[發明專利]有機金屬化合物

無效

• 申請號: 200710181801.2
• 申請日: 2001-06-29
• 公開（公告）號: CN101139365A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: H·蔡
• 申請（專利權）人: 伊利諾伊大學評議會
• 主分類號: C07F15/06
• 分類號: C07F15/06;H01L21/70;C23C16/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周慧敏;李炳愛

本申請系申請日為2001年6月29日、申請號為01812151.9、發明名稱為“有機金屬化合物及其作為形成金屬或金屬衍生物薄膜和粉末前體的用途”的發明專利申請的分案申請。

發明背景

本發明涉及VIIb，VIII，IX，和X族金屬，包括錳，锝，錸，鐵，鈷，鎳，釕，銠，鈀，鋨，銥和鉑的有機金屬化合物以及它們在基質上沉積金屬或金屬衍生物或得到粉末狀金屬或金屬衍生物的化學蒸氣沉積法(CVD)中的用途。在優選方面，本發明更特別地涉及特別適于金屬或衍生物高純度沉淀的源自VIIb，VIII，IX，和X族金屬的有機金屬前體化合物(organometallicprecursor?compounds)，例如，利用CVD技術的金屬硅化物。

在電子學領域特別是集成電路和微電子制造領域，源自VIIb，VIII，IX，和X族金屬的金屬硅化物為有吸引力的化合物。隨著裝置縮小的進程，由于其良好的熱和化學穩定性，低阻抗，寬的加工范圍及其對允許金屬硅化物在硅上外延增長的硅晶體點陣小的晶格失配，人們對金屬硅化物的興趣正在增加。此外，有選擇地沉積在硅基片上的源自VIIb，VIII，IX，和X族金屬的金屬薄膜可被制造形成自動整平的外延金屬模型，其表面原子級水平環繞硅平接。

與其他沉積方法如等離子體汽相淀積(PVD)方法像噴射，電子束蒸發，分子束外延，和離子束注入相比，CVD是特別有用的沉積金屬和金屬硅化物薄膜技術。CVD還可以用來提供生產電子器件設計的靈活性，包括減少提供所需產品的加工階段的數目的潛力。

迄今為止，由于缺乏適當的前體化合物，許多金屬的CVD不能進行。例如，常規的鈷有機金屬CVD前體，如Co(C₅H₇O₂)₂，Co(C₅H₇O₂)₃，Co₂(CO)₈，Co(C₅H₅)₂，Co(C₅H₅)(CO)₂和Co(CO)₃(NO)已經證明不具有滿意的性質用于形成設備品質鈷硅化物薄膜。Co(C₅H₇O₂)₂和Co(C₅H₇O₂)₃蒸氣壓低，因此需要高溫以產生足夠氣流支持CVD。Co₂(CO)₈極易揮發，不加入還原劑即可產生鈷金屬鍍層，但是它對熱太不穩定以致不能成為實際的CVD前體，在存儲期間，甚至在真空或惰性氣體氣氛下，產生競爭副反應并且分解。Co(C₅H₅)₂和C(C₅H₅)(CO)₂可用來沉積鈷薄膜，但是甚至當H₂用作還原劑時，該薄膜也存在嚴重的碳和氧污染問題。同樣，當在低于350℃或用低于500標準立方公分(sccm)的氫氣流沉積時，Co(CO)₃(NO)在制備出的鈷和鈷硅化物層中存在無法接受的碳和氧污染問題。基于VIIb，VIII，IX，和X族其他金屬的有機金屬前體具有相似的缺點。

因此工業界仍需要適于可以產生高純度，設備-等級金屬和/或金屬衍生物如金屬硅化物薄膜的CVD的源自VIIb，VIII，IX，和X族金屬的前體化合物。本發明提供能很好地適合上述用途的有機金屬化合物。

發明概要

本發明的一個目的是提供適用于如VIIb，VIII，IX，和X族金屬化學淀積的有機金屬前體化合物。一個目的是提供優選的具有比較高的蒸氣壓和良好的熱穩定性以致于蒸發時基本不分解的VIIb，VIII，IX，和X族金屬的有機金屬化合物。本發明一個具體方案的目的是提供優選的適用于化學氣相淀積工藝，借此可以形成高純金屬或金屬衍生物，例如，金屬硅化物的缺乏金屬-碳鍵的有機金屬化合物。

本發明另一方面的一個目的是提供新的具有比較高的蒸氣壓和良好的熱穩定性以使得可蒸發但基本不分解的有機金屬化合物。