路易斯穩(wěn)定的銀(I)前驅(qū)體及其制備互連材料的研究.pdf

1、隨著制作器件及布線的微細(xì)加工技術(shù)的不斷發(fā)展，集成電路的集成度不斷提高，從大規(guī)模集成電路發(fā)展到極大規(guī)模集成電路。傳統(tǒng)集成電路制造工藝中金屬互連材料已經(jīng)受到很大的限制，而使用較低電阻率的互連材料可以減少引線的寬度和厚度，低K材料作為介質(zhì)層可以減小分布電容，對(duì)降低互連線延遲時(shí)間起到重要作用，并能提高集成電路的密度。銀具有極低的電阻率和極好的熱傳導(dǎo)性，它將是一種非常有希望的應(yīng)用于極大規(guī)模集成電路的互連材料。金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù)

2、是適合制備極大規(guī)模集成電路所需的連續(xù)、均勻、具有良好階梯覆蓋率的高質(zhì)量銀薄膜互連材料的技術(shù)之一。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容是設(shè)計(jì)并合成一系列路易斯堿穩(wěn)定的、新穎的銀(1)的配合物(前驅(qū)體)，通過(guò)元素分析、FT-IR、1H，13C{H}，31P{H}NMR以及X-射線單晶衍射對(duì)合成的化合物進(jìn)行了表征，利用TG-DSC對(duì)其熱穩(wěn)定性和分解機(jī)理進(jìn)行了初步研究，最后篩選出幾種合適的銀(Ⅰ)配合物作為前驅(qū)體進(jìn)行MOCVD薄膜生長(zhǎng)工藝進(jìn)行了研

3、究。研究工作主要包括以下幾個(gè)方面：
　　 (1)有機(jī)膦穩(wěn)定的烷基取代磺酸銀(Ⅰ)配合物(前驅(qū)體)以及制備銀互連材料的研究
　　 分別以亞甲基二磺酸和甲磺酸作為主配體，利用有機(jī)膦作為輔助配體，設(shè)計(jì)、合成了一系列有機(jī)膦穩(wěn)定的亞甲基二磺酸銀(Ⅰ)配合物[CH2(SO3)2Ag2·Ln](L=PPh3；n=2，1a；n=3，1b；n=4，1c；n=5，1d；n=6，1e；L=P(OEt)3；n=2，1f；n=4，1g；n=6，1

4、h；L=P(OMe)3；n=2，1i；n=4，1j；n=6，1k)和三甲氧基膦穩(wěn)定的甲基磺酸銀(Ⅰ)配合物[CH3SO3Ag·L’n](L’=P(OMe)3；n=1，11；n=2，1m)。研究了主配體、輔助配體對(duì)前驅(qū)體的分解機(jī)理、熱穩(wěn)定性和成膜性能的影響。
　　 (2)路易斯堿穩(wěn)定的丁二酰亞胺銀(Ⅰ)配合物(前驅(qū)體)以及制備銀互連材料的研究
　　 以丁二酰亞胺作為主配體，利用路易斯堿作為輔助配體，設(shè)計(jì)、合成了一系列路易斯

5、堿穩(wěn)定的丁二酰亞胺銀(Ⅰ)配合物[Ln·Rm·AgNC4H4O2](L=P(OMe)3；m=0，n=1，2a；L=P(OMe)3；m=0，n=2，2b；L=P(OEt)3；m=0，n=1，2c；L=TEMEDA；m=0，n=1，2d；L=TEMEDA，R=P(OMe)3；m=1，n=1，2e)。研究了輔助配體對(duì)配合物的分解機(jī)理、熱穩(wěn)定性和成膜性能的影響。
　　 (3)有機(jī)膦穩(wěn)定的N-乙?；郊柞啺枫y(Ⅰ)配合物(前驅(qū)體)以及制

6、備銀互連材料的研究
　　 以N-乙?；郊柞０纷鳛橹髋潴w，利用有機(jī)膦作為輔助配體，設(shè)計(jì)、合成了一系列含有Ag-N鍵的N-乙?；郊柞０枫y(Ⅰ)配合物[Ln·AgNC9H8O2](L=PPh3；n=1，3a；n=2，3b；n=3，3c；L=P(OEt)3；n=1，3d；n=2，3e；n=3，3D。研究了輔助配體對(duì)配合物的分解機(jī)理、熱穩(wěn)定性和成膜性能的影響。
　　 (4)有機(jī)膦穩(wěn)定的N-羥基丁二酰亞胺銀(Ⅰ)配合物(前驅(qū)體)

7、以及制備銀互連材料的研究
　　 以N-羥基丁二酰亞胺作為主配體，利用有機(jī)膦作為輔助配體，設(shè)計(jì)、合成了一系列含有Ag-O-N鍵的N-羥基丁二酰亞胺銀(Ⅰ)配合物[Ln·AgO3C4H4N](L=PPh3；n=1，4a；n=2，4b；L=P(OEt)3；n=1，4c；n=2，4d；L=P(OMe)3；n=1，4e；n=2，4f)。初步研究了有機(jī)膦穩(wěn)定的N-羥基丁二酰亞胺的配合物[Ln·AgO3C4H4N]與溶劑二氯甲烷發(fā)生的單取代和