TW201509799A - 用於ａｌｄ／ｃｖｄ含矽薄膜應用之六配位含矽前驅物 - Google Patents

用於ａｌｄ／ｃｖｄ含矽薄膜應用之六配位含矽前驅物 Download PDF

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Christian Dussarrat
Venkateswara R Pallem
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Abstract

本發明揭示六配位含矽前驅物、其合成方法，及使用該等前驅物以使用氣相沉積製程沉積含矽薄膜以用於製造半導體、光伏打裝置、LCD-TFT、平板型裝置、耐火材料或航空材料之方法。該六配位含矽分子具有下式： □其中各L1、L2、L3及L4獨立地選自氧原子或氮原子；L1及L2經由具有一個至三個碳原子之碳橋接合在一起；L3及L4經由具有一個至三個碳原子之碳橋接合在一起；L1、L2及該碳橋形成鍵結至矽之單陰離子配位體；且L3、L4及該碳橋形成鍵結至矽之單陰離子配位體。

Description

用於ALD/CVD含矽薄膜應用之六配位含矽前驅物 【相關申請案的交叉引用】
本申請案主張2013年7月19日申請之美國臨時申請案第61/856,647號之優先權，該申請案之全部內容以引用的方式併入本文中。
揭示六配位含矽前驅物、其合成方法，及使用該等前驅物以使用氣相沉積製程沉積含矽薄膜以用於製造半導體、光伏打裝置、LCD-TFT、平板型裝置、耐火材料或航空材料之方法。
含Si薄膜被廣泛用於半導體、光伏打裝置、LCD-TFT、平板型裝置、耐火材料或航空工業中。含Si薄膜可用作例如具有電性質的介電材料(SiO2、SiN、SiCN、SiCOH、MsiOx)，該等電性質可為絕緣性。含Si薄膜可用作導電薄膜，諸如金屬矽化物或金屬矽氮化物。由於電氣裝置架構之尺寸向奈米級(尤其低於28nm節點)縮減所施加的嚴格要求，需要越來越精細調整的分子前驅物，除高沉積速率、正形性及一致性之外，該等前驅物亦滿足所產生之薄膜的揮發性(用於ALD製程)、較低製程溫度、與各種氧化劑之反應性及低薄膜污染之需求。
Dussarrat等人揭示一類用於含Si薄膜之CVD的Si前驅物， 其具有通式(R1R2N)xSiH4-x，其中x在1與4之間且R取代基獨立地為H；C1-C6直鏈、分支鏈或環狀碳鏈(WO 2006/097525)。
Hunks等人在US 2010/0164057中揭示廣泛範圍之含Si前驅物，包括具有式R4-xSiLx之矽化合物，其中x為具有1至3之值的整數；R可選自H、分支及未分支C1-C6烷基、C3-C8環烷基及C6-C13芳基；且L可選自異氰酸根、甲基乙基酮肟、三氟乙酸、三氟甲磺酸根、醯氧基、β-二酮亞胺(β-diketiminate)、β-二亞胺(β-di-iminate)、脒基(amidinate)、胍基(guanidinate)、烷胺基、氫化物、烷氧化物或甲酸根配位基。Pinnavaia等人主張由乙醯基丙酮酸矽及1,3-二酮酸矽(silicon 1,3-diketonate)前驅物製備多孔合成半結晶混合有機-無機氧化矽組成物的方法(US 6465387)。
六配位含矽化合物亦為此項技術中已知且已經提議用於CVD應用(參見例如，Karsch及Segmüller,Silicon and Germanium Compounds with Amidinate Ligands, Organosilicon Chemistry V From Molecules to Materials of Organosilicon Chemistry V：From Molecules to Materials，第271-276頁，WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.,2003)。
儘管可用於沉積含Si薄膜之選擇眾多，但仍不斷尋找其他前驅物以使裝置工程師能夠調整製造製程要求且獲得具有所要電及物理性質之薄膜。
記號及命名法
在以下說明及申請專利範圍中使用某些縮寫、符號及術語，且其包括：如本文所使用，不定冠詞「一個(種)(a/an)」意謂一或多 個(種)。
如本文所使用，術語「獨立地(independently)」在用於描述R基團之上下文中時應理解為表示所指R基團不僅相對於具有相同或不同下標或上標之其他R基團獨立地選擇，而且亦相對於任何其他種類之相同R基團獨立地選擇。舉例而言，在式MR1 x(NR2R3)(4-x)中，其中x為2或3，兩個或三個R1基團可以但無需彼此相同或與R2相同或與R3相同。此外，應理解，除非另外具體說明，否則當用於不同式時R基團之值彼此獨立。
如本文所使用，術語「烷基(alkyl group)」指僅含碳原子及氫原子之飽和官能基。此外，術語「烷基」指直鏈、分支鏈或環狀烷基。直鏈烷基之實例包括(但不限於)甲基、乙基、丙基、丁基等。分支鏈烷基之實例包括(但不限於)第三丁基。環狀烷基之實例包括(但不限於)環丙基、環戊基、環己基等。
如本文所使用，術語「芳基(aryl)」指芳環化合物，其中一個氫原子已自環移除。如本文所使用，術語「雜環(heterocycle)」指環狀化合物，其具有至少兩種不同元素之原子作為其環之成員。
如本文所使用，縮寫「Me」指甲基；縮寫「Et」指乙基；縮寫「Pr」指任何丙基(亦即，正丙基或異丙基)；縮寫「iPr」指異丙基；縮寫「Bu」指任何丁基(正丁基、異丁基、第三丁基、第二丁基)；縮寫「tBu」指第三丁基；縮寫「sBu」指第二丁基；縮寫「iBu」指異丁基；縮寫「ph」指苯基；縮寫「Am」指任何戊基(異戊基、第二戊基、第三戊基)；縮寫「Cy」指環狀烷基(環丁基、環戊基、環己基等)；且縮寫「NZ-amd」指ZNC(CH3)=NZ，其中Z為確定之烷基，諸如iPr或tBu。
如本文所使用，縮寫字「SRO」表示氧化鍶釕(Strontium Ruthenium Oxide)薄膜；縮寫字「HCDS」表示六氯二矽烷(hexachlorodisilane)；且縮寫字「PCDS」表示五氯二矽烷(pentachlorodisilane)。
本文中使用了來自元素週期表之元素之標準縮寫。應理解，可藉由此等縮寫來指代元素(例如Si指矽，N指氮，O指氧，C指碳等)。
揭示具有下式之分子：
其中各L1、L2、L3及L4獨立地選自氧原子或氮原子；L1及L2經由具有一個至三個碳原子之碳橋接合在一起；且L1、L2及該碳橋形成鍵結至矽的單陰離子配位體。類似地，L3及L4經由具有一個至三個碳原子之碳橋接合在一起且L3、L4及該碳橋形成鍵結至矽的單陰離子配位體。所揭示的分子可具有以下態樣中之一或多者：‧L1、L2、L3及L4各為氮原子；‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1與R2接合以形成環狀鏈；‧R2與R3接合以形成環狀鏈； ‧R4與R5接合以形成環狀鏈；‧R5與R6接合以形成環狀鏈；‧R1與R2未接合形成環狀鏈；‧R2與R3未接合形成環狀鏈；‧R4與R5未接合形成環狀鏈；‧R5與R6未接合形成環狀鏈；‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為H、Me、Et、Pr或Bu；‧R2為H；‧R2為Me；‧R3為Me、Et、Pr或Bu；‧R4為Me、Et、Pr或Bu；‧R5為H、Me、Et、Pr或Bu；‧R5為H；‧R5為Me；‧R6為Me、Et、Pr或Bu；‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團； ‧R1與R3接合以形成環狀鏈；‧R3與R4接合以形成環狀鏈；‧R2與R4接合以形成環狀鏈；‧R6與R7接合以形成環狀鏈；‧R7與R8接合以形成環狀鏈；‧R5與R8接合以形成環狀鏈；‧R1與R3未接合形成環狀鏈；‧R3與R4未接合形成環狀鏈；‧R2與R4未接合形成環狀鏈；‧R6與R7未接合形成環狀鏈；‧R7與R8未接合形成環狀鏈；‧R5與R8未接合形成環狀鏈；‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為Me、Et、Pr或Bu；‧R3為H、Me或Et；‧R3為Me或Et；‧R4為H、Me或Et；‧R4為Me或Et；‧R5為Me、Et、Pr或Bu；‧R6為Me、Et、Pr或Bu；‧R7為H、Me或Et；‧R7為Me或Et； ‧R8為H、Me或Et；‧R8為Me或Et；‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1與R3接合以形成環狀鏈；‧R2與R3接合以形成環狀鏈；‧R4與R6接合以形成環狀鏈；‧R5與R6接合以形成環狀鏈；‧R1與R3未接合形成環狀鏈；‧R2與R3未接合形成環狀鏈；‧R4與R6未接合形成環狀鏈；‧R5與R6未接合形成環狀鏈；‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為Me、Et、Pr或Bu；‧R3為Me、Et、Pr或Bu；‧R4為Me、Et、Pr或Bu；‧R5為Me、Et、Pr或Bu；‧R6為Me、Et、Pr或Bu； ‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3及R4可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團，且各X可獨立地為Cl、Br、I或F；‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為Me、Et、Pr或Bu；‧R3為Me、Et、Pr或Bu；‧R4為Me、Et、Pr或Bu；‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1與R2接合以形成環狀鏈；‧R2與R3接合以形成環狀鏈；‧R3與R4接合以形成環狀鏈；‧R5與R6接合以形成環狀鏈；‧R6與R7接合以形成環狀鏈；‧R7與R8接合以形成環狀鏈；‧R1與R2未接合形成環狀鏈； ‧R2與R3未接合形成環狀鏈；‧R3與R4未接合形成環狀鏈；‧R5與R6未接合形成環狀鏈；‧R6與R7未接合形成環狀鏈；‧R7與R8未接合形成環狀鏈；‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為H、Me、Et或Pr；‧R3為H、Me、Et或Pr；‧R4為Me、Et、Pr或Bu；‧R5為Me、Et、Pr或Bu；‧R6為H、Me、Et或Pr；‧R7為H、Me、Et或Pr；‧R8為Me、Et、Pr或Bu；‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1與R2接合以形成環狀鏈；‧R2與R3接合以形成環狀鏈；‧R3與R4接合以形成環狀鏈； ‧R4與R5接合以形成環狀鏈；‧R6與R7接合以形成環狀鏈；‧R7與R8接合以形成環狀鏈；‧R8與R9接合以形成環狀鏈；‧R9與R10接合以形成環狀鏈；‧R1與R2未接合形成環狀鏈；‧R2與R3未接合形成環狀鏈；‧R3與R4未接合形成環狀鏈；‧R4與R5未接合形成環狀鏈；‧R6與R7未接合形成環狀鏈；‧R7與R8未接合形成環狀鏈；‧R8與R9未接合形成環狀鏈；‧R9與R10未接合形成環狀鏈；‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為Me、Et、Pr或Bu；‧R3為H、Me、Et或Pr；‧R4為Me、Et、Pr或Bu；‧R5為Me、Et、Pr或Bu；‧R6為Me、Et、Pr或Bu；‧R7為Me、Et、Pr或Bu；‧R8為H、Me、Et或Pr；‧R9為Me、Et、Pr或Bu； ‧R10為Me、Et、Pr或Bu；‧L1、L2、L3及L4各為氧原子；‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1與R2接合以形成環狀鏈；‧R2與R3接合以形成環狀鏈；‧R4與R5接合以形成環狀鏈；‧R5與R6接合以形成環狀鏈；‧R1與R2未接合形成環狀鏈；‧R2與R3未接合形成環狀鏈；‧R4與R5未接合形成環狀鏈；‧R5與R6未接合形成環狀鏈；‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為H、Me、Et或Pr；‧R3為Me、Et、Pr或Bu；‧R4為Me、Et、Pr或Bu；‧R5為H、Me、Et或Pr；‧R6為Me、Et、Pr或Bu； ‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3及R4可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1與R2接合以形成環狀鏈；‧R3與R4接合以形成環狀鏈；‧R1與R2未接合形成環狀鏈；‧R3與R4未接合形成環狀鏈；‧R1為H、Me、Et或Pr；‧R2為H、Me、Et或Pr；‧R3為H、Me、Et或Pr；‧R4為H、Me、Et或Pr；‧該分子具有下式：
其中R1及R2可為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1為H、Me、Et、Pr或Bu；‧R2為H、Me、Et、Pr或Bu；‧L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子；‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1與R2接合以形成環狀鏈；‧R2與R3接合以形成環狀鏈；‧R3與R4接合以形成環狀鏈；‧R5與R6接合以形成環狀鏈；‧R6與R7接合以形成環狀鏈；‧R7與R8接合以形成環狀鏈；‧R1與R2未接合形成環狀鏈；‧R2與R3未接合形成環狀鏈；‧R3與R4未接合形成環狀鏈；‧R5與R6未接合形成環狀鏈；‧R6與R7未接合形成環狀鏈；‧R7與R8未接合形成環狀鏈；‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為H、Me、Et、Pr或Bu；‧R3為H、Me、Et或Pr；‧R4為H、Me、Et、Pr或Bu；‧R5為Me、Et、Pr或Bu； ‧R6為H、Me、Et、Pr或Bu；‧R7為H、Me、Et或Pr；‧R8為H、Me、Et、Pr或Bu；‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1與R2接合以形成環狀鏈；‧R2與R3接合以形成環狀鏈；‧R4與R5接合以形成環狀鏈；‧R5與R6接合以形成環狀鏈；‧R1與R2未接合形成環狀鏈；‧R2與R3未接合形成環狀鏈；‧R4與R5未接合形成環狀鏈；‧R5與R6未接合形成環狀鏈；‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為H、Me、Et或Pr；‧R3為H、Me、Et或Pr；‧R4為Me、Et、Pr或Bu；‧R5為H、Me、Et或Pr； ‧R6為H、Me、Et或Pr；‧該分子具有下式：
其中R1、R2、R3及R4可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團；‧R1與R2接合以形成環狀鏈；‧R3與R4接合以形成環狀鏈；‧R1與R2未接合形成環狀鏈；‧R3與R4未接合形成環狀鏈；且‧R1為Me、Et、Pr或Bu；‧R2為H、Me、Et、Pr或Bu；‧R3為Me、Et、Pr或Bu；且‧R4為H、Me、Et、Pr或Bu。
亦揭示在基板上沉積含Si層之方法。將至少一種以上揭示之有機矽烷前驅物引入至內部安置有至少一個基板的反應器中。使用氣相沉積法使至少部分有機矽烷前驅物沉積至該至少一個基板上以形成含Si層。所揭示之方法可具有以下態樣中之一或多者：‧向反應器中引入包含至少一種第二前驅物之蒸氣；‧該至少一種第二前驅物之元素選自由第2族、第13族、第14族、過渡金屬、鑭系元素及其組合組成之群； ‧該至少一種第二前驅物之元素選自Mg、Ca、Sr、Ba、Zr、Hf、Ti、Nb、Ta、Al、Si、Ge、Y或鑭系元素；‧向反應器中引入至少一種共反應物；‧共反應物選自由O2、O3、H2O、H2O2、NO、NO2、羧酸及其組合組成之群；‧共反應物為水；‧共反應物為臭氧；‧共反應物為經電漿處理之氧氣；‧含Si層為氧化矽層；‧共反應物選自由以下組成之群：H2、NH3、(SiH3)3N、氫化矽烷(諸如SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10、Si5H10、Si6H12)、氯矽烷及氯聚矽烷(諸如SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、Si2Cl6、Si2HCl5、Si3Cl8)、烷基矽烷(諸如Me2SiH2、Et2SiH2、MeSiH3、EtSiH3)、肼類(諸如N2H4、MeHNNH2、MeHNNHMe)、有機胺(諸如NMeH2、NEtH2、NMe2H、NEt2H、NMe3、NEt3、(SiMe3)2NH)、吡唑啉、吡啶、含硼分子(諸如B2H6、9-硼雜雙環[3,3,1]壬烷、三甲基硼、三乙基硼、硼氮炔)、烷基金屬(諸如三甲基鋁、三乙基鋁、二甲基鋅、二乙基鋅)、其自由基物質及其混合物；‧共反應物選自由以下組成之群：H2、NH3、SiH4、Si2H6、Si3H8、SiH2Me2、SiH2Et2、N(SiH3)3、其氫自由基及其混合物；‧共反應物經電漿處理；‧共反應物經遠端電漿處理；‧共反應物未經電漿處理； ‧共反應物為H2；‧共反應物為NH3；‧共反應物為HCDS；‧共反應物為PCDS；‧共反應物為四氯矽烷；‧共反應物為三氯矽烷；‧共反應物為六氯環六矽烷；‧氣相沉積製程為化學氣相沉積製程；‧氣相沉積製程為原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)製程；‧氣相沉積處理為空間ALD製程；‧含矽層為Si；‧含矽層為SiO2；‧含矽層為SiN；‧含矽層為SiON；‧含矽層為SiCN；且‧含矽層為SiCOH。
為了進一步理解本發明之性質及目的，應結合隨附圖式參考以下詳細描述，在隨附圖式中對同樣的元件給出相同或相似的元件符號，且其中：圖1為實施例1之合成產物之氣體層析圖；圖2為熱重量分析(thermogravimetric analysis，TGA)圖，其展現 SiH2(NiPr-amd)2與DiPAS[SiH3(NiPr2)]及SiH3(NiPr-amd)隨溫度變化之重量損失百分比的比較。
揭示形成含Si薄膜之前驅物、其合成方法，及使用該等前驅物以使用氣相沉積製程沉積含矽薄膜以用於製造半導體、光伏打裝置、LCD-TFT、平板型裝置、耐火材料或航空材料之方法。
所揭示的有機矽烷前驅物具有下式：
其中各L1、L2、L3及L4獨立地為氧原子或氮原子，L1與L2及L3與L4經由具有一個至三個碳原子的碳橋接合在一起；且L1、L2與碳橋及L3、L4與碳橋各形成鍵結至矽的單陰離子配位體。如該式中所說明，L1、L2、L3及L4氮原子或氧原子鍵結至矽原子，產生六配位Si(IV)中心。在碳橋中之碳原子可為sp2混成的，產生跨越單陰離子配位體之非定域電荷。或者，在碳橋中之碳原子可為sp3混成或sp2混成與sp3混成之某種組合，在L1或L2及L3或L4中之一者上產生負電荷，在L1或L2及L3或L4中之另一者上產生中性電荷。氮原子、氧原子及碳原子各自可獨立地經H、C1-C6烷基、芳基或雜環基團取代。
所揭示的有機矽烷前驅物衍生自不同類別之配位體系統，諸如二酮亞胺、二酮酸(diketonate)、酮亞胺、脒基、胍基、異尿酸根(isoureate)及/或α-鹵代脒基配位體。此等前驅物之具體設計可幫助改良揮發性、降低熔點(液體或熔點極低的固體)、提高與水之反應性及提高熱穩定性以用於 較寬製程範圍的應用。由於在矽原子處存在超配位(hypercoordination)，所揭示之有機矽烷前驅物的反應性可高於其他R4-xSiLx前驅物。換言之，雖然矽原子為+IV，但兩個氫鍵及單陰離子螯合配位體總共與矽原子產生6個鍵。
六配位有機矽烷前驅物含有兩個直接鍵結至Si原子之氫原子。此等Si-H鍵可幫助提高前驅物之揮發性。所揭示之有機矽烷前驅物不含有Si-鹵素鍵，這很重要，因為鹵素會損害基板中之其他層(例如低k層、銅互連層等)。此外，在ALD製程中，當與類似的含有Si-鹵素之前驅物相比時，所揭示之前驅物之兩個Si-H鍵可幫助在每週期提供更大的生長速率，因為H原子佔用更少的表面積，使得在基板表面上有更多的分子。
L1、L2、L3及L4可皆為氮原子。由於其氮含量相較於當L1至L4中之任一者為氧原子時之分子有所增加，故此等分子可用於產生亦含有氮之含矽薄膜，諸如SiN、SiCN、SiON、MSiN或MSiON，其中M為諸如Hf、Zr、Ti、Nb、Ta或Ge之元素，或可用於調整彼等薄膜中之氮含量。
L1、L2、L3及L4皆為氮原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。一般熟習此項技術者將認識到，如與具有含更多碳之烷基、芳基或雜環基團(亦即，C4+)的分子相比較，使用氫、具有較少碳原子之烷基、芳基或雜環基團(亦即，H、C1或C2)將產生具有更高揮發性 之分子。
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[R1NC(R2)NR3](或Li(amd))之純配位體化合物或其烴溶液組合來合成雙脒基前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之脒基前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體R1N=C(R2)-NRH3與純雙(二烷基胺基)矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之脒基前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[R1NC(R2)NR3]或Li(amd))反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li(amd)外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，烷基鋰)之烴溶液與適當碳化二亞胺(亦即，R1N=C=NR3)之烴溶液組合來合成配位體化合物。其他合成細節提供於實施例中。
例示性雙脒基前驅物包括：
L1、L2、L3及L4皆為氮原子之例示性有機矽烷前驅物可具有 下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。由於其氮含量相較於其他分子有所增加，故此等分子可用於產生亦含有氮之含矽薄膜(諸如SiN或SiON)，或用於調整含有SiN或SiON之薄膜中之氮量。
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[R1NC(NR3R4)NR2](或Li(gnd))之淨配位體化合物或其烴溶液組合來合成胍基前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之胍基前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體(R1N=C(NR3R4)-NR2H)與淨雙(二烷基胺基)矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之胍基前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[R1NC(NR3R4)NR2]或Li(gnd))反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li(gnd)外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，胺基鋰-Li(NR3R4))之烴溶液與適當碳化二亞胺(亦即，R1N=C=NR2)之烴溶液組合來合成配位體化合物。
例示性雙胍基前驅物包括：
L1、L2、L3及L4皆為氮原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。由於其氧含量相較於其他分子有所增加，故此等分子可用於產生亦含有氧之含矽薄膜(諸如SiO2或SiON)，或用於調整含有SiO2或SiON之薄膜中之氧量。
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[R1NC(OR3)NR2](或Li(iso))之淨配位體化合物或其烴溶液組合來合成異尿酸酯前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之異尿酸酯前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體(R1N=C(OR3)-NR2H)與淨二烷基胺基矽烷[SiH3(NR2)]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之異尿酸酯前驅物可藉由使SiHnCl4-n與一當量配位體化合物(亦即，Li[R1NC(OR3)NR2]或Li(iso))反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於 此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li(iso)外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，烷氧基鋰-Li(OR3))之烴溶液與適當碳化二亞胺(亦即，R1N=C=NR2)之烴溶液組合來合成配位體化合物。
例示性雙異尿酸酯前驅物包括：
L1、L2、L3及L4皆為氮原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3及R4可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團，且各X可獨立地為Cl、Br、I或F。不同於先前技術化合物，鹵素原子係鍵結至碳主鏈，而非直接鍵結至Si。因此，使基板之鹵素污染降至最低，因為鹵素原子將與揮發性鹵代脒基副產物一起離開反應器。
可藉由將雙取代尿素衍生物R1HN-(C=O)-NHR2與O=CX2之烴溶液組合來合成α-鹵代脒基前驅物，如由Neubauer等人(Chemische Berichte,1964,97(5),1232-1245)所描述。將一莫耳當量之適當鹼(諸如六甲 基二矽烷胺基鉀)之烴溶液添加至反應混合物中且過濾所得懸浮液以移除金屬鹽副產物。可使所得溶液與SiH2(芳基)2反應，其中芳基可為苯基、甲苯基或任何其他適當的芳基取代基。可藉由分餾來純化所得混合物。
L1、L2、L3及L4皆為氮原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。四個碳原子可為sp2或sp3混成的。上式說明位於「L2」氮原子處的陰離子電荷。與C(R3)具有雙鍵之「L1」氮原子與矽原子形成配位鍵。然而，一般熟習此項技術者將認識到，當碳原子為sp2混成時，雙鍵亦可跨環為非定域的。若R1與R4相同且R2與R3相同(亦即，皆為Me，或R1及R4=Me且R2及R3=H)，則由於跨配位體之電子非定域作用，此等分子之所得傅里葉轉換紅外(Fourier-transform Infra Red；FTIR)光譜將對於兩個N原子產生一個峰。
L1、L2、L3及L4皆為氮原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。四個碳原子可為sp2或sp3混成的。 陰離子電荷可定位於一個氮原子處。第二氮原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，三個碳原子將在核磁共振(nuclear magnetic resonance；NMR)光譜中產生不同峰。
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[RN(CR)2NR]或Li[R2N(CR)2NR]之淨配位體化合物或其烴溶液組合來合成H2Si[RN(CR)2NR]2或H2Si[R2N(CR)2NR]2前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之H2Si[RN(CR)2NR]2或H2Si[R2N(CR)2NR]2前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體RN(CR)2NHR或RHN(CR)2NR2與淨雙(二烷基胺基)矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之H2Si[RN(CR)2NR]2或H2Si[R2N(CR)2NR]2前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[RN(CR)2NR]或Li[R2N(CR)2NR])反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li[RN(CR)2NR]或Li[R2N(CR)2NR]外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，烷基鋰)之烴溶液與適當二胺(亦即，R1N=CR2-CR3-NHR4、R1HN-CR2-CR3-NR4R5)之烴溶液組合來合成配位體化合物。
L1、L2、L3及L4皆為氮原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。六個碳原子可為sp2混成的。若R1與R5相同且R2與R4相同(亦即，皆為Me，或R1及R5=Me且R2及R4=H)，則由於跨配位體之電子非定域作用，此等分子之所得傅里葉轉換紅外(FTIR)光譜將對於兩個N原子之兩者產生一個峰。
例示性雙(β-二酮亞胺基)矽烷前驅物包括：
L1、L2、L3及L4皆為氮原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環。六個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於「L2」氮原子處。「L1」氮原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，三個碳原子將在核磁共振(NMR)光譜中產生不同峰。
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟 甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[RN(CR)3NR]或Li[R2N(CR)3NR]之淨配位體化合物或其烴溶液組合來合成H2Si[RN(CR)3NR]2或H2Si[R2N(CR)3NR]2前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之H2Si[RN(CR)3NR]2或H2Si[R2N(CR)2NR3NR]2前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體RN(CR)3NHR或RHN(CR)3NR2與淨雙(二烷基胺基)矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之H2Si[RN(CR)3NR]2或H2Si[R2N(CR)3NR]2前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[RN(CR)3NR]或Li[R2N(CR)3NR])反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li[RN(CR)3NR]或Li[R2N(CR)3NR]外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，烷基鋰)之烴溶液與適當二胺(亦即，R1N=CR2-CR3-CR4-NHR5、R1N=CR2-CR3=CR4-NHR5、R1HN-CR2-CR3-CR4-NR5R6)之烴溶液組合來合成配位體化合物。
L1、L2、L3及L4可均為氧原子。由於其氧含量相較於當L1至L4中之任一者為氮原子時之分子有所增加，故此等分子可用於產生亦含有氧之含矽薄膜，諸如SiO2、SiOC或SiON，或用於調整在含有SiO2、SiOC或SiON之薄膜中的氧量。
L1、L2、L3及L4皆為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。三個碳原子可為sp2混成的。若R1、R3、R4與R6相同(亦即，各為Me)，則由於跨配位體之電子非定域作用，此等分子之所得核磁轉換傅里葉轉換紅外(FTIR)光譜將對於O原子產生一個峰。
例示性雙(二酮酸根合)矽烷前驅物包括：
L1、L2、L3及L4皆為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3及R4可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。每個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於一個氧原子處。另一氧原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，三個碳原子在核磁共振(NMR)光譜中將產生不同的峰。
例示性矽烷基雙(3-甲氧基-1-丙醇酸根合-O,O')前驅物包括：
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[O(CR)3O]]或Li[RO(CR)3O]之淨配位體化合物或其烴溶液組合來合成H2Si[O(CR)3O]2及H2Si[RO(CR)3O]2前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之H2Si[O(CR)3O]2或H2Si[RO(CR)3O]2前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體(HO(CR)3O或RO(CR)3OH)與淨雙(二烷基胺基)矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之H2Si[O(CR)3O]2及H2Si[RO(CR)3O]2前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[O(CR)3O]或Li[RO(CR)3O])反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li[O(CR)3O]或Li[RO(CR)3O]外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，烷基鋰)之烴溶液與適當羥基酮或羥基醚(亦即，R1O-CR2-CR3-CR4-OH、O=CR1-CR2-CR3-OH及O=CR1-CR2=CR3-OH)之烴溶液組合來合成配位體化合物。
L1、L2、L3及L4皆為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1及R2可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。四個碳原子可為sp2或sp3混成的。上式說明位於單一鍵結氧原子處的陰 離子電荷。與C(R1)具有雙鍵之氧原子與矽原子形成配位鍵。然而，一般熟習此項技術者將認識到，當碳原子為sp2混成時，雙鍵亦可跨環為非定域的。若R1與R2相同(亦即，兩者皆為Me)，則由於跨配位體之電子非定域作用，此等非定域分子之所得傅里葉轉換紅外(FTIR)光譜將對於兩個O原子產生一個峰。
例示性酮矽烷基醚前驅物包括：
L1、L2、L3及L4皆為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2及R3可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。四個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於一個氧原子處。另一氧原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，在兩個碳原子核磁共振(NMR)光譜中將產生不同的峰。
例示性矽烷基雙(2-烷氧基-1-乙醇酸根合-O,O')前驅物包括：
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[O(CR)2O]]或Li[RO(CR)2O]之淨配位 體化合物或其烴溶液組合來合成H2Si[O(CR)2O]2及H2Si[RO(CR)2O]2前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之H2Si[O(CR)2O]2及H2Si[RO(CR)2O]2前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體(HO(CR)2O或RO(CR)2OH)與淨雙(二烷基胺基)矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之H2Si[O(CR)2O]2及H2Si[RO(CR)2O]2前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[O(CR)2O]或Li[RO(CR)2O])反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li[O(CR)2O]或Li[RO(CR)2O]外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，烷基鋰)之烴溶液與適當羥基酮或羥基醚(亦即，R1O-CR2-CR3-OH或O=CR1-CR2-OH)之烴溶液組合來合成配位體化合物。
L1、L2、L3及L4皆為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1及R2可為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。碳原子為sp2混成的。
例示性雙(乙酸根合)矽烷前驅物包括：
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[OC(R2)O]之淨配位體化合物或其烴溶液組合來合成H2Si[OC(R2)O]2前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之H2Si[OC(R2)O]2前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體(HOC(R2)=O)與淨雙(二烷基胺基)矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之H2Si[OC(R2)O]2前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[OC(R2)O])反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li[OC(R2)O]外，所有起始材料均為市售的。可藉由使二氧化碳(亦即，O=C=O)在有機金屬鹽(亦即，烷基鋰)之烴溶液中鼓泡來合成配位體化合物。
L1及L4可均為氮原子且L2及L3可均為氧原子。由於其氮含量相較於當L1及L4為氧原子時的分子有所增加，故此等分子可用於產生亦含有氮之含矽薄膜，諸如SiN、SiCN、SiON、MSiN或MSiON，其中M為諸如Hf、Zr、Ti、Nb、Ta或Ge之元素，或可用於調整彼等薄膜中之氮量。
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3及R4可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。六個碳原子為sp2混成的且電子跨配位體為非定域的。
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅 物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。六個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於氧原子處。氮原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，三個碳原子將在核磁共振(NMR)光譜中產生不同峰。
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。六個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於氧原子處。氮原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，三個碳原子將在核磁共振(NMR)光譜中產生不同峰。
例示性β-胺基矽烷基醚前驅物包括：
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。六個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於氮原子處。氧原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，三個碳原子將在核磁共振(NMR)光譜中產生不同峰。
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。六個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於氮原子處。氧原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，三個碳原子將在核磁共振(NMR)光譜中產生不同峰。
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟 甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[RN(CR)3O]、Li[R2N(CR)3O]或Li[RN(CR)3OR]之淨配位體化合物或其烴溶液組合來合成H2Si[RN(CR)3O]2、H2Si[R2N(CR)3O]2及H2Si[RN(CR)3OR]2前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之H2Si[RN(CR)3O]2、H2Si[R2N(CR)3O]2及H2Si[RN(CR)3OR]2前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體RN(CR)3OH、R2N(CR)3OH或RHN(CR)3OR與淨雙(二烷基胺基)矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之H2Si[RN(CR)3O]2、H2Si[R2N(CR)3O]2及H2Si[RN(CR)3OR]2前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[RN(CR)3O]、Li[R2N(CR)3O]或Li[RN(CR)3OR])反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li[RN=CR(CR)2O]、Li[R2N(CR)3O]或Li[RN(CR)3OR]外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，烷基鋰)之烴溶液與適當羥基胺或羥基亞胺(亦即，R1N=CR2-CR3-CR4-OH、R1N=CR2-CR3=CR4-OH、R1R2N-CR3-CR4-CR5-OH、R1HN-CR2-CR3-CR4-OR5或R1HN-CR3-CR4-CR5=O)之烴溶液組合來合成配位體化合物。
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。四個碳原子可為sp2或sp3混成的。上式說明位於氮原子處的陰離子電荷。與C(R3)具有雙鍵之氧原子與矽原子形成配位鍵。然而，一般熟習此項技術者將認識到，當碳原子為sp2混成時，該雙鍵亦可跨環為非定域的。
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。四個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於氧原子處。氮原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，兩個碳原子將在核磁共振(NMR)光譜中產生不同峰。
例示性α-胺基矽烷基醚前驅物包括：
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。四個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於氮原子處。氧原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，三個碳原子將在核磁共振(NMR)光譜中產生不同峰。
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3、R4、R5及R6可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。四個碳原子可為sp2或sp3混成的。陰離子電荷可定位於氧原子處。氮原子可與Si原子形成配位鍵。由於配位體之不對稱性，三個碳原子將在核磁共振(NMR)光譜中產生不同峰。
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[RN(CR)2O]、Li[R2N(CR)2O]或Li[RN(CR)2OR]之淨配位體化合物或其烴溶液組合來合成H2Si[RN(CR)2O]2、H2Si[R2N(CR)2O]2及H2Si[RN(CR)2OR]2前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之H2Si[RN(CR)2O]2、H2Si[R2N(CR)2O]2及H2Si[RN(CR)2OR]2前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體RN(CR)2OH、R2N(CR)2OH或RHN(CR)2OR與淨雙(二烷基胺基) 矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之H2Si[RN(CR)2O]2、H2Si[R2N(CR)2O]2及H2Si[RN(CR)2OR]2前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[RN(CR)2O]、Li[R2N(CR)2O]或Li[RN(CR)2OR])反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li[RN(CR)2O]、Li[R2N(CR)2O]或Li[RN(CR)2OR]外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，烷基鋰)之烴溶液與適當羥基胺或羥基亞胺(亦即，R1N=CR2-CR3-OH、R1R2N-CR3-CR4-OH、R1HN-CR2-CR3-OR4或R1HN-CR2-CR3=O)之烴溶液組合來合成配位體化合物。
L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子的例示性有機矽烷前驅物可具有下式：
其中R1、R2、R3及R4可各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。碳原子為sp2混成的。例示性雙(N-烷基乙脒基)矽烷前驅物包括：
可藉由在氮氣氛圍下將SiX2H2(其中X為Cl、Br、I或三氟甲磺酸根(SO3CF3 -))之烴溶液與諸如Li[R1NC(R2)O]之淨配位體化合物或其 烴溶液組合來合成H2Si[R1NC(R2)O]2前驅物，混合燒瓶之出口連接至油起泡器以抑制空氣及濕氣之回流。所揭示之H2Si[R1NC(R2)O]2前驅物之第二條合成路徑係藉由在惰性氛圍下進行的質子化配位體R1N=C(R2)OH與淨雙(二烷基胺基)矽烷[SiH2(NR2)2]或其烴溶液之反應。或者，所揭示之H2Si[R1NC(R2)O]2前驅物可藉由使SiHnCl4-n與兩當量配位體化合物(亦即，Li[R1NC(R2)O])反應且隨後使用諸如LAH(氫化鋰鋁)之所選金屬氫化物還原來合成。在所有三條合成路徑中，可在室溫下攪拌所得溶液隔夜。適用於此等合成方法之例示性烴溶液包括***、戊烷、己烷或甲苯。過濾所得懸浮液且蒸餾所得溶液以移除溶劑。分別藉由蒸餾或昇華來純化所得液體或固體。除了配位體化合物Li[R1NC(R2)O]外，所有起始材料均為市售的。可藉由將有機金屬鹽(亦即，烷基鋰)之烴溶液與適當異氰酸酯(亦即，R1N=C=O)之烴溶液組合來合成配位體化合物。
為了保證製程之可靠性，可藉由在使用之前連續或分步分批蒸餾或昇華來將六配位含矽分子純化至在約95% w/w至約100% w/w範圍內，較佳地在約99% w/w至約100% w/w範圍內的純度。六配位含矽前驅物可含有以下雜質中之任一種：經單取代、三取代或四取代之類似物；溶劑；氯化金屬化合物；或其他反應產物。較佳地，此等雜質之總數量低於0.1% w/w。
純化之六配位含矽分子中己烷、經取代己烷、戊烷、經取代戊烷、二甲醚或苯甲醚各自之濃度可在約0% w/w至約5% w/w之範圍內，較佳地在約0% w/w至約0.1% w/w之範圍內。溶劑可用於前驅物之合成中。若溶劑與前驅物兩者具有類似沸點，則將溶劑自前驅物分離可能很難。冷 卻混合物可在液體溶劑中產生固態前驅物，可藉由過濾將其分離。亦可使用真空蒸餾，限制條件為前驅物產物未加熱至高於約其分解點之溫度。
在一個具體實例中，所揭示之有機矽烷前驅物含有低於5% v/v，較佳地低於1% v/v，更佳地低於0.1% v/v，且甚至更佳地低於0.01% v/v之其經單取代、三取代或四取代之類似物、反應物或其他反應產物中之任一者。此具體實例可提供更佳的製程可重複性。此具體實例可藉由蒸餾六配位有機矽烷前驅物產生。在一替代具體實例中，所揭示之有機矽烷前驅物可含有在5% v/v與50% v/v之間的其經單取代、三取代或四取代之類似物、反應物或其他反應產物之一或多者，尤其是當混合物提供改良的製程參數或目標化合物之分離太過困難或昂貴時。舉例而言，反應產物之混合物可產生適用於蒸氣沉積之穩定的液體混合物。
在純化之六配位含矽分子中痕量金屬及類金屬之濃度可各在約0ppb至約100ppb之範圍內，且更佳地在約0ppb至約10ppb之範圍內。在純化之六配位含矽分子中X(其中X=Cl、Br、I或F)之濃度可在約0ppm至約100ppm之範圍內，且更佳地在約0ppm至約10ppm之範圍內。
亦揭示使用所揭示之有機矽烷前驅物進行氣相沉積法之方法。所揭示之方法提供了使用有機矽烷前驅物來沉積含矽薄膜。所揭示之方法可適用於製造半導體、光伏打裝置、LCD-TFT或平板型裝置。該方法包括：將所揭示之有機矽烷前驅物之蒸氣引入至內部安置有至少一個基板的反應器中；及使用氣相沉積製程來將至少部分所揭示之有機矽烷前驅物沉積至基板上以形成含Si層。
所揭示之方法亦提供使用氣相沉積製程在基板上形成含雙 金屬之層，且更特定言之，沉積SiMOx薄膜，其中x可為0-4且M為Ta、Hf、Nb、Mg、Al、Sr、Y、Ba、Ca、As、Sb、Bi、Sn、Pb、Co、鑭系元素(諸如Er)或其組合。
所揭示的在基板上形成含矽層之方法可適用於製造半導體、光伏打裝置、LCD-TFT或平板型裝置。所揭示之有機矽烷前驅物可使用此項技術中已知之任何氣相沉積法來沉積含Si薄膜。適合氣相沉積法之實例包括化學氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)或原子層沉積(ALD)。例示性CVD方法包括熱CVD、電漿增強CVD(plasma enhanced CVD；PECVD)、脈衝CVD(pulsed CVD；PCVD)、低壓CVD(low pressure CVD；LPCVD)、次大氣壓CVD(sub-atmospheric CVD；SACVD)或大氣壓CVD(atmospheric pressure CVD；APCVD)、熱絲CVD(hot-wire CVD，HWCVD；亦稱為催化CVD，其中熱絲充當沉積製程之能量源)、併入自由基之CVD(radicals incorporated CVD)及其組合。例示性ALD方法包括熱ALD、電漿增強ALD(plasma enhanced ALD；PEALD)、空間分離ALD、熱絲ALD(hot-wire ALD；HWALD)、併入自由基之CVD及其組合。亦可使用超臨界流體沉積。沉積方法較佳為ALD、空間ALD或PE-ALD。
將有機矽烷前驅物之蒸氣引入至含有至少一個基板的反應腔室中。反應腔室內之溫度及壓力以及基板之溫度保持在適於將至少部分有機矽烷前驅物氣相沉積至基板上之條件。換言之，在將汽化前驅物引入至腔室中之後，腔室內之條件應使得至少部分汽化前驅物沉積至基板上以形成含矽薄膜。亦可使用共反應物來幫助形成含Si層。
反應腔室可為發生沉積方法之裝置之任何殼體(enclosure) 或腔室，諸如(不限於)平行板型反應器、冷壁型反應器、熱壁型反應器、單晶圓反應器、多晶圓反應器或其他此等類型之沉積系統。所有此等例示性反應腔室均能夠充當ALD反應腔室。反應腔室可維持在約0.5毫托(mTorr)至約20托範圍內之壓力。此外，反應腔室內之溫度可在約20℃至約600℃之範圍內。一般熟習此項技術者將認識到，可僅僅經由實驗來使溫度最佳化以達成所要結果。
可藉由控制基板固持器之溫度或控制反應器壁之溫度來控制反應器溫度。用於加熱基板之裝置為此項技術中已知的。將反應器壁加熱至足夠溫度來以足夠生長速率獲得具有所要物理狀態及組成之所要薄膜。反應器壁可加熱之非限制性例示性溫度範圍包括約20℃至約600℃。當利用電漿沉積製程時，沉積溫度可在約20℃至約550℃之範圍內。或者，當進行熱製程時，沉積溫度可在約300℃至約600℃之範圍內。
或者，可將基板加熱至足夠溫度來以足夠生長速率獲得具有所要物理狀態及組成之所要薄膜。基板可加熱之非限制性例示性溫度範圍包括約150℃至600℃。較佳地，基板之溫度保持低於或等於500℃。
上面將沉積含矽薄膜之基板之類型將取決於預期的最終用途而變化。基板通常被定義為在上面進行製程之材料。基板可為用於製造半導體、光伏打裝置、平板或LCD-TFT裝置之任何適合的基板。適合基板之實例包括晶圓，諸如矽、二氧化矽、玻璃、Ge或GaAs晶圓。晶圓可在其上具有在先前製造步驟中沉積的具有不同材料之一或多個層。舉例而言，晶圓可包括矽層(結晶、非晶形、多孔矽層等)、氧化矽層、氮化矽層、氮氧化矽層、摻雜碳之氧化矽(SiCOH)層或其組合。此外，晶圓可包括銅 層、鎢層或金屬層(例如鉑、鈀、鎳、銠或金)。晶圓可包括障壁層，諸如錳、氧化錳、鉭、氮化鉭等。亦可使用塑膠層，諸如聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)[PEDOT：PSS]。該等層可為平面的或經圖案化。在一些具體實例中，基板可為由氫化碳(例如CHx，其中x大於零(例如，x4))製成之圖案化光阻薄膜。在一些具體實例中，基板可包括在MIM、DRAM或FeRam技術中用作介電材料(例如基於ZrO2之材料、基於HfO2之材料、基於TiO2之材料、基於稀土氧化物之材料、基於三元氧化物之材料等)，或來自在銅與低k層之間用作氧障壁之基於氮化物之薄膜(例如TaN)的氧化物層。所揭示之製程可將含矽層直接沉積在晶圓上或直接沉積在晶圓頂部上之一或多個層上(當圖案化層形成基板時)。此外，一般熟習此項技術者將認識到，本文所用之術語「薄膜(film)」或「層(layer)」指放置或展佈於表面上的一定厚度之某種材料，且表面可為溝槽或線。在整個說明書及申請專利範圍中，晶圓及其上之任何相關聯的層被稱作基板。所利用之實際基板亦可取決於所利用之特定前驅物具體實例。但在許多情況下，所利用之較佳基板將選自氫化碳、TiN、SRO、Ru及Si型基板，諸如多晶矽或結晶矽基板。
所揭示之有機矽烷前驅物可以純淨形式或以與適合溶劑(諸如甲苯、乙苯、二甲苯、均三甲苯、癸烷、十二烷、辛烷、己烷、戊烷、三級胺、丙酮、四氫呋喃、乙醇、乙基甲基酮、1,4-二烷或其他溶劑)之摻合物形式供應。所揭示之前驅物可以不同濃度存在於溶劑中。舉例而言，所得濃度可在約0.05M至約2M範圍內。
藉由諸如管道及/或流量計之習知方式將純淨或摻合之有機 矽烷前驅物以蒸氣形式引入至反應器中。可藉由經諸如直接汽化、蒸餾、藉由鼓泡或藉由使用昇華器(諸如Xu等人於PCT公開案WO 2009/087609中所揭示者)之習知汽化步驟使純淨或摻合之前驅物溶液汽化來產生呈蒸氣形式之前驅物。純淨或摻合之前驅物可以液態饋入汽化器中，前驅物在該汽化器中汽化，隨後引入至反應器中。或者，可藉由將載氣通入含有前驅物之容器中或藉由使載氣鼓泡至前驅物中來使純淨或摻合之前驅物汽化。載氣可包括(但不限於)Ar、He或N2，及其混合物。用載氣鼓泡亦可移除純淨或摻合之前驅物溶液中存在之任何溶解氧。接著將載氣及前驅物以蒸氣形式引入反應器中。
若需要，可將容器加熱至准許有機矽烷前驅物呈其液相且具有足夠蒸氣壓之溫度。可將容器維持在(例如)0-150℃範圍內之溫度。熟習此項技術者認識到，可以已知方式調節容器之溫度以控制經汽化之有機矽烷前驅物之量。
除所揭示之前驅物之外，亦可將反應氣體引入至反應器中。反應氣體可為氧化劑，諸如O2、O3、H2O、H2O2中之一者；含氧自由基，諸如O．或OH．；NO；NO2；羧酸，諸如甲酸、乙酸、丙酸；NO、NO2或羧酸之自由基物質；對甲醛；及其混合物。較佳地，氧化劑選自由O2、O3、H2O、H2O2、其含氧自由基(諸如O．或OH．)及其混合物組成之群。較佳地，當進行ALD製程時，共反應物為經電漿處理之氧、臭氧或其組合。當使用氧化氣體時，所得含矽薄膜亦將含有氧。
或者，反應氣體可為還原劑，諸如H2、NH3、(SiH3)3N、氫化矽烷(諸如SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10、Si5H10、Si6H12)、氯矽烷及氯聚矽烷(諸 如SiHCl3、SiH2Cl2、SIH3Cl、Si2Cl6、Si2HCl5、Si3Cl8)、烷基矽烷(諸如(CH3)2SiH2、(C2H5)2SiH2、(CH3)SiH3、(C2H5)SiH3)、肼類(諸如N2H4、MeHNNH2、MeHNNHMe)、有機胺(諸如N(CH3)H2、N(C2H5)H2、N(CH3)2H、N(C2H5)2H、N(CH3)3、N(C2H5)3、(SiMe3)2NH)、吡唑啉、吡啶、含B分子(諸如B2H6、9-硼雜雙環[3,3,1]壬烷、三甲基硼、三乙基硼、硼氮炔)、烷基金屬(諸如三甲基鋁、三乙基鋁、二甲基鋅、二乙基鋅)、其自由基物質及其混合物中之一者。較佳地，還原劑為H2、NH3、SiH4、Si2H6、Si3H8、SiH2Me2、SiH2Et2、N(SiH3)3、其氫自由基或其混合物。當使用還原劑時，所得含矽薄膜可為純Si。
可藉由電漿處理反應氣體以便將反應氣體分解成其自由基形式。當用電漿處理時，N2亦可用作還原劑。舉例而言，可以在約50W至約500W範圍內，較佳在約100W至約200W範圍內之功率下產生電漿。電漿可在反應器本身內產生或存在。或者，電漿通常可在遠離反應器之位置處，例如在位於遠端之電漿系統中。熟習此項技術者將認識到適於該電漿處理之方法及設備。
當所要含矽薄膜亦含有另一元素(諸如但不限於，Ta、Hf、Nb、Mg、Al、Sr、Y、Ba、Ca、As、Sb、Bi、Sn、Pb、Co、鑭系元素(諸如Er)或其組合)時，共反應物可包括含金屬前驅物，其選自(但不限於)烷基金屬，諸如Ln(RCp)3或Co(RCp)2；金屬胺，諸如Nb(Cp)(NtBu)(NMe2)3；及其任何組合。
所揭示之有機矽烷前驅物亦可與鹵代矽烷或聚鹵代矽烷(諸如六氯二矽烷、五氯二矽烷或四氯二矽烷或八氯三矽烷)及一或多種共反 應物氣體一起使用，以形成SiN或SiCN薄膜，如PCT公開案第WO2011/123792號中所揭示，該公開案之全部內容以其全文併入本文中。
可將有機矽烷前驅物及一或多種共反應物同時(化學氣相沉積)、依序(原子層沉積)或以其他組合引入至反應腔室中。舉例而言，可以一個脈衝引入有機矽烷前驅物且可以一獨立脈衝將兩個其他金屬源一起引入[經改良之原子層沉積]。或者，反應腔室在引入有機矽烷前驅物之前已經含有共反應物。可使共反應物穿過位於反應腔室中或在反應腔室遠端的電漿系統，且分解為自由基。或者，有機矽烷前驅物可持續地引入至反應腔室中，而其他金屬源係藉由脈衝引入(脈衝化學氣相沉積)。在每一實施例中，可在脈衝之後進行沖洗或抽空步驟以移除所引入之過量組分。在每一實施例中，脈衝可持續在約0.01s至約10s，或者在約0.3s至約3s，或者在約0.5s至約2s範圍內之時間段。在另一替代方案中，可由蓮蓬頭同時噴灑有機矽烷前驅物及一或多種共反應物，在該蓮蓬頭下固持若干晶圓之基座為短纖(空間ALD)。
在一個非限制性例示性原子層沉積型製程中，將有機矽烷前驅物之氣相引入至反應腔室中，在其中有機矽烷前驅物與適合基板接觸。隨後可藉由沖洗及/或抽空反應腔室來將過量有機矽烷前驅物自反應腔室移除。將氧源引入至反應腔室中，在其中氧源以自限制性方式與所吸收之有機矽烷前驅物反應。藉由沖洗及/或抽空反應腔室自反應腔室移除任何過量之氧源。若所要薄膜為氧化矽薄膜，則此兩步製程可提供所要膜厚度或可重複直至已獲得具有必需厚度之薄膜。
或者，若所要薄膜為矽金屬氧化物薄膜(亦即，SiMOx，其 中x可為0-4且M為Ta、Hf、Nb、Mg、Al、Sr、Y、Ba、Ca、As、Sb、Bi、Sn、Pb、Co、鑭系元素(諸如Er)或其組合)，則在以上兩步製程之後可將含金屬之前驅物之第二蒸氣引入至反應腔室中。含金屬之前驅物將基於沉積的矽金屬氧化物薄膜之性質選擇。在引入至反應腔室中之後，使含金屬之前驅物與基板接觸。藉由沖洗及/或抽空反應腔室自反應腔室移除任何過量的含金屬之前驅物。再次，可將氧源引入至反應腔室中以與含金屬之前驅物反應。藉由沖洗及/或抽空反應腔室自反應腔室移除過量氧源。若已獲得所要膜厚度，則可終止該製程。然而，若需要較厚的膜，則可重複整個四步製程。藉由交替提供有機矽烷前驅物、含金屬之前驅物及氧源，可沉積具有所要組成及厚度之薄膜。
此外，藉由改變脈衝之數目，可獲得具有所要化學計算量之M：Si比率之薄膜。舉例而言，可藉由具有一個有機矽烷前驅物脈衝及一個含金屬之前驅物脈衝且在每個脈衝後繼之以氧源脈衝來獲得SiMO2薄膜。然而，一般熟習此項技術者將認識到，獲得所要薄膜所需之脈衝數目可能不與所得薄膜之化學計算量比率相同。
在另一替代方案中，可使用所揭示之化合物及具有式SiaH2a+2-bXb(其中X為F、Cl、Br或I；a=1至6；且b=1至(2a+2))之鹵代矽烷化合物或具有式-SicH2c-dXd-(其中X為F、Cl、Br或I；c=3-8；且d=1至2c)之環狀鹵代矽烷化合物，經由ALD或改良之ALD製程來沉積Si或緻密SiCN薄膜。較佳地，鹵代矽烷化合物為三氯矽烷、六氯二矽烷(hexachlorodisilane；HCDS)、五氯二矽烷(pentachlorodisilane；PCDS)、四氯二矽烷或六氯環六矽烷。一般熟習此項技術者將認識到，由於Si-X鍵中之 鍵能量較低(亦即，Si-Cl=456kJ/mol；Si-Br=343kJ/mol；Si-I=339kJ/mol)，故當需要較低沉積溫度時，此等化合物中之Cl可經Br或I取代。取決於最終薄膜之所要濃度，若需要，沉積可進一步利用含N共反應物，諸如NH3。所揭示之前驅物及鹵代矽烷化合物之蒸氣可依序或同時引入至反應器中。將基於所要目標薄膜組成物來確定所選注入前驅物之次序。可重複前驅物引入步驟直至沉積層達成適合的厚度。一般熟習此項技術者將認識到，當使用空間ALD裝置時，引入脈衝可為同時進行的。如PCT公開案第WO2011/123792號中所描述，可變化引入前驅物之次序且可在存在或不存在NH3共反應物的情況下進行沉積以便調整SiCN薄膜中碳及氮之量。
由上文所論述之製程產生的含矽薄膜可包括Si、SiO2、SiN、SiON、SiCN、SiCOH或MSiOx，其中M為諸如Hf、Zr、Ti、Nb、Ta或Ge之元素，且x可為4，當然此取決於M之氧化態。一般熟習此項技術者將認識到，藉由慎重地選擇適當有機矽烷前驅物及共反應物，可獲得所要薄膜組成物。
在獲得所要薄膜厚度後，薄膜可經受進一步處理，諸如熱退火、爐內退火、快速熱退火、UV或電子束固化及/或電漿氣體暴露。熟習此項技術者將認識到用於進行此等其他加工步驟之系統及方法。舉例而言，可在惰性氛圍、含H氛圍、含N氛圍、含O氛圍或其組合下，使含矽薄膜暴露於在約200℃與約1000℃範圍內之溫度在約0.1秒至約7200秒範圍內之時間。最佳地，在含H氛圍下溫度為600℃，持續不到3600秒。所得薄膜可含有較少雜質且因此可具有改良的效能特性。退火步驟可在與進行沉積製程相同的反應腔室中進行。或者，基板可自反應腔室移除，且在獨立設 備中進行退火/急驟退火製程。已發現以上任何後處理方法，但尤其是熱退火，可有效降低含矽薄膜之碳及氮污染。
實施例
提供以下非限制性實施例以進一步說明本發明之具體實例。然而，該等實施例不意欲包括所有的且不意欲限制本文中所述發明之範疇。
實施例1-合成SiH 2 (N i Pr-amd) 2 ：
在乾燥N2氛圍下，將3頸燒瓶(配備有-78℃冷凝器)冷卻至-78℃。添加無水***(100mL)且隨後以60sccm之速率添加二氯矽烷(17.2g，0.170mol)。將新鮮製備的脒基鋰(0.342mol)於***(314mL)中之0℃懸浮液轉移至反應燒瓶中。在該添加之後(且由於其他時間限制)，在-78℃下攪拌所得無色懸浮液隔夜。如圖1中所示，針對無色懸浮液之氣相層析分析揭示目標產物與***之混合物且不含其他可偵測之雜質。進行進一步測試以確定自粗混合物分離產物之最佳方法。
實施例2-合成SiH 2 (N i Pr-amd) 2 ：
在乾燥N2氛圍下，在3頸燒瓶(配備有-78℃冷凝器及滴液漏斗)中裝入四氯化矽(14.8mL，0.129mol)及無水***(100mL)，隨後使其在乾冰浴中冷卻至-40℃。將新鮮製備的脒基鋰(0.259mol)於***(260mL)中之0℃懸浮液轉移至反應燒瓶中。在添加脒基鋰之後，使所得無色懸浮液升溫至室溫，且攪拌三個小時。隨後冷卻反應混合物至-40℃且添加氫化鋰鋁於THF中之2M溶液(132mL，0.264mol)。在添加氫化鋰鋁之後，使反應物升溫至室溫且攪拌3小時。用矽藻土墊經介質玻璃粉過濾懸浮液 以獲得混濁、淺黃色液體。
第二天，在減壓下移除溶劑及高揮發性物質以獲得黏稠黃色油狀物，經短徑管柱蒸餾(110-130℃，300毫托)該黃色油狀物以獲得無色液體，該無色液體在隔夜靜置時緩慢結晶。GCMS及1H NMR顯示產物為SiCl2(amd)2(28g，57%)。亦觀測到痕量(約1%面積)之所要產物SiH2(amd)2。
實施例3
對SiH2(NiPr-amd)2、SiH3(NiPr-amd)及SiH3(NHiPr)進行熱重量分析。在開杯大氣壓力條件下，溫度以10℃/分鐘之速率自25℃逐漸上升至500℃。圖2中顯示的結果顯示SiH2(NiPr-amd)2之良好揮發性及低殘留，表明此化合物在氣相沉積製程條件下將具有有利的特性。
應瞭解，熟習此項技術者可在如隨附申請專利範圍中所表示之本發明之原理及範疇內，對本文中為解釋本發明之性質而描述及說明的細節、材料、步驟及部分配置作出多種其他改變。因此，本發明並不意欲侷限於上文給出之實施例及/或隨附圖式中的特定具體實例。

Claims (20)

  1. 一種六配位含矽分子，其具有下式： 其中各L1、L2、L3及L4獨立地選自氧原子或氮原子；L1與L2經由具有一個至三個碳原子之碳橋接合在一起；L3與L4經由具有一個至三個碳原子之碳橋接合在一起；L1、L2及該碳橋形成鍵結至矽之單陰離子配位體；且L3、L4及該碳橋形成鍵結至矽之單陰離子配位體。
  2. 如申請專利範圍第1項之六配位含矽分子，其中各L1、L2、L3及L4為氮原子。
  3. 如申請專利範圍第2項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3、R4、R5及R6各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  4. 如申請專利範圍第2項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  5. 如申請專利範圍第2項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3、R4、R5及R6各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  6. 如申請專利範圍第2項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3及R4各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團，且各X獨立地為Cl、Br、I或F。
  7. 如申請專利範圍第2項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  8. 如申請專利範圍第2項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及R10各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  9. 如申請專利範圍第1項之六配位含矽分子，其中各L1、L2、L3及L4為氧原子。
  10. 如申請專利範圍第9項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3、R4、R5及R6各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  11. 如申請專利範圍第9項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3及R4各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  12. 如申請專利範圍第9項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1及R2獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  13. 如申請專利範圍第1項之六配位含矽分子，其中L1及L4為氮原子且L2及L3為氧原子。
  14. 如申請專利範圍第13項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  15. 如申請專利範圍第13項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3、R4、R5及R6各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  16. 如申請專利範圍第13項之六配位含矽分子，其中該分子具有下式： 其中R1、R2、R3及R4各獨立地為H、C1至C6烷基或C3-C20芳基或雜環基團。
  17. 一種在基板上沉積含Si層之方法，該方法包含：將如申請專利範圍第1項至第16項中任一項之六配位含矽分子之蒸氣引入至內部安置有基板之反應器中；及使用氣相沉積法使該有機矽烷前驅物之至少一部分沉積至該基板上以形成含Si層。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含將共反應物引入至該反應器中。
  19. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該氣相沉積製程為化學氣相沉積製程。
  20. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該氣相沉積製程為原子層沉積(ALD)製程。
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