[发明专利]用作微电子相变存储器的氨基吡啶Ge(Ⅱ)前质体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作微电子相变存储器的氨基吡啶Ge(Ⅱ)前质体及其制备方法，此类配合物适用于相变存储器中材料的制备，涉及半导体及微电子材料领域。具体的说，涉及一种挥发性优良，热稳定性好的薄膜沉积前质体。

背景技术

随着科技的进步，半导体技术得到快速的发展，微电子器件如存储器的制作工艺技术也发生了变革。相变存储器(PCRAM)融合了动态随机存取器(DRAM)的高容量、低成本及静态随机存储器(SRAM)的高速度，低电压，低功耗的特点，成为新一代的半导体存储器。

PCRAM作为非挥发的存储技术，在65nm节点后会有越来越大的技术优势，因此，全球许多半导体公司专注研究相关技术。随着工艺节点的推进，器件结构由平板型转变为具有更低功耗的纳米限定孔型，器件尺寸的不断缩小以及器件结构纵深比的不断加大使得材料填充遇到巨大的困难。此时，化学气相沉积(CVD)和原子层沉积技术(ALD)成为新的器件制作技术，在材料填充中比传统的物理气相沉积(PVD)更有优势。在CVD/ALD工艺技术中，前质体应当有较高的稳定性，以便于生产、运输和储存；同时还应有较高的挥发性，以便使前质体随载气进入沉积室。由于对前质体的要求苛刻，所以发明合适的前质体成为制备相变存储器材料工艺中关键技术之一。

就锗前质体而言，一些发明专利已经公开，专利CN101497999A公开了氨基Ge(IV)前质体，CN101093873A公开了烷基Ge(IV)前质体，此类前质体为四价锗化合物；专利CN101495672B、CN102912314A、CN101473382A公开了系列氨基Ge(IV)前质体和脒基Ge(II)等前质体；CN101192650A公开了系列环金属Ge(II)前质体。在这些公开的专利中，二价锗前质体在挥发性和成膜性能方面优于四价锗前质体，但二价锗前质体仍存在以下问题：

(1)热稳定性差，挥发性低，不利于运输、储存、生产和使用；

(2)合成工艺复杂，条件苛刻，制备较为困难。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术存在的缺点提出的，其所解决的技术问题是提供了一系列氨基吡啶Ge(Ⅱ)前质体及其制备方法，该前质体合成条件温和、简便，热稳定性好，便于储存和运输，而在实际应用过程中挥发性优良，具有良好成膜性能。

本发明提供了一种用作微电子相变存储器的氨基吡啶Ge(Ⅱ)前质体，其特征在于，具有以下结构：

其中R¹，R²，R³，R⁴，R⁵表示氢原子、C₁～C₆烷基、C₂～C₅链烯基、C₃～C₁₀环烷基、C₆～C₁₀芳基或—Si(R⁶)₃，其中R⁶为C₁～C₆烷基；R¹，R²，R³，R⁴，R⁵相同或相异。

所述用作微电子相变存储器的氨基吡啶Ge(Ⅱ)前质体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将氨基吡啶或其衍生物于N₂保护下溶解在反应溶剂中(两者质量比为1.0:10～1.0:24)，以700～2900转/分钟的速度低温搅拌，于该条件下加入烷基锂溶液，恢复到室温后继续搅拌2～6小时，反应结束后将Li配合物静置待用；

(2)将步骤(1)得到的Li配合物与反应溶剂混合(两者质量比为1.0:10～1.0:24)，低温搅拌条件下将其滴加到二氯化锗的乙醚溶液中，二氯化锗的质量百分浓度为10～25％，以0.5～1.0℃/分钟速度升至室温，继续搅拌反应20～30小时；

(3)反应结束后，将反应混合物过滤浓缩，所得滤渣用二氯甲烷提取，收集二氯甲烷溶液，-40～0℃低温结晶，得到所述的氨基吡啶Ge(Ⅱ)前质体。

进一步的，所述反应溶剂选自烷烃如C₅H₁₂～C₈H₁₈直链或支链烷烃，芳香烃如苯、甲苯，醚类如乙醚、四氢呋喃，1,4-二氧六环，二氯甲烷等有机溶剂中的任意一种及其组合。