[发明专利]一种系列2,3-二取代丁二酰亚胺镧或钆混配配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种系列2,3‑二取代丁二酰亚胺镧或钆混配配合物及其制备方法和应用，在惰性气体的保护下，将定量的2,3‑二取代丁二酰亚胺与二胺镧化合物加入无水溶剂中；加入无水溶剂后，反应一段时间后，过滤，将滤液用减压蒸馏除去溶剂和副产物，得灰白色固体；将得到的灰白色固体，经过重结晶升华，得到目标金属配合物。本发明目的是提供一系列对衬底的污染小、合成方法简便，工艺操作简单，产率高，成本低的2,3‑二取代丁二酰亚胺镧混配配合物及其合成方法以及在制备高K材料的应用。此系列前驱体是配体的位阻大而形成单核化合物，具有较好的挥发性和合适的热稳定性，易于合成，毒性低等特点。

技术领域

本发明涉及金属有机配合物技术领域，具体为一种系列2,3-二取代丁二酰亚胺镧或钆混配配合物及其制备方法和应用。

背景技术

对于应用：所合成的2,3-二取代丁二酰亚胺镧(锆)混配配合物是一种新的配合物，所以还没有把它作为前驱体制备高K薄膜材料的报道。

随着微电子技术的快速发展，器件的特征尺寸越来越小，从大规模集成电路发展到极大规模集成电路。当器件特征尺寸位于45nm以下技术节点时，传统的栅介质材料SiO₂已经不能满足要求，需要由介电常数更大的高K材料替代SiO₂。近几年，研究最多的三种高K材料是ZrO₂(k＝25)，HfO₂(k＝25)和Al₂O₃(k＝9)(L,J,et al.phys.stat.sol.(a),2004,201(7):1443～1452.)。除此之外，稀土氧化物由于具有很高的稳定性和优异的电学性能，也是一种非常有前景的高K材料(M,Ritala M.J.Solid State Chem.,2003,171(1-2):170-174.)。

原子层沉积技术(ALD)是近年来发展起来的薄膜沉积技术，寻找适合于ALD技术的前驱体是关键。对一个理想的ALD前驱体，必须满足两个基本的要求。

(1)足够的挥发性：①配体的位阻大，防止多聚；②没有溶剂配位的单核配合物；③分子极性低，分子间引力小。

(2)适当的反应性：①在沉积温度范围内，不能自身分解；②对氧源(一般为H2O)有很高的反应活性；③前驱体必须可以与基底发生吸附或反应，且不会腐蚀基底。

目前研究较多的氧化物的ALD前驱体，可以分为六大类：烷氧基化合物、β-二酮化合物、有机胺化物和金属有机化合物(环戊二烯型化合物)，脒基配合物，胍基配合物。

因此，我们设计了一种系列2,3-二取代丁二酰亚胺镧或钆混配配合物。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种系列2,3-二取代丁二酰亚胺镧或钆混配配合物及其制备方法和应用，目的是提供一系列对衬底的污染小、合成方法简便，工艺操作简单，产率高，成本低的2,3-二取代丁二酰亚胺镧混配配合物及其合成方法以及在制备高K材料的应用。此系列前驱体是配体的位阻大而形成单核化合物，具有较好的挥发性和合适的热稳定性，易于合成，毒性低等特点。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种系列2,3-二取代丁二酰亚胺镧或钆混配配合物，技术路径为，

其中：

M＝La，Gd

n＝1，2

R₁＝H，CH₃，CH₂CH₃

R₂＝H，CH₃，CH₂CH₃