KR100544353B1 - 지르코늄 산화물 전구체, 이의 제조방법, 및 이를이용하여 박막을 형성하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 지르코늄 산화물 전구체에 관한 것으로, 상기 지르코늄 산화물 전구체는 열적으로 안정되고 휘발성이 향상되어 양질의 지르코늄 산화막을 형성할 수 있다:
상기 식에서,
R은 플루오르를 포함하거나 포함하지 않는 C1-4의 알킬기이고, R'은 플루오르를 포함하거나 포함하지 않는 C1-4의 알킬기 또는 SiR"3 (여기서, R"은 C1-4
의 알킬기임)이다.
Description
도 1 내지 도 3은 각각 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3에서 제조한 지르코늄 알콕사이드 착화합물에 대한 열중량 분석(TGA) 및 시차 열분석(DTA) 결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 신규의 지르코늄 산화물용 전구체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 지르코늄 산화물 전구체로서 유용한 지르코늄 알콕사이드 착화합물 및 이를 이용하여 지르코늄 함유 산화물 박막을 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근 전자 산업 발전 방향은 소형화, 고집적화, 처리 속도의 증진 등으로 변화하고 있으며, 회로의 고집적화를 위해서는 새로운 전자 재료의 개발과 박막 제조 기술의 개발이 필수적이다. 박막 제조 기술중 다양한 산화물 박막 제조에 사용되 고 있는 금속 유기물 화학증착(metal organic chemical vapor deposition; MOCVD) 공정은 장치가 비교적 간단하고 층 덮임이 균일하고, 성분 조절이 쉽고, 대량 생산으로 전환하기에 무리가 없다는 장점이 있다. 이러한 MOCVD 공정을 이용하여 박막을 제조하기 위해서는, 이 공정에 사용되는 전구체의 개발과 특성의 이해가 필수적이다. MOCVD용 전구체는 200℃ 이하에서 충분히 높은 증기압을 가져야 하고, 기화시키기 위해 가열하는 동안 열적으로 충분히 안정해야 하며, 350 내지 500℃의 기질 온도에서 유기 물질 등의 분해 없이 신속히 분해되어야 하며, 저장 기간동안 공기 및 습기에 충분히 안정해야 한다. 또한 전구체 자체에 또는 분해 생성 물질에 대해 독성이 없거나 적어야 하며, 합성법이 간단하고 원재료 단가가 저렴해야 한다.
지르코늄 산화물인 지르코니아(ZrO2)는 높은 유전 상수, 넓은 에너지 띠 간격 및 고 굴절 지수를 가지며 기계적 및 화학적으로 안정하기 때문에, 이를 박막으로 제조하여 DRAM(dynamic random access memory)에서 저장 축전기의 유전체로 사용될 수 있으며, 그 전구체는 비휘발성 메모리에서 강유전성 산화물인 Pb(Zr, Ti)O3의 한 원료 화합물로서 이용될 수 있다.
지르코니아를 박막으로 만들기 위해 사용되어 온 전구체는 크게 네 가지로 구분되며, 염화지르코늄 또는 질산지르코늄과 같은 지르코늄의 무기염, 알콕사이드 화합물, 디알킬아미도 화합물 및 β-디케토네이트를 포함하는 화합물이 있다.
이중에서, 염화지르코늄 (ZrCl4)은 휘발성이 낮고, 이를 이용하여 산화물 박 막을 제조할 경우 증착 온도가 800℃ 이상으로 증가할 뿐만 아니라 박막이 염소로 오염되는 문제점이 생긴다 (R. N. Tauber, A. C. Dumbri, R. E. Caffrey, J. Electrochem. Soc., 1971, 118, 747). 질산지르코늄 착화합물 Zr(NO3)4는 300℃ 이하의 성장 온도에서 고순도 지르코니아를 증착시키는 데 사용되고 있지만 MOCVD 공정에서 무수 질산 착화합물을 사용하는 것은 안정성에 있어 심각한 문제점을 갖고 있다 (R. C. Smith, T. Ma, N. Hoilien, L. Y. Tsung, M. J. Bevan, L. Colombo, J. Roberts, S. A. Campbell and W. Gladfelter, Adv. Mater. Opt. Electron., 2000, 10, 105).
지르코늄의 알콕사이드 Zr(OR)4로는 증착 온도가 낮고 탄소 오염이 없는 박막이 증착되므로 이를 MOCVD용 전구체로 사용할 수 있다 (J. J. Gallegos, T. L. Ward, T. J. Boyle, M. A. Rodriguez and L. P. Francisco, Chem. Vap. Deposition, 2000, 6, 21). 중심 금속인 지르코늄은 6-8 배위권을 만족시키기 위해 이합체 또는 중합체가 되는 경향이 있어 (D. C. Bradley, R. C. Mehrotra and D. P. Gaur, Metal Alkoxides, Academic Press, New York, 1978, pp 10-12) 휘발성을 떨어뜨리기 때문에, 지르코늄 알콕사이드 화합물 중에서는 tert-부틸 그룹에 의해 입체 장애를 줄 수 있는 Zr(OtBu)4가 휘발성이 좋아 지르코니아 박막 제조를 위한 가장 좋은 전구체로 사용되고 있다 (B. J. Gould, I. M. Povey, M. E. Pemble and W. R. Flavell, J. Mater. Chem., 1994, 4, 1815). 그러나 Zr(OtBu)4는 공기나 수분 에 아주 민감하여 극미량의 수분과도 반응하여 분해된다 (D. C. Bradley, Chem. Rev., 1989, 89, 1317). 이러한 특성으로 인하여 MOCVD 반응기에서 사전 반응이 잘 일어나고 보존 수명이 짧게 되어, 용액 상태로 사용하는 용액 주입 MOCVD (LI-MOCVD)에 이 화합물을 적용하는 것은 바람직하지 않다.
지르코늄 알콕사이드가 소중합체화하는 것을 막기 위하여 두 자리 주개로 기능화한 리간드 (bidentate donor functionalized ligand)를 도입하여 휘발성이 증가한 단위체 전구체를 만들기 위한 연구가 활발하다. 그러나 Zr(OR)4 (R = iPr 또는 tBu)에 dmae (2-dimethylaminoethanol), dmap (1-dimethylamino-2-propanol) 등을 도입한 결과, 단위체 대신에 [Zr(OiPr)3(dmap)]2 및 [Zr(OiPr)
3(bis-dmap)]2 (K. A. Fleeting, P. O'Brien, A. C. Jones, D. J. Otway, A. J. P. White and D. J. Williams, J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1999, 2853), [Zr(OtBu)2(dmae)2
]2 (R. Matero, M. Ritala, M. Leskala, A. C. Jones, P. A. Williams, J. F. Bickley, A. Steiner, T. J. Leedham and H. O. Davies, J. Non-Cryst. Solids, 2002, 303, 24)와 같은 상대적으로 휘발성이 못한 비대칭 이핵성 착화합물이 얻어졌다. 이들 착화합물은 [Zr(OtBu)2(dmae)2]2이 MOCVD 공정에서 증발하는 동안 불균등화 반응을 일으켜 Zr(OtBu)3(dmae)와 Zr(OtBu)(dmae)3이 되는 것으로 알려졌다 (A. C. Jones, T. J. Leedham, P. J. Wright, M. J. Crosbie, D. J. Williams, P. A. Lane and P. O'Brien, Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 1998, 495, 11).
한편 Zr(dmae)4 화합물을 이용하여 LI-MOCVD로 지르코니아 박막을 제조하는 방법에 따른 결과가 발표되었으며 (J. S. Na, D.-H. Kim, K. Yong and S.-W. Rhee, J. Electrochem. Soc., 2002, 149, C23), 이 착화합물이 용액 내에서 단위체와 이핵체가 평형 상태로 함께 존재함을 보고하고 있다 (A. C. Jones, J. Mater. Chem., 2002, 12, 2576). 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올(1-methoxy-2-methyl-2-propanol; mmp)은 중심 금속에 가까이 있는 α-탄소 위치에 두 개의 메틸기를 도입하여 입체 장애를 주어 착화합물을 단위체로 존재하게 한다는 연구 결과가 보고된 바 있는데, Zr(OtBu)2(mmp)2와 Zr(mmp)4는 고체 상태에서 6-배위의 팔면체 구조를 갖는다 (P. A. Williams, J. L. Roberts, A. C. Jones, P. R. Chalker, N. L. Tobin, J. F. Bickley, H. O. Davies, L. M. Smith and T. J. Leedham, Chem. Vap. Deposition, 2002, 8, 163). 특히 Jones 그룹에서는 Zr(OtBu)2(mmp)2와 Zr(mmp)
4를 기존의 MOCVD나 LI-MOCVD를 이용하여 350 내지 600℃에서 우수한 지르코니아 박막을 제조한 바 있다.
최근, 아미도 리간드가 붙은 지르코늄 착화합물을 이용한 연구도 활발히 진행되고 있다. 테트라키스디에틸아미도지르코늄을 이용하여 500 내지 580℃에서 양질의 지르코니아를 MOCVD 법으로 제조한 연구 결과가 보고된 바 있으며 (A. Bastiani, G. A. Battiston, R. Gerbasi, M. Porchia and S. Daolio, J. Phys. IV, 1995, 5, C-525), Gordon 그룹에서는 여러 가지 아미도지르코늄 화합물, 예를 들면 Zr(NMe2)4, Zr(NMeEt)4 또는 Zr(NEt2)4를 이용하여 원자층 침착법 (atomic layer deposition, ALD)으로 기질 온도 50 내지 500℃에서 양질의 지르코니아를 제조하는 방법을 개시하고 있다 (D. M. Hausmann, E. Kim, J. Becker, and L. G. Gordon, Chem. Mater., 2002, 14, 4350).
문헌[W. Clegg, Acta Crystallogr. Sect. C, 1987, 43, 789]에는 Zr(acac)4와 같은 β-디케토네이트를 포함하는 지르코늄 착화합물이 지르코늄 금속이 포화되어 있는 8 배위의 뒤틀린 사각기둥 구조를 가지므로 수분이나 공기 중에서 상대적으로 안정함을 개시하고 있다. 이들 화합물은 분해되어 지르코니아를 만들지만, 그러나 충분한 증기압을 얻기 위해서는 높은 증발 온도가 필요하고 (R. C. Smith, T. Ma, N. Hoilien, L. Y. Tsung, M. J. Bevan, L. Colombo, J. Roberts, S. A. Campbell and W. Gladfelter, Adv. Mater. Opt. Electron., 2000, 10, 105), 또한 막이 탄소로 오염되는 문제점이 있다.
한편, Zr(tmhd)4는 Zr(acac)4와 같은 구조를 가지면서 수분이나 공기 중에서 더 안정하여 고순도 지르코니아 제조에 사용되고 있지만, 산화막 증착을 위해 600℃ 이상의 높은 증착 온도가 요구된다. 플루오르를 포함하는 착화합물은 휘발성이 훨씬 좋지만 플루오르가 실리콘 기질을 분해하기 때문에 극소 전자공학(microelectronics)에 적용하기 어렵다. Jones 그룹에서는 Zr(tmhd)2(OtBu)2 또는 Zr(tmhd)2(OiPr)2을 이용하여 지르코니아를 제조하였으나, 이들 화합물을 증발시키기 위해 높은 온도를 필요로 하며 심각한 탄소 오염을 발생시킨다 (A. C. Jones, T. J. Leedham, P. J. Wright, M. J. Crosbie, P. A. Lane, D. J. Williams, K. A. Fleeting, D. J. Otway, and P. O'Brien, Chem. Vap. Deposition, 1998, 4, 46).
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 수분에 덜 민감하여 보관에 유리하며, 열적 안정성 및 휘발성이 향상된 신규의 지르코니아 전구체를 개발하기에 이른 것이다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 양질의 지르코늄 산화막을 형성하기 위해 열적으로 안정하고 휘발성이 증가된 지르코니아 전구체를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 하기 화학식 1로 표시되는 신규의 지르코늄 산화물 전구체를 제공한다:
화학식 1
상기 식에서,
R은 플루오르를 포함하거나 포함하지 않는 C1-4의 알킬기이고, R'은 플루오르를 포함하거나 포함하지 않는 C1-4의 알킬기 또는 SiR"3 (여기서, R"은 C1-4
의 알킬기임)이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 지르코늄 알콕사이드 착화합물은 일반식 Zr(bdk)3(OR')으로 표시될 수 있으며, 상기 화합물은 출발물질로서 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 Zr(bdk)3(X)과 화학식 3으로 표시되는 화합물을 비극성 용매에서 반응시키거나, 또는 트리에틸아민과 같은 3급 아민의 존재 하에서 출발물질로서 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 Zr(bdk)3(X)과 화학식 4로 표시되는 화합물을 비극성 용매에서 반응시켜 치환 반응을 유도하여 제조될 수 있다:
상기 식에서,
R 및 R'은 상술한 바와 같고, X는 Cl, Br 또는 I이고, M은 Li, Na 또는 K이다.
상기 화학식 2에서 R의 바람직한 예로는 CH3, CF3, CH(CH3)2 또는 C(CH3)3이 있고, 또한, 화학식 3 또는 4에서 R'의 바람직한 예로는 Si(CH3)3, CH(CF3)
2 또는 CF3이 있다.
본 발명의 지르코늄 산화물{Zr(bdk)3(OR')}을 제조하기 위해, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물{Zr(bdk)3(X)}을 출발물질로 하여 화학식 3의 화합물(
)과 반응시키는 반응은 하기 반응식 1로 나타내어질 수 있다:
본 발명의 지르코늄 산화물{Zr(bdk)3(OR')}을 제조하기 위한 또 하나의 반응 공정으로서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물{Zr(bdk)3(X)}을 출발물질로 하여 3급 아민, 예를 들면 트리에틸아민(Et3N)의 존재 하에서 화학식 4의 화합물(
)과 반응시켜 화학식 1로 표시되는 지르코늄 산화물{Zr(bdk)3(OR')}을 제조하는 반응은, 예를 들면 하기 반응식 2로 나타내어질 수 있다:
상기 반응에 따르면, 헥산, 펜탄 또는 톨루엔과 같은 비극성 용매에서 실온에서 약 12시간 동안 치환 반응을 진행한 뒤 감압 하에서 여과하고, 생성된 여과액으로부터 용매를 감압 제거하여 흰색의 고체를 수득한다. 또한, 상기 반응식 1의 반응중에 불균등화 반응에 의해 부산물로서 Zr(bdk)4과 Zr(bdk)2(OR')2이 생성될 수 있으며, 이들을 승화 또는 재결정법을 이용하여 제거함에 따라 고순도의 Zr(bdk)3(OR')을 얻을 수 있다.
본 발명의 신규의 지르코늄 산화물 전구체 제조에 사용되는 출발 물질인 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은, 세 개의 디케토네이트 리간드와 하나의 할로겐 원소(X)를 포함하고 있어 치환반응에 의해 상기 할로겐 원소가 알콕사이드 리간드 로 치환될 수 있으므로, 할로겐 원소를 포함하지 않고 안정하며 휘발성이 뛰어나 보관에 유리하며 보다 질이 좋은 지르코늄 산화막을 얻을 수 있다.
상기 반응들에서 반응물들은 화학양론적 당량비로 사용된다.
상기 화학식 1로 표시되는 신규의 지르코늄 산화물 전구체는 상온에서 안정한 흰색 고체로서, 비교적 높은 휘발성을 나타내며, 또한 유기용매, 예를 들면 펜탄, 헥산, 디에틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 톨루엔 등에 높은 용해도를 갖는다.
본 발명의 신규의 지르코늄 산화물 전구체는 PZT(납-지르코늄-티타늄 산화물) 박막을 비롯한 지르코늄 산화물을 포함하는 각종 산화물 박막 제조용 전구체로서, 특히 반도체 제조 공정에 널리 사용되고 있는 금속 유기 화학증착(MOCVD) 또는 원자층 침착(ALD) 공정에 바람직하게 적용될 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
모든 실험은 장갑 상자 또는 슐렝크 관(Schlenk line)을 이용하여 비활성 아르곤 또는 질소 분위기에서 수행하였다. 실시예 1 내지 3에서 각각 수득된 반응 생성물의 구조는 수소 원자 핵자기 공명법(1H nuclear magnetic resonance, NMR), 탄소 원자 핵자기 공명법(13C NMR) 및 원소 분석법 (elemental analysis, EA)을 이용하였으며, 또한 플루오르를 포함하는 화합물에 대해서는 플루오르 원자 핵자기 공 명법 (19F nuclear magnetic resonance, NMR)을 이용하여 특징적인 피크를 확인하였다.
지르코늄 산화물 전구체 물질의 제조
실시예 1: 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이토)지르코늄(IV) 트리메틸실란올레이트 [Zr(tmhd)3{OSi(CH3)3}]
50 mL의 펜탄이 들어있는 불꽃 건조된 125 mL 슐렝크 플라스크에 2.15 g의 트리스{2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이토)염화지르코늄(IV)(3.18 mmol, 1.00 당량)을 넣고 용해시킨 후, 생성 용액에 0.34 g의 리튬 트리메틸실란올레이트(3.50 mmol, 1.1 당량)를 천천히 첨가하여 뿌연 침전이 생성되었다. 이 혼합액을 12 시간 동안 실온에서 교반하고 여과한후 감압하여 여과액으로부터 용매를 제거함에 따라 흰색 고체를 수득하였다. 생성된 고체를 10-2 mmHg의 감압 하에서 90℃에서 승화시켜, 흰색 결정의 표제 화합물 1.89 g을 수득하였다 (수율: 81%).
실시예 2: 트리스{2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이토)지르코늄(IV) 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올레이트 [Zr(tmhd)3{OCH(CF3)2}]
50 mL의 헥산이 들어있는 불꽃 건조된 125 mL 슐렝크 플라스크에 2.32 g의 트리스{2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이토)염화지르코늄(IV)(3.43 mmol, 1.00 당량)을 넣고 용해시킨 후, 생성 용액에 0.72 mL의 트리에틸아민(5.16 mmol, 1.50 당량)을 첨가하였다. 이 혼합 용액을 -90℃로 냉각시킨 후, 여기에 0.54 mL의 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올 (5.16 mmol, 1.50 eq)을 천천히 첨가하여 뿌연 침전이 생성되었다. 서서히 온도를 상온으로 올리고, 이 용액을 12 시간 동안 교반하고 여과한 후, 감압하여 여과액으로부터 용매를 제거함에 따라 고순도의 흰색 결정의 표제 화합물 2.69 g을 수득하였다 (수율: 97%).
실시예 3: 트리스(2,5-펜탄디오네이토)지르코늄(IV) 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올레이트 [Zr(acac)3{OCH(CF3)2}]
50 mL의 톨루엔이 들어있는 불꽃 건조된 125 mL 슐렝크 플라스크에 1.50 g의 트리스(2,5-펜탄디오네이토)염화지르코늄(IV)(3.54 mmol, 1.00 당량)을 넣고 용해시킨 후, 생성 용액에 상온에서 0.56 mL의 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로-2-프로판올 (5.31 mmol, 1.50 당량)을 천천히 첨가하여 뿌연 침전이 생성되었다. 이 용액을 12시간 동안 교반하고 여과한 후, 감압하여 여과액으로부터 용매를 제거하고, 생성된 고체를 10 mL의 헥산에 용해시킨 후 0℃에서 재결정하여 고순도의 흰색 표제 화합 물 1.67g을 수득하였다 (수율: 85.0%).
지르코늄 산화물 전구체 물질의 분석
상기 실시예 1 내지 3에서 각각 합성한 지르코늄 산화물 전구체인 지르코늄 알콕사이드 착화합물들의 열적 안정성 및 휘발성과 분해 온도를 측정하기 위해, 열무게 분석/시차 열분석(thermogravimetric analysis/differential thermal analysis, TGA/DTA) 법을 이용하였다. 상기 TGA/DTA 방법은 생성물을 10℃/분의 속도로 800℃까지 가온시키면서, 100 sccm의 속도로 질소(N2) 가스를 주입하였다. 실시예 1 내지 3에서 합성한 각각의 지르코늄 알콕사이드 착화합물들의 TGA/DTA 그래프를 각각 도 1 내지 도 3에 도시하였다.
도 1에서, 실시예 1에서 수득된 Zr(tmhd)3(OSiMe3)는 150℃ 근처부터 질량 감소가 일어나 250℃에서 급격한 질량 감소가, 또한 340℃에서는 94.5% 이상의 질량 감소가 관찰되었다. 승온 도중 별다른 분해 반응은 없으며, 하나의 단계만이 보이고 2.5% 이하의 잔류 물질이 남았다. 또한 TG 그래프에서는 T1/2 (온도에 따른 무게 감소에 있어서 원래 시료의 1/2 무게에 도달했을 때에 해당하는 온도)가 296℃임을 확인하였다.
도 2에서, 실시예 2에서 수득된 Zr(tmhd)3{OCH(CF3)2}는 160℃ 근처부터 질량 감소가 일어나 250℃에서 급격한 질량 감소가 관찰되었다. 승온 도중 별다른 분해 반응이 없으며 하나의 단계만이 보였고, 4.5% 이하의 잔류 물질이 남았다. 또한 TG 그래프에서 T1/2이 285℃임을 확인하였다.
도 3에서는, 실시예 3에서 수득된 Zr(tmhd)3{OCH(CF3)2}가 100℃ 근처부터 질량 감소가 일어나 200℃에서 급격한 질량 감소 됨을 볼 수 있다. 또한 301℃에서는 70.5% 이상의 질량 감소가 관찰되었고, 18.9%의 잔류 물질이 남았다. 또한 TG 그래프에서 T1/2이 247℃임을 확인하였다.
상기 도 1 내지 도 3에 도시된 결과로부터, 본 발명에서 합성한 지르코늄 알콕사이드 착화합물 Zr(bdk)3(OR')은 종래의 지르코늄 착화합물인 Zr(bdk)4 (여기서, bdk는 tmhd, acac 또는 hfac)에 비해, 특히 Zr(bdk)2(OtBu)2 또는 Zr(bdk)
2(OiPr)2에 비해 휘발성이 높고, 비슷한 안정성을 가지며, 또한 유기 용매에 대한 용해도가 우수하여 보존이 용이함을 알 수 있다.
이는 두 자리 주개 리간드(bdk) 세 개와 한 개의 알콕사이드(OR') 리간드가 지르코늄 4가 이온에 7 배위 함으로써 지르코늄 이온의 배위수를 충족시켜, 안정한 단위체로 존재하게 하고 휘발성을 증가시키기 때문이며, 또한 리간드 (bdk)와 알콕사이드(OR') 리간드가 갖는 유기 그룹이 유기 용매에 대한 용해도를 증가시키고, 이에 따라 효과적으로 산소를 가려 줌으로써 분자간 상호 작용을 감소시키고, 동시 에 유기 용매에 대한 친화성을 증가시키는 것에 기인된 것으로 보인다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 지르코늄 산화물용 전구체인 신규의 지르코늄 알콕사이드 착화합물은 수분에 덜 민감하고 보관이 유리하며, 특히 산화막의 우수한 질을 요구하는 유기금속 화학증착법(MOCVD) 또는 원자층 침착법(ALD)에 사용되는 지르코늄 전구체로서 손색이 없으며, 이에 따라 PZT 박막을 비롯한 지르코늄 산화물을 포함하는 산화물 박막 제조용 전구체로서 유용하게 사용될 수 있다.
Claims (9)
- 하기 화학식 1로 표시되는 지르코늄 산화물 전구체:화학식 1
상기 식에서,R은 플루오르를 포함하거나 포함하지 않는 C1-4의 알킬기이고, R'은 플루오르를 포함하는 C1-4의 알킬기이다. - 제1항에 있어서,R이 CH3, CF3, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 지르코늄 산화물 전구체.
- 삭제
- 하기 화학식 2로 표시되는 지르코늄 착화합물과 화학식 3으로 표시되는 알코올의 알칼리 금속염을 반응시키는 것을 포함하는, 제1항에 따른 화학식 1의 지르코늄 산화물 전구체의 제조방법:화학식 2
화학식 3
상기 식에서,R은 플루오르를 포함하거나 포함하지 않는 C1-4의 알킬기이고, R'은 플루오르를 포함하는 C1-4의 알킬기이며, X는 염소, 브롬 또는 요오드이고, M은 Li, Na 또는 K 이다. - 3급 아민의 존재 하에서, 하기 화학식 2로 표시되는 지르코늄 착화합물과 화학식 4로 표시되는 알코올을 반응시키는 것을 포함하는, 제1항에 따른 화학식 1의 지르코늄 산화물 전구체의 제조방법:화학식 2
화학식 4
상기 식에서,R은 플루오르를 포함하거나 포함하지 않는 C1-4의 알킬기이고, R'은 플루오르를 포함하는 C1-4의 알킬기이며, X는 염소, 브롬 또는 요오드이다. - 제4항 또는 제5항에 있어서,비극성 용매 중에서 실온에서 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제2항의 지르코늄 산화물 전구체를 이용하여 지르코늄 산화물 함유 박막을 성장시키는 방법.
- 제7항에 있어서,박막 성장 공정이 금속 유기 화학 증착법 (MOCVD) 또는 원자층 침착법 (ALD)에 의해 수행됨을 특징으로 하는 방법.
- 제7항에 있어서,박막이 납-지르코늄-티타늄 산화물 (PZT) 박막 또는 지르코늄 산화물 박막임을 특징으로 하는 방법.
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2003
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