[发明专利]一种有机镧前驱体La(iPr2

说明书

本发明公开一种有机镧前驱体La(iPr₂‑FMD)₃的制备方法，通过N,N'‑二异丙基甲脒、ML和LaCl₃·xTHF反应制备La(iPr₂‑FMD)₃，ML为金属氢化物或氨基金属，M为金属钠或钾，L为H、NH₂或N(SiMe₃)₂，LaCl₃·xTHF中x值为0.7‑1.5。本发明通过使用N,N'‑二异丙基甲脒钠盐或钾盐，可以与LaCl₃·xTHF反应制得La(iPr₂‑FMD)₃，升华提纯时，由于N,N'‑二异丙基甲脒钠盐或钾盐的蒸气压比锂盐低，可较易实现与产品La(iPr₂‑FMD)₃的分离，提高了产品的纯度，产率也比使用锂盐时更高。

技术领域

本发明涉及半导体材料领域，具体的是一种有机镧前驱体La(iPr₂-FMD)₃的制备方法。

背景技术

镧是一种金属稀土元素，其化学性质活泼，在空气中易氧化。氧化镧(La₂O₃)是镧的氧化物，被广泛应用于半导体工艺中，由于它的介电常数高(六方相La₂O₃的介电常数为27)、带隙宽(～5.5eV)，因此可以单独用于栅极氧化物薄膜，也可与HfO₂、Y₂O₃掺杂形成DRAM内存芯片中的高介电常数(high-k)层。同时La₂O₃也被用于HfO₂栅极氧化物薄膜层的覆盖层，La/La₂O₃作为锗(Ge)的钝化层。La₂O₃在很宽的波长范围内都是“透明”的，也是一个好的光学薄膜。

为沉积高质量的La₂O₃薄膜，La前驱体材料已被人们广泛研究，常规的La前驱体包括：La(thd)₃，La(Cp)₃，La(ⁱPrCp)₃和La[N(SiMe₃)₂]₃。其中：La(thd)₃的沉积速率低，只有0.36A/cycle；La(Cp)₃和La(ⁱPrCp)₃的热稳定性差，不适用于250℃以上的薄膜沉积，且薄膜中常有碳残留；La[N(SiMe₃)₂]₃没有稳定的ALD饱和曲线，薄膜中有Si残留。因此，热稳定性高、蒸气压高的La前驱体材料：La(ⁱPr₂-MeAMD)₃、La(ⁱPr₂-FMD)₃和(RCp)₂La(ⁱPr₂-MeAMD)逐渐替代了常规的La前驱体。

在制备La前驱体La(ⁱPr₂-MeAMD)₃、La(ⁱPr₂-FMD)₃和(RCp)₂La(ⁱPr₂-MeAMD)的过程中，由于金属La的空间特性以及其非常容易与氧结合的能力，导致LaCl₃极易全部或部分水解，生成稳定性很高的La-O键，无法进一步形成配位键。因此，制备上述分子时，不能简单地使用LaCl₃，而一般会使用四氢呋喃配位的LaCl₃·xTHF。