[發(fā)明專利]含五(二甲基氨基)二硅烷前體的化合物及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680054467.8
• 申請日: 2006-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN101443338A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·迪薩拉
• 申請（專利權(quán)）人: 喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司
• 主分類號(hào): C07F7/10
• 分類號(hào): C07F7/10;C07F7/12;C23C16/40
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

本發(fā)明涉及二硅烷化合物及其制備方法。更具體地說，本發(fā)明涉及五 (二甲基氨基)二硅烷Si₂(NMe₂)₅Y，其中Y選自Cl、H和氨基NHR；本發(fā) 明還涉及所述化合物的制備方法。

發(fā)明背景

硅烷化合物例如單硅烷和二硅烷用于各種應(yīng)用中。在半導(dǎo)體領(lǐng)域中， 硅烷化合物一般作為原料用于通過化學(xué)汽相淀積(CVD)制備基于硅的介 電膜，例如氮化硅、氧化硅或氧氮化硅。更具體地說，硅烷化合物可以通 過與含氮反應(yīng)氣體例如氨反應(yīng)制備氮化硅，通過與含氧氣體例如氧氣反應(yīng) 制備氧化硅，和通過與含氮?dú)怏w和含氧氣體反應(yīng)制備氧氮化硅。

目前通過CVD制備氮化硅膜的標(biāo)準(zhǔn)方法涉及氨氣體和二氯硅烷(＝硅 烷化合物)之間的反應(yīng)；但是，此反應(yīng)產(chǎn)生了作為副產(chǎn)物的氯化銨。氯化 銨是白色固體，本身在CVD反應(yīng)裝置的排料管線中聚集并導(dǎo)致堵塞。所 以需要一種CVD方法，其中原料是不含氯的硅烷化合物。在通過CVD技 術(shù)生產(chǎn)氮化硅期間還希望在低溫(600℃或低于600℃)獲得優(yōu)良的膜淀積 速率。

四(二甲基氨基)硅烷和四(二乙基氨基)硅烷可以用作不含氯的硅烷化 合物，但是這些氨基硅烷化合物通常存在質(zhì)量低(雜質(zhì)含量高)的問題， 并且在低溫的膜淀積速率慢。

不含氯的烷基氨基二硅烷也是已知的。這些烷基氨基二硅烷在環(huán)境溫 度下是固體。例如，據(jù)說，六(二甲基氨基)二硅烷能在減壓下經(jīng)受230℃的 升華。在環(huán)境溫度下為固體的化合物具有差的操作性能。

發(fā)明概述

所以，本發(fā)明的目的是提供新的硅烷化合物，其能在氮化硅和碳氮化 硅膜的情況下在低溫提供優(yōu)異的膜淀積性能，并且具有優(yōu)異的操作性能。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備這些新的硅烷化合物的方法。

本發(fā)明的第一方面是提供含五(二甲基氨基)二硅烷前體的化合物，所述 前體具有下式：

Si₂(NMe₂)₅Y??????????????(I)

其中Y選自Cl、H和氨基。優(yōu)選，氨基是NH(C_nH_2n+1)，其中0≤n ≤5。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，所述含前體的化合物應(yīng)當(dāng)含有小于5體 積％的Si₂(NMe₂)₆。

更優(yōu)選，本發(fā)明的前體是五(二甲基氨基)氯二硅烷。

本發(fā)明的第二方面提供一種制備含五(二甲基氨基)二硅烷前體的化合 物的方法，所述前體具有下式(I)：

Si₂(NMe₂)₅Y??????????????(I)

其中每個(gè)Y代表Cl、H或氨基配體(NHR)，其中R是(C_nH_2n+1)， 其中0≤n≤5，

所述方法的特征在于在第一步中，通過六氯二硅烷在有機(jī)溶劑中與至 少優(yōu)選5倍摩爾量的二甲胺(CH₃)₂NH反應(yīng)，得到含Si₂(NMe₂)₅Cl的化合 物。

根據(jù)第一步，獲得了本發(fā)明的含五(二甲基氨基)氯二硅烷的化合物；并 且由此化合物可以制備其它化合物，例如Si₂(NMe₂)₅H或 Si₂(NMe₂)₅[NH(C_nH_2n+1)]，其中0≤n≤5。