混配型有机金属化合物制造技术

本发明专利技术涉及由式（Ｌ↓［１］）↓［ｘ］Ｍ（Ｌ↓［２］）↓［ｙ］表示的有机金属化合物，其中Ｍ是金属或准金属，Ｌ↓［１］和Ｌ↓［２］是不同的且各自是烃基团或包含杂原子的基团；ｘ是至少１的值；ｙ是至少１的值；ｘ＋ｙ等于Ｍ的氧化态；和其中（ｉ）Ｌ↓［１］具有足够大的空间体积使得，由于位阻，ｘ不可能是等于Ｍ的氧化态的值，（ｉｉ）Ｌ↓［２］具有足够小的空间体积使得，由于缺乏位阻，仅仅在ｘ不是至少１的值的情况下ｙ可以是等于Ｍ的氧化态的值，和（ｉｉｉ）Ｌ↓［１］和Ｌ↓［２］具有的空间体积足够保持其中ｘ＋ｙ等于Ｍ的氧化态的混配型结构；一种产生有机金属化合物的方法，和从有机金属前体化合物产生膜或涂层的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及混配型(heteroleptic)有机金属化合物、生产该混配型有 机金属化合物的方法，以及由该混配型有机金属前体化合物生产膜或涂 层的方法。
技术介绍
片或其他表^)上形成材料膜。在化学气相沉积中，化学气相'^积前体(也 称为化学气相沉积化合物)通过热、化学、光化学或等离子体激活而分解， 形成具有所需组成的薄膜。例如气相化学气相沉积前体可与加热至高于 前体分解温度的基材接触，在基材上形成金属或金属氧化物膜。优选化 学气相沉积前体在化学气相沉积条件下为挥发性、可热分解且能制备均 匀的膜。半导体工业目前正考虑各种金属的薄膜在各种各样领域中的应 用。多种有机金属络合物已被评估为形成这些薄膜的潜在前体。目前， 工业上需要研发新化合物和挖掘其作为膜沉积的化学气相沉积前体用 的潜力。对于化学气相沉积和原子层沉积应用，存在各种元素(例如钛，铪， 和钽)的各种前体(酰胺，烃氧基，和氯化物)。这些材料的化学性质主要 地通过均配型(homoleptic)系统，或具有由 一个或多个相同配体组成的配 体集合的络合物来支配，例如，四(二曱基氨基)钛或四(乙基曱基氨基) 铪。相比之下，对于这类材料的混配型(heteroleptic)系统由两个或更多 个不同的配体组成，例如双(二甲基氨基)双(乙基甲基氨基)-铪。具有在相同家族内的混配型配体的材料可能难于制备和纯化。在 制备并纯化这些混配型系统中的困难来自其快速的反应性，配体交换潜 力(potential),和相似的蒸气压。例如，合并2当量的酰胺，Al，与HfCU典 型地将不导致唯 一 的Hf(A 1 )2(C1)2,反而将导致 一 系列统计学分布的 Hf(Al)x(Cl)4—x物质(其中x二0-4)。因此，即使第二酰胺'A2'在第一酰胺以后 很久添加，也将产生式Hf(Al)x(A2)4-x(其中x-0-4)化合物的混合物。这些化合物，由于其相似性，难以清洁地、通过蒸馏均匀分离。在发展通过化学气相沉积或原子层沉积法形成薄膜的方法中，继续 需要优选在室温下为液体、具有足够的蒸气压、具有合适的热稳定性< 即 对于化学气相沉积将在加热的基材上而非在输运期间分解，对于原子层 沉积将不会热分解但暴露于共反应物时会反应)、能形成均匀膜，并会 留下非常少(如果有的话)的不期望的杂质(例如卣化物、碳等)的前 体。因此，继续需要发展新颖的化合物并挖掘其作为化学气相和原子层 沉积前体用于膜沉积的潜力。因此本领域中理想的是提供具有某些或优选所有以上特征的前体。 专利技术概述本专利技术部分地涉及由式(L0xM(L2)y表示的有机金属化合物，其中M 是金属或准金属，L,和L2是不同的且各自是烃基团或包含杂原子的基 团；x是至少l的值；y是至少l的值；x+y等于M的氧化态；和其中 (i) L!具有足够大的空间体积使得，由于位阻，x不可能是等于M的氧 化态的值，(ii)L2具有足够小的空间体积使得，由于缺乏位阻，仅仅在x 不是至少1的值的情况下y可以是等于M的氧化态的值，和(iii) L!和 L2具有足够的空间体积以保持其中x+y等于M的氧化态的混配型结构。本专利技术也部分地涉及由式(R4R3N)xM(NR!R2)y表示的有机金属化合 物，其中M是金属或准金属；NR^2和NR3R4是不同的；1^和112是相 同或不同的且是烃基团或包含杂原子的基团；R,和R2可以合并以形成 被取代的或者未被取代的，饱和或不饱和的环状基团； 一个NR]R2基团 的R!或R2可以与另一个NR^2基团的R或R2合并，或与NR3R4基团 的R3或R4合并，以形成被取代的或者未被取代的，饱和或不饱和的环状基团；R3和R4是相同或不同的且是烃基团或包含杂原子的基团；R3 和R4可以合并以形成被取代的或者未被取代的，饱和或不饱和的环状 基团； 一个NR3R4基团的Rg或R4可以与另一个NR3R4基团的R3或R4 合并，或与NR^R2基团的R!或R2合并，以形成被取代的或者未被取代 的，饱和或不饱和的环状基团；x是至少l的值；y是至少l的值；x+y 等于M的氧化态；和其中(i)NR3R4具有足够大的空间体积使得，由于位 阻，x不可能是等于M的氧化态的值，(ii) NR!R2具有足够小的空间体 积使得，由于缺乏位阻，仅仅在x不是至少1的值的情况下y可以是等于M的氧化态的值，和(iii)NRsR4和NR!R2具有足够的空间体积以保持 其中x+y等于M的氧化态的混配型结构。本专利技术进一步部分地涉及由上式表示的有机金属前体。 本专利技术还进一步部分地涉及一种产生混配型有才几金属化合物的方 法，包括使均配型有机金属化合物与烃化合物或包含杂原子的化合物在 存在溶剂的情况下和在足够产生所述混配型有机金属化合物的反应条 件下反应，其中所述混配型有机金属化合物通过式(L!)xM(L2)y表示，其 中M是金属或准金属，L]和L2是不同的且各自是烃基团或包含杂原子 的基团；x是至少l的值；y是至少l的值；x+y等于M的氧化态；和 其中(i)L,具有足够大的空间体积使得，由于位阻，x不可能是等于M的 氧化态的值，(ii) L2具有足够小的空间体积使得，由于缺乏位阻，仅仅 在x不是至少1的值的情况下y可以是等于M的氧化态的值，和(iii)L, 和L2具有足够的空间体积以保持其中x+y等于M的氧化态的混配型结 构。从本专利技术方法得到的有机金属化合物收率可以是60%或更多，优选 地75%或更多，和更优选90%或更多。本专利技术也部分地涉及通过分解由式0U)xM(L2)y表示的有机金属前 体化合物产生膜，涂层或粉末的方法，其中M是金属或准金属，1^和 L2是不同的且各自是烃基团或包含杂原子的基团；x是至少1的值；y 是至少1的值；x+y等于M的氧化态；和其中(i) L!具有足够大的空间 体积使得，由于位阻，x不可能是等于M的氧化态的值，(ii)L2具有足 够小的空间体积使得，由于缺乏位阻，仅仅在x不是至少1的值的情况 下y可以是等于M的氧化态的值，和(iii) L!和L2具有足够的空间体积 以保持其中x+y等于M的氧化态的混配型结构；由此产生膜，涂层或粉 末。典型地，所述有机金属前体化合物的分解是热，化学，光化学或等 离子激活的。本专利技术进一 步部分地涉及有机金属前体化合物混合物，包括(a)由 式(L,)xM(L2)y表示的有机金属前体化合物，其中M是金属或准金属，L！ 和L2是不同的且各自是烃基团或包含杂原子的基团；x是至少1的值； y是至少l的值；x+y等于M的氧化态；和其中(i) L！具有足够大的空间 体积使得，由于位阻，x不可能是等于M的氧化态的值，(ii)L2具有足 够小的空间体积使得，由于缺乏位阻，仅仅在x不是至少1的值的情况 下y可以是等于M的氧化态的值，和(iii) L,和L2具有足够的空间体积以保持其中x+y等于M的氧化态的混配型结构；和(b)—种或多种不同 的有机金属前体化合物(例如包含铪，包含铝，包含锶，包含钡，或包含 钛的有机金属前体化合物)。本专利技术尤其涉及有关基于混配型的金属前体的下 一代沉积物。这 些前体可具有超出其他公知前体的优点。这些混配型材料可用于诸如电 介质、阻挡层和电极的各种目的，并在许多情况下表现出比含其它金属 的膜得到改进的本文档来自技高网...

【技术保护点】
由式（Ｌ↓［１］）↓［ｘ］Ｍ（Ｌ↓［２］）↓［ｙ］表示的混配型有机金属化合物，其中Ｍ是金属或准金属，Ｌ↓［１］和Ｌ↓［２］是不同的且各自是烃基团或包含杂原子的基团；ｘ是至少１的值；ｙ是至少１的值；ｘ＋ｙ等于Ｍ的氧化态；和其中（ｉ）Ｌ↓［１］具有足够大的空间体积使得，由于位阻，ｘ不可能是等于Ｍ的氧化态的值，（ｉｉ）Ｌ↓［２］具有足够小的空间体积使得，由于缺乏位阻，仅仅在ｘ不是至少１的值的情况下ｙ可以是等于Ｍ的氧化态的值，和（ｉｉｉ）Ｌ↓［１］和Ｌ↓［２］具有的空间体积足够保持混配型结构其中ｘ＋ｙ等于Ｍ的氧化态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-9-28 60/847,610;US 2007-9-7 11/899,7841. 由式(L1)xM(L2)y表示的混配型有机金属化合物，其中M是金属或准金属，L1和L2是不同的且各自是烃基团或包含杂原子的基团；x是至少1的值；y是至少1的值；x+y等于M的氧化态；和其中(i)L1具有足够大的空间体积使得，由于位阻，x不可能是等于M的氧化态的值，(ii)L2具有足够小的空间体积使得，由于缺乏位阻，仅仅在x不是至少1的值的情况下y可以是等于M的氧化态的值，和(iii)L1和L2具有的空间体积足够保持混配型结构其中x+y等于M的氧化态。2. 权利要求1的混配型有机金属化合物，由式(R4R3N》M(NRjR2)y 表示，其中M是金属或准金属；NR^2和NR3R4是不同的；R,和R2是 相同或不同的且是烃基团或包含杂原子的基团；R!和R2可以合并以形 成被取代的或者未被取代的，饱和或不饱和的环状基团； 一个NRR2基 团的R,或R2可以与另一个NRiR2基团的R,或R2合并，或与服3114基 团的R3或R4合并，以形成被取代的或者未被取代的，饱和或不饱和的 环状基团；113和R4是相同或不同的且是烃基团或包含杂原子的基团； R3和R4可以合并以形成被取代的或者未被取代的，饱和或不饱和的环 状基团； 一个NR3R4基团的R3或R4可以与另一个NR3R4基团的R3或 R4合并，或与NR!R2基团的R!或R2合并，以形成被取代的或者未被取代的，饱和或不饱和的环状基团；x是至少1的值；y是至少1的值； x+y等于M的氧化态；和其中(i)NR3R4具有足够大的空间体积使得，由 于位阻，x不可能是等于M的氧化态的值，(ii) NR^2具有足够小的空 间体积使得，由于缺乏位阻，仅仅在x不是至少1的值的情况下y可以 是等于M的氧化态的值，和(iii) NR3R4和NR!R2具有足够的空间体积以 保持其中x+y等于M的氧化态的混配型结构。3. 权利要求1的混配型有机金属化合物，其中M选自第2族元素， 第4族元素，第13族元素，第14族元素，过渡金属，镧系元素或锕系 元素。4. 权利要求1的混配型有机金属化合物，其中L!和L2是不同的且 独立选自氢，取代的或未被取代的，饱和或不饱和的脂族烃，芳族烃， 脂环族烃，包含杂原子的脂族基团，芳族杂环，脂环族杂环或其混合物。5. 权利要求2的混配型有机金属化合物，其中R!、 R2、 Rg和R4 相同或不同且独立选自氢，取代的或未被取代的，饱和或不饱和的脂族烃，芳族烃，或脂环族烃，条件是NR!R2和NR3R4是不同的。6. 权利要求1的混配型有机金属化合物，其中I^具有的空间体积 等于或者大于二异丙基酰胺的空间体积，或其中L2具有的空间体积等于 或者小于二异丙基酰胺的空间体积。7. 权利要求2的混配型有机金属化合物，其中NR3R4具有的空间 体积等于或者大于二异丙基酰胺的空间体积，或其中NR!R2具有的空间 体积等于或者小于二异丙基酰胺的空间体积。8. 权利要求1的混配型有机金属化合物，其在20。C是液体。9. 权利要求1的混配型有机金属化合物，选自酰胺，环戊二烯化物， 卣化物，P-二酮化物，烷基类，和羰基类。10. 权利要求1的混配型有机金属化合物，选自双(二异丙基氨基) 双(二曱基氨基)铪，双(二异丙基氨基)双(二曱基氨基)锆，双(二异丙基氨 基)双(二甲基氨基)钛、双(二异丙基氨基)双(二甲基氨基)钼，双(二异丙 基氨基)双(二曱基氨基)钨，双(二叔丁基氨基)双(二曱基氨基)铪，双(二 叔丁基氨基)双(二曱基氨基)锆，双(二叔丁基氨基)双(二曱基氨基)钛、双 (二叔丁基氨基)双(二甲基氨基)钼，双(二叔丁基氨基)双(二甲基氨基)钨， 双(乙基曱基氨基)双(二异丙基氨基)铪，双(乙基曱基氨基)双(二异丙基氨 基)锆，双(乙基曱基氨基)双(二异丙基氨基)钛、双(乙基曱基氨基)双(二 异丙基氨基)钼，双...

【专利技术属性】
技术研发人员：SH米埃尔，J佩克，RF斯波恩，DM汤普森，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]