(酰胺氨基烷烃)金属化合物及使用所述金属化合物制备含金属的薄膜的方法_3

文档序号:9742154阅读:来源:国知局
所述化合物在25°C保持几小时,以变成白色固体。
[0310] 另外,双(I-异丙基酰胺-2_二甲基氨基乙烧_N,N')儀是一种新化合物,其具有以 下性能:
[0311]咕-匪1?(四氢呋喃-(18^(??111));2.99(4!1山5.8抱),2.85(2!1,七重峰,6.3抱),2.61 (4H,t,5.8Hz),2.35(12H,s),1.01(12H,d,6.3Hz)
[0312]熔点:53_55°C。
[0313] 实施例A2
[0314](双(1_(叔丁基酰胺)-2_二甲基氨基乙烷_N,N')镁(镁化合物(7)的合成)
[0315]以与实施例A1中相同的方式进行反应,不同的是,使用1.4g(10mmol)在参考实施 例A3中制备的1_(叔丁基氨基)_2_二甲基氨基乙烧,而不是1-异丙基氨基_2_二甲基氨基乙 烷。然后,将反应溶液浓缩,所得浓缩液在减压下(90°C,13Pa)升华,以提供1.2g双(1-(叔-丁基酰胺)-2_二甲基氨基乙烷-N,Ν')镁。(分离收率:77%)
[0316]此外,双(1_(叔丁基酰胺)-2_二甲基氨基乙烷_N,N')镁是一种新化合物,其具有 下列性质:
[0317] ^-NMR(四氢呋喃-d8,S(ppm));3.00(4H,t,5.8Hz),2.58(4H,t,5.8Hz),2.34(12H, s),1.08(18H,s)
[0318] 熔点:90_93°C。
[0319] 实施例A3
[0320](双(1_(仲丁基酰胺)-2-二甲基氨基乙烷-N,N')镁(镁化合物(8)的合成)
[0321]以与实施例A1中相同的方式进行反应,不同的是,使用1.4g(10mmol)在参考实施 例A4中制备的1_(仲丁基氨基)_2_二甲基氨基乙烧,而不是1-异丙基氨基_2_二甲基氨基乙 烷。然后,将反应溶液浓缩,所得浓缩液在减压下(90°C,13Pa)蒸馏,以提供1.4g为无色透明 液体的双(1 _(仲丁基酰胺)-2-二甲基氨基乙烷-N,N')镁。(分离收率:90 % )
[0322]此外,双(1_(仲丁基酰胺)-2_二甲基氨基乙烷_N,N')镁是一种新化合物,其具有 下列性质:
[0323] 1!1-匪1?(四氢呋喃-(18,3(??111)) ;2.98(6!1,111),2.60(4!1,111),2.35(12!1,8),1.53(2!1, m),1.16(2H,m),1.00(6H,m),0.85(6H,m)
[0324] 实施例A4
[0325] (双(1 -乙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')镁(镁化合物(4)的合成)
[0326]以与实施例A1中相同的方式进行反应,不同的是,使用1.2g( lOmmol)的1-乙基氨 基-2-二甲基氨基乙烷(市售产品),而不是1-异丙基氨基-2-二甲基氨基乙烷。然后,将反应 溶液浓缩,所得浓缩液在减压下(ll〇°C,13Pa)蒸馏,以提供0.90g为无色透明液体的双(1-乙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,Ν')镁。(分离收率:71%)
[0327] 此外,双(1-乙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷_N,N')镁是一种新化合物,其具有下列 性质:
[0328] 匪R(四氢呋喃-d8,S(ppm)) ;2.93(4H,br),2.90(4H,br),2.63(4H,br) ,2.15 (12H,br),1.00(6H,br)
[0329] 实施例A5
[0330] (双(1 -乙基酰胺2-二乙基氨基乙烷-N,N')镁(镁化合物(11)的合成)
[0331 ]以与实施例A1中相同的方式进行反应,不同的是,使用1.4g( lOmmol)的1-乙基氨 基_2_二乙基氛基乙烧(市售广品),而不是1_异丙基氛基_2_二甲基氛基乙烧。然后,将反应 溶液浓缩,所得浓缩液在减压下(130°C,13Pa)蒸馏,以提供l.Og为无色透明液体的双(1-乙 基酰胺-2-二乙基氨基乙烷-N,Ν')镁。(分离收率:60%)
[0332]此外,双(1-乙基酰胺-2-二乙基氨基乙烷_N,N')镁是一种新化合物,其具有下列 性质:
[0333] 匪R(四氢呋喃-d8,S(ppm)) ;2.97(4H,br),2.78(8H,br),2.45(8H,br) ,1.10 (6H,br),0.96(12H,br)
[0334] 实施例A6
[0335] (双(1-(叔丁基酰胺)-3-二甲氨基丙烷_N,N')镁(镁化合物(13)的合成)
[0336] 以与实施例A1中相同的方式进行反应,不同的是,使用1.6g(10mmol)参考实施例 A5中制备的(叔丁基)(3-(二甲基氨基)丙胺,而不是1-异丙基氨基-2-二甲基氨基乙烷。然 后,将反应溶液浓缩,所得浓缩液在减压下(90°C,13Pa)蒸馏,以提供1.4g为无色透明液体 的双(1-叔丁基酰胺-3-二甲基氨基丙烷-N,N')镁。(分离收率:76%)
[0337] 此外,双(1-叔丁基酰胺-3-二甲基氨基丙烷_N,N')镁是一种新化合物,其具有下 列性质:
[0338] ^-NMR(四氢呋喃-d8,S(ppm));3.04(4H,t,5.8Hz),2.51(4H,t,5.8Hz),2.39(12H, s),1.60(4H,m),1.10(18H,s)
[0339] 熔点:110-114°C。
[0340] 实施例A7
[0341] (气相沉积试验;含镁薄膜的形成)
[0342] 通过CVD方法使用在实施例A1中获得的双(1-异丙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N, N ')镁(镁化合物(6))进行气相沉积试验,以评估成膜性能。
[0343] 使用图1中所示的装置来实施气相沉积试验。图1中所示装置具有以下构成。将镁 原料容器(气化器)7-一其通过恒温浴8保持在恒定温度一一中的镁化合物加热并气化,然 后从原料容器7中与通过质量流量控制器4供给的氦气一起排出。将从原料容器7中排出的 气体与通过质量流量控制器5供给的氦气一起供入反应器9中。同时,将为反应性气体的氧 气通过质量流量控制器6供入反应器9中。反应系统中的压力通过压力表12进行监测,并通 过打开和关闭阀控制为预定的压力,所述阀在真空栗14的上游提供。反应器9的中心部分可 通过加热器11加热。进料到反应器9中的镁化合物在基板10-一其放在所述反应器的中心 部分并通过加热器11加热至预定温度一一的表面上进行氧化和热分解,从而在基板10上形 成含镁薄膜。从反应器9中排出的气体通过捕集器(trap)13和真空栗14而排放至大气中。
[0344] 所述气相沉积的条件和膜性质如下。
[0345] (气相沉积条件)
[0346]镁原料;双(1 -异丙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')镁(镁化合物(6))
[0347] 气化温度:40°C
[0348] He 载气的流速:100sccm
[0349] 氧气流速:10sccm
[0350] 基板材料:Si02/Si
[0351] 基板温度:300°C
[0352] 反应体系中的压力:1.33kPa
[0353] 气相沉积时间:30min.
[0354](膜性能(xps-深度测量))
[0355]膜厚度:50nm或更大 [0356] XPS分析:氧化镁膜
[0357] 碳含量:未检出
[0358] 氮含量:未检出
[0359] 比较实施例A1
[0360](气相沉积试验;含镁薄膜的形成)
[0361] 气相沉积试验通过CVD方法使用双(环戊二烯基)镁以与实施例A7中相同的方式实 施,来评估成膜性能。气相沉积条件和膜性质如下。所述气相沉积试验的实施条件为,通过 调节多个条件使供给的原料量等于实施例A7中供给的原料量。
[0362] (气相沉积条件)
[0363] 镁原料:双(环戊二烯基)镁
[0364] 气化温度:30°C
[0365] He载气的流速:lOsccm
[0366] 稀释气体He的气体流速:90sccm
[0367] 氧气流速:10sccm
[0368] 基板材料:Si02/Si
[0369] 基板温度:300°C
[0370] 反应体系中的压力:10托(约1 · 33kPa)
[0371] 气相沉积时间:30min。
[0372] (膜性能(XPS-深度测量))
[0373] 膜厚度:50nm或更大
[0374] XPS分析:氧化镁膜
[0375] 碳含量:30% (根据碳原子)
[0376] 氮含量:未检出(原料中根本不含有氮原子)
[0377] 结果显示,不含有诸如碳原子和氮原子的杂质的高品质含镁薄膜(氧化镁膜),可 以使用本发明的双(酰胺氨基烷烃)镁化合物形成。
[0378] 参考实施例B1
[0379] ((1-异丙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷_N,N')锂的合成)
[0382]在氩气气氛下,在一个装配有搅拌器、温度计和滴液漏斗的50mL体积烧瓶中放入 2.158(16.5111111〇1)的1-异丙基氨基-2-二甲基氨基乙烷和151111己烷。然后,保持溶液温度在0 °C的同时,将10ml (16 · 5mmol)的1 · 65mol/l正丁基锂/己烷溶液缓慢地滴入烧瓶中,然后在 搅拌的同时,使混合物在相同温度下反应30分钟,和在20°C反应2小时。反应完成后,将反应 溶液在减压下浓。将所得浓缩液在真空下干燥,以提供2.13g的(1-异丙基酰胺-2-二甲基氨 基乙烷-N,N')锂。(分离收率:95%)
[0383] 此外,(1-异丙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷_N,N')锂具有以下性质:
[0384] ^-NMR(四氢呋喃-d8,S(ppm));2.95(2H,t,6.0Hz) ,2.91( 1H,五重峰,6.2Hz) ,2.44 (2H,t,6.0Hz),2.18(6H,s),0.99(6H,d,6.2Hz)
[0385] 实施例B1
[0386] (双(1 -异丙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')钴(II)(钴化合物(8)的合成)
[0389]在氩气气氛下,在一个装配有搅拌器、温度计和滴液漏斗的50mL体积烧瓶中放入 0.500g(3.85mmo 1)氯化钴(II)(预干燥的脱水物)和10ml四氢呋喃。然后,将它们混合并将 混合物搅拌2小时。随后,在保持溶液温度为0°C的同时,在该烧瓶中缓慢滴入1 . 05g (7.71mmol)以与参考实施例B1中相同的方式制备的1-异丙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N, Ν')锂在四氢呋喃中的10ml溶液。然后,在搅拌的同时将混合物在20°C反应6小时。反应完成 后,将反应溶液在减压下浓缩。向所得浓缩液中添加50ml己烷。然后,搅拌混合物。将混合物 过滤,并将滤液在减压下浓缩。然后,将所得浓缩液在减压下(80°C,13.3Pa)蒸馏,以提供 l.Og为深绿色固体的(双(1-异丙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')钴(II)。(分离收率: 80%)
[0390]此外,双(1-异丙基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')钴(II)为新化合物,其具有以 下性质:
[0391] 熔点:68-69°C。
[0392] 通过电感耦合等离子体(ICP)分析确定的钴含量:19.2wt% (计算值:18.6wt% )
[0393] 参考实施例B2
[0394] ((1-仲丁基酰胺-2-二甲基氨基乙烷_N,N')锂的合成)
[0395] 在氩气气氛下,在一个装配有搅拌器、温度计和滴液漏斗的50mL体积烧瓶中放入 2.598(16.5111111〇1)参考实施例44中制备的1-仲丁基氨基-2-二甲基氨基乙烷和151111己烷。然 后,在保持混合物溶液在〇°C的同时,向所述烧瓶中缓慢滴入1.65mol/l正丁基锂/己烷溶液 10ml (16.5mmol)。滴加之后,将混合物溶液在0°C搅拌30分钟,然后在搅拌的同时使混合物 在20°C反应2小时。反应完成后,将反应溶液在减压下浓缩。将所得浓缩液在真空下干燥,以 提供1-仲丁基酰胺-2-二甲基氨基乙烷_N,N')锂。此外,1-仲丁基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')锂无需任何纯化而用于随后的反应。
[0396] 参考实施例B3
[0397] ((1-叔戊基氨基-2-二甲基氨基乙烷的合成)
[0398] 在一个装配有搅拌器和温度计的300mL体积烧瓶中放入20.6g(143mmol)2-(二甲 基氨基)乙烷氯盐酸盐和74.0g( 859mmo 1)叔戊胺。然后,将混合物加热至回流达8小时。反应 完成后,将反应混合物过滤并用l〇〇ml己烷洗涤两次,并将己烷层在减压下浓缩。将所得浓 缩液在减压下(120°C,11 .OkPa)蒸馏,以提供13.5g的1-叔戊基氨基-2-二甲基氨基乙烷。 (分离收率:60%)
[0399] 实施例B2
[0400](双(1-仲丁基酰胺-2-二甲基氨基乙烷_N,N')钴(钴化合物(10)的合成)
[0401 ]在氩气气氛下,在一个装配有搅拌器、温度计和滴液漏斗的100mL体积烧瓶中放入 1.07g(8.25mmo 1)无水氯化钴(II)和20ml四氢呋喃。然后,将混合物搅拌2小时。随后,在保 持溶液温度为〇°C的同时,向所述烧瓶中缓慢滴入20ml在参考实施例B2中制备的(1-仲丁基 酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N ')锂在四氢呋喃中的溶液。然后,在搅拌的同时使混合物在20 °C反应6小时。反应完成后,将反应溶液在减压下浓缩。向所得浓缩液中添加100ml己烷。然 后,搅拌混合物。将混合物过滤,并将滤液在减压下浓缩。然后,将所得浓缩液在减压下(90 °C,13.3Pa)蒸馏,以提供0.8g为深绿色液体的(双(1-仲丁基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N, Ν')钴。(分离收率:27%)
[0402]此外,双(1-仲丁基酰胺-2-二甲基氨基乙烷_N,N')钴为新化合物,其具有以下性 质:
[0403] 通过ICP分析确定Co含量:16 · 03wt % (计算值:17 · 06wt % )
[0404] 参考实施例B4
[0405] ((1 -叔戊基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')锂的合成)
[0406] 在氩气气氛下,在一个装配有搅拌器、温度计和滴液漏斗的50mL体积烧瓶中放入 2.69g (16.5mmo 1)在参考实施例B3中制备的1-叔戊基氨基-2-二甲基氨基乙烷和15ml己烷。 然后,在保持混合物溶液在0°C的同时,向所述烧瓶中缓慢滴入10ml (16.5mmol)的1.65mol/ 1正丁基锂/己烷溶液。滴加之后,将混合物溶液在〇°C搅拌30分钟,然后在搅拌的同时使混 合物在20°C反应2小时。反应完成后,将反应溶液在减压下浓缩。将所得浓缩液在真空下干 燥,以提供1 _叔戊基酰胺_2_二甲基氨基乙烧-N,Ν'锂。此外,1-叔戊基酰胺-2-二甲基氨基 乙烷-Ν,Ν'锂无需任何纯化而用于随后的反应。
[0407] 实施例Β3
[0408] (双(1-叔戊基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')钴(钴化合物(12)的合成)
[0409] 在氩气气氛下,在一个装配有搅拌器、温度计和滴液漏斗的100mL体积烧瓶中放入 1.07g(8.25mmo 1)无水氯化钴(II)和20ml四氢呋喃。然后,将混合物搅拌2小时。随后,在保 持溶液温度为〇°C的同时,向所述烧瓶中缓慢滴入在参考实施例Μ中制备的1-叔戊基酰胺-2_二甲基氨基乙烷-Ν,Ν')锂在四氢呋喃中的溶液20ml。然后,在搅拌的同时使混合物在20 °C反应6小时。反应完成后,将反应溶液在减压下浓缩。向所得浓缩液中添加100ml己烷。然 后,搅拌混合物。将混合物过滤,并将滤液在减压下浓缩。然后,将所得浓缩液在减压下蒸馏 (100°C,13.3Pa),以提供1.45g为深绿色液体的(双(1-叔戊基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N, Ν')钴。(分离收率:47%)
[0410] 此外,双(1-叔戊基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')钴为新化合物,其具有以下性 质:
[0411 ] 通过ICP分析确定Co含量:15 · 80wt % (计算值:15 · 80wt % )
[0412] 实施例B4
[0413](双α-叔丁基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N')钴(钴化合物(9)的合成)
[0414]在氩气气氛下,在一个装配有搅拌器、温度计和滴液漏斗的100mL体积烧瓶中放入 1.07g(8.25mmo 1)无水氯化钴(II)和20ml四氢呋喃。然后,将混合物搅拌2小时。随后,在保 持溶液温度为〇°C的同时,向所述烧瓶中缓慢滴入在参考实施例D3中制备的1-叔丁基酰胺-2_二甲基氨基乙烷-N,Ν')锂在四氢呋喃中的溶液20ml。然后,在搅拌的同时使混合物在20 °C反应6小时。反应完成后,将反应溶液在减压下浓缩。向所得浓缩液中添加100ml己烷。然 后,搅拌混合物。将混合物过滤,并将滤液在减压下浓缩。然后,将所得浓缩液在减压下蒸馏 (95°C,13.3Pa),以提供1.2g为深绿色固体的(双(1-叔丁基酰胺-2-二甲基氨基乙烷-N,N') 钴。(分离收率:42%)
[0415]此外,双(1-叔丁基酰胺-2-二甲基氨基乙烷_N,N')钴为新化合物,其具有以下性 质:
[0416] 通过ICP分析确定Co含量:16.5wt% (计算值:17 · lwt% )
[0417] 实施例B5
[0418](气相沉积试验;含钴薄膜的形成)
[0419] 气相沉积试验是通过CVD方法,使用实施例B1中获得的双(1-异丙基酰胺-2-二甲 基氨基乙烷-N,N')钴(II)(钴化合物(8))来实施,以评估成膜性能。
[0420] 使用图2中所示的装置来实施评估试验。气化器(玻璃安瓿)3中的钴化合物20通过 加热器10B进行加热和气化,并与在由预加热器10A预加热之后通过质量流量控制器1A供给 的氦气一起,从气化器3中排出。将从气化器3中排出的气体,与通过质量流量控制器1B和停 止阀2供入的反应性气体,例如氨气或氢气和氧气一起,供入到反应器4中。反应体系中的压 力通过打开和关闭阀6控制为预定压力,所述阀6在真空栗的上游提供,并且通过压力表5监 测。反应器的中心部分可通过加热器10C加热。供入反应器中的钴化合物在基板21-一其放 在反应器的中心部分并通过加热器10C加热至预定温度一一的表面上进行还原或氧化和热 分解,以在基板21上沉积含钴薄膜。从反应器4中排出的气体通
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1