JP5475269B2 - Method for forming thin film conductive film - Google Patents
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Description
本発明は薄膜導電膜の形成方法に関し、例えば、強誘電体や太陽電池などの電極、抵抗体として機能する薄膜導電膜の形成方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a thin film conductive film, for example, a method for forming a thin film conductive film functioning as an electrode or a resistor such as a ferroelectric or a solar cell.
従来より電子部品の電極や配線を構成する材料として厚膜導電ペーストが多く用いられており、このような厚膜導電ペーストにはガラス粉末が添加される場合がある。厚膜導電ペーストにガラス粉末を添加することで、
(1) 導電膜の焼成時に軟化流動して導電粉末の焼結を促進させる
(2) 厚膜導電膜の密着強度を向上させる
などの効果が得られる。また、厚膜導電ペースト中に添加されるガラス粉末としては、鉛系ガラスが用いられているが、近年では環境に配慮して鉛レス化が求められるようになっている。
Conventionally, a thick film conductive paste is often used as a material constituting an electrode or wiring of an electronic component, and glass powder may be added to such a thick film conductive paste. By adding glass powder to the thick film conductive paste,
(1) Softening and flowing during firing of the conductive film to promote sintering of the conductive powder (2) Effects such as improving the adhesion strength of the thick film conductive film can be obtained. In addition, lead-based glass is used as the glass powder added to the thick film conductive paste. However, in recent years, lead-free glass has been required in consideration of the environment.
一方、導電性の金属成分として、例えば、特許文献1に記載されているようにルテニウムを用いる例が知られているが、ルテニウムなどの希少金属(レアメタル)は、その価格変動が製品原価に大きく影響する。そのため、導電ペースト中でのルテニウムなどのレアメタルの使用量を極力控えたいとするのが一般的である。その一方で、ルテニウムの使用量を抑えたとしても、導電膜特性の安定は不可欠であり、導電膜形状の安定化を図ることが必要となる。
On the other hand, as an example of a conductive metal component, an example using ruthenium as described in
上述した従来の厚膜導電ペーストは、例えば、特許文献1では酸化ルテニウム化合物とガラス粉とを(70〜90):(5〜30)の重量比で混合してなるため、大量のルテニウムを必要とする。また、ガラス粉末を含有しているため、例えば800℃程度の焼成が必要となり、材料費を含めた製造コストを低減できないという問題がある。さらには、膜形成方法として、例えばスクリーン印刷をしたり、スパッタリングなどのドライプロセスを採用している。そのため、ルテニウムなどのレアメタルの使用量を低減することが困難となる結果、製造コストの上昇を回避できないという問題が生じる。
The conventional thick film conductive paste described above, for example, in
さらに各種電子デバイスの製造にあっては、酸化物材料の結晶化などのために熱処理が行われることがある。その際、電子デバイスに形成された導電膜に通常の金属材料を使用すると、その表面が酸化されてしまい、その特性が著しく変動する。このため、金属材料ではなく酸化物の導電膜が用いられることがあり、安定した酸化物金属による導電膜の形成が切望されている。 Furthermore, in manufacturing various electronic devices, heat treatment may be performed for crystallization of an oxide material. At that time, when a normal metal material is used for the conductive film formed in the electronic device, the surface thereof is oxidized, and the characteristics are remarkably changed. For this reason, an oxide conductive film is sometimes used instead of a metal material, and formation of a conductive film using a stable oxide metal is desired.
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、その表面状態が平滑で均一であり、特性の変動が少ない安定した薄膜導電膜の形成方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for forming a stable thin film conductive film having a smooth and uniform surface state and little fluctuation in characteristics. It is.
上記の目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として以下の構成を備える。すなわち、本発明に係る抵抗体用薄膜導電膜の形成方法は、あらかじめ基体を300℃〜450℃に加熱した後、トリス(アセチルアセトナト)ルテニウムとトルエンを含有する前駆体溶液を前記基体に向けて複数回噴霧することによって前記基体表面に膜厚が20nm以上の酸化ルテニウム導電膜を形成することを特徴とする。
さらに、本発明は、基体表面に薄膜の酸化ルテニウム導電膜を形成する抵抗体用薄膜導電膜の方法であって、トリス(アセチルアセトナト)ルテニウムとトルエンを含有する所定濃度の前駆体溶液を作製する工程と、前記基体を300℃〜450℃に加熱する工程と、前記加熱された基体に向けて前記前駆体溶液を噴霧する工程とを備え、前記酸化ルテニウム導電膜の膜厚が20nm以上となるように前記前駆体溶液の噴霧を複数回行うことを特徴とする。
The following configuration is provided as means for achieving the above object and solving the above-described problems. That is, the method of forming the resistance-body thin conductive film according to the present invention, after heating the
Furthermore, the present invention provides a method of resistance-body thin conductive film forming the ruthenium oxide conductive film of the thin film on the substrate surface, a predetermined concentration containing preparative squirrel (acetylacetonato) ruthenium and toluene precursor solution A step of heating, a step of heating the substrate to 300 ° C. to 450 ° C., and a step of spraying the precursor solution toward the heated substrate, and the film thickness of the ruthenium oxide conductive film is 20 nm or more. The precursor solution is sprayed a plurality of times so that
本発明によれば、平滑で均一、かつ低抵抗値の酸化ルテニウム導電膜を形成でき、その薄膜導電膜の形成に要するルテニウムの使用量を大幅に低減できるとともに、各種デバイスの低背化や鉛レス化も可能になる。 According to the present invention, a smooth, uniform, and low resistance ruthenium oxide conductive film can be formed, and the amount of ruthenium used for forming the thin film conductive film can be greatly reduced. It becomes possible to make it less.
酸化物金属による薄膜導電膜の形成方法を得るため、本願発明者らは、酸化物金属の中でも、とりわけ優れた特性を示す酸化ルテニウムの使用量を極力抑えた薄膜導電膜の効率的な形成方法に想到するに至った。以下、本発明の一実施の形態例について添付図面および表を参照して詳細に説明する。 In order to obtain a method for forming a thin-film conductive film using an oxide metal, the inventors of the present application have developed an efficient method for forming a thin-film conductive film that minimizes the amount of ruthenium oxide that exhibits particularly excellent properties among oxide metals. I came to the idea. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and tables.
図1は、本発明の一実施の形態例に係る金属膜の着膜(成膜)工程を時系列で示したフローチャートである。図1に示す着膜工程において、最初のステップS1では、金属粉末を溶媒で溶解した所定濃度の溶液(後述する工程で噴霧するスプレー前駆体溶液)を作製する。具体的には、金属粉末(有機金属化合物)として、トリス(アセチルアセトナト)ルテニウム(III)を準備した。また、溶媒としては、ルテニウムの溶解性や基板との固着性などを考慮し、好適なものとしてトルエンを用いた。なお、溶媒は、これに限定されないが、好ましくは80℃程度以下の低沸点の溶媒を用いる。 FIG. 1 is a flow chart showing a metal film deposition (deposition) process in time series according to an embodiment of the present invention. In the film forming process shown in FIG. 1, in the first step S1, a solution having a predetermined concentration in which metal powder is dissolved in a solvent (a spray precursor solution sprayed in a process described later) is prepared. Specifically, tris (acetylacetonato) ruthenium (III) was prepared as a metal powder (organometallic compound). As a solvent, toluene was used as a preferable solvent in consideration of solubility of ruthenium and adhesion to a substrate. In addition, although a solvent is not limited to this, Preferably a low boiling point solvent about 80 degrees C or less is used.
本実施の形態例では、金属粉末としてのトリス(アセチルアセトナト)ルテニウム(III)0.4gと、溶媒としてのトルエン10.125gとを5分間、攪拌混合し、前駆体溶液を作製した。なお、さらに均一に混合するために超音波を用いてもよい。また、前駆体溶液の濃度は、上記の例の他にルテニウムの溶解性などを考慮して、好適なものを選択してもよい。 In this embodiment, 0.4 g of tris (acetylacetonato) ruthenium (III) as a metal powder and 10.125 g of toluene as a solvent were stirred and mixed for 5 minutes to prepare a precursor solution. In addition, you may use an ultrasonic wave in order to mix more uniformly. In addition to the above examples, the concentration of the precursor solution may be selected in consideration of the solubility of ruthenium.
ステップS3では、後述する噴霧工程に入る前段階として、成膜対象である基板(基体)をあらかじめ所定の温度になるまで加熱する。そして、ステップS5において、所定の基体温度の基板に向けて、上述した前駆体溶液を噴霧する。図2は、本実施の形態例に係る金属膜の着膜工程で使用する噴霧(スプレー)装置の概略構成を示している。図2において、容器2内には、上述した前駆体溶液が貯留されており、その前駆体溶液が配管3を通じて噴射器1に導入される。
In step S3, as a stage before entering a spraying process to be described later, a substrate (substrate) that is a film formation target is heated in advance to a predetermined temperature. In step S5, the above-described precursor solution is sprayed toward a substrate having a predetermined substrate temperature. FIG. 2 shows a schematic configuration of a spray device used in the metal film deposition process according to the present embodiment. In FIG. 2, the precursor solution described above is stored in the
噴射器1により前駆体溶液が、例えば空気とともに霧化され、ノズル7より基板5に向けて噴霧される。テーブル4は、例えば約500℃程度に加熱可能なヒータ9を内蔵している。なお、ノズル7は、基板5の中心部から垂直方向上部に位置し、ノズル7と基板5との間隔は、成膜条件や成膜環境などに応じて適宜変更できるようになっている。ステップS7は着膜工程であり、上記ステップS5で噴霧された前駆体溶液が基板5の表面に到達し基板上面を覆うことで、基板5上に所定厚の導電膜が形成される。
The precursor solution is atomized together with, for example, air by the
以下、本発明に係る薄膜導電膜の形成方法の実施例として、温度などの種々の成膜条件を変えて基板上に成膜を行った結果、およびその効果などについて詳細に説明する。 Hereinafter, as an example of a method for forming a thin film conductive film according to the present invention, results of forming a film on a substrate while changing various film forming conditions such as temperature, and effects thereof will be described in detail.
<第1の実施例>
本発明の第1の実施例では、図2に示すテーブル4に基板5として石英基板、アルミナセラミック基板などの絶縁性基板を載置した。また、容器2に上述した前駆体溶液を入れる。あらかじめ基板5を所定温度となるように加熱しておき、その基板5に対して前駆体溶液を噴霧する。あらかじめ基板5を加熱しておくことで、噴霧した前駆体溶液に含まれる溶媒が蒸発し、有機金属化合物が熱分解され、基板5に酸化ルテニウムの膜が形成される。この第1の実施例では、所定の時間間隔をおいて噴霧を行う。
<First embodiment>
In the first embodiment of the present invention, an insulating substrate such as a quartz substrate or an alumina ceramic substrate is placed on the table 4 shown in FIG. Further, the precursor solution described above is placed in the
表1は、第1の実施例における膜厚の測定値(スプレー回数に伴う膜厚の変化)を示している。ここでは、前駆体溶液の濃度を0.086mol/Lとし、基板5として石英基板を用い、基板5の加熱温度を450℃、噴霧の間隔を3秒として噴霧(スプレー)の回数を変化させた。
Table 1 shows measured values of film thickness (changes in film thickness with the number of sprays) in the first example. Here, the concentration of the precursor solution was 0.086 mol / L, a quartz substrate was used as the
表1より、前駆体溶液の噴霧(スプレー)回数を増す毎に膜厚が増加していることがわかる。これは、スプレーする毎に層が積重ねられていることを意味している。また、少なくとも溶剤が蒸発する程度に基板5が加熱されていなければ、溶剤の表面張力によって得られる厚み以上に被膜を重ねていくことは困難となる、ということも判明した。
From Table 1, it can be seen that the film thickness increases as the number of sprays of the precursor solution increases. This means that the layers are stacked each time you spray. It has also been found that if the
X線回折装置(XRD)による成膜状態の評価を行ったところ、基板5上に二酸化ルテニウム(RuO2)の膜が形成されていることを確認した。また、得られたRuO2膜の透明度を観察したところ、スプレー回数が8回程度のものまでは略透明であり、その後、膜厚が増える毎に透明度が下がっていることが判明した。さらに、得られたRuO2膜の表面状態を原子間力顕微鏡(AFM)にて画像化したところ、略均一な厚みの膜が形成されていることがわかった。例えば、基板温度を350℃で形成し、膜厚約70nmとした被膜については、平均面粗さが約2nmという結果が得られた。
When the film formation state was evaluated by an X-ray diffractometer (XRD), it was confirmed that a ruthenium dioxide (RuO 2 ) film was formed on the
図3は、表1の各金属膜試料について、膜厚の増加に伴う抵抗値の変化(コンダクタンス)を示している。図3より、基本的に膜厚の増加に伴って抵抗値が低くなっていることがわかる。一方、スプレー回数が2回の試料など、膜厚の薄い被膜においては抵抗値が得られなかった。これは、スプレー回数が少ない場合、安定した膜が得られないためであると想定される。このため、膜厚が20nmよりも薄い場合は、抵抗値が得られないか、あるいは抵抗値のバラツキが大きく、その制御が難しい。したがって、導電膜として良好な電気的性能などを確保するためには、膜厚が20nm以上であり、スプレー回数も、その膜厚が得られる回数とすることが望ましい。 FIG. 3 shows the change in resistance (conductance) with increasing film thickness for each metal film sample in Table 1. FIG. 3 shows that the resistance value basically decreases as the film thickness increases. On the other hand, a resistance value was not obtained in a thin film such as a sample sprayed twice. This is assumed to be because a stable film cannot be obtained when the number of sprays is small. For this reason, when the film thickness is thinner than 20 nm, the resistance value cannot be obtained or the variation in the resistance value is large, and the control is difficult. Therefore, in order to ensure good electrical performance as a conductive film, it is desirable that the film thickness is 20 nm or more, and the number of sprays is also the number of times that film thickness can be obtained.
<第2の実施例>
本発明の第2の実施例では、前駆体溶液のスプレー回数を30回とし、基板5の加熱温度を後述のように変化させた。それ以外は、上述した第1の実施例と同じ条件で成膜した。図4は、第2の実施例において作製した試料について、その特性の変化を確認した結果を示しており、具体的には基板温度変化に伴うRuO2膜の特性などを示している。図4において横軸は基板の加熱温度であり、縦軸には、RuO2膜の特性としてコンダクタンス(図中、■印で表す。)、抵抗率(図中、●印で表す。)、および膜厚(図中、▼印で表す)が示されている。
<Second embodiment>
In the second embodiment of the present invention, the number of sprays of the precursor solution was 30, and the heating temperature of the
図4に示すように、基板5の温度が450℃において最も抵抗値が低くなり、膜厚は最も厚くなった。一方、基板温度200℃において最も抵抗値が高くなり、膜厚は小さいものとなった。基板温度が低い場合は、有機金属化合物が十分に熱分解されず、有機物が残存して抵抗値が高くなったものと想定される。また、膜厚が薄いのは、溶液のロスにより着膜しなかったものと考えられる。
As shown in FIG. 4, when the temperature of the
第2の実施例によれば、図4に示すように基板5の加熱温度を制御することによって、RuO2膜の抵抗値を制御できることが確認できた。なお、基板温度が150℃程度では熱分解が起こらず、600℃以上では、RuO2膜が揮発してしまう。そのため、基板5の加熱温度は、例えば190℃〜500℃とすることが好ましい。また、実際にはRuO2膜形成後に、基板5をリフロー等で加熱することがある。その場合、RuO2膜の特性変化の抑制など、膜の安定化のためには、基板5の加熱温度を例えば300〜450℃程度とすることが、より好ましい。
According to the second example, it was confirmed that the resistance value of the RuO 2 film can be controlled by controlling the heating temperature of the
<第3の実施例>
本発明の第3の実施例では、基板温度を300℃、350℃、400℃に変化させ、それぞれの温度において、前駆体溶液のスプレー回数を10回〜50回に変化させた。そして、膜厚の異なるRuO2膜を形成し、その抵抗値特性を確認した。図5は、第3の実施例において作製した試料について、基板温度を変化させた場合の膜厚増加に伴う抵抗値変化を示している。
<Third embodiment>
In the third embodiment of the present invention, the substrate temperature was changed to 300 ° C., 350 ° C., and 400 ° C., and the number of sprays of the precursor solution was changed from 10 times to 50 times at each temperature. Then, a film thickness different RuO 2 film, it was confirmed that the resistance value characteristics. FIG. 5 shows a change in resistance value with an increase in film thickness when the substrate temperature is changed for the sample manufactured in the third example.
図5より、前駆体溶液のスプレー回数の増加に略比例して、膜厚も厚くなることが確認できる。さらに、基板温度を低くした場合は、基板温度が高い場合に比べて、RuO2膜の抵抗値が高くなることが確認された。その理由としては、基板温度が低いと有機金属化合物の熱分解が促進されないことを挙げることができる。 From FIG. 5, it can be confirmed that the film thickness increases in proportion to the increase in the number of sprays of the precursor solution. Further, it was confirmed that when the substrate temperature was lowered, the resistance value of the RuO 2 film was higher than when the substrate temperature was high. The reason is that the thermal decomposition of the organometallic compound is not promoted when the substrate temperature is low.
<第4の実施例>
本発明の第4の実施例では、石英基板とアルミナ基板について、それぞれの基板温度を300℃と350℃とし、その基板上にRuO2膜を形成した。第4の実施例では、RuO2膜の厚みは、前駆体溶液のスプレー回数を10回〜50回の範囲で変化させることで調整した。
<Fourth embodiment>
In the fourth embodiment of the present invention, the quartz substrate and the alumina substrate were set to 300 ° C. and 350 ° C., respectively, and a RuO 2 film was formed on the substrates. In the fourth example, the thickness of the RuO 2 film was adjusted by changing the number of sprays of the precursor solution in the range of 10 to 50 times.
図6は、第4の実施例において作製した試料について、石英基板とアルミナ基板それぞれの特性を比較して示しており、縦軸がRuO2膜の抵抗値である。この第4の実施例によれば、略同じ膜厚のものにおいて、石英基板に形成されたRuO2膜は、アルミナ基板に形成されたRuO2膜よりも抵抗値が低くなった。これは、石英基板がアルミナ基板よりも平滑な表面を有しているためであり、基板表面の平滑性が高いほうが、抵抗値の低いRuO2膜が形成されることが確認された。 FIG. 6 shows a comparison of the characteristics of the quartz substrate and the alumina substrate for the sample produced in the fourth example, and the vertical axis represents the resistance value of the RuO 2 film. According to the fourth example, the RuO 2 film formed on the quartz substrate had a resistance value lower than that of the RuO 2 film formed on the alumina substrate with substantially the same film thickness. This is because the quartz substrate has a smoother surface than the alumina substrate, and it was confirmed that a RuO 2 film having a lower resistance value is formed when the smoothness of the substrate surface is higher.
<第5の実施例>
本発明の第5の実施例では、前駆体溶液のスプレー回数を30回とし、基板温度を450℃とした。また、基板5として石英基板を用い、前駆体溶液の濃度を変化させて成膜を行った。第5の実施例では、それぞれの濃度の前駆体溶液で形成されたRuO2膜の抵抗値を測定した。図7は、第5の実施例において、前駆体溶液の濃度変化に伴う抵抗値の変化を測定した結果を示している。
<Fifth embodiment>
In the fifth embodiment of the present invention, the precursor solution was sprayed 30 times and the substrate temperature was 450 ° C. Further, a quartz substrate was used as the
図7より、第5の実施例によれば、前駆体溶液の濃度が高いほど、抵抗値の低いRuO2膜が形成されることがわかる。一方、第5の実施例では、濃度の低い溶液、具体的には0.0215mol/L以下の溶液を用いたものについては抵抗値が得られなかった。このような濃度範囲の溶液については、スプレー回数を増やすことで導電膜が得られるものの、安定した導電膜を形成するためには、0.029mol/L以上の濃度とすることが効率的であると考えられる。なお、第5の実施例において、濃度の最大値を0.086mol/Lとした。これよりも濃度が高い場合、ルテニウムが十分に溶解しないなどの問題が生じるからである。 7 that according to the fifth example, the higher the concentration of the precursor solution, the more the RuO 2 film having a lower resistance value is formed. On the other hand, in the fifth example, no resistance value was obtained for a solution having a low concentration, specifically, a solution having a concentration of 0.0215 mol / L or less. For a solution in such a concentration range, a conductive film can be obtained by increasing the number of sprays, but in order to form a stable conductive film, it is efficient to have a concentration of 0.029 mol / L or more. it is conceivable that. In the fifth example, the maximum concentration was 0.086 mol / L. This is because when the concentration is higher than this, there arises a problem that ruthenium is not sufficiently dissolved.
<第6の実施例>
本発明の第6の実施例では、金属材料としてルテニウムのほかにチタン(Ti)を加えた前駆体溶液を作成した。溶媒はトルエンとIPAを用いた。金属モル濃度は0.086mol/Lとした。この前駆体溶液を450℃に加熱された石英基板にスプレーすることによって、RuO2−TiO2からなる酸化金属膜を形成した。スプレー回数は30回とした。
<Sixth embodiment>
In the sixth embodiment of the present invention, a precursor solution was prepared by adding titanium (Ti) in addition to ruthenium as a metal material. As the solvent, toluene and IPA were used. The metal molar concentration was 0.086 mol / L. By spraying this precursor solution onto a quartz substrate heated to 450 ° C., a metal oxide film made of RuO 2 —TiO 2 was formed. The number of sprays was 30.
図8は第6の実施例について、Tiの含有量を変化させたときの抵抗値特性の変化を測定した結果である。図8より、Tiの含有量を増加させれば抵抗値が増大することがわかる。前駆体溶液に、ルテニウムよりも導電率が低いTiを含有させることで、酸化金属膜の抵抗値を上げることができるため、例えば抵抗体としての用途等、高い抵抗値が必要とされる場合に好適である。また、酸化金属皮膜の温度特性を変更させることができる。 FIG. 8 shows the results of measuring the change in resistance characteristic when the Ti content is changed in the sixth example. FIG. 8 shows that the resistance value increases as the Ti content increases. When the precursor solution contains Ti having a conductivity lower than that of ruthenium, the resistance value of the metal oxide film can be increased. For example, when a high resistance value is required, for example, as a resistor. Is preferred. Further, the temperature characteristics of the metal oxide film can be changed.
<第7の実施例>
第7の実施例は、上記第6の実施例において前駆体溶液に含有させたチタンに代えて、シリコン(Si)を含有させた例である。溶媒はトルエンを用いた。金属モル濃度は0.086mol/Lとした。この前駆体溶液を450℃に加熱された石英基板にスプレーすることによって、RuO2−SiO2からなる酸化金属膜を形成した。スプレー回数は10回とした。図9は、第7の実施例においてSiの含有量を変化させたときの抵抗値特性の変化を測定した結果である。図9より、Siの含有量を増加させれば抵抗値が増大することがわかる。前駆体溶液に、ルテニウムよりも導電率が低いSiを含有させることで、酸化金属膜の抵抗値を上げることができるため、例えば抵抗体としての用途等、高い抵抗値が必要とされる場合に好適である。
<Seventh embodiment>
The seventh example is an example in which silicon (Si) is contained instead of titanium contained in the precursor solution in the sixth example. Toluene was used as the solvent. The metal molar concentration was 0.086 mol / L. By spraying this precursor solution onto a quartz substrate heated to 450 ° C., a metal oxide film made of RuO 2 —SiO 2 was formed. The number of sprays was 10 times. FIG. 9 is a result of measuring a change in resistance value characteristics when the Si content is changed in the seventh embodiment. FIG. 9 shows that the resistance increases as the Si content increases. When the precursor solution contains Si having a lower conductivity than ruthenium, the resistance value of the metal oxide film can be increased. For example, when a high resistance value is required, such as a use as a resistor. Is preferred.
なお、上記第6の実施例および第7の実施例では、Ti,Siそれぞれを前駆体溶液に含有させる例を示したが、これに限られず、TiおよびSiを共に前駆体溶液に含有させても良い。 In the sixth and seventh examples, Ti and Si are included in the precursor solution. However, the present invention is not limited to this, and both Ti and Si are included in the precursor solution. Also good.
以上説明したように、本発明の実施の形態例によれば、導電膜に酸化物金属として優れた特性を示す酸化ルテニウムを用いることで、その表面が酸化されず、かつ特性が変動しない安定した導電膜を提供できる。すなわち、ルテニウムを含有する前駆体溶液をスプレー方式によって基板上に噴射することによって薄膜の酸化ルテニウム導電膜を成膜することにより、基板上面に平滑、かつ均一な導電膜の形成が可能となる。その結果、各種デバイスの低背化や、導電膜の形成に要するルテニウムの使用量を大幅に低減することができる。同時に、スパッタリングなどのドライプロセスに比べて、製造コストを下げることができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, by using ruthenium oxide exhibiting excellent characteristics as an oxide metal for the conductive film, the surface is not oxidized and the characteristics are not fluctuated stably. A conductive film can be provided. That is, by forming a thin ruthenium oxide conductive film by spraying a precursor solution containing ruthenium onto the substrate by a spray method, a smooth and uniform conductive film can be formed on the upper surface of the substrate. As a result, it is possible to significantly reduce the amount of ruthenium used for reducing the height of various devices and forming a conductive film. At the same time, manufacturing costs can be reduced compared to dry processes such as sputtering.
また、前駆体溶液として鉛ガラスが不要なものを使用することで、環境に悪影響を及ぼすとともに人体にも有害な鉛を排除することができる。これに伴い、従来のガラスを含有した導電ペーストでは800℃程度の焼成温度が必要であったが、本願発明では、基板を400℃程度の温度で加熱することで成膜できるので、導電膜の製造コストを低く抑えることができる。さらには、透明性を有する薄膜導電膜の形成が可能であり、例えばディスプレイや太陽電池など、透明電極が用いられる様々な用途への利用が可能となる。 Moreover, by using a precursor solution that does not require lead glass, it is possible to eliminate lead that adversely affects the environment and is harmful to the human body. Accordingly, the conventional conductive paste containing glass required a baking temperature of about 800 ° C. However, in the present invention, the substrate can be formed by heating at a temperature of about 400 ° C. Manufacturing costs can be kept low. Furthermore, it is possible to form a transparent thin film conductive film, and it can be used for various applications in which a transparent electrode is used, such as a display or a solar cell.
1 噴射器
2 容器
3 配管
4 テーブル
5 基板
7 ノズル
9 ヒータ
1
Claims (2)
トリス(アセチルアセトナト)ルテニウムとトルエンを含有する所定濃度の前駆体溶液を作製する工程と、
前記基体を300℃〜450℃に加熱する工程と、
前記加熱された基体に向けて前記前駆体溶液を噴霧する工程とを備え、
前記酸化ルテニウム導電膜の膜厚が20nm以上となるように前記前駆体溶液の噴霧を複数回行うことを特徴とする抵抗体用薄膜導電膜の形成方法。 A method of forming a thin film ruthenium oxide conductive film on a surface of a substrate, comprising :
A step of preparing a predetermined concentration of the precursor solution containing preparative squirrel (acetylacetonato) ruthenium and toluene,
Heating the substrate to 300 ° C. to 450 ° C .;
Spraying the precursor solution toward the heated substrate,
A method of forming a thin film conductive film for a resistor, comprising spraying the precursor solution a plurality of times so that the film thickness of the ruthenium oxide conductive film is 20 nm or more.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2008286591A JP5475269B2 (en) | 2008-11-07 | 2008-11-07 | Method for forming thin film conductive film |
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