专利名称：含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物及其合成方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属有机配合物及其合成方法，具体地说是涉及一系列含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物及其合成方法与其作为ALD前驱体在制备高K材料方面的应用。
背景技术：
随着集成电路的飞速发展，SiO2作为传统的栅介质将不能满足金属_氧化物_半导体场效应管(MOSFET)器件高集成度的要求，需要一种新型高K材料来代替传统的SiO2, 这就要综合考虑以下几个方面的问题①具有高介电常数、高的势垒和能隙；②在Si上有良好的热稳定性；③非晶态栅介质更理想；④具有良好的界面质量；⑤与Si基栅兼容；⑥ 处理工艺的兼容性；⑦具有良好的可靠性和稳定性。目前被广泛研究用来替代传统SiO2栅极氧化物的高K材料主要有以下几种 A1203、ZrO2、HfO2、(HfO2)x (Al2O3) ^x> La2O3>Pr2O3> Y2O3>Gd2O3 ^P Nd2O3 ^ ([l]Lee B. H. , Kang, Nieh R. ,Applied Physics Letters,2000,76 :1926· [2]ffilk G. D. ,Wallace R. Μ. ,Anthony J. Μ. , Journal of Applied Physics，2001，89 :5243.)。其中研究最多是 Zr02、Hf02 和它们相关的硅化物。稀土氧化物由于具有高势垒和能隙(Pr2O3 3. 9，Gd2O3 5. 6eV)、高介电常数(Gd2O3, K = 16，La2O3, K = 30，Pr2O3, K = 26-30)，以及在硅底物上优良的热力学稳定三大优点，最近也引起了人们极大的兴趣。原子层沉积(ALD)可以被认为是一种CVD技术的变型，又可称作原子层外延 (Atomic Layer Epitaxy，ALE)。最初是由芬兰科学家在20世纪70年代中期提出用于多晶荧光材料ZnS = Mn以及非晶Al2O3绝缘膜的研制。由于工艺设计表面化学过程的复杂性和沉积速度较慢，技术上一直没有突破，直到20世纪90年代中期，微电子和深亚微米芯片的发展要求器件和材料的尺寸不断降低，这样的材料厚度降低到几个纳米数量级，人们对这一技术的兴趣在不断增强。原子层淀积(ALD)是最有可能淀积高质量高K材料的方法之一，主要是因为它有自限制的薄膜生长特性，能精确地控制生长薄膜的厚度和化学组分，而且淀积的薄膜具有很好的均勻性和保形性。ALD稀土类前驱体主要有如下几类
权利要求
1.含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物，其特征在于用式(I)表示
2.含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物的合成方法，其特征在于包括以下的步骤(1)、在惰性气体保护下，向Ln[N(SiMe3)2]3有机溶剂溶液滴加溶解含氮的含氮官能团取代烷氧基配体的有机溶剂，反应时间10 24小时，反应温度0°C 30°C ；其中配体与 Ln [N(SiMe3)J3 的摩尔比为 3 1 ；所述 Ln = La 或 Gd ；(2)、将反应结束后，抽干液体用无水有机低极性溶剂萃取，过滤得到澄清无色滤液，抽干得到白色粉末或无色油状液体，即得到含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物。
3.根据权利要求2所述的含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物的合成方法， 其特征在于所述的惰性气体为氮气或者氩气。
4.根据权利要求2所述的含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物的合成方法， 其特征在于所述的溶解含氮官能团取代烷氧基配体的有机溶剂为四氢呋喃或甲苯。
5.根据权利要求2所述的含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物的方法，其特征在于所述无水有机低极性萃取溶剂为甲苯、正己烷、环己烷、苯或正戊烷。
6.根据权利要求2所述的含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物的方法，其特征在于步骤(1)中所述的含氮官能团取代烷氧基配体为式(II)表达的醇胺化合物。
7.含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物作为ALD前驱体制备高K材料前驱体的应用。
全文摘要
含氮官能团取代烷氧基稀土金属镧和钆配合物，用下式表示含氮官能团取代烷氧基稀土镧和钆配合物应用在原子层沉积技术上，具有足够的挥发性，合适的热稳定性，足够的反应活性，底物的匹配性并且价格合适、容易制备、低毒性等优点。
文档编号C07F5/00GK102432631SQ201110265488
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者冯猛, 方江涛, 汤清云, 沈克成, 沈应中, 王玉龙, 陶弦 申请人:南京航空航天大学