四脒基金屬(IV)化合物及其在氣相沉積中的用途制造技術

合成并表征了四(N,N’-二烷基脒基)金屬(IV)。示例性金屬包括鉿、鋯、鉭、鈮、鎢、鉬、錫和鈾。這些化合物是揮發性，高熱穩定的，且適用于金屬與它們的氧化物、氮化物和其他化合物的氣相沉積。

【技術實現步驟摘要】
四脒基金屬(IV)化合物及其在氣相沉積中的用途本申請是申請號為“200780029810. 8”、申請日為“2007年06月26日”、專利技術名稱為“四脒基金屬(IV)化合物及其在氣相沉積中的用途”的專利申請的分案申請。相關申請的交叉參考本申請依據35 U. S. C. § 119(e)要求2006年6月28日提交的、標題為“四脒基金屬(IV)化合物及其在氣相沉積中的用途(Metal(IV)Tetra-Amidinate Compounds AndTheir Use In Vapor Deposition) ”美國臨時專利申請No. 60/817，209 (將其全部引入作為參考)的權利。
技術介紹
1.專利
本專利技術涉及含有鍵合于四個脒配體的+4氧化態的金屬的新化合物，本專利技術還涉及這些化合物作為用于氣相沉積含金屬層的前體的用途。2.
技術介紹
說明目前，具有高介電常數(“高_k介電常數”)的電絕緣材料正用于制造計算機內存(動態隨機存取存儲器，或DRAM)。目前氧化鋁和氧化鉭在商業上應用于DRAM，且正試驗鉿和鋯的氧化物、氮化物和硅酸鹽作為未來應用的替代物。這些高_k材料也可以用作微電子器件中未來晶體管中的絕緣體。金屬如鉭、鎢、鉿、鋯、鈦、鈮和鑰的導電氮化物具有多種應用和潛在的應用，如相對于銅擴散的隔離物，和作為用于微電子器件中電容器和晶體管的電極。這些難熔金屬還發現用作用于銅的促進粘合層和作為電極或電連接。氣相沉積是用于制備這些金屬的優選方法。氣相沉積是包括化學氣相沉積(CVD)和原子層沉積(ALD)的通稱。CVD工藝中，使一種或多種蒸氣遞送到其上沉積固體金屬的表面，通過諸如熱、光或電激發(等離子體活化)的方式引發將蒸氣轉化為固體的化學反應。ALD工藝中，將兩種或多種蒸氣交替地遞送到其上發生反應的表面以沉積固體產物。ALD能夠在現代DRAM中極窄結構之內沉積這些材料。CVD通常提供比ALD更高的沉積速率，但是在極窄孔隙內具有更低均勻性的沉積。成功用于氣相沉積的前體必須是揮發性、熱穩定和高反應性的。鑒別滿足所有這些挑戰性要求的化合物是困難的。對于金屬如鉿、鋯、鉭、鈮、鎢、鑰、錫、碲和鈾的完全令人滿意的前體并不是已知的。鹵化物，如ZrCl4、HfCl4和TaCl5難以在一些襯底表面上成核，且副產物鹽酸阻止了窄孔隙內完全共形的沉積。烷氧化物和二烷基氨基化物低于最佳熱穩定性。有機金屬化合物可能缺乏適宜的反應性，在膜中留下雜質碳。由此，存在對于這些金屬的更高揮發性、熱穩定和高反應性原料的需求。專利技術概述本專利技術一方面包括含有鍵合于四個脒配體的+4氧化態的金屬的新化合物。優選實施方式中，這些配體包括N，N’-二烷基脒配體。優選的金屬包括鉿、鋯、鉭、鈮、鎢、鑰、錫、締和袖。一種或多種實施方式中，該化合物具有如下結構式權利要求1.具有如下結構式的化合物2.權利要求1的化合物，其中R1到R12選自烷基、環烷基、烯基、環烯基、炔基和環炔基 以及它們的氟化物衍生物。3.權利要求1的化合物，其中R1到R12選自烷基甲硅烷基和烷基氨基。4.權利要求1的化合物，其中M為+4氧化態的釕。5.權利要求1的化合物，其中M為+4氧化態的鑰。6.權利要求1的化合物，其中M為+4氧化態的鎢。7.權利要求1的化合物，其中M為+4氧化態的錫。8.權利要求1的化合物，其中M為+4氧化態的鈦。9.權利要求1的化合物，其中R1到R12中至少一個為具有5個或更少碳的低級烷基。10.權利要求1的化合物，其中R1到R12選自具有5個或更少碳的低級烷基和氫。11.權利要求1的化合物，其中R\R3>R4>R6>R7>R\R10R12是在a -位非支化的烷基。12.—種形成包含金屬的薄膜的方法，包括使加熱的表面暴露于一種或多種權利要求1的化合物的蒸氣。13.權利要求12的方法，其中R1到R12選自燒基、環燒基、稀基、環稀基、塊基和環塊基 以及它們的氟化物衍生物。14.權利要求12的方法，其中R1到R12選自烷基甲硅烷基和烷基氨基。15.權利要求12的方法，其中M為+4氧化態的釕。16.權利要求12的方法，其中M為+4氧化態的鑰。17.權利要求12的方法，其中M為+4氧化態的鎢。18.權利要求12的方法，其中M為+4氧化態的錫。19.權利要求12的方法，其中M為+4氧化態的鈦。20.權利要求12的方法，其中R1到R12中至少一個為具有5個或更少碳的低級烷基。21.權利要求12的方法，其中R1到R12選自具有5個或更少碳的低級烷基和氫。22.權利要求12的方法，其中還使襯底暴露于氧源，且該薄膜包含金屬氧化物。23.權利要求22的方法，其中氧源為水蒸氣。24.權利要求22的方法，其中氧源為分子氧。25.權利要求22的方法，其中氧源為臭氧。26.權利要求12的方法，其中還使襯底暴露于氮源，且該薄膜包含金屬氮化物。27.權利要求26的方法，其中氮源為氨。28.權利要求12的方法，其中在CVD工藝中沉積該膜。29.權利要求12的方法，其中在ALD工藝中沉積該膜。30.權利要求12的方法，其中通過使固體形式的化合物氣化獲得該蒸氣。31.權利要求12的方法，其中通過使液體形式的化合物氣化獲得該蒸氣。32.權利要求12的方法，其中通過使化合物在100-250°C的溫度范圍下氣化獲得該蒸氣。33.權利要求12的方法，其中該表面在200-500°C的溫度范圍下。全文摘要合成并表征了四(N,N’-二烷基脒基)金屬(IV)。示例性金屬包括鉿、鋯、鉭、鈮、鎢、鉬、錫和鈾。這些化合物是揮發性，高熱穩定的，且適用于金屬與它們的氧化物、氮化物和其他化合物的氣相沉積。文檔編號C23C16/40GK102993050SQ20121046142公開日2013年3月27日 申請日期2007年6月26日 優先權日2006年6月28日專利技術者R·G·戈登, J-S·萊恩, H·李 申請人:哈佛學院院長等本文檔來自技高網...

【技術保護點】
具有如下結構式的化合物：其中，M選自+4氧化態的錫、鈮、鎢、鉬、鈾、錸、鉑、鋨、銥、釕、鈀、鈦、銠、釩、鈰和鉛，且R1到R12各自獨立地選自氫、烴基、取代的烴基、烷基甲硅烷基和烷基氨基。FDA00002412777200011.jpg

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：R·G·戈登，JS·萊恩，H·李，
申請(專利權)人：哈佛學院院長等，
類型：發明
國別省市：