TW202311172A - 用於薄膜沉積的鈮前體化合物和用其形成含鈮薄膜的方法 - Google Patents

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Abstract

根據本發明實施方案，鈮前體化合物由以下化學式1或化學式2表示：

Description

用於薄膜沉積的鈮前體化合物和用其形成含鈮薄膜的方法
本發明涉及一種鈮前體化合物和用該化合物形成含鈮薄膜的方法，更特別是涉及一種用作用於薄膜沉積的前體的雜配鈮化合物和一種用該雜配鈮化合物形成含鈮薄膜的方法。
隨著電子技術的發展，各種電子裝置中使用的電子裝置的小型化和輕量化的需求正在迅速增加。為了形成精細的電子裝置，已經提出了各種物理和化學沉積方法，並且正在對透過這些沉積方法製造諸如金屬薄膜、金屬氧化物薄膜或金屬氮化物薄膜之類的各種電子裝置進行各種研究。
在製造半導體裝置時，通常使用有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)或原子層沉積(ALD)製程來形成含有第5族金屬化合物的薄膜。
由於ALD製程與MOCVD製程相比會經歷自限反應，因此它具有優異的階梯覆蓋率，並且由於它是溫度相對較低的製程，因此具有避免熱擴散引起裝置性能下降的優點。
為了在第5族金屬化合物中沉積含有鈮(Nb)的薄膜，選擇適於沉積製程的前體化合物是非常重要的。目前，半導體工業中存在各種類型的鈮前體。作為常規鈮前體化合物，已知有氯化鈮(V)等鹵化鈮、乙醇鈮(V)等烴氧基鈮或諸如此類。這種鈮前體化合物是由一種或多種相同配體組成的均配前體化合物。在鹵化鈮的情況下，它具有高熱穩定性、寬沉積溫度範圍和足夠的反應性，但由於它在室溫下為固體，因此具有低蒸氣壓。此外，由於沉積過程中生成的副產物影響薄膜的物理性質，因此存在難以形成具有均勻物理性質的薄膜的缺點。此外，在烴氧基鈮的情況下，由於它具有足夠的蒸氣壓和低熔點，因此容易在液相中合成烴氧基鈮，但由於它在薄膜形成過程中因熱穩定性低而容易分解，因此具有薄膜中的碳含量高的缺點。
因此，最近提出了雜配前體化合物以補充均配前體化合物的缺點。雜配前體化合物含有兩種或更多種不同的配體。雜配前體化合物的典型實例可包括烷基醯胺-醯亞胺基前體化合物，例如三(二乙基氨基)(叔丁基亞氨基)鈮(V)。這種烷基醯胺-醯亞胺基前體化合物具有確保在寬溫度範圍內的每薄膜循環生長量(GPC)，從而與均配前體材料相比可以形成高品質的薄膜。然而，缺點在於在低溫下薄膜中的碳含量高。
即使在相同條件下進行沉積製程時，具有不同化學結構的配體與反應氣體的反應性也不同，並且形成不同的沉積表面。特別是，電荷俘獲密度可根據ALD製程中與羥基末端表面反應的前體化合物的配體數量而受到影響，並且這可影響薄膜品質。因此，透過基本相同地控制每個循環中反應的配體的數量，可以獲得具有低電荷俘獲密度的理想薄膜。然而，已知的雜配鈮前體化合物由於具有快速反應性和高配體交換性以及難以控制蒸氣壓而存在問題，因此在提高製程效率方面具有局限性。特別是，鈮前體化合物在 MOCVD製程過程中應具有熱穩定性，以使其在加熱的襯底上分解而在運輸過程中不分解。此外，在ALD製程過程中，雖然鈮前體化合物不被熱分解，但其應該具有高的熱穩定性和反應性，以便在暴露於對應反應物時其可以與對應反應物發生反應。
因此，仍然需要一種前體化合物，其能夠透過在室溫下以液態存在並具有優異的熱穩定性和反應性而能夠形成高品質的均勻薄膜，以便其可以容易地用於ALD製程以及MOCVD製程。
本發明的一個目的在於提供一種鈮前體化合物，其適於薄膜生長、具有強熱穩定性、具有高蒸氣壓，並且在室溫下以液態存在，由此能夠解決因使用常規的鈮前體化合物導致的製程問題。
本發明的另一目的在於提供一種用於薄膜沉積的鈮前體組合物，其能夠使用鈮前體化合物提供高品質的均勻薄膜。
本發明的又一目的在於提供一種用於形成含鈮薄膜的方法，該方法透過使用用於薄膜沉積的鈮前體組合物，能夠形成高品質的薄膜，同時具有優異的處理效率。
本發明的問題不限於上述問題，並且本領域技術人員透過以下描述將清楚地理解其他未提及的問題。
本發明一實施方案提供了一種由以下化學式1或化學式2表示的鈮前體化合物。
[化學式1]
Figure 02_image009
[化學式2]
Figure 02_image011
(在化學式1中，R 1和R 2各自獨立地選自具有1至6個碳原子的直鏈烷基和具有3至6個碳原子的支鏈烷基，並且R 3、R 4和R 5各自獨立地選自氫、具有1至10個碳原子的直鏈烷基和具有3至10個碳原子的支鏈烷基，在化學式2中，R 6和R 7各自獨立地選自具有1至6個碳原子的直鏈烷基和具有3至6個碳原子的支鏈烷基，R 8和R 9各自獨立地選自氫、具有1至10個碳原子的直鏈烷基，以及具有3至10個碳原子的支鏈烷基，R 10選自具有1至20個碳原子的直鏈亞烷基和具有3至20個碳原子的支鏈亞烷基，並且R 11和R 12各自獨立地選自氫和具有1至4個碳原子的直鏈烷基，並且在化學式1和2中，n是1至5的整數)。
本發明另一實施方案提供了一種用於沉積含鈮薄膜的前體組合物，並且根據本發明一實施方案的用於薄膜沉積的前體組合物包括上述化學式1或化學式2表示的鈮前體化合物。
本發明另一實施方案提供了一種用於形成含鈮薄膜的方法，該方法使用上述化學式1或化學式2表示的鈮前體化合物，透過有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)製程或原子層沉積(ALD)製程在襯底上沉積薄膜。
其他實施方案的具體事項包括在詳細描述和附圖中。
根據本發明一實施方案的鈮前體化合物具有優異的熱穩定性，在室溫下以液態存在，並且具有高揮發性，由此具有有利於應用於薄膜形成製程的優點。特別地，根據本發明的鈮前體化合物具有優異的熱穩定性和高反應性，使得在透過MOCVD製程或ALD製程形成薄膜時可以形成優質的鈮薄膜。
根據本發明一實施方案的鈮前體化合物中包含的一些配體包括相對位阻的取代基。因此，當製備鈮前體化合物時，可以促進產物的純化，以有助於提高純度。
此外，當使用根據本發明一實施方案的鈮前體化合物進行ALD製程時，可以透過在寬溫度範圍內保持恆定的每薄膜循環生長量(GPC)來進一步提高薄膜的品質。
此外，由根據本發明一實施方案的鈮前體化合物形成的鈮薄膜由於具有優異的熱穩定性、優異的形態特性、低擴散率、低洩漏和低電荷俘獲特性而可以用於各種用途，例如電介質、阻擋膜和電極。
根據本發明的效果不受以上例示的內容的限制，並且本發明包括更多的各種效果。
本發明的優點和特徵以及實現它們的方法將參照稍後結合附圖詳細描述的示例變得顯而易見。然而，本發明不限於以下公開的示例，而是將以各種不同的形式實施，僅提供本發明示例以使本發明的公開內容完整，並將本發明的範圍完整地告知本發明所屬領域的普通技術人員，並且本發明僅受請求項範圍的限定。
在描述本發明時，如果確定相關已知技術的詳細描述可能不必要地模糊本發明的主旨，則將省略其詳細描述。當使用本發明中提到的“包括”、“具有”、“構成”等時，除非使用“僅”，否則可以添加其他部分。當成分以單數表示時，除非另有明確說明，否則包括複數的情況。
在解釋成分時，即使沒有單獨的明確描述，也被解釋為包括誤差範圍。
在整個本說明書中，術語“室溫”是指15℃至30℃，或20℃至27℃的溫度。
根據本發明一實施方案的鈮前體化合物可以由以下化學式1表示。
[化學式1]
Figure 02_image013
在化學式1中，R 1和R 2可以各自獨立地為選自以下項中的任一種：具有1至6個碳原子的直鏈烷基和具有3至6個碳原子的支鏈烷基。例如，R 1可以是具有1至3個碳原子的直鏈烷基，並且R 2可以是具有3至6個碳原子的支鏈烷基，但不限於此。
在化學式1中，R 3、R 4和R 5可以各自獨立地為選自以下項中的任一種：氫、具有1至10個碳原子的直鏈烷基，以及具有3至10個碳原子的支鏈烷基。具體地，例如，R 3和R 4可以各自為具有1至6個碳原子的直鏈烷基，並且R 5可以為具有3至6個碳原子的支鏈烷基，但不限於此。
在化學式1中，n是1至5的整數。
例如，在化學式1中，n可以是1，並且R 1可以是具有1至6個碳原子的直鏈烷基。優選地，例如，化學式1中的R 1可以是甲基。在包括此類甲基環戊二烯結構的情況下，與不包含甲基的環戊二烯結構相比，與金屬的結合力可能會降低。因此，可以顯著減少透過沉積製程形成的薄膜中不必要的殘留物含量。此外，在包括甲基環戊二烯結構的情況下，由於甲基環戊二烯的掩蔽效應，雜配鈮前體化合物的合成可以得到促進。此外，透過提高鈮前體化合物的純化效率，可以獲得具有高純度的雜配鈮前體化合物。
更具體地，鈮前體化合物可以是由以下化學式3表示的化合物。
[化學式3]
Figure 02_image015
具有如化學式3的結構的鈮前體化合物具有更優異的熱穩定性並且在形成薄膜時可以進一步降低殘留物含量。此外，它在沉積製程中的寬溫度範圍內表現出恆定的每薄膜循環生長量(GPC)，並且可用於ALD製程以及MOCVD製程。
根據本發明另一實施方案的鈮前體化合物可以由以下化學式2表示。
[化學式2]
Figure 02_image017
根據化學式2的鈮前體化合物形成穩定的結構，而與鈮原子鍵合的配體-OR 10N(R 11)(R 12)的氮原子與鈮原子形成配位鍵。因此，由化學式2表示的鈮前體化合物具有比化學式1的鈮前體化合物更穩定的結構，由此具有更優異的熱穩定性的優點。因此，透過使用由化學式2表示的鈮前體化合物的沉積製程形成的薄膜具有更降低的殘留物含量並且在更寬的溫度範圍內表現出恆定的每薄膜循環生長量(GPC)。因此，使用由化學式2表示的鈮前體化合物製備的薄膜表現出更高的品質特性。
在化學式2中，R 6和R 7可以各自獨立地為選自以下項中的任一種：具有1至6個碳原子的直鏈烷基和具有3至6個碳原子的支鏈烷基。具體地，例如，R 6可以是具有1至3個碳原子的直鏈烷基，並且R 7可以是具有3至6個碳原子的支鏈烷基，但不限於此。
在化學式2中，R 8和R 9可以各自獨立地為選自以下項中的任一種：氫、具有1至10個碳原子的直鏈烷基和具有3至10個碳原子的支鏈烷基。具體地，例如，R 8和R 9可以各自為具有1至6個碳原子的直鏈烷基，但不限於此。
在化學式2中，R 10可以選自具有1至20個碳原子的直鏈亞烷基和具有3至20個碳原子的支鏈亞烷基。具體地，例如，R 10可以是具有1至6個碳原子的直鏈亞烷基，但不限於此。
在化學式2中，R 11和R 12可以各自獨立地為選自以下項中的任一種：氫和具有1至4個碳原子的直鏈烷基。具體地，例如，R 11和R 12可以各自為具有1至6個碳原子的直鏈烷基，但不限於此。
在化學式2中，n是1至5的整數。
例如，在化學式2中，n可以是1，並且R 6可以是具有1至6個碳原子的直鏈烷基。優選地，例如，化學式2中的R 6可以是甲基。如上所述，當包括甲基環戊二烯結構時，與不包含甲基的環戊二烯相比，與金屬的結合力降低，從而可以顯著減少薄膜中不必要的殘餘物量。進一步地，由於甲基環戊二烯的掩蔽效應，雜配鈮前體化合物的合成和純化得到促進，從而可獲得具有高純度和高品質的鈮前體化合物。
更具體地，鈮前體化合物可以是由以下化學式4表示的化合物。
[化學式4]
Figure 02_image019
由化學式4表示的鈮前體化合物可以進一步提高熱穩定性，並進一步降低形成薄膜時的殘餘物量。因此，透過使用化學式4的鈮前體化合物的沉積製程製備的薄膜具有更優異的物理性能。
由化學式1或化學式2表示的鈮前體化合物可以用作用於沉積含鈮薄膜的前體組合物。
進一步地，由於根據本發明一實施方案的鈮前體化合物在室溫下以液態存在，因此其易於儲存和處理，並且具有高揮發性，從而可以有利地應用於使用沉積製程形成薄膜。
在下文中，將詳細描述根據本發明一實施方案的一種用於形成含鈮薄膜的方法。用於形成含鈮薄膜的方法使用上述鈮前體化合物，並且關於鈮前體化合物的重複說明則被省略。
在根據本發明一實施方案的用於形成含鈮薄膜的方法中，透過使用由化學式1或化學式2表示的鈮前體化合物的沉積製程將薄膜沉積在襯底上。
沉積製程可以包括原子層沉積(ALD)製程或化學氣相沉積(CVD)製程，例如有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)製程。沉積製程可以於50℃至700℃進行。
首先，將化學式1或化學式2表示的鈮前體化合物轉移到襯底上。例如，鈮前體化合物可以透過諸如鼓泡法、氣相品質流量控制器法、直接氣體注入(DGI)法、直接液體注入(DLI)法或將其溶解在有機溶劑中並轉移的液體轉移法被供應到襯底上，但不限於此。
更具體地，鈮前體化合物可以與載氣或稀釋氣體混合，該載氣或稀釋氣體包括選自由以下項組成的群組中的一種或多種：氬氣(Ar)、氮(N 2)、氦氣(He)和氫(H 2)，以及透過鼓泡法或直接氣體注入法轉移到襯底上。
同時，沉積製程可以包括在形成鈮薄膜時供應一種或多種反應氣體的步驟，該反應氣體選自由以下項組成的群組：水蒸氣(H 2O)、氧氣(O 2)、臭氧(O 3)和過氧化氫(H 2O 2)。
作為另一示例，沉積製程可以包括在形成鈮薄膜時供應一種或多種反應氣體的步驟，該反應氣體選自由以下項組成的群組：氨氣(NH 3)、肼(N 2H 4)、一氧化二氮(N 2O)和氮氣(N 2)。
透過根據本發明一實施方案的用於形成薄膜的方法製造的鈮薄膜可以透過有效地減少殘餘物量來提供高品質的薄膜。此外，根據本發明一實施方案的用於形成薄膜的方法，透過在較寬的薄膜生長溫度範圍內表現出恆定的每薄膜循環生長量(GPC)，可以提供具有更均勻物理特性的鈮薄膜。
在下文中，將透過以下實施例更詳細地描述根據本發明的鈮前體化合物。然而，這僅用於幫助理解本發明，並且本發明不限於以下實施例。
[實施例1]
1.中間體化合物的製備
將32.9 g (0.111 mol，1當量)的(叔丁基亞氨基)三(二甲基氨基)鈮((tBuN)(NMe 2) 3Nb)和300 mL正己烷注入火焰乾燥的500 mL Schlenk燒瓶中，然後在室溫下攪拌。在-20℃或更低溫度下將11 g (0.137 mol，1.2當量)的甲基環戊二烯(C 5MeH 5)滴加到該燒瓶中後，將反應溶液在室溫下攪拌12小時。之後，在減壓下從反應溶液中除去溶劑，並在減壓下蒸餾除去溶劑的反應溶液，得到26.5 g (收率72%)的由(η-C 5H 4CH 3)(tBuN)Nb(N(CH 3) 2) 2表示的淡黃色液體化合物。
由以下化學式A表示的中間體化合物(η-C 5H 4CH 3)(tBuN)Nb(N(CH 3) 2) 2的合成透過核磁共振分析( 1H NMR)確認。
[化學式A]
Figure 02_image021
2.化合物(η-C 5H 4CH 3)(tBuN)Nb(N(CH 3) 2)(tBuO)的製備
將26.5 g (0.08 mol，1當量)的如上所述製備的中間體化合物(叔丁基亞氨基)雙(二甲基氨基)(甲基環戊二烯基)鈮(η-C 5H 4CH 3)(tBuN)Nb(N(CH 3) 2) 2和150 mL正己烷注入火焰乾燥的500 mL Schlenk燒瓶中，然後在室溫下攪拌。在-20℃或更低溫度下向燒瓶中滴加6.5 g (0.088 mol，1.1當量)的叔丁醇(tBuOH)後，將反應溶液在室溫下攪拌12小時。之後，在減壓下從反應溶液中除去溶劑，並在減壓下蒸餾除去溶劑的反應溶液，得到16.7g (收率58%)的淡黃色液體化合物。
由以下化學式3表示的鈮前體化合物(η-C 5H 4CH 3)(tBuN)Nb(N(CH 3) 2)(tBuO)的合成透過核磁共振分析( 1H NMR)確認。
[化學式3]
Figure 02_image023
[實施例2]
將在上述實施例1的中間體製備步驟中得到的32.9 g (0.099 mol，1當量)的(叔丁基亞氨基)雙(二甲基氨基)(甲基環戊二烯基)鈮(η-C 5H 4CH 3)(tBuN)Nb(N(CH 3) 2) 2和300mL正己烷注入火焰乾燥的500mL Schlenk燒瓶中，然後在室溫下攪拌。在-20℃或更低溫度下向燒瓶中滴加17.7 g (0.199 mol，2當量)的二甲基乙醇胺((CH 3) 2NCH 2CH 2OH)後，將反應溶液在室溫下攪拌24小時。然後，在減壓下從反應溶液中除去溶劑，並在減壓下蒸餾除去溶劑的反應溶液，得到15.7g (收率42%)的淡黃色液體化合物。
由以下化學式4表示的鈮前體化合物(η-C 5H 4CH 3)(tBuN)Nb(N(CH 3) 2)((CH 3) 2NCH 2CH 2O)的合成透過核磁共振分析( 1H NMR)確認。
[化學式4]
Figure 02_image025
[比較例1]
將11 g (0.029 mol，1當量)的雙(二乙基氨基)(叔丁基亞氨基)(環戊二烯基)鈮(η-C 5H 5)(tBuN)Nb(NEt 2) 2和150 mL正己烷注入火焰乾燥的500 mL Schlenk燒瓶中，然後在室溫下攪拌。在-20℃或更低溫度下向燒瓶中滴加3.8 g (0.063 mol，2.2當量)的異丙醇[C 3H 7OH]後，將反應溶液在室溫下攪拌12小時。在減壓下從反應溶液中除去溶劑，並在減壓下蒸餾除去溶劑的反應溶液，得到9 g(收率90%)的淡黃色液體化合物。
由以下化學式5表示的鈮前體化合物(η-C 5H 5)(tBuN)Nb(OCHC 2H 6) 2的合成透過核磁共振分析( 1H NMR)確認。
[化學式5]
Figure 02_image027
[實驗例]
1.熱重分析
為了找出分別根據比較例1和實施例1和2的化合物的熱性能，進行了熱重分析(TGA)。首先，將熱重分析儀儲存在氮氣手套箱中，其中水分和氧氣含量保持在1 ppm以下。在將15 mg樣品放入坩堝中後，在以10℃/分鐘的速率從35℃升溫至350℃的同時進行測量。監測作為坩堝溫度函數的該樣品的品質損失。根據此的結果顯示在圖1中。
圖1是顯示根據比較例1和實施例1和2的每種鈮前體化合物的熱重分析(TGA)結果的曲線圖。
參照圖1，可以確認根據實施例1和2中的每一個製備的鈮前體化合物在330℃或更高的溫度下未揮發的殘留物含量少於2重量％。此外，可以從圖1的曲線圖中確認，根據實施例1和2中的每一個製備的鈮前體化合物在揮發時不分解或不形成副產物。即，可以看出，根據實施例1和2製備的鈮前體化合物透過幾乎沒有殘留的殘餘物進行揮發而具有熱穩定性。
與此相反，在根據比較例1的鈮前體化合物的情況下，在溫度接近100℃時發生品質減少，這比實施例1和2中的情況低得多，並且半衰期與示例中的那些相比較低。由此可以確認，根據比較例1的鈮前體化合物與實施例中的那些相比具有較差的熱特性。
總之，根據實施例1和2的鈮前體化合物在室溫下以液態存在以便於處理和純化，不允許在加熱過程中發生熱分解，並且透過幾乎沒有殘留的殘餘物進行揮發而轉化為蒸氣態。因此，可以看出根據實施例1和2的鈮前體化合物可以容易地應用於MOCVD或ALD製程。
2.薄膜沉積特性
分析了使用根據比較例1、實施例1和實施例2的鈮前體化合物的原子層沉積製程期間每薄膜循環生長量(GPC)。根據此的結果顯示在圖2中。
圖2是顯示在使用根據比較例1、實施例1和實施例2的每種鈮前體化合物的原子層沉積製程期間根據沉積溫度(Dep. Temp.)的每薄膜循環生長量(GPC)的曲線圖。
作為沉積條件，將鈮前體化合物填充在小罐中，然後將其加熱至110℃，並使用臭氧(O 3)作為氧化劑。使用矽晶片作為反應襯底，並透過將矽晶片從250℃加熱到340℃來進行沉積。在引入前體脈衝10秒後，吹掃氬氣(Ar)10秒。隨後，將臭氧(O 3)脈衝引入到反應室中15秒，然後吹掃氬氣(Ar)10秒。以這種方式進行了80到100個循環。這樣，對於每個前體，形成了厚度相同的鈮氧化物薄膜。
參照圖2，在原子層沉積製程過程中使用根據實施例1和2中的每一者的鈮前體化合物時，可以確認，在使用比較例1的鈮前體化合物時，對比曲線的斜率平緩。特別是在使用根據實施例2的鈮前體化合物時，可以確認，每薄膜循環生長量(GPC)低，在較寬的溫度範圍內恆定地保持每薄膜循環生長量(GPC)。
在原子層沉積製程中保持恆定的每薄膜循環生長量(GPC)意味著不發生不完全反應，諸如在沒有化學反應的情況下以前體狀態沉積或透過熱進行分解之類的偶然反應不會發生，並形成穩定的薄膜。即，從圖2可以看出，在使用根據實施例1和2的鈮前體化合物時，與使用比較例1的鈮前體化合物時相比，穩定的薄膜沉積製程是可能的。特別是在使用根據實施例2的鈮前體化合物時，可以看出，透過在沉積溫度範圍內表現出幾乎恆定的每薄膜循環生長量(GPC)，可以獲得具有更優異物理性能的均勻鈮薄膜。這可以確定為以下結果：由化學式4表示的實施例2的鈮前體化合物形成穩定結構，而一些配體的氮原子與鈮原子形成配位鍵。
儘管已經透過上面的示例詳細描述了本發明，但是其他類型的示例也是可能的。因此，以下提出的請求項的技術精神和範圍不限於示例。
相關申請的交叉引用
本申請主張於2021年8月31日在韓國智慧財產權局提交的韓國專利申請號10-2021-0115634的優先權，該韓國專利申請的公開內容透過引用併入本文。
無
[圖1]是顯示根據實施例1、實施例2、比較例1的每種鈮前體化合物的熱重分析(TGA)結果的曲線圖；以及 [圖2]是顯示使用根據實施例1、實施例2和比較例1的每種鈮前體化合物的原子層沉積製程期間的每薄膜循環生長量(GPC)隨沉積溫度變化的曲線圖。
Figure 111125831-A0101-11-0002-3

Claims (12)

  1. 一種鈮前體化合物，其由以下化學式1或化學式2表示：
    Figure 03_image029
    在化學式1中， R 1和R 2各自獨立地選自具有1至6個碳原子的直鏈烷基和具有3至6個碳原子的支鏈烷基，並且R 3、R 4和R 5各自獨立地選自氫、具有1至10個碳原子的直鏈烷基，以及具有3至10個碳原子的支鏈烷基， 在化學式2中， R 6和R 7各自獨立地選自具有1至6個碳原子的直鏈烷基和具有3至6個碳原子的支鏈烷基，R 8和R 9各自獨立地選自氫、具有1至10個碳原子的直鏈烷基和具有3至10個碳原子的支鏈烷基，R 10選自具有1至20個碳原子的直鏈亞烷基和具有3至20個碳原子的支鏈亞烷基，並且R 11和R 12各自獨立地選自氫和具有1至4個碳原子的直鏈烷基，並且 在化學式1和2中，n是1至5的整數。
  2. 如請求項1所述的鈮前體化合物，其中化學式1和2中的n為1，並且化學式1中的R 1和化學式2中的R 6各自為甲基。
  3. 如請求項1所述的鈮前體化合物，其中所述鈮前體化合物由以下化學式3表示：
    Figure 03_image031
  4. 如請求項1所述的鈮前體化合物，其中所述鈮前體化合物由以下化學式4表示：
    Figure 03_image033
  5. 如請求項1所述的鈮前體化合物，其中所述鈮前體化合物在室溫下為液體。
  6. 一種用於沉積含鈮薄膜的前體組合物，其包含如請求項1至5中任一項所述的鈮前體化合物。
  7. 一種用於形成含鈮薄膜的方法，所述方法包含使用如請求項1至5中任一項所述的鈮前體化合物，透過有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)製程或原子層沉積(ALD)製程在襯底上沉積薄膜。
  8. 如請求項7所述的方法，其中所述沉積製程在50℃至700℃的溫度範圍內進行。
  9. 如請求項7所述的方法，其中所述沉積製程包括透過一種方法將所述鈮前體化合物移動到所述襯底，所述方法選自由以下項組成的群組：鼓泡法、氣相品質流量控制器(MFC)法、直接氣體注入法(DGI)法、直接液體注入法(DLI)法，以及其中將所述鈮前體化合物溶解在有機溶劑中並移動的有機溶液供給法。
  10. 如請求項9所述的方法，其中透過所述鼓泡法或所述直接氣體注入法將所述鈮前體化合物與載氣一起移動到所述襯底上，並且 所述載氣為含有選自由以下項組成的群組中的一種或多種的混合物：氬氣(Ar)、氮氣(N 2)、氦氣(He)和氫氣(H 2)。
  11. 如請求項7所述的方法，其中所述沉積製程包括在形成所述含鈮薄膜時供應一種或多種反應氣體的步驟，所述反應氣體選自由以下項組成的群組：水蒸氣(H 2O)、氧氣(O 2)、臭氧(O 3)和過氧化氫(H 2O 2)。
  12. 如請求項7所述的方法，其中所述沉積製程包括在形成所述含鈮薄膜時供應一種或多種反應氣體的步驟，所述反應氣體選自由以下項組成的群組：氨氣(NH 3)、肼(N 2H 4)、一氧化二氮(N 2O)和氮氣(N 2)。
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