[发明专利]三齿β-酮亚胺化物的金属络合物

说明书

对相关申请的交叉引用

[0001]本申请要求2007年11月27日提交的美国专利申请No. 11/945,678的权益。

技术领域

[0001’]本发明涉及含金属的三齿β-酮亚胺化物(ketoiminates)和溶 液，其中三齿β-酮亚胺化物在亚氨基中引入氮或氧官能团。

背景技术

[0002]半导体制造工业始终需要用于化学气相沉积法，包括原子层 沉积法的新型含金属源的前体，该沉积法用于使用这些含金属的前体在 基材如硅、金属氮化物、金属氧化物和其它含金属的层上制造共形的含 金属的膜。

发明内容

[0003]本发明涉及含金属的三齿β-酮亚胺化物和溶液，其中三齿β- 酮亚胺化物在亚氨基中引入氮或氧官能团。该三齿β-酮亚胺化物选自下 列结构：

结构A

其中M是具有2至5的化合价的金属。金属的实例包括钙、镁、锶、钡、 钪、钇、镧、钛、锆、钒、钨、锰、钴、铁、镍、钌、锌、铜、钯、铂、 铱、铼和锇。例如可以使用各种有机基团，例如，其中R¹选自具有1 至10个碳原子，优选含有1至6个碳原子的烷基、烷氧基烷基、氟烷 基、脂环族基团和芳基；R²选自氢、烷基、烷氧基、脂环族基团和芳基； R³选自烷基、氟烷基、烷氧基烷基、脂环族基团和芳基；R⁴是具有至少 一个手性碳原子的C_3-10支链烷基或亚烷基桥，优选为含有3或4个碳原 子的基团，由此制造与金属中心的5-或6-元配位环；R^5-6独立地选自烷 基、氟烷基、脂环族基团、芳基，且它们可以连接形成含有碳、氧或氮 原子的环。下标n是整数并等于金属M的化合价；和

结构B

其中M是选自第4、5族金属的金属离子，包括钛、锆和铪；其中R¹选自烷基、烷氧基烷基、氟烷基、脂环族基团和芳基，优选为含有1至 6个碳原子的基团；R²选自氢、烷基、烷氧基、脂环族基团和芳基；R³选自烷基、烷氧基烷基、氟烷基、脂环族基团和芳基；R⁴是具有至少一 个手性碳原子的C_3-10支链烷基或亚烷基桥，优选为含有3或4个碳原子 的基团，由此制造与金属中心的5-或6-元配位环；R^5-6独立地选自烷基、 氟烷基、脂环族基团、芳基，且它们可以连接形成含有碳、氧或氮原子 的环；R⁷选自烷基、氟烷基、脂环族基团和芳基；其中m和n各自是 至少1且m+n的总和等于该金属的化合价。

[0004]通过这些含金属的三齿β-酮亚胺化物作为化学气相沉积或原 子层沉积的前体，可以实现几个优点，这些包括：

以良好收率形成反应性络合物的能力；

形成与一种配体配位的单体络合物，特别是钙和锶络合物的能力， 由此能够实现高蒸汽压；

通过在两个氮原子之间引入具有至少一个手性碳原子的支链烷基 或亚烷基桥，与在两个氮原子之间不含手性中心的那些相比显著提高所 得金属络合物的热稳定性的能力；

制造适用在多种电用途中的高度共形的金属薄膜的能力；

形成适用在微电子器件中的高度共形的金属氧化物薄膜的能力；

由于该络合物的高化学反应性而提高含金属的三齿β-酮亚胺化物 与基材表面之间的表面反应的能力。

附图说明

[0005]图1是双(2，2-二甲基-5-(1-二甲基-5-(1-二甲基氨基-2-丙基亚 氨基)-3-己酮根合-N，O，N’)锶的晶体结构的示意图。

[0006]图2是双(2，2-二甲基-5-(1-二甲基氨基-2-丙基亚氨基)-3-己酮 根合-N，O，N’)锶(实线)与双(2，2-二甲基-5-(二甲基氨基乙基-亚氨基)-3-己 酮根合-N，O，N’)锶(虚线)的热重分析(TGA)图，表明该具有手性中心的新 型Sr络合物(实线)比在两个氮原子之间不含手性中心者(虚线)稳定得 多，因此几乎未留下残留物。

[0007]图3是双(2，2-二甲基-5-(1-二甲基氨基-2-丙基亚氨基)-3-己酮 根合-N，O，N’)镍的晶体结构的示意图。