專利名稱：鐵電薄膜形成用組合物、鐵電薄膜的形成方法及鐵電薄膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種適合用于高容量密度的薄膜電容器的鐵電薄膜形成用組合物、鐵電薄膜的形成方法及通過該方法形成的鐵電薄膜。
背景技術：
作為這種鐵電薄膜的制造方法，一般已知有如下方法使用將各成分金屬的醇鹽或有機酸鹽溶解于極性溶劑中的混合溶液，并涂布在金屬基板上，干燥而形成涂膜，并加熱到結晶化溫度以上的溫度進行燒結，由此對介電薄膜進行成膜(例如參照專利文獻1、2)。但是，當做成薄膜時，存在由基板的約束引起的大的應力作用，從而存在得不到充分的相對介電常數這樣的問題(例如參照非專利文獻1)。因此，一直以來進行了通過添加微量元素來而改善相對介電常數的嘗試(例如參照非專利文獻2)。而且，通過薄膜化，靜電容量理論上變高，所以還一直進行了通過薄膜化改善靜電容量的嘗試。而且，還進行了在PZT中摻雜Bi來改善絕緣耐壓特性的嘗試(例如參照專利文獻 3)。但是上述專利文獻3中Bi只作為摻雜元素舉出，實際上并不存在摻雜了的實施列。而且，也沒有進行相對介電常數的測定。專利文獻1 日本專利公開昭60-236404號公報(第3頁右下欄第11行 第4頁左下欄第10行、第5頁右上欄第10行 同頁左下欄第17行)專利文獻2 日本專利公開平7-252664號公報(權利要求2，3，7，8、段落
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)專利文獻3 日本專利公開平8-153854號公報(權利要求3)非專利文獻1:七，m ^，42，175-180 (2007) (p. 175左頁第20行 第22行)非專利文獻 2 :S. B. Majumder, D. C. Agrawal, Y. N. Mohopatra, and R. S. Katiyar, "Effect of Cerium Doping on the Microstructure and ElectricalProperties of Sol-Gel Derived Pbl.05 (ZrO. 53-dCedTiO. 47) 03(d = IOat % )ThinFilms", Materials Science and Engineering, B98,2003,pp.25-32(Fig. 2)但是，若為了提高靜電容量而弄薄所形成的鐵電薄膜的膜厚，則泄漏電流密度變高，還有可能絕緣破壞，所以無法充分發揮作為電容器的性能。而且并不能說還充分地進行了通過添加微量元素來提高相對介電常數的嘗試。
發明內容
本發明的目的在于提供一種能夠用簡單的方法比以往的鐵電薄膜更大幅提高相對介電常數的、適合用于高容量密度的薄膜電容器的鐵電薄膜形成用組合物、鐵電薄膜的形成方法及通過該方法形成的鐵電薄膜。本發明的第1觀點，即用于形成選自PLZT、PZT以及PT中的一種鐵電薄膜的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，該組合物為用于形成采取混合復合金屬氧化物形態的薄膜的液態組合物，所述混合復合金屬氧化物在通式=(PbxLay) arzTi(1_z))03(式中0. 9 < χ <1.3,0^y<0. 1,0^ζ<0. 9)所示的復合金屬氧化物A中，混合含有Bi的復合金屬氧化物B，并且由有機金屬化合物溶液構成，所述有機金屬化合物溶液中，用于構成復合金屬氧化物A的原料及用于構成復合金屬氧化物B的原料以提供上述通式所示的金屬原子比的比例溶解于有機溶劑中，用于構成復合金屬氧化物B的原料為正辛酸基通過其氧原子與金屬元素鍵合的化合物。本發明的第2觀點，即基于第1觀點的發明的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，用于構成復合金屬氧化物A的原料進一步為有機基團通過其氧原子或氮原子與金屬元素鍵合的化合物。本發明的第3觀點，即基于第2觀點的發明的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，用于構成復合金屬氧化物A的原料進一步為選自金屬醇鹽、金屬二醇絡合物、金屬三元醇絡合物、金屬羧酸鹽、金屬二酮絡合物、金屬二酮酯絡合物、金屬亞氨基酮絡合物及金屬氨基絡合物中的1種或2種以上。本發明的第4觀點，即基于第1至第3觀點的發明的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，相對于組合物中金屬總量1摩爾以0. 2 3摩爾的比例進一步含有穩定劑，所述穩定劑為選自β _ 二酮、β _酮酸、β -酮酯、含氧酸、二醇、三元醇、高級羧酸、烷醇胺及多元胺中的1種或2種以上。本發明的第5觀點，即基于第1至第4觀點的發明，其特征在于，B與A的摩爾比 Β/Α 進一步為 0 < Β/Α < 0. 2。本發明的第6觀點，即基于第5觀點的發明，其特征在于，B與A的摩爾比Β/Α進一步為 0. 005 彡 Β/Α 彡 0. 1。本發明的第7觀點，即鐵電薄膜的形成方法，其特征在于，將基于第1至第6觀點的鐵電薄膜形成用組合物涂布于耐熱基板上，進行一次在空氣中、氧化氣氛中或含水蒸汽氣氛中加熱的工序或重復進行該工序直至得到所需厚度的膜為止，至少在最終工序中的加熱中或加熱后以結晶化溫度以上的溫度燒結該膜。本發明的第8觀點，即通過基于第7觀點的方法形成的鐵電薄膜。本發明的第9觀點，即具有基于第8觀點的鐵電薄膜的薄膜電容器(Condenser)、 電容器、集成無源器件(IPD，Integrated Passive Device)、DRAM存儲器用電容器、層疊電容器、晶體管的柵極絕緣體、非易失性存儲器、熱釋電型紅外線檢測元件、壓電元件、電光元件、執行器、諧振器、超聲波馬達或LC噪聲濾波器元件的復合電子零件。本發明的第10觀點，即基于第9觀點的與IOOMHz以上的頻帶對應的具有鐵電薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲器用電容器、層疊電容器、晶體管的柵極絕緣體、非易失性存儲器、熱釋電型紅外線檢測元件、壓電元件、電光元件、執行器、諧振器、超聲波馬達或LC噪聲濾波器元件的復合電子零件。發明效果本發明的鐵電薄膜形成用組合物有以下優點在有機金屬化合物溶液中，使用于構成復合金屬氧化物A的原料及用于構成復合金屬氧化物B的原料以預定的比例溶解于有機溶劑中，以使采取通式(PbxLay) (ZrzTi(1_z))03(式中 0. 9 < χ < 1. 3,0 ^ y < 0. 1,0 ^ ζ< ο. 9)所示的復合金屬氧化物A中混合含有Bi的復合金屬氧化物B的混合復合金屬氧化物形態。并且用于構成復合金屬氧化物B的原料為正辛酸基通過其氧原子與金屬元素鍵合的化合物。通過使用該組合物形成鐵電薄膜，能夠用簡單的方法得到比以往的鐵電薄膜更大幅提高相對介電常數且適合用于高容量密度的薄膜電容器的鐵電薄膜。
具體實施例方式以下說明用于實施本發明的形態。本發明的鐵電薄膜形成用組合物為用于形成選自PLZT、PZT及PT中的1種鐵電薄膜的組合物。使用該組合物形成的鐵電薄膜，采取在通式(PbxLay) (ZrzTia_z))03(式中0. 9 <x< 1.3,0^y <0. LO^z <0. 9)所示的復合金屬氧化物A中混合含有Bi的復合金屬氧化物B的混合復合金屬氧化物形態。另外，上述式中當y興0且ζ興0時為PLZT，當y =0且ζ興0時為PZT，當y = 0且ζ = 0時為PT。該組合物由有機金屬化合物溶液構成， 所述有機金屬化合物溶液中，用于構成復合金屬氧化物A的原料與用于構成復合金屬氧化物B的原料以成為如提供上述通式所示的金屬原子比的比例的方式溶解于有機溶劑中。復合金屬氧化物A用原料最佳為有機基團通過其氧原子或者氮原子與Pb、La、Zr 及Ti的各金屬元素鍵合的化合物。例如，可以舉出金屬醇鹽、金屬二醇絡合物、金屬三元醇絡合物、金屬羧酸鹽、金屬二酮絡合物、金屬二酮酯絡合物、金屬亞氨基酮絡合物及金屬氨基絡合物構成的組中的1種或2種以上。尤其最佳的化合物為金屬醇鹽、其部分水解物及有機酸鹽。其中，作為Pb化合物、La化合物可以舉出醋酸鹽(醋酸鉛斤13((^(3)2、醋酸鑭=La(OAc)3)、二異丙氧基鉛=Pb(OiPr)2、三異丙氧基鑭La (OiPr) 3等。作為Ti化合物可以舉出四乙氧基鈦Ti (OEt)4,四異丙氧基鈦Ti (OiPr)4、四正丁氧基鈦Ti (OnBu)4、四異丁氧基鈦=Ti(OiBu)4、四叔丁氧基鈦=Ti(OtBu)4、二甲氧基二異丙氧基鈦=Ti(OMe)2(OiPr)2 等醇鹽。作為&化合物優選為與上述Ti化合物相同的醇鹽類。金屬醇鹽可以直接使用， 也可以為了促進分解而使用其部分水解物。復合金屬氧化物B用原料最佳為正辛酸基通過其氧原子與Bi元素鍵合的化合物。 具體而言，可以舉出正辛酸鉍。為了制備本發明的鐵電薄膜形成用組合物，將這些原料以相當于所需鐵電薄膜組成的比率溶解于適當的溶劑中，制備成適合涂布的濃度。B與A的摩爾比B/A調整為在0<Β/Α<0. 2的范圍內。如在上述范圍內，則可以比以往的鐵電薄膜更大幅提高相對介電常數。另外，如不到下限值或超出上限值，則得到與不添加鉍時沒有多大差別的結果，不適合用于高容量密度的薄膜電容器。其中，尤其優選 0. 005 ≤B/A ≤0. 1。在此使用的鐵電薄膜形成用組合物的溶劑可根據所使用的原料適當決定，一般可以使用羧酸、醇、酯、酮類(例如丙酮、甲基乙基酮)、醚類(例如二甲基醚、二乙基醚)、環烷類(例如環己烷、環己醇)、芳香族系(例如苯、甲苯、二甲苯)以及其他四氫呋喃等，或者可以使用這些2種以上的混合溶劑。作為羧酸，具體優選使用正丁酸、α -甲基丁酸、異戊酸、2-乙基丁酸、2，2_ 二甲基丁酸、3，3_ 二甲基丁酸、2，3_ 二甲基丁酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸、2，2- 二甲基戊酸、3，3- 二甲基戊酸，2，3- 二甲基戊酸、2-乙基己酸及3-乙基己酸。
并且作為酯最佳使用醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸正丁酯、醋酸仲丁酯、醋酸叔丁酯、 醋酸異丁酯、醋酸正戊酯、醋酸仲戊酯、醋酸叔戊酯及醋酸異戊酯，作為醇優選使用ι-丙醇、2-丙醇、1- 丁醇、2- 丁醇、異丁醇、1-戊醇、2-戊醇、2-甲基-2-戊醇及2-甲氧基乙醇。另外，鐵電薄膜形成用組合物的有機金屬化合物溶液中的有機金屬化合物的總計濃度以金屬氧化物換算量計優選設為0. 1 20質量％左右。該有機金屬化合物溶液中，可以根據需要添加以(穩定劑分子數)/ (金屬原子數) 計0.2 3左右的、β-二酮類(例如乙酰丙酯、2，2_ 二甲基-6，6，7，7，8，8，8-七氟-3， 5-辛二酮Ofeptafluorobutanoyl pivaloylmethane)、二叔戊酰甲烷、三氟乙酰丙酮、苯甲酰丙酮等)、β-酮酸類(例如乙酰醋酸、丙酰醋酸、苯甲酰醋酸等)、β-酮酯類(例如上述酮酸的甲基、丙基、丁基等低級烷基酯類)、含氧酸類(例如乳酸、羥基乙酸、α-羥基丁酸、水楊酸等)、上述含氧酸的低級烷基酯類、羥基酮類(例如二丙酮醇、3-羥基丁酮等)、二醇、三元醇、高級羧酸、烷醇胺類(例如二乙醇胺、三乙醇胺、單乙醇胺)及多元胺等作為穩定劑。本發明中，優選通過對上述制備的有機金屬化合物溶液進行過濾處理等來除去粒子，并且粒徑0. 5 μ m以上(特別是0. 3 μ m以上，尤其是0. 2 μ m以上)的粒子的個數設為每ImL溶液50個/mL以下。 若有機金屬化合物溶液中粒徑為0. 5 μ m以上的粒子的個數超過50個/mL，則長期保存穩定性變差。該有機金屬化合物溶液中的粒徑為0. 5 μ m以上的粒子的個數越少越好， 尤其優選30個/mL以下。以變成上述粒子個數的方式處理制備后的有機金屬化合物溶液的方法沒有特別的限定，例如，可舉出如下方法。第1方法使用市售的孔徑為0. 2μπι的薄膜過濾器并用注射器擠壓的過濾法。第2方法組合市售的孔徑為0. 05 μ m的薄膜過濾器與加壓罐的加壓過濾法。第3方法組合上述第2方法中使用的過濾器與溶液循環槽的循環過濾法。任何一種方法中都因溶液擠壓壓力而基于過濾器的粒子捕捉率不同。通常已知壓力越低捕捉率越變高，尤其是，在第1方法、第2方法中為了實現將粒徑0. 5 μ m以上的粒子個數設為50個以下的條件，優選使溶液以低壓非常緩慢地通過過濾器。通過使用本發明的鐵電薄膜形成用組合物，可簡單地形成采取在選自PLZT、PZT 及PT中的1種復合金屬氧化物A中混合含有Bi的復合金屬氧化物B的混合復合金屬氧化物形態的鐵電薄膜。為了使用本發明的鐵電薄膜形成用組合物來形成鐵電薄膜，通過旋涂法、浸涂法、 LSMCD (液態源霧化化學沉積Liquid Source Misted ChemicalDeposition)法等涂布法將上述組合物涂布在耐熱基板上，進行干燥(臨時燒結)及正式燒結。作為所使用的耐熱基板的具體例子，可舉出在基板表層部使用單晶Si、多晶Si、 Pt、Pt(最上層)/Ti、Pt(最上層)/Ta、Ru、Ru02、Ru(最上層)/Ru02、Ru02(最上層)/Ru、Ir、 IrO2, Ir (最上層)/Ir02、Pt (最上層)/Ir、Pt (最上層)/Ir02、SrRuO3 或(LaxSr(1_x)) CoO3 等鈣鈦礦型導電性氧化物等的基板，并不僅限于這些。另外，當無法用1次涂布得到所需的膜厚時，重復進行多次涂布、干燥工序之后進行正式燒結。在此，所需的膜厚是指正式燒結后得到的鐵電薄膜的厚度，當用于高容量密度的薄膜電容器時，正式燒結后的鐵電薄膜的膜厚為50 500nm的范圍。
并且，臨時燒結是為了除去溶劑的同時使有機金屬化合物熱分解或水解轉化成復合氧化物而進行的，所以在空氣中、氧氣氛中、或者含水蒸汽氣氛中進行。即便是空氣中的加熱也能夠根據空氣中的濕氣充分確保水解所需的水分。該加熱可以由用于除去溶劑的低溫加熱和用于分解有機金屬化合物的高溫加熱的2個階段實施。
正式燒結是用于以結晶化溫度以上的溫度燒結在臨時燒結中得到的薄膜并使其結晶化的工序，由此可以得到鐵電薄膜。該結晶化工序的燒結氣氛最佳為02、N2、Ar、N20或 H2等或者它們的混合氣體等。臨時燒結在150 550°C下進行5 10分鐘左右，正式燒結在450 800°C下進行1 60分鐘左右。正式燒結可以用快速加熱處理(RTA處理)進行。用RTA處理進行正式燒結時，其升溫速度優選為10 100°C /秒。這樣形成的本發明的鐵電薄膜比以往的鐵電薄膜更大幅提高了相對介電常數，作為電容器的基本特性優異，最佳用于高容量密度的薄膜電容器。而且，本發明的鐵電薄膜的作為IPD的基本特性也優異。而且，本發明的鐵電薄膜可以用作薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲器用電容器、層疊電容器、晶體管的柵極絕緣體、非易失性存儲器、熱釋電型紅外線檢測元件、壓電元件、電光元件、執行器、諧振器、超聲波馬達或LC噪聲濾波器元件的復合電子零件中的構成材料。其中，尤其還可以使用于與IOOMHz以上的頻帶對應的部件中。[實施例]以下與比較例一同詳細說明本發明的實施列。<實施例1>首先，在反應容器中添加四正丁氧基鋯與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。向其中添加四異丙氧基鈦與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/Zr/Ti = 110/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比(外割)計為0. 5mol%的正辛酸鉍， 得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%的氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。<實施例2>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為1. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例1相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。<實施例3>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為3. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例1相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。<實施例4>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為5. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例1相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。<實施例5>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為10. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例1相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。
<比較例1>并未向實施例1的溶膠_凝膠液中添加正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施列1相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。<實施例6>首先，在反應容器中添加四正丁氧基鋯與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。向其中添加四異丙氧基鈦與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/Zr/Ti = 110/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為0. 5mol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%的氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。<實施例7>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為1. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例6相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。<實施例8>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為3. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例6相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。<實施例9>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為5. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例6相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。< 實施例 10>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為10. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例6相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。<比較例2>并未向實施例6的溶膠_凝膠液中添加正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施列6相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。〈實施例11> 首先，在反應容器中添加四正丁氧基鋯與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。向其中添加四異丙氧基鈦與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/Zr/Ti = 110/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為0. 5mol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在干燥空氣氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。< 實施例 12>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為1. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例11相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。< 實施例 13>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為3. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例11相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。< 實施例 14>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為5. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例11相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。< 實施例 15>向該溶膠-凝膠液中添加額外百分比計為10. Omol %的正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施例11相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。<比較例3>并未向實施例11的溶膠_凝膠液中添加正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施列11相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。< 實施例 16>首先，在反應容器中添加四正丙氧基鋯與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以 150°C溫度回流。向其中添加四正丁氧基鈦與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以150°C 的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和1. 5水合乙酸鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。
接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為3. Omol %的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在干燥空氣氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。< 實施例 17>首先，在反應容器中添加四異丙氧基鋯與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以 150°C溫度回流。向其中添加四正丙氧基鈦與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以150°C 的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和1. 5水合乙酸鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠_凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為5. 0mol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。即，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例18>首先，在反應容器中添加四叔丁氧基鋯與作為穩定劑的乳酸，在氮氣氛下以150°C 溫度回流。向其中添加四乙氧基鈦與作為穩定劑的乳酸，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和1. 5水合乙酸鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為10. Omol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。即，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例19>首先，在反應容器中添加四異丙氧基鋯與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以150°C溫度回流。向其中添加四異丙氧基鈦與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以150°C 的溫度回流。其次，向其中添加二異丙氧基鉛和三異丙氧基鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度， 從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠_凝膠液。
接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為3. 0mol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例20>首先，在反應容器中添加四正丙氧基鋯與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以 150°C溫度回流。向其中添加四乙氧基鈦與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。其次，向其中添加二異丙氧基鉛和三異丙氧基鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠_凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為5. 0mol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。即，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在干燥空氣氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例21>首先，在反應容器中添加四正丁氧基鋯與作為穩定劑的乳酸，在氮氣氛下以150°C 溫度回流。向其中添加四正丁氧基鈦與作為穩定劑的乳酸，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。其次，向其中添加二異丙氧基鉛和三異丙氧基鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為10. Omol %的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。即，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。 〈實施例22>首先，在反應容器中添加四叔丁氧基鋯與作為穩定劑的乳酸，在氮氣氛下以150°C 溫度回流。向其中添加四正丙氧基鈦與作為穩定劑的乳酸，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和三異丙氧基鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為3. 0mol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例23>首先，在反應容器中添加四異丁氧基鋯與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以 150°C溫度回流。向其中添加四異丙氧基鈦與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以150°C 的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和三異丙氧基鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度， 從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠_凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為5. 0mol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例24>首先，在反應容器中添加四異丙氧基鋯與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以 150°C溫度回流。向其中添加四正丁氧基鈦與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以150°C 的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和三異丙氧基鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為10. Omol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。
使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在干燥空氣氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例25>首先，在反應容器中添加四異丙氧基鋯與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以 150°C溫度回流。向其中添加四正丙氧基鈦與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以150°C 的溫度回流。其次，向其中添加二異丙氧基鉛和1. 5水合乙酸鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/La/&/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠_凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為3. Omol %的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在干燥空氣氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例26>首先，在反應容器中添加四正丙氧基鋯與作為穩定劑的乳酸，在氮氣氛下以150°C 溫度回流。向其中添加四叔丁氧基鈦與作為穩定劑的乳酸，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。其次，向其中添加二異丙氧基鉛和1. 5水合乙酸鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為5. Omol %的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例27> 首先，在反應容器中添加四正丁氧基鋯與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以 150°C溫度回流。向其中添加四乙氧基鈦與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。其次，向其中添加二異丙氧基鉛和1. 5水合乙酸鑭和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度， 從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/LaAr/Ti = 110/3/52/48的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠_凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為10. Omol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈比較例4>并未向實施例16的溶膠_凝膠液中添加正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施列16相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。〈實施例28>首先，在反應容器中添加四異丁氧基鈦與作為穩定劑的二乙醇胺，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/Ti = 110/100的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為3. 0mol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例29>首先，在反應容器中添加四異丙氧基鈦與作為穩定劑的乙酰丙酮，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以 150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/Ti = 110/100的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為5. 0mol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸 硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在干燥空氣氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈實施例30>首先，在反應容器中添加四乙氧基鈦與作為穩定劑的乳酸，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。其次，向其中添加三水合乙酸鉛和作為溶劑的丙二醇，在氮氣氛下以150°C的溫度回流。之后在150°C下減壓蒸餾除去副產物，再添加丙二醇調整濃度，從而得到含有以氧化物換算為30質量％濃度的金屬化合物的液體。再添加稀釋醇得到含有以氧化物換算各金屬比為Pb/Ti = 110/100的10質量％濃度的金屬化合物的溶膠-凝膠液。接著，向該溶膠-凝膠液中添加以額外百分比計為10. Omol%的正辛酸鉍，得到薄膜形成用溶液。使用該薄膜形成用溶液，通過下述方法進行基于CSD法的薄膜的形成。S卩，通過旋涂法在500rpm下3秒鐘，之后在3000rpm下15秒鐘的條件下，將上述溶液涂布在用濺射法在表面形成Pt薄膜的6英寸硅基板(Pt/Ti02/Si02/Si (100)基板)上。然后，使用加熱板在350°C下加熱5分鐘進行臨時燒結。重復6次該涂布、臨時燒結工序之后，在100%氧氣氛中以700°C、1分鐘用RTA(快速加熱處理裝置)燒結，形成膜厚為270nm的鐵電薄膜。〈比較例5>并未向實施例28的溶膠_凝膠液中添加正辛酸鉍作為薄膜形成用溶液，除此以外與實施列28相同地進行而在基板上形成鐵電薄膜。〈比較評價〉針對形成有在實施例1 30及比較例1 5中得到的鐵電薄膜的基板，使用金屬掩模以濺射法在表面上制作約為250 μ m □的Pt上部電極，在鐵電薄膜正下方的Pt下部電極之間，以IkHz頻率在-5 5V的范圍內評價C-V特性(靜電容量的電壓依存性)，由靜電容量的最大值計算相對介電常數εΓ。另外，有關C-V特性的測定，使用HP公司制造的 4284Α precision LCRmeter,在 Bias step 0. IV、Frequency 1kHz、Oscillation level 30mV、Delay timeO. 2sec、Temperature 23°C、Hygrometry 50+10%的條件下進行了測定。 其結果示于下列表1 表2中。[表 1]
權利要求
1.一種鐵電薄膜形成用組合物，其用于形成選自PLZT、PZT及PT中的1種鐵電薄膜， 其特征在于，該組合物為用于形成采取混合復合金屬氧化物形態的薄膜的液態組合物，所述混合復合金屬氧化物在通式(PbxLay) arzTi(1_z))03K示的復合金屬氧化物A中，混合含有Bi的復合金屬氧化物B，在所述通式中，0. 9 <x< 1.3,0 ^y <0.1,0^ ζ <0.9,并且由有機金屬化合物溶液構成，所述有機金屬化合物溶液中，用于構成所述復合金屬氧化物A的原料及用于構成所述復合金屬氧化物B的原料以提供上述通式所示的金屬原子比的比例溶解于有機溶劑中，用于構成所述復合金屬氧化物B的原料為正辛酸基通過其氧原子與金屬元素鍵合的化合物。
2.如權利要求1所述的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，用于構成所述復合金屬氧化物A的原料為有機基團通過其氧原子或氮原子與金屬元素鍵合的化合物。
3.如權利要求2所述的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，用于構成所述復合金屬氧化物A的原料為選自金屬醇鹽、金屬二醇絡合物、金屬三元醇絡合物、金屬羧酸鹽、金屬二酮絡合物、金屬二酮酯絡合物、金屬亞氨基酮絡合物及金屬氨基絡合物中的1種或2種以上。
4.如權利要求1至3中任一項所述的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，相對于所述組合物中的金屬總量1摩爾以0. 2 3摩爾的比例進一步含有穩定劑，所述穩定劑選自β _ 二酮、β _酮酸、β -酮酯、含氧酸、二醇、三元醇、高級羧酸、烷醇胺及多元胺中的1種或2種以上。
5.如權利要求1至3中任一項所述的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，所述B與所述A的摩爾比Β/Α為0 < Β/Α < 0. 2。
6.如權利要求5所述的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，所述B與所述A的摩爾比Β/Α為0. 005彡Β/Α彡0. 1。
7.一種鐵電薄膜的形成方法，其特征在于，將權利要求1至6中任一項所述的鐵電薄膜形成用組合物涂布于耐熱基板上，進行一次在空氣中、氧化氣氛中或含水蒸汽氣氛中加熱的工序或者重復進行該工序直至得到所需厚度的膜為止，至少在最終工序中的加熱中或加熱后以結晶化溫度以上的溫度燒結該膜。
8.一種鐵電薄膜，該鐵電薄膜通過權利要求7所述的方法形成。
9.一種具有權利要求8所述的鐵電薄膜的薄膜電容器、電容器、集成無源器件、DRAM存儲器用電容器、層疊電容器、晶體管的柵極絕緣體、非易失性存儲器、熱釋電型紅外線檢測元件、壓電元件、電光元件、執行器、諧振器、超聲波馬達或LC噪聲濾波器元件的復合電子零件。
10.一種權利要求9所述的與IOOMHz以上的頻帶對應的具有鐵電薄膜的薄膜電容器、 電容器、集成無源器件、DRAM存儲器用電容器、層疊電容器、晶體管的柵極絕緣體、非易失性存儲器、熱釋電型紅外線檢測元件、壓電元件、電光元件、執行器、諧振器、超聲波馬達或LC 噪聲濾波器元件的復合電子零件。
全文摘要
本發明提供一種適合用于高容量密度的薄膜電容器的鐵電薄膜形成用組合物、鐵電薄膜的形成方法及通過該方法形成的鐵電薄膜。一種用于形成PLZT等鐵電薄膜的鐵電薄膜形成用組合物，其特征在于，該組合物為用于形成采取混合復合金屬氧化物形態的薄膜的液態組合物，所述混合復合金屬氧化物在通式(PbxLay)(ZrzTi(1-z))O3(式中0.9＜x＜1.3，0≤y＜0.1，0≤z＜0.9)所示的復合金屬氧化物A中，混合含有Bi的復合金屬氧化物B，并且由有機金屬化合物溶液構成，所述有機金屬化合物溶液中，各原料以成為如提供上述通式所示的金屬原子比的比例的方式溶解于有機溶劑中，另外，構成復合金屬氧化物B的原料為正辛酸基通過其氧原子與金屬元素鍵合的化合物。
文檔編號C04B35/622GK102219507SQ20111009355
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月12日 優先權日2010年4月14日
發明者曽山信幸, 桜井英章, 藤井順 申請人:三菱綜合材料株式會社