專利名稱:有機(jī)金屬化合物及其作為形成金屬或金屬衍生物薄膜和粉末前體的用途的制作方法
背景技術(shù):
本發(fā)明涉及VIIb,VIII,IX,和X族金屬,包括錳,锝,錸,鐵,鈷,鎳,釕,銠,鈀,鋨,銥和鉑的有機(jī)金屬化合物以及它們在基質(zhì)上沉積金屬或金屬衍生物或得到粉末狀金屬或金屬衍生物的化學(xué)蒸氣沉積法(CVD)中的用途。在優(yōu)選方面,本發(fā)明更特別地涉及特別適于金屬或衍生物高純度沉淀的源自VIIb,VIII,IX,和X族金屬的有機(jī)金屬前體化合物(organometallic precursor compounds),例如,利用CVD技術(shù)的金屬硅化物。
在電子學(xué)領(lǐng)域特別是集成電路和微電子制造領(lǐng)域,源自VIIb,VIII,IX,和X族金屬的金屬硅化物為有吸引力的化合物。隨著裝置縮小的進(jìn)程,由于其良好的熱和化學(xué)穩(wěn)定性,低阻抗,寬的加工范圍及其對允許金屬硅化物在硅上外延增長的硅晶體點(diǎn)陣小的晶格失配,人們對金屬硅化物的興趣正在增加。此外,有選擇地沉積在硅基片上的源自VIIb,VIII,IX,和X族金屬的金屬薄膜可被制造形成自動整平的外延金屬模型,其表面原子級水平環(huán)繞硅平接。
與其他沉積方法如等離子體汽相淀積(PVD)方法像噴射,電子束蒸發(fā),分子束外延,和離子束注入相比,CVD是特別有用的沉積金屬和金屬硅化物薄膜技術(shù)。CVD還可以用來提供生產(chǎn)電子器件設(shè)計(jì)的靈活性,包括減少提供所需產(chǎn)品的加工階段的數(shù)目的潛力。
迄今為止,由于缺乏適當(dāng)?shù)那绑w化合物,許多金屬的CVD不能進(jìn)行。例如,常規(guī)的鈷有機(jī)金屬CVD前體,如Co(C5H7O2)2,Co(C5H7O2)3,Co2(CO)8,Co(C5H5)2,Co(C5H5)(CO)2和Co(CO)3(NO)已經(jīng)證明不具有滿意的性質(zhì)用于形成設(shè)備品質(zhì)鈷硅化物薄膜。Co(C5H7O2)2和Co(C5H7O2)3蒸氣壓低,因此需要高溫以產(chǎn)生足夠氣流支持CVD。Co2(CO)8極易揮發(fā),不加入還原劑即可產(chǎn)生鈷金屬鍍層,但是它對熱太不穩(wěn)定以致不能成為實(shí)際的CVD前體,在存儲期間,甚至在真空或惰性氣體氣氛下,產(chǎn)生競爭副反應(yīng)并且分解。Co(C5H5)2和C(C5H5)(CO)2可用來沉積鈷薄膜,但是甚至當(dāng)H2用作還原劑時,該薄膜也存在嚴(yán)重的碳和氧污染問題。同樣,當(dāng)在低于350℃或用低于500標(biāo)準(zhǔn)立方公分(sccm)的氫氣流沉積時,Co(CO)3(NO)在制備出的鈷和鈷硅化物層中存在無法接受的碳和氧污染問題?;赩IIb,VIII,IX,和X族其他金屬的有機(jī)金屬前體具有相似的缺點(diǎn)。
因此工業(yè)界仍需要適于可以產(chǎn)生高純度,設(shè)備-等級金屬和/或金屬衍生物如金屬硅化物薄膜的CVD的源自VIIb,VIII,IX,和X族金屬的前體化合物。本發(fā)明提供能很好地適合上述用途的有機(jī)金屬化合物。
發(fā)明概要本發(fā)明的一個目的是提供適用于如VIIb,VIII,IX,和X族金屬化學(xué)淀積的有機(jī)金屬前體化合物。一個目的是提供優(yōu)選的具有比較高的蒸氣壓和良好的熱穩(wěn)定性以致于蒸發(fā)時基本不分解的VIIb,VIII,IX,和X族金屬的有機(jī)金屬化合物。本發(fā)明一個具體方案的目的是提供優(yōu)選的適用于化學(xué)氣相淀積工藝,借此可以形成高純金屬或金屬衍生物,例如,金屬硅化物的缺乏金屬-碳鍵的有機(jī)金屬化合物。
本發(fā)明另一方面的一個目的是提供新的具有比較高的蒸氣壓和良好的熱穩(wěn)定性以使得可蒸發(fā)但基本不分解的有機(jī)金屬化合物。
本發(fā)明再一方面的一個目的是提供在許多基質(zhì),包括硅和砷化鎵(GaAs)上沉積源自VIIb,VIII,IX,和X族金屬的金屬或金屬衍生物薄膜,以及形成粉末形式的金屬和金屬衍生物的化學(xué)淀積方法。本發(fā)明該方面的目的是提供優(yōu)選的產(chǎn)生特別避免了碳和/或氧污染的膜的金屬和金屬衍生物如,金屬硅高純度膜的方法。本發(fā)明該方面另外的目的是提供優(yōu)選的可用于制造基于VIIb,VIII,IX,和X族金屬或該金屬的衍生物,例如金屬硅化物或金屬氧化物的設(shè)備品質(zhì)(device-quality)的薄膜的CVD方法。
這些及其他目的通過本發(fā)明有機(jī)金屬亞磷酸酯(organometallicphosphite compound)和膦化合物及其在沉積方法中的使用而實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的一個方面中,通過用具有通式I的以及含VIIb,VIII,IX或X族金屬的有機(jī)金屬化合物接觸基質(zhì)表面,通過金屬或含金屬材料在基質(zhì)上的化學(xué)淀積,提供金屬和金屬衍生物膜如,硅化物膜,
(R1)mM(PR23)xI其中M是選自VIIb,VIII,IX或X族的金屬,其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1;x是5以及m+x是6;(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;(c)當(dāng)M是鈷,銠或銥時,m是1,2,3或4以及x是2,3或4以及m+x是4,5,6,7或8;以及(d)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3或4以及m+x是2,3,4,5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中當(dāng)M是鈷,銠或銥并且一個R1選自N2時,m是2并且第二個R1是氫或氘。在CVD處理中,本發(fā)明該具體方案的優(yōu)選的有機(jī)金屬化合物是揮發(fā)性的并且具有良好的熱穩(wěn)定性,它們可以在基本不分解的情況下蒸發(fā)。
本發(fā)明的一個方面中,通過將蒸氣或液體分散于介質(zhì)中的有機(jī)金屬前體的化學(xué)分解提供含金屬和/或金屬衍生物的粉末,該蒸氣或液體含式(R1)mM(PR23)x有機(jī)金屬化合物,其中M是選自VIIb,VIII,IX或X族的金屬,其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1;x是5以及m+x是6;(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;(c)當(dāng)M是鈷,銠或銥時,m是1,2,3或4,x是2,3或4以及m+x是4,5,6,7或8;以及(d)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3或4以及m+x是2,3,4,5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4是氫或氘;以及其中當(dāng)M是鈷,銠或銥并且一個R1選自N2時,m是2并且第二個R1是氫或氘。在CVD處理中,本發(fā)明該具體方案的優(yōu)選的有機(jī)金屬化合物是揮發(fā)性的并且具有良好的熱穩(wěn)定性,它們可以在基本不分解的情況下蒸發(fā)。
“有機(jī)金屬”表示具有至少一個金屬原子和至少一個有機(jī)部分的化合物。本申請使用的“有機(jī)部分”,表示與分子的其余部分鍵合的分子的一部分,并且至少包括一個碳原子。
優(yōu)選方案包括,但是不局限于,在集成電路設(shè)備工件上沉積金屬膜。
由金屬衍生物,例如,金屬硅化物,組成的薄膜可以通過在基質(zhì)上沉積后熱處理該金屬薄膜形成,或者,通過用本發(fā)明金屬化合物和一種或多種硅化學(xué)蒸氣沉積法前體化合物的混合物進(jìn)行化學(xué)蒸氣沉積法形成。上述的金屬和/或金屬硅化物薄膜可以在集成電路工件上有選擇地沉積,從而在該工件上提供電子導(dǎo)電觸點(diǎn)。
在本發(fā)明的優(yōu)選方案中a.)R1是氫或氘,或,
b.)m是0。
有利地,這些優(yōu)選方案的金屬氫化物缺乏金屬-碳鍵。
在另一個優(yōu)選方案中提供式I新的有機(jī)金屬亞磷酸酯和膦化合物,其中R2基團(tuán)并非是完全一樣的基團(tuán)。在另一個優(yōu)選方案中,當(dāng)R2為烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基時,至少一個R2基團(tuán)含,例如,硅原子,但是沒有限制。
在本發(fā)明的另一個方面,提供一種化學(xué)沉積方法,用于在基質(zhì)上沉積金屬、金屬氧化物和/或金屬硅化物薄膜,通過將該基質(zhì)表面與至少一種本發(fā)明金屬前體化合物接觸,該表面被加熱至該金屬化合物反應(yīng)產(chǎn)生薄膜的溫度或更高溫度。在該方面的具體方案中,該表面被加熱至有機(jī)金屬化合物熱分解的溫度或更高。在另一個具體方案中,該表面使該有機(jī)金屬化合物的分解反應(yīng)容易在該有機(jī)金屬化合物熱分解溫度以下的溫度進(jìn)行。。
本發(fā)明金屬前體化合物同時可以適應(yīng)液態(tài)化學(xué)淀積方法以及任何已知的CVD方法,某個應(yīng)用的條件取決于使用的前體化合物,被涂敷的基質(zhì),和所需的金屬膜的厚度。對于本發(fā)明金屬化合物在液相傳送,純的或與該化合物和基質(zhì)相容的溶劑中的液態(tài)金屬前體化合物可以被傳送到基質(zhì)表面。固體金屬前體化合物可以在同樣地相容的溶劑中被傳送。任何已知的液施方法可以被采用于上述金屬化合物,包括霧化及其他液體噴霧技術(shù)。
在CVD方法中,惰性載氣和/或還原劑,例如氫,不過沒有限制,可以選擇性地與本發(fā)明金屬化合物被用于CVD方法中。在優(yōu)選方案中,可以產(chǎn)生設(shè)備等級金屬或金屬硅化物薄膜。
噴霧熱解和如上所述的技術(shù)還可以在無基質(zhì)的情況下使用,在足夠高的溫度下,將前體化合物傳送于介質(zhì)如氮,形成粉末形式的金屬或金屬衍生物。如同沉積在基質(zhì)上的薄膜,這樣產(chǎn)生的金屬粉末適合于高純度的用途。
本發(fā)明相關(guān)的目的和優(yōu)點(diǎn)用下列優(yōu)選方案的詳細(xì)說明闡明。
附圖的簡要描述
圖1是其上具有金屬薄膜或其上具有由金屬衍生物諸如,金屬硅化物衍生的薄膜的基質(zhì)的截面示意圖。
圖2和3是概括集成電路工件在不同加工階段的截面示意圖。
優(yōu)選方案的描述為了促進(jìn)對本發(fā)明原則的理解,現(xiàn)在提及具體的優(yōu)選方案,并且使用專用語言公開本發(fā)明。然而,顯然這不是對本發(fā)明范圍的限制。在公開的發(fā)明中的任何改變和改進(jìn),以及其中說明的本發(fā)明原則的更進(jìn)一步的應(yīng)用,對于與本發(fā)明相關(guān)的領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,通常是可以預(yù)期的。
典型的CVD方法涉及在其中氣氛可以被控制的反應(yīng)室中放置要涂敷的基質(zhì)以及引入包括一種或多種氣化的前體化合物以及任選存在的惰性載氣和/或共同反應(yīng)劑,如氣化的還原劑的氣流。典型地,至少一部分基質(zhì)的表面被加熱,大多數(shù)情況下至少加熱至前體化合物熱分解溫度,因此與表面和/或共同反應(yīng)劑接觸的前體化合物分解,在基質(zhì)表面上沉積物質(zhì)。理論上,當(dāng)前體化合物分解時,僅僅所需的物質(zhì)沉積,其余的分解產(chǎn)物保持在氣態(tài)并且從反應(yīng)室中被抽空或排出。在某些優(yōu)選的CVD方法中,表面催化或它的反面促進(jìn)分解反應(yīng),允許反應(yīng)在低于前體化合物熱分解的溫度下在基質(zhì)表面發(fā)生。許多CVD方法使用有機(jī)金屬前體化合物,在加熱的基質(zhì)表面熱或催化分解,沉積金屬或含金屬的物質(zhì),釋出有機(jī)部分作為蒸氣從反應(yīng)室排出。CVD方法包括常規(guī)的CVD方法,及其他利用化學(xué)蒸氣如,等離子體輔助的CVD沉積方法以及原子層沉積方法。
在合乎需要的CVD方法中,最好是CVD前體化合物具有足夠的揮發(fā)性可以產(chǎn)生足夠的蒸氣壓支持具有實(shí)用沉積速率的CVD。同時,前體在產(chǎn)生需要的蒸氣壓的溫度下最好是熱穩(wěn)定的。同樣地,化合物應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性,不至于在接觸基質(zhì)之前過早地分解,以便在所需的基質(zhì)表面上產(chǎn)生最大化的產(chǎn)品金屬沉積以及最小化的污染物。最后,為了這些合乎需要的方法,有機(jī)分解產(chǎn)物最好保持在氣態(tài)中,不與基質(zhì)或金屬覆蓋的表面反應(yīng)以便避免涂敷污染。
在本發(fā)明一個具體方案中提供VIIb,VIII,IX,和X族金屬的有機(jī)金屬化合物在所需的基質(zhì)上沉積金屬膜的用途,其中化合物在CVD方法中是揮發(fā)性的并且具有良好的熱穩(wěn)定性。優(yōu)選的本發(fā)明有機(jī)金屬化合物能很好地適合用于CVD方法,它們具有足夠高的蒸氣壓支持CVD的實(shí)用的沉積速率,并且具有足夠的熱穩(wěn)定性,蒸發(fā)時無明顯程度的分解。
同樣地,優(yōu)選的本發(fā)明有機(jī)金屬化合物分解以致于金屬沉積并且其余的分解產(chǎn)物保持在氣態(tài)中,這樣有利于通過從反應(yīng)室中排出或抽空它們從而容易地將其從反應(yīng)室中除去。
顯然,本發(fā)明有機(jī)金屬化合物的前體雖然能很好地適合用作CVD方法的前體化合物但它們也可有利地用來在許多固體表面上進(jìn)行液相金屬化學(xué)淀積。那些在反應(yīng)條件下是液體的有機(jī)金屬化合物可以通過任何已知的技術(shù)傳送到基質(zhì)表面,例如純的,在適當(dāng)?shù)娜軇┲械?,但是沒有限制,霧化及其他噴霧技術(shù),包括但不限于電子噴霧,以及,以及在液浴中浸漬基質(zhì)。那些在反應(yīng)條件下是固體的有機(jī)金屬化合物可以在適當(dāng)?shù)娜軇┲袀魉偷交|(zhì)表面。利用標(biāo)準(zhǔn)的CVD方法或任何用來制備薄膜的分散方法可以制備粉末狀金屬和/或金屬衍生物。
當(dāng)優(yōu)選的本發(fā)明有機(jī)金屬化合物用于CVD方法產(chǎn)生金屬膜時,不需要還原劑或載氣。然而,如果需要,還原劑,例如氫,但是沒有限制,可以作為共同反應(yīng)劑用于本發(fā)明金屬前體化合物的CVD方法中。
在本發(fā)明其他具體方案中,其他共同反應(yīng)劑,例如,但是沒有限制,硅烷或乙硅烷,可以任選地被用于與本發(fā)明有機(jī)金屬化合物在基質(zhì)表面共同沉積金屬及其他物質(zhì),或含金屬化合物,例如,但是沒有限制,金屬硅化物。在上述方法中,蒸氣組分可以被合并以提供一種混合進(jìn)料,借此這些組分同時或順序相互反應(yīng),引起金屬或含金屬化合物在基質(zhì)表面沉積,同時有機(jī)的分解副產(chǎn)物保持在氣態(tài)中并且被從反應(yīng)室中抽出。
在涉及CVD方法的本發(fā)明具體方案中,優(yōu)選的有機(jī)金屬化合物是比較容易揮發(fā)的,它們具有足夠支持CVD方法的蒸氣壓。特別優(yōu)選的化合物在室溫下是液體。在另一個具體方案中,優(yōu)選的化合物可以低于其熱分解溫度的溫度下被蒸餾或升華,或者在周圍氣壓或者在真空下。特別優(yōu)選的化合物是可在等于或低于約200℃的溫度以及約0.05mmHg,更優(yōu)選,等于或低于150℃以及0.05mmHg下蒸餾或升華。
同樣地,在涉及CVD方法的本發(fā)明具體方案中,有機(jī)金屬化合物的熱分解或催化分解溫度的高端決定于基質(zhì)的熱穩(wěn)定性;該分解溫度,或基質(zhì)表面催化分解化合物的溫度,優(yōu)選地低于基質(zhì)熔化,分解或者產(chǎn)生不利效果的溫度。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知或可通過標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)容易地確定這些溫度。本發(fā)明優(yōu)選的有機(jī)金屬化合物的熱分解溫度顯著地高于可使化合物產(chǎn)生足夠蒸氣壓支持CVD的溫度,但是低于使基質(zhì)發(fā)生破壞的溫度。優(yōu)選的熱分解溫度在約100℃到約700℃之間,更優(yōu)選在約130℃到約400℃之間。
優(yōu)選的本發(fā)明有機(jī)金屬化合物的前體化合物為式I化合物,(R1)mM(PR23)xI其中(1)M是選自錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,鎳,鈀,和鉑的金屬;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán),各R2獨(dú)立地選自芳烷基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1,x是5以及m+x是6,以及其中上述的R2不完全一樣;(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;;以及其中上述的R2不完全一樣;以及(c)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3或4以及m+x是2,3,4,5或6,以及其中上述的R2基團(tuán)不完全一樣;(2)M是選自銠和銥的金屬;m是1,3或4;x是2,3或4;以及m+x是4,5,6,7或8;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中上述的R2不完全一樣;或者(3)M是鈷;m是1,2,或3;x是3或4;m+x是5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中當(dāng)R1選自N2時,m是2并且第二個R1是氫或氘。以及其中上述的R2不完全一樣。
R1和R2的大小和支化度可以影響有機(jī)金屬化合物的揮發(fā)性和它的熱分解特征,包括有機(jī)分解副產(chǎn)物的揮發(fā)性。變換R1和R2的選擇可以衍生在給定的溫度下具有所需的蒸氣壓的前體化合物。優(yōu)選的烷基和烷氧基是C1-C6支鏈或無支鏈的烷基和烷氧基。本申請使用的芳基表示包括芳族6-碳環(huán)或縮合的芳族6-碳環(huán)并且環(huán)上任選具有烷基取代基的烴類基團(tuán)。優(yōu)選的芳基是6-碳環(huán),任選具有一個或兩個C1-C3烷基取代基。本申請使用的烷基,芳基或烷氧基表示含兩個不同的烷基基團(tuán),各與相同的硅原子直接鍵合的R1或R2任何不同的烴類部分,例如烷基甲硅烷基烷基。
特別優(yōu)選的式I有機(jī)金屬前體化合物,其中a.)R1是氫或氘,或,b.)m是0。
這些具體方案不含任何金屬-碳鍵。現(xiàn)在已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)消除有機(jī)金屬前體化合物中的直接金屬-碳鍵可顯著地降低金屬膜由碳和/或氧產(chǎn)生的污染的可能性。
對于那些源自其中一個R1基團(tuán)選自N2的IX族金屬的本發(fā)明有機(jī)金屬化合物的具體方案,m是2并且第二個R1基團(tuán)是氫。N2基團(tuán)的鍵合在總體上是通過與金屬原子的pi鍵合,與此相對的是一個氮原子與金屬的sigma或sp雜化鍵。
對于其中R1是式-CR32-CR32-R4基團(tuán)的本發(fā)明有機(jī)金屬化合物的具體方案,R4是氫或氘。同樣地,R1是具有可互變異構(gòu)的β-氫或β-氘的有機(jī)基團(tuán)。沒有被特別理論所束縛,這些R1基團(tuán)被認(rèn)為存在兩種互變異構(gòu)形式,一種是具有通過sp雜化鍵在α-碳與金屬鍵合的R1基團(tuán),另一種具有置換金屬原子的R4β-氫或β-氘,作為一種氫化物并且通過pi鍵與金屬原子產(chǎn)生α,β碳-碳雙鍵。人們相信上述互變異構(gòu)的碳-金屬鍵合增強(qiáng)了這些金屬化合物分解并在基質(zhì)表面沉積金屬的可能性,同時大大地降低了產(chǎn)生金屬膜的碳污染的可能性。
優(yōu)選的R2基團(tuán)是其中任一烷基為C1-C6烷基,任一芳基是苯基或C1-C3單或二取代苯基,以及任一烷氧基是C1-C6烷氧基的基團(tuán)。
同樣特別優(yōu)選的有機(jī)金屬化合物為其中至少一個R2基團(tuán)含至少一個硅原子的有機(jī)金屬化合物。優(yōu)選的含硅的R2基團(tuán)包括烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基?,F(xiàn)在已經(jīng)意外地發(fā)現(xiàn)部分上述化合物在室溫下為液體,對于CVD具有滿意的高蒸氣壓并且在CVD方法中顯示有利的熱穩(wěn)定性。
然而更優(yōu)選其中至少一個R2選自烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,或芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及其中R1為氫或氘的有機(jī)金屬化合物。
顯然本發(fā)明有機(jī)金屬化合物中的任一硅原子與四個取代基鍵合,而且優(yōu)選的化合物中與硅鍵合的取代基不為氫或氘。
適當(dāng)?shù)挠谢饘偾绑w化合物包括,但是不局限于,下列具有C-Co鍵的典型的化合物(CH3CH2)Co(P(CH3)3)3,(CH3CH2)Co[P(OCH3)3]3,(C4H9)Co[P(OCH3)3]3,(C6H5-CH2CH2)Co[P(OCH3)3]3,((CH3)3SiCH3CH2)Co[P(OCH3)3]3,((OCH3)3SiOCH3CH2)Co[P(OCH3)3]3;具有C-Co鍵的優(yōu)選的甲硅烷基亞磷酸酯化合物(C2H5)Co[(CH3O)3SiOP(OCH3)2]4,(C2H5)Co[(CH3)3Si-P(CH3)2]4,(C2H5)Co[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4;優(yōu)選的其中R1為氫以及M為鐵,釕或鋨的式I有機(jī)金屬前體化合物為H2M[P(OCH3)3]4,H2M[P(OC2H5)3]4,H2M[P(OC3H7)3]4,H2M[P(OCH(CH3)2)3]4,H2M[P(OC4H9)3]4,H2M[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]4,
H2M[P(OCH2CH(CH3)2)3]4,H2M[(C6H5)OP(OCH3)2]4,H2M[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,H2M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,H2M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,H2M[(C3H7)OP(OCH3)2]4,H2M[(CH3)3COP(OC2H5)2]4,H2M[(CH3)OP(OC2H5)2]4H2M[(C2H5)OP(OCH3)2]4,H2M[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,H2M[(C4H9)OP(OCH3)2]4,H2M[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,H2M[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,H2M[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,H2M[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4,優(yōu)選的其中m為0以及M為鐵,釕或鋨的式I有機(jī)前體化合物為M[(C6H5)OP(OCH3)2]5,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]5,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]5,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]5,M[(C3H7)OP(OCH3)2]5,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]5,M[(CH3)OP(OC2H5)2]5,M[(C2H5)OP(OCH3)2]5,M[(C4H9)OP(OCH3)2]5M[(CH3)3SiOP(OCH3)2]5,M[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]5,M[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]5,M[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]5;優(yōu)選的其中R1為氫以及M為鈷的式I有機(jī)金屬前體化合物為
HCo[P(OCH3)3]4,HCo[P(OC2H5)3]4,HCo[P(OC3H7)3]4,HCo[P(OCH(CH3)2)3]4,HCo[P(OC4H9)3]4,HCo[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]4,HCo[P(OCH2CH(CH3)2)3]4,HCo[(C6H5)OP(OCH3)2]4,HCo[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,HCo[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,HCo[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,HCo[(C3H7)OP(OCH3)2]4,HCo[(CH3)3COP(OC2H5)2]4,HCo[(CH3)OP(OC2H5)2]4HCo[(C2H5)OP(OCH3)2]4,HCo[(C4h9)OP(OC2H5)2]4,HCo[(C4H9)OP(OCH3)2]4,HCo[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,HCo[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,HCo[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,HCo[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4;優(yōu)選的其中R1為氫以及M為銠的式I有機(jī)金屬前體化合物為HRh[P(OCH3)3]4,HRh[P(OC2H5)3]4,HRh[P(OC3H7)3]4,HRh[P(OCH(CH3)2)3]4,HRh[P(OC4H9)3]4,HRh[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]4,HRh[P(OCH2CH(CH3)2)3]4,
HRh[(C6H5)OP(OCH3)2]4,HRH[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,HRh[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,HRh[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,HRh[(C3H7)OP(OCH3)2]4,HRh[(CH3)3COP(OC2H5)2]4,HRh[(CH3)OP(OC2H5)2]4HRh[(C2H5)OP(OCH3)2]4,HRh[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,HRh[(C4H9)OP(OCH3)2]4,HRh(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,HRh[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,HRh[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,HRh[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4;優(yōu)選的其中R1為氫以及M為銥的式I有機(jī)金屬前體化合物為H3Ir[P(OCH3)3]3,H3Ir[P(OC2H5)3]3,H3Ir[P(OC3H7)3]3,H3Ir[P(OCH(CH3)2)3]3,H3Ir[P(OC4H9)3]3,H3Ir[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]3,H3Ir[P(OCH2CH(CH3)2)3]3,H3Ir[(C6H5)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(C6H5)OP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]3,H3Ir[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C3H7)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(CH3)3COP(OC2H5)2]3,H3Ir[(CH3)OP(OC2H5)2]3H3Ir[(C2H5)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(C4H9)OP(OC2H5)2]3,
H3Ir[(C4H9)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(CH3)3SiOP(OCH3)2]3,H3Ir[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]3,H3Ir[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]3H5Ir[(CH3)3SiOP(OCH3)2]2,H5Ir[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]2,H5Ir[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]2,H5Ir[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]2;優(yōu)選的其中m為0以及M為鎳,鈀或鉑的式I有機(jī)金屬前體化合物為M[(C6H5)OP(OCH3)2]2,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]2,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]2,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]2,M[(C3H7)OP(OCH3)2]2,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]2,M[(CH3)OP(OC2H5)2]2,M[(C2H5)OP(OCH3)2]2,M[(C4H9)OP(OCH3)2]2,M[(C6H5)OP(OCH3)2]3,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]3,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]3,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]3,M[(C3H7)OP(OCH3)2]3,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]3,M[(CH3)OP(OC2H5)2]3,M[(C2H5)OP(OCH3)2]3,M[(C4H9)OP(OCH3)2]3;M[P(OCH3)3]4,M[P(OC2H5)3]4,M[P(OC3H7)3]4,M[P(OCH(CH3)2)3]4,
M[P(OC4H9)3]4,M[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]4,M[P(OCH2CH(CH3)2)3]4,M[(C6H5)OP(OCH3)2]4,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,M[(C3H7)OP(OCH3)2]4,M[(CH3)3COP(OC2H5)2]4,M[(CH3)OP(OC2H5)2]4M[(C2H5)OP(OCH3)2]4,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,M[(C4H9)OP(OCH3)2]4,M[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,M[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,M[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,M[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4;以及氘取代任一氫的類似物。
在本發(fā)明的另一方面,提供源自錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,鈷,銠,銥,鎳,鈀和鉑的新的金屬有機(jī)亞磷酸酯和膦。本發(fā)明該方面的新的有機(jī)金屬化合物為式I化合物,其中R2基團(tuán)不完全一樣。本發(fā)明該方面優(yōu)選的化合物為鈷化合物,其中至少一個R2基團(tuán)為烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基。本發(fā)明該方面特別優(yōu)選的化合物為其中R1為氫或氘的化合物。
這些新類有機(jī)金屬化合物可以通過制備混合的亞磷酸酯或膦,接著與金屬鹽,例如,但是沒有限制,CoCl2反應(yīng)合成。例如,混合的亞磷酸酯可以通過在質(zhì)子凈化劑的存在下在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中的三氯化磷在二或三次循環(huán)中與具有所需的R基的醇等摩爾反應(yīng)合成。一個非限制的舉例說明是在-78℃在乙醚中的PCl3與1摩爾當(dāng)量的乙醇和1摩爾當(dāng)量的二甲苯胺反應(yīng)。反應(yīng)完成后,加入2摩爾當(dāng)量的甲醇和二甲苯胺第二等分試樣,第二次反應(yīng)在室溫下完成,產(chǎn)生乙基二甲基亞磷酸酯。在合適的溶劑,如甘醇二甲醚,中的乙基二甲基亞磷酸酯可在NaBH4的存在下與CoCl2反應(yīng)產(chǎn)生HCo[C2H5OP(OCH3)2]4。然后將鈷金屬有機(jī)化合物通過本領(lǐng)域已知的方法,例如用有機(jī)溶劑萃取,分批用中性氧化鋁吸附并且洗脫,接著通過最終的蒸餾或升華步驟純化。VIIb,VIII,IX或X族金屬的相似的鹽可以使用這樣的方式制備適用于CVD用途的有機(jī)金屬化合物。
本發(fā)明有機(jī)金屬前體化合物可被用于常規(guī)的CVD裝置,使用已知的CVD技術(shù),產(chǎn)生所需的基質(zhì)上的金屬和/或金屬硅化物薄膜。使用本發(fā)明有機(jī)金屬化合物作為CVD前體產(chǎn)生的薄膜基本上無碳和氧污染。特別令人感興趣的基質(zhì)包括硅,砷化鎵(GaAs),碳化硅,四氮化三硅,鍺,以及各種多層基質(zhì),如鈦和一氮化鈦涂敷的硅和硅藍(lán)寶石(sos)(siliconon sapphire),或任何其他用于生產(chǎn)電子器件,特別是微電子的部件如集成電路的基質(zhì)結(jié)構(gòu)。其他適當(dāng)?shù)幕|(zhì)包括陶瓷表面,例如,但是沒有限制,SiO2,SiOxNy,Al2O3,TiO2,MgO,Ta2O5,和ITO(氧化銦錫),以及混合的金屬氧化物和聚合物表面。
在本發(fā)明的一個具體方案中,通過使用本發(fā)明有機(jī)金屬化合物接觸所需基質(zhì)的表面或其部分,金屬或含金屬的薄膜被沉積在該表面至少一部分上。在一個例子中,有機(jī)金屬化合物在液相中接觸基質(zhì)表面。在一個優(yōu)選方案中,有機(jī)金屬化合物被氣化,基質(zhì)表面或其部分接觸該蒸氣,化合物分解,金屬或金屬衍生物被沉積在基質(zhì)或其部分上。在一個具體方案中,該反應(yīng)包括有機(jī)金屬化合物在基質(zhì)表面的熱分解,例如但是沒有限制,當(dāng)基質(zhì)表面或其部分的溫度處于或高于有機(jī)金屬化合物熱分解溫度時,使基質(zhì)表面與氣化的本發(fā)明有機(jī)金屬化合物與基質(zhì)表面接觸。在第二具體方案中,當(dāng)基質(zhì)表面或其部分溫度低于有機(jī)金屬化合物熱分解溫度時,該反應(yīng)包括被基質(zhì)表面催化的或者使之變得容易進(jìn)行的分解反應(yīng)。
在典型的本發(fā)明CVD具體方案中,要被涂敷的基質(zhì)被凈化并且被放入CVD真空室中,然后用惰性氣體沖洗并且抽空。在試劑源室中,該前體被維持在期望的溫度下。將控制的氣態(tài)前體化合物流通過均勻給料線路從試劑源室引入CVD室,并且傳送通過基質(zhì),該過程可任選地在惰性載氣流,例如,但是沒有限制,氬,氮,氦,氙等等的幫助下進(jìn)行。該基質(zhì)被加熱至前體化合物在基質(zhì)上反應(yīng)的溫度,無論通過熱分解還是通過基質(zhì)促進(jìn)分解反應(yīng),沉積VIIb,VIII,IX或X族金屬,釋出成為氣相的其余反應(yīng)產(chǎn)物,然后將它們作為廢料排出該室。
本領(lǐng)域眾所周知,該基質(zhì)可作為整體被加熱,在全部暴露表面上產(chǎn)生金屬或含金屬物質(zhì),例如,但是沒有限制,金屬硅化物的均勻涂層。選擇性地,本領(lǐng)域也是已知的,可以將基質(zhì)表面上的特定區(qū)域加熱到所需的基質(zhì)溫度,例如使用聚焦的激光束掃描,金屬或含金屬物質(zhì)的涂敷將僅僅發(fā)生于被加熱的區(qū)域。在沉積期間或沉積后,可以通過許多本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法將得到的薄膜構(gòu)圖。
優(yōu)選的基質(zhì)溫度可以在約100℃到約700℃之間,更優(yōu)選在約120℃到約500℃之間,更優(yōu)選在約130℃到約400℃之間。有利的鈷前體進(jìn)料溫度可為約25℃到約200℃,優(yōu)選約40℃到約170℃。這些范圍為舉例方式,而非限制。最適溫度取決于使用的基質(zhì)和有機(jī)金屬前體,以及反應(yīng)條件,包括前體源室和反應(yīng)室壓力。例如,固體金屬前體化合物進(jìn)料和/或基質(zhì)溫度可以高于上述范圍,而液體前體化合物,特別是在比較高的真空下,低于上述范圍。
在給定的溫度,用給定的基質(zhì)和基質(zhì)溫度,以及任選的給定的載氣流流速和/或還原劑濃度下測定給定的化合物的沉積率之后,可以容易地計(jì)算產(chǎn)生所需厚度的膜所需的沉淀時間。例如,但是沒有限制,典型的沉淀時間為約10分鐘到約24小時,更優(yōu)選約10分鐘到約60分鐘。
在加熱基質(zhì)或開始沉積之前優(yōu)選地用非反應(yīng)性的氣體如氬,氮,氦,氙等等清洗系統(tǒng)。盡管非必需,但優(yōu)選在沉積之前抽空反應(yīng)室。在沉積期間,反應(yīng)器壓力典型地維持在部分真空,例如,但是沒有限制,當(dāng)使用載氣時,約0.1至約10mm Hg壓力。當(dāng)不使用載氣時,系統(tǒng)壓力通常較低,例如,但是沒有限制,約0.01到0.1mmHg,當(dāng)使用超高真空時,可以低到10-12到約10-6。沉積率取決于使用的全部反應(yīng)條件結(jié)合而成的整體,包括壓力和使用或未使用載氣。
當(dāng)硅為被涂敷基質(zhì)時,初始金屬膜可以任選地進(jìn)行熱處理過程,本領(lǐng)域眾所周知,轉(zhuǎn)換至少一部分金屬為金屬硅化物。在其他具體方案中,沉積金屬膜不經(jīng)處理形成相應(yīng)硅化物,代之以使用其純的形式。
選擇性地,本領(lǐng)域已知,在金屬硅化物在基質(zhì)表面直接形成的條件下,使用適當(dāng)?shù)墓枨绑w化合物諸如甲硅烷或乙硅烷,硅可以與金屬通過CVD共同沉積。硅與金屬的共同沉積可用來在非硅基質(zhì),如GaAs,以及硅表面上形成金屬硅化物薄膜。通過硅和金屬在硅基質(zhì)上的共同沉積或通過金屬在基質(zhì)上沉積接著熱處理步驟,金屬硅化物可以在聚硅氧烷基質(zhì)上形成。
同樣地,通過在CVD反應(yīng)室提供氣化的合適的前體化合物,其他化合物與金屬可以共同沉積。
在本發(fā)明另一方面,提供其中包括金屬或含金屬化合物的薄膜,該薄膜可通過本發(fā)明有機(jī)金屬化合物與欲沉積金屬或含金屬化合物的基質(zhì)表面接觸而可獲得。在本發(fā)明該方面的優(yōu)選方案中,分解包括有機(jī)金屬化合物與表面的接觸的分解,當(dāng)希望被涂敷的表面或其一部分加熱到有機(jī)金屬化合物接觸分解的溫度,無論在化合物熱分解溫度或該溫度以上時的熱分解,還是在低于該化合物熱分解溫度時的基質(zhì)表面或前體分子催化分解或其他促進(jìn)分解,例如,但是沒有限制,在CVD方法中的分解。圖1(不按比例)顯示上述的薄膜14的示意圖,其中基質(zhì)10的表面12已經(jīng)通過與本發(fā)明有機(jī)金屬化合物反應(yīng)涂有金屬或含金屬化合物13。在優(yōu)選方案中,薄膜14基本上無碳和/或氧污染。
在本發(fā)明該方面的另一具體方案中,基質(zhì)為集成電路工件。圖2和3(不按比例)舉例說明,但是沒有限制,集成電路工件20的各處理階段。圖2描述選擇性涂敷處理之前的工件20。圖3描述選擇性涂敷處理后的工件20。工件20包括具有基質(zhì)表面24的硅片基質(zhì)。工件20具有多重隔離柵場效應(yīng)晶體管(IGFETs)30a和30b,各包括由一對電介質(zhì)隔離物34和絕緣的柵墊36束縛的多晶硅柵單元32。例如,但是沒有限制,在CVD方法中,工件20與本發(fā)明有機(jī)金屬化合物反應(yīng),有機(jī)金屬物質(zhì)42,44,和46的金屬沉積在如圖3所示的工件上。通過許多本領(lǐng)域眾所周知的方法可將金屬或含金屬物質(zhì)42,44,和46有選擇地沉積在硅基質(zhì)表面24和多晶硅柵單元32表面上,或者沉積在整個工件表面的覆蓋層上,然后有選擇地除去,僅僅在硅基質(zhì)表面24和多晶硅柵單元32表面留下42,44,和46的金屬或含金屬物質(zhì)的雕出的圖案。
在一個優(yōu)選方案中,含金屬物質(zhì)42,44,和46為通過沉積后熱處理金屬薄膜,或者由金屬與硅烷,乙硅烷或者其他硅CVD前體化合物共沉積形成的金屬硅化物。
顯然,在其他具體方案中,可以包括更多或更少集成電路設(shè)備,而且選擇性地或另外地,按照本發(fā)明其他類型的集成電路設(shè)備可以包括但不限于,電阻器,電容器,雙極結(jié)晶體管,二極管,等等。同樣,含金屬化合物可被用于其他類型基質(zhì)如微型機(jī)器制造的元件。在其他具體方案中,可以選擇性地或另外地應(yīng)用不同基質(zhì)和/或IGFET組合物和除CVD以外的沉積技術(shù)。
下列為本發(fā)明特定的具體方案的實(shí)施例,用來舉例說明其原則。它們不應(yīng)被考慮為限制,它們僅僅代表公開的廣義的發(fā)明。
實(shí)施例1.金屬前體化合物的合成全部反應(yīng)和隨后的涉及有機(jī)金屬化合物試劑的處理在氬氣氛或氮?dú)夥障率褂肧chlenk型玻璃器皿和手套箱技術(shù)進(jìn)行。全部溶劑在氮?dú)夥障掠免c重新蒸餾。亞磷酸酯在氮?dú)夥障轮匦抡麴s或升華。H-NMR光譜用VarianTM U400光譜儀記錄。
C2H5OP(OCH3)2及其他混合的亞磷酸酯的合成在裝有500mL乙醚的2L圓底燒瓶中加入PCl3(0.1mole)并且冷卻到-78℃。隨著攪拌慢慢地加入二甲苯胺(0.10mole)和乙醇(0.1mole)。繼續(xù)攪拌2-3小時。將該反應(yīng)物再冷卻到-78℃并且加入二甲苯胺(0.20moles)和甲醇(0.20moles)。將反應(yīng)混合物溫?zé)嶂潦覝夭⑶覕嚢璺磻?yīng)2-3小時。過濾產(chǎn)生的白色沉淀并且在除去溶劑后進(jìn)行真空蒸餾。
用合適的醇重復(fù)該步驟產(chǎn)生下列亞磷酸酯和混合的亞磷酸酯
(C2H5O)2P(OCH3),(C2H5O)2P(OiC2H9),(CH3O)2P(OiC3H7),(CH3O)2P(OnC3H7),(CH3O)2P(OnC4H9),(CH3O)2P(OCH2C6H5),(CH3O)2P(OC6H5),P(OCH3)3,P(OC2H5)3,P(OCH(CH3)2)3,P(OC4H9)3和(CH3)3SiOP(OCH3)2從Aldrich購買。
金屬配合物的合成然后合成相應(yīng)的鈷配合物如下在氮?dú)夥障?,?0mmoles由上所述的亞磷酸酯產(chǎn)品加入30ml 2-甲氧基乙基醚(二甘醇二甲醚)中的15mmoles(2.0g)CoCl2并且攪拌。將該溶液冷卻至-78℃并且往該混合物中加入20 mmoles NaBH4(3.0g)。隨著攪拌在4小時內(nèi)將該混合物慢慢地溫?zé)嶂潦覝?,然后再攪?小時。真空除去溶劑,接著用己烷萃取。通過中性氧化鋁色譜柱用己烷洗脫己烷萃取液。
通過H-NMR鑒定鈷前體化合物產(chǎn)品。該前體在使用之前在約70-120℃和約0.02-0.50mmHg升華或蒸餾進(jìn)一步純化。對于HCo[(OCH3)P(OC2H5)2]4,溫?zé)嶂良s70℃開始升華,然而,為了增加升華速率加熱浴溫度升至120℃。
HCo[(OCH3)P(OC2H5)2]4,HCO[P(OCH3)3]4,HCo[P(OC2H5)3]4,HCo[P(OCH(CH3)2)3]4,和HCo[P(OC4H9)3]4升華時沒有顯著的殘余物。這顯示前者比后面的前體具有較高的蒸氣壓以及良好的熱穩(wěn)定性。液體HCo[(OC6H5)P(OCH3)2]4蒸餾需要較高的真空,因此使用之前不要蒸餾。
利用如上所述的一般方法可以制備并且鑒定錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,銠,銥,鎳,鈀和鉑的金屬配合物。
金屬甲硅烷基亞磷酸酯的合成在氮?dú)夥找约皵嚢柘?,?2.13mL二甲基三甲基甲硅烷基亞磷酸酯加入含2.0g CoCl2的30ml二甘醇二甲醚中。將該溶液冷卻至-78℃并且往該混合物中加入3.0g NaBH4。在4小時內(nèi)將該混合物慢慢地溫?zé)嶂潦覝?,然后再攪?小時。真空除去溶劑,接著用己烷萃取。通過中性氧化鋁色譜柱用己烷洗脫己烷萃取液。分離到一個液體產(chǎn)物,產(chǎn)率大約80%。由H-NMR鑒定,該產(chǎn)品為HCo[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4。
利用如上所述的一般方法可以制備并且分離錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,銥,鎳,鈀和鉑的金屬甲硅烷基亞磷酸酯。
實(shí)施例2.金屬前體化合物在CVD中的使用如表1概括,通過CVD,來自實(shí)施例1的鈷前體化合物用來在硅片上產(chǎn)生鈷薄膜。對于每次沉積,將硅片置于CVD裝置的反應(yīng)室,用氬氣清洗該系統(tǒng)。然后將該反應(yīng)器抽空到10-6mmHg,并且將該硅片加熱至所述的溫度。前體容器被維持在所述的溫度。沉積進(jìn)行所述的時間。在沉積期間不使用載氣時,反應(yīng)室壓力維持在0.05mmHg,使用氬或氫氣時,反應(yīng)室壓力維持在5.0mmHg。使用載氣時,壓力通常優(yōu)選0.1到10mmHg或更高。
沉積產(chǎn)生鈷薄膜。在300℃基質(zhì)溫度,0.5mmHg,并且無載氣的情況下,HCo[P(OC2H5)3]4沉積12分鐘產(chǎn)生1600-1800nm厚的鈷薄膜。
按類似方式,按照實(shí)施例1的基于錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,銠,銥,鎳,鈀,以及鉑的有機(jī)金屬前體化合物可用于在硅片上產(chǎn)生金屬膜。
表1
實(shí)施例3.具有鈷薄膜的集成電路設(shè)備有鈷覆蓋膜的集成電路設(shè)備工件按下法提供通過標(biāo)準(zhǔn)方法凈化集成電路工件并且將其放入CVD反應(yīng)器中。將反應(yīng)室抽空并且用氬回填。將試劑源室中的HCo[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4維持在50℃上。將集成電路工件加熱至150℃。在50℃以及0.2mmHg壓力下,將HCo[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4蒸氣注入反應(yīng)室30分鐘。使用純氬注入代替該蒸氣注入,從該室沖洗剩余的分解副產(chǎn)物,并且將已涂敷工件冷卻至室溫。大于1800nm厚的鈷層沉積在集成電路工件的表面上并且基本上無碳和氧污染。
按照實(shí)施例3利用本申請公開的有機(jī)金屬前體可以制備具有源自錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,銠,銥,鎳,鈀,和鉑并且無氧和碳的金屬薄膜的其他集成電路設(shè)備。
雖然本發(fā)明已在上述說明書中詳細(xì)描寫,但是這些應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的,顯然已經(jīng)公開的僅僅是優(yōu)選方案,在本發(fā)明精神范圍內(nèi)所有的變化和改進(jìn)都希望被保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種方法包括提供一種基質(zhì);和在上述基質(zhì)的表面上沉積金屬或含金屬物質(zhì);所述的沉積包括用式(R1)mM(PR23)x有機(jī)金屬化合物接觸上述基質(zhì)表面,其中M是選自VIIb,VIII,IX或X族的金屬,其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1;x是5以及m+x是6;(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;(c)當(dāng)M是鈷,銠或銥時,m是1,2,3或4以及x是2,3或4以及m+x是4,5,6,7或8;以及(d)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3或4以及m+x是2,3,4,5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中當(dāng)M是鈷并且一個R1選自N2時,m是2并且第二個R1是氫或氘。
2.權(quán)利要求1的方法,其中M是鈷。
3.權(quán)利要求1的方法,其中所述的沉積包括所述的金屬化合物在所述的基質(zhì)表面上的熱分解。
4.權(quán)利要求3的方法,其中所述的沉積為化學(xué)蒸氣沉積法。
5.權(quán)利要求1的方法,其中所述的沉積包括在低于所述的金屬化合物的熱分解溫度時所述的金屬化合物在所述的基質(zhì)表面上的表面催化分解。
6.權(quán)利要求5的方法,其中所述的沉積為化學(xué)蒸氣沉積法。
7.權(quán)利要求1的方法,其中R1是氫。
8.權(quán)利要求1的方法,其中所述的R2基團(tuán)不完全一樣。
9.權(quán)利要求8的方法,其中R1是氫。
10.權(quán)利要求1的方法,其中M為鐵,釕或鋨。
11.權(quán)利要求10的方法,其中R1為H以及R2為OR5或OR6,其中R5為低級烷基,芳基,芳烷基,或烷基甲硅烷基以及R6為低級烷基。
12.權(quán)利要求11的方法,其中該化合物選自H2M[P(OCH3)3]4,H2M[P(OC2H5)3]4,H2M[P(OC3H7)3]4,H2M[P(OCH(CH3)2)3]4,H2M[P(OC4H9)3]4,H2M[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]4,H2M[P(OCH2CH(CH3)2)3]4,H2M[(C6H5)OP(OCH3)2]4,H2M[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,H2M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,H2M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,H2M[(C3H7)OP(OCH3)2]4,H2M[(CH3)3COP(OC2H5)2]4,H2M[(C2H5)OP(OCH3)2]4,H2M[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,H2M[(C4H9)OP(OCH3)2]4,H2M[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,H2M[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,H2M[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,和H2M[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4.
13.權(quán)利要求10的方法,其中m為0以及R2為OR5或OR6,其中R5為低級烷基,芳基,芳烷基,或烷基甲硅烷基以及R6為低級烷基。
14.權(quán)利要求13的方法,其中該化合物選自M[(C6H5)OP(OCH3)2]5,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]5,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]5,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]5,M[(C3H7)OP(OCH3)2]5,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]5,M[(CH3)OP(OC2H5)2]5,M[(C2H5)OP(OCH3)2]5,and M[(C4H9)OP(OCH3)2]5,M[(CH3)3SiOP(OCH3)2]5,M[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]5,M[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]5,和M[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]5.
15.權(quán)利要求14的方法,其中M是鐵。
16.權(quán)利要求14的方法,其中M是釕。
17.權(quán)利要求14的方法,其中M是鋨。
18.權(quán)利要求1的方法,其中M為鈷,銠或銥。
19.權(quán)利要求18的方法,其中R1為H以及R2為OR5或OR6,其中R5為低級烷基,芳基,芳烷基,或烷基甲硅烷基以及R6為低級烷基。
20.權(quán)利要求19的方法,其中M為鈷以及該化合物選自HCo[P(OCH3)3]4,HCo[P(OC2H5)3]4,HCo[P(OC3H7)3]4,HCo[P(OCH(CH3)2)3]4,HCo[P(OC4H9)3]4,HCo[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]4,HCo[P(OCH2CH(CH3)2)3]4,HCo[(C6H5)OP(OCH3)2]4,HCo[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,HCo[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,HCo[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,HCo[(C3H7)OP(OCH3)2]4,HCo[(CH3)3COP(OC2H5)2]4,HCo[(CH3)OP(OC2H5)2]4HCo[(C2H5)OP(OCH3)2]4,HCo[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,HCo[(C4H9)OP(OCH3)2]4,HCo[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,HCo[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,HCo[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,和HCo[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4.
21.權(quán)利要求19的方法,其中M為銠以及該化合物選自HRh[P(OCH3)3]4,HRh[P(OC2H5)3]4,HRh[P(OC3H7)3]4,HRh[P(OCH(CH3)2)3]4,HRh[P(OC4H9)3]4,HRh[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]4,HRh[P(OCH2CH(CH3)2)3]4,HRh[(C6H5)OP(OCH3)2]4,HRh[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,HRh[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,HRh[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,HRh[(C3H7)OP(OCH3)2]4,HRh[(CH3)3COP(OC2H5)2]4,HRh[(C2H5)OP(OCH3)2]4,HRh[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,HRh[(C4H9)OP(OCH3)2]4,HRh[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,HRh[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,HRh[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,和HRh[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4.
22.權(quán)利要求19的方法,其中M為銥以及該化合物選自H3Ir[P(OCH3)3]3,H3Ir[P(OC2H5)3]3,H3Ir[P(OC3H7)3]3,H3Ir[P(OCH(CH3)2)3]3,H3Ir[P(OC4H9)3]3,H3Ir[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]3,H3Ir[P(OCH2CH(CH3)2)3]3,H3Ir[(C6H5)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(C6H5)OP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]3,H3Ir[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C3H7)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(CH3)3COP(OC2H5)2]3,H3[Ir(C2H5)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(C4H9)OP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C4H9)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(CH3)3SiOP(OCH3)2]3,H3Ir[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]3,H3Ir[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]3,H5Ir[(C6H5)OP(OC2H5)2]2,H5Ir[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]2,H5Ir[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]2,H5Ir[(C3H7)OP(OCH3)2]2,H5Ir[(C4H9)OP(OC2H5)2]2,H5Ir[CH3OP(OC2H5)2]2,H5Ir[(C2H5)OP(OCH3)2]2,H5Ir[(C4H9)OP(OCH3)2]2,H5Ir[(CH3)3SiOP(OCH3)2]2,H5Ir[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]2,H5Ir[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]2,和H5Ir[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]2.
23.權(quán)利要求1的方法,其中M為鎳,鈀或鉑。
24.權(quán)利要求23的方法,其中m為0以及R2為OR5或OR6,其中R5為低級烷基,芳烷基,或烷基甲硅烷基以及R6為低級烷基。
25.權(quán)利要求24的方法,其中該化合物選自M[P(OCH3)3]4,M[P(OC2H5)3]4,M[P(OC3H7)3]4,M[P(OCH(CH3)2)3]4,M[P(OC4H9)3]4,M[P(OCH(CH3)(CH2CH3))3]4,M[P(OCH2CH(CH3)2)3]4,M[(C6H5)OP(OCH3)2]4,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,M[(C3H7)OP(OCH3)2]4,M[(CH3)3COP(OC2H5)2]4,M[(C2H5)OP(OCH3)2]4,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,M[(C4H9)OP(OCH3)2]4,M[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,M[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,M[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,和M[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4,M[(C6H5)OP(OCH3)2]2,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]2,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]2,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]2,M[(C3H7)OP(OCH3)2]2,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]2,M[(CH3)OP(OC2H5)2]2,M[(C2H5)OP(OCH3)2]2,and M[(C4H9)OP(OCH3)2]2,M[(C6H5)OP(OCH3)2]3,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]3,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]3,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]3,M[(C3H7)OP(OCH3)2]3,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]3,M[(CH3)OP(OC2H5)2]3,M[(C2H5)OP(OCH3)2]3,和M[(C4H9)OP(OCH3)2]3.
26.權(quán)利要求25的方法,其中M是鎳。
27.權(quán)利要求25的方法,其中M是鈀。
28.權(quán)利要求25的方法,其中M是鉑。
29.權(quán)利要求4的方法,進(jìn)一步包括提供一種或多種硅化學(xué)蒸氣沉積法前體化合物與金屬化合物反應(yīng)以及提供包括金屬硅化物形式的所述含金屬的物質(zhì)。
30.權(quán)利要求29的方法,其中所述的一種或多種硅化學(xué)蒸氣沉積法前體化合物包括甲硅烷,乙硅烷,或甲硅烷和乙硅烷的混合物。
31.權(quán)利要求6的方法,進(jìn)一步包括提供一種或多種硅化學(xué)蒸氣沉積法前體化合物與金屬化合物反應(yīng)以及提供包括金屬硅化物形式的所述含金屬的物質(zhì)。
32.權(quán)利要求31的方法,其中所述的一種或多種硅化學(xué)蒸氣沉積法前體化合物包括甲硅烷,乙硅烷,或甲硅烷和乙硅烷的混合物。
33.權(quán)利要求1方法,其中基質(zhì)為集成電路設(shè)備工件形式。
34.權(quán)利要求33的方法,進(jìn)一步包括含金屬物質(zhì)有選擇地沉積.提供上述工件的導(dǎo)電觸點(diǎn)。
35.權(quán)利要求34的方法,其中所述的工件包括許多晶體管設(shè)備,以及一種或多種由來自所述沉積的金屬或含金屬物質(zhì)形成的電接觸點(diǎn)。
36.式(R1)mM(PR23)x的有機(jī)金屬化合物,其中M是選自錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,鎳,鈀,和鉑的金屬;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán),各R2獨(dú)立地選自芳烷基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1;x是5以及m+x是6;以及其中所述的R2基團(tuán)不完全一樣;以及(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;以及其中上述的R2不完全一樣;以及(c)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3或4以及m+x是2,3,4,5或6;以及其中上述的R2不完全一樣。
37.權(quán)利要求36的化合物,其中M為鐵,釕或鋨,R1為氫以及該化合物選自H2M[(C6H5)OP(OCH3)2]4,H2M[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,H2M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,H2M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,H2M[(C3H7)OP(OCH3)2]4,H2M[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,H2M[(CH3)OP(OC2H5)2]4,H2M[(C2H5)OP(OCH3)2]4,H2M[(C4H9)OP(OCH3)2]4,M[(C6H5)OP(OCH3)2]5,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]5,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]5,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]5,M[(C3H7)OP(OCH3)2]5,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]5,M[(CH3)OP(OC2H5)2]5,M[(C2H5)OP(OCH3)2]5,和M[(C4H9)OP(OCH3)2]5.
38.權(quán)利要求36的化合物,其中M為鎳,鈀或鉑,m為0以及該化合物選自M[(C6H5)OP(OCH3)2]4,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,M[(C3H7)OP(OCH3)2]4,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,M[(CH3)OP(OC2H5)2]4,M[(C2H5)OP(OCH3)2]4,M[(C4H9)OP(OCH3)2]4,M[(C6H5)OP(OCH3)2]3,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]3,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]3,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]3,M[(C3H7)OP(OCH3)2]3,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]3,M[(CH3)OP(OC2H5)2]3,M[(C2H5)OP(OCH3)2]3,M[(C4H9)OP(OCH3)2]3,M[(C6H5)OP(OCH3)2]2,M[(C6H5)OP(OC2H5)2]2,M[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]2,M[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]2,M[(C3H7)OP(OCH3)2]2,M[(C4H9)OP(OC2H5)2]2,M[(CH3)OP(OC2H5)2]2,M[(C2H5)OP(OCH3)2]2,和M[(C4H9)OP(OCH3)2]2.
39.式(R1)mM(PR23)x有機(jī)金屬化合物,其中M是選自銠和銥的金屬;m是1,3或4;x為2,3或4;以及m+x為4,5,6,7或8;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中所述的R2基團(tuán)不完全一樣。
40.權(quán)利要求38的化合物,其中M為銠,R1為氫以及該化合物選自HRh[(C6H5)OP(OCH3)2]4,HRh[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,HRh[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,HRh[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,HRh[(C3H7)OP(OCH3)2]4,HRh[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,HRh[(CH3)OP(OC2H5)2]4,HRh[(C2H5)OP(OCH3)2]4,和HRh[(C4H9)OP(OCH3)2]4.
41.權(quán)利要求39的化合物,其中M為銥,R1為氫以及該化合物選自H3Ir[(C6H5)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(C6H5)OP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]3,H3Ir(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]3,H3Ir(C3H7)OP(OCH3)2]3,H3Ir(C4H9)OP(OC2H5)2]3,H3Ir[(CH3)OP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C2H5)OP(OCH3)2]3,H3Ir[(C4H9)OP(OCH3)2]3,H5Ir[(C6H5)OP(OC2H5)2]2,H5Ir[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]2,H5Ir(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]2,H5Ir[(C3H7)OP(OCH3)2]2,H5Ir[(C4H9)OP(OC2H5)2]2,H5Ir[(CH3)OP(OC2H5)2]2,H5Ir[(C2H5)OP(OCH3)2]2,和H5Ir[(C4H9)OP(OCH3)2]2.
42.式(R1)mCo(PR23)x鈷有機(jī)金屬化合物,其中m是1,2,或3;x是3或4;m+x是5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中當(dāng)R1選自N2時,m是2并且第二個R1是氫或氘。以及其中上述的R2不完全一樣。
43.權(quán)利要求42的化合物,R1為氫以及該化合物選自HCo[(C6H5)OP(OCH3)2]4,HCo[(C6H5)OP(OC2H5)2]4,HCo[(C6H5)CH2OP(OCH3)2]4,HCo[(C6H5)CH2OP(OC2H5)2]4,HCo[(C3H7)OP(OCH3)2]4,HCo[(C4H9)OP(OC2H5)2]4,HCo[(CH3)OP(OC2H5)2]4,HCo[(C2H5)OP(OCH3)2]4,和HCo[(C4H9)OP(OCH3)2]4.
44.權(quán)利要求36的化合物,其中至少一個R2選自烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基。
45.權(quán)利要求44的化合物,其中M為鐵,釕或鋨,以及該化合物選自H2M[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,H2M[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,H2M[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,H2M[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4,M[(CH3)3SiOP(OCH3)2]5,M[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]5,M[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]5,和M[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]5.
46.權(quán)利要求44的化合物,其中M為鎳,鈀或鉑,以及該化合物選自M[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,M[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,M[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,和M[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4.
47.權(quán)利要求39的化合物,其中至少一個R2選自烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基。
48.權(quán)利要求47的化合物,其中M為銠以及該化合物選自HRh[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,HRh[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,HRh[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,和HRh[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4.
49.權(quán)利要求47的化合物,其中M為銥以及該化合物選自H3Ir[(CH3)3SiOP(OCH3)2]3,H3Ir[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]3,H3Ir[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]3,H3Ir[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]3,H5Ir[(CH3)3SiOP(OCH3)2]2,H5Ir[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]2,H5Ir[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]2,和H5Ir[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]2.
50.權(quán)利要求42的化合物,其中至少一個R2選自烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基。
51.權(quán)利要求50的化合物,該化合物選自HCo[(CH3)3SiOP(OCH3)2]4,HCo[(CH3)3SiOP(OC2H5)2]4,HCo[(C2H5)3SiOP(OCH3)2]4,和HCo[(C2H5)3SiOP(OC2H5)2]4.
52.一種在基質(zhì)表面上進(jìn)行化學(xué)淀積的方法,包括用式(R1)mM(PR23)x有機(jī)金屬前體化合物接觸該基質(zhì)表面,其中M是選自錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,鈷,銠,銥,鎳,鈀,和鉑的金屬,其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1,x是5以及m+x是6,(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;(c)當(dāng)M是鈷,銠或銥時,m是1,2,3或4以及x是2,3或4以及m+x是4,5,6,7或8;以及(d)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3或4以及m+x是2,3,4,5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中當(dāng)M是鈷,銠或銥并且一個R1選自N2時,m是2并且第二個R1是氫或氘;以及將希望涂敷的基質(zhì)表面的區(qū)域加熱至有機(jī)金屬前體化合物熱分解溫度或更高的溫度。
53.權(quán)利要求52的方法,其中M是鈷。
54.權(quán)利要求52的方法,其中與基質(zhì)表面接觸的化合物處于液態(tài)。
55.權(quán)利要求52的方法,其中與基質(zhì)表面接觸的化合物處于蒸氣態(tài)。
56.權(quán)利要求55的方法,其中所述的接觸進(jìn)一步包括加熱表面與惰性載氣,氣化還原劑,或惰性載氣和氣化還原劑的混合物的接觸。
57.權(quán)利要求56的方法,其中還原劑是氫。
58.權(quán)利要求55的方法,其中所述的接觸進(jìn)一步包括加熱基質(zhì)表面與至少一種含非金屬的化學(xué)蒸氣沉積法前體化合物的接觸。
59.權(quán)利要求58的方法,其中所述的至少一種含非金屬的化學(xué)蒸氣沉積法前體化合物包括甲硅烷,乙硅烷或甲硅烷和乙硅烷的混合物。
60.一種包括金屬的薄膜,其中通過式(R1)mM(PR23)x有機(jī)金屬化合物的化學(xué)蒸氣沉積法獲得,其中M是選自錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,鈷,銠,銥,鎳,鈀,和鉑的金屬,其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1,x是5以及m+x是6,(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;(c)當(dāng)M是鈷,銠或銥時,m是1,2,3或4以及x是2,3或4以及m+x是4,5,6,7或8;以及(d)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3,或4,以及m+x是2,3,4,5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中當(dāng)M是鈷并且一個R1選自N2時,m是2并且第二個R1是氫或氘。
61.按照權(quán)利要求60的薄膜,其中M為鈷。
62.權(quán)利要求60的薄膜,其中至少一部分金屬形成金屬硅化物。
63.一種方法包括提供一種集成電路設(shè)備工件;以及在該工件上沉積金屬或含金屬物質(zhì);所述的沉積包括用式(R1)mM(PR23)x有機(jī)金屬化合物接觸上述工件或其一部分,其中M是選自錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,鈷,銠,銥,鎳,鈀,和鉑的金屬,其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1,x是5以及m+x是6,(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;(c)當(dāng)M是鈷,銠或銥時,m是1,2,3或4,x是2,3或4以及m+x為4,5,6,7或8;以及(d)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3,或4,以及m+x是2,3,4,5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中當(dāng)M是鈷并且一個R1選自N2時,m是2并且第二個R1是氫或氘。
64.按照權(quán)利要求63的方法,其中M為鈷。
65.權(quán)利要求64的方法,其中所述的沉積為化學(xué)蒸氣沉積法。
66.權(quán)利要求65的方法,進(jìn)一步包括提供一種或多種硅化學(xué)蒸氣沉積法前體化合物與金屬化合物反應(yīng)以及提供包括金屬硅化物形式的所述含金屬的物質(zhì)。
67.權(quán)利要求66的方法,其中所述的一種或多種硅化學(xué)蒸氣沉積法前體化合物包括甲硅烷,乙硅烷,或甲硅烷和乙硅烷的混合物。
68.權(quán)利要求63的方法,其中所述的R2基團(tuán)不完全一樣。
69.的權(quán)利要求63的方法,其中m為0。
70.權(quán)利要求68的方法,其中R1為氫或氘。
71.權(quán)利要求63的方法,進(jìn)一步包括金屬或含金屬物質(zhì)有選擇地沉積提供所述工件的電子導(dǎo)電觸點(diǎn)。
72.權(quán)利要求63的方法,其中所述的工件包括許多晶體管設(shè)備,以及進(jìn)一步包括提供一種或多種來自金屬或含金屬物質(zhì)的晶體管設(shè)備的電接觸點(diǎn)。
73.權(quán)利要求72的方法,其中所述的晶體管設(shè)備為隔離柵場效應(yīng)晶體管。
74.一種具有可通過式(R1)mM(PR23)x有機(jī)金屬化合物的化學(xué)蒸氣沉積法獲得的薄膜的集成電路設(shè)備,式中M是選自錳,锝,錸,鐵,釕,鋨,鈷,銠,銥,鎳,鈀,和鉑的金屬,其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1,x是5以及m+x是6,(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;(c)當(dāng)M是鈷,銠或銥時,m是1,2,3或4,x是2,3或4以及m+x為4,5,6,7或8;以及(d)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3或4,以及m+x是2,3,4,5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4是氫或氘;以及其中當(dāng)M是鈷并且一個R1選自N2時,m是2以及第二個R1是氫或氘。
75.權(quán)利要求74的集成電路設(shè)備,其中M是鈷。
76.一種形成含金屬或金屬衍生物粉末的方法,其中包括提供一種介質(zhì);以及將蒸氣或液體分散進(jìn)入介質(zhì),該蒸氣或液體含有式(R1)mM(PR23)x有機(jī)金屬化合物,式中M是選自VIIb,VIII,IX或X族的金屬,其中(a)當(dāng)M是錳,锝或錸時,m是1,x是5以及m+x是6,(b)當(dāng)M是鐵,釕或鋨時,m是0,1,2,3或4;x是2,3,4或5以及m+x是4,5,6或7;(c)當(dāng)M是鈷,銠或銥時,m是1,2,3或4以及x是2,3或4以及m+x是4,5,6,7或8;以及(d)當(dāng)M是鎳,鈀或鉑時,m是0或2,x是2,3,或4,以及m+x是2,3,4,5或6;各R1獨(dú)立地選自氫,氘,N2,H2,D2以及式-CR32-CR32-R4基團(tuán);各R2獨(dú)立地選自低級烷基,芳基,芳烷基,烷氧基,芳氧基,芳烷氧基,烷基甲硅烷基,芳基甲硅烷基,芳烷基甲硅烷基,烷氧基甲硅烷基,芳氧基甲硅烷基,芳烷氧基甲硅烷基,烷基甲硅烷氧基,芳基甲硅烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基,芳烷氧基甲硅烷氧基,烷基甲硅烷基烷基,芳基甲硅烷基烷基,芳烷基甲硅烷基烷基,烷氧基甲硅烷基烷基,芳氧基甲硅烷基烷基,芳烷氧基甲硅烷基烷基,烷基甲硅烷氧基烷基,芳基甲硅烷氧基烷基,芳烷基甲硅烷氧基烷基,烷氧基甲硅烷氧基烷基,芳氧基甲硅烷氧基烷基,芳烷氧基甲硅烷氧基烷基,烷基甲硅烷基烷氧基,芳基甲硅烷基烷氧基,芳烷基甲硅烷基烷氧基,烷氧基甲硅烷基烷氧基,芳氧基甲硅烷基烷氧基,芳烷氧基甲硅烷基烷氧基,烷基甲硅烷氧基烷氧基,芳基甲硅烷氧基烷氧基,芳烷基甲硅烷氧基烷氧基,烷氧基甲硅烷氧基烷氧基,芳氧基甲硅烷氧基烷氧基,以及芳烷氧基甲硅烷氧基烷氧基;各R3獨(dú)立地選自氫,氘,C1-C6烷基,C1-C6環(huán)烷基,苯基,芐基,(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷基,以及(C1-C2烷基或烷氧基)3-甲硅烷氧基以及其中至少兩個R3選自氫和氘;R4為氫或氘;以及其中當(dāng)M是鈷并且一個R1選自N2時,m是2并且第二個R1是氫或氘。
77.權(quán)利要求76的方法,其中介質(zhì)溫度處于或高于有機(jī)金屬前體化合物熱分解溫度。
全文摘要
公開了用作前體,形成含金屬粉末以及在基質(zhì)上進(jìn)行金屬化學(xué)淀積,特別是用于適于生產(chǎn)電子器件的金屬膜的化學(xué)蒸氣沉積法的,源自VIIb,VIII,IX和X族金屬的有機(jī)金屬化合物。也公開它們的使用方法。優(yōu)選的本發(fā)明有機(jī)金屬化合物為式(R
文檔編號C23C16/18GK1440417SQ01812151
公開日2003年9月3日 申請日期2001年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月29日
發(fā)明者H·蔡 申請人:伊利諾伊大學(xué)評議會