CN101511772A - 酰亚胺络合物、其制造方法、含金属薄膜及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种新型的铌或钽络合物、其制造方法、使用其的含金属薄膜及其制造方法,该新型的铌或钽络合物具有良好的蒸气压,成为用于通过CVD法或ALD法等制造含有铌或钽的薄膜的原料。本发明为:通过例如M1(NR1)X3(L)r(2)与碱金属醇盐(3)反应制造通式(1)所示的酰亚胺络合物(式中,M1表示铌原子或钽原子,R1表示碳数1~12的烷基,R2表示碳数2~13的烷基,X表示卤原子,L为1,2-二甲氧基乙烷配体时,r为1;L为吡啶配体时,r为2,M2表示碱金属。)、并将该酰亚胺络合物(1)作为原料使用,从而制造含有铌或钽的薄膜。

Description

酰亚胺络合物、其制造方法、含金属薄膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体元件的制造有用的金属络合物、其制造方法、含金属薄膜及其制造方法。
背景技术
迄今被开发的半导体元件的DRAM电容器电介质中,将氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)作为主要的原材料使用。但是,下一代的半导体为了应对高性能化而需要元件的微细化,作为下一代的电容器电介质的原材料,进而需要介电常数高的材料。现在,作为电容器电介质中使用的新型的原材料,氧化钽和氧化铌受到瞩目。
作为目前半导体用元件使用的薄膜的形成方法,列举利用溅射的物理气相沉积法(PVD法)、化学气相沉积法(CVD法)。但是,在下一代之后的半导体制造中,需要在微细化的元件的复杂的3维结构的表面形成均匀且薄的膜,因此难以在有凹凸的面形成均匀的膜的PVD法是不合适的。为此,作为高低差别包覆性良好地制成薄膜的方法,对薄膜形成法进行了研究,该方法使用将原料作为气体送入反应槽、分解以使膜堆积的CVD法或将吸附到基板表面的原料分解以使膜堆积的原子层蒸镀法(ALD法)。
半导体元件制造中,用于通过CVD法或ALD法形成薄膜的材料选择如下材料,该材料具有适当的蒸气压和热稳定性,可以以稳定的供给量使其气化。此外,在复杂的3维结构的表面形成均匀膜厚的膜也是必要条件之一。此外优选在供给时为液体。
作为用于通过CVD法或ALD法形成氧化铌薄膜和氧化钽薄膜的原料,研究了使用酰胺化合物(例如专利文献1和非专利文献1)、五醇盐(例如非专利文献2)。但是,酰胺化合物当中,Nb(NtPe)(NMe2)3在室温下为固体,Nb(NtBu)(Net2)3和Ta(NtBu)(NEt2)3在室温下为液体,但蒸气压低。Nb(OEt)5和Ta(OEt)5等五醇盐也是在室温下为液体、蒸气压低。即,这些化合物用于由CVD法或ALD法的薄膜形成用的原料方面具有各种问题,难言是最适合的原料。
专利文献1:日本特开2006-131606号公报
非专利文献1:Journal of Chinese Chemical Society、45卷、355页(1998年)
非专利文献2:Chemistry of Materials、12卷、1914页(2000年)
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于,提供具有良好的蒸气压、用于通过CVD法或ALD法等方法制造含金属薄膜的原料的新型的化合物、其制造方法、使用其的含金属薄膜及其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明人等鉴于上述现状而进行了反复深入研究,结果发现,通过通式(1)所示的酰亚胺络合物及其制造方法以及使用酰亚胺络合物(1)作为原料的含金属薄膜及其制造方法,可解决上述课题,直至完成了本发明。
即,本发明为一种酰亚胺络合物,其特征在于,其由通式(1)所示:
[化学式1]
M1(NR1)(OR2)3     (1)
(式中,M1表示铌原子或钽原子,R1表示碳数1~12的烷基,R2表示碳数2~13的烷基。)。
此外,本发明为一种通式(1)所示的酰亚胺络合物的制造方法,其特征在于,使通式(2)所示的化合物与通式(3)所示的碱金属醇盐反应。
[化学式2]
M1(NR1)X3(L)r     (2)
(式中,M1、R1表示与前述同样,X表示卤原子。L表示1,2-二甲氧基乙烷配体或吡啶配体。L为1,2-二甲氧基乙烷配体时,r为1;L为吡啶配体时,r为2。)
[化学式3]
R2OM2      (3)
(式中,R2表示与前述同样。M2表示碱金属。)。
此外,本发明为一种通式(1)所示的酰亚胺络合物的制造方法,其特征在于,使通式(4)所示的化合物与通式(5)所示的醇反应。
[化学式4]
M1(NR1)(NR3R4)3     (4)
(式中,M1、R1表示与前述同样。R3和R4各自独立地表示甲基或乙基。)
[化学式5]
R2OH     (5)
(式中,R2表示与前述同样。)
此外,本发明为一种通式(1)所示的酰亚胺络合物的制造方法,其特征在于,使通式(1a)所示的化合物与通式(7)所示的胺反应。
[化学式6]
M1(NR1a)(OR2)3                   (1a)
(式中,M1、R2表示与前述同样,R1a表示叔丁基或异丙基。)
[化学式7]
R1NH2                           (7)
(式中,R1表示与前述同样。其中,R1与R1a不同时表示相同的基团。)
此外,本发明为通式(1)所示的酰亚胺络合物的制造方法,其特征在于,使通式(8)所示的金属卤化物与通式(3)所示的碱金属醇盐和通式(9)所示的氨基锂反应。
[化学式8]
M1Y5                  (8)
(式中,M1表示铌原子或钽原子,Y表示卤原子。)
[化学式9]
R1NHLi                 (9)
(式中,R1表示碳数1~12的烷基。)
此外,本发明为一种含有铌或钽的薄膜的制造方法,其特征在于,将通式(1)所示的酰亚胺络合物作为原料使用。
此外,本发明为一种含有铌或钽的薄膜,其特征在于,其通过上述的制造方法制造。
发明效果
本发明的酰亚胺络合物(1)具有良好的蒸气压,可将其用于原料通过例如CVD法或ALD法等方法制造含有铌或钽薄膜。
附图说明
图1为表示实施例1中测定的TG和DSC的结果的图。
图2为实施例6和57~64以及比较例3~6中使用的CVD成膜装置的简图。
图3为表示实施例4中测定的TG和DSC的结果的图。
图4为表示实施例5中测定的TG和DSC的结果的图。
图5为表示实施例7中测定的TG和DSC的结果的图。
图6为表示实施例8中测定的TG和DSC的结果的图。
图7为表示实施例9中测定的TG和DSC的结果的图。
图8为表示实施例10中测定的TG和DSC的结果的图。
图9为表示实施例11中测定的TG和DSC的结果的图。
图10为表示实施例12中测定的TG和DSC的结果的图。
图11为表示实施例13中测定的TG和DSC的结果的图。
图12为表示实施例17中测定的TG和DSC的结果的图。
图13为表示实施例18中测定的TG和DSC的结果的图。
图14为表示实施例21中测定的TG和DSC的结果的图。
图15为表示实施例23中测定的TG和DSC的结果的图。
图16为表示实施例24中测定的TG和DSC的结果的图。
图17为表示实施例25中测定的TG和DSC的结果的图。
图18为表示实施例26中测定的TG和DSC的结果的图。
图19为表示比较例1中测定的TG的结果的图。
图20为表示比较例2中测定的TG的结果的图。
附图标记
1.原料容器
2.恒温槽
3.反应槽
4.基板
5.反应气体
6.稀释气体
7.载气
8.质量流量控制器
9.质量流量控制器
10.质量流量控制器
11.真空泵
12.排气
具体实施方式
以下进一步详细说明本发明。
作为R1所示的碳数1~12的烷基,可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、1,2-二甲基丙基、己基、异己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环丙基甲基、环丙基乙基、环丁基甲基、戊基、环己基甲基、1,1-二乙基-丙基、2-甲基环己基、4-甲基环己基、辛基、2,5-二甲基环己基、3,5-二甲基环己基、1,1,3,3-四甲基丁基、1,1,2,3,3-五甲基丁基、1,1-二乙基-3,3-二甲基丁基、金刚烷基、1,1-二甲基辛基、1,1-二丙基丁基、1,1-二甲基癸基、1,1-二乙基辛基等。
作为R2所示的碳数2~13的烷基,可列举乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、1,2-二甲基丙基、己基、异己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环丙基甲基、环丙基乙基、环丁基甲基、1,1-二甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1,1-二乙基丙基、1-甲基一1-丙基丁基、辛基、2,5-二甲基环己基、3,5-二甲基环己基、1,1,3,3-四甲基丁基、1,1,2,3,3-五甲基丁基、1,1-二乙基-3,3-二甲基丁基、金刚烷基、1,1-二甲基辛基、1,1-二丙基丁基、1,1-二甲基癸基、1,1-二乙基辛基、1,1-二甲基十一烷基、1,1-二丁基戊基等。
酰亚胺络合物(1)从具有良好的蒸气压的观点出发,R1优选碳数1~10的烷基,此外,R2优选碳数2~10的烷基,特别优选为异丙基或叔丁基。特别是M1为铌原子时,更优选R1为丙基、异丙基或叔丁基,且R2为叔丁基。M1为钽原子时,更优选R1为异丙基或叔丁基、R2为叔丁基。
接着,对本发明的制造方法进行详细说明。制法1为如下方法:通过化合物(2)与碱金属醇盐(3)反应,制造本发明的酰亚胺络合物(1)。
[化学式10]
Figure A200780032292D00111
(式中,M1、R1、X、L、r、R2和M2表示与前述相同的意思。)
制法1可在有机溶剂中实施,作为有机溶剂,可列举戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等烃类、二乙基醚、二异丙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、二噁烷、四氢呋喃、环戊基甲基醚等醚类,这些可单独或混合使用。从收率良好的观点出发,优选将四氢呋喃、己烷、甲苯或己烷与甲苯混合使用。
制法1中,反应温度无限制,通过在-80℃~150℃的范围适当选择的温度下使其反应,可收率良好地得到酰亚胺络合物(1)。反应时间也无限制,通过从1小时~150小时的范围内适当选择的时间使其反应,可收率良好地得到酰亚胺络合物(1)。在酰亚胺络合物(1)的收率特别良好的观点上,进一步优选在15℃~110℃的范围内的温度下使其反应6小时~48小时。
制法1中,从酰亚胺络合物(1)的收率良好的观点上,优选反应在氩气或氮气气氛下进行。此外,在收率良好的观点上,在原料化合物(2)中优选X为氯原子。进而,在收率良好的观点上,优选在原料化合物(3)中M2为锂原子、钠原子或钾原子,尤其优选为锂原子。
所得的本发明的酰亚胺络合物(1)可通过通常的后处理分离。
制法1中的原料化合物(2)可参考公知的方法(例如,Inorganic Chemistry、36卷、2647页(1997年)或Journal of ChineseChemical Society、45卷、355页(1998年))而容易地合成。
制法2是通过化合物(4)与醇(5)反应制造本发明的酰亚胺络合物(1)的方法。
[化学式11]
(式中,M1、R1、R3、R4和R2表示与前述相同的意思。)
制法2可在有机溶剂中实施。作为有机溶剂,可例示戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等烃类;乙醚、二异丙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二噁烷、四氢呋喃、环戊基甲基醚等醚类,这些可单独或混合使用。从收率良好的观点出发,优选己烷或甲苯。
制法2中,反应温度没有限定,通过在从-20℃~100℃的范围适当选择的温度下使其反应,可收率良好地得到酰亚胺络合物(1)。反应时间也没有限定,通过以从1小时~150小时的范围内适当选择的时间使其反应,可收率良好地得到酰亚胺络合物(1)。尤其是从酰亚胺络合物(1)的收率良好的观点上,进而优选在从0℃~50℃的范围内的温度下使其反应6小时~48小时。
制法2中,从酰亚胺络合物(1)的收率良好的观点上,反应优选在氩气或氮气气氛下进行。此外,在收率良好的观点上,优选原料化合物(4)中R3和R4均为甲基或均为乙基。
所得的本发明的酰亚胺络合物(1)可通过通常的后处理分离。
制法2中的原料化合物(4)可参考公知的方法(例如、Journalof Chinese Chemical Society、45卷、355页(1998年)或InorganicChemistry、22卷、965页(1983年))而容易地合成。
特别是从收率良好的观点上,制法2中的原料化合物(4)优选通过以下的工序制造。即,是通过化合物(2)与锂二烷基酰胺(6)反应制造化合物(4)的方法。
[化学式12]
Figure A200780032292D00131
(式中,M1、R1、X、L、r、R3、和R4表示与前述相同的意思。)
该工序通过化合物(2)与锂二烷基酰胺(6)反应而得到化合物(4)。本反应可在有机溶剂中实施。作为有机溶剂,可例示戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等烃类;乙醚、二异丙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二噁烷、四氢呋喃、环戊基甲基醚等醚类,这些可单独或混合使用。从收率良好的观点出发,优选将己烷、甲苯或己烷与甲苯混合使用。
该工序中,反应温度没有限定,通过在从-80℃~100℃的范围适当选择的温度下使其反应,可收率良好地得到化合物(4)。反应时间也没有限定,通过从4小时~150小时的范围内适当选择的时间使其反应,可收率良好地得到化合物(4)。在收率特别良好的观点上,进而优选在从0℃~50℃的范围内的温度下使其反应6小时~72小时。
该工序中,在化合物(4)的收率良好的观点上,优选反应在氩气或氮气气氛下进行。此外,在收率良好的观点上,优选原料化合物(2)中X为氯原子。进而,在收率良好的观点上,优选锂二烷基酰胺(6)中R3和R4均为甲基或均为乙基。
通过该工序得到的化合物(4)可无需分离而直接作为前述的制法2中的原料化合物供于反应,还可根据需要通过通常的后处理分离之后供于制法2的反应。
制法3为通过化合物(1a)与胺(7)的反应制造酰亚胺络合物(1)的方法。
[化学式13]
Figure A200780032292D00141
(式中,M1、R1a、R2、R1表示与前述相同的意思。)
制法3还可在有机溶剂中实施,即便不使用有机溶剂也可实施。作为有机溶剂,可例示戊烷、己烷、庚烷、辛烷、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等烃类;二乙基醚、二异丙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、二噁烷、四氢呋喃、环戊基甲基醚等醚类,这些可单独或混合使用。从收率良好的观点出发,优选不使用溶剂的方法或者在己烷或甲苯中使其反应。
制法3中,反应温度没有限定,通过在从10℃~150℃的范围适当选择的温度下使其反应,可收率良好地得到酰亚胺络合物(1)。反应时间也没有限定,通过从4小时~150小时的范围内适当选择的时间使其反应,可收率良好地得到酰亚胺络合物(1)。在酰亚胺络合物(1)的收率特别良好的观点上,进而优选在20℃~50℃的范围内的温度下使其反应8小时~72小时。
制法3中,从酰亚胺络合物(1)的收率良好的观点上,优选反应在氩气或氮气气氛下进行。
所得的本发明的酰亚胺络合物(1)可通过通常的后处理分离。
制法4为使铌或钽的五卤化物(8)与碱金属醇盐(3)和氨基锂(9)反应制造酰亚胺络合物(1)的方法。
[化学式14]
(式中,M1、Y、R2、M2和R1表示与前述相同的意思。)
制法4可在有机溶剂中实施,作为有机溶剂,可例示戊烷、己烷、庚烷、环己烷、辛烷、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等烃类;乙醚、二异丙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二噁烷、四氢呋喃、环戊基甲基醚等醚类,这些可单独或混合使用。从收率良好的观点出发,优选戊烷、己烷、庚烷、环己烷,更优选己烷。
制法4中,反应温度无限制、通过在从-80℃~150℃的范围适当选择的温度下使其反应,可收率良好地得到酰亚胺络合物(1)。反应时间也没有限定,通过从4小时~150小时的范围内适当选择的时间使其反应,可收率良好地得到酰亚胺络合物(1)。在酰亚胺络合物(1)的收率特别良好的观点上,进而优选在15℃~110℃的范围内的温度下使其反应6小时~48小时。
制法4中,从酰亚胺络合物(1)的收率良好的观点上,优选反应在氩气或氮气气氛下进行。此外,作为原料的金属卤化物(8),在收率良好的观点上,优选五氯化铌或五氯化钽。进而,在作为原料的碱金属醇盐(3)中,在收率良好的观点上,优选M2为锂原子、钠原子或钾原子,尤其优选锂原子。碱金属醇盐(3)可通过例如使醇R2OH与碱金属的方法、使醇R2OH与烷基锂反应的方法来调制。作为原料的氨基锂(9),可通过例如使烷基锂与胺R1NH2反应来调制。将用这些方法调制的碱金属醇盐(3)和氨基锂(9)提纯来使用,也可以不提纯来使用。还可将碱金属醇盐(3)和氨基锂(9)在同一体系内作为混合溶液调制、原样使用。
所得的本发明的酰亚胺络合物(1)可通过通常的后处理分离。
可将本发明的酰亚胺络合物(1)用于原料、制造含有铌或钽的薄膜。含有铌或钽的薄膜的制造方法没有特别限定,例如通过CVD法或ALD法制造含有铌或钽的薄膜时,将酰亚胺络合物(1)气体化来供给到基板上。作为气体化的方法,例如在加热的恒温槽中加入酰亚胺络合物(1)、吹入氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氮气等载气来气体化的方法;或将酰亚胺络合物(1)原样或制成溶液,将这些送入气化器加热以在气化器内气体化的方法等。作为在制成溶液时使用的溶剂,可例示1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、二噁烷、四氢呋喃、环戊基甲基醚等醚类;己烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等烃类。
可通过将作为气体供给到基板上的酰亚胺络合物(1)与水、氧气、臭氧等反应性气体共存使其分解的方法、或者使吸附到基板上的酰亚胺络合物(1)与这些反应气体反应来制造含金属薄膜。分解仅靠加热就可实现,还可并用等离子或光等。
以下,通过实施例对本发明进行更详细地说明。其中,本发明并不限于这些实施例。另外,本说明书中,Me表示甲基、Et表示乙基、Pr表示丙基、ipr表示异丙基、tBu表示叔丁基、SBu表示仲丁基、tPe表示叔戊基。dme表示1,2-二甲氧基乙烷配体。
<参考例1>
(叔丁基酰亚胺)三氯(1,2-二甲氧基乙烷)铌(Nb(NtBu)Cl3(dme))的合成
在氩气气氛下,使五氯化铌3.48g(12.9mmol)在甲苯30mL中悬浮,边在冰浴中冷却、边依次加入叔丁基胺2.87g(39.2mmol)和1,2-二甲氧基乙烷1.17g(13.0mmol)、氯化锌(II)4.22g(31.0mmol)。在室温下搅拌12小时后,边在-8℃冷却6小时、边静置。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去甲苯,从而得到明黄色的固体3.62g(10.0mmol)。收率78%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.45(s,3H),3.27(s,3H),3.05(m,2H),3.01(m,2H),1.33(s,9H)。
实施例1
(叔丁基酰亚胺)三(叔丁氧基)铌(Nb(NtBu)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.59M)18.9mL中加入叔丁醇2.24g,在室温下搅拌30小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到将Nb(NtBu)Cl3(dme)3.62g(10.0mmol)溶解于甲苯15ml的溶液中,在室温下搅拌15小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.85g(收率74%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.38(s,27H),1.37(s,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.5(br),66.2(br),33.8,32.9。
Nb(NtBu)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,将升温速度10℃/min的条件中测定的TG(热重测定)的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC(示差扫描量热测定)的结果示于图1。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
Nb(NtBu)(OtBu)3的蒸气压测定
测定Nb(NtBu)(OtBu)3的蒸气压,在46℃为0.1Torr。
实施例2
Nb(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在(叔丁基酰亚胺)三(二甲基酰胺)铌(Nb(NtBu)(NMe2)3)1.06g(3.59mmol)溶解于己烷5ml的溶液中加入叔丁醇810mg(10.9mmol),室温下搅拌24小时,减压蒸馏除去溶剂,蒸馏残渣,从而得到无色的液体1.17g(收率85%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,结果得到与实施例1相同的光谱,确认为Nb(NtBu)(OtBu)3
实施例3
Nb(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,将Nb(NtBu)Cl3(dme)4.79g(13.3mmol)溶解于甲苯20mL,加入将LiNMe2悬浮于己烷的溶液(5.3wt%,38.6g,40.1mmol),在室温下搅拌11小时。过滤不溶物得到暗黄色溶液。为了分析该暗黄色溶液所含的成分,将一部分作为样品浓缩。测定所得残渣的1H NMR和13C NMR光谱,确认生成Nb(NtBu)(NMe2)3。此外,基于所得残渣的质量算出的暗黄色溶液中的Nb(NtBu)(NMe2)3的含量为3.15g(工序1;收率80%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.19(s,18H),1.42(s,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
47.3,33.7。
向工序1中得到的暗黄色溶液中加入叔丁醇2.37g(32.0mmol),室温下搅拌6小时,减压蒸馏除去溶剂,并蒸馏残渣,从而得到无色的液体2.98g(工序2:收率73%、工序1和2得到的收率为58%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13CNMR光谱,得到与实施例1相同的光谱,确认为Nb(NtBu)(OtBu)3
实施例4
(丙基酰亚胺)三(叔丁氧基)铌(Nb(NPr)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,将Nb(NtBu)(OtBu)2.98g(7.77mmol)溶解于丙基胺14.0g,在室温下搅拌17小时。减压蒸馏除去残留的丙基胺和副产物的叔丁基胺,并蒸馏残渣,从而得到无色的液体2.36g(收率82%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.72(br,t,J=7Hz,2H),1.68(sext,J=7Hz,2H),1.39(s,27H),0.91(t,J=7Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
78.0,65.3(br),32.9,27.6,12.2。
Nb(NPr)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,升温速度10℃/min的条件中测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图3。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例5
(异丙基酰亚胺)三(叔丁氧基)铌(Nb(NiPr)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,将Nb(NtBu)(OtBu)32.80g(7.30mmol)溶解于己烷3mL和异丙基胺13.0g,在室温下搅拌17小时。减压蒸馏除去己烷、残留的异丙基胺和副产物的叔丁基胺,并蒸馏残渣,从而得到无色的液体2.25g(收率83%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.94(br,1H),1.39(s,27H),1.26(d,J=7Hz,6H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.7(br),62.6(br),32.9,27.3。
Nb(NiPr)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,升温速度10℃/min的条件中测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图4。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
Nb(NiPr)(OtBu)3的蒸气压测定
测定Nb(NiPr)(OtBu)3的蒸气压,结果在49℃时为0.1Torr。
实施例6
使用Nb(NtBu)(OtBu)3的含Nb薄膜的制造
将Nb(NtBu)(OtBu)3作为原料,使用图2的装置,在原料温度40℃、载气(Ar)流量20sccm、原料压力100Torr、稀释气体(Ar)流量220sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度400℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,检测Nb的特性X射线,此外,用X射线光电子能谱确认膜组成,结果为氧化铌。通过SEM确认膜厚,结果约为40nm。
实施例7
(甲基酰亚胺)三(叔丁氧基)铌(Nb(NMe)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,将Nb(NtBu)(OtBu)32.43g(6.34mmol)溶解于甲基胺的四氢呋喃溶液(2.0M、100mL),室温下搅拌12小时。减压蒸馏除去溶剂和过剩的甲基胺,并升华残渣,从而得到白色固体1.22g(收率56%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.55(s,3H),1.38(s,27H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
78.2,50.3(br),33.0。
Nb(NMe)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,升温速度10℃/min的条件中测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图5。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
<参考例2>
(乙基酰亚胺)三氯(1,2-二甲氧基乙烷)铌(Nb(NEt)Cl3(dme))的合成
在氩气气氛下,使五氯化铌10.9g(40.2mmol)悬浮于甲苯80mL,边在冰浴中冷却、边依次添加将乙基胺5.57g(124mmol)溶解于甲苯10mL的溶液和1,2-二甲氧基乙烷3.62g(40.2mmol)、氯化锌(II)16.4g(120mmol)。在室温下搅拌12小时后,边在-8℃冷却12小时、边静置。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去甲苯,从而得到明黄色的固体9.46g(28.5mmol)。收率71%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.71(q,J=7Hz,2H),3.42(s,3H),3.15(s,3H),2.97(m,2H),2.92(m,2H),1.11(t,J=7Hz,3H)。
实施例8
(乙基酰亚胺)三(叔丁氧基)铌(Nb(NEt)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.58M)19.6mL中加入叔丁醇2.30g,在室温下搅拌30小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使Nb(NEt)Cl3(dme)3.44g(10.4mmol)溶解于甲苯15ml的溶液中,在室温下搅拌12小时。过滤不溶物,并从滤液中减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体3.41g(收率93%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.72(q,J=7Hz,2H),1.35(s,27H),1.20(t,J=7Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.9,57.6(br),32.9,19.7。
Nb(NEt)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,升温速度10℃/min的条件中测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图6。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例9
(乙基酰亚胺)三(叔戊氧基)铌(Nb(NEt)(OtPe)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.58M)16.2mL中加入叔戊醇2.26g,在室温下搅拌30小时,调制叔戊基氧化锂溶液。将其加入到使Nb(NEt)Cl3(dme)2.85g(8.57mmol)溶解于甲苯123ml的溶液中,在室温下搅拌12小时。过滤不溶物,并从滤液中减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体3.09g(收率91%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.69(q,J=7Hz,2H),1.58(q,J=8Hz,6H),1.30(s,18H),1.18(t,J=7Hz,3H),0.95(t,J=8Hz,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
80.0,57.5(br),37.8,30.6,19.6,9.3。
Nb(NEt)(OtPe)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,升温速度10℃/min的条件中测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图7。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例10
(乙基酰亚胺)三(1-乙基-1-甲基丙氧基)铌(Nb(NEt)(OCEt2Me)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.58M)14.5mL中加入3-甲基-3-戊醇2.35g,在室温下搅拌30小时,调制1-乙基-1-甲基丙基氧化锂溶液。将其加入到使Nb(NEt)Cl3(dme)2.55g(7.68mmol)溶解于甲苯10ml的溶液,在室温下搅拌12小时。过滤不溶物,并从滤液中减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.67g(收率79%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.72(q,J=7Hz,2H),1.62(m,12H),1.32(s,9H),1.20(t,J=7Hz,3H),0.98(t,J=8Hz,18H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
82.2,57.5(br),35.5,27.6,19.5,9.1。
Nb(NEt)(OCEt2Me)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图8。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例11
(叔丁基酰亚胺)三(叔戊氧基)铌(Nb(NtBu)(OtPe)5)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.58M)5.40mL中加入叔戊醇754mg,在室温下搅拌30分钟,调制叔戊基氧化锂溶液。将其加入到使Nb(NtBu)Cl3(dme)1.03g(2.85mmol)溶解于甲苯5ml的溶液中,在室温下搅拌6小时。过滤不溶物,并从滤液中减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体1.11g(收率91%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.60(q,J=8Hz,6H),1.34(s,9H),1.32(s,18H),0.95(t,J=8Hz,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
79.5(br),66.0(br),37.7,33.7,30.7,9.4。
Nb(NtBu)(OtPe)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图9。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例12
(叔戊基酰亚胺)三(叔丁氧基)铌(Nb(NtPe)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.58M)15.8mL中加入叔丁醇1.86g,在室温下搅拌30分钟,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使(叔戊基酰亚胺)三氯(1,2-二甲氧基乙烷)铌(Nb(NtPe)Cl3(dme))3.13g(8.37mmol)溶解于甲苯12ml的溶液中,在室温下搅拌8小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.73g(收率82%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.66(q,J=8Hz,2H),1.39(s,27H),1.33(s,6H),1.06(t,J=8Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.7(br),69.0(br),38.6,32.9,31.1,10.4。
Nb(NtPe)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图10。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例13
(1,1,3,3-四甲基丁基酰亚胺)三(叔丁氧基)铌(Nb(NCMe2CH2CMe3)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.58M)52.6mL中加入叔丁醇6.16g,在室温下搅拌1小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使(1,1,3,3-四甲基丁基酰亚胺)三氯(1,2-二甲氧基乙烷)铌(Nb(NCMe2CH2CMe3)Cl3(dme))11.53g(27.7mmol)溶解到甲苯50ml的溶液中,在室温下搅拌12小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到淡黄色的液体9.94g(收率82%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.88(s,2H),1.48(s,6H),1.40(s,27H),1.09(s,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.8(br),70.1(br),59.0,33.3,32.9,32.3,31.9。
Nb(NCMe2CH2CMe3)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图11。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例14
Nb(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,将Nb(NtBu)Cl3(dme)2.96g(8.21mmol)溶解于甲苯15ml中,加入将叔丁醇钾2.77g(24.6mmol)悬浮于15mL的己烷的浆料,在室温下搅拌15小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体1.79g(收率57%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13CNMR光谱,得到与实施例1相同的光谱,确认为Nb(NtBu)(OtBu)3
实施例15
Nb(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,将Nb(NtBu)Cl3(dme)4.95g(13.7mmol)溶解于甲苯25ml,加入使叔丁醇钠3.96g(41.2mmol)悬浮于25mL的己烷的浆料,在室温下搅拌15小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体1.44g(收率27%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13CNMR光谱,得到与实施例1相同的光谱,确认为Nb(NtBu)(OtBu)3
实施例16
(乙基酰亚胺)三(叔戊氧基)钽(Ta(NEt)(OtPe)3)的合成
在氩气气氛下,在将(乙基酰亚胺)三(二乙基酰胺)钽(Ta(NEt)(NEt2)3)1.45g(3.29mmol)溶解于甲苯7ml的溶液中加入叔戊醇871mg(9.88mmol),在室温下搅拌18小时,减压蒸馏除去溶剂,升华残渣,从而得到白色的固体1.19g(收率74%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.11(q,J=7Hz,2H),1.63(m,12H),1.31(s,9H),1.26(t,J=7Hz,3H),0.97(t,J=8Hz,18H)。
实施例17
(乙基酰亚胺)三(1-乙基-1-甲基丙氧基)钽(Ta(NEt)(OCEt2Me)3)的合成
在氩气气氛下,在将Ta(NEt)(Net2)31.46g(3.32mmol)溶解于甲苯7ml的溶液中加入3-甲基-3-戊醇1.02g(9.98mmol),在室温下搅拌12小时,减压蒸馏除去溶剂,蒸馏残渣,从而得到无色的液体1.52g(收率87%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.11(q,J=7Hz,2H),1.63(m,12H),1.31(s,9H),1.26(t,J=7Hz,3H),0.97(t,J=8Hz,18H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
82.4,55.6,35.5,27.7,21.2,9.0。
Ta(NEt)(OCEt2Me)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图12。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
<参考例3>
(异丙基酰亚胺)三氯二吡啶钽(Ta(NiPr)Cl3(吡啶)2)(pyridine:吡啶)的合成
在氩气气氛下,使五氯化钽3.82g(10.7mmol)悬浮于甲苯25mL与乙醚5mL的混合液中,依次加入偏硅酸钠2.61g和异丙基胺1.26g。在室温下搅拌10小时之后,加入吡啶7.0mL,进一步搅拌12小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂和过剩的吡啶,从而得到黄白色的固体3.36g(6.69mmol)。收率63%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
9.18(br,2H),8.83(d,J=7Hz,2H),6.83(br,1H),6.67(t,J=7Hz,1H),6.51(br,2H),6.28(t,J=7Hz,2H),5.23(sept,J=7Hz,1H),1.40(d,J=7Hz,6H)。
实施例18
(异丙基酰亚胺)三(叔丁氧基)钽(Ta(NiPr)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.58M)12.7mL中加入叔丁醇1.49g,在室温下搅拌30分钟,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使Ta(NiPr)Cl3(吡啶)23.36g(6.68mmol)溶解于甲苯15ml的溶液中,在室温下搅拌12小时。过滤不溶物,并从滤液中减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.65g(收率87%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.31(sept,J=7Hz,1H),1.38(s,27H),1.31(d,J=7Hz,6H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
78.1,61.0,32.9,28.9。
Ta(NiPr)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图13。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
Ta(NiPr)(OtBu)3的蒸气压测定
测定Ta(NiPr)(OtBu)3的蒸气压,结果在47℃时为0.1Torr。
<参考例4>
(异丙基酰亚胺)三氯(1,2-二甲氧基乙烷)钽(Ta(NiPr)Cl3(dme))的合成
在氩气气氛下,使五氯化钽5.87g(16.4mmol)悬浮于甲苯60mL,边在冰浴中冷却、边依次加入异丙基胺2.90g(49.1mmol)和1,2-二甲氧基乙烷1.48g(16.4mmol)、氯化锌(II)5.80g(42.6mmol)。在室温下搅拌12小时后,边在-8℃冷却22小时、边静置。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去甲苯,从而得到淡黄色的固体4.67g(10.7mmol)。收率66%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.88(sept,J=7Hz,1H),3.52(s,3H),3.49(s,3H),3.21(m,2H),3.18(m,2H),1.25(d,J=7Hz,6H)。
实施例19
Ta(NiPr)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.57M)20.5mL中加入叔丁醇2.39g,在室温下搅拌30分钟,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使Ta(NiPr)Cl3(dme)4.67g(10.7mmol)溶解于甲苯17ml的溶液中,在室温下搅拌12小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体3.23g(收率66%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13CNMR光谱,得到与实施例18相同的光谱,确认为Ta(NiPr)(OtBu)3
<参考例5>
(丙基酰亚胺)三氯(1,2-二甲氧基乙烷)钽(Ta(NPr)Cl3(dme))的合成
在氩气气氛下,使五氯化钽5.86g(16.4mmol)悬浮于甲苯50mL,边在冰浴中冷却、边依次加入丙基胺2.91g(49.2mmol)和1,2-二甲氧基乙烷1.48g(16.4mmol)、氯化锌(II)5.36g(39.3mmol)。在室温下搅拌12小时后,边在-8℃冷却24小时、边静置。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去甲苯,从而得到白色的固体3.39g(7.80mmol)。收率48%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.67(t,J=6Hz,1H),3.41(s,3H),3.31(s,3H),2.94(s,4H),1.63(m,2H),1.11(t,J=7Hz,3H)。
实施例20
(丙基酰亚胺)三(叔丁氧基)钽(Ta(NPr)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.59M)14.7mL中加入叔丁醇1.74g,在室温下搅拌4小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使Ta(NPr)Cl3(dme)3.39g(7.80mmol)溶解于甲苯14ml的溶液中,在室温下搅拌18小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.50g(收率70%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.71(m,2H),2.06(m,2H),1.48(s,27H),1.09(t,J=7Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
78.6,65.4,32.8,28.7,12.2。
实施例21
(叔丁基酰亚胺)三(叔丁氧基)钽(Ta(NtBu)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.58M)79.0mL中加入叔丁醇9.26g,在室温下搅拌12小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使(叔丁基酰亚胺)三氯(1,2-二甲氧基乙烷)钽(Ta(NtBu)Cl3(dme))18.6g(41.6mmol)溶解于甲苯80ml的溶液中,在室温下搅拌6小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体14.5g(收率74%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.43(s,9H),1.38(s,27H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.9,64.4,35.3,33.0。
Ta(NtBu)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图14。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
Ta(NtBu)(OtBu)3的蒸气压测定
测定Ta(NtBu)(OtBu)3的蒸气压,结果在50℃时为0.1Torr。
实施例22
Ta(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.58M)14.3mL中加入叔丁醇1.68g,在室温下搅拌30分钟,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使(叔丁基酰亚胺)三氯二吡啶钽(Ta(NtBu)Cl3(吡啶)2)3.90g(7.55mmol)溶解于甲苯15ml的溶液中,在室温下搅拌62小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.60g(收率73%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,结果得到与实施例21相同的光谱,确认为Ta(NtBu)(OtBu)3
实施例23
(叔丁基酰亚胺)三(叔戊氧基)钽(Ta(NtBu)(OtPe)3)的合成
在氩气气氛下,在将(叔丁基酰亚胺)三(二乙基酰胺)钽(Ta(NtBu)(NEt2)3)2.52g(5.38mmol)溶解于己烷8ml的溶液中加入叔戊醇1.42g(16.1mmol),在室温下搅拌12小时,减压蒸馏除去溶剂,蒸馏残渣,从而得到无色的液体2.57g(收率93%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.62(q,J=7Hz,6H),1.41(s,9H),1.35(s,18H),0.96(t,J=7Hz,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
80.0,64.4,37.7,35.2,30.7,9.3。
Ta(NtBu))(OtPe)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图15。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例24
(叔丁基酰亚胺)三(1,1-二乙基丙氧基)钽(Ta(NtBu)(OCEt3)3)的合成
在氩气气氛下,在将Ta(NtBu)(Net2)31.40g(3.00mmol)溶解于己烷4ml的溶液中加入3-乙基-3-戊醇1.05g(9.04mmol),在室温下搅拌12小时,减压蒸馏除去溶剂,蒸馏残渣,从而得到无色的液体1.56g(收率87%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.66(q,J=8Hz,18H),1.41(s,9H),0.94(t,J=8Hz,27H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
84.2,64.6,35.0,32.2,8.8。
Ta(NtBu)(OCEt3)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图16。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例25
(叔戊基酰亚胺)三(叔丁氧基)钽(Ta(NtPe)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.57M)13.6mL中加入叔丁醇1.58g,在室温下搅拌1小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使(叔戊基酰亚胺)三氯二吡啶钽(Ta(NtPe)Cl3(吡啶)2)3.77g(7.11mmol)悬浮于甲苯10ml的溶液中,在室温下搅拌6小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.66g(收率77%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.67(q,J=8Hz,2H),1.37(s,27H),1.36(s,6H),1.10(t,J=8Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
78.1,66.8,39.8,32.9,32.7,10.4。
Ta(NtPe)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图17。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
实施例26
(1,1,3,3-四甲基丁基酰亚胺)三(叔丁氧基)钽(Ta(NCMe2CH2CMe3)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.57M)14.9mL中加入叔丁醇1.73g,在室温下搅拌1小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使(1,1,3,3-四甲基丁基酰亚胺)三氯二吡啶钽(Ta(NCMe2CH2CMe3)Cl3(吡啶)2)4.47g(7.80mmol)悬浮于甲苯10ml的溶液中,在室温下搅拌6小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。蒸馏所得残渣,从而得到淡黄色的液体3.26g(收率80%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.88(s,2H),1.50(s,6H),1.39(s,27H),1.12(s,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
78.2,68.3,60.7,34.9,33.0,32.4,32.0。
Ta(NCMe2CH2CMe3)(OtBu)3的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果和在密闭容器中以升温速度10℃/min测定的DSC的结果示于图18。从TG可知作为CVD法或ALD法等的材料具有良好的气化特性,从DSC可知热稳定性也良好。
(比较例1)
Nb(OEt)5的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件中测定的TG的结果示于图19。可知与本发明的酰亚胺络合物(1)相比,气化特性差。
Nb(OEt)5的蒸气压测定
测定Nb(OEt)5的蒸气压,在120℃为0.1Torr。
(比较例2)
Ta(OEt)5的热分析
在以400ml/min通入氩气的气氛下,以升温速度10℃/min的条件测定的TG的结果示于图20。可知与本发明的酰亚胺络合物(1)相比,气化特性差。
Ta(OEt)5的蒸气压测定
测定Ta(OEt)5的蒸气压,结果在129℃为0.1Torr。
实施例27
(甲基酰亚胺)三(1-乙基-1-甲基丙氧基)铌(Nb(NMe)(OCEt2Me)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)23.8mL中加入3-甲基-3-戊醇2.41g和甲基胺的四氢呋喃溶液(2.0M)9.8mL,在室温下搅拌1小时后,减压干燥固化。在残余的白色固体中加入己烷20mL制成浆料。将该浆料加入到五氯化铌2.13g(7.87mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌12小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体1.70g(收率51%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.52(s,3H),1.66—1.55(m,12H),1.30(s,9H),0.97(t,J=8Hz,18H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
82.5,49.8(br),35.5,27.7,9.0。
实施例28
(乙基酰亚胺)三(1,1-二乙基丙氧基)铌(Nb(NEt)(OCEt3)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)23.9mL中加入3-乙基-3-戊醇2.75g和乙基胺的甲苯溶液(70wt%)1.22g,在室温下搅拌10小时之后,减压干燥固化。在残余的白色固体中加入己烷20mL制成浆料。将该浆料加入到五氯化铌2.13g(7.90mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌12小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体3.14g(收率83%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.71(br,2H),1.64(q,J=8Hz,18H),1.19(t,J=7Hz,3H),0.95(t,J=8Hz,27H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
84.3,57.0(br),32.2,19.4,8.7。
实施例29
(异丙基酰亚胺)三(1-乙基-1-甲基丙氧基)铌(Nb(NiPr)(OCEt2Me)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)23.3mL中加入3-甲基-3-戊醇2.36g和异丙基胺909mg,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化铌2.08g(7.70mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌14小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.22g(收率64%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.91(br,1H),1.61(m,12H),1.30(s,9H),1.22(d,J=7Hz,6H),0.96(t,J=8Hz,18H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
82.0,62.5(br),35.5,27.7,27.1,9.1。
实施例30
Nb(NiPr)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)16.1mL中加入异丙基胺1.57g,在室温下搅拌4小时。将该溶液加入到五氯化铌3.58g(13.2mmol)的己烷(10mL)悬浮液中,室温下搅拌7小时。进而,加入在丁基锂的己烷溶液(1.65M)24.1mL中加入叔丁醇2.95g搅拌11小时调制的叔丁醇锂溶液,室温下搅拌14小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体3.14g(收率64%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Nb(NiPr)(OtBu)3
实施例31
Nb(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)62.4mL中加入叔丁醇4.58g和叔丁基胺3.02g室温下搅拌11小时。将该溶液加入到五氯化铌5.56g(20.6mmol)的己烷(20mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体6.04g(收率77%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Nb(NtBu)(OtBu)3
实施例32
Nb(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)30.9mL中加入叔丁醇2.27g和叔丁基胺1.49g,室温下搅拌12小时。加入使该溶液五溴化铌5.02g(10.2mmol)悬浮于10mL的己烷的溶液中,在室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体1.56g(收率40%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Nb(NtBu)(OtBu)3
实施例33
Nb(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)19.0mL中加入叔丁基胺2.29g,室温下搅拌11小时。将该溶液加入到五氯化铌4.23g(15.7mmol)的己烷(10mL)悬浮液中,室温下搅拌10分钟。进而加入叔丁醇钠4.52g,搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体4.37g(收率73%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Nb(NtBu)(OtBu)3
实施例34
Nb(NtBu)(OtPe)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)26.5mL中加入叔戊醇2.32g和叔丁基胺1.28g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化铌2.37g(8.76mmol)的己烷(10mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.93g(收率79%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Nb(NtBu)(OtPe)3
实施例35
(叔丁基酰亚胺)三(1,1-二乙基丙氧基)铌(Nb(NtBu)(OCEt3)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)24.2mL中加入3-乙基-3-戊醇2.78g和叔丁基胺1.17g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化铌2.16g(7.98mmol)的己烷(10mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体3.33g(收率82%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.65(q,J=8Hz,18H),1.35(s,9H),0.95(t,J=8Hz,27H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
84.1,66.4(br),33.5,32.2,8.9。
实施例36
Nb(NtPe)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)23.1mL中加入叔丁醇1.69g和叔戊基胺1.33g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化铌2.06g(7.62mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.19g(收率72%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Nb(NtPe)(OtBu)3
实施例37
(1,3-二甲基丁基酰亚胺)三(叔丁氧基)铌(Nb(NCHMeCH2CHMe2)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)26.6mL中加入叔丁醇1.95g和1,3-二甲基丁基胺1.78g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化铌2.37g(8.78mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到淡黄色的液体1.58g(收率44%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.90(br,1H),1.93(m,1H),1.70(m,1H),1.39(s,27H),1.29(d,J=6Hz,3H),1.25(m,1H),0.96(d,J=7Hz,3H),0.94(t,J=7Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.8,64.2(br),51.0,35.9,32.9,25.7,23.22,23.21。
实施例38
Nb(NCMe2CH2CMe3)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)28.6mL中加入叔丁醇2.10g和1,1,3,3-四甲基丁基胺2.45g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五溴化铌4.66g(9.46mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到淡黄色的液体2.07g(收率50%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Nb(NCMe2CH2CMe3)(OtBu)3
实施例39
(甲基酰亚胺)三(1,1-二乙基丙氧基)钽(Ta(NMe)(OCEt3)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)18.4mL中加入3-乙基-3-戊醇2.11g和甲基胺的四氢呋喃溶液(2.0M)7.5mL,室温下搅拌1小时后,减压干燥固化。在残余的白色固体中加入己烷20mL制成浆料。将该浆料加入到五氯化钽2.17g(6.06mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌12小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体1.07g(收率32%)。将该液体冷却至室温放置数小时,得到无色的固体。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.91(s,3H),1.63(q,J=8Hz,18H),0.95(t,J=8Hz,27H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
84.5,48.0,32.3,8.6。
实施例40
(乙基酰亚胺)三(1,1-二乙基丙氧基)钽(Ta(NEt)(OCEt3)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)23.9mL中加入3-乙基-3-戊醇2.75g和乙基胺的甲苯溶液(70wt%)1.22g,在室温下搅拌10小时之后,减压干燥固化。在残余的白色固体中加入己烷20mL制成浆料。将该浆料加入到五氯化钽2.83g(7.90mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌12小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体3.02g(收率67%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.09(q,J=7Hz,2H),1.64(q,J=8Hz,18H),1.24(t,J=7Hz,3H),0.94(t,J=8Hz,27H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
84.4,55.5,32.3,21.0,8.7。
实施例41
(异丙基酰亚胺)三(1,1-二乙基丙氧基)钽(Ta(NiPr)(OCEt3)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)21.7mL中加入3-乙基-3-戊醇2.49g和异丙基胺846mg,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化钽2.56g(7.16mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌13小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.02g(收率48%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.31(sept.,J=7Hz,1H),1.65(q,J=8Hz,18H),1.29(d,J=7Hz,6H),0.95(t,J=8Hz,27H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
84.3,61.0,32.2,28.6,8.7。
实施例42
Ta(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)36.7mL中加入叔丁醇2.70g和叔丁基胺1.77g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化钽4.34g(12.1mmol)的己烷(10mL)悬浮液,室温下搅拌8小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体4.48g(收率78%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Ta(NtBu)(OtBu)3
实施例43
Ta(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)24.8mL中加入叔丁醇1.82g和叔丁基胺1.20g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五溴化钽4.74g(8.17mmol)的己烷(10mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体1.51g(收率39%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Ta(NtBu)(OtBu)3
实施例44
(叔丁基酰亚胺)三(1-乙基-1-甲基丙氧基)钽(Ta(NtBu)(OCEt2Me)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)27.0mL中加入3-甲基-3-戊醇2.73g和叔丁基胺1.30g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化钽3.19g(8.90mmol)的己烷(10mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体3.49g(收率71%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.69—1.56(m,12H),1.40(s,9H),1.31(s,9H),0.95(t,J=8Hz,18H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
82.1,64.5,35.5,35.1,27.7,9.1。
实施例45
(叔丁基酰亚胺)三(1-甲基-1-丙基丁氧基)钽(Ta(NtBu)(OCMePr2)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)25.8mL中加入4-甲基-4-庚醇3.33g和叔丁基胺1.25g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化钽3.06g(8.53mmol)的己烷(10mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体3.89g(收率71%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.63—1.58(m,12H),1.47—1.41(m,12H)1.44(s,9H),1.36(s,9H),0.98(t,J=7Hz,18H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
81.8,64.5,46.1,35.3,28.9,18.1,15.2。
实施例46
Ta(NtPe)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)18.9mL中加入叔丁醇1.39g和叔戊基胺1.09g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化钽2.24g(6.25mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.04g(收率67%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Ta(NtPe)(OtBu)3
实施例47
Ta(NCMe2CH2CMe3)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)32.3mL中加入叔丁醇2.37g和1,1,3,3-四甲基丁基胺2.76g,室温下搅拌12小时。将该溶液加入到五氯化钽3.82g(10.7mmol)的己烷(5mL)悬浮液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体4.07g(收率72%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13C NMR光谱,确认为Ta(NCMe2CH2CMe3)(OtBu)3
实施例48
(叔丁基酰亚胺)三(1-甲基-1-丙基丁氧基)铌(Nb(NtBu)(OCMePr2)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.57M)12.4mL中加入4-甲基-4-庚醇2.53g,室温下搅拌12小时,调制1-甲基-1-丙基丁基氧化锂溶液。将其加入到使Nb(NtBu)Cl3(吡啶)22.77g(6.47mmol)悬浮于甲苯12mL的浆料中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体2.62g(收率73%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
1.61—1.56(m、12H),1.47—1.41(m、12H),1.39(s,9H),1.35(s,9H),0.97(t,J=8Hz,18H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
81.5,64.8(br),46.1,33.8,28.9,18.1,15.3。
<参考例6>
(叔丁基酰亚胺)三溴二吡啶铌(Nb(NtBu)Br3(吡啶)2)的合成
在氩气气氛下,使五溴化铌4.62g(9.39mmol)悬浮于甲苯50mL与二乙基醚5mL的混合液中,依次加入偏硅酸钠2.29g和叔丁基胺1.37g。在室温下搅拌10小时之后,加入吡啶7.0mL,进而搅拌7小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂和过剩的吡啶,从而得到黄色的固体3.48g(6.19mmol)。收率66%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
9.52(br,2H),8.81(d,J=5Hz,2H),6.85(br,1H),6.60(m,1H),6.58(br,2H),6.19(t,J=7Hz,2H),1.61(s,9H)。
实施例49
Nb(NtBu)(OtBu)3的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)11.2mL中加入叔丁醇1.38g,在室温下搅拌1小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使Nb(NtBu)Br3(吡啶)23.48g(6.19mmol)溶解于甲苯10ml的溶液中,室温下搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到无色的液体1.81g(收率76%)。将该液体溶解于C6D6,测定1H NMR和13CNMR光谱,确认为Nb(NtBu)(OtBu)3
<参考例7>
(仲丁基酰亚胺)三氯(1,2-二甲氧基乙烷)铌(Nb(NSBu)Cl3(dme))的合成
在氩气气氛下,在甲苯50mL与二乙基醚5mL的混合液中溶解五氯化铌6.04g(22.4mmol),边在冰浴中冷却、边依次加入仲丁基胺4.98g和1,2-二甲氧基乙烷2.34mL、氯化锌(II)7.69g。室温下搅拌21小时后,边在-20℃冷却6小时、边静置。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂,从而得到黄色的固体6.73g(18.7mmol)。收率83%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.82(sext,J=7Hz,1H),3.47(s,3H),3.29(s,3H),3.09(m,2H),3.08(m,2H),1.74(m、1H),1.37(m,1H),1.25(d,J=7Hz,3H),1.14(t,J=7Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
75.1,73.3,70.4,68.7,61.8,31.7,20.9,11.6。
实施例50
(仲丁基酰亚胺)三(叔丁氧基)铌(Nb(NSBu)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)33.9mL中加入叔丁醇4.15g,在室温下搅拌1小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使Nb(NSBu)Cl3(dme)6.73g(18.7mmol)溶解于甲苯10ml的溶液中,室温下搅拌10小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到淡黄色的液体6.09g(收率85%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.69(br,1H),1.71(m,1H),1.45(m,1H),1.37(s,27H),1.24(d,J=6Hz,3H),0.98(t,J=7Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.8,67.8(br),34.0,32.9,24.6,11.8。
<参考例8>
(仲丁基酰亚胺)三氯二吡啶钽(Ta(NSBu)Cl3(吡啶)2)的合成
在氩气气氛下,使五氯化钽8.75g(24.4mmol)悬浮于甲苯70mL与二乙基醚7mL的混合液中,依次加入偏硅酸钠5.96g和仲丁基胺3.57g。室温下搅拌20小时后,加入吡啶20mL,进而搅拌5小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂和过剩的吡啶,从而得到淡黄色的固体9.69g(18.8mmol)。收率77%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
9.16(br,2H),8.83(d,J=7Hz,2H),6.86(br,1H),6.73(t,J=7Hz,1H),6.52(br,2H),6.32(t,J=7Hz,2H),5.06(sext,J=6Hz,1H),1.90(m,1H),1.59(m,1H),1.42(d,J=6Hz,3H),1.28(t,J=7Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
153.1,152.2,139.6,138.4,124.4,124.2,68.3,33.8,23.5,11.8。
实施例51
(仲丁基酰亚胺)三(叔丁氧基)钽(Ta(NSBu)(OtBu)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)34.1mL中加入叔丁醇4.17g,在室温下搅拌1小时,调制叔丁醇锂溶液。将其加入到使Ta(NSBu)Cl3(吡啶)29.69g(18.8mmol)溶解于甲苯10ml的溶液中,室温下搅拌10小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏所得残渣,从而得到淡黄色的液体4.48g(收率51%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.05(sext,J=6Hz,1H),1.71(m,1H),1.50(m,1H),1.38(s,27H),1.30(d,J=6Hz,3H),1.06(t,J=7Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
78.2,66.8,35.4,32.9,26.4,12.0。
<参考例9>
(1,1,3,3-四甲基丁基酰亚胺)三氯二吡啶铌(Nb(NCMe2CH2CMe3)Cl3(吡啶)2)的合成
在氩气气氛下,使五氯化铌7.63g(28.2mmol)悬浮于甲苯50mL与乙醚5mL的混合液中,依次加入偏硅酸钠6.89g和1,1,3,3-四甲基丁基胺7.30g。室温下搅拌3小时后,加入吡啶15.0mL,进而搅拌24小时。过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂和过剩的吡啶,从而得到暗黄色的固体10.7g(22.0mol)。收率78%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
9.17(br,2H),8.89(br,2H),6.83(br,1H),6.70(t,J=8Hz,1H),6.52(br,2H),6.31(br,2H),1.87(s,2H),1.67(s,6H),1.15(s,9H)。
<参考例10>
三(二甲基酰胺)(1,1,3,3-四甲基丁基酰亚胺)铌(Nb(NCMe2CH2CMe3)(NMe2)3)的合成
在氩气气氛下,使Nb(NCMe2CH2CMe3)Cl3(吡啶)21.63g(3.37mmol)悬浮于甲苯5mL中,加入锂二甲基酰胺的己烷浆料(5.28wt%)10.8g。室温下搅拌20小时后,过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏残渣,从而得到暗黄色的液体418mg(1.18mmol)。收率35%。
1H NMR(500MHz、C6D6δ/ppm)
3.19(s,18H),1.77(s,2H),1.51(s,6H),1.16(s,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
72.9,57.9,47.2,34.1,32.3,32.2。
实施例52
(1,1,3,3-四甲基丁基酰亚胺)(三异丙氧基)铌(Nb(NCMe2CH2CMe3)(Oipr)3)的合成
在氩气气氛下,将使Nb(NCMe2CH2CMe3)(NMe2)3410mg(1.16mmol)溶解于甲苯4mL的溶液冷却至-78℃,经30分钟滴加异丙基醇(210mg)的甲苯(4mL)溶液。室温下搅拌4小时后,减压蒸馏除去溶剂。减压升华残渣,从而得到白色固体310mg(收率67%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
5.18(sept,J=6Hz,3H),1.98(s,2H),1.51(s,6H),1.48(d,J=6Hz,18H),1.05(s,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.9,70.5,59.1,33.1,32.2,26.9,25.9。
实施例53
(叔丁基酰亚胺)(三异丙氧基)铌(Nb(NtBu)(Oipr)3)的合成
在氩气气氛下,将使Nb(NtBu)(NEt2)3415mg(1.09mmol)溶解于甲苯10mL的溶液冷却至-78℃,经30分钟滴加异丙基醇(197mg)的甲苯(10mL)溶液。-78℃下搅拌3小时后,减压蒸馏除去溶剂。室温下将残渣溶解于己烷5mL中,冷却至-78℃,从而得到白色固体255mg(收率68%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
5.12(m,3H),1.45(d,J=7Hz,18H),1.38(s,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.7,65.7(br),33.8,26.7。
实施例54
(叔丁基酰亚胺)(三乙氧基)铌(Nb(NtBu)(OEt)3)的合成
在氩气气氛下,将使Nb(NtBu)(NEt2)3826mg(2.17mmol)溶解于甲苯10mL的溶液冷却至-78℃,经30分钟滴加乙醇(300mg)的甲苯(10mL)溶液。-78℃下搅拌3小时后,减压蒸馏除去溶剂。室温下将残渣溶解于己烷5mL,冷却至-78℃,从而得到白色固体255mg(收率39%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.72(q,J=7Hz,6H),1.50(d,J=7Hz,9H),1.33(s,9H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
72.1,66.7(br),33.4,20.0。
<参考例11>
三(二乙基酰胺)(叔戊基酰亚胺)铌(Nb(NtPe)(NEt2)3)的合成
在氩气气氛下,在丁基锂的己烷溶液(1.65M)36.1mL中加入二乙基胺4.36g搅拌12小时,调制锂二乙基酰胺溶液。将其加入到Nb(NtPe)Cl3(dme)7.44g(19.9mmol)的甲苯(30mL)悬浮液中,在室温下搅拌12小时后,过滤不溶物,从滤液减压蒸馏除去溶剂。减压蒸馏残渣,从而得到黄褐色的液体2.70g(6.85mmol)。收率34%。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
3.68(q,J=7Hz,12H),1.64(q,J=8Hz,2H),1.37(s,6H),1.15(t,J=7Hz,18H),1.13(t,J=8Hz,3H)。
实施例55
(叔戊基酰亚胺)(三异丙氧基)铌(Nb(NtPe)(Oipr)3)的合成
在氩气气氛下,将使Nb(NtPe)(NEt2)3921mg(2.33mmol)溶解于甲苯10mL的溶液冷却至-78℃,经30分钟滴加异丙基醇(421mg)的甲苯(10mL)溶液。在-78℃搅拌3小时后,减压蒸馏除去溶剂。用环己烷1mL洗涤残渣后,减压干燥,从而得到白色固体555mg(收率67%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
5.09(m,3H),1.66(q,J=7Hz,2H),1.41(d,J=6Hz,18H),1.31(s,6H),1.01(t,J=7Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
77.7,68.8(br),33.7,30.8,26.7,9.8。
实施例56
(叔戊基酰亚胺)(三乙氧基)铌(Nb(NtPe)(OEt)3)的合成
在氩气气氛下,将使Nb(NtPe)(NEt2)3889mg(2.25mmol)溶解于甲苯10mL的溶液冷却至-78℃,经30分钟滴加乙醇(311mg)的甲苯(10mL)溶液。在-78℃搅拌3小时搅拌后,减压蒸馏除去溶剂。用环己烷1mL洗涤残渣后,减压干燥,从而得到黄色固体701mg(收率99%)。
1H NMR(500MHz、C6D6、δ/ppm)
4.68(q,J=8Hz,6H),1.60(d,J=8Hz,2H),1.46(t,J=8Hz,9H),1.26(s,6H),1.02(t,J=8Hz,3H)
13C NMR(125MHz、C6D6、δ/ppm)
71.9,69.0(br),38.5,30.6,20.0,9.9。
(比较例3)
使用了Nb(OEt)5的含Nb薄膜的形成
将Nb(OEt)5作为原料,使用图2的装置,在原料温度97℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度400℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,检测出Nb的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,为氧化铌。膜厚约为14nm。
(比较例4)
使用了Nb(OEt)5的含Nb薄膜的形成
将Nb(OEt)5作为原料,使用图2的装置,在原料温度97℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度200℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置进行测定,结果未检测出Nb的特性X射线。
实施例57
使用了Nb(NtBu)(OtBu)3的含Nb薄膜的形成
将Nb(NtBu)(OtBu)3作为原料,使用图2的装置,在原料温度40℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度400℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,检测出Nb的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,结果为氧化铌。膜厚约为210nm。
实施例58
使用了Nb(NtBu)(OtBu)3的含Nb薄膜的形成
将Nb(NtBu)(OtBu)3作为原料,使用图2的装置,在原料温度40℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度200℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,结果检测出Nb的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,结果为氧化铌。膜厚约为220nm。
实施例59
使用了Nb(NiPr)(OtBu)3的含Nb薄膜的形成
将Nb(NiPr)(OtBu)3作为原料,使用图2的装置,在原料温度40℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度400℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,结果检测出Nb的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,结果为氧化铌。膜厚约为250nm。
实施例60
使用了Nb(NiPr)(OtBu)3的含Nb薄膜的形成
将Nb(NiPr)(OtBu)3作为原料,使用图2的装置,在原料温度40℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度200℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,检测出Nb的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,为氧化铌。膜厚约为240nm。
(比较例5)
使用了Ta(OEt)5的含Ta薄膜的形成
将Ta(OEt)5作为原料,使用图2的装置,在原料温度98℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度400℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,结果检测出Ta的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,结果为氧化钽。膜厚约为30nm。
(比较例6)
使用了Ta(OEt)5的含Ta薄膜的形成
将Ta(OEt)5作为原料,使用图2的装置,在原料温度98℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度200℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置进行测定,结果未检测出Ta的特性X射线。
实施例61
使用了Ta(NtBu)(OtBu)3的含有Ta薄膜的形成
将Ta(NtBu)(OtBu)3作为原料,使用图2的装置,在原料温度38℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度400℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,结果检测出Ta的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,结果为氧化钽。膜厚约为270nm。
实施例62
使用了Ta(NtBu)(OtBu)3的含Ta薄膜的形成
将Ta(NtBu)(OtBu)3作为原料,使用图2的装置,在原料温度38℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度200℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,结果检测出Ta的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,结果为氧化钽。膜厚约为100nm。
实施例63
使用了Ta(NiPr)(OtBu)3的含Ta薄膜的形成
将Ta(NiPr)(OtBu)作为原料,使用图2的装置,在原料温度40℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度400℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,结果检测出Ta的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,结果为氧化钽。膜厚约为340nm。
实施例64
使用了Ta(NiPr)(OtBu)3的含Ta薄膜的形成
将Ta(NiPr)(OtBu)3作为原料,使用图2的装置,在原料温度40℃、载气(Ar)流量30sccm、原料压力50Torr、稀释气体(Ar)流量210sccm、反应气体(O2)流量60sccm、基板温度200℃、反应槽内压力4Torr下,通过CVD法在SiO2/Si基板上进行1小时成膜。用荧光X射线分析装置测定所制作的膜,结果检测出Ta的特性X射线。用X射线光电子能谱确认膜组成,结果为氧化钽。膜厚约为120nm。
详细地参照特定的实施方式对本发明进行了说明,对于本领域技术人员来说,只要不脱离本发明的精神和范围,还可进行各种变更和修改。
本申请基于2006年8月28日申请的日本专利申请(日本特愿2006-231081)、2007年3月26日申请的日本专利申请(日本特愿2007-79924)和2007年7月17日申请的日本专利申请(日本特愿2007-186071),其内容作为参考写入这里。
工业上的可利用性
本发明的酰亚胺络合物(1),具有良好的蒸气压,可将其用于原料通过例如CVD法或ALD法等方法制造含铌或钽的薄膜。本发明的工业价值是显著的。

Claims (14)

1.一种酰亚胺络合物,其特征在于,其由通式(1)所示:
M1(NR1)(OR2)3        (1)
(式中,M1表示铌原子或钽原子,R1表示碳数1~12的烷基,R2表示碳数2~13的烷基。)。
2.根据权利要求1所述的酰亚胺络合物,其特征在于,R1表示碳数1~10的烷基,R2为异丙基或叔丁基。
3.根据权利要求1或2所述的酰亚胺络合物,其特征在于,M1为铌原子,R1为丙基、异丙基或叔丁基,R2为叔丁基。
4.根据权利要求1或2所述的酰亚胺络合物,其特征在于,M1为钽原子,R1为异丙基或叔丁基,R2为叔丁基。
5.一种通式(1)所示的酰亚胺络合物的制造方法,其特征在于,使通式(2)所示的化合物与通式(3)所示的碱金属醇盐反应。
M1(NR1)(OR2)3         (1)
(式中,M1、R1和R2表示与前述相同的意思。)
M1(NR1)X3(L)r             (2)
(式中,M1表示铌原子或钽原子,R1表示碳数1~12的烷基,X表示卤原子,L表示1,2-二甲氧基乙烷配体或吡啶配体,L为1,2-二甲氧基乙烷配体时,r为1;L为吡啶配体时,r为2。)
R2OM2                   (3)
(式中,R2表示碳数2~13的烷基。M2表示碱金属。)
6.根据权利要求5所述的制造方法,其特征在于,X为氯原子,M2为锂原子、钠原子或钾原子。
7.一种通式(1)所示的酰亚胺络合物的制造方法,其特征在于,使通式(4)所示的化合物与通式(5)所示的醇反应。
M1(NR1)(OR2)3                (1)
(式中,M1、R1和R2表示与前述相同的意思。)
M1(NR1)(NR3R4)3                (4)
(式中,M1表示铌原子或钽原子,R1表示碳数1~12的烷基。R3和R4各自独立地表示甲基或乙基。)
R2OH                     (5)
(式中,R2表示碳数2~13的烷基。)
8.根据权利要求7所述的制造方法,其特征在于,其使用通式(4)所示的化合物,该化合物通过使通式(2)所示的化合物与通式(6)所示的锂二烷基酰胺反应而得到。
M1(NR1)X3(L)r          (2)
(式中,M1表示铌原子或钽原子,R1表示碳数1~12的烷基,X表示卤原子,L表示1,2-二甲氧基乙烷配体或吡啶配体,L为1,2-二甲氧基乙烷配体时,r为1;L为吡啶配体时,r为2。)
LiNR3R4                    (6)
(式中,R3和R4各自独立地表示甲基或乙基。)
9.根据权利要求8所述的制造方法,其中,X为氯原子,R3和R4均为甲基或均为乙基。
10.一种通式(1)所示的酰亚胺络合物的制造方法,其特征在于,使通式(1a)所示的化合物与通式(7)所示的胺反应。
M1(NR1)(OR2)3                (1)
(式中,M1、R1和R2表示与前述相同的意思。)
M1(NR1a)(OR2)3              (1a)
(式中,M1表示铌原子或钽原子,R1a表示叔丁基或异丙基,R2表示碳数2~13的烷基。)
R1NH2                  (7)
(式中,R1表示碳数1~12的烷基,其中,R1与R1a不同时表示相同的基团。)
11.一种通式(1)所示的酰亚胺络合物的制造方法,其特征在于,使通式(8)所示的金属卤化物与通式(3)所示的碱金属醇盐和通式(9)所示的氨基锂反应。
M1(NR1)(OR2)3               (1)
(式中,M1、R1和R2表示与前述相同的意思。)
M1Y5                       (8)
(式中,M1表示铌原子或钽原子,Y表示卤原子。)
R2OM2                     (3)
(式中,R2表示碳数2~13的烷基,M2表示碱金属。)
R1NHLi                       (9)
(式中,R1表示碳数1~12的烷基。)
12.根据权利要求11所述的制造方法,其特征在于,Y为氯原子,M2为锂原子、钠原子或钾原子。
13.一种含有铌或钽的薄膜的制造方法,其特征在于,其将通式(1)所示的酰亚胺络合物作为原料使用。
M1(NR1)(OR2)3             (1)
(式中,M1表示铌原子或钽原子,R1表示碳数1~12的烷基,R2表示碳数2~13的烷基。)
14.一种含有铌或钽的薄膜,其特征在于,其通过权利要求13所述的方法制造。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106800572A (zh) * 2016-11-24 2017-06-06 苏州复纳电子科技有限公司 一种三(二乙基氨基)叔丁酰胺钽的合成方法
CN111072000A (zh) * 2010-05-28 2020-04-28 株式会社日本触媒 氟磺酰亚胺的碱金属盐及其制备方法和电解液
CN119708046A (zh) * 2024-12-25 2025-03-28 合肥安德科铭半导体科技有限公司 一种Nb前驱体及其制备方法和应用

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2573097A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-27 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Niobium-organic compounds and their use for thin films deposition
EP2573096A1 (en) * 2011-09-22 2013-03-27 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Tantalum-organic compounds and their use for thin films deposition
TWI618712B (zh) 2012-12-28 2018-03-21 東曹股份有限公司 第五族金屬側氧基-烷側氧基錯合物及其製造方法、製膜用材料及第五族金屬氧化物膜的製作方法
JP6337116B2 (ja) * 2013-11-13 2018-06-06 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 第5族遷移金属含有膜を蒸着させるための第5族遷移金属含有化合物
US20210140048A1 (en) * 2015-08-04 2021-05-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor manufacturing apparatus
KR102627457B1 (ko) * 2019-08-06 2024-01-19 삼성전자주식회사 나이오븀 화합물과 이를 이용하는 박막 형성 방법
KR20210065861A (ko) 2019-11-27 2021-06-04 주식회사 레이크머티리얼즈 신규한 탄탈 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 탄탈 함유 박막증착용 조성물
CN115943227B (zh) * 2020-07-28 2025-06-24 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 形成介电膜的方法,新型前体及其在半导体制造中的用途
KR102713888B1 (ko) 2020-11-24 2024-10-08 주식회사 레이크머티리얼즈 탄탈 화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 탄탈 함유 박막증착용 조성물

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006049059A1 (ja) * 2004-11-02 2006-05-11 Adeka Corporation 金属化合物、薄膜形成用原料及び薄膜の製造方法
JP2006131606A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Kojundo Chem Lab Co Ltd ターシャリーアミルイミドトリス(ジメチルアミド)ニオブとその製造方法及びそれを用いたald用原料溶液並びにそれを用いた窒化ニオブ膜もしくは酸化ニオブ膜の形成方法。

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06163527A (ja) * 1992-11-17 1994-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 酸化タンタル薄膜の製造方法
JP4306876B2 (ja) * 1999-05-31 2009-08-05 株式会社日立国際電気 酸化タンタル薄膜の形成方法
JP2003335740A (ja) * 2002-05-15 2003-11-28 Mitsubishi Materials Corp タンタル錯体及び該錯体を含む有機金属化学蒸着法用溶液原料並びにこれを用いて作製されたタンタル含有薄膜
JP2007079924A (ja) 2005-09-14 2007-03-29 Canon Inc 無線印刷装置
JP4633636B2 (ja) 2006-01-13 2011-02-16 株式会社小糸製作所 車両用灯具の照射方向制御装置及びその初期化方法
JP2006231081A (ja) 2006-05-15 2006-09-07 Nagatoshi Yasukawa 飲食用補助具

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006049059A1 (ja) * 2004-11-02 2006-05-11 Adeka Corporation 金属化合物、薄膜形成用原料及び薄膜の製造方法
JP2006131606A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Kojundo Chem Lab Co Ltd ターシャリーアミルイミドトリス(ジメチルアミド)ニオブとその製造方法及びそれを用いたald用原料溶液並びにそれを用いた窒化ニオブ膜もしくは酸化ニオブ膜の形成方法。

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111072000A (zh) * 2010-05-28 2020-04-28 株式会社日本触媒 氟磺酰亚胺的碱金属盐及其制备方法和电解液
CN111072000B (zh) * 2010-05-28 2022-09-30 株式会社日本触媒 氟磺酰亚胺的碱金属盐及其制备方法和电解液
CN106800572A (zh) * 2016-11-24 2017-06-06 苏州复纳电子科技有限公司 一种三(二乙基氨基)叔丁酰胺钽的合成方法
CN106800572B (zh) * 2016-11-24 2019-09-20 苏州复纳电子科技有限公司 一种三(二乙基氨基)叔丁酰胺钽的合成方法
CN119708046A (zh) * 2024-12-25 2025-03-28 合肥安德科铭半导体科技有限公司 一种Nb前驱体及其制备方法和应用
CN119708046B (zh) * 2024-12-25 2025-12-30 合肥安德科铭半导体科技有限公司 一种Nb前驱体及其制备方法和应用

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