[发明专利]有机金属化合物及其制备方法

说明书

                     发明领域

本发明涉及式LML′表示的有机金属化合物、制备所述有机金属 化合物的方法以及由所述有机金属化合物制备薄膜或涂层的方法， 其中M为金属或准金属，L为取代或未取代的环戊二烯基或类环戊 二烯基、取代或未取代的戊二烯基或类戊二烯基或取代或未取代的 吡咯基或类吡咯基，L′为取代或未取代的吡咯基或类吡咯基。

                     发明背景

在制造或加工半导体的过程中使用化学蒸气淀积法在底材(例如 晶片或其他表面)上形成薄膜材料。在化学蒸气淀积中，化学蒸气淀 积前体(也称为化学蒸气淀积化合物)通过热、化学、光化学或等离子 体活化而分解，形成具有所需组成的薄膜。例如气相化学蒸气淀积 前体可与加热至高于前体分解温度的底材接触，在底材上形成金属 或金属氧化物薄膜。优选化学蒸气淀积前体在化学蒸气淀积条件下 为挥发性、可热分解且能制备均匀的薄膜。

半导体行业普遍考虑在各种应用中使用金属钌的薄膜。认为许 多有机金属络合物为形成这些薄膜可能的前体。其实例有羰基络合 物，例如Ru₃(CO)₁₂；二烯络合物，例如Ru(η³-C₆H₈)(CO)₃、Ru(η³- C₆H₈)(η⁶-C₆H₆)；β-二酮化物(diketonates)，例如Ru(DPM)₃、Ru(OD)₃； 和二茂钌，例如RuCp₂、Ru(EtCp)₂。

羰基和二烯络合物均趋向热稳定性低，使其加工变得复杂。而 β-二酮化物在中等温度下热稳定，其蒸气压低以及在室温下为固态 使得难以在薄膜淀积过程中达到高生长速率。

二茂钌作为Ru薄膜淀积的前体引起人们相当的注意。虽然二 茂钌为固体，但使用乙基取代基官能化两个环戊二烯基配体得到液 体前体，与母体二茂钌具有相同的化学特性。遗憾的是，使用该前 体淀积通常“孕育(incubation)”时间长且成核密度差。

美国专利6,605,735 B2公开了具有环戊二烯基和戊二烯基与钌 键合的半夹心有机金属钌化合物。环戊二烯基可为单取代或未取代 的。戊二烯基可为单-、二-或三-取代或未取代的。特别排除某些取 代模式。在该专利中陈述了，发明者进行了广泛的研究，发现通过 用直链戊二烯基代替一个环戊二烯基环可降低二茂钌的分解温度。 在该专利中陈述了，通过向环戊二烯基环中引入单一的(single)低级 烷基，发现半夹心有机金属钌化合物在室温下为液体，具有有利的 汽化和分解性能。这些化合物用于通过化学蒸气淀积制备含钌薄膜。

在开发通过化学蒸气淀积或原子层淀积法形成薄膜的方法中， 持续需要这样的前体，优选在室温下为液体，具有足够的蒸气压， 具有适当的热稳定性(即对于化学蒸气淀积，在已加热的底材上分解 而不是在输送过程中分解；对于原子层淀积，不热分解，而是当暴 露于共反应剂时进行反应)，可形成均匀的薄膜，且几乎不留下(如果 存在)不需要的杂质(例如卤化物、碳等)。因此，持续需要开发新的 化合物并探索其作为薄膜淀积的化学蒸气或原子层淀积前体的可能 性。因此，本领域需要提供一种具有某些或优选全部上述特性的前 体。

                     发明概述

本发明部分涉及选自以下的有机金属化合物：

其中R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀和R₁₁相同或 不同，各自表示氢、卤原子、具有1-约12个碳原子的酰基、具有1- 约12个碳原子的烷氧基、具有1-约12个碳原子的烷氧基羰基、具 有1-约12个碳原子的烷基、具有1-约12个碳原子的胺基或具有0- 约12个碳原子的硅烷基。