TW412519B - Anhydrous mononuclear tris(beta-diketonate) bismuth compositions for deposition of bismuth-containing films, and method of making the same - Google Patents
Anhydrous mononuclear tris(beta-diketonate) bismuth compositions for deposition of bismuth-containing films, and method of making the same Download PDFInfo
- Publication number
- TW412519B TW412519B TW087117930A TW87117930A TW412519B TW 412519 B TW412519 B TW 412519B TW 087117930 A TW087117930 A TW 087117930A TW 87117930 A TW87117930 A TW 87117930A TW 412519 B TW412519 B TW 412519B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- bismuth
- ginseng
- tetramethyl
- diketonate
- complex
- Prior art date
Links
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 90
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 89
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 title abstract 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 claims description 30
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 30
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims description 30
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims description 30
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 17
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 13
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 claims description 12
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 10
- YRAJNWYBUCUFBD-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-tetramethylheptane-3,5-dione Chemical compound CC(C)(C)C(=O)CC(=O)C(C)(C)C YRAJNWYBUCUFBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 4
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 claims description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- -1 aliphatic ethers Chemical class 0.000 claims 2
- SHXHPUAKLCCLDV-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trifluoropentane-2,4-dione Chemical compound CC(=O)CC(=O)C(F)(F)F SHXHPUAKLCCLDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- QAMFBRUWYYMMGJ-UHFFFAOYSA-N hexafluoroacetylacetone Chemical compound FC(F)(F)C(=O)CC(=O)C(F)(F)F QAMFBRUWYYMMGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000006178 methyl benzyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 31
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 abstract description 10
- 150000001621 bismuth Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000003570 air Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 9
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 241000894007 species Species 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 2
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical compound [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940000489 arsenate Drugs 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L calcium;3,4,5,6-tetrahydroxy-2-oxohexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000002186 photoactivation Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003586 protic polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007447 staining method Methods 0.000 description 1
- ZHXAZZQXWJJBHA-UHFFFAOYSA-N triphenylbismuthane Chemical compound C1=CC=CC=C1[Bi](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ZHXAZZQXWJJBHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/94—Bismuth compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 412519 A7 B7五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明係閬於無水單核參（卢-二_酸根）铋姐合物*例 如無水單核參（2 ,2,6,5-四甲基-3,5-庚二_酸根）鉍之合 成及生產。此種含鉍組合物可用做化學蒸氣沉積鉍，铋氧 化物*含鉍氧化物及含鉍硫化物之前驅物。 相關技術之說明 強誘電隨機存取記憶體（FR AMs)依賴高度積體強誘電薄 膜做為記憶體儲存格架構之重要元體。 強誘電氧化物如SrBUTazOdSBT)之電學表現顯示與用 於強誘電材料之鉍成分之前驅物有極大鼷係。例如，使用 铋前驅物如三苯基鉍導致化學計算方面控制不良，基質溫 度高而分解前驅物，表面依賴性強，且前驅物之攙混效率 與沈積期間之反應器壓力及氧分壓有極大闞連。 為了改菩前述缺點，業界持纜尋找其它鉍前驅物。 其中一種含鉍前驅物為參（2 ,2,6,5-四甲基-3,5-庚二嗣 酸根）鉍。如此處使用|配合基”2 ,2,6,6-四甲基-3,5-庚 二_酸根”偶爾Μ代號” t h d ”表示。 本發明之目的係提供一類改良之鉍前驅物用於沉積铋於 例如強誘電薄膜及装置等用途。 本發明之其它目的及優點由陳附之握示内容及申讁專利 範園將顯然易明。 發明概述 本發明係關於無水單核參（谷-二酮酸根）鉍組合物及其 合成方法。此棰無水單核秘前驅物乃新潁組合物比先前技 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -4 - I-----r---一—裝----^----訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 412519 A7 B7五、發明説明（2 ) 術之雙核（/3-二_酸根）鉍組合物就其揮發性及沆積特性 而言出乎意外地更優異，因此使本發明之無水單核鉍前驅 物特別缠合做為CVE)前驅物。本發明之無水單核铋組合物 構成比較過去可得之雙核參（点-二酮酸根）鉍前驅物之業 界十足進展。 本發明之無水單核參（点-二酮酸根）鉍組合物之谷-二酮 酸根配合基可屬任何適當類型，包括下表I陳述之/3-二酮 酸根配合基： 表I 召-二_酸根配合基_ 縮寫 2 , 2, 6 , 6-四甲基-3 , 5-庚二酮酸根 thd 1 , 1 , 1-三氟-2 , 4-戊二釅酸根 tiac 1, 1,1 ,5,5,5 -六氟-2,4 -戊二嗣酸根 hfac 6,6,7,7,8,8,8-ir 氟-2,2-二甲基-3,5-辛二酮酸根 f〇d 2,2,7-三甲基-3,5-辛二嗣酸根 tod 1,1,1,5,5,6,6 ,7,7 ,7-十氟-2,4-庚二酮酸根 dfhd 二氟-6-甲基- 2,4· -庚二酮酸根 rfmhd ---------l·裝----^----訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明之無水m核參（/S-二嗣酸根）鉍組合物可用做氣 相沈積鉍之前驅物*用於形成例如SrBi2Ta203(SBT)強誘 電薄膜或形成合鉍之超導體膜。此等用途中，使用無水單 核鉍來源材料可提供更佳傳熱及急速氣化•结果導致具有 顯著改良化學計算學、形態及強誘電/超専特性之含铋膜。 本發明之無水軍核參（Θ-二酮酸根）铋錯合物之合成可 於質子惰性溶劑介質於無氧條件下，經由對應（Θ-二酮酸 本紙浪尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -<5 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 412519 A7 B7五、發明説明（3 ) )納化合物與三鹵化鉍化合物反應進行。例如藉再结晶純 化分離之反應產物鉍錯合物需於質子惰性介質於無氣條件 下進行。 於特定方法方面，本發明係關於一種經由（2,2,6,6-四 甲基-3,5-庚二酮酸）鈉與三氛化鉍於質子惰性溶劑於無氧 條件下反應合成無水單核參（2,2,6,6-四甲基-3,5 -庚二嗣 酸根）鉍之方法。 本發明之無水單核參（2,2,6,6-四甲基-3, 5-庚二酮酸根 )鉍通常可用於經由氣化無水單核參（召-二嗣酸根）鉍形成 氣化前驅物，氣化前驅物可用於沈積鉍或含鉍膜於基材上 S:積方式係經由氣化無水單核參（Θ-二酮酸根）铋形成 氣化前驅物，及氣化前驅物接觸基材而沈積鉍或含鉍膜於 其上。 此種沈積可用於液體輸送及快速氣化無水單核參（Θ-二 _酸根）鉍前驅物而彤成前驅物蒸氣，例如化學蒸氣沉稹 (CVD) *包括任一種輔肋（网如電槳輔肋、光活化、離子術 輔肋等）CVD方法進行。 本發明之其它方面、特點及具體洌由後文揭示及隨附之 申請專利範圍將顯然自明。 圖式之簡單說明 圖1及2為參考文獻（先前技術）對雙核鉍錯合物 [B i (t h d ) 3 ] 2之X光晶相學结構說明，該錯合物為结晶白色 固體•熔點117t：。 圖3為先前技術代表性雙核鉍錯合物[Bi(thd)3]2之前驅 _ _ _ d ___br n hl·*.— --------l·— _ _ 丁 ______I — _ 良 0¾. 、-* 麥 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 〇 X 297公釐） 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 ^12519 A7 B7五、發明説明（4 ) 物搏熱（TGA)及熔點（DSC)曲線圖。 圖4為本發明之無水單核參（2.2,6,6-四甲基-3,5 -庚二 酮酸根）鉍錯合物之X -光晶相學结構說明。此種材料表示 新型 B i (t h d ) 3。 圖5為本發明之無水單核參（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二 酮酸根）鉍錯合物之熔點（DSC)曲線圄，熔點約1391。 圖6為本發明之無水單核參（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二 铜酸根）鉍錯合物之熔點（DSC)曲線圓* (曲媒A)為”新”合 成條件| (曲線B)為暴露於空氣/水氣48小時後及（曲線C) 為暴露於空氣/水氣96小時後，顯示無水單核參（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二嗣酸根）鉍錯合物暴露於空氣/水氣96小 時後完全轉化成較低熔點之雙核參（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二萌酸根）鉍錯合物[Bi(thd)3]2。 發明之詳细說明及其較佳具體例 本發明係關於發琨無水單核形式參（/3-二麵酸根）鉍組 合物，例如參（2,2,6,6 -四甲基-3,5 -庚二嗣酸根）鉍，其 可克服先前技術之雙核鉍錯合物[Bi(thd)3]2之缺點。 本發明之鉍錯合物由於屬於單核形式，故比較先前技術 之雙核錯合物可提供改良之傳熱及更為可控制及可再現之 氣相濃度。此等特點對本發明之單核鉍錯合物比較對先前 技術由前述雙核鉍錯合物[Biithd)3]z形成之膜提供可形 成具有優異化學訐算學、形態及功能表琨之含鉍膜。 至於沈積鉍或含鉍膜之前驅物·先前市售雙核Βί-thd錯 合物就揮發性、傳熱性及氣化性質而言顯著低劣•揮發性 ---------Γ 裝----(---^訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ί〇Χ297公釐） 7 412519 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 5 ) 1 1 較 低 運 送 時 更 為 容易 分 解 及 比較預 定 更快速氣化，於 1 [ 1 iZ 積 腔 室 上 游 之 製 程設 備 產 生 更 高度殘 餘 物。先前技術之 1 1 雙 核 铋 錯 合 物 [B i (t h d ) 3 ] 2對前驅物之分解之敏感度於液 請 先 1 [ 體 輸 送 急 速 化 過 程嚴 重 不 利 此種分 解 導致氣化器過早 閱 % 背 1 1 姐 塞 及 積 過 程 氣 相溻 度 非 期 望 地改變 〇 此種氣相濃度變 面 之 1 注 1 化 又 造 成 沈 積 膜 厚 度之 非 期 望 梯 度及鉍 成 分沉積於多成分 意 事 1 項 1. 膜 之 膜 化 學 計 算 之 非期 望 梯 度 0 再 填 寫 裝 出 乎意外地發現本發明之單核Bi (召- 二嗣酸根）3錯合物 本 1 可 對 先 前 技 術 之 Β ί (thd) 3前驅物料之缺 點 提供解決之道。 1 ! 本發明之B i ( /3 - 二 嗣酸根）3錯合物顯著優於對應雙核物種 I t 提 供 改 良 之 氣 化 及性 能 延 長 氣化器 嚣 命及含鉍膜之化 訂 學 計 算 學 控 制 [B i (t h d ) a ] 2更佳 、结果 本發明之B i ( /3 - 1 二 m 酸 根 )3單核錯合物獲得高度可再現的CVD製程及基於 1 1 膜 化 學 計 算 學 及 均 勻度 獲 得 品 質改良 之 沈積膜。 1 1 本 發 明 之 無 水 單 核參 { β — 二 詷酸根）錯合物通常可用於 1 線 多種化學蒸氣沉積法用於形成含铋膜， 但 錯合物特別可用 1 | 做 m 或 氧 化 m 之氣相淀積 前 驅 物 用於形 成 強誘電薄膜及基 I 於 m 之 半 導 性 薄 膜 材料 0 此 種 參 (β -二 铜 酸根）鉍錯合物 1 之 最 佳 用 途 係 用 於 形成 強 誘 電 含 秘薄膜 用 於製進例如強誘 1 1 電 隨 機 存 取 記 憶 體 等裝 置 0 該 材 料也可 用 於沈稽含鉍硫化 1 1 物 及 方 鈷 礦 石 Ο 1 1 1 本 發 明 之 單 核 參 (β - 二 酮 酸 根 )鉍錯合物可以任一種適 1 1 當 方 式 積 〇 例 如 ，鉍 iz 漬 方 法 可用於 輸 送及快速氣化無 1 1 水 單 核 參 (β — 二 嗣 酸根 )铋前驅物而形成前驅物蒸氣，其 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 29?公釐） 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4ί25ΐ9 Α7 Β7五、發明説明（6 ) 沉積可藉化學蒸氣沈積（CVD)進行*包括輔肋（例如電漿輔 肋）CVD方法，或Μ任何適當方式進行。供液體輸送用途， 無水單核參（/3-二酮酸根）鉍可溶解於任一種可與铋化學 劑相容之適當溶劑介質，例如單一溶劑或多成分式溶劑混 合物ΰ 用於此種目的之適當多成分式溶劑混合物為包含溶劑物 種A，Β及C之溶劑組合物，其中ASCs-CB烷，Β為（：9-{；12烷 及C為基於乙二醇二甲醚Ulyme)之溶劑（乙二醇二甲醚， 二乙二酵二甲醚*四乙二醇二甲醚等）或多胺|其比例為A :B : C其中A占約3至約？份容積比，B占約2至約6份容積比 及C占約0至約3份容積比。 高度較佳之此型溶劑混合物包含辛烷，癸烷及多胺而其 比例為約5 : 4 : 1容積比。 可用於前述溶劑組合物做為成分C之多胺物種包括 队队1^’-四甲基伸乙基二胺，^,^’，^1”，^’-五甲基二 伸乙基三勝，N , N . Ν’，N ' N ' ”，N ” -六甲基三伸乙基四胺， 或其它適當多胺成分。 本發明之無水單核參（Θ -二嗣酸根）鉍錯合物之合成可 於質子惰性溶劑介質於無氧條件下及於室溫及大氣壓下進 行，係經由對磨N a ί /3 -二_酸根）化合物與B X 3反應其中 X為鹵原子（溴，氯·碘或氟）*及最佳為氯。分離反應產 物鉍錯合物之純化•例如Μ再结晶純化，也較佳於質子惰 性介質於無氧條件下進行。 質子惰性溶劑適合包t 一或多種烷類如戊烷，辛烷或癸 i - - -1^1 ^^^1 —= -· - ^HJ. I- -- ^^^1 I- Λ - 一OJ1^1 Hr - Jn^i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4規格（210X 297公麓） 9 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^12519 A7 B7五、發明説明（7 ) 烷；脂族或環狀醚類如四氫呋喃；芳基溶劑物種如苯或甲 苯；及/或任何其它適當質子惰性溶劑用於Ha(/S-二酮酸 根）及ΒίΧ3起始物料之溶液，其中此等溶劑不會妨礙Na(乃 -二酮酸根）與8丨《3起始物料反應形成簞核-二酮酸根） 鉍產物。 前述合成反應係於無氧條件下，亦卽於大致不含且較佳 大致完全不存在有氧進行。此種無氧條件例如包含於惰性 或不含氧，例如於氮或氬氈下於含反應物或質子惰性溶劑 介質之反應容器進行。同理，溶劑及反應物須乾燥且不含 水及其它質子來源成分。 至於前述合成範例，無水單核參（2,2,6.6 -四甲基- 3,5-庚二嗣酸根）Μ可根據本發明經由Na(2,2,6,6-四甲基-3,5 -庚二嗣酸根）輿BiC丨3於庚烷，及於氮氣環境下反應合成。 合成後•本發明之無水單核參（/S-二酮酸根）铋，若有 所需，可經由暴露單核參（占-二嗣酸根）鉍錯合物於空氣 及/或質子性介質如水，異丙醇等而轉成對應雙核物種《 現在參照附圖*圖1及圖2為參考文獻（先前技術）報告雙 核鉍錯合物[B i (t h d ) 3 ] 2之X光晶相學结構說明，該錯合物 為结晶性白色固體，具有熔點1 1 7 。 圖3為先前技術之代表性雙核鉍錯合物[Bi(thd)3]2之前 驅物输送（TG/U及熔點（DSC)曲線圖，該錯合物具有熔點 1 1 7 t。參考文獻報告此種材料之熔點惊於1丨2 - 11 5 °C之範 圍。此種物料之前驅物之輸送性質低劣，如TGA圖可反應 出，於S T A檢視過程中於廣泛溫度範圍皆顧示漸進重最損 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本貰) -10 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製
412519 A7 __B7_五、發明说明（8 ) 失。 圖4為本發明之無水單核參（2,2,6,6-四甲基-3,5 -庚二 酮酸根）鉍錯合物之X光晶相學结構說明圖。本材料表示新 型 B i (thd) 3 〇 匯5為本發明之無水單核參（2,2,6,6 -四甲基-3,5 -庚二 酮酸根）鉍錯合物之熔點（DSC)曲線圖，該錯合物具有熔點 約1391，此物料之IR及NHR特徵符合Bi(tU)3之單核特徴。 圖6為本發明之無水單核參（2.2,6.6-四甲基-3,5-庚二 嗣酸根）鉍錯合物之熔點（DSC)曲線圖* (曲線A)為”新”合 成條件，（曲線B)為暴露於空氣/水氣48小時後及（曲媒C) 為暴露於空氣/水氣96小時後，顯示無水單核參（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸根）鉍錯合物暴露於空氣/水氣96小 時後完全轉化成較低熔點之雙核參（2,2 ,6,6 -四甲基- 3,5-庚二嗣酸根）秘錯合物[Bi(thd)3]z。如此·暴露於周圍空 氣/水氣漸進將單核前驅物總成具有熔點Π7-12〇υ之低熔 點雙核材料。長時間直接暴露於空氣也導致形成白濕固體 ，最終變成澄清液體。此種固體單核βί (thd) 3材料溶解於 異丙醇或其它質子溶劑，也可將單核材料轉成雙核錯合物 單晶X允照射結構測定顯示本發明之B i (t h d ) 3材料具有 單核形式。此種材料之熔點比參考文歙報告之熔點高20 °C Μ上。先前技術參考文獻報告X光晶體结構其為雙核錯合 物· [Bi(thd)3]2於晶格内具有過量Hthd配合基。先前技 術參考文獻報告先前已知之Bi-thd錯合物為空氣及水氣稱 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） I~Γΐ~I ----------1^—----^---ΐτ------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 412519 A7 B7 五、發明説明（9 定性。此點 之無水單核 B i (t h d ) 3 可 成已知之雙 如此 > 本 ，代表業界 氣相、輸送 等用途中· 裝置或结構 工業應用 本發明之 學蒸氣沈積 膜隧機存取 驅物允許形 生產之薄膜 超導特性。 對雙核錯合物[Bi(th(j)3]2非真，也對本發明 Bi(thd)3材料為非真，如圖6所示，簞核 藉暴露於空氣或暴露於質子性介質如異丙酵轉 核錯合樹，[Bi(thd)3]2a 發明之Bi(thd)3材科為先前未知之單核錯合物 之一大進展，提供用於廣泛多種用途對氣化、 及鉍沈積具有高度吸引力特性之前驅材料*此 鉍或含秘膜係用於製造微電子、強誘電及超導 無水單核參（/3 -二萌酸根）Μ錯合物可用於化 含鉍膜，製造微電子裝置如高度積體強誘電薄 記憶體装置及含鉍高溫超導體。本發明之鉍前 成用於此種用途之含鉍膜，比較使用先前技術 具有顯著改良之化學計算學，形態及強誘電/ . - ---I. - ^^1 - I - - · ΐ ! In I I I -- ί tJ-aJ· - I. - - I I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 2ί>7公釐） 12
Claims (1)
- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1. 一種無水單核參（J0-二酮酸根）铋。 2. —種無水單核參（冷-二酮酸根）鉍錯合物，其中該泠-二_酸根配合基係選自包括： 2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二嗣酸根； 1 , 1 , 1-三氟-2,4-戊二酮酸根； 1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酮酸根； 6,6,7,7,8.8 ,8-七氟-2 ,2-二甲基-3 ,5-辛二酮酸根； 2. 2, 7-三甲基-3, 5-辛二萌酸根； 1,1,1,5,5,6,6,7.7,7-十氟-2,4-庚二酮酸根；及 1,1,卜三氟-6-甲基-2,4-庚二酮酸根。 3. —種無水單核參（2,2,6 ,6-四甲基-3 ,5-庚二酮酸根） 鉍。 4. 參（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二嗣酸根）鉍具有熔點約 139υ。 5. 參（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二顏酸根）铋，其具有圖4 所示之X光晶相學结構。 6. —種合成無水單核參（冷-二酮酸根）鉍錯合物之方法 ，包含對應Na(厶-二嗣酸根）化合物與三鹵化鉍化合物於 質子惰性溶劑介質於無氧條件下反應足夠時間及於足夠溫 度下反懕而獲得無水單核參（点-二酮酸根）铋錯合物做為 反應產物。 7 .如申請專利範圍第6項之方法，其中該質子惰性溶劑 介質包含選自烷類，脂族醚類，環狀醚類及芳基化合物之 溶劑。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 41^19 a8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 8. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該質子惰性溶劑 介質包含選自戊烷*辛烷，癸烷，四氫呋喃*笨及甲笨之 溶劑。 9. 如申請專利範圃第6項之方法，其中Na(/3-二圈酸根） 化合物包含一種/9-二酮酸根部份選自包括： 2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸根； 1 , 1 , 1-三氟-2,4-戊二酮酸根； 1,1，1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酮酸根； 6,6 ,7,7,8,8,S-t 氟-2,2-二甲基-3,5-辛二嗣酸根； 2,2,7-三甲基-3,5-辛二嗣酸根； 1,1, 1,5, 5, 6, 6,7, 7, 7-十氟-2,4-庚二酮酸裉；及 1,1,1-三氟-6-甲基-2 ,4-庚二嗣酸根。 10. 如申請專利範圍第S項之方法，其中三鹵化鉍化合物 為 B iC13。 11· 一種合成無水單核參（2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二嗣 酸根）鉍之方法，包含Na(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸 根）與B i C U於質子惰性溶劑介質於無氧條件下反懕。 12. 如申請專利範圍第11項之方法*其中該質子惰性溶 劑介質包含選自烷類*脂族醚類，環狀醚類及芳基化合物 之溶劑。 13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該質子惰性溶 劑介質包含選自戊烷，辛烷，癸烷，四氫呋喃，苯及甲苯 之溶劑。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家揲準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 2
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/960,915 US5859274A (en) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | Anhydrous mononuclear tris(β-diketonate) bismuth compositions for deposition of bismuth-containing films, and method of making the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW412519B true TW412519B (en) | 2000-11-21 |
Family
ID=25503809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW087117930A TW412519B (en) | 1997-10-30 | 1998-10-29 | Anhydrous mononuclear tris(beta-diketonate) bismuth compositions for deposition of bismuth-containing films, and method of making the same |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5859274A (zh) |
| EP (1) | EP1027358B1 (zh) |
| JP (1) | JP2001521940A (zh) |
| KR (1) | KR20010031587A (zh) |
| AU (1) | AU1364999A (zh) |
| DE (1) | DE69820668T2 (zh) |
| TW (1) | TW412519B (zh) |
| WO (1) | WO1999023103A1 (zh) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6111124A (en) * | 1997-10-30 | 2000-08-29 | Advanced Technology Materials, Inc. | Lewis base adducts of anhydrous mononuclear tris(β-diketonate) bismuth compositions for deposition of bismuth-containing films, and method of making the same |
| US6511706B1 (en) | 1990-07-06 | 2003-01-28 | Advanced Technology Materials, Inc. | MOCVD of SBT using tetrahydrofuran-based solvent system for precursor delivery |
| US6444264B2 (en) * | 1995-03-31 | 2002-09-03 | Advanced Technology Materials, Inc. | Method for liquid delivery CVD utilizing alkane and polyamine solvent compositions |
| US5916359A (en) * | 1995-03-31 | 1999-06-29 | Advanced Technology Materials, Inc. | Alkane and polyamine solvent compositions for liquid delivery chemical vapor deposition |
| US6303391B1 (en) * | 1997-06-26 | 2001-10-16 | Advanced Technology Materials, Inc. | Low temperature chemical vapor deposition process for forming bismuth-containing ceramic films useful in ferroelectric memory devices |
| US6350643B1 (en) | 1997-12-18 | 2002-02-26 | Advanced Technology Materials, Inc. | Reduced degradation of metal oxide ceramic due to diffusion of a mobile specie therefrom |
| US7012292B1 (en) * | 1998-11-25 | 2006-03-14 | Advanced Technology Materials, Inc | Oxidative top electrode deposition process, and microelectronic device structure |
| US6204158B1 (en) | 1998-12-18 | 2001-03-20 | Advanced Technology Materials, Inc. | Reduced diffusion of a mobile specie from a metal oxide ceramic into the substrate |
| US6316797B1 (en) * | 1999-02-19 | 2001-11-13 | Advanced Technology Materials, Inc. | Scalable lead zirconium titanate(PZT) thin film material and deposition method, and ferroelectric memory device structures comprising such thin film material |
| US6683061B1 (en) * | 1999-07-22 | 2004-01-27 | Newbiotics, Inc. | Enzyme catalyzed therapeutic activation |
| US6623656B2 (en) | 1999-10-07 | 2003-09-23 | Advanced Technology Materials, Inc. | Source reagent composition for CVD formation of Zr/Hf doped gate dielectric and high dielectric constant metal oxide thin films and method of using same |
| US7094284B2 (en) * | 1999-10-07 | 2006-08-22 | Advanced Technology Materials, Inc. | Source reagent compositions for CVD formation of high dielectric constant and ferroelectric metal oxide thin films and method of using same |
| US6348705B1 (en) | 1999-12-22 | 2002-02-19 | Advanced Technology Materials, Inc. | Low temperature process for high density thin film integrated capacitors and amorphously frustrated ferroelectric materials therefor |
| US6740586B1 (en) | 2002-11-06 | 2004-05-25 | Advanced Technology Materials, Inc. | Vapor delivery system for solid precursors and method of using same |
| US9312557B2 (en) * | 2005-05-11 | 2016-04-12 | Schlumberger Technology Corporation | Fuel cell apparatus and method for downhole power systems |
| WO2008088563A2 (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-24 | Advanced Technology Materials, Inc. | Precursor compositions for ald/cvd of group ii ruthenate thin films |
| US7750173B2 (en) * | 2007-01-18 | 2010-07-06 | Advanced Technology Materials, Inc. | Tantalum amido-complexes with chelate ligands useful for CVD and ALD of TaN and Ta205 thin films |
| CN101633674B (zh) * | 2009-08-11 | 2013-11-06 | 广东工业大学 | 一种铁电材料有机金属硼酸盐及其制备方法与应用 |
| WO2014124056A1 (en) | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Advanced Technology Materials, Inc. | Ald processes for low leakage current and low equivalent oxide thickness bitao films |
| CN115260018B (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-23 | 苏州源展材料科技有限公司 | 一种三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)铋的制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648114A (en) * | 1991-12-13 | 1997-07-15 | Symetrix Corporation | Chemical vapor deposition process for fabricating layered superlattice materials |
-
1997
- 1997-10-30 US US08/960,915 patent/US5859274A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-10-26 EP EP98957373A patent/EP1027358B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-26 AU AU13649/99A patent/AU1364999A/en not_active Abandoned
- 1998-10-26 WO PCT/US1998/022608 patent/WO1999023103A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-10-26 KR KR1020007004637A patent/KR20010031587A/ko not_active Application Discontinuation
- 1998-10-26 DE DE69820668T patent/DE69820668T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-26 JP JP2000518973A patent/JP2001521940A/ja active Pending
- 1998-10-29 TW TW087117930A patent/TW412519B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU1364999A (en) | 1999-05-24 |
| DE69820668D1 (de) | 2004-01-29 |
| JP2001521940A (ja) | 2001-11-13 |
| WO1999023103A1 (en) | 1999-05-14 |
| EP1027358B1 (en) | 2003-12-17 |
| KR20010031587A (ko) | 2001-04-16 |
| US5859274A (en) | 1999-01-12 |
| EP1027358A1 (en) | 2000-08-16 |
| DE69820668T2 (de) | 2004-10-07 |
| EP1027358A4 (en) | 2001-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW412519B (en) | Anhydrous mononuclear tris(beta-diketonate) bismuth compositions for deposition of bismuth-containing films, and method of making the same | |
| EP0204563B1 (en) | Process for depositing zinc oxide | |
| JP5181292B2 (ja) | 非対称配位子源、低対称性金属含有化合物、およびそれらを含むシステムと方法 | |
| TWI239335B (en) | Bismuth Lewis base adducts and methods of synthesis of the same | |
| US4720560A (en) | Hybrid organometallic compounds, particularly for metal organic chemical vapor deposition | |
| WO2020179748A1 (ja) | インジウム化合物および該インジウム化合物を用いたインジウム含有膜の成膜方法 | |
| KR20010043221A (ko) | 유기금속 기상 에피택시용 유기금속 화합물 | |
| JP2003501360A (ja) | 化学蒸着のための原料試薬としてのテトラヒドロフラン付加ＩＩ族β−ジケトネート錯体 | |
| US5252733A (en) | Volatile crown ligand β-diketonate alkaline earth metal complexes | |
| TW486482B (en) | The compound for the aluminum film from chemical vapor deposition and the method of synthesis | |
| Song et al. | Synthesis and characterization of volatile metal β-diketonate chelates of M (DPM) n (M= Ce, Gd, Y, Zr, n= 3, 4) used as precursors for MOCVD | |
| US5641540A (en) | Preparation method for lead-zirconium-titanium based thin film | |
| Daniele et al. | Molecular structures of volatile Ce (IV) tetrafluoroisopropoxide complexes with TMEDA and diglyme. CVD experiments | |
| KR100186947B1 (ko) | 이소프로필산디메틸알루미늄의 제조방법 | |
| KR100254530B1 (ko) | 2가 금속과 13족 금속의 알킬산알킬헤테로금속 화합물,이의 제조방법 및 이를 이용한 mm'2o4 형 복합 산화물 막의 제조방법 | |
| Gordon et al. | Synthesis and characterization of ruthenium amidinate complexes as precursors for vapor deposition | |
| JP2002538082A (ja) | インジウム原料試薬組成物 | |
| JP3379315B2 (ja) | 有機金属化学蒸着による白金薄膜形成用原料 | |
| JP3120216B2 (ja) | 酸化タンタル膜気相成長用材料 | |
| JP3106898B2 (ja) | ビスマス含有膜の形成方法 | |
| KR100349001B1 (ko) | 니오븀 또는 탄탈륨 산화물 박막 제조용 전구체 | |
| JPH09509187A (ja) | ニッケルおよび／または酸化ニッケルの気相からの析出方法、並びに安定な蒸発特性を有する新規なニッケル化合物 | |
| JPH06220069A (ja) | タンタルアルコキシドの精製方法、及び高純度タンタルアルコキシド並びにこれを用いた気相成長法 | |
| JP4042959B2 (ja) | トリス（ジイソブチリルメタナート）ネオジムおよびそれを用いた化学気相成長法によるネオジム置換チタン酸ビスマス強誘電体薄膜の製造方法 | |
| JPH04134044A (ja) | 薄膜形成用金属錯体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent | ||
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |