[发明专利]具有脒衍生物配体的新型锗络合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有脒衍生物配体的新型锗络合物及其制备方法，更优选地，涉及作为前体用于制备锗薄膜或含锗化合物薄膜的不对称锗络合物的方法。

背景技术

在通过薄膜沉积，尤其是化学气相沉积和原子层沉积制备薄膜过程中，在低温下易于沉积的高纯度前体是半导体加工工艺和各种其它领域所需的理想薄膜沉积所必须的。特别地，锗前体用于硅-锗太阳能电池、光学涂层等。目前，它们用于各种领域，包括作为第二代半导体器件的GeSbTe(GST)薄膜的制造领域。

通常，锗烷(GeH₄)作为锗前体用于制备锗薄膜或含锗化合物薄膜。在标准条件下，锗烷是有毒气体，并且难以操作。因此，需要有加工用的安全设备。此外由于化学气相沉积(CVD)需要约500℃或更高的沉积温度，因此它在要求低温的半导体加工中的应用受到限制。对于其它的有机金属锗前体，报道了具有烷基(R)、烷氧基(OR)或环戊二烯基(Cp)的前体。然而，由于配体引起的高位阻，这些前体在室温下呈固态，或易于在沉积过程中参与薄膜污染(Veprek，S.，Glatz，F.；Knowitschny，R.J.Non-Cryst.Solids 1991，137和138，779；Seigi Suh和David M.Hoffman，Inorg.Chem.1996，35，6164-6169；Henry Gerung，Scott D.Bunge，Timothy J.Boyle，C.Jeffrey Brinkerab和Sang M.Han，Chem Commun.，2005 1914-1916)。

美国专利申请No.2003/0111013(Oosterlaken等人)公开了使用单、二、三或四氯锗烷沉积薄膜制备用的硅锗层的方法。然而，由于它们在低温下会分解，这些化合物不适于锗的沉积。

韩国专利申请No.2007-0042805(Chang-kyun Kim等人)公开了一种用氨基醇盐配体制备锗(II)络合物的方法。该化合物为液体原料，在约236℃下分解。

目前，已有关于GST薄膜和用于制造相变随机访问存储器(PRAM)相关前体的专利和研究。PCT/US2007/063830(Hunks等人)公开了使用具有烷基氨基配体的锗前体沉积GST薄膜的方法，以及韩国专利申请No.2004/0112906(Beom-seok Seo等人)公开了使用具有甲硅烷基氨基配体的锗(IV)前体沉积GST薄膜的方法。

发明内容

技术问题

为了解决与前述锗络合物有关的问题，本发明的发明人开发出了一种具有脒衍生物配体的新型不对称锗前体，该锗前体具有改良的热稳定性并可在低温下沉积。

本发明的目的在于提供一种具有脒衍生物配体的新型不对称锗络合物及其制备方法。本发明的另一个目的在于提供使用可在低于300℃的低温下沉积的新型锗络合物制备锗薄膜的方法。

技术方案

本发明涉及化学式1表示的锗络合物。

[化学式1]

在化学式1中，Y¹和Y²独立地选自R³、NR⁴R⁵或OR⁶，且R¹至R⁶独立地表示(C₁-C₇)烷基。

本发明的锗络合物热稳定、易挥发，并且不含有卤素组分。因此，其可作为前体用于通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)或原子层沉积(ALD)制备高质量的锗薄膜或含锗化合物薄膜。

本发明中，Y¹和Y²可独立地选自-N(CH₃)₂、-N(CH₃)(CH₂CH₃)、-CH₃或-C(CH₃)₃，且R¹至R²可独立地表示甲基、乙基、丙基或叔丁基。Y¹和Y²可为相同的配体，但更优选Y¹和Y²可为不同的配体。

更具体地，化学式1表示的锗络合物可选自下述结构：