む前項1に記載の
方法。
【0111】18.触媒活性化可能な金属が銅でありま
た化学的に活性なクリーニング剤が水素である。前項1
7に記載の方法。 19.目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成を変
えて触媒的に活性化された領域を形成する工程(c)に
引き続いて、かつ真空室中に気体状の金−含有化合物を
導入する工程(d)の前に、真空室中に気体状の可逆的触
媒抑制剤を導入してワークピースの目標表面をこれに当
てて、触媒的に活性化された領域の少なくとも一部の触
媒活性を抑制する工程をさらに含む、請求項1に記載の
方法。 20.可逆的触媒抑制剤がルイス酸またはルイス塩基で
ある、前項19に記載の方法。 21.可逆的触媒抑制剤がルイス酸ボロントリフルオラ
イドBF3とトリエチルボロンB(CH2CH3)3および
ルイス塩基トリメチルホスフィンP(CH3) 3からなる
群より選ばれる、前項20に記載の方法。
た化学的に活性なクリーニング剤が水素である。前項1
7に記載の方法。 19.目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成を変
えて触媒的に活性化された領域を形成する工程(c)に
引き続いて、かつ真空室中に気体状の金−含有化合物を
導入する工程(d)の前に、真空室中に気体状の可逆的触
媒抑制剤を導入してワークピースの目標表面をこれに当
てて、触媒的に活性化された領域の少なくとも一部の触
媒活性を抑制する工程をさらに含む、請求項1に記載の
方法。 20.可逆的触媒抑制剤がルイス酸またはルイス塩基で
ある、前項19に記載の方法。 21.可逆的触媒抑制剤がルイス酸ボロントリフルオラ
イドBF3とトリエチルボロンB(CH2CH3)3および
ルイス塩基トリメチルホスフィンP(CH3) 3からなる
群より選ばれる、前項20に記載の方法。
【図1】PMDA−ODAポリイミド層上に配置された
クロムのドットをもつパターン化目標表面のX線光電子
スペクトルを示す図。
クロムのドットをもつパターン化目標表面のX線光電子
スペクトルを示す図。
【図2】PMDA−ODAポリイミド層上に配置された
銅のドットをもつパターン化目標表面のX線光電子スペ
クトルを示す図。
銅のドットをもつパターン化目標表面のX線光電子スペ
クトルを示す図。
【図3】エチル(トリメチルホスフィン)金(I)への
露光に先立って各種適用量のトリメチルホスフィンに露
光しまたはしなかった新しく蒸着されたクロムの目標表
面のX線光電子スペクトルを示している。
露光に先立って各種適用量のトリメチルホスフィンに露
光しまたはしなかった新しく蒸着されたクロムの目標表
面のX線光電子スペクトルを示している。
【図4】蒸着されたクロムの目標表面またはこの表面面
を処理したもののX線光電子スペクトルを示している。
を処理したもののX線光電子スペクトルを示している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステイーブン・ポール・コヴアルツイク アメリカ合衆国ニユーヨーク州10562.オ シニング.スノウデンアベニユー63 (72)発明者 フエントン・リード・マクフイーリー アメリカ合衆国ニユーヨーク州10562.オ シニング.ドナルドレイン25 (72)発明者 ポール・フレドリツク・サイドラー アメリカ合衆国コネチカツト州06877.リ ツジフイールド.シールズレイン42
Claims (6)
- 【請求項1】 (a) 真空室内にワークピースを設置
し、その表面に目標表面を画定し; (b) 真空室を触媒活性維持の上限圧力と同じかまたは
それ以下の基礎圧力まで排気して、真空室から触媒除活
性化する気体状の汚染物質を効果的に排除し; (c) 目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成を変
えて、目標表面上に触媒的に活性化された領域を形成さ
せ、その触媒的に活性化された領域から離れた目標表面
の少なくとも一つの領域は触媒的に不活性な領域である
ものとし; (d) 真空室中に気体状の金−含有化合物を導入してワ
ークピースの目標表面をこの化合物に当て、ここでこの
化合物はアルキル化(トリアルキルホスフィン)金化合
物であるものとし; (e) 金−含有化合物に目標表面を当てている間、真空
室を本質的に連続排気して触媒失活性化の気体状汚染物
が実質的に無い状態に維持し、かつ真空室から気体状の
反応生成物をとり出し、金−含有化合物に対し目標表面
を当てている間真空室は気体状還元剤が実質的に無い状
態に維持されるものとし;そして (f) ワークピースの目標表面を、目標表面の触媒的に
活性化された領域上に気体状の金−含有化合物からの金
の蒸着を誘起し、また目標表面の触媒的に不活性な領域
上の化合物からの金の蒸着を抑制するのに有効な選択蒸
着温度に維持する 各工程からなる、表面上に触媒的に不活性な領域の存在
下にワークピースの表面の触媒的に活性化された領域上
に選択的に金を蒸着する方法。 - 【請求項2】 目標表面の少なくとも一つの領域の表面
組成を変えて触媒的に活性化された領域を形成させる工
程(c)が(C.1) 真空室中の目標表面と金属蒸気供
給源の間の位置で目標表面に近接かつ整合させてシャド
ウマスクを配置し、このシャドウマスクは目標表面上の
所望の金−蒸着パターンに対応するマスクを貫通する開
口を有している;そして(C.2) 金属蒸気供給源中の
金属を加熱して金属を気化し、気化した金属をシャドウ
マスク中の開口を通って目標表面上に所望の金−蒸着パ
ターンの形状に金属触媒の層として蒸着させ、この金−
蒸着パターンの形状の金属触媒層は目標表面の触媒的に
活性化された領域を画定する各工程を含む、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項3】 ワークピースの目標表面が所望の金−蒸
着パターンの形状にパターン化されている触媒的に活性
化可能な金属層を含み、このパターン化されている金属
層が本来的な酸化物の皮膜または真空室中にワークピー
ス設置後の触媒失活性なその他の汚染物質を有してお
り、そして目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成
を変えてその目標表面上に触媒的に活性化された領域を
形成させる工程(c)が(C.1) 真空室内にプラズマ
を発生させ;そして(C.2) ワークピースの目標表面
を充分な時間このプラズマに当てて、パターン化された
金属層から本来的な酸化物またはその他の汚染物を充分
に除去し金属層を触媒的に活性化する、このプラズマに
当てたパターン化金属層はワークピース上の目標表面の
触媒的に活性化された領域を画定する各工程を含む、請
求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 ワークピースの目標表面が所望の金−蒸
着パターンの形状にパターン化されている触媒活性化可
能な金属層を含み、このパターン化されている金属層が
本来的な酸化物の皮膜または真空室中にワークピース設
置後の触媒失活性なその他の汚染物質を有しており、そ
して目標表面の少なくとも一つの領域の表面組成を変え
てその目標表面上に触媒的に活性化された領域を形成さ
せる工程(c)が(C.1) イオンビームを発生させて
これを真空室中に導入し;そして(C.2) ワークピー
スの目標表面を充分な時間このイオンビームによる衝撃
に当てて、パターン化された金属層から本来的な酸化物
またはその他の汚染物を充分に除去して金属層を触媒的
に活性化する、このイオンビーム衝撃にあてたパターン
化金属層がワークピース上の目標表面の触媒的に活性化
された領域を画定する、各工程を含む、請求項1に記載
の方法。 - 【請求項5】 ワークピースの目標表面が所望の金−蒸
着パターンの形状にパターン化されている触媒的に活性
化可能な金属層を含み、このパターン化されている金属
層が本来的な酸化物の皮膜または真空室中にワークピー
ス設置後の触媒失活性なその他の汚染物質を有してお
り、そして目標表面の少なくとも、一つの領域の表面組
成を変えてその目標表面上に触媒的に活性化された領域
を形成させる工程(c)が:(C.1) 真空室中に化学
的に活性なクリーニング剤を導入し;そして(C.2)
ワークピースの目標表面を充分な時間この化学的に活性
なクリーニング剤に当てて、パターン化された金属層か
ら本来的な酸化物またはその他の汚染物を充分に除去し
て金属層を触媒的に活性化する、このクリーニング剤に
当てたパターン化金属層がワークピース上の目標表面の
触媒的に活性化された領域を画定する各工程を含む請求
項1に記載の方法。 - 【請求項6】 目標表面の少なくとも一つの領域の表面
組成を変えて触媒的に活性化された領域を形成する工程
(c)に引き続いて、かつ真空室中に気体状の金−含有
化合物を導入する工程(d)の前に、真空室中に気体状
の可逆的触媒抑制剤を導入してワークピースの目標表面
をこれに当てて、触媒的に活性化された領域の少なくと
も一部の触媒活性を抑制する工程をさらに含む、請求項
1に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US94627592A | 1992-09-16 | 1992-09-16 | |
| US946275 | 1992-09-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108252A true JPH06108252A (ja) | 1994-04-19 |
| JP2814445B2 JP2814445B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=25484244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5159870A Expired - Lifetime JP2814445B2 (ja) | 1992-09-16 | 1993-06-30 | 選択的な金の低温化学蒸着 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5395650A (ja) |
| EP (1) | EP0588080A1 (ja) |
| JP (1) | JP2814445B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010010447A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Disco Abrasive Syst Ltd | 半導体デバイスの電極形成方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH07221174A (ja) * | 1993-12-10 | 1995-08-18 | Canon Inc | 半導体装置及びその製造方法 |
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| US6071813A (en) * | 1997-10-20 | 2000-06-06 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and system for electrical coupling to copper interconnects |
| DE19827844A1 (de) * | 1998-06-23 | 1999-12-30 | Aventis Res & Tech Gmbh & Co | Verfahren zur Herstellung von Schalenkatalysatoren durch CVD-Beschichtung |
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| US6406777B1 (en) | 2000-06-14 | 2002-06-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Metal and glass structure for use in surface enhanced Raman spectroscopy and method for fabricating same |
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