含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物及其合成方法與應用的製作方法

2023-11-03 05:39:47 1

專利名稱：含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物及其合成方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及金屬有機配合物及其合成方法，具體地說是涉及一系列含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物及其合成方法與其作為ALD前驅體在製備高K材料方面的應用。
背景技術：
隨著集成電路的飛速發展，SiO2作為傳統的柵介質將不能滿足金屬_氧化物_半導體場效應管(MOSFET)器件高集成度的要求，需要一種新型高K材料來代替傳統的SiO2, 這就要綜合考慮以下幾個方面的問題①具有高介電常數、高的勢壘和能隙；②在Si上有良好的熱穩定性；③非晶態柵介質更理想；④具有良好的界面質量；⑤與Si基柵兼容；⑥ 處理工藝的兼容性；⑦具有良好的可靠性和穩定性。目前被廣泛研究用來替代傳統SiO2柵極氧化物的高K材料主要有以下幾種 A1203、ZrO2、HfO2、(HfO2)x (Al2O3) ^x> La2O3>Pr2O3> Y2O3>Gd2O3 ^P Nd2O3 ^ ([l]Lee B. H. , Kang, Nieh R. ,Applied Physics Letters,2000,76 :1926· [2]ffilk G. D. ,Wallace R. Μ. ,Anthony J. Μ. , Journal of Applied Physics，2001，89 :5243.)。其中研究最多是 Zr02、Hf02 和它們相關的矽化物。稀土氧化物由於具有高勢壘和能隙(Pr2O3 3. 9，Gd2O3 5. 6eV)、高介電常數(Gd2O3, K = 16，La2O3, K = 30，Pr2O3, K = 26-30)，以及在矽底物上優良的熱力學穩定三大優點，最近也引起了人們極大的興趣。原子層沉積(ALD)可以被認為是一種CVD技術的變型，又可稱作原子層外延 (Atomic Layer Epitaxy，ALE)。最初是由芬蘭科學家在20世紀70年代中期提出用於多晶螢光材料ZnS = Mn以及非晶Al2O3絕緣膜的研製。由於工藝設計表面化學過程的複雜性和沉積速度較慢，技術上一直沒有突破，直到20世紀90年代中期，微電子和深亞微米晶片的發展要求器件和材料的尺寸不斷降低，這樣的材料厚度降低到幾個納米數量級，人們對這一技術的興趣在不斷增強。原子層澱積(ALD)是最有可能澱積高質量高K材料的方法之一，主要是因為它有自限制的薄膜生長特性，能精確地控制生長薄膜的厚度和化學組分，而且澱積的薄膜具有很好的均勻性和保形性。ALD稀土類前驅體主要有如下幾類
權利要求
1.含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物，其特徵在於用式(I)表示
2.含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物的合成方法，其特徵在於包括以下的步驟(1)、在惰性氣體保護下，向Ln[N(SiMe3)2]3有機溶劑溶液滴加溶解含氮的含氮官能團取代烷氧基配體的有機溶劑，反應時間10 24小時，反應溫度0°C 30°C ；其中配體與 Ln [N(SiMe3)J3 的摩爾比為 3 1 ；所述 Ln = La 或 Gd ；(2)、將反應結束後，抽乾液體用無水有機低極性溶劑萃取，過濾得到澄清無色濾液，抽乾得到白色粉末或無色油狀液體，即得到含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物。
3.根據權利要求2所述的含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物的合成方法， 其特徵在於所述的惰性氣體為氮氣或者氬氣。
4.根據權利要求2所述的含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物的合成方法， 其特徵在於所述的溶解含氮官能團取代烷氧基配體的有機溶劑為四氫呋喃或甲苯。
5.根據權利要求2所述的含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物的方法，其特徵在於所述無水有機低極性萃取溶劑為甲苯、正己烷、環己烷、苯或正戊烷。
6.根據權利要求2所述的含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物的方法，其特徵在於步驟(1)中所述的含氮官能團取代烷氧基配體為式(II)表達的醇胺化合物。
7.含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物作為ALD前驅體製備高K材料前驅體的應用。
全文摘要
含氮官能團取代烷氧基稀土金屬鑭和釓配合物，用下式表示含氮官能團取代烷氧基稀土鑭和釓配合物應用在原子層沉積技術上，具有足夠的揮發性，合適的熱穩定性，足夠的反應活性，底物的匹配性並且價格合適、容易製備、低毒性等優點。
文檔編號C07F5/00GK102432631SQ201110265488
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月8日 優先權日2011年9月8日
發明者馮猛, 方江濤, 湯清雲, 沈克成, 沈應中, 王玉龍, 陶弦 申請人:南京航空航天大學