[发明专利]易制备的可用做微电子材料的吡唑基Ge(Ⅱ)化合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种易制备的可用做微电子材料的吡唑基Ge(Ⅱ)化合物，属于微电子材料技术领域。

背景技术

随着信息科技的快速发展，微电子器件如存储器的性能也不断向着低压、低功耗、高速、高密度发展，随之，器件的制作工艺技术也发生了变革。

全球各大半导体公司都投入巨大力量到相关技术的研发中。随着工艺节点的推进，器件结构由平板型转变为具有更低功耗的纳米限定孔型，器件尺寸的不断缩小以及器件结构深宽比的不断加大使得材料的填充面临巨大的困难。研究结果显示，当孔的尺寸小于60nm，深宽比大于1:1时，物理气相沉积(PVD)技术已经不能满足要求(该方法在沟槽开口处沉积相变材料较快，而沟槽底部较慢，会导致沟槽底部的阶梯覆盖率不佳而造成器件失效)，化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)技术成为了新的器件制作技术。

在CVD/ALD工艺技术中，前质体的性质至关重要，它要求前质体具有适当的热稳定性和较高的挥发性的同时，还应当有制备简单，运输和储存容易等特点以利于生产和使用。为此，一些发明专利相继公开。就锗前质体而言，专利CN101497999A公开了氨基Ge(IV)前质体，CN101093873A公开了烷基Ge(IV)前质体，此类前质体为四价锗化合物。专利CN101495672B、CN102912314A、CN101473382A公开了系类氨基Ge(IV)前质体和脒基Ge(II)等前质体，CN101192650A公开了系列环金属Ge(II)前质体。在已经公开的专利中，二价锗前质体在挥发性和成膜性能方面优于四价锗前质体，但二价锗前质体有低热稳定性、合成困难等不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种易制备的可用做微电子材料的吡唑基Ge(Ⅱ)化合物，合成方法简便、合成条件温和，在甲苯、乙醚、二氯甲烷、四氢呋喃等有机溶剂中有较好的溶解性，有良好的挥发性和热稳定性，具有良好的成膜性能。

按照本发明提供的技术方案，所述具有通式(Ⅰ)的吡唑基Ge(Ⅱ)化合物：

其中，R¹、R²、R³选自氢原子、C₁～C₆烷基、C₂～C₅链烯基、C₃～C₁₀环烷基、C₆～C₁₀芳基或—Si(R⁴)₃，R⁴为C₁～C₆烷基。

进一步的，所述R¹，R²，R³相同或不相同。

所述易制备的可用做微电子材料的吡唑基Ge(Ⅱ)化合物的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)将吡唑或其衍生物溶解在反应溶剂中，吡唑或其衍生物与反应溶剂的质量比为1:10～1:20，在-78～0℃保持搅拌的条件下加入烷基锂溶液中，吡唑或其衍生物与烷基锂的摩尔比为1:1～1.2，烷基锂溶液的浓度为1.0～1.6M，搅拌速度为800～2000转/分钟；恢复到室温后继续搅拌反应0.5～3小时，得到反应混合物；所述反应溶剂为正己烷、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃或乙醚；

(2)将步骤(1)得到的反应混合物过滤，收集滤渣，得到锂盐固体，将锂盐固体与甲苯混合，锂盐固体与甲苯的质量比为1:10～20，得到锂盐的甲苯溶液；

(3)在-78～0℃按照锂盐与二氯化锗摩尔比2:1～1.1，将锂盐的甲苯溶液滴加到二氯化锗的甲苯溶液中，缓慢升温至室温，在室温下继续搅拌反应2～6小时；

(4)将步骤(3)得到的反应混合物进行过滤，所得滤渣在己烷、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃或乙醚中进行低温结晶，得到所述的吡唑基Ge(Ⅱ)化合物。

进一步的，所述烷基锂溶液为甲基锂、正丁基锂、叔丁基锂的乙醚或者正己烷溶液。

进一步的，所述步骤(3)中，二氯化锗的质量百分浓度为10～20％。

进一步的，所述步骤(3)中，升温速度为0.5～1℃/分钟。

进一步的，所述步骤(3)得到的反应混合物进行过滤，将滤液浓缩后，再进行低温结晶，得到所述的吡唑基Ge(Ⅱ)化合物；所述滤液浓缩的条件为：在20～50℃加压浓缩，压力为0.05～0.15MPa。

进一步的，通过化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)工艺，制备金属或金属合金薄膜。