半導(dǎo)體制造業(yè)的不斷發(fā)展，使得必須尋找適合ALD和CVD使用的高k和金屬柵材料前驅(qū)物。對(duì)于32nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)來(lái)講，材料的揮發(fā)性，輸運(yùn)方式以及純度等問(wèn)題變得至關(guān)重要。隨著信息存儲(chǔ)和獲取量的大幅提升，對(duì)于更高K值材料的需求也不斷升溫，這些材料遍布從氧化鋁到稀有金屬中任何可用的元素。選擇恰當(dāng)?shù)母逰材料，可滿足介電常數(shù)、熱力學(xué)穩(wěn)定性、柵極電極兼容和界面層穩(wěn)定性等生產(chǎn)上的要求。

研制四(二甲胺基)鈦化合物正是針對(duì)以上高K前驅(qū)體的用途而進(jìn)行的。四(二甲胺基)鈦常溫下是液體，是對(duì)空氣和水汽非常敏感的化合物，能溶于醇類、苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑中，不僅具有較好的穩(wěn)定性、較高的蒸汽壓，而且表現(xiàn)出了相當(dāng)高的反應(yīng)性，是現(xiàn)今ALD研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

合成方法

目前報(bào)道的四(二甲胺基)鈦的合成方法主要有兩種。一種是用四氟化鈦和Me3Si2在乙醚中反應(yīng)制得，但其中乙醚作溶劑揮發(fā)性強(qiáng)且易燃，反應(yīng)的兩個(gè)原料中四氟化鈦不易獲得,價(jià)格昂貴，而Me3SiWe2需預(yù)先制備，制備過(guò)程復(fù)雜，成本高，所以這種合成方法很不理想。另一種方法是先將丁基鋰和二甲胺反應(yīng)生成二甲胺的鋰鹽，然后再和四氯化鈦反應(yīng)制得最后的目標(biāo)產(chǎn)物，這種方法相較之下比種方法更可取，更加合理。

但目前報(bào)道的這類方法中，多以用乙醚作為丁基鋰和二甲胺反應(yīng)的溶劑，反應(yīng)完成后需加入四氫呋喃為輔助溶劑溶解生成的二甲胺鋰鹽，同時(shí)再用甲苯作為下一步二甲胺鋰鹽和四氯化鈦反應(yīng)的溶劑，操作過(guò)程非常復(fù)雜，大量多種溶劑的使用不僅造成浪費(fèi)和污染，而且后處理蒸餾除去溶劑時(shí)增加了不必要的工作量。報(bào)道的方法多為需要進(jìn)行過(guò)濾，而生成的氯化鋰鹽顆粒非常細(xì)小，在體系中還很粘稠，過(guò)濾非常困難，耗時(shí)很長(zhǎng)，這就給后處理操作帶來(lái)很大的麻煩。

CN103193818A公開(kāi)了一種四（二甲胺基）鈦的合成方法，包括如下步驟：

在惰性氣氛保護(hù)下，在反應(yīng)器中加入二甲胺和烴類溶劑，然后向體系中加入有機(jī)鋰化合物，制得二甲胺的鋰鹽；向體系中加入四氯化鈦；反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行蒸餾，得到所述四（二甲胺基）鈦。本發(fā)明合成方法不需要分步使用多種不同的溶劑，只以簡(jiǎn)單的單一烴類作為唯一的反應(yīng)溶劑，降低了成本和反應(yīng)的毒性，具有更好的操作可行性，更有助于規(guī)模化的生產(chǎn)。而且反應(yīng)不需要經(jīng)過(guò)過(guò)濾從體系中除去生成的氯化鋰鹽的過(guò)程，而是直接蒸餾得到目標(biāo)化合物，從而簡(jiǎn)化操作。反應(yīng)過(guò)程中的副產(chǎn)物相對(duì)較少，產(chǎn)率較高。