[发明专利]一种氨基吡啶基硅化合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有特定结构即氨基吡啶基的有机硅化合物，同时此类化合物可用作集成电路薄膜材料前质体，属于微电子材料技术领域。

背景技术

随着集成电路产业快速且良性的发展，与其相关行业的要求也随之有了高技术含量、高品质要求、高进入门槛的三高要求的行业特点，这对整个集成电路用相关材料而言，即是面临着新的挑战与机遇。

在集成电路众多工艺环节中，含硅薄膜可以被用作电容器膜、门极膜、阻挡莫、门极绝缘膜等电子部件的电子构件或光波导、光开关、光放大器等光通讯用设备的光学构件，在光电材料等领域有着不可或缺的地位，因此用于集成电路领域的含硅薄膜前质体材料的研制具有十分重要的实际意义与价值。

在CVD/ALD工艺技术中，前质体的性质至关重要，它要求前质体具有适当的热稳定性和较高的挥发性的同时，还应当有制备简单，容易运输和储存等特点以利于生产和使用。目前含硅薄膜前质体材料逐渐在从传统材料诸如硅烷、四氯化硅、六氯乙硅烷、二甲基二氯硅烷、二氯硅烷等向具有特定结构基团的有机硅化合物过渡，主要原因有三点：1)传统前质体材料大多为气体或极易挥发性液体不易储存与运输；2)传统前质体材料具有相当的毒性，同时由于自身的极度活泼的化学性质容易造成危险，需要投入大笔资金用于安保工作；3)传统前质体材料一般卤素含量高，在成膜工艺中容易产生过多的氯化氢，会对设备产生腐蚀。这些原因在很大程度上阻碍了传统含硅薄膜前质体材料的工业化发展，同时随着集成电路产业的飞速发展，急需一种或更多的新材料来弥补传统材料的不足，进而替代传统材料，实现工业化。于是研究者们开始把目光纷纷转向具有特定结构基团的有机硅化合物。

专利CN101648964A以及CN102282291A公开了氨基硅烷前质体，CN1518076A公开了肼基硅烷前质体，此两类前质体在一定程度上解决了传统材料的极易挥发的问题，且方便储存，但是由于自身含有较多的硅氢键，性质活泼，因此仍然存在一些潜在的危险且具有一定的毒性。专利US2010/0285663A1主要介绍了以六氯乙硅烷为基本构架的氨基硅烷前质体，此类前质体毒性小且活泼性适中，但是由于硅硅键骨架的存在，在一定程度上反而使其挥发性相对低下，不利于前驱体进一步的成膜应用，同时此类物质合成相对复杂。由此可见，在已经公开的专利中，虽然目前发现的含硅薄膜材料的前质体都在一定程度上解决了传统前质体材料存在的不足，但是同时具备合适的热稳定性、活泼性以及相对无毒且容易合成的前质体材料仍然十分必要，且具有相当重要的实际应用价值。

发明内容

本发明的目的是克服传统含硅薄膜材料前质体以及现有技术中存在的不足，提供一种新型集成电路薄膜材料用氨基吡啶基硅化合物前质体，在正己烷、甲苯、乙醚、二氯甲烷、四氢呋喃等有机溶剂中有较好的溶解性，有良好的挥发性和热稳定性，毒性小，活泼性适中，方便储存与运输，具有良好的成膜性能。

按照本发明提供的技术方案，所述具有通式(Ⅰ)的氨基吡啶基硅化合物前质体：