[發明專利]四（二甲胺基）鈦的合成方法無效

申請號：	201310132281.1	申請日：	2013-04-16
公開（公告）號：	CN103193818A	公開（公告）日：	2013-07-10
發明（設計）人：	李大亮;高川;田力;陳微微;王昕;汪亞兵;徐湘云;黃巍	申請（專利權）人：	上海宏銳新材料科技有限公司
主分類號：	C07F7/28	分類號：	C07F7/28
代理公司：	上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237	代理人：	鄭瑋
地址：	201306 上海市浦***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	二甲胺基合成方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種四（二甲胺基）鈦的合成方法。

背景技術

隨著超大規模集成電路技術的不斷發展，作為其基礎器件的MOS晶體管尺寸不斷縮小，當SiO₂柵介質的厚度減小到納米量級時，通過SiO₂的漏電流隨厚度減小成指數增長，這樣巨大的漏電流不僅嚴重影響到器件性能，而且最終導致SiO₂不能起到絕緣作用。使用高介電常數(即高K材料)替代SiO₂是目前最有希望解決此問題的途徑。

半導體制造業的不斷發展，使得必須尋找適合ALD和CVD使用的高k和金屬柵材料前驅物。對于32nm技術節點來講，材料的揮發性，輸運方式以及純度等問題變得至關重要。隨著信息存儲和獲取量的大幅提升，對于更高K值材料的需求也不斷升溫，這些材料遍布從氧化鋁到稀有金屬中任何可用的元素。選擇恰當的高K材料，可滿足介電常數、熱力學穩定性、柵極電極兼容和界面層穩定性等生產上的要求。

研制四（二甲胺基）鈦化合物正是針對以上高K前驅體的用途而進行的。四（二甲胺基）鈦常溫下是液體，是對空氣和水汽非常敏感的化合物，能溶于醇類、苯、四氯化碳等有機溶劑中，不僅具有較好的穩定性、較高的蒸汽壓，而且表現出了相當高的反應性，是現今ALD研究領域的熱點。

目前報道的四（二甲胺基）鈦的合成方法主要有兩種。一種是用四氟化鈦和Me₃SiNMe₂在乙醚中反應制得，但其中乙醚作溶劑揮發性強且易燃，反應的兩個原料中四氟化鈦不易獲得，價格昂貴，而Me₃SiNMe₂需預先制備，制備過程復雜，成本高，所以這種合成方法很不理想。另一種方法是先將丁基鋰和二甲胺反應生成二甲胺的鋰鹽，然后再和四氯化鈦反應制得最后的目標產物，這種方法相較之下比第一種方法更可取，更加合理。但目前報道的這類方法中，多以用乙醚作為丁基鋰和二甲胺反應的溶劑，反應完成后需加入四氫呋喃為輔助溶劑溶解生成的二甲胺鋰鹽，同時再用甲苯作為下一步二甲胺鋰鹽和四氯化鈦反應的溶劑，操作過程非常復雜，大量多種溶劑的使用不僅造成浪費和污染，而且后處理蒸餾除去溶劑時增加了不必要的工作量。報道的方法多為需要進行過濾，而生成的氯化鋰鹽顆粒非常細小，在體系中還很粘稠，過濾非常困難，耗時很長，這就給后處理操作帶來很大的麻煩。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種四（二甲胺基）鈦的合成方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。

為解決上述技術問題，本發明一種四（二甲胺基）鈦的合成方法，包括如下步驟：1）在惰性氣氛保護下，在反應器中加入二甲胺和烴類溶劑，然后向體系中加入有機鋰化合物，制得二甲胺的鋰鹽；2）向體系中加入四氯化鈦；3）反應結束后進行蒸餾，得到所述四（二甲胺基）鈦。

所述有機鋰化合物可以選用甲基鋰、丁基鋰、苯基鋰等，優選正丁基鋰；

二甲胺與有機鋰化合物的用量摩爾比為1-2：1；有機鋰化合物與四氯化鈦的用量摩爾比為4-4.5：1；

步驟1）是在-78℃下反應8-12小時；

步驟2）是在-78℃下反應8-12小時；

所述蒸餾步驟優選收集75-80℃/5mmHg的餾分；

所述烴類溶劑可選自C₅-C₁₀的烷烴，優選正己烷和正庚烷；

所述惰性氣氛可選擇常用的惰性氣體，例如但不限于氮氣、氦氣等。

上述原料均采用常規市售產品。

本發明合成方法不需要分步使用多種不同的溶劑，只以簡單的單一烴類作為唯一的反應溶劑，降低了成本和反應的毒性，具有更好的操作可行性，更有助于規模化的生產。而且反應不需要經過過濾從體系中除去生成的氯化鋰鹽的過程，而是直接蒸餾得到目標化合物，從而簡化操作。反應過程中的副產物相對較少，產率較高。