生成薄無機膜的方法技術

本發明專利技術屬于在基材上生成薄無機膜的方法的領域。更具體而言，本發明專利技術涉及一種方法，其包括使通式(I)的化合物變為氣態或氣溶膠狀態，并將該通式(I)的化合物由氣態或氣溶膠狀態沉積至固體基材上，其中R

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】生成薄無機膜的方法本專利技術屬于在基材上生成薄無機膜的方法，特別是原子層沉積方法的領域。隨著當前小型化發展，例如在半導體行業中，對基材上的薄無機膜的需要增加，同時對這些膜的質量的要求變得更加嚴格。薄無機膜用于不同目的，例如阻擋層、介電質、精細結構的分隔件或電接觸件。已知若干產生薄無機膜的方法。其中一種為將成膜化合物由氣態沉積在基材上。為了在中等溫度下使金屬或半金屬原子變為氣態，需要例如通過使金屬或半金屬與合適的配體絡合來提供揮發性前體。在將絡合金屬或半金屬沉積至基材上之后需要移除這些配體。WO2012/057884A1公開了用于過渡金屬的含氮配體和其在原子層沉積方法中的用途。WO2008/141439A1公開了過渡金屬與含磷光體配體的配合物和其作為氫氣生成中的催化劑的用途。本專利技術的目的為提供在經濟上可行的條件下產生固體基材上的高質量和可再現性無機膜的方法。希望該方法可在包含金屬的前體在使其與固體基材接觸之前盡可能少地分解下進行。同時，希望提供其中前體在沉積于固體基材上之后容易分解的方法。還旨在提供一種使用可容易地改性且仍保持穩定的金屬前體(以使前體的特性適應特定需要)的方法。這些目的通過包括以下的方法實現：使通式(I)的化合物變為氣態或氣溶膠狀態和將通式(I)的化合物由氣態或氣溶膠狀態沉積至固體基材上，其中R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18彼此獨立地為氫、烷基、芳基或三烷基甲硅烷基，R21、R22、R23、R24彼此獨立地為烷基、芳基或三烷基甲硅烷基，n為1或2，M為金屬或半金屬，X為與M配位的配體，且m為0至3的整數。本專利技術進一步涉及通式(I)的化合物在固體基材上的膜形成方法中的用途，其中R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18彼此獨立地為氫、烷基、芳基或三烷基甲硅烷基，R21、R22、R23、R24彼此獨立地為烷基、芳基或三烷基甲硅烷基，n為1或2，M為金屬或半金屬，X為與M配位的配體，且m為0至3的整數。本專利技術的優選實施方案可見于說明書和權利要求書中。不同實施方案的組合落入本專利技術的范圍。在根據本專利技術的方法中，使通式(I)的化合物變為氣態或氣溶膠狀態。配體L通常經由磷原子和氮原子鍵于金屬M，因此配體L通常占據金屬M的三個配位位點，即配體L通常為三齒配體。氮原子可帶有氫原子或其可經去質子化。R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18彼此獨立地為氫、烷基、芳基或三烷基甲硅烷基。R21、R22、R23、R24彼此獨立地為烷基、芳基或三烷基甲硅烷基。烷基可為直鏈或支化的。直鏈烷基的實例為甲基、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。支化烷基的實例為異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基戊基、2-乙基己基、環丙基、環己基、二氫茚基、降冰片基。優選地，烷基為C1-C8烷基，更優選C1-C6烷基，尤其是C1-C4烷基。烷基可例如經鹵素如氟化物、氯化物、溴化物、碘化物取代；經擬鹵素如氰化物、氰酸酯、硫氰酸酯取代；經醇取代；經烷氧基如甲氧基或乙氧基取代；或經三烷基甲硅烷基如三甲基甲硅烷基或二甲基叔丁基甲硅烷基取代。經三烷基甲硅烷基取代的烷基的優選實例為三甲基甲硅烷基甲基。芳基包括芳族烴，例如苯基、萘基、蒽基、菲基；和雜芳族基團，例如吡咯基、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。若干這些基團或這些基團的組合也是可能的，如聯苯、噻吩并苯基或呋喃基噻吩基。芳基可例如經鹵素，如氟化物、氯化物、溴化物、碘化物取代；經擬鹵素，如氰化物、氰酸酯、硫氰酸酯取代；經醇取代；經烷基鏈取代；經烷氧基鏈取代；或經三烷基甲硅烷基取代。優選芳族烴，更優選苯基。三烷基甲硅烷基可帶有相同或不同烷基。優選地，三烷基甲硅烷基帶有C1-C6烷基，更優選C1-C4烷基。具有相同烷基的三烷基甲硅烷基的實例為三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三正丙基甲硅烷基、三異丙基甲硅烷基、三環己基甲硅烷基。具有不同烷基的三烷基甲硅烷基的實例為二甲基叔丁基甲硅烷基、二甲基環己基甲硅烷基、甲基二異丙基甲硅烷基。優選地，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18彼此獨立地為氫或甲基。更優選地，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18中的至少四個為氫，且其余取代基為甲基，例如R11、R13、R16和R18為氫，且R12、R14、R15和R17為甲基或R14、R15和R17為甲基且其余取代基為氫；甚至更優選R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18中的至少六個為氫，且其余取代基為甲基，例如R14和R15為甲基且其余取代基為氫，或R17和R15為甲基且其余取代基為氫，或R17和R12為甲基且其余取代基為氫，或R14為甲基且其余取代基為氫，或R17為甲基且其余取代基為氫。尤其優選地，R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18為氫。優選地，R21、R22、R23、R24彼此獨立地為烷基。優選地，R21、R22、R23、R24相同，更優選地，R21、R22、R23、R24為相同烷基。所有R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R21、R22、R23、R24可為單獨的或可能其中兩個或更多個形成環。例如，R21和R22可形成包含磷原子的環或R23和R24可形成包含磷原子的環。此外，R13和R15可形成包含氮原子的環。在該情況下，L優選采用形式L'。R31、R32和R33彼此獨立地為如上文對R11至R18所描述的氫、烷基、芳基或三烷基甲硅烷基。此外，R11和R12可形成環和/或R17和R18可形成環，例如環丙基環、環丁基環、環戊基環或環己基環。此外可能的是，R11和R13形成環和/或R15和R17形成環。優選地，通式(I)的化合物的分子量為至多1000g/mol，更優選至多800g/mol，尤其是至多600g/mol。根據本專利技術的通式(I)的化合物可含有1或2個配體L，即n為1或2。優選地，n為1。如果n為2，則兩個配體L可彼此相同或不同，優選它們相同。根據本專利技術，通式(I)的化合物中的M可為任何金屬或半金屬。金屬包括堿土金屬，例如Be、Mg、Ca、Sr、Ba；主族金屬，例如Al、Ga、In、Sn、Tl、Pb、Bi；過渡金屬，例如Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb或Bi；鑭系元素，例如La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。半金屬包括B、Si、Ge、As、Sb。優選為過渡金屬，尤其為Ni或CO。金屬或半金屬M可為任何氧化態。優選地，M接近于推測其于固體基材上的最終膜中所處的氧化態。例如，如果需要氧化態0的金屬或半金屬膜，則通式(I)的化合物中的金屬或半金屬M應優選為氧化態0或-1或+1。另一實例為金屬應具有氧化態+4的金屬氧化物膜。在該情況下，在通式(I)的化合物中的M應優選為氧化態+4或+3或+5。更優選地，通式(I)的化合物中的M與推測其于固體基材上的最本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方法，其包括使通式(I)的化合物變為氣態或氣溶膠狀態和將所述通式(I)的化合物由氣態或氣溶膠狀態沉積至固體基材上，

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.08.04 EP 14179724.11.一種方法，其包括使通式(I)的化合物變為氣態或氣溶膠狀態和將所述通式(I)的化合物由氣態或氣溶膠狀態沉積至固體基材上，其中R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18彼此獨立地為氫、烷基、芳基或三烷基甲硅烷基，R21、R22、R23、R24彼此獨立地為烷基、芳基或三烷基甲硅烷基，n為1或2，M為金屬或半金屬，X為與M配位的配體，且m為0至3的整數。2.根據權利要求1的方法，其中所述通式(I)的化合物化學吸附在所述固體基材的表面上。3.根據權利要求1或2的方法，其中通過移除所有配體L和X分解所述沉積的通式(I)的化合物。4.根據權利要求3的方法，其中將所述沉積的通式(I)的化合物暴露于還原劑。5.根據權利要求3或4的方法，其中將所述通式(I)的化合物沉積至固體基材上和分解所述沉積的通式(I)的化合物的工序進行至少兩次。6.根據權利要求5的方法，其中所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·斯特勞特曼，R·帕切洛，T·紹布，K·希爾勒阿恩特，D·勒夫勒，H·威爾默，F·艾克邁爾，F·布拉斯伯格，C·林伯格，
申請(專利權)人：巴斯夫歐洲公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE