用于薄无机膜的产生的方法技术

本发明专利技术属于用于在底材上产生薄无机膜的方法，特别是原子层沉积方法的领域。本发明专利技术涉及一种方法，其包含使通式(I)的化合物变成气态或气溶胶态

A method for the production of thin inorganic membranes

The invention belongs to a method for producing thin inorganic film on the substrate, especially in the field of atomic layer deposition. The invention relates to a method comprising the conversion of compounds of general formula (I) to gaseous or gaseous colloid.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于薄无机膜的产生的方法本专利技术属于用于在底材上产生薄无机膜的方法，特别是原子层沉积方法的领域。对于在底材上的薄无机膜的需求随着(例如)半导体工业中的不断的小型化而增加，同时对于如此膜的质量的需求变得更严苛。薄无机膜可用于不同的目的，诸如障壁层、介电质、导电特征、覆盖或分离精密结构。数个用于产生薄无机膜的方法为已知的。其中之一为将膜形成化合物自气态沉积到底材上。为了使金属原子于中等温度下变成气态，必须提供挥发性前驱物，例如通过使金属与适合的配位基配合。这些配位基于经配合的金属沉积至底材上后必须被移除。WO2012/155264A1公开二胺基碳烯与铜、银与金配合。然而，对于锰、镍与钴，结果表明配合物并非挥发性的且在蒸发期间稳定性不够。本专利技术的目的之一为提供用于在经济上可行的条件下在固体底材上产生高质量且可再现的含Mn、Ni及/或Co的膜的方法。以下为所想要的：此方法可于包含Mn、Ni及/或Co的前驱物在与固体底材接触前分解越少越好下执行。同时，以下为所想要的：提供其中前驱物在沉积于固体底材上后被轻易地分解的方法。本专利技术还旨在提供使用含Mn、Ni或Co的前驱物的方法，该前驱物可被轻易地改性且仍然维持稳定以符合该前驱物对于特殊需求的特性。这些目的可通过包含以下的方法达成：使通式(I)的化合物变成气态或气溶胶态并将通式(I)的化合物自气态或气溶胶态沉积至固体底材上，其中R1、R2、R3与R4彼此独立地为烷基基团、芳基基团或三烷基硅基基团，M为Mn、Ni或Co，X为配位M的配位基，其中至少一个X为电中性的配位基，m为1、2或3且n为至少1其中通式(I)的化合物的分子量为至多为1000g/mol。本专利技术为进一步关于通式(I)的化合物的用途，其中R1、R2、R3与R4彼此独立地为烷基基团、芳基基团或三烷基硅基基团，M为Mn、Ni或Co，X为配位M的配位基，其中至少一个X为电中性的配位基，m为1、2或3且n为至少1其为用于在固体底材上生成膜的方法，其中通式(I)的化合物的分子量为至多为1000g/mol。本专利技术的较佳具体实施方案可于以下叙述与权利要求中找到。不同具体实施方案的组合落入本专利技术的范围内。在根据本专利技术的方法中，使通式(I)的化合物变成气态或气溶胶态。配位基L通常为通过与两个氮原子皆结合的碳原子与M结合。一般而言，此碳原子除了该两个氮原子与该金属原子外没有其他的取代基。此为如此化合物往往被称作碳烯化合物的原因。根据本专利技术，m为1、2或3，较佳为1或2，特别是1。R1、R2、R3与R4彼此独立地为烷基基团、芳基基团或三烷基硅基基团，较佳为烷基基团。R1、R2、R3与R4可全部相同或二者或三者为相同的且剩下者为不同的或其全部为彼此不同的。较佳地，R1、R2、R3与R4的至少二者为相同的，更佳地R1与R2为相同的且独立于此R3与R4为相同的，又更佳地至少三者为相同的，特别是所有者皆相同，例如所有者均为甲基、乙基、正丙基或异丙基。以下者为有可能的：R1与R2彼此连接，使得其形成包括其所接附的氮原子的环。同样地，R3与R4可彼此连接，使得其形成包括其所接附的氮原子的环。烷基基团可为线性的或支化的。线性烷基基团的实例为甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基。支化的烷基基团的实例为异丙基、异丁基、二级丁基、叔丁基、2-甲基-戊基、2-乙基-己基、环丙基、环己基、二氢茚基、降莰基。较佳地，烷基基团为C1至C8烷基基团，更佳为C1至C6烷基基团，特别为C1至C4烷基基团，诸如甲基或乙基。烷基基团可经取代，例如被诸如F、Cl、Br、I，特别是F的卤素取代；被羟基基团取代；被醚基团取代；被诸如三甲基硅基的三烷基硅基基团取代；被诸如二烷基胺的胺取代；或被诸如三烷基磷烷的磷烷取代。芳基基团包括诸如苯基、萘基、葱基、菲基基团的芳香族烃与诸如吡咯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、噻吩并噻吩基的杂芳香族基团。这些基团的数者或这些基团的组合亦为可能的，如联苯基、噻吩并苯基或呋喃基噻吩基。芳基基团可经取代，例如被如氟化物、氯化物、溴化物、碘化物的卤素取代；被如氰化物、氰酸化物、硫代氰酸化物的拟卤素取代；被醇；烷基链或烷氧基链取代。芳香族烃为较佳的，苯基为更佳的。三烷基硅基基团可带有相同或不同的烷基基团。较佳地，三烷基硅基基团带有C1至C6烷基基团，更佳为C1至C4烷基基团。具有相同的烷基基团的三烷基硅基基团的实例为三甲基硅基、三乙基硅基、三正丙基硅基、三异丙基硅基、三环己基硅基。具有不同的烷基基团的三烷基硅基基团的实例为二甲基-叔丁基硅基、二甲基环己基硅基、甲基-二-异丙基硅基。根据本专利技术，通式(I)的化合物的分子量为至多为1000g/mol，较佳为至多为800g/mol，特别是至多为600g/mol，诸如至多为500g/mol。根据本专利技术，通式(I)的化合物中的配位基X可为任何配位M的配位基。若通式(I)的化合物含有多于一个X，所有的X可均为相同或为彼此不同的，较佳为至少二个X为彼此不同的，特别是所有的X均为彼此不同的。任何或所有的X可位于M的任何配位层中，例如位于内配位层中、位于外配位层或仅与M松弛地联结。较佳地，X为位于M的内配位层中。相信若所有配位基X皆位于M的内配位层中，通式(I)的化合物的挥发性为高的，使得其可不分解就被变成气态或气溶胶态。根据本专利技术的通式(I)的化合物中的配位基X包括如氟化物、氯化物、溴化物或碘化物的卤素与如氰化物、异氰化物、氰酸化物、异氰化物、硫代氰酸化物、异硫代氰酸化物或迭氮化物的拟卤素的阴离子。其他适合的配位基X为烷基阴离子，如甲基、乙基、丁基或新戊基阴离子以及带有硅的烷基基团，诸如三甲基硅基甲基。另一种可能的配位基X为氢化物、一氧化氮(NO)与一氧化碳(CO)。此外，X可为通过中性或阴离子性氮原子(例如通过在与M配位前去质子化)配位M的配位基。如此配位基包括胺配位基，其中配位性氮原子为脂肪族的，如于二烷基胺、哌啶、吡咯啶、口末啉、烷基硅基胺，诸如六甲基二硅氮烷或三甲基硅基叔丁基胺；或芳香族，如于吡咯、吲哚、吡啶或吡口井。较佳地，X为通过至少二个中性或阴离子性氮原子配位的配位基。这些包括脒化物(amidinate)，诸如乙脒或N,N’-双-异丙基乙脒；胍化物(guanidinate)，诸如胍；胺基亚胺，诸如2-N-叔丁基胺基-2-甲基丙醛-N-叔丁基亚胺；二亚胺，诸如乙二醛-N,N’-双-叔丁基-二亚胺、乙二醛-N,N’-双-异丙基-二亚胺或2,4-戊二酮-二亚胺；二酮亚胺化物(diketiminate)，诸如N,N'-2,4-戊烷二酮亚胺化物(N,N'-2,4-pentanediketiminate)；亚胺基吡咯，包括吡咯-2-(N-烷基)亚胺(pyrrol-2-carbald-alkylimine)，诸如吡咯-2-(N-乙基)亚胺(pyrrol-2-carbald-ethylimine)、吡咯-2-(N-异丙基)亚胺(pyrrol-2-carbald-isopropylimine)或吡咯-2-(N-叔丁基)亚胺(pyrrol-2-carbald-tert-butylimine)以及吡咯-2,5-双(N-烷基)二亚胺(pyrrol-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包含使通式(I)的化合物变成气态或气溶胶态

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 EP 15196031.71.一种方法，其包含使通式(I)的化合物变成气态或气溶胶态并将通式(I)的化合物自气态或气溶胶态沉积至固体底材上，其中R1、R2、R3与R4彼此独立地为烷基基团、芳基基团或三烷基硅基基团，M为Mn、Ni或Co，X为配位M的配位基，其中至少一个X为电中性的配位基，m为1、2或3且n为至少1，其中通式(I)的化合物的分子量至多为1000g/mol。2.根据权利要求1的方法，其中n为至少2。3.根据权利要求1或2的方法，其中X与n为经挑选以将M的价电子的数目调整成偶数。4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其中R1、R2、R3与R4为甲基或乙基。5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其中至少一个X为三烷基膦。6.根据权利要求1至5中任一项的方法，其中至少一个X为CO。7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其中M为Co且至少一个X为NO。8.根据权利要求1至7中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·阿德尔曼，D·勒夫勒，C·林伯格，F·阿贝尔斯，H·威尔默，M·吉尔，M·格里菲思，S·巴里，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE