專利名稱：酰胺釓配合物的合成方法及其在制備高k材料前驅(qū)體的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬有機(jī)配合物及其合成方法，具體地說是涉及一系列酰胺類稀土金 屬鑭配合物及其合成方法與其在制備高K材料方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的飛速發(fā)展，SiO2作為傳統(tǒng)的柵介質(zhì)將不能滿足金屬-氧化物-半 導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)器件高集成度的要求，需要一種新型高K材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的SiO2, 這就要綜合考慮以下幾個(gè)方面的問題①具有高介電常數(shù)、高的勢(shì)壘和能隙；②在Si上有 良好的熱穩(wěn)定性；③非晶態(tài)柵介質(zhì)更理想；④具有良好的界面質(zhì)量；⑤與Si基柵兼容；⑥ 處理工藝的兼容性；⑦具有良好的可靠性和穩(wěn)定性。目前被廣泛研究用來替代傳統(tǒng)SiO2柵極氧化物的高K材料主要有以下幾種 Al203、&02、Hf02、(HfO2)x(Al2O3)1-PLii2OrPr2O3 J203、Gd203和Nd2O3等等([l]Lee B. H. ,Kang, Nieh R. ,Applied Physics Letters, 2000, 76 :1926. [2]ffilk G. D. ,WalGdce R. Μ. ,Anthony J. Μ. , Journal of Applied Physics，2001，89 :5243.)。其中研究最多是 Zr02、Hf02 和它們 相關(guān)的硅化物。稀土氧化物由于具有高勢(shì)壘和能隙(Pr2O3 3. 9，Gd2O3 5. 6eV)、高介 電常數(shù)(Lei2O3, K = 16，Gd2O3, K = 30，Pr2O3 K =洸 30)，以及在硅底物上優(yōu)良的熱力學(xué) 穩(wěn)定三大優(yōu)點(diǎn)，最近也引起了人們極大的興趣。用來制備高K材料的原子層沉積(ALD)技術(shù)最初又叫原子層外延。其中ALD前驅(qū) 體的制備在整個(gè)ALD技術(shù)中扮演著至關(guān)重要的角色。ALD稀土類前驅(qū)體主要有如下幾類
權(quán)利要求
1.酰胺類稀土金屬釓配合物，其特征在于用式(I)表示
2.合成權(quán)利要求1所述的酰胺類稀土金屬釓配合物的方法，其特征在于包括以下的步驟(1)、式(I)中的酰胺配體先用有機(jī)溶劑溶解；O)、在惰性氣體保護(hù)下，將式(I)中的酰胺配體的有機(jī)溶液緩慢加入到正丁基鋰正己 烷溶液中制備酰胺鋰鹽，反應(yīng)時(shí)間1 5小時(shí)，反應(yīng)溫度-78°c 0°C ；(3)、將步驟(2)獲得的反應(yīng)液，原位加到三氯化釓的有機(jī)溶劑懸濁液中，反應(yīng)溫度 10 100°C，反應(yīng)時(shí)間為12 70小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，抽干溶劑，萃取，過濾得到濾液，冷凍濃 縮，然后在-30°C 35°C結(jié)晶，有無色晶體析出，即得到酰胺類稀土金屬釓配合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酰胺類稀土金屬釓配合物的合成方法，其特征在于所述的惰 性氣體為氮?dú)?，氬氣?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成酰胺類稀土金屬釓配合物的方法，其特征在于所述的溶 解酰胺配體的有機(jī)溶劑為四氫呋喃，甲苯，正己烷，正戊烷或者環(huán)己烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成酰胺類稀土金屬釓配合物的方法，其特征在于萃取所用 的溶劑為無水有機(jī)低極性萃取溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的合成酰胺類稀土金屬釓配合物的方法，其特征在于所述無水 有機(jī)低極性萃取溶劑為甲苯，正己燒，正戊烷或者環(huán)己烷。
7.權(quán)利要求1所述的酰胺類稀土金屬釓配合物在制備高K材料前驅(qū)體的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開一系列酰胺類稀土金屬釓配合物的合成方法是在惰性氣體N2或者Ar2保護(hù)下，等摩爾量的酰胺配體與正丁基鋰在-78℃～0℃下，反應(yīng)1～5小時(shí)，反應(yīng)得到酰胺鋰鹽；三氯化釓和酰胺鋰(物質(zhì)的量比為1∶3)在無水有機(jī)溶劑中，反應(yīng)12～70小時(shí)后，將得到的澄清反應(yīng)液抽干，經(jīng)有機(jī)低極性溶劑萃取，過濾，濾液濃縮，冷凍結(jié)晶得到配合物。該類配合物具有揮發(fā)性好，活性高，合成簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，作為前驅(qū)體制備得到的高K材料薄膜致密和均勻，顆粒在20nm-40nm之間。
文檔編號(hào)H01L21/28GK102060865SQ20101054409
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者馮猛, 方江濤, 湯清云, 沈克成, 沈應(yīng)中, 王玉龍, 王黎君, 陶弦 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)