JP2019127424A - 誘電体薄膜形成用液状組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】誘電体薄膜形成用液状組成物を長期間保存しておいてもその品質が変化せず、誘電体薄膜形成用液状組成物の保存安定性を向上する。【解決手段】Ｂａ、Ｓｒ及びＴｉを少なくとも含み、ＢＳＴ誘電体薄膜を形成するための誘電体薄膜形成用液状組成物は、この液状組成物中の水分の含有割合が０．０８質量％〜０．５質量％である。また、上記液組成物は、一般式：Ｂａ1-xＳｒxＴｉyＯ3（０．２＜ｘ＜０．６、０．９＜ｙ＜１．１）で示されることが好ましい。更に、液状組成物の調製直後の粘度を１００％とするとき、液状組成物を調製してから１月経過後の粘度の変化率が−１０％〜＋１０％の範囲内であることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、ＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウム）誘電体薄膜を形成するための液状組成物と、この液状組成物を製造する方法に関するものである。

従来、有機バリウム化合物、有機ストロンチウム化合物及びチタンアルコキシドを、モル比がＢａ：Ｓｒ：Ｔｉ＝１−ｘ：ｘ：ｙとなるように有機溶媒中に溶解してなるＢａ_1-xＳｒ_xＴｉ_yＯ₃薄膜形成用組成物を支持体上に塗布して乾燥し、塗膜を形成した後、この塗膜が形成された支持体を焼成することにより、組成がＢａ_1-xＳｒ_xＴｉ_yＯ₃の誘電体薄膜を形成する誘電体薄膜の形成方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この誘電体薄膜の形成方法では、塗布から焼成までの工程は２〜９回行い、初回の焼成後に形成される薄膜の厚さは２０〜８０ｎｍとし、２回目以降の焼成後に形成される各薄膜の厚さは２０〜２００ｎｍ未満とする。また、初回から２〜９回までのそれぞれの焼成は大気圧雰囲気下、昇温速度１〜５０℃／分で５００〜８００℃の範囲内の所定の温度まで昇温させることにより行い、誘電体薄膜の総厚を１００〜６００ｎｍとし、誘電体薄膜の組成を示すｘ及びｙの値は０．２＜ｘ＜０．６、かつ０．９＜ｙ＜１．１とする。

このように構成された誘電体薄膜の形成方法では、誘電体薄膜の縦断面において柱状晶が膜厚方向を縦にして複数並んだ微細組織を有する誘電体薄膜を形成することができる。この結果、この誘電体薄膜を用いて形成される薄膜キャパシタ等において、非常に高いチューナビリティを発現させることができる。

特開２０１１−７３９６０号公報（請求項１、段落［００１４］、［００３６］）

上記従来の特許文献１の誘電体薄膜形成用組成物は、有機バリウム化合物として２−エチルヘキサン酸Ｂａを用意し、有機ストロンチウム化合物として２−エチルヘキサン酸Ｓｒを用意し、チタンアルコキシドとしてチタンイソプロポキシドを用意して、これらをＢａ、Ｓｒ、Ｔｉのモル比が４５：５５：１００となるように酢酸イソアミルに溶解することにより調製される。

しかし、上記従来の特許文献１には、誘電体薄膜形成用組成物の保存安定性については何も記載されておらず、誘電体薄膜形成用組成物を購入又は製造してから長期間保存しておくと、その品質が変化するおそれがあった。また、購入後又は製造後、品質が長期間にわたって変化しない誘電体薄膜形成用組成物の要望もあった。

本発明の目的は、長期間保存しておいても品質が変化せず、保存安定性を向上できる、誘電体薄膜形成用液状組成物及びその製造方法を提供することにある。

本出願人らが、鋭意研究を重ねた結果、誘電体薄膜形成用液状組成物の保存安定性に水分量が影響していることが分かり、この水分量を減圧蒸留により制御したところ、誘電体薄膜形成用液状組成物の保存安定性が向上し、本発明をなすに至った。

本発明の第１の観点は、Ｂａ、Ｓｒ及びＴｉを少なくとも含み、ＢＳＴ誘電体薄膜を形成するための誘電体薄膜形成用液状組成物において、この液状組成物中の水分の含有割合が０．０８質量％〜０．５質量％であることを特徴とする。

本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に液状組成物が、一般式：Ｂａ_1-xＳｒ_xＴｉ_yＯ₃（０．２＜ｘ＜０．６、０．９＜ｙ＜１．１）で示されることを特徴とする。

本発明の第３の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に液状組成物の調製直後の粘度を１００％とするとき、液状組成物を調製してから１月経過後の粘度の変化率が−１０％〜＋１０％の範囲内であることを特徴とする。

本発明の第４の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に液状組成物を１００質量％とするとき、液状組成物中のアルコールの含有割合が０．０５質量％〜０．１５質量％であることを特徴とする。

本発明の第５の観点は、ＢＳＴ誘電体薄膜を形成するための誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法において、バリウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機バリウム化合物を調製する工程と、ストロンチウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機ストロンチウム化合物を調製する工程と、有機バリウム化合物と有機ストロンチウム化合物とを混合し減圧蒸留して有機バリウムストロンチウム化合物を調製する工程と、有機バリウムストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより誘電体薄膜形成用液状組成物を得る工程とを含む誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法であって、上記減圧蒸留を０．０１５ＭＰａ〜０．０２ＭＰａの絶対圧力で１３０℃〜１７０℃の温度に１時間〜５時間保持して行うことを特徴とする。

本発明の第６の観点は、ＢＳＴ誘電体薄膜を形成するための誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法において、バリウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機バリウム化合物を調製する工程と、有機バリウム化合物を減圧蒸留する工程と、ストロンチウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機ストロンチウム化合物を調製する工程と、有機ストロンチウム化合物を減圧蒸留する工程と、上記減圧蒸留した有機バリウム化合物と上記減圧蒸留した有機ストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより誘電体薄膜形成用液状組成物を得る工程とを含む誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法であって、上記減圧蒸留を０．０１５ＭＰａ〜０．０２ＭＰａの絶対圧力で１３０℃〜１７０℃の温度に１時間〜５時間保持して行うことを特徴とする。

本発明の第１の観点の誘電体薄膜形成用液状組成物では、この液状組成物中の水分の含有割合が０．０８質量％〜０．５質量％であるので、液状組成物中の水分に起因する水酸化物や酸化物の生成が抑制される。この結果、液状組成物を長期間保存しておいても品質が変化せず、保存安定性を向上できる。

本発明の第２の観点の誘電体薄膜形成用液状組成物では、この液状組成物が一般式：Ｂａ_1-xＳｒ_xＴｉ_yＯ₃（０．２＜ｘ＜０．６、０．９＜ｙ＜１．１）で示されるので、この液状組成物を用いて形成された誘電体薄膜の誘電損失を低減でき、チューナビリティの低下を防止できる。

本発明の第５の観点の誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法では、有機バリウム化合物と有機ストロンチウム化合物とを混合し減圧蒸留して有機バリウムストロンチウム化合物を調製し、上記減圧蒸留を０．０１５ＭＰａ〜０．０２ＭＰａの絶対圧力で１３０℃〜１７０℃の温度に１時間〜５時間保持して行ったので、この減圧蒸留された有機バリウムストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより得られた誘電体薄膜形成用液状組成物には、極めて僅かな水分しか含まれない。この結果、液状組成物中の水分に起因する水酸化物や酸化物の生成を抑制できるので、液状組成物を長期間保存しておいても品質が変化せず、保存安定性を向上できる。

本発明の第６の観点の誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法では、有機バリウム化合物と有機ストロンチウム化合物をそれぞれ別個に上記所定の条件で減圧蒸留したので、第４の観点の製造方法より工数が増えるけれども、上記減圧蒸留した有機バリウム化合物と上記減圧蒸留した有機ストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより得られた誘電体薄膜形成用液状組成物には、極めて僅かな水分しか含まれない。この結果、上記と同様に、液状組成物中の水分に起因する水酸化物や酸化物の生成を抑制できるので、液状組成物を長期間保存しておいても品質が変化せず、保存安定性を向上できる。

本発明第１実施形態の誘電体薄膜形成用液状組成物の製造手順を示すフローチャート図である。 本発明第２実施形態の誘電体薄膜形成用液状組成物の製造手順を示すフローチャート図である。

次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１に示すように、ＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウム）誘電体薄膜を形成するための誘電体薄膜形成用液状組成物は、一般式：Ｂａ_1-xＳｒ_xＴｉ_yＯ₃（０．２＜ｘ＜０．６、０．９＜ｙ＜１．１）で示される複合金属酸化物の薄膜を形成するための液状組成物である。この液状組成物中の水分の含有割合は、０．０８質量％〜０．５質量％、好ましくは０．０８質量％〜０．２０質量％である。ここで、液状組成物中の水分の含有割合を０．０８質量％〜０．５質量％の範囲内に限定したのは、アスピレータを高性能化して長時間減圧状態に保持しても水分の含有割合を０．０８質量％未満にすることが難しく、０．５質量％を超えると液状組成物の保存安定性が低下するからである。また、上記一般式中のｘ値が上記一般式を満たすように原料割合を調整する理由は、ｘ値が０．２以下では誘電損失の増加が生じ、一方、０．６以上になるとチューナビリティの低下を生じるからである。更に、上記一般式中のｙ値が上記範囲になるように原料割合を調整する理由は、ｙ値が０．９以下又は１．１以上になるとチューナビリティの低下を生じるからである。なお、「チューナビリティ（tunability）」とは、静電容量の可変性又は変化率をいう。

一方、液状組成物の調製直後の粘度を１００％とするとき、液状組成物を調製してから１月経過後の粘度の変化率は、−１０％〜＋１０％の範囲内であることが好ましく、−３％〜＋３％の範囲内であることが更に好ましい。また、液状組成物を１００質量％とするとき、液状組成物中のアルコールの含有割合は、０．０５質量％〜０．１５質量％であることが好ましく、０．８質量％〜１．２質量％であることが更に好ましい。ここで、液状組成物を調製してから１月経過後の粘度の変化率を−１０％〜＋１０％の範囲内に限定したのは、−１０％未満では成膜時に膜厚の均一性が低下する不具合があり、＋１０％を超えると成膜時に膜厚の均一性が低下する不具合があるからである。また、液状組成物中のアルコールの含有割合を０．０５質量％〜０．１５質量％の範囲内に限定したのは、０．０５質量％未満又は０．１５質量％を超えると液状組成物の保存安定性が低下するからである。

このように構成された誘電体薄膜形成用液状組成物では、液状組成物中の水分の含有割合が、この液状組成物を１００質量％とするときに、０．０８質量％〜０．５質量％であるので、液状組成物中の水分に起因する水酸化物や酸化物の生成が抑制される。この結果、液状組成物を長期間保存しておいても品質が変化せず、保存安定性を向上できる。

このように構成された誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法を説明する。先ず、バリウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機バリウム化合物を調製し、ストロンチウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機ストロンチウム化合物を調製する。バリウム化合物としては、炭酸バリウム、水酸化バリウム等が挙げられ、ストロンチウム化合粒としては、炭酸ストロンチウム、水酸化ストロンチウム等が挙げられ、脂肪酸としては、エイコサン酸、ドコサン酸、２−エチルヘキサン酸、オレイン酸等が挙げられる。また、上記還流は、窒素ガス雰囲気やアルゴンガス雰囲気などの不活性ガス雰囲気中で１３０℃〜１７０℃の温度に１．０時間〜５．０時間保持することにより行うことが好ましい。ここで、還流の温度を１３０℃〜１７０℃の範囲内に限定し、還流の時間を１．０時間〜５．０時間の範囲内に限定したのは、上記範囲外では液の相分離や金属の過重合等の合成不良が生じてしまうからである。更に、上記有機バリウム化合物の水分量は６．０質量％以下であることが好ましく、上記有機ストロンチウム化合物の水分量は６．０質量％以下であることが好ましい。有機バリウム化合物の水分量及び有機ストロンチウム化合物の水分量が６．０質量％を超えると水分が過剰になってしまうからである。有機バリウム化合物及び有機ストロンチウム化合物の水分量は、それぞれ４．０質量％以下であることがより好ましい。

次いで、有機バリウム化合物と有機ストロンチウム化合物とを混合し減圧蒸留して有機バリウムストロンチウム化合物を調製する。上記減圧蒸留は、０．０１５ＭＰａ〜０．０２ＭＰａ、好ましくは０．０１５ＭＰａ〜０．０１８ＭＰａの絶対圧力で、１３０℃〜１７０℃、好ましくは１４０℃〜１６０℃の温度に、１時間〜５時間、好ましくは１．５時間〜３時間保持して行う。ここで、減圧蒸留の絶対圧力を０．０１５ＭＰａ〜０．０２ＭＰａの範囲内に限定したのは、０．０１５ＭＰａ未満では合成不良が生じ、０．０２ＭＰａを超えると水分が過剰になってしまうからである。また、減圧蒸留の温度を１３０℃〜１７０℃の範囲内に限定したのは、１３０℃未満では水分が過剰になり、１７０℃を超えると合成不良が生じてしまうからである。更に、減圧蒸留の時間を１時間〜５時間の範囲内に限定したのは、１時間未満では水分が過剰になり、５時間を超えると合成不良になってしまうからである。

次に、有機バリウムストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより誘電体薄膜形成用液状組成物を得る。上記チタンアルコキシドとしては、チタンイソプロポキシド、チタンブトキシド、チタンエトキシド等が挙げられ、脂肪酸エステルとしては、酢酸イソアミル、酢酸アミル、酢酸エチル等が挙げられる。また、上記チタンアルコキシドの水分量は０．０５質量％以下であることが好ましい。ここで、チタンアルコキシドの水分量が０．０５質量％を超えると水分が過剰になってしまうからである。更に、上記還流は、窒素ガス雰囲気やアルゴンガス雰囲気などの不活性ガス雰囲気中で１３０℃〜１７０℃の温度に１．０時間〜５．０時間保持することにより行うことが好ましい。ここで、還流の温度を１３０℃〜１７０℃の範囲内に限定し、還流の時間を１．０時間〜５．０時間の範囲内に限定したのは、上記範囲外では液の相分離や金属の過重合等の合成不良が生じてしまうからである。

このように構成された誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法では、有機バリウム化合物と有機ストロンチウム化合物とを混合し減圧蒸留して有機バリウムストロンチウム化合物を調製したので、この減圧蒸留された有機バリウムストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより得られた誘電体薄膜形成用液状組成物には、極めて僅かな水分しか含まれない。この結果、液状組成物中の水分に起因する水酸化物や酸化物の生成を抑制できるので、液状組成物を長期間保存しておいても品質が変化せず、保存安定性を向上できる。

＜第２の実施の形態＞
図２は本発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態では、先ず、バリウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機バリウム化合物を調製し、この有機バリウム化合物を減圧蒸留する。また、ストロンチウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機ストロンチウム化合物を調製し、この有機ストロンチウム化合物を減圧蒸留する。上記バリウム化合物、ストロンチウム化合物及び脂肪酸は、第１の実施の形態のものと同一である。また、還流の条件及び減圧蒸留の条件は、第１の実施の形態の条件と同一である。

次に、上記減圧蒸留した有機バリウム化合物と上記減圧蒸留した有機ストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより誘電体薄膜形成用液状組成物を得る。上記チタン酸アルコキシド及び脂肪酸エステルは、第１の実施の形態のものと同一である。また、還流の条件は、第１の実施の形態の条件と同一である。

このように構成された誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法では、有機バリウム化合物と有機ストロンチウム化合物をそれぞれ別個に第１の実施の形態の減圧蒸留の条件と同じ条件で減圧蒸留したので、第１の実施の形態の製造方法より工数が増えるけれども、上記減圧蒸留した有機バリウム化合物と上記減圧蒸留した有機ストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより得られた誘電体薄膜形成用液状組成物には、極めて僅かな水分しか含まれない。この結果、第１の実施の形態の製造方法と同様に、液状組成物中の水分に起因する水酸化物や酸化物の生成を抑制できるので、液状組成物を長期間保存しておいても品質が変化せず、保存安定性を向上できる。

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。

＜実施例１＞
図１に示すように、先ず、１００ｍｌの２−エチルヘキサン酸（純度９９．８％）に、２０ｇの炭酸バリウム（純度９９．９９％）を溶解し、１５０℃で３時間還流して、有機バリウム化合物を作製した。また、１００ｍｌの２−エチルヘキサン酸に、２０ｇの炭酸ストロンチウム（純度９９．９６％）を溶解し、１５０℃で３時間還流して、有機ストロンチウム化合物を作製した。次に、Ｂａ：Ｓｒがモル比で７０：３０となるように、上記有機バリウム化合物と有機ストロンチウム化合物とを混合し、０．０１５ＭＰａの絶対圧力であって、１５０℃の温度に１時間保持する減圧蒸留を行うことにより、水分が大幅に除去された有機バリウムストロンチウム化合物を作製した。更に、Ｂａ：Ｓｒ：Ｔｉがモル比で７０：３０：１００となるように、上記有機バリウムストロンチウム化合物とチタンイソプロポキシド（純度９９．２％）とを混合し、この混合物を３００ｍｌの酢酸イソアミル（純度９９．９％）に溶解した後に、１５０℃で１．５時間還流して、誘電体薄膜形成用液状組成物を得た。この誘電体薄膜形成用液状組成物を実施例１とした。なお、混合前に、有機バリウム化合物、有機ストロンチウム化合物及びチタンイソプロポキシド中の水分量をカールフィッシャー水分量計（HIRANUMA社製、平沼微量水分測定装置：ＡＱ−７）によりそれぞれ測定した。

＜実施例２〜３６及び比較例１〜８＞
実施例２〜３６及び比較例１〜８の誘電体薄膜形成用液状組成物は、表１及び表２に示すような製造条件で製造した。なお、表１及び表２に示した製造条件以外は、実施例１と同様の製造条件で誘電体薄膜形成用液状組成物を作製した。

＜比較試験１及び評価＞
実施例１〜３６及び比較例１〜８の誘電体薄膜形成用液状組成物に含まれる水分の含有割合及びアルコールの含有割合と、その液状組成物の粘度及び保存安定性をそれぞれ測定した。
（１） 液状組成物中の水分の含有割合
液状組成物中の水分の含有割合は、少量の液状組成物を取ってその質量を測り、その少量の液状組成物中の水分量をカールフィッシャー水分量計（HIRANUMA社製、平沼微量水分測定装置：ＡＱ−７）により測定して算出した。カールフィッシャー法による水分測定法（電量滴定法）は、滴定セルにヨウ化物イオン・二酸化硫黄・アルコールを主成分とする電解液（カールフィッシャ試薬）が、メタノールの存在下で水と特異的に反応することを利用して、液状組成物中の水分が定量される。
（２） 作製直後の液状組成物中のアルコールの含有割合
作製直後の液状組成物中のアルコールの含有割合は、ガスクロマトグラフ質量分析計（SHIMADZU社製：GCMS-QP2010 Ultra,GC-2010Plus）により、注入口の温度を１００℃に保持し、カラムオーブン内を１０℃／分の速度で昇温し最高到達温度を３２０℃とした。
（３） 作製直後の液状組成物の粘度
作製直後の液状組成物の粘度は、東機産業社製のＥ型粘度計（RE-80L）を用い、温度２０℃、ロータ回転速度が１００ｒｐｍであるときの粘度を測定した。

（４） 液状組成物の保存安定性
液状組成物の保存安定性は、一定期間経過後の液状組成物の粘度の変化率と、液状組成物中のパーティクル数によりそれぞれ評価した。
一定期間経過後の液状組成物の粘度は、液状組成物を作製してから１ヶ月間室温（２３℃）で密封保存した後の液状組成物の粘度を、上記（３）と同様の方法で測定した。そして、一定期間経過後の液状組成物の粘度が、作製直後の液状組成物の粘度に対して変化した割合（変化率）を算出し、この変化率が−１０％〜＋１０％の範囲内の変化率であったときを「良」とし、−１０％未満又は＋１０％を超える変化率であったときを「不良」とした。
また、液状組成物中のパーティクル数は、液状組成物を作製してから１ヶ月間室温で保存した後に１ｍｌの液状組成物中のパーティクル数をレーザパーティクルカウンタ（RION社製、KS-42B）で測定し、粒径０．５μｍ以上のパーティクル数が５０個以下であったときを「良」とし、５０個を超えたときを「不良」とした。
これらの結果を表１及び表２に示した。なお、表１及び表２において、減圧蒸留の条件の時間の単位『Ｈ』は時間（Hour）を示し、保存安定性の『Ｐ』はパーティクル数を示す。

表１及び表２から明らかなように、液状組成物中の水分量が０．７０質量％と適切な範囲の水分量（０．０８質量％〜０．５質量％）より少ない比較例２及び９や、液状組成物中の水分量が１．０質量％〜３．０質量％と適切な範囲の水分量（０．０８質量％〜０．５質量％）より多い比較例１、３〜８及び１０では、保存安定性の粘度がいずれも『不良』、即ち−１０％未満又は＋１０％を超える変化率であり、保存安定性のパーティクルがいずれも『不良』、即ち粒径０．５μｍ以上のパーティクルが５０個を超えていた。これらに対し、液状組成物中の水分量が０．０８質量％〜０．５質量％と適切な範囲内であった実施例１〜３７では、保存安定性の粘度がいずれも『良』、即ち−１０％〜＋１０％の範囲内の変化率であり、保存安定性のパーティクルがいずれも『良』、即ち粒径０．５μｍ以上のパーティクルが５０個以下であった。

一方、減圧蒸留の絶対圧力が０．０３ＭＰａと高すぎる条件、減圧蒸留の温度が１００℃と低すぎる条件、又は減圧蒸留の時間が０．５時間と短すぎる条件のいずれか１又は２以上の条件を満たす比較例１〜１０では、上記のように、液状組成物中の水分量が０．７０質量％と適切な範囲の水分量（０．０８質量％〜０．５質量％）より少なくなるか（比較例２及び９）、或いは液状組成物中の水分量が１．０質量％〜３．０質量％と適切な範囲の水分量（０．０８質量％〜０．５質量％）より多くなるため（比較例１、３〜８及び１０）、保存安定性の粘度がいずれも『不良』、即ち−１０％未満又は＋１０％を超える変化率であり、保存安定性のパーティクルがいずれも『不良』、即ち粒径０．５μｍ以上のパーティクルが５０個を超えていた。これらに対し、減圧蒸留の絶対圧力が０．０１５ＭＰａ〜０．０２ＭＰａと適切な範囲内の条件、減圧蒸留の温度が１３０℃〜１７０℃と適切な範囲内の条件、及び減圧蒸留の時間が１時間〜５時間と適切な範囲内の条件の全て満たす実施例１〜３６では、上記のように、液状組成物中の水分量が０．０８質量％〜０．５質量％と適切な範囲内であるため、（実施例１〜３６）、保存安定性の粘度がいずれも『良』、即ち−１０％〜＋１０％の範囲内の変化率であり、保存安定性のパーティクルがいずれも『良』、即ち粒径０．５μｍ以上のパーティクルが５０個以下であった。なお、減圧蒸留時の温度が１８０℃と高すぎた比較例１１や、減圧蒸留の時間が１０時間と長すぎた比較例１２は、合成不良になり、ゾルゲル液（液状組成物）を作製できなかった。

本発明の誘電体薄膜形成用液状組成物は、キャパシタや強誘電体メモリ（ＦｅＲＡＭ）、圧電素子等のデバイスの作製に利用することができる。

Claims (6)

1. Ｂａ、Ｓｒ及びＴｉを少なくとも含み、ＢＳＴ誘電体薄膜を形成するための誘電体薄膜形成用液状組成物において、
   前記液状組成物中の水分の含有割合が０．０８質量％〜０．５質量％であることを特徴とする誘電体薄膜形成用液状組成物。
2. 前記液状組成物が、一般式：Ｂａ_1-xＳｒ_xＴｉ_yＯ₃（０．２＜ｘ＜０．６、０．９＜ｙ＜１．１）で示される請求項１記載の誘電体薄膜形成用液状組成物。
3. 前記液状組成物の調製直後の粘度を１００％とするとき、前記液状組成物を調製してから１月経過後の粘度の変化率が−１０％〜＋１０％の範囲内である請求項１記載の誘電体薄膜形成用液状組成物。
4. 前記液状組成物を１００質量％とするとき、前記液状組成物中のアルコールの含有割合が０．０５質量％〜０．１５質量％である請求項１記載の誘電体薄膜形成用液状組成物。
5. ＢＳＴ誘電体薄膜を形成するための誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法において、
   バリウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機バリウム化合物を調製する工程と、
   ストロンチウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機ストロンチウム化合物を調製する工程と、
   前記有機バリウム化合物と前記有機ストロンチウム化合物とを混合し減圧蒸留して有機バリウムストロンチウム化合物を調製する工程と、
   前記有機バリウムストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより誘電体薄膜形成用液状組成物を得る工程と
   を含む誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法であって、
   前記減圧蒸留を０．０１５ＭＰａ〜０．０２ＭＰａの絶対圧力で１３０℃〜１７０℃の温度に１時間〜５時間保持して行うことを特徴とする誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法。
6. ＢＳＴ誘電体薄膜を形成するための誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法において、
   バリウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機バリウム化合物を調製する工程と、
   前記有機バリウム化合物を減圧蒸留する工程と、
   ストロンチウム化合物と脂肪酸とを混合し還流して有機ストロンチウム化合物を調製する工程と、
   前記有機ストロンチウム化合物を減圧蒸留する工程と、
   前記減圧蒸留した有機バリウム化合物と前記減圧蒸留した有機ストロンチウム化合物とチタンアルコキシドとを混合しこの混合物を脂肪酸エステルに溶解して還流することにより誘電体薄膜形成用液状組成物を得る工程と
   を含む誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法であって、
   前記減圧蒸留を０．０１５ＭＰａ〜０．０２ＭＰａの絶対圧力で１３０℃〜１７０℃の温度に１時間〜５時間保持して行うことを特徴とする誘電体薄膜形成用液状組成物の製造方法。

Images