专利名称:四苄基类铪及其合成方法和应用的制作方法
技术领域:
本发明涉及化学领域中的一种金属有机配合物,尤其涉及一种四苄基类铪及其合成方 法和应用。
背景技术:
英特尔45纳米高K半导体制程技术全称为英特尔45纳米高K金属栅硅制程技术。该 技术突破性的采用金属铪制作具有高K特性的栅极绝缘层,是半导体行业近40年来的重要 创新。通过使用包括高K门电介质和金属栅极在内的新材料组合,英特尔45纳米技术 成为整个行业在减少晶体管电流泄漏(对芯片制造商而言,随着晶体管体积越来越小,这个 问题将日益突出)征途中的一个重要里程碑。这一晶体管技术的新突破将推动着英特尔在台式机、笔记本电脑及服务器的处理 器速度方面不断开创新高。它还将确保摩尔定律(一项高科技行业公理,指出晶体管数量每 两年就会增加一倍,从而实现在成本不断降低的同时带来更高性能、更多功能)在未来十年 内继续发挥效力。高K材料基于一种名为铪的元素,而不是以往的二氧化硅;而晶体管栅极则由两 种金属元素组成,取代了硅。多数晶体管和芯片仍基于先进的英特尔硅制程技术制造。新 的方案中结合了所有这些新材料,是英特尔提升处理器性能的独特手段。另外,由于高k材料的功函数通常与传统的多晶硅栅材料不匹配,所以必须 用金属栅电极来替代,因此高k及金属栅材料的组合,己成为45纳米制程新的CMOS结构的 分水岭。英特尔公司此次在全球首次推出45纳米高k金属栅结构的处理器芯片其意义十 分深远。首先显示英特尔公司的非凡勇气,可以比喻为”第一个敢吃磅蟹的人”,因为由此 可能直接打开通向32纳米及22纳米的通路,扫清工艺技术中的一大障碍。研制四苄基类铪化合物主要是针对以上高K前驱体的用途而进行的。目前报道 的合成方法主要有两种第一种是用苄基氯化镁和四氯化铪在_78°C反应而制得。反应需 要在温度很低的条件下进行,给操作带来了一定的麻烦。而且反应时间较长,降低了反应的 效率。另一种主要是采用混和溶剂进行反应,反应后处理需要用热的正庚烷,这些都给反应 带来了一定的麻烦。所以关于苄基铪的合成,需要进一步的改善。
发明内容
发明目的本发明提供一种四苄基类铪化合物及其合成方法和应用,四苄基类铪可用 于高k材料的前驱体材料。该方法是将稍稍过量四氯化铪加入到苄氯的格式试剂中进行反 应,首先保证了反应可以完全进行,从而提高生成的四苄基铪的产率,而且给后处理带来方 便。同时反应用苄氯进行反应,降低了反应的成本。
技术方案四苄基类铪,其结构为=L4Hf,其中L是苄基及其衍生物,其结构通式如 下
其中,R是氢、烷基或卤素。制备四苄基类铪的方法,制备步骤为首先由镁和苄氯在乙醚中,制得苄基氯化镁 的乙醚溶液;然后将其冷却到一 40度,氮气气氛下,按照和格式试剂摩尔比为1.05:1的比 例向上述格式试剂溶液中分批加入HfCl4的固体,得到的混合物,在避光处反应,自然升温 至室温,真空下除去挥发物,加入二氯甲烷,搅拌,过滤,得到的滤液经浓缩得到四苄基铪产 物。
权利要求
1.四苄基类铪,其结构为=L4Hf,其中L是苄基及其衍生物,其结构通式如下
2.制备权利要求1所述四苄基类铪的方法,其特征在于制备步骤为首先由镁和苄氯 在乙醚中,制得苄基氯化镁的乙醚溶液;然后将其冷却到一 40度,氮气气氛下,按照和格式 试剂摩尔比为1.05:1的比例向上述格式试剂溶液中分批加入HfCl4的固体,得到的混合 物,在避光处反应,自然升温至室温,真空下除去挥发物,加入二氯甲烷,搅拌,过滤,得到的 滤液经浓缩得到四苄基铪产物。
3.权利要求1所述四苄基类铪作为前驱体用于高K材料的制备。
全文摘要
四苄基类铪及其合成方法和应用,其结构通式如下其中,R是氢、烷基或卤素。四苄基类铪可用于高k材料的前驱体材料。
文档编号H01L29/51GK102093401SQ201010598838
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者曹季, 梅海波, 潘毅 申请人:南京大学