KR20060093012A - 휘발성 금속 베타-케토이미네이트 및 금속베타-디이미네이트 착물 - Google Patents

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KR20060093012A
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Abstract

구리, 은, 금, 코발트, 루테늄, 로듐, 백금, 팔라듐, 니켈, 오스뮴 또는 인듐을 포함하는 금속 케토이미네이트 또는 디이미네이트 착물 및 이를 제조 및 사용하는 방법이 본원에 기재된다. 특정 구체예에서, 본원에 기재된 금속 착물은 예컨대, 원자층 증착 또는 화학 기상 증착 조건을 통하여 금속 또는 금속-함유 필름을 기판에 증착시키기 위한 전구체로서 사용할 수 있다.

Description

휘발성 금속 베타-케토이미네이트 및 금속 베타-디이미네이트 착물{VOLATILE METAL β-KETOIMINATE AND METAL β-DIIMINATE COMPLEXES}
도 1은 본원에 기재된 금속 착물 또는 Cu(MeC(O)CHC(NCH2CH2OSiMe2(C2H3))Me) 착물 중 하나의 예시적인 구조를 제공한다.
도 2는 본원에 기재된 금속 착물 또는 Cu(MeC(O)CHC(NCH2CH2NMeSiMe2(C2H3))Me)의 또다른 구체예의 예시적인 구조를 제공한다.
관련 출원의 상호 참조
본원은 2004년 12월 30일에 출원된 미국 가출원 제60/640,338호의 이익을 청구한다.
반도체 산업은 예를 들면, 최신 마이크로프로세서와 같은 전자 장치에서 구리(Cu)와 같은 금속-함유 인터커넥트를 사용한다. 미세 금속 라인으로 삽입될 수 있는, 금속-함유 인터커넥트는 마이크로프로세서의 중심에서 수백만의 트랜지스터 가 교통하고 복잡한 계산을 수행할 수 있는 3차원 그립을 형성한다. 이들 및 다른 용도에서, 구리 또는 이의 합금은 예컨대 알루미늄과 같은 다른 금속보다 선호될 수 있는데, 이는 구리가 우수한 전기 전도체이어서 보다 큰 전류 운반 능력을 갖는 보다 고속의 인터커넥션을 제공하기 때문이다.
전자 장치 내의 인터커넥트 경로는 전형적으로 다마신 공정(damascene process)에 의하여 제조되어서, 유전성 절연체에서 포토리쏘그래피적으로 패턴화되고 에칭된 트렌치 및 바이어가 확산 장애 물질(diffusion barrier material)의 정각 박막(conformal thin layer)으로 코팅된다. 확산 장애층은 전형적으로 금속 또는 구리 층과 결합되어 사용되어서 금속 또는 구리 층과 집적 회로의 다른 부분의 상호작용 또는 확산에 의하여 야기되는 유해한 영향을 방지한다. 예시적인 장애 물질은 비제한적으로 티타늄, 탄탈룸, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 지르코늄, 루테늄, 바나듐 및/또는 백금과 이들 물질의 카바이드, 니트라이드, 카보니트라이드, 규소 카바이드, 규소 니트라이드, 및 규소 카보니트라이드 및 이들을 함유하는 합금을 포함한다. 예컨대 인터커넥트가 구리를 포함하는 경우와 같은 특정 공정에서, 순수한 구리로 피쳐(feature) 내를 완전하게 충전하기 전에, 얇은 '시드(seed)' 또는 '스트라이크(strike)' 구리층으로 확산 장애층을 코팅할 수 있다. 또 다른 경우에서, 시드 구리층은 유사한 코발트 또는 비슷한 전도성 얇은 필름 '글루(glue)'층으로 대체하거나 이에 더하여 사용할 수 있다. 이후, 과량의 구리는 화학적 기계적 폴리싱(polishing) 과정에 의하여 제거할 수 있다. 충전되는 가장 작은 피쳐가 폭이 0.2 마이크론 이하이고 깊이가 1 마이크론 이상일 수 있기 때문에, 구리 시드층, 구리 글루층 및/또는 확산 장애층을, 최종 제품에서 전기적 고장을 일으킬 수 있는 어떠한 공백도 남기지 않고 이들 피쳐를 균일하게 충전할 수 있는 금속화 기법을 사용하여 증착시키는 것이 바람직하다.
이온화 금속 플라즈마(IMP), 물리 기상 증착(PVD), 화학 기상 증착(CVD), 원자층 증착(ALD), 플라즈마-보조 화학 기상 증착(PACVD), 플라즈마-증강 화학 기상 증착(PECVD), 전기도금(electroplating) 및 무전극 도금(electroless plating)을 금속화, 확산 장애 및/또는 다른 층들과 같은 금속-함유 층의 증착에 사용하여 왔다. 이들 중, 하나 이상의 유기 금속 전구체를 사용하는 CVD 및 ALD 방법이 가장 전도유망한 방법이었는데, 이는 이들 방법이 단차비가 높은 구조 및 양호한 바이어 충전 특징을 위한 탁월한 단차피복성(step coverage)을 제공하기 때문이다. 전형적인 CVD 공정에서, 원하는 금속을 함유한 휘발성 유기금속 전구체의 증기가 화학 반응이 일어나는 기판 표면에 도입되고, 화합물 또는 순수한 원소로서 금속을 함유하는 얇은 필름이 기판 상에 증착된다. 금속이 전형적으로 휘발성 전구체로서 증기 형태로 전달되기 때문에, 수직 및 수평 표면 모두에 접근할 수 있어서 균일하게 분포된 얇은 필름을 제공한다. 전형적인 ALD 공정에서, 휘발성 유기금속 전구체를 반응물 가스과 교대하여 박동으로 반응기에 보내어서, 전구체/반응물의 자기-제한적 교대하는 단일층이 기판 상에 증착되며, 상기 단일층들은 함께 반응하여 순차적으로 금속으로 환원되거나 증착된 채로 사용되는 금속 필름 또는 금속-함유 필름을 형성한다. 예컨대, 구리 유기 금속 전구체가 ALD 공정에서 적절한 산화물과 반응한다면, 얻어지는 산화제1동 또는 산화 제2동 단일층 또는 다중층이 반도체 용도로 사용되거나 구리 금속으로 환원될 수 있다.
얇은 구리 필름을 위하여, CVD 에 적절한 동일 전구체들 중 일부 및 다른 증착물이 또한 ALD 전구체로서 적절할 수 있다. 특정 용도에서, 전구체가 고도로 휘발성이고, 실질적으로 순수한(즉, 약 95% 또는 약 99% 또는 그보다 큰 구리 순도를 갖는) 구리 필름을 증착시키고 및/또는 잠재적인 오염 종들이 반응 챔버 내로 또는 확산 장애 또는 다른 놓여져 있는 표면상으로 도입되는 것을 최소화하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 용도에서, 구리 필름이 확산 장애층에 양호한 부착을 나타내는 것이 바람직할 수 있는데, 이는 불량한 부착이 특히, 화학적 기계적 폴리싱 동안 구리 필름의 박리를 일으킬 수 있기 때문이다.
앞서 언급된 공정들, 특히 CVD 또는 ALD 공정에 의하여 낮은 전기 저항성 구리 필름을 증착시키기 위하여 다수의 유기 금속 전구체들이 개발되어 왔다. 광범위하게 연구하여 온 종종 사용되는 패밀리의 구리 유기 금속 전구체 중 두개는 Cu(I) 및 Cu(II) 전구체이다. 일반적으로 사용되는 Cu(I) 전구체 하나는 화학식 "Cu(I)(hfac)(W)" 전구체를 갖는 전구체로서, "hfac"는 1,1,1,5,5,5-헥사플루오로-2,4-펜탄디오네이트 음이온을 나타내고, (W)는 중성 안정화 리간드, 예컨대, 올레핀, 알킨 또는 트리알킬포스핀을 나타낸다. 상기 화학식을 갖는 Cu(I) 전구체의 특정 한 예는 본 출원의 양도인인 펜실베니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스 인크에 의하여 상품명 CUPRASELECT™하에 시판되는, 1,1,1,5,5,5-헥사플루오로-2,4-펜탄디오네이토-구리(I) 트리메틸비닐실란(이하, Cu(hfac)(tmvs))이다. 이들 Cu(I) 전구체는 전구체 두 분자가 가열된 기판 상에서 반응하여 구리 금 속, 두 분자의 자유 리간드(W) 및 휘발성 부산물 Cu(+2)(hfac)2를 제공하는 불균등 반응을 통하여 필름을 증착시킬 수 있다. 반응식 (1)은 불균등 반응의 한 예를 제공한다:
(1) 2Cu(+1)(hfac)W → Cu + Cu(+2)(hfac)2 + 2W
CVD 증착에서, 반응식 (1)로 나타낸 불균등 반응은 전형적으로 200℃ 부근의 온도에서 행해진다; 그러나, 증착 공정에 따라서 다른 온도를 사용할 수 있다. 화학식 (1)이 나타내는 바와 같이, Cu(+2)(hfac)2는 반응으로부터 부산물을 구성하고 반응 챔버로부터 제거될 필요가 있을 수 있다.
또 다른 유형의 Cu(I) 전구체는 화학식 "(Y)Cu(Z)"를 갖는 전구체이다. 이들 특정 Cu(I) 전구체에서, "Y"는 유기 음이온이고, "Z"는 중성 안정화 리간드, 예컨대 트리알킬 포스핀이다. 이러한 전구체의 예는 CpCuPEt3로서, Cp는 시클로펜타디에닐이고 PEt3는 트리에틸포스핀이다. 전형적인 CVD 조건하에서, 이들 전구체 분자 중 두 개가 웨이퍼 표면에서 반응하여, 두개의 안정화 트리알킬 포스핀 Z 리간드가 구리 중심으로부터 분리되고, 두개의 (Y) 리간드가 함께 커플링되고, 구리(I) 중심이 구리 금속으로 환원될 수 있다. 전체 반응은 하기 반응식 (2)로 나타낸다.
(2) 2(Y)Cu(Z) → 2Cu + (Y-Y) + 2(Z)
그러나, 특정 예에서, 이러한 유형의 화학은 방출된 트리알킬포스핀 리간드 가 반응 챔버를 오염시키고 원치않는 N-타입 실리콘 도판트로서 작용할 수 있기 때문에 문제를 나타낼 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 구리-함유 필름을 증착시키는데 사용되는 또 다른 유형의 전구체는 Cu(II) 전구체이다. Cu(I) 전구체와 달리, Cu(II) 전구체는 대부분 불순물이 존재하지 않는 구리 필름을 증착시키기 위하여 외부 환원제, 예컨대 수소 또는 알콜의 사용을 요구한다. 전형적인 Cu(II) 전구체의 한 예는 화학식 Cu(II)(Y)2(여기서, (Y)는 유기 음이온)를 갖는다. 이러한 유형의 전구체의 예들은 비제한적으로 Cu(II)비스(β-디케토네이트), Cu(II)비스(β-디이민) 및 Cu(II)비스(β-케토이민) 화합물을 포함한다. 반응식 (3)은 수소가 환원제로서 사용된 증착 반응의 실례를 제공한다.
(3) Cu(II)(Y)2 + H2 → Cu + 2 YH
Cu(II) 전구체는 전형적으로 고체이고, 필름 증착에 요구되는 온도는 전형적으로 200℃ 이상이다.
구리 전구체가 인터커넥트로서 널리 사용되지만, 다른 금속 또는 합금이 전자 장치의 얇은 필름으로서 사용된다. 그러한 금속의 예는 은(Ag), 금(Au), 코발트(Co), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 니켈(Ni), 오스뮴(Os), 인듐(In) 및 이들의 합금이다.
금속 착물 및 예컨대 증착 공정에서 전구체로서의 이의 제조 및 사용 방법을 본원에서 설명한다. 하나의 측면에서, 하기 화학식 (I)로 나타내는 금속 착물을 제공한다:
[화학식 I]
Figure 112005078302841-PAT00001
여기서, M은 Cu, Au, Ag, Co, Ru, Rh, Pt, In, Pd, Ni 및 Os로부터 선택되는 금속이고;
X는 산소 및 NR5로부터 선택되고;
R1, R2, R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 화학식 NO2의 니트로기; 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬 치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고;
R4는 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴기); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택 되고, R4가 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 L과 결합하고;
L은 2 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬니트릴; 화학식 (R8)3SiCN의 실릴니트릴(R8는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킨; 화학식 (R9)3SiCCR10의 실릴알킨(R9은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시이고, R10은 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시, 아미드 또는 알킬); 화학식 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨(R11은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알켄, 디엔 또는 트리엔; 화학식 (R12)3SiCR13C(R13)2의 실릴알켄(R12은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시, 아릴, 비닐 또는 아미드이고 R13은 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 화학식 (R14)3SiCR13CR13Si(R14)3의 비스(실릴)알켄(R14은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드이고, R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기); 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알렌; 화학식 (R15)2CCC(R15)2의 알렌(R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 화학식 (R16)3Si의 알킬 실란(R16은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 화학식 R17NC의 알킬이소시아나이드(R17은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 화학식 (R18)3SiNC의 실릴이소시아나이드(R18은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴로부터 선택되는 리간드이고, L이 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 R4와 결합하고;
M과 L 사이의 유기금속 결합은 2개의 단일 결합 또는 1개의 단일 결합으로부터 선택된다.
또다른 측면에서, 기판을 상기 화학식 (I)의 금속 착물과 접촉시키는 단계를 포함하고, 상기 접촉이 착물이 반응하여 필름을 형성하기에 충분한 조건 하에서 수행되는, 기판 상에 금속을 포함하는 필름을 증착시키는 공정을 제공한다.
또 하나의 측면에서, 상기 화학식 (I)의 금속 착물을 사용하여 필름이 증착되는 것인, 금속이 포함된 필름을 포함하는 전자 장치를 제공한다.
또 다른 측면에서, 하기 단계를 포함하는 X가 산소인 상기 화학식 (I)의 금 속 착물을 제조하는 방법을 제공한다: 화학식 H2NR4L(R4 및 L은 상기한 바와 같다)의 1차 아민을 제조하는 단계; 1차 아민을 화학식 R1C(O)CHR2C(O)R3의 β-디케톤과 축합시켜서 화학식 R1C(O)CHR2CNR4LR3의 중간체 β-케토이민 생성물을 형성하는 단계(R1, R2, R3, R4 및 L은 상기한 바와 같다) 및 β-케토이민 중간 생성물을 금속 공급원의 존재하에 염기를 사용하여 탈양자화하여 금속 착물을 형성하는 단계.
또 하나의 측면에서, 하기 단계를 포함하는 X가 산소인 상기 화학식 (I)의 금속 착물을 제조하는 방법을 제공한다: 화학식 H2NR4의 아민을 화학식 R1C(O)CHR2C(O)R3의 β-디케톤과 축합시켜서 화학식 R1C(O)CHR2CN(R4)R3의 제1 중간 β-케토이민 생성물을 형성하는 단계(R1, R2, R3 및 R4는 상기한 바와 같다); 리간드(L)을 제1 중간 β-케토이민 생성물의 R4와 결합시켜서 화학식 R1C(O)CHR2CNR4LR3의 제2 중간 β-케토이민 생성물을 제공하는 단계(R1, R2, R3 및 R4는 상기한 바와 같다); 및 제2 β-케토이민 중간 생성물을 금속 공급원의 존재 하에 염기를 사용하여 탈양자화하여 금속 착물을 형성하는 단계.
금속 착물, 특히 구리(I) 착물 및 이를 제조 및 사용하는 방법을 본원에 기재한다. 금속 착물은 예컨대, CVD 또는 ALD 공정을 포함하는 다양한 증착 공정을 통한 금속 필름 또는 금속-함유 필름을 증착시키기 위한 전구체로서 사용할 수 있다.
본원에 기재된 금속 착물은 그들의 독특한 구조로 인하여 하나 이상의 유리한 특성을 제공한다. 다른 유기금속 금속 전구체들과 비교하여 본원에 기재된 금속 착물이 나타내는 상대적으로 높은 열적 안정성 및 상대적으로 높은 화학적 반응성의 조합은 CVD 및 ALD, 특히 ALD 전구체로서 바람직할 수 있다. CVD 시스템에서, 전구체의 반응이 증기 전달 동안 및/또는 프로세싱 챔버에서라기 보다는 가열된 기판 표면 상에서만 일어나는 것이 바람직하다. ALD 시스템에서, 증기 전달 동안 및/또는 프로세싱 챔버에서 원치않는 열적 분해를 겪지 않으면서 특정 부위에서 금속 전구체가 반응하는 것이 바람직하다. 본원에 기재된 금속 착물은 이들이 안정한 증기로서 CVD 또는 ALD 반응기에 전달될 수 있게 하는 상대적으로 높은 열적 안정성을 가진다. 이러한 점에서, 리간드 L이 케토이민 또는 디이민 리간드에 직접적으로 결합되어 있기 때문에, 자유 분자로서 금속 중심(M)으로부터 용이하게 분리될 수 없고, 전형적으로 리간드 L을 완전하게 분리시키기에 충분할 낮은 압력 및 열의 조건 하에서 리간드 L이 금속 중심에 배위된 채로 유지되는 경향이 있는 것으로 여겨진다. 이는 L이 금속 중심에만 결합되어 있는 유사한 착물과 대조된다. 대안의 구체예에서, 케토이민 또는 디이민 리간드를 리간드 L과 결합시키는 치환기 R4가 화학적으로 조작되어서 적당한 공정 조건 하에서 이러한 결합이 파괴 또는 분리되어 효과적으로 리간드 L을 방출하게 할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "결합(associate)"은 케토이민 또는 디이민 리간드를 리간드 L과 접합시키는 것을 의 미하고, 비제한적으로 화학 결합(예, 공유 결합, 수소 결합 등), 정전기적 끌림, 루이스 산-루이스 염기 상호작용, 및/또는 다른 수단을 포함한다. 이러한 구체예에서 그리고 리간드 L을 방출하기에 충분한 특정 프로세싱 조건 하에서, 예컨대 착물이 불균등화되어(disproportionate) 금속 필름 또는 금속-함유 필름을 제공할 수 있다. 또한, R4와 리간드 L의 분리는 전구체를 저분자량 단위로 감소시켜서 예컨대 CVD 또는 ALD 반응기에서 프로세싱 동안 보다 용이하게 탈착될 수 있다. 예컨대, 전구체가 물과 충분하게 반응한다면, 분리의 결과는 가수분해된 소분자량 휘발성 리간드 단편의 방출과 함께 구리 산화물 성장일 것이다. 예컨대, 금속 착물 Cu(Me(Co(O)CHC(NCH2CH2NMeSiMe2(C2H3))Me)(착물 내 C2H3기는 비닐기를 나타냄)이 물과 반응하여 고체 산화 제이동, MeC(O)CH2C(NCH2CH2NMeH)Me, 및 C2H3Me2SiOH를 생성하고, 이들 중 후자는 커플링하여 테트라메틸디비닐디실록산을 제공한다.
이러한 착물의 또다른 독특한 특성은 전구체의 하나의 표면상에 입체적으로 보다 노출된 금속 중심을 제공하는 능력이다. 전형적인 β-케토이민 또는 β-디케톤 올레핀 화합물은 편평한 분자로서, 배위하는 디케토네이트 또는 케토이미네이트 음이온, 금속 중심 및 올레핀이 모두 동일한 평면상에 놓여 있다. 대조적으로, 본원에 기재된 착물은 금속 중심을 착물의 보다 아래쪽을 향하도록 밀어서 착물의 배위 평면이 볼록하게 굽어지게 하여, 표면 및 반응물 분자에 보다 노출되고 접근가능하게 할 수 있다. 예컨대, 예시적인 금속 착물인 Cu(MeC(O)CHC(NCH2CH2OSiMe2(C2H3))Me)에서, β-케토이미네이트 킬레이트 고리가 구 리 올레핀 배위 삼각형으로부터 대략 7도 정도 기울어져서, 구리가 분자의 아래쪽에 보다 노출되게 한다. 포함된 구리 원자가 기판 표면 상에 흡착되는 것을 도와줄 수 있어서, 이러한 노출 및 보다 큰 입체적 접근성은 특정 ALD 및 CVD 유형의 공정에 중요할 수 있다. 또한, 리간드 L과의 R4 결합의 본질 및 길이를 조절함으로써, 그들의 배치에서 비교적 변형된 금속 전구체를 전개시켜서 노출된 금속 중심을 제공할 수 있다. 리간드 L과 R4의 연결을 화학적으로 파괴 또는 분리하여 이러한 변형(strain)을 해제하여 비교적 높은 반응성을 허용한다. 즉, 이들 전구체의 구조를 조절함으로써, R4 연결을 파괴하여 해제될 수 있는 내부 변형을 갖는 착물을 구축하여,높은 표면 반응성 및 금속 증착을 위한 입체적으로 노출된 금속 중심을 제공하면서 동시에 작은 휘발성 유기 단위로 분자가 분해되도록 하여야 한다.
본원에 기재된 금속 착물은 하기 화학식 (I)을 갖는다:
Figure 112005078302841-PAT00002
화학식 (I)에서, M은 Cu, Au, Ag, Co, Ru, Rh, Pt, In, Pd, Ni 및 Os로부터 선택되는 금속이다. 특정 구체예에서, 금속 원자 M은 구리이다. 화학식 (I)에서, X는 산소이어서 케토이미네이트 착물을 형성할 수 있거나, 대안으로는 X가 NR5이어 서 디이미네이트 착물을 형성할 수 있다. 화학식 (I)에서, 치환기 R1, R2, R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 화학식 NO2의 니트로기; 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬 치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택된다. 화학식 (I)에서, 치환기 R4는 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴기); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고, R4가 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 L과 결합한다. 또한, 화학식 (I)에서, L은 2 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬니트릴; 화학식 (R8)3SiCN의 실릴니트릴(R8는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킨; 화학식 (R9)3SiCCR10의 실릴알킨(R9은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시이고, R10은 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시, 아미드 또는 알킬); 화학식 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨(R11은 각각 독립적으로 1 내 지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알켄, 디엔 또는 트리엔; 화학식 (R12)3SiCR13C(R13)2의 실릴알켄(R12은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시, 아릴, 비닐 또는 아미드이고 R13은 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 화학식 (R14)3SiCR13CR13Si(R14)3의 비스(실릴)알켄(R14은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드이고, R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기); 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알렌; 화학식 (R15)2CCC(R15)2의 알렌(R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 화학식 (R16)3Si의 알킬 실란(R16은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 화학식 R17NC의 알킬이소시아나이드(R17은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 화학식 (R18)3SiNC의 실릴이소시아나이드(R18은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴로부터 선택되는 리간드이고, L이 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 R4와 결합한다.
본원에서 사용된 용어 "알킬"은 1 내지 20개의 탄소 원자 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 직쇄, 분지 또는 시클릭 알킬기를 포함한다. 예시적인 알킬기는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, tert-아밀, n-펜틸, n-헥실, 시클로펜틸 및 시클로헥실을 포함한다. 용어 "알킬"은 또한 할로알킬, 알킬아릴 또는 아릴알킬과 같이 다른 기에 포함된 알킬 잔기에도 적용된다. 본원에서 사용된 용어 "아릴"은 방향족 특성을 갖는 6 내지 12원 탄소 고리를 포함한다. 예시적인 아릴기는 페닐 및 나프틸기를 포함한다. 용어 "알킬-치환 아릴"은 알킬 치환된 아릴 잔기에 전용된다. 예시적인 알킬-치환 아릴기는 톨릴 및 자일릴기를 포함한다. 용어 "할로" 및 "할로겐"은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드를 포함한다. 용어 "플루오로알킬"은 그것의 할로겐 원자의 하나 이상이 불소 할로겐 원자로 대체된 알킬 잔기에 적용되고, 부분적으로 또는 전체가 불소화될 수 있으며, 1 내지 20개의 탄소 원자 또는 1 내지 10개의 탄소 원자를 포함하는 직쇄, 분지 또는 시클릭 불소화 알킬기를 포함한다. 예시적인 플루오로알킬기는 -CF3, -CF2CF3, -CH2CF3, -CF2CFH2, 또는 -CH2CF2CF3를 포함한다. 특정 구체예에서, 본원에서 논의된 기들 중 일부가 하나 이상의 다른 원소, 예컨대 할로겐 원자 또는 O, N, Si 또는 S와 같은 다른 헤테로원자로 치환될 수 있다.
화학식 (I)에서, 치환기 R4를 리간드 L가 결합할 수 있도록 선택한다. 또한, 리간드 L은 R4와 결합할 수 있도록 선택한다. 리간드 L 및 치환기 R4 모두 수소, 원자 또는 기를 제거하여 R4 및 L이 결합하고, 이로써 착물의 케토이민 또는 디이민 리간드를 리간드 L과 연결한다고 여겨진다. 이러한 점에서, L이 실릴알켄인 경우, 그것의 결합 중 하나를 R4와의 결합에 이용할 수 있다. 하나의 예시적인 구체예가 도 1 또는 Cu(MeC(O)CHC(NCH2CH2OSiMe2(C2H3))Me)에 나타난다. 이러한 구체예에서 X는 산소이고, L은 화학식 H2C=CHSiMe2이고, R4는 OCH2CH2이고, R3는 수소이고, R1 및 R2가 모두 메틸기이다. X가 NR5인 또 다른 구체예에서, R5 및 L이 결합할 수 있다. 이러한 구체예에서, 리간드 L 및 치환기 R5가 모두 수소, 원자 또는 기를 제거하여 R5 및 L이 R4 및 L이 결합된 방식과 동일한 방식으로 결합할 수 있게 한다.
특정 구체예에서, 치환기 R4 또한 치환기 R1, R2 및/또는 R3와 연결될 수 있다. 이러한 구체예에서, R1, R2 및/또는 R3가 수소 원자, 할로겐 원자도 아니고 니트로기 NO2도 아닌 경우, 치환기 R4는 단지 치환기 R1, R2 및/또는 R3와 연결될 수 있다.
본원에 기재된 착물의 특정 구체예에서, X는 NR5이고, R5는 R1, R2 또는 R3에 대하여 앞서 기재된 기들 또는 원자들 중 임의의 것일 수 있다. 이들 구체예에서, 상기한 기들 또는 원자들 중 임의의 것일 수 있는 리간드 (L) 또는 대안으로서 추 가적인 리간드 (L)이 또한 치환기 R4 뿐만 아니라 치환기 R5에 결합할 수 있다. 이들 구체예에서, 적어도 하나의 리간드 L이, 예컨대 R5와 결합하여 착물의 디이민 리간드를 리간드 L과 연결시키기 위한 이용가능한 원자가(valence)를 갖는다고 여겨진다. 이러한 또는 다른 구체예에서, 치환기 R5는 또한 치환기 R1, R2, R3 및/또는 R4의 임의의 것 또는 모두와 연결되어 시클릭 구조를 형성할 수 있다. 후자의 실시예에서, R1, R2 및/또는 R3이 수소 원자, 할로겐 원자도 아니고 니트로기 NO2도 아닌 경우 또는 대안적으로 R5가 수소 원자인 경우에만 치환기 R5가 치환기 R1, R2 및/또는 R3와 연결된다.
특정 구체예에서, 치환기 R4 및/또는 X가 NR5라면 선택적으로 치환기 R5는 리간드 L이 그것 자신의 금속 중심보다는 인접한 착물의 금속 중심에 배위하도록 조절할 수 있다. 이들 구체예에서, 다른 착물들, 예컨대 2량체, 3량체 및 4량체 착물이 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
특정 구체예에서, 치환기 R1, R2 및 R3의 임의의 것 또는 모두는 독립적으로 연결되어 시클릭 구조를 형성할 수 있다. 특정 구체예에서, R1 및 R2 및/또는 R2 및 R3는 독립적으로 연결되어 시클릭 구조를 형성할 수 있다.
특정 구체예에서, 본원에 기재된 금속 착물은 불소를 포함할 수 있다. 이들 구체예에서, 임의의 하나 또는 모든 치환기 R1, R2, R3, R4 및 R5는 불소, 예컨대 플루오로알킬, 플루오로알킬-치환 아릴, 플루오로아릴, 알킬-치환 플루오로알킬 또는 플루오로알킬-치환 플루오로아릴기를 포함할 수 있다. 대안의 구체예에서, 본원에 기재된 금속 착물은 불소를 포함하지 아니한다.
하나의 구체예에서, 화학식 (I)의 리간드 L은 알킬 니트릴, 예컨대 CH2CN 또는 Me2CH2CCN일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. L에 대한 이러한 그리고 전술한 구체예에서, 리간드 L에 대하여 기재된 기들은 R4와의 결합을 허용하도록 수소를 제거한다. 대안의 구체예에서, 화학식 (I)의 리간드 L은 실릴니트릴, 예컨대 Me2CH2SiCN일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또다른 실시예에서, 화학식 (I)의 리간드 L은 알킨, 예컨대 CH2CCMe 또는 CH2CCH일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또다른 구체예에서, 화학식 (I)의 리간드 L은 알켄, 예컨대 Me3CCHCH2 또는 Me(CH2)2CHCH2일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또 하나의 구체예에서, 화학식 (I)의 리간드 L은 화학식 (R9)3SiCCR10 또는 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨, 예컨대 Me3SiCHCH, Me2CH2SiCHCHSiMe3, (MeO)2CH2SiCHCH2 또는 (EtO)2CH2SiCHCH2일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또 다른 구체예에서, 화학식 (I)의 리간드 L은 알렌, 예컨 대 CHCCCH2 또는 MeCCCMe2일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또 하나의 구체예에서, 화학식 (I)의 리간드 L은 알킬이소시아나이드, 예컨대 Me2CH2CNC일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 전술한 화학식들 및 명세서 전체에서, 용어 "Me"는 메틸기를 나타내고, "Et"는 에틸기를 나타내고, "i-Pr"은 이소프로필기를 나타낸다.
상기 화학식 (I)에서, 금속 중심과 리간드 (L) 사이의 유기금속 결합은 2개의 단일 결합 또는 1개의 단일 결합이다.
하나의 구체예에서, X가 산소인 본원에 기재된 금속 케토이미네이트 착물은 기 L로 기능화된 아민을 β-디케톤 화합물과 반응시켜서 β-케토이민 중간 생성물을 형성하여 합성할 수 있다. 아민은 예컨대, 화학식 H2NR4L의 1차 아민일 수 있으며, R4 및 L은 전술한 기들 또는 원자들 중 임의의 것일 수 있다. 전술한 화학식의 1차 아민의 비제한적인 예로는 H2NCH2CH2OSiMe2(C2H3)를 포함한다. β-디케톤은 화학식 R1C(O)CHR2C(O)R3의 화합물로서, R1, R2, 및 R3는 각각 독립적으로 전술한 기들 또는 원자들 중 임의의 것일 수 있다. 전술한 화학식을 갖는 β-디케톤 화합물의 비제한적인 예는 2,4-펜탄디온, 1,1,1-트리플루오로-2,4-펜탄디온, 2,4-헥산디온 및 3,5-헵탄디온이다. 하나의 예는 아민 H2NCH2CH2OSiMe2(C2H3)를 2,4-펜탄디온과 반응시켜서 β-케토이민 중간 MeC(O)CH2C(NCH2CH2OSiMe2(C2H3))Me를 형성하는 것일 것이다. 일단 β-케토이민 중간 생성물을 제조하면, 이를 탈양자화(즉, 산성 양자를 제거)한 다음, 염기의 존재 하에 금속 공급원과 착물화하여 상기 화학식 (I)의 착물을 제공한다.
또하나의 구체예에서, 전술한 바와 같은 X가 NR5인 본원에 기재된 금속 디이미네이트 착물은 우선 전술한 β-케토이민 중간 생성물을 제조한 다음, 이를 알킬화제, 예컨대 트리에틸옥소니움 테트라플루오로보레이트 또는 디메틸 설페이트로 처리하고, 이어서 수득한 화합물을 R5NH2(R5는 상기한 바와 같음)와 반응시켜서 제2 중간 생성물로서 β-디이민 염[R1C(R5NH)CHR2C(NR4L)R3]+[V]-(V는 알킬화제의 컨쥬게이트 염기임(예컨대, 트리에틸옥소니움 테트라플루오로보레이트를 사용할 때, V는 테트라플루오로보레이트 음이온)을 얻음으로써 합성할 수 있다. 기 R5는 기 L을 그것에 결합시킬 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 수득한 β-디이민 염 리간드는 2회 탈양자화된 다음, 금속 공급원과 착물화되어 상기 화학식 (I)의 착물을 제공한다.
아민과 β-디케톤 화합물의 반응은 용매의 존재 하에 수행할 수 있다. 적절한 용매는 에테르(예, 디에틸에테르(Et2O), 테트라히드로퓨란("THF"), 디-n-부틸 에테르, 1,4-디옥산 또는 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르); 니트릴(예, CH3CN); 또는 방향족 화합물(예, 톨루엔) 단독 또는 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 특정 구체예에서, 용매는 THF이다. 반응 온도는 -78℃ 내지 용매의 비점의 범위일 수 있다. 반응 시간은 약 0시간 또는 즉시 내지 약 48시간 또는 약 4 내지 약 12시간의 범위일 수 있다. 특정 구체예에서, 중간 생성물은 표준적인 절차, 예컨대 증류, 크로마토그래피, 재결정 및/또는 분쇄(trituration)에 의하여 정제할 수 있다. 그러나, 일부의 경우, 아민과 β-디케톤 화합물의 반응은 특히 얻어지는 β-케토이민 중간 생성물이 액체인 경우 용매 없이 수행될 수 있다.
특정 구체예에서, β-케토이민 중간 생성물은 하기 화학식 (II), (III), 또는 (IV)을 갖는 하기 3개의 토오토머성 이성체 중 하나 이상일 수 있다.
[화학식 II] [화학식 III] [화학식 IV]
Figure 112005078302841-PAT00003
상기 화학식에서, 변수 R1, R2, R3, R4, X 및 리간드 (L)은 각각 독립적으로 전술한 원자들 또는 기들 중 임의의 것일 수 있다.
β-케토이민 중간 생성물은 아민 또는 암모니아와 반응하여 β-디이민을 생성하기 전에 활성화될 필요가 있을 수 있다. 예컨대, β-케토이민 중간 생성물은 우선 트리에틸옥소니움 테트라플루오로보레이트 또는 디메틸설페이트에 의하여 알킬화될 필요가 있을 수 있다.
반응식 (IV)는 본원에 기재된 금속 또는 Cu(I) 케토이미네이트 착물의 제조에 대한 하나의 구체예의 예를 나타낸다. 이러한 구체예에서, Cu(I) 착물은 하나 이상의 염기를 사용하여 β-디케톤 화합물과 아민의 반응으로부터 β-케토이민 중간 생성물을 탈양자화하거나 β-케토이민 중간 생성물과 아민 또는 암모니아와의 반응으로부터 β-디이민 중간 생성물을 탈양자화한 다음 Cu(I)와 킬레이팅 시켜서 β-케토이민 또는 β-디이민 착물을 각각 얻음으로써 제조한다. 이러한 반응의 비제한적인 예는 β-케토이민 Cu(I) 착물의 제조를 보여주는 하기 반응식(4)에 나타나 있다.
[반응식 4]
Figure 112005078302841-PAT00004
반응식 (4)에서, 화학식 (VI)의 화합물인 β-케토이민 중간 생성물을 소듐 하이드라이드 염기, 염화 구리인 구리(I) 공급원과 반응시켜서 화학식 (I)의 Cu(I) 착물 및 염화나트륨을 형성한다. 상기 반응에 사용할 수 있는 기타의 염기의 비제한적인 예로는 수소화리튬, n-부틸 리튬, 수소화칼륨, 나트륨 비스(트리메틸실릴아 미드), 리튬 디이소프로필아미드, 칼륨 t-부톡시드 등이 있다. 상기 반응에 사용할 수 있는 구리(I)의 기타의 공급원의 비제한적인 예로는 브롬화구리(I), 요오드화구리(I), 트리플루오로아세트산구리(I), 트리플루오로메틸설폰산구리(I) 벤젠 부가물, 구리(I) 알콕시드, 구리(I) 아미드, 구리(I) 아세테이트, 구리(I) 펜옥시드, 구리(I) 아세트아미드 및 구리(I) 알콕시드 등이 있다. 기타의 금속 또는 혼합 금속 착물을 생성하는 구체예에서, 금속 공급원은 소정의 금속 M을 포함하는 1 이상의 금속염이 있다. 금속 또는 Cu(I) 착물의 예상 수율은 수율 이론치의 약 5∼약 95%이다. 특정의 구체예에서, 최종 생성물 또는 금속 착물, 예컨대 Cu(I) 착물은 표준 기법, 예컨대 증류, 승화, 크로마토그래피, 재결정 및/또는 분쇄에 의하여 정제할 수 있다.
또는, 본 명세서의 금속 착물은 우선 이의 유사 금속 비스(케토이민) 및 금속 비스(디이민) 화합물을 합성한 후, 이를 금속 공급원과 반응시키거나 또는 이들을 환원시켜 생성될 수 있다. 이러한 전구체를 합성하는 추가의 또다른 방법은 예를 들면 후술하는 실시예의 비제한적인 예에 의하여 예시된 바와 같이 가능할 수 있다.
또다른 구체예에서, β-케토이민 중간체 생성물은 금속 공급원, 예를 들면 구리(I) 아릴 (예, 구리 메시틸렌) 또는 구리 알콕시드 (예, [CuOt-Bu]4)와 직접 반응시켜 금속 또는 Cu(I) 착물을 형성할 수 있다. 또다른 구체예에서, 금속 착물은 적절한 전기화학 방법으로 이의 구성 성분, 즉 β-케토이민 중간체 생성물 및 금속 원자로부터 생성될 수 있다. 이러한 동일한 합성 방법을 사용하여 금속 디이미네이 트 착물을 합성할 수 있다.
이러한 접근법의 또다른 예로는 에탄올아민 (H2NCH2CH2OH)을 2,4-펜탄디온과 반응시켜 1차 중간체 β-케토이민 생성물인 MeC(O)CH2C(NCH2CH2OH)Me를 생성한다. 1차 중간체 β-케토이민 생성물인 MeC(O)CH2C(NCH2CH2OH)Me를 클로로디메틸비닐실란과 반응시켜 2차 중간체 β-케토이민 생성물인 MeC(O)CH2C(NCH2CH2OSiMe2(C2H3))Me를 얻었다. 2차 중간체인 β-케토이민 생성물을 탈양성자화 처리하고, 구리와의 착물을 형성하여 착물 Cu(MeC(O)CHC(NCH2CH2OSiMe2(C2H3))Me)를 얻었다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에서 설명한 금속 착물은 구리를 포함하는 막을 기판에 증착시키기 위한 전구체로서 사용될 수 있다. 적절한 기판의 비제한적인 예로는 비소화갈륨("GaAs"), 질화붕소("BN") 규소 및, 규소, 예를 들면 결정질 규소, 폴리규소, 무정형 규소, 에피택셜 규소, 이산화규소("SiO2"), 탄화규소("SiC"), 옥시탄화규소("SiOC"), 질화규소("SiN"), 탄질화규소("SiCN"), 유기규산염 유리("OSG"), 유기플루오로규산염 유리("OFSG"), 플루오로규산염 유리("FSG") 및 기타의 적절한 기판 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 기판은 막을 적용하게 되는 각종의 층, 예를 들면 반사방지 코팅, 포토레지스트, 유기 중합체, 다공성 유기 및 무기 소재, 금속, 예컨대 구리 및 알루미늄 또는 확산 방지층을 추가로 포함할 수 있다. 금속 착물은 본 명세서에서 공지된 기법 또는 당분야에서 공지된 임의의 방법을 사용하여 증착시킬 수 있다. 증착 기법의 비제한적인 예로는 화학 증착(CVD), 원자층 증착(ALD), 플라즈마 보조 화학 증착(PACVD) 및 플라즈마 증강 화학 증착(PECVD)을 들 수 있다.
특정의 구체예에서, 착물은 적절한 시약과 반응하여 CVD 또는 ALD에 의하여 금속 또는 이의 합금의 박막을 성장시키는데 사용될 수 있다. 또다른 구체예에서, 금속 착물은 불균화 반응으로 반응하여 금속 막 또는 금속 함유 막을 제공할 수 있다. 또다른 구체예에서, 금속 착물은 환원제의 존재하에 반응하여 금속 막 또는 금속 함유 막을 형성할 수 있다. 예를 들면 한 구체예에서, 할로겐 공급원 시약과의 반응으로 금속 할로겐화물의 박막을 형성할 수 있는 반면, 또다른 구체예에서는 적절한 산화제, 예컨대 수증기와의 반응에 의하여 금속 산화물 막을 형성할 수 있다. 또다른 구체예에서, 산화제와의 반응에 이어서 환원제, 예컨대 수소와의 반응에 의하여 금속 막 또는 금속/금속 산화물 혼합막을 형성할 수 있다. 또한, 구리 전구체는 원격 플라즈마 공급원으로부터 직접 또는 하류로 플라즈마에 의하여 활성화된 시약 가스와 반응할 수 있다. 본 명세서에서 개시된 금속 착물은 또한 특정의 조합으로 기타의 금속 전구체와 혼합되어 금속 막, 금속 함유 막 및/또는 금속 합금 막을 형성할 수 있다. 이러한 막은 증착된 상태로 사용될 수 있거나 또는, 적절한 환원제를 사용하여 소정의 금속으로 환원시킬 수 있다.
특정의 구체예에서, 금속 착물을 CVD 또는 ALD 기법을 사용하여 기판에 증착시킨다. Cu(I) 착물의 증착은 400℃ 이하 또는 200℃ 이하 또는 100℃ 이하의 온도에서 실시할 수 있다. 종래의 CVD 증착법에서는, 화학식 I의 금속 착물을 반응 챔버, 예컨대 진공 챔버에 투입한다. 특정의 경우에서, 금속 착물을 제외한 기타의 화학 시약을 금속 착물의 투입 이전에, 도중에 및/또는 이후에 투입할 수 있다. 에너지 공급원, 예컨대 열, 플라즈마 또는 기타의 공급원은 금속 착물 및 임의의 화학 시약에 에너지를 가함으로써 기판의 적어도 일부분상에서 막을 형성하게 된다.
전술한 바와 같이, 특정의 구체예에서, 화학 시약을 반응 챔버에 금속 착물을 투입하기 이전에, 도중에 및/또는 이후에 투입할 수 있다. 화학 시약의 선택은 목적하는 막의 조성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 한 구체예에서, 할로겐 함유 화학 시약과의 반응은 금속 할로겐화물 막을 형성할 수 있는 반면, 또다른 구체예에서는 산화제 화학 시약과의 반응에 의하여 금속 산화물 막을 산출하게 된다. 화학 시약의 비제한적인 예로는 산화제 (예, O2, NO, NO2, O3, CO, CO2 등); 물; 할로겐화물; 할로겐 함유 실란; 알킬클로로실란, 알킬브로모실란 또는 알킬요오도실란; 할로겐화규소 화합물, 예컨대 삼염화규소, 사브롬화규소 또는 사요오드화규소; 할로겐화주석 화합물, 예컨대 알킬클로로스탄난, 알킬브로모스탄난 또는 알킬요오도스탄난; 게르만 화합물, 예컨대 알킬클로로게르만, 알킬브르모게르만 또는 알킬요오도게르만; 삼할로겐화붕소 화합물, 예컨대 삼염화붕소, 삼브롬화붕소 또는 삼요오드화붕소; 할로겐화알루미늄 화합물, 예컨대 염화알루미늄, 브롬화알루미늄 또는 요오드화알루미늄; 할로겐화알킬알루미늄; 할로겐화갈륨 화합물, 예컨대 삼염화갈륨, 삼브롬화갈륨 또는 삼요오드화갈륨; 또는 이들의 조합물 등이 있다. 또한, 상기의 화합물이 유도체를 사용할 수 있다. 화학 시약은 반응 챔버에 직접 가스로서 전달하거나, 기화된 액체, 승화된 고형물로서 전달하거나 및/또는 반응 챔버에 불활성 담체에 의하여 수송될 수 있다. 불활성 담체 가스의 예로는 질소, 수소, 아 르곤, 크세논 등이 있다.
또다른 구체예에서, 금속 막은 하기 반응식 5에 도시된 Cu(I) 착물에 대하여 도시된 바와 같은 불균화 반응에 의하여 기판면상에 형성될 수 있다.
Figure 112005078302841-PAT00005
또다른 구체예에서, 금속 막은 예를 들면 막을 금속으로 환원시키는 환원제의 존재하에 기판면에 증착될 수 있다. 화학식 I의 금속 착물은 환원제와 함께 CVD 또는 ALD 반응기로 투입될 수 있다. 환원제는 통상적으로 기체 형태로 투입된다. 적절한 환원제의 비제한적인 예로는 수소 가스, 알콜, 수소 플라즈마, 원격 수소 플라즈마, 실란 (예, 디에틸실란, 에틸실란, 디메틸실란, 페닐실란, 실란, 디실란, 아미노실란), 보란 (예, 보란, 디보란), 알란, 게르만, 히드라진, 암모니아 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
특정의 구체예에서, 금속 막을 ALD 증착법에 의하여 화학식 I의 Cu(I) 착물로부터 증착시킨다. 종래의 ALD 방법 도중에, 공정 사이클에서 교호 펄스로 기판이 내장된 반응 챔버에 1 이상의 기체 또는 기화된 전구체를 투입한다. 각각의 공정 사이클은 흡착에 의하여, 바람직하게는 화학 증착에 의하여 약 1 개 이하의 소재 단층을 형성한다. 층을 성장시키는데 사용된 공정 사이클의 횟수는 목적하는 두께에 따라 달라지지만, 일반적으로는 1,000 회의 사이클을 넘게 된다. 반도체 소자의 경우, 공정 사이클은, 듀얼 다마신 구조내에서 차단층 또는 씨앗층이 이의 소정의 기능을 수행하기에 충분한 두께를 지닐 때까지 반복한다.
ALD 처리중에, 기판은 화학 증착을 촉진하는 온도 범위에서 유지되어야 하며, 즉 흡착된 종 및 하도 기판 사이의 완전한 결합을 유지하기에는 충분히 낮으나, 전구체의 축합을 방지하고 각 공정 사이클에서 소정의 표면 반응에 충분한 활성화 에너지를 제공하기에 충분히 높아야 한다. 공정 챔버 온도는 0℃∼400℃, 0℃∼300℃ 또는 0℃∼275℃가 될 수 있다. ALD 처리중의 공정 챔버내의 압력은 0.1∼1,000 torr, 0.1∼15 torr 또는 0.1∼10 torr가 될 수 있다. 그러나, 임의의 특정의 ALD 공정을 위한 온도 및 압력은 사용된 1 이상의 전구체에 따라 달라질 수 있다.
본 명세서에서 설명된 임의의 막 형성 방법뿐 아니라, 당업계에 공지된 기타의 막 형성 방법을 단독으로 사용하거나 또는 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 한 구체예에서, 혼합 조성의 구리 함유 막은 순차적으로 산화구리 막을 증착시킨 후, 구리 금속 막을 증착시키고, 다층물을 환원시켜 순수한 구리 막을 제공할 수 있다.
특정의 구체예에서, 본 명세서에서 설명한 금속 착물은 적절한 용매, 예컨대 아민 (예, 트리에틸아민), 에테르 (예, THF), 방향족 화합물 (예, 톨루엔) 또는 본 명세서에서 설명한 기타의 임의의 용매에 용해시켜 용액을 형성할 수 있다. 생성된 용액은 ALD 또는 CVD 반응 챔버로의 증기 전달을 위한 직접 액체 주입 (DLI) 시스템으로 플래쉬 기화 처리할 수 있다. 기타의 구체예에서, 본 명세서에서 설명한 착물은 DLI 시스템에 투입 이전에 올레핀 또는 알킨과 같은 안정화 액체에 용해시킬수 있다.
실시예
하기 실시예에서, 실시예의 G.C.M.S. 스펙트럼은 휴렛 팩커드 5890 시리즈 11 G.C. 및, HP-5MS가 장착된 5972 시리즈 중량 선택적 검출기로 실시하였다. 실시예에서의 NMR 분석은 500 ㎒에서 작동하는 Bruker AMX 500 분광계로 얻었다. 화학 이동은 1H이 7.16 ppm에서 그리고 13C이 128.39 ppm에서 C6D6로부터 설정하였다. X선 분석은 APEX CCD 검출기 및 Kryoflex 냉각기가 장착된 Bruker D8 플랫폼 굴절계로 실시하였다.
실시예 1: H 2 NCH 2 CH 2 OSiMe 2 (C 2 H 3 )의 합성
80.0 ㎖ (0.57 몰)의 클로로디메틸비닐실란 및 79.0 ㎖ (0.57 몰)의 트리에틸아민을 2.0 ℓ의 무수 헥산과 함께 혼합하고, 이를 질소 대기하에서 실온에서 격렬하게 교반하였다. 35.0 ㎖ (0.57 몰)의 에탄올아민을 1 시간에 걸쳐 서서히 첨가하여 진한 백색 슬러리를 얻었다. 고형물인 트리에틸아민 염화물을 질소하에서 여과하고, 추가의 1.0 ℓ의 무수 헥산으로 세정하였다. 그후, 헥산을 대기압하에서 생성물로부터 증류시켜 58.0 g (70%)을 얻었다. 생성물로부터의 NMR 결과는 하기와 같다.
1H NMR: (500 ㎒, C6D6): δ = 0.15 (d, 6H), δ = 2.8 (q, 2H), δ = 3.5 (t, 2H), δ = 5.75 (dd, 1H), δ = 5.94 (dq, 1H), δ = 6.17 (dq, 1H).
실시예 2: MeC(O)CH 2 C(NCH 2 CH 2 OSiMe 2 (C 2 H 3 ))Me의 합성
58.3 g (0.40 몰)의 H2NCH2CH2OSiMe2(C2H3)를 과량의 황산나트륨의 존재하에 250 ㎖의 THF에서 교반중인 40 g (0.40 몰)의 2,4-펜탄디온에 서서히 적가하였다. 혼합물을 4 시간 동안 교반한 후, THF를 진공하에서 스트리핑 처리하였다. 나머지 오일을 120℃/20 mtorr에서 증류시켜 35 g의 최종 생성물을 얻었다. (수율 43%). 생성물에 대한 NMR 결과는 하기와 같다.
1H NMR: (500 ㎒, C6D6): δ = 0.15 (s, 6H), δ = 1.40 (s, 3H), δ = 2.0 (s, 3H), δ = 2.8 (q, 2H), δ = 3.27 (q, 2H), δ = 4.9 (s, 1H), δ = 5.75 (m, 1H), δ = 5.95 (m, 1H), δ = 6.1 (m, 1H).
실시예 3: Cu(MeC(O)CHC(NCH 2 CH 2 OSiMe 2 (C 2 H 3 ))Me)의 합성
17.0 g (0.075 몰)의 MeC(O)CH2C(NCH2CH2OSiMe2(C2H3))Me를 10.0 ㎖의 무수 테트라히드로푸란(THF) 용매에 용해시키고, 이를 1 시간 동안 질소 대기하에서 100 ㎖의 무수 THF중에서 교반중인 2.5 g (1.04 몰에서의 40% 과량)의 수소화나트륨에 첨가하고, 이를 밤새 실온에서 교반하였다. 이 혼합물을 질소하에서 여과하고, 질소 대기하에서 1 시간 동안 0℃에서 10 ㎖의 무수 THF중에서 교반중인 7.5 g (0.075 몰)의 염화구리(I)에 서서히 적가한 후, 혼합물을 실온으로 가온하고, 밤새 교반하였다. 그후, THF를 진공하에서 스트리핑 처리하고, 여과 이전에 10 분간 교반하면서 500 ㎖의 탈산소화 무수 헥산을 첨가하였다. 진공하에서 헥산을 스트리핑 처리한 후, 미정제 생성물을 담청색 결정질 덩어리로 얻었다. 수율 15.8 g (73%). 20 mtorr 및 70℃에서 승화시켜 융점이 72.5℃인 거의 무색인 결정질 승화물을 얻었다. 승화된 결정을 X선 분석으로 처리하고, 생성된 구조의 다이아그램을 도 1에 도시하였다. 생성물에 대한 NMR 결과는 하기와 같다.
1H NMR: (500 ㎒, C6D6): δ = 0.10 (d, 6H), δ = 1.53 (s, 3H), δ = 2.14 (s, 3H), δ = 3.1 (bs, 1H), δ = 3.35 (bs, 1H), δ = 3.55 (bs, 1H), δ = 3.65 (dd, 1H), δ = 3.72 (bs, 1H), δ = 3.83 (dd, 1H), δ = 4.1 (dd, 1H), δ = 4.96 (s, 1H).
13C NMR: (500 ㎒, C6D6): δ = -2.8 (s, 1C), δ = 0.3 (s, 1C), δ = 22.5 (s, 1C), δ = 27.9 (s, 1C), δ = 57.1 (s, 1C), δ = 65.3 (s, 1C), δ = 79.8 (s, 1C), δ = 83.2 (s, 1C), δ = 98.3 (s, 1C), δ = 169.2 (s, 1C), δ = 181.4 (s, 1C).
실시예 4: Cu(MeC(O)CHC(NCH 2 CH 2 OSiMe 2 (C 2 H 3 ))Me)의 또다른 합성
(a) MeC(O)CH2C(NCH2CH2OH))Me의 합성
100.0 g (1.0 몰)의 2,4-펜탄디온을 100 g의 황산나트륨 건조제를 포함하는 600 ㎖의 격렬히 교반중인 헥산중의 61.0 g (1 몰)의 에탄올아민에 서서히 첨가하 였다. 혼합물은 고형물 덩어리가 되었으며, 헥산층을 기울려 따랐다. 600 ㎖의 THF를 첨가하고, 황산나트륨을 제외한 모든 고형물이 용해될 때까지 혼합물을 교반하면서 서서히 가온하였다. THF층을 기울려 따르고, 밤새 냉각시켜 결정화하였다. 액체층을 기울려 따르고, 고형물을 펌프 건조시켰다. 수율은 87 g 또는 61%이었다. 중간 생성물에 대한 NMR 결과는 하기와 같다.
1H NMR: (500 ㎒, C6D6): δ = 1.41 (s, 3H), δ = 2.0 (s, 3H), δ = 2.76 (q, 2H), δ = 3.33 (t, 2H), δ = 4.83 (s, 1H), δ = 11.15 (bs, 1H).
(b) Cu(MeC(O)CHC(NCH2CH2OSiMe2(C2H3)Me)의 합성
40 g (0.28 몰)의 MeC(O)CH2C(NCH2CH2OH)Me를 500 ㎖의 무수 THF에 질소 대기하에서 용해시키고, 이를 1 시간 동안 250 ㎖의 THF중에서 교반중인 6.7 g (0.28 몰)의 수소화나트륨에 서서히 첨가하였다. 수소 기체 발생이 관찰되었으며, 혼합물은 진한 백색 슬러리가 되었다. 여기에 112 ㎖의 2.5 M의 n-부틸 리튬 (0.28 몰)을 1 시간에 걸쳐 첨가하고, 이 때 250 ㎖의 추가의 THF를 첨가하여 혼합이 더 잘 되도록 하였다. 생성된 담황색 현탁액을 2 시간 이상 동안 교반한 후, 33.6 g (0.28 몰)의 클로로디메틸비닐실란을 30 분에 걸쳐 첨가하고, 이 혼합물을 또다른 2 시간 동안 교반하였다. 이러한 진한 현탁액을 1 시간에 걸쳐 질소 대기하에서 0℃에서 50 ㎖의 무수 THF중에서 교반중인 29 g (0.28 몰)의 염화구리(I)에 적가하였다. 혼합물을 밤새 교반하면서 실온으로 가온시켰다. 그후, THF를 진공하에서 스트리핑 처리하고, 500 ㎖의 무수 헥산을 질소하에서 첨가하고, 혼합물을 10 분간 교반하 고, 헥산을 고형물로부터 여과하였다. 추가의 500 ㎖의 헥산을 고형물에 첨가하고, 45 분간 교반하면서 45℃로 가온한 후, 이를 여과하고, 1차 헥산 추출물과 합하였다. 헥산을 진공하에서 스트리핑 처리하여 52.0 g의 담청색 미정제 결정질 생성물을 얻었으며, 수율은 64%이었다. 그후, 미정제 생성물을 70℃에서 200 mtorr에서 승화에 의하여 정제하였다.
실시예 5: MeC(O)CH 2 C(NCH 2 CH 2 NMeH)Me의 합성
20.0 g (0.2 몰)의 2,4-펜탄디온을 30 분에 걸쳐 36 g의 황산나트륨 건조제와 함께 교반중인 200 ㎖의 THF 중의 14.8 g (0.2 몰)의 N-메틸에틸렌디아민에 적가하였다. 혼합물은 황색을 띠었으며, 이를 2 일간 실온에서 교반하였다. THF 층을 기울려 따르고, 건조된 2Å 분자체상에서 밤새 보관한 후, 진공하에서 THF를 스트리핑 처리하여 황갈색 오일을 얻었다. 수율은 25.5 g 또는 82%이었다. 생성물에 대한 NMR 결과는 하기와 같다.
1H NMR: (500 ㎒, C6D6): δ = 1.45 (s, 3H), δ = 2.03 (s, 3H), δ = 2.05 (s, 3H), δ = 2.25 (t, 2H), δ = 2.74 (q, 2H), δ = 4.88 (s, 1H), δ = 11.1 (bs, 1H).
실시예 6: MeC(O)CH 2 C(NCH 2 CH 2 NMeSiMe 2 (C 2 H 3 ))Me의 합성
51.0 g (0.327 몰)의 MeC(O)CH2C(NCH2CH2NMeH)Me를 1 ℓ의 무수 THF중에서 교반된 13.1 g (0.327 몰)의 수소화칼륨에 1 시간에 걸쳐 질소 대기하에서 첨가하여 진한 크림색 현탁액을 얻었다. 여기에 45 ㎖ (0.327 몰)의 클로로디메틸비닐실란을 30 분에 걸쳐서 첨가하고, 혼합물을 추가의 2 시간 동안 교반하였다. 그후, THF를 진공하에서 스트리핑 처리하고, 1 ℓ의 무수 헥산을 교반하면서 10 분간 첨가하였다. 이 현탁액을 여과하고, 고형물을 50 ㎖의 추가의 헥산으로 3회 세정하였다. 모든 헥산 세정물을 합하고, 이를 스트리핑 처리하여 62.3 g 또는 80%의 수율의 황갈색 오일을 얻고, 이를 120℃ 및 20 mtorr에서 진공 증류시켰다. 생성물에 대한 NMR 결과는 하기와 같다.
1H NMR: (500 ㎒, C6D6): δ = 0.18 (s, 6H), δ = 1.44 (s, 3H), δ = 2.04 (s, 3H), δ = 2.24 (s, 3H), δ = 2.57 (t, 2H), δ = 2.71 (q, 2H), δ = 4.9 (s, 1H), δ = 5.7 (dd, 1H), δ = 5.94 (dd, 1H), δ = 6.2 (dd, 1H), δ = 11.1 (bs, 1H).
실시예 7: Cu(MeC(O)CHC(NCH 2 CH 2 NMeSiMe 2 (C 2 H 3 ))Me)의 합성
6.1 g (0.025 몰)의 MeC(O)CH2C(NCH2CH2NMeSiMe2(C2H3))Me)를 175 ㎖의 무수 THF중에서 교반중인 1.02 g (0.025 몰)의 수소화칼륨에 30 분에 걸쳐 질소 대기하에서 첨가하고, 2 시간 동안 교반하였다. 약간 흐린 용액을 여과하고, 이를 3 시간에 걸쳐 10 ㎖의 무수 THF중에서 교반중인 2.5 g (0.025 몰)의 염화구리(I)에 0℃에서 질소 대기하에서 적가하였다. 혼합물을 밤새 실온으로 가온시켰다. THF를 진공하에서 스트리핑 처리하고, 질소하에서 200 ㎖의 무수 헥산을 첨가하고, 혼합물을 5 분간 교반하고, 여과하였다. 헥산을 스트리핑 처리하여 6.3 g의 밝은 비취색 결정질의 미정제 생성물을 얻었으며, 이의 수율은 83%이며, 이를 75℃ 및 20 mtorr에서 승화에 의하여 정제시켰다. 생성물의 융점은 86℃이었다. 승화된 결정질을 X선 분석하여 이를 도 2에 도시하였다. 생성물에 대한 NMR 결과는 하기와 같다.
1H NMR: (500 ㎒, C6D6): δ = 0.05 (bs, 6H), δ = 1.65 (s, 3H), δ = 2.16 (s, 3H), δ = 2.27 (s, 3H), δ = 2.47 (bs, 1H), δ = 2.76 (bs, 1H), δ = 3.11 (bs, 1H), δ = 3.21 (bs, 1H), δ = 3.78 (dd, 1H), δ = 4.0 (dd, 1H), δ = 4.21 (dd, 1H), δ = 5.01 (s, 1H).
13C NMR: (500 ㎒, C6D6): δ = -0.05 (bs, 1C), δ = -2.5 (bs, 1C), δ = 23.4 (s, 1C), δ = 27.9 (s, 1C), δ = 34.9 (s, 1C), δ = 51.6 (s, 1C), δ = 53.0 (s, 1C), δ = 81.2 (s, 1C), δ = 84.1 (s, 1C), δ = 170.1 (s, 1C), δ = 180.8 (s, 1C).
실시예 8: Cu(MeC(O)CHC(NCH 2 CH 2 NMeSiMe 2 (C 2 H 3 ))Me)의 또다른 합성
1.625 g (0.0104 몰)의 MeC(O)CH2C(NCH2CH2NMeH)Me를 100 ㎖의 무수 THF중에서 교반된 0.417 g (0.0104 몰)의 수소화칼륨에 30 분에 걸쳐 질소 대기하에서 첨가하여 진한 백색 페이스트를 얻었다. 여기에 4.2 ㎖ (0.0104 몰)의 n-부틸리튬을 5 분에 걸쳐서 첨가하여 맑은 황색/오렌지색 용액을 얻었다. 여기에 1.4 ㎖ (0.01 몰)의 클로로디메틸비닐실란을 첨가하였다. 혼합물은 탁하게 되었으며, 이를 추가의 20 분간 교반하였다. 이 슬러리를 30 분에 걸쳐 5 ㎖의 무수 THF중에서 교반된 1.04 g (0.0104 몰)의 염화구리(I)에 질소하에서 적가하고, 이를 실온으로 가온시킨 후, 이를 밤새 교반하였다. THF를 진공하에서 스트리핑 처리하고, 100 ㎖의 무수 헥산을 질소하에서 첨가하였다. 혼합물을 여과하고, 이로부터 헥산을 스트리핑 처리하여 미정제 생성물인 Cu(MeC(O)CHC(NCH2CH2NMeSiMe2(C2H3))Me)를 얻었으며, 이를 GCMS로 확인하였다.
구리, 은, 금, 코발트, 루테늄, 로듐, 백금, 팔라듐, 니켈, 오스뮴 또는 인듐을 포함하는 금속 케토이미네이트 또는 디이미네이트 착물 및 이를 제조 및 사용하는 방법이 본원에 기재된다. 특정 구체예에서, 본원에 기재된 금속 착물은 예컨대, 원자층 증착 또는 화학 기상 증착 조건을 통하여 금속 또는 금속-함유 필름을 기판에 증착시키기 위한 전구체로서 사용할 수 있다.

Claims (18)

  1. 화학식 (I)의 금속 착물:
    Figure 112005078302841-PAT00006
    여기서, M은 Cu, Au, Ag, Co, Ru, Rh, Pt, In, Pd, Ni 및 Os로부터 선택되는 금속이고;
    X는 산소 및 NR5로부터 선택되고;
    R1, R2, R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 화학식 NO2의 니트로기; 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬 치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고;
    R4는 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴기); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택 되고, R4가 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 L과 결합하고;
    L은 2 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬니트릴; 화학식 (R8)3SiCN의 실릴니트릴(R8는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킨; 화학식 (R9)3SiCCR10의 실릴알킨(R9은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시이고, R10은 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시, 아미드 또는 알킬); 화학식 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨(R11은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알켄, 디엔 또는 트리엔; 화학식 (R12)3SiCR13C(R13)2의 실릴알켄(R12은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시, 아릴, 비닐 또는 아미드이고 R13은 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 화학식 (R14)3SiCR13CR13Si(R14)3의 비스(실릴)알켄(R14은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드이고, R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기); 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알렌; 화학식 (R15)2CCC(R15)2의 알렌(R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 화학식 (R16)3Si의 알킬 실란(R16은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 화학식 R17NC의 알킬이소시아나이드(R17은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 화학식 (R18)3SiNC의 실릴이소시아나이드(R18은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴로부터 선택되는 리간드이고, L이 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 R4와 결합하고;
    M과 L 사이의 유기금속 결합은 2개의 단일 결합 또는 1개의 단일 결합으로부터 선택된다.
  2. 제1항에 있어서, M이 Cu인 착물.
  3. 제1항에 있어서, X가 O인 착물.
  4. 제3항에 있어서, 치환기 R1, R2 및/또는 R3 중 적어도 하나가 R4와 연결되고, 다만 R1, R2 및/또는 R3가 수소 원자, 할로겐 원자 또는 화학식 NO2의 니트로기가 아닌 착물.
  5. 제1항에 있어서, 치환기 R1, R2 및/또는 R3 중 적어도 하나가 R4와 연결되어 시클릭 구조를 형성하는 착물.
  6. 제1항에 있어서, X가 NR5인 착물.
  7. 제6항에 있어서, R5가 리간드 L과 결합되고, 수소, 원자 또는 기가 제거된 착물.
  8. 제7항에 있어서, 착물이 R5와 결합된 추가적인 리간드 L을 갖는 착물.
  9. 제6항에 있어서, 치환기 R1, R2, R3 및/또는 R5 중 적어도 하나가 R5와 연결되고, R1, R2, R3 및/또는 R5가 수소 원자, 할로겐 원자 또는 화학식 NO2의 니트로기가 아닌 착물.
  10. 제1항에 있어서, 치환기 R1, R2 및/또는 R3 중 적어도 하나가 R5와 연결되어 시클릭 구조를 형성하는 착물.
  11. 화학식 (I)의 금속 착물을 기판과 접촉시키는 단계를 포함하고, 상기 접촉을 착물이 반응하여 필름을 형성하기에 충분한 조건에서 수행하는, 기판 상에 금속을 포함하는 필름을 증착하는 방법:
    [화학식 I]
    Figure 112005078302841-PAT00007
    여기서, M은 Cu, Au, Ag, Co, Ru, Rh, Pt, In, Pd, Ni 및 Os로부터 선택되는 금속이고;
    X는 산소 및 NR5로부터 선택되고;
    R1, R2, R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 화학식 NO2의 니트로기; 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란 (R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬 치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고;
    R4는 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르 ((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴기); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고, R4가 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 L과 결합하고;
    L은 2 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬니트릴; 화학식 (R8)3SiCN의 실릴니트릴(R8는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킨; 화학식 (R9)3SiCCR10의 실릴알킨(R9은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시이고, R10은 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시, 아미드 또는 알킬); 화학식 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨(R11은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알켄, 디엔 또는 트리엔; 화학식 (R12)3SiCR13C(R13)2의 실릴알켄(R12은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시, 아릴, 비닐 또는 아미드이고 R13은 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 화학식 (R14)3SiCR13CR13Si(R14)3의 비스(실릴)알켄(R14은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드이고, R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기); 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알렌; 화학식 (R15)2CCC(R15)2의 알렌(R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 화학식 (R16)3Si의 알킬 실란(R16은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 화학식 R17NC의 알킬이소시아나이드(R17은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 화학식 (R18)3SiNC의 실릴이소시아나이드(R18은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴로부터 선택되는 리간드이고, L이 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 R4와 결합하고;
    M과 L 사이의 유기금속 결합은 2개의 단일 결합 또는 1개의 단일 결합으로부터 선택된다.
  12. 구리가 포함된 필름을 포함하는 전자 장치로서, 상기 필름이 화학식 (I)의 금속 착물을 포함하는 전구체 혼합물로부터 증착되는 장치.
    [화학식 I]
    Figure 112005078302841-PAT00008
    여기서, M은 Cu, Au, Ag, Co, Ru, Rh, Pt, In, Pd, Ni 및 Os로부터 선택되는 금속이고;
    X는 산소 및 NR5로부터 선택되고;
    R1, R2, R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 화학식 NO2의 니트로기; 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬 치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고;
    R4는 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴기); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택 되고, R4가 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 L과 결합하고;
    L은 2 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬니트릴; 화학식 (R8)3SiCN의 실릴니트릴(R8는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킨; 화학식 (R9)3SiCCR10의 실릴알킨(R9은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시이고, R10은 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시, 아미드 또는 알킬); 화학식 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨(R11은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알켄, 디엔 또는 트리엔; 화학식 (R12)3SiCR13C(R13)2의 실릴알켄(R12은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시, 아릴, 비닐 또는 아미드이고 R13은 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 화학식 (R14)3SiCR13CR13Si(R14)3의 비스(실릴)알켄(R14은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드이고, R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기); 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알렌; 화학식 (R15)2CCC(R15)2의 알렌(R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 화학식 (R16)3Si의 알킬 실란(R16은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 화학식 R17NC의 알킬이소시아나이드(R17은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 화학식 (R18)3SiNC의 실릴이소시아나이드(R18은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴로부터 선택되는 리간드이고, L이 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 R4와 결합하고;
    M과 L 사이의 유기금속 결합은 2개의 단일 결합 또는 1개의 단일 결합으로부터 선택된다.
  13. 화학식 H2NR4L의 1차 아민을 제조하는 단계;
    1차 아민을 화학식 R1C(O)CHR2C(O)R3의 β-디케톤 화합물과 축합시켜서 화학식 R1C(O)CHR2CNR4LR3의 β-케토이민 중간 생성물을 제공하는 단계; 및
    β-케토이민 중간 생성물을 금속 공급원의 존재 하에 염기를 사용하여 탈양 자화하여 금속 착물을 형성하는 단계를 포함하는 화학식 (I)의 금속 착물을 제조하는 방법:
    [화학식 I]
    Figure 112005078302841-PAT00009
    여기서, M은 Cu, Au, Ag, Co, Ru, Rh, Pt, In, Pd, Ni 및 Os로부터 선택되는 금속이고;
    X는 산소이고;
    R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 화학식 NO2의 니트로기; 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬 치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고;
    R4는 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴기); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택 되고, R4가 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 L과 결합하고;
    L은 2 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬니트릴; 화학식 (R8)3SiCN의 실릴니트릴(R8는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킨; 화학식 (R9)3SiCCR10의 실릴알킨(R9은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시이고, R10은 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시, 아미드 또는 알킬); 화학식 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨(R11은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알켄, 디엔 또는 트리엔; 화학식 (R12)3SiCR13C(R13)2의 실릴알켄(R12은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시, 아릴, 비닐 또는 아미드이고 R13은 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 화학식 (R14)3SiCR13CR13Si(R14)3의 비스(실릴)알켄(R14은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드이고, R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기); 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알렌; 화학식 (R15)2CCC(R15)2의 알렌(R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 화학식 (R16)3Si의 알킬 실란(R16은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 화학식 R17NC의 알킬이소시아나이드(R17은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 화학식 (R18)3SiNC의 실릴이소시아나이드(R18은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴로부터 선택되는 리간드이고, L이 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 R4와 결합하고;
    M과 L 사이의 유기금속 결합은 2개의 단일 결합 또는 1개의 단일 결합으로부터 선택된다.
  14. 화학식 H2NR4L의 1차 아민을 제조하는 단계;
    1차 아민을 화학식 R1C(O)CHR2C(O)R3의 β-디케톤 화합물과 축합시켜서 화학식 R1C(O)CHR2CN(R4)(L)R3의 β-케토이민 중간 생성물을 제공하는 단계; 및
    β-케토이민 중간 생성물을 알킬화제 내에서 처리하고 R5NH2와 반응시켜서 화학식 R1C(R5NH)CHR2C(NR4L)R3]+[V]-(V는 알킬화제의 컨쥬게이트 염기임)의 염을 제공하는 단계; 및
    β-케토이민 중간 생성물을 금속 공급원의 존재 하에 염기를 사용하여 복수 회 탈양자화시켜서 금속 착물을 형성하는 단계를 포함하는 화학식 (I)의 금속 착물을 제조하는 방법
    [화학식 I]
    Figure 112005078302841-PAT00010
    여기서, M은 Cu, Au, Ag, Co, Ru, Rh, Pt, In, Pd, Ni 및 Os로부터 선택되는 금속이고;
    X는 NR5이고;
    R1, R2, R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 화학식 NO2의 니트로기; 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아 미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬 치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고;
    R4는 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴기); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고, R4가 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 L과 결합하고;
    L은 2 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬니트릴; 화학식 (R8)3SiCN의 실릴니트릴(R8는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킨; 화학식 (R9)3SiCCR10의 실릴알킨(R9은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시이고, R10은 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시, 아미드 또는 알킬); 화학식 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨(R11은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알켄, 디엔 또는 트리엔; 화학식 (R12)3SiCR13C(R13)2의 실릴알켄(R12은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시, 아릴, 비닐 또는 아미드이고 R13은 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 화학식 (R14)3SiCR13CR13Si(R14)3의 비스(실릴)알켄(R14은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드이고, R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기); 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알렌; 화학식 (R15)2CCC(R15)2의 알렌(R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 화학식 (R16)3Si의 알킬 실란(R16은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 화학식 R17NC의 알킬이소시아나이드(R17은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 화학식 (R18)3SiNC의 실릴이소시아나이드(R18은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴로부터 선택되는 리간드이고, L이 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 R4와 결합하고;
    M과 L 사이의 유기금속 결합은 2개의 단일 결합 또는 1개의 단일 결합으로부터 선택된다.
  15. 화학식 H2NR4의 1차 아민을 제조하는 단계;
    1차 아민을 화학식 R1C(O)CHR2C(O)R3의 β-디케톤 화합물과 축합시켜서 화학식 R1C(O)CHR2CN(R4)R3의 제1 β-케토이민 중간 생성물을 제공하는 단계;
    리간드 (L)을 제1 β-케토이민 중간 생성물에 결합시켜 화학식 R1C(O)CHR2CN(R4)LR3의 제2 중간 생성물을 제공하는 단계; 및
    제2 β-케토이민 중간 생성물을 금속 공급원의 존재 하에 염기를 사용하여 탈양자화하여 금속 착물을 형성하는 단계를 포함하는 화학식 (I)의 금속 착물을 제조하는 방법.
    [화학식 I]
    Figure 112005078302841-PAT00011
    여기서, M은 Cu, Au, Ag, Co, Ru, Rh, Pt, In, Pd, Ni 및 Os로부터 선택되는 금속이고;
    X는 산소이고;
    R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 화학식 NO2의 니트로기; 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬 치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고;
    R4는 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴기); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고, R4가 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 L과 결합하고;
    L은 2 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬니트릴; 화학식 (R8)3SiCN의 실릴니트릴(R8는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킨; 화학식 (R9)3SiCCR10의 실릴알킨(R9은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시이고, R10은 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시, 아미드 또는 알킬); 화학식 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨(R11은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알켄, 디엔 또는 트리엔; 화학식 (R12)3SiCR13C(R13)2의 실릴알켄 (R12은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시, 아릴, 비닐 또는 아미드이고 R13은 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 화학식 (R14)3SiCR13CR13Si(R14)3의 비스(실릴)알켄(R14은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드이고, R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기); 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알렌; 화학식 (R15)2CCC(R15)2의 알렌(R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 화학식 (R16)3Si의 알킬 실란(R16은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 화학식 R17NC의 알킬이소시아나이드(R17은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 화학식 (R18)3SiNC의 실릴이소시아나이드(R18은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴로부터 선택되는 리간드이고, L이 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 R4와 결합하고;
    M과 L 사이의 유기금속 결합은 2개의 단일 결합 또는 1개의 단일 결합으로부터 선택된다.
  16. Cu(MeC(O)CHC(NCH2CH2OSiMe2(C2H3))Me).
  17. Cu(MeC(O)CHC(NCH2CH2NSiMe2(C2H3))Me).
  18. 하기 화학식의 금속 착물.
    Figure 112005078302841-PAT00012
    X는 산소 및 NR5로부터 선택되고;
    R1, R2, R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소 원자; 할로겐 원자; 화학식 NO2의 니트로기; 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬 치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고;
    R4는 화학식 CnH2n +1의 알킬(n은 1 내지 20); 화학식 CnHxFy의 플루오로알킬((x+y)의 결과는 (2n+1)의 결과와 같고 n은 1 내지 20); 화학식 (R6)3Si의 알킬실란(R6는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로알킬-치환 아릴; 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 플루오로아릴; 화학식 (CH2)nO(CmH2m +1)의 에테르(n 및 m은 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (CnHxFy)O(CmHwFz)의 플루오로에테르((x+y)=2n, (w+z)=(2m+1)이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 20); 화학식 (R7)3SiO의 실릴에테르(R7은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴기); 1 내지 20개의 탄소 원 자를 포함하는 알콕시; 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 아미드로부터 선택되고, R4가 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 L과 결합하고;
    L은 2 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬니트릴; 화학식 (R8)3SiCN의 실릴니트릴(R8는 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킨; 화학식 (R9)3SiCCR10의 실릴알킨(R9은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시이고, R10은 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알콕시, 아미드 또는 알킬); 화학식 (R11)3SiCCSi(R11)3의 실릴알킨(R11은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알켄, 디엔 또는 트리엔; 화학식 (R12)3SiCR13C(R13)2의 실릴알켄(R12은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시, 아릴, 비닐 또는 아미드이고 R13은 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴); 화학식 (R14)3SiCR13CR13Si(R14)3의 비스(실릴)알켄(R14은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알콕시 또는 아미드이고, R13은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기); 3 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알렌; 화학식 (R15)2CCC(R15)2의 알렌(R15는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 화학식 (R16)3Si의 알킬 실란(R16은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아미드 또는 알콕시); 화학식 R17NC의 알킬이소시아나이드(R17은 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 화학식 (R18)3SiNC의 실릴이소시아나이드(R18은 각각 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 포함하는 알킬); 6 내지 12개의 탄소 원자를 포함하는 아릴로부터 선택되고, L이 수소, 원자 또는 기를 제거시킴으로써 R4와 결합하고;
    M과 L 사이의 유기금속 결합은 2개의 단일 결합 또는 1개의 단일 결합으로부터 선택된다.
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