JP3152135B2 - Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜形成用組成物及びＢａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜の形成方法 - Google Patents
Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜形成用組成物及びＢａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜の形成方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉ
y Ｏ3 薄膜形成用組成物及びＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3
薄膜の形成方法に係り、特に、薄膜コンデンサや半導体
集積回路装置の容量絶縁膜、ＤＲＡＭのキャパシタ材料
などに有効に用いられるＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 誘電
体薄膜形成用組成物及びＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜
の形成方法に関する。
y Ｏ3 薄膜形成用組成物及びＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3
薄膜の形成方法に係り、特に、薄膜コンデンサや半導体
集積回路装置の容量絶縁膜、ＤＲＡＭのキャパシタ材料
などに有効に用いられるＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 誘電
体薄膜形成用組成物及びＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜
の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンデンサ素子の小型化、半導体
集積回路の高集積化に伴い、これらに適用されるキャパ
シタ絶縁膜には誘電率の高い物質が求められている。こ
の高誘電率の物質としては、ペロブスカイト型の結晶構
造を持つＢａＴｉＯ3 ，ＳｒＴｉＯ3 ，（Ｂａ1-x Ｓｒ
x ）ＴｉＯ3 などのチタン酸バリウム系誘電物質が注目
されており、薄膜形成法としては、スパッタリング法、
ゾルゲル法、ＣＶＤ法などがある。具体的には、次のよ
うなものが提案されている。
集積回路の高集積化に伴い、これらに適用されるキャパ
シタ絶縁膜には誘電率の高い物質が求められている。こ
の高誘電率の物質としては、ペロブスカイト型の結晶構
造を持つＢａＴｉＯ3 ，ＳｒＴｉＯ3 ，（Ｂａ1-x Ｓｒ
x ）ＴｉＯ3 などのチタン酸バリウム系誘電物質が注目
されており、薄膜形成法としては、スパッタリング法、
ゾルゲル法、ＣＶＤ法などがある。具体的には、次のよ
うなものが提案されている。
【０００３】(i) 低級カルボン酸バリウム塩（酢酸バ
リウムが好ましい）及びチタンイソプロポキシドをエチ
レングリコールモノメチルエーテルを含む有機溶媒に溶
解し、これに水を接触させてチタン酸バリウム薄膜形成
用組成物としたもの（特開平１−１０００２４号公
報）。
リウムが好ましい）及びチタンイソプロポキシドをエチ
レングリコールモノメチルエーテルを含む有機溶媒に溶
解し、これに水を接触させてチタン酸バリウム薄膜形成
用組成物としたもの（特開平１−１０００２４号公
報）。
【０００４】(ii) ＢａＣＯ3 ，ＳｒＣＯ3 及びＴｉＯ
2 の混合粉末を８００〜１０００℃で仮焼してターゲッ
トとして用い、基板温度４００〜６００℃でスパッタリ
ング法により（Ｂａ1-x Ｓｒx ）ＴｉＯ3 薄膜を成膜す
る方法。
2 の混合粉末を８００〜１０００℃で仮焼してターゲッ
トとして用い、基板温度４００〜６００℃でスパッタリ
ング法により（Ｂａ1-x Ｓｒx ）ＴｉＯ3 薄膜を成膜す
る方法。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のゾルゲル法によ
るチタン酸バリウム系薄膜の形成においては、特開平１
−１０００２４号公報記載の方法のように低級カルボン
酸塩を原料に用いるために、結晶化の際に８００℃以上
もの高温を必要とし、この高温焼成による絶縁性の劣化
が避けられず、リーク電流が大きいために実用化には至
っていない。なお、この絶縁性の劣化は、高温焼成によ
る膜の急激な収縮や下地電極の劣化などにより、薄膜内
に微小なクラックやボイドが発生することによるものと
考えられる。
るチタン酸バリウム系薄膜の形成においては、特開平１
−１０００２４号公報記載の方法のように低級カルボン
酸塩を原料に用いるために、結晶化の際に８００℃以上
もの高温を必要とし、この高温焼成による絶縁性の劣化
が避けられず、リーク電流が大きいために実用化には至
っていない。なお、この絶縁性の劣化は、高温焼成によ
る膜の急激な収縮や下地電極の劣化などにより、薄膜内
に微小なクラックやボイドが発生することによるものと
考えられる。
【０００６】スパッタリング法によるＢＳＴ薄膜の形成
でも、基板温度が６００℃以上になるとリーク特性が悪
化することが特開平３−２５７０２０号公報に示されて
いる。
でも、基板温度が６００℃以上になるとリーク特性が悪
化することが特開平３−２５７０２０号公報に示されて
いる。
【０００７】このように、高誘電率を有するペロブスカ
イト構造の物質においては、特に欠陥によるキャリアが
発生し易く、比誘電率が高いほどリーク電流が大きいと
いう傾向にあり、従来においては、高誘電率と高絶縁性
の両立は難しいとされている。
イト構造の物質においては、特に欠陥によるキャリアが
発生し易く、比誘電率が高いほどリーク電流が大きいと
いう傾向にあり、従来においては、高誘電率と高絶縁性
の両立は難しいとされている。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決し、電子
デバイスにおける様々な用途のキャパシタ材料に有効
な、高誘電率かつ高絶縁性を有する誘電体薄膜を形成す
ることができるＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組
成物及びこのようなＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成
用組成物を用いたＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜の形成
方法を提供することを目的とする。
デバイスにおける様々な用途のキャパシタ材料に有効
な、高誘電率かつ高絶縁性を有する誘電体薄膜を形成す
ることができるＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組
成物及びこのようなＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成
用組成物を用いたＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜の形成
方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１のＢａ1-x Ｓｒ
x Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組成物は、カルボン酸バリウ
ム、カルボン酸ストロンチウム及びチタンアルコキシド
を、モル比でＢａ：Ｓｒ：Ｔｉ＝（１−ｘ）：ｘ：ｙ
（ただし、０≦ｘ≦１．０，０．９≦ｙ≦１．１）とな
るように有機溶剤中に混合すると共に、カルシウム化合
物を溶解させてなるＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成
用組成物であって、該有機溶剤がカルボン酸とエステル
とを含む混合溶剤であり、組成物中のカルボン酸の含有
量がチタンアルコキシドに対して２〜１１倍モルであ
り、かつ、カルシウム化合物の含有量が組成物中のＳｒ
含有量に対してＣａ換算で０．５〜１０モル％であるこ
とを特徴とする。
x Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組成物は、カルボン酸バリウ
ム、カルボン酸ストロンチウム及びチタンアルコキシド
を、モル比でＢａ：Ｓｒ：Ｔｉ＝（１−ｘ）：ｘ：ｙ
（ただし、０≦ｘ≦１．０，０．９≦ｙ≦１．１）とな
るように有機溶剤中に混合すると共に、カルシウム化合
物を溶解させてなるＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成
用組成物であって、該有機溶剤がカルボン酸とエステル
とを含む混合溶剤であり、組成物中のカルボン酸の含有
量がチタンアルコキシドに対して２〜１１倍モルであ
り、かつ、カルシウム化合物の含有量が組成物中のＳｒ
含有量に対してＣａ換算で０．５〜１０モル％であるこ
とを特徴とする。
【００１０】薄膜原料のカルボン酸バリウム、カルボン
酸ストロンチウム及びチタンアルコキシドを溶解する有
機溶剤として、通常のエステルやアルコールと共に、カ
ルボン酸、特に、カルボン酸バリウム及び／又はカルボ
ン酸ストロンチウムを形成するカルボン酸と同一のカル
ボン酸を適量混合使用することにより、薄膜形成用組成
物の安定性を高め、均質な薄膜を形成することが可能と
なる。このため、薄膜の形成に当り、低温焼成が可能と
なり、従って、基板の劣化、誘電率等の電気特性の低下
等の問題を引き起こすことなく、良好なＢａ1-x Ｓｒx
Ｔｉy Ｏ3 薄膜を形成することができる。
酸ストロンチウム及びチタンアルコキシドを溶解する有
機溶剤として、通常のエステルやアルコールと共に、カ
ルボン酸、特に、カルボン酸バリウム及び／又はカルボ
ン酸ストロンチウムを形成するカルボン酸と同一のカル
ボン酸を適量混合使用することにより、薄膜形成用組成
物の安定性を高め、均質な薄膜を形成することが可能と
なる。このため、薄膜の形成に当り、低温焼成が可能と
なり、従って、基板の劣化、誘電率等の電気特性の低下
等の問題を引き起こすことなく、良好なＢａ1-x Ｓｒx
Ｔｉy Ｏ3 薄膜を形成することができる。
【００１１】また、所定量のカルシウム化合物を溶解さ
せることにより、比誘電率が大きく、絶縁性の高い理想
的な誘電体薄膜を形成することが可能となる。
せることにより、比誘電率が大きく、絶縁性の高い理想
的な誘電体薄膜を形成することが可能となる。
【００１２】本発明においては、特に、カルボン酸バリ
ウム及びカルボン酸ストロンチウムを構成するアシルオ
キシ基が一般式Ｃn Ｈ2n+1ＣＯＯＯ- （ただし、ｎは３
〜７の整数）で表され、有機溶剤のカルボン酸は、カル
ボン酸バリウム及び／又はカルボン酸ストロンチウムを
形成するカルボン酸と同一のカルボン酸であることが好
ましい。
ウム及びカルボン酸ストロンチウムを構成するアシルオ
キシ基が一般式Ｃn Ｈ2n+1ＣＯＯＯ- （ただし、ｎは３
〜７の整数）で表され、有機溶剤のカルボン酸は、カル
ボン酸バリウム及び／又はカルボン酸ストロンチウムを
形成するカルボン酸と同一のカルボン酸であることが好
ましい。
【００１３】このようなＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜
形成用組成物であれば、これを基板に塗布、乾燥して、
４５０〜８００℃で焼成することにより、容易に高誘電
率かつ高絶縁性のＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜を形成
することができる。
形成用組成物であれば、これを基板に塗布、乾燥して、
４５０〜８００℃で焼成することにより、容易に高誘電
率かつ高絶縁性のＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜を形成
することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１５】本発明のＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形
成用組成物は、薄膜原料のカルボン酸バリウム、カルボ
ン酸ストロンチウム及びチタンアルコキシドを溶解させ
る有機溶剤として、カルボン酸とエステルとを含む混合
溶剤、例えば、カルボン酸とエステルとの混合溶剤、カ
ルボン酸とエステルとアルコールとの混合溶剤、好まし
くはカルボン酸とエステルとの混合溶剤を用いる。
成用組成物は、薄膜原料のカルボン酸バリウム、カルボ
ン酸ストロンチウム及びチタンアルコキシドを溶解させ
る有機溶剤として、カルボン酸とエステルとを含む混合
溶剤、例えば、カルボン酸とエステルとの混合溶剤、カ
ルボン酸とエステルとアルコールとの混合溶剤、好まし
くはカルボン酸とエステルとの混合溶剤を用いる。
【００１６】本発明に係る混合溶剤において、カルボン
酸としては、薄膜原料となるカルボン酸バリウム及び／
又はカルボン酸ストロンチウムを形成するカルボン酸と
同一のカルボン酸を用いるのが好ましい。従って、この
カルボン酸としては、一般式Ｃn Ｈ2n+1ＣＯＯＨ（ただ
し、ｎは３〜７の整数）で表されるカルボン酸、具体的
には、ｎ−酪酸、α−メチル酪酸、ｉ−吉草酸、２−エ
チル酪酸、２，２−ジメチル酪酸、３，３−ジメチル酪
酸、２，３−ジメチル酪酸、３−メチルペンタン酸、４
−メチルペンタン酸、２−エチルペンタン酸、３−エチ
ルペンタン酸、２，２−ジメチルペンタン酸、３，３−
ジメチルペンタン酸、２，３−ジメチルペンタン酸、２
−エチルヘキサン酸、３−エチルヘキサン酸を用いるの
が好ましい。
酸としては、薄膜原料となるカルボン酸バリウム及び／
又はカルボン酸ストロンチウムを形成するカルボン酸と
同一のカルボン酸を用いるのが好ましい。従って、この
カルボン酸としては、一般式Ｃn Ｈ2n+1ＣＯＯＨ（ただ
し、ｎは３〜７の整数）で表されるカルボン酸、具体的
には、ｎ−酪酸、α−メチル酪酸、ｉ−吉草酸、２−エ
チル酪酸、２，２−ジメチル酪酸、３，３−ジメチル酪
酸、２，３−ジメチル酪酸、３−メチルペンタン酸、４
−メチルペンタン酸、２−エチルペンタン酸、３−エチ
ルペンタン酸、２，２−ジメチルペンタン酸、３，３−
ジメチルペンタン酸、２，３−ジメチルペンタン酸、２
−エチルヘキサン酸、３−エチルヘキサン酸を用いるの
が好ましい。
【００１７】また、エステルとしては、酢酸エチル、酢
酸プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢
酸ｔｅｒｔ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−アミ
ル、酢酸ｓｅｃ−アミル、酢酸ｔｅｒｔ−アミル、酢酸
イソアミルを用いるのが好ましく、アルコールとして
は、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノ
ール、２−ブタノール、イソ−ブチルアルコール、１−
ペンタノール、２−ペンタノール、２−メチル−２−ペ
ンタノール、イソ−アミルアルコールを用いるのが好適
である。
酸プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢
酸ｔｅｒｔ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−アミ
ル、酢酸ｓｅｃ−アミル、酢酸ｔｅｒｔ−アミル、酢酸
イソアミルを用いるのが好ましく、アルコールとして
は、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノ
ール、２−ブタノール、イソ−ブチルアルコール、１−
ペンタノール、２−ペンタノール、２−メチル−２−ペ
ンタノール、イソ−アミルアルコールを用いるのが好適
である。
【００１８】本発明において、溶剤として用いる上記カ
ルボン酸の割合は、薄膜原料のチタンアルコキシドに対
して２〜１１倍モルとする。カルボン酸の割合がチタン
アルコキシドに対して２倍モル未満であるとカルボン酸
を用いたことによる溶解性、安定性、均質薄膜形成性の
改善効果が十分に得られない。カルボン酸の割合がチタ
ンアルコキシドに対して１１倍モルを超えると、溶液の
粘度が高くなりすぎ、均一に塗布することが困難とな
る。
ルボン酸の割合は、薄膜原料のチタンアルコキシドに対
して２〜１１倍モルとする。カルボン酸の割合がチタン
アルコキシドに対して２倍モル未満であるとカルボン酸
を用いたことによる溶解性、安定性、均質薄膜形成性の
改善効果が十分に得られない。カルボン酸の割合がチタ
ンアルコキシドに対して１１倍モルを超えると、溶液の
粘度が高くなりすぎ、均一に塗布することが困難とな
る。
【００１９】混合溶剤の組成は、カルボン酸とエステル
との混合溶剤の場合には、カルボン酸３〜４０重量％に
対してエステル２０〜９０重量％とするのが好ましい。
カルボン酸とエステルとアルコールとの混合溶剤の場合
には、カルボン酸３〜４０重量％に対して、エステル１
４〜６０重量％、アルコール７〜３０重量％とするのが
好ましい。
との混合溶剤の場合には、カルボン酸３〜４０重量％に
対してエステル２０〜９０重量％とするのが好ましい。
カルボン酸とエステルとアルコールとの混合溶剤の場合
には、カルボン酸３〜４０重量％に対して、エステル１
４〜６０重量％、アルコール７〜３０重量％とするのが
好ましい。
【００２０】本発明のＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形
成用組成物は、このような混合溶剤に対して、薄膜原料
のカルボン酸バリウム、カルボン酸ストロンチウム及び
チタンアルコキシドを、酸化物換算の合計濃度が４〜１
０重量％となるように溶解させると共に、カルシウム化
合物をＳｒ含有量に対するＣａ換算の割合が０．５〜１
０モル％となるように溶解させて調製される。
成用組成物は、このような混合溶剤に対して、薄膜原料
のカルボン酸バリウム、カルボン酸ストロンチウム及び
チタンアルコキシドを、酸化物換算の合計濃度が４〜１
０重量％となるように溶解させると共に、カルシウム化
合物をＳｒ含有量に対するＣａ換算の割合が０．５〜１
０モル％となるように溶解させて調製される。
【００２１】ここで、カルシウム化合物としては、上記
混合溶剤に溶解可能なものであれば良く、特に制限はな
いが、通常の場合、２−エチルヘキサン酸カルシウム、
２−エチル酪酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、
酢酸カルシウム等の有機酸のカルシウム塩、アセチルア
セトナトカルシウム、カルシウムアルコキシド等の有機
カルシウム化合物、塩化カルシウム、硝酸カルシウム等
の無機酸のカルシウム塩等を用いることができる。
混合溶剤に溶解可能なものであれば良く、特に制限はな
いが、通常の場合、２−エチルヘキサン酸カルシウム、
２−エチル酪酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、
酢酸カルシウム等の有機酸のカルシウム塩、アセチルア
セトナトカルシウム、カルシウムアルコキシド等の有機
カルシウム化合物、塩化カルシウム、硝酸カルシウム等
の無機酸のカルシウム塩等を用いることができる。
【００２２】本発明において、カルシウム化合物の含有
量が組成物中のＳｒ含有量に対してＣａ換算で０．５モ
ル％未満ではカルシウム化合物を添加したことによる誘
電率や絶縁性の改善効果が十分に得られず、１０モル％
を超えると誘電率が低下する。
量が組成物中のＳｒ含有量に対してＣａ換算で０．５モ
ル％未満ではカルシウム化合物を添加したことによる誘
電率や絶縁性の改善効果が十分に得られず、１０モル％
を超えると誘電率が低下する。
【００２３】なお、本発明において、薄膜原料のうち、
チタンアルコキシドとしては、炭素数２〜５の直鎖状又
は分岐状アルコールのチタンアルコキシド、例えば、チ
タンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンブト
キシド、チタンアミロキシドが挙げられるが、特に、適
当な反応速度であることから、チタンイソプロポキシド
を用いるのが好ましい。
チタンアルコキシドとしては、炭素数２〜５の直鎖状又
は分岐状アルコールのチタンアルコキシド、例えば、チ
タンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンブト
キシド、チタンアミロキシドが挙げられるが、特に、適
当な反応速度であることから、チタンイソプロポキシド
を用いるのが好ましい。
【００２４】また、カルボン酸バリウム及びカルボン酸
ストロンチウムを構成するアシルオキシ基は、一般式Ｃ
n Ｈ2n+1ＣＯＯ- （ただし、ｎは３〜７の整数）である
ことが好ましい。
ストロンチウムを構成するアシルオキシ基は、一般式Ｃ
n Ｈ2n+1ＣＯＯ- （ただし、ｎは３〜７の整数）である
ことが好ましい。
【００２５】上記一般式中、ｎが２以下であると、熱分
解時に炭酸塩を形成し易く、逆にｎが８以上であると、
有機成分の蒸発による重量変化が大きく、クラックのな
い均質な薄膜を形成し得ない。
解時に炭酸塩を形成し易く、逆にｎが８以上であると、
有機成分の蒸発による重量変化が大きく、クラックのな
い均質な薄膜を形成し得ない。
【００２６】カルボン酸バリウム及びカルボン酸ストロ
ンチウムの具体例としては、混合溶剤のカルボン酸の具
体例として前述したカルボン酸のバリウム塩及びストロ
ンチウム塩が挙げられる。
ンチウムの具体例としては、混合溶剤のカルボン酸の具
体例として前述したカルボン酸のバリウム塩及びストロ
ンチウム塩が挙げられる。
【００２７】なお、カルボン酸バリウム及びカルボン酸
ストロンチウムのアシルオキシ基は、同一であっても異
なるものであっても良い。
ストロンチウムのアシルオキシ基は、同一であっても異
なるものであっても良い。
【００２８】これら薄膜原料のカルボン酸バリウム、カ
ルボン酸ストロンチウム及びチタンアルコキシドは、所
望のＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 組成となるように、前述
の混合溶剤中に混合される。
ルボン酸ストロンチウム及びチタンアルコキシドは、所
望のＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 組成となるように、前述
の混合溶剤中に混合される。
【００２９】このような本発明のＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy
Ｏ3 薄膜形成用組成物によりＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3
薄膜を形成するには、スピンコート、ディップコート等
の塗布法により、Ｓｉ，Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，
Ｐｔ／Ｔａ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，Ｐｔ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，
Ｒｕ／ＲｕＯ2 ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，ＲｕＯ2 ／Ｓｉ，Ｒ
ｕＯ2 ／Ｒｕ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，Ｉｒ／ＩｒＯ2 ／Ｓ
ｉ，Ｐｔ／Ｉｒ／ＩｒＯ2 ／Ｓｉ，Ｐｔ／ＩｒＯ2 ／Ｓ
ｉ等の基板上に本発明の組成物を塗布し、乾燥（仮焼
成）及び本焼成を行う。なお、１回の塗布では、所望の
膜厚が得られない場合には、塗布、乾燥の工程を複数回
繰り返し行った後、本焼成を行う。ここで、乾燥（仮焼
成）は、１５０〜４００℃で行われ、本焼成は４５０〜
８００℃で３０分〜２時間程度行われる。
Ｏ3 薄膜形成用組成物によりＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3
薄膜を形成するには、スピンコート、ディップコート等
の塗布法により、Ｓｉ，Ｐｔ／Ｔｉ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，
Ｐｔ／Ｔａ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，Ｐｔ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，
Ｒｕ／ＲｕＯ2 ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，ＲｕＯ2 ／Ｓｉ，Ｒ
ｕＯ2 ／Ｒｕ／ＳｉＯ2 ／Ｓｉ，Ｉｒ／ＩｒＯ2 ／Ｓ
ｉ，Ｐｔ／Ｉｒ／ＩｒＯ2 ／Ｓｉ，Ｐｔ／ＩｒＯ2 ／Ｓ
ｉ等の基板上に本発明の組成物を塗布し、乾燥（仮焼
成）及び本焼成を行う。なお、１回の塗布では、所望の
膜厚が得られない場合には、塗布、乾燥の工程を複数回
繰り返し行った後、本焼成を行う。ここで、乾燥（仮焼
成）は、１５０〜４００℃で行われ、本焼成は４５０〜
８００℃で３０分〜２時間程度行われる。
【００３０】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３１】実施例１〜４，比較例１〜３ 薄膜原料として２−エチルヘキサン酸バリウム、２−エ
チルヘキサン酸ストロンチウム及びチタンイソプロポキ
シドを用い、これらを組成比Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3ＴｉＯ3
となるように、かつ、組成物の酸化物換算の合計濃度が
７重量％濃度となるように、２−エチルヘキサン酸及び
酢酸イソアミルの混合溶剤中に溶解させた。なお、この
混合溶剤の２−エチルヘキサン酸量は、チタンイソプロ
ポキシドに対して２倍モル量とした。
チルヘキサン酸ストロンチウム及びチタンイソプロポキ
シドを用い、これらを組成比Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3ＴｉＯ3
となるように、かつ、組成物の酸化物換算の合計濃度が
７重量％濃度となるように、２−エチルヘキサン酸及び
酢酸イソアミルの混合溶剤中に溶解させた。なお、この
混合溶剤の２−エチルヘキサン酸量は、チタンイソプロ
ポキシドに対して２倍モル量とした。
【００３２】この溶液に更に、２−エチルヘキサン酸カ
ルシウムを表１に示す割合で添加した後（ただし、比較
例１ではカルシウム化合物添加せず）、１時間還流させ
ることによって十分に均一化させて、本発明の薄膜形成
用組成物を調製した。
ルシウムを表１に示す割合で添加した後（ただし、比較
例１ではカルシウム化合物添加せず）、１時間還流させ
ることによって十分に均一化させて、本発明の薄膜形成
用組成物を調製した。
【００３３】この薄膜形成用組成物をスピンコート法に
よりチタン白金基板上に塗布し、３００℃で１０分間乾
燥する塗布、乾燥工程を３回繰り返し、最後に５５０℃
で１時間焼成して、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 薄膜を形
成した。この薄膜に金で上部電極を蒸着し、比誘電率、
リーク電流密度及び誘電損失を測定し、結果を表１に示
した。
よりチタン白金基板上に塗布し、３００℃で１０分間乾
燥する塗布、乾燥工程を３回繰り返し、最後に５５０℃
で１時間焼成して、Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ＴｉＯ3 薄膜を形
成した。この薄膜に金で上部電極を蒸着し、比誘電率、
リーク電流密度及び誘電損失を測定し、結果を表１に示
した。
【００３４】
【表１】
【００３５】実施例５〜８，比較例４〜６ 薄膜原料を組成比Ｂａ0.5 Ｓｒ0.5 ＴｉＯ3 となるよう
に溶解させたこと以外は、それぞれ実施例１〜４及び比
較例１〜３と同様に行って、比誘電率、リーク電流密度
及び誘電損失を測定し、結果を表２に示した。
に溶解させたこと以外は、それぞれ実施例１〜４及び比
較例１〜３と同様に行って、比誘電率、リーク電流密度
及び誘電損失を測定し、結果を表２に示した。
【００３６】
【表２】
【００３７】実施例９〜１２，比較例７〜９ 薄膜原料を組成比Ｂａ0.3 Ｓｒ0.7 ＴｉＯ3 となるよう
に溶解させたこと以外は、それぞれ実施例１〜４及び比
較例１〜３と同様に行って、比誘電率、リーク電流密度
及び誘電損失を測定し、結果を表３に示した。
に溶解させたこと以外は、それぞれ実施例１〜４及び比
較例１〜３と同様に行って、比誘電率、リーク電流密度
及び誘電損失を測定し、結果を表３に示した。
【００３８】
【表３】
【００３９】実施例１３〜１８ カルシウム化合物として、表４に示すものを用いたこと
以外は、実施例２と同様に行って、比誘電率、リーク電
流密度及び誘電損失を測定し、結果を表４に示した。
以外は、実施例２と同様に行って、比誘電率、リーク電
流密度及び誘電損失を測定し、結果を表４に示した。
【００４０】
【表４】
【００４１】実施例１９〜２１，比較例１０〜１２ 混合溶剤のチタンイソプロポキシドに対する２−エチル
ヘキサン酸量を、表５に示す割合としたこと以外は、実
施例２と同様に行って、比誘電率、リーク電流密度及び
誘電損失を測定し、結果を表４に示した。
ヘキサン酸量を、表５に示す割合としたこと以外は、実
施例２と同様に行って、比誘電率、リーク電流密度及び
誘電損失を測定し、結果を表４に示した。
【００４２】
【表５】
【００４３】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のＢａ1-x Ｓ
ｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組成物及びＢａ1-x Ｓｒx Ｔ
ｉy Ｏ3 薄膜の形成方法によれば、安定性、均一性、塗
布性に優れた薄膜形成用組成物により、４５０〜８００
℃といった比較的低温の焼成により、下地基材の劣化等
の問題を引き起こすことなく、均質で誘電率、絶縁性等
の電気特性が著しく良好なＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄
膜を形成することができる。
ｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組成物及びＢａ1-x Ｓｒx Ｔ
ｉy Ｏ3 薄膜の形成方法によれば、安定性、均一性、塗
布性に優れた薄膜形成用組成物により、４５０〜８００
℃といった比較的低温の焼成により、下地基材の劣化等
の問題を引き起こすことなく、均質で誘電率、絶縁性等
の電気特性が著しく良好なＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄
膜を形成することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−39313（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−252664（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01G 23/00 C04B 35/46 H01B 3/12 303 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】 カルボン酸バリウム、カルボン酸ストロ
ンチウム及びチタンアルコキシドを、モル比でＢａ：Ｓ
ｒ：Ｔｉ＝（１−ｘ）：ｘ：ｙ（ただし、０≦ｘ≦１．
０，０．９≦ｙ≦１．１）となるように有機溶剤中に混
合すると共に、カルシウム化合物を溶解させてなるＢａ
1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組成物であって、該有
機溶剤がカルボン酸とエステルとを含む混合溶剤であ
り、組成物中のカルボン酸の含有量がチタンアルコキシ
ドに対して２〜１１倍モルであり、かつ、カルシウム化
合物の含有量が組成物中のＳｒ含有量に対してＣａ換算
で０．５〜１０モル％であることを特徴とするＢａ1-x
Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組成物。 - 【請求項２】 請求項１の組成物において、カルボン酸
バリウム及びカルボン酸ストロンチウムを構成するアシ
ルオキシ基が一般式Ｃn Ｈ2n+1ＣＯＯ- （ただし、ｎは
３〜７の整数）で表され、有機溶剤のカルボン酸は、カ
ルボン酸バリウム及び／又はカルボン酸ストロンチウム
を形成するカルボン酸と同一のカルボン酸であることを
特徴とするＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy Ｏ3 薄膜形成用組成
物。 - 【請求項３】 請求項１又は２のＢａ1-x Ｓｒx Ｔｉy
Ｏ3 薄膜形成用組成物を基板に塗布、乾燥して、４５０
〜８００℃で焼成することを特徴とするＢａ1-x Ｓｒx
Ｔｉy Ｏ3 薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31410195A JP3152135B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜形成用組成物及びＢａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31410195A JP3152135B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜形成用組成物及びＢａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157009A JPH09157009A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3152135B2 true JP3152135B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=18049260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31410195A Expired - Lifetime JP3152135B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Ｂａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜形成用組成物及びＢａ１−ｘＳｒｘＴｉｙＯ３薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152135B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4798870B2 (ja) * | 2001-04-27 | 2011-10-19 | 京セラ株式会社 | 可変容量コンデンサ |
| JP2007314366A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Murata Mfg Co Ltd | 薄膜形成用組成物及び誘電体薄膜 |
| JP4752930B2 (ja) * | 2009-02-18 | 2011-08-17 | 株式会社村田製作所 | 単結晶薄膜の製造方法 |
| JP5560460B2 (ja) * | 2009-12-24 | 2014-07-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 誘電体薄膜の形成方法 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP31410195A patent/JP3152135B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09157009A (ja) | 1997-06-17 |
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