作为金属铜沉积前体的草酸二铜(Ⅰ)配合物制造技术

本发明专利技术涉及借助中性路易斯碱如烯烃或炔烃稳定的草酸二铜（Ⅰ）配合物，以及草酸二铜（Ⅰ）配合物作为金属铜沉积前体的用途，其中将炔烃、烯烃、三芳基膦、ＣＯ和异腈用作中性路易斯碱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由中性路易斯碱如烯烃或炔烃稳定的草酸二铜(I)配合物，以及草酸二铜(I)配合物作为金属铜沉积前体的用途，其中所用中性路易斯碱是炔烃、烯烃、三芳基膦、CO或异腈。1.现有技术和专利技术目的现在已知许多用于在基材上沉积薄铜膜的有机铜前体。含有β-二酮配体和诸如烯烃或炔烃的中性路易斯碱L的氧化态为+1的铜化合物已经被证明是非常有前景的物质。该类配合物及其在CVD(化学气相沉积)法中作为前体的用途例如描述在US 5,220,044、WO 00/71550、WO 00/17218、US6,130,345或Chem.Mater.2001，13，3993；Inorg.Chem.2001，40，6167；Chem.Mater.1992，4，365；OrganometallIcs 2001，20，4001中。优选使用含氟β-二酮配体如六氟乙酰丙酮，因为，相应的铜(I)配合物比它们不含氟的类似物具有高得多的热稳定性和更高的挥发性。不含氟的β-二酮铜(I)配合物如炔烃稳定的乙酰丙酮铜(I)对氧气极为敏感，甚至在0℃下即可分解(Chem.Ber.1995，128，525)，因此不适于用作CVD法的前体。铜层沉积按照下式以热引发歧化反应进行所得CuII(β-二酮)2和路易斯碱L在CVD法所用条件下具有挥发性，因此可以从体系中除去。理想地，留下高纯度铜膜。然而，所用铜(I)前体仅有50％在该反应中转化为铜(0)，其余50％最终形成相应的CuII(β-二酮)2。如WO 00/08225或US 5,441,766中所述，使用β-酮酸酯代替β-二酮时，也得到了同样的结果。然而，已经证明使用含氟铜(I)前体的缺点是铜膜对各种基材表面的粘附性并不理想，这可能归因于前体分子中氟原子的范德华力以及由此产生的相互排斥作用。此外，存在微电子元件晶片被污染，尤其是硅被氟污染的危险，所述污染导致晶片无法使用。使用路易斯碱稳定的式LCuIOR的铜(I)醇盐(EP 0468396)和描述于EP 0297348和DE 4124686中的路易斯碱稳定的式LCuI(η5-C5R5)的环戊二烯基铜(I)化合物实现铜的完全转化。在引用的专利中的一些实施例甚至不含氟且在25℃下稳定。然而，由于在这些情况下热分解反应并不以限定方式进行，因此在分解反应中形成自由基，令人遗憾地得到被污染的铜膜(氧约5％，碳约1％)(MRS BulletIn/August 1994，41；Chem.Mater.1992，4，577)。因此，本专利技术的目的是提供用于金属铜沉积的不含氟的铜(I)前体，所述前体可以简单廉价地制备，对热和如果可能的话空气稳定，且可以在约50-400℃的温度下以限定的热分解反应完全转化为金属铜膜，形成限定分子的、不含铜、无毒且可能的话为气态的副产物。本专利技术进一步的目的是提供一种简单廉价地制备本专利技术的前体物质的方法，以及一种借助这些前体生产高纯度薄铜膜或层的合适方法，并由此提供改进的高纯度薄铜层。按照本专利技术，使用通式(II)化合物生产高纯度薄铜金属层 其中铜的氧化态为+1，和L’是包含至少一个烯属或炔属基团的不饱和烃或CO、P(芳基)3或异腈RN≡C，其中R是A、芳基或烷基芳基和A是直链或支化C1-C30烷基、C3-C30环烷基、直链或支化C2-C30链烯基或直链或支化C3-C30环烯基，芳基是C6-C10芳基，烷基芳基是C7-C18烷基芳基。使用如下定义的通式(II)化合物得到良好结果其中L′是选自开链C2-C30烯烃和环状C4-C30烯烃、开链C2-C30炔烃和环状C10-C30炔烃的不饱和烃、CO、P(芳基)3和RN≡C，其中R是A，芳基是苯基和A是直链或支化C1-C30烷基或C3-C30环烷基。使用如下定义的通式(II)化合物得到特别好的结果其中L′是选自开链C2-C15烯烃和环状C4-C15烯烃、开链C2-C15炔烃和环状C10-C15炔烃的不饱和烃、CO、P(C6H5)3和RN≡C，其中R是A和A是直链或支化C1-C8烷基或C3-C10环烷基。在该组中非常特别优选如下定义的化合物开链C2-C15烯烃是乙烯、丙烯、丁烯异构体、戊烯异构体、己烯异构体、庚烯异构体、辛烯异构体、壬烯异构体或癸烯异构体；和/或环状C4-C15烯烃是环丁烯、环戊烯、环己烯、环庚烯、环辛烯、环戊二烯、环己二烯、环辛二烯、降冰片烯或降冰片二烯，其可被烃基取代；和/或开链C2-C15炔烃是乙炔、丙炔、丁炔异构体、戊炔异构体、己炔异构体、庚炔异构体、辛炔异构体、壬炔异构体、癸炔异构体或二苯乙炔；和/或环状C10-C15炔烃是环癸炔、环癸二炔、环十二碳炔或环十二碳二炔，其可被烃基取代。同样优选其中L’是异腈环己基异腈或苯基异腈之一的化合物。本专利技术的目的优选通过通式(I)化合物实现 其中铜的氧化态为+1，和L是选自式R-C≡C-R’的开链炔烃和环状C10-C20炔烃以及式R”HC＝CHR的开链内烯烃和环状C4-C20烯烃的烃，其中R和R’是H、A、烷基芳基或炔基，R”和R是A、芳基、烷基芳基或炔基，其中L、R、R’、R”和R可在分子的不同位置各自相互独立地采用相同或不同的含义，和A是直链或支化C1-C30烷基、C3-C30环烷基、直链或支化C2-C30链烯基或直链或支化C3-C30环烯基，芳基是C6-C10芳基，烷基芳基是C7-C18烷基芳基，炔基是直链或支化C2-C30炔基。这些新型化合物是本专利技术的进一步的主题。本专利技术化合物还优选为如下定义的通式(I)化合物其中A是直链或支化C1-C9烷基、直链或支化C3-C9环烷基、直链或支化C2-C9链烯基或直链或支化C3-C9环烯基，芳基是苯基或萘基，烷基芳基是甲苯基或2，4，6-三甲苯基，炔基是直链或支化C2-C9炔基，和L、R、R’、R”和R可在分子的不同位置各自相互独立地采用相同或不同的含义。进一步优选由如下定义的通式(I)化合物形成的子群其中I.A是选自甲基、乙基、正丙基和异丙基以及正丁基、异丁基和叔丁基的直链或支化C1-C4烷基，选自环丙基、环丁基、环戊基和环己基的C3-C6环烷基，选自乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基和己烯基的直链或支化C2-C6链烯基，或选自环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环戊二烯基和甲基环戊二烯基的C3-C6环烯基，芳基是苯基或萘基，烷基芳基是甲苯基或2，4，6-三甲苯基，炔基是选自乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基和己炔基的直链或支化C2-C6炔基，和R、R’、R”和R可在分子的不同位置各自相互独立地采用相同或不同的含义，或II.其中L是选自Me-C≡C-Me、Et-C≡C-Et、Pr-C≡C-Pr和Bu-C≡C-Bu的开链炔烃，或III.其中L是选自环癸炔、环癸二炔、环十二碳炔和环十二碳二炔的环状炔烃，或IV.其中L是选自HR”C＝CHR的开链内烯烃，其中R”和R相互独立地是CH3、C2H5、C3H7或C4H9，或V.其中L为选自环丁烯、环戊烯、环戊二烯、环己烯、环己二烯、环庚烯、环庚二烯、环辛烯、环辛二烯、降冰片烯和降冰片二烯的环状烯烃。本专利技术的目的特别优选通过本专利技术通式(I)化合物草酸二和草酸二实现。本专利技术化合物或可按照本专利技术使用的化合物可以通过一种使Cu2O与草酸和路易斯碱L在惰本文档来自技高网...

【技术保护点】
如下通式（Ⅱ）的化合物在生产高纯度薄铜金属层中的用途：＊＊＊（Ⅱ），其中铜的氧化态为＋１，和Ｌ’是包含至少一个烯属或炔属基团的不饱和烃或ＣＯ、Ｐ（芳基）↓［３］或异腈ＲＮ≡Ｃ，其中Ｒ是Ａ、芳基或烷 基芳基和Ａ是直链或支化Ｃ１－Ｃ３０烷基、Ｃ３－Ｃ３０环烷基、直链或支化Ｃ２－Ｃ３０链烯基或直链或支化Ｃ３－Ｃ３０环烯基，芳基是Ｃ６－Ｃ１０芳基，烷基芳基是Ｃ７－Ｃ１８烷基芳基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K克勒，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]