有機膦穩(wěn)定的銅(I)-銀(I)配合物的合成、表征以及用CVD法制備銅膜的研究.pdf

1、隨著集成電路的快速發(fā)展，集成電路的集成度越來越高，從大規(guī)模集成電路發(fā)展到超大規(guī)模集成電路，傳統(tǒng)集成電路工藝中的鋁互連材料已經(jīng)達到它的物理極限，不能滿足集成電路新工藝的要求，必須有新的材料來替代傳統(tǒng)的鋁互連材料。使用電阻率較低的互連材料（Cu、Ag）來替代鋁，可以減小互連材料的寬度和厚度，對降低互連材料的延遲時間起到非常重要的作用，同時也能提高集成電路的密度。金屬銅（銀）由于具有較低的電阻率和較好的熱傳導(dǎo)特性，是一種非常有前途的應(yīng)用于極大

2、規(guī)模集成電路的互連材料。金屬有機化學(xué)氣相沉積（MOCVD）是一種非常有前途的制備互連材料的技術(shù)之一。但該技術(shù)的關(guān)鍵是要尋找性能優(yōu)良的適合于MOCVD技術(shù)的前驅(qū)體。
　　本文的主要研究內(nèi)容是設(shè)計、合成一系列有機膦穩(wěn)定的、新穎的銅（I）/（銀（I）的配合物（前驅(qū)體），對制備得到的配合物用元素分析、FT-IR、1H，13C{H} NMR以及X-射線單晶衍射對合成的配合物進行表征，利用TG-DSC對其熱穩(wěn)定性和分解機理進行了初步研究，最后

3、篩選一種銅（I）配合物作為前驅(qū)體，用MOCVD技術(shù)進行薄膜的生長，對制備得到的薄膜用SEM和EDX進行了表征。研究工作主要包括以下幾個方面：
　　一、有機膦穩(wěn)定的N-乙?；郊柞０枫~（I）配合物的合成與表征
　　以三苯基膦、三甲氧基膦、三乙氧基膦為輔助配體，N-乙?；郊柞０窞橹髋潴w制備得到一系列有機膦穩(wěn)定的N-乙?；郊柞０枫~(Ⅰ)的配合物[C9H8O2NCu Ln][L=PPh3, n=2(1a), n=3(1b); L

4、=P(OMe)3, n=2,(1c), n=3(1d); L=P(OEt)3, n=2(1f), n=3(1e)]。對配合物[(Ph3P)3×CuCl]進行了X－射線單晶衍射分析。最后，對制備得到的配合物用紅外光譜、核磁共振、元素分析以及TG-DSC進行了表征，該配合物可作為制備Cu薄膜的前驅(qū)體。
　　二、有機膦穩(wěn)定的甲磺酸銅（I）配合物的合成方法研究以及CVD法制備銅膜
　　對有機膦穩(wěn)定的甲磺酸銅（I）的合成方法進行了研究

5、，以甲磺酸銅（II）和金屬銅為原料，在有機膦的存在下進行反歧化反應(yīng)，制備得到一系列目標(biāo)配合物。該方法具有反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，副反應(yīng)少和反應(yīng)完全等優(yōu)點。克服了文獻報道的方法存在反應(yīng)不能完全進行的缺點。對水合甲磺酸銅（II）[Cu(O3SCH3)2×4H2O]和配合物[(Ph3P)3CuO3SCH3]（2c）進行了X－射線單晶衍射分析。利用合成得到的配合物（2e）作為前驅(qū)體，用化學(xué)氣相沉積的方法進行薄膜生長實驗，成功生長出性能優(yōu)良的薄膜材

6、料，用SEM和EDX對材料的特性進行了表征。
　　三、有機膦穩(wěn)定的亞氨基二乙酸二銀（I）配合物的合成和表征
　　以三苯基膦、三乙氧基膦為輔助配體，亞氨基二乙酸陰離子為主配體制備得到一系列有機膦穩(wěn)定的亞氨基二乙酸二銀（I）配合物[Ln×AgO2CCH2NHCH2CO2Ag×Ln][L=PPh3, n=2(3e);n=3(3f);L=P(OEt)3, n=2(3g);n=3(3h)]，并對產(chǎn)物分別用紅外光譜、核磁共振（1H NM