[發(fā)明專利]有機金屬化合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710141351.4
• 申請日: 2007-07-31
• 公開（公告）號: CN101121733A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設計）人: D·V·舍奈－卡特克哈特;Q·M·王
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: C07F19/00
• 分類號: C07F19/00;C07F9/50;C23C16/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 沙永生

技術領域

本發(fā)明一般地涉及有機金屬化合物領域。具體地，本發(fā)明涉及可用于薄膜化學氣相沉積或原子層沉積的有機金屬化合物領域。

背景技術

在原子層沉積(“ALD”)法中，通過使表面暴露于交替的兩種或更多種化學反應物來沉積共形的薄膜。使得來自第一前體(或反應物)的蒸氣到達其上將要沉積所需薄膜的表面。在真空下將任何未反應的蒸氣從該體系中除去。接下來，使來自第二前體的蒸氣到達該表面，使其與所述第一前體反應，任何過量的第二前體蒸氣都被除去。ALD法中的每一個步驟通常沉積所需膜的單分子層。重復這些步驟順序，直至獲得所需的膜厚度。一般而言，ALD法在相當低的溫度下進行，比如溫度在200-400℃范圍內。確切的溫度范圍將取決于具體的待沉積膜以及具體使用的前體。人們已經使用ALD法沉積純金屬以及金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳氮化物(metal?carbide?nitride)和金屬硅氮化物(metal?silicide?nitride)。

ALD前體必須具有足夠的揮發(fā)性，以確保在反應器中具有足夠的前體蒸氣濃度，使得能夠在合理的時間內在基板表面上沉積單分子層。前體還必須具有足夠的穩(wěn)定性，使得在蒸發(fā)的時候不會發(fā)生過早分解和不希望有的副反應，但是必須具有充分的活性，以便在基板上形成所需的膜。由于需要揮發(fā)性和穩(wěn)定性之間的平衡，因此總體上來說缺少合適的前體。

常規(guī)的前體是同配體型的(homoleptic)，即它們具有單一(single)配位基團。同配體型前體提供均勻的化學特性，因此具有能夠使配體官能團與沉積方法相匹配和協調的固有優(yōu)點。但是，僅使用單一的配位基團對其它的極為重要的前體特性的缺乏控制，比如對統轄表面反應(例如化學吸附)和氣相反應(例如與第二補充前體的反應)的金屬中心的屏蔽、、調節(jié)前體的揮發(fā)性、使前體達到所需的熱穩(wěn)定性。例如，目前人們使用四(二烷氨基)鉿作為HfCl₄的無氯替代品。但是這類化合物容易在儲存過程和/或到達反應器之前過早地分解。人們曾嘗試使用其它的有機基團取代一個或多個二烷氨基以獲得熱穩(wěn)定性，但是由于無法使其它基團的官能團相匹配和獲得所需的穩(wěn)定性，因此收效甚微。美國專利申請2004/0194703(Shenai-Khatkhate等)揭示了某些烯基取代的14族化合物作為用于金屬有機氣相沉積法(“MOCVD”)的氣相沉積前體。此類化合物可能無法提供在某些ALD條件下所需要的揮發(fā)性與熱穩(wěn)定性(或其它性質)的平衡。仍然需要能夠滿足沉積的要求、制得基本不含碳的膜的合適而穩(wěn)定的前體。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了具有以下化學式(EDG-(CR¹R²)_y’-CR³＝CR⁴-(CR⁵R⁶)_y”)_nM^+mL¹_(m-n)L²_p的有機金屬化合物，式中R¹和R²各自獨立地選自H、(C₁-C₆)烷基和EDG；R³＝H、(C₁-C₆)烷基、EDG或EDG-(CR¹R²)_y’；R⁴＝H或(C₁-C₆)烷基；R⁵和R⁶各自獨立地選自H和(C₁-C₆)烷基；EDG是給電子基團；M＝金屬；L¹＝陰離子型配體；L²是中性配體；y’＝0-6；y”＝0-6；m＝M的價數；n＝1-7；和p＝0-3。此類化合物適于用作各種汽相沉積方法，比如化學氣相沉積(“CVD”)法，尤其是MOCVD法的前體，而且特別適于ALD法。還提供一種包含上述有機金屬化合物和有機溶劑的組合物。這樣的組合物特別適合用在ALD和直接液體注射(direct?liquid?injection)法中。