JP3040004B2 - 鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法 - Google Patents
鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JP3040004B2 JP3040004B2 JP3087893A JP8789391A JP3040004B2 JP 3040004 B2 JP3040004 B2 JP 3040004B2 JP 3087893 A JP3087893 A JP 3087893A JP 8789391 A JP8789391 A JP 8789391A JP 3040004 B2 JP3040004 B2 JP 3040004B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- thin film
- based composite
- oxide thin
- composite perovskite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
ト型酸化物薄膜の製造方法に関するものである。
温で焼成でき、大きな誘電率を有しているためにコンデ
ンサ材料、特に、積層コンデンサ材料として注目されて
いる。最近は、電子機器の小型化、高性能化に伴い、コ
ンデンサに使用されるセラミックスの酸化物薄膜化が進
められている。そして、セラミックスの薄膜化技術とし
ては、物理蒸着法、熱分解による化学蒸着法などがあ
る。
着法では、成膜工程に入る前段階として、各セラミック
成分のあるいは炭酸塩をあらかじめ所定の割合で混合
し、その混合粉末を仮焼して粉末を準備し、これを成形
して焼成し、ターゲットを作製しなければならない。し
たがって、工程が多いため非常に手間が掛かり、また物
理蒸着のための装置が高価であるという問題がある。
にターゲットを作製する準備工程が不要であるが、大部
分の出発原料を気化させる必要があり、しかも、蒸着時
の加熱筒の内壁への付着が多いため、成膜の効率が悪
く、生産性が低いといった問題がある。
り、成膜が容易で、かつ組成の制御が容易な鉛系複合ペ
ロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法を提供することを
目的とする。
として、一般式:A(B’1−xB”x)O3、(但し、
AはPbであり、B’、B”は2価〜6価の金属元素を
表すと共に、B’およびB”をB’+n1−x、B”+
mxと表したとき、n(1−x)+mx=4を満足す
る。)で表される鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜
の製造方法において、酸化マグネシウム単結晶基板、チ
タン酸ストロンチウム単結晶基板又は白金上にチタン酸
ジルコン酸鉛層を形成してなる基板を用意する一方、A
サイトを構成する鉛の有機化合物若しくはその溶液を、
B’、B”を構成する元素の各アルコキシド溶液の混合
液に添加混合してAサイトとBサイトのモル比が1:1
又はAサイト過剰の混合液を調製し、当該混合液を環流
して得られる濃縮液を前記基板の表面に塗布して塗布膜
を形成した後、前記塗布膜に含まれる有機物の加熱分解
処理を行ない、さらに焼成するようにしたものである。
中、AはPbであり、B’、B”は2価〜6価の金属元
素を表すとともに、B’、B”をB’+n 1-x、B”+m xと
表したとき、n(1−x)+mx=4を満足する。)で
表される鉛系複合ペロブスカイト型酸化物としては、た
とえば、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3、Pb(Mg2/3N
b1/3)O3、Pb(Fe2/3W1/3)O3、Pb(Fe1/2
W1/2)O3、Pb(Fe1/2Nb1/2)O3、Pb(Mn
1/3Nb2/3)O3、Pb(Mg1/3W2/3)O3、Pb(M
g1/2W2/3)O3、Pb(Mg1/3Ta2/3)O3、Pb
(Ni1/3Nb2/3)O3、Pb(Ni1/3Ta2/3)O3、
Pb(Mn2/3W1/3)O3、Pb(Mn1/2W1/2)O3、
Pb(Co1/3Nb2/3)O3、Pb(Co1/2W1/2)
O3、Pb(Mn1/3Ta2/3)O3、Pb(Zn1/3Nb
2/3)O3、Pb(Mn1/3Sb2/3)O3、Pb(In1/2
Nb1/2)O3などの他、これらとPbTiO3の複合系
などがある。
(無水塩)、酢酸鉛(四水塩)、四酢酸鉛(無水塩)な
どが代表的なものとして挙げられる。この鉛の有機化合
物はそのままBサイトを構成する元素の各溶液を所定の
割合で配合した混合溶液に添加しても良く、また、Bサ
イトを構成する元素のアルコキシドを溶解するのに使用
する溶媒と同じ溶媒に予め溶解させて溶液とないし、こ
れをBサイトを構成する元素の各溶液と混合するように
しても良い。
は、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、錫(S
n)、マンガン(Mn)、マグネシウム(Mg)、ニオ
ブ(Nb)、鉄(Fe)、タングステン(W)、コバル
ト(Co)などがある。前記Bサイトの構成元素のアル
コキシドとしては、任意のものが使用できるが、アルコ
キシ基の炭素数が15以下、好ましくは、8以下のもの
が望ましい。代表的なものとして、チタンのアルコキシ
ドを例にすると、チタン イソブトキシド(Ti(OC
4H9)4)、チタンイソプロポキシド(Ti(OC
3H7)4)、ジプトキシ−ジトリエタノール−アミネー
トチタン、ジブトキシ−ジ(2−(ヒドロキシエチルア
ミノ)エトキシ)チタン(Ti(C4H9O)2・[N
(C2H4OH)2・(C2H4O)2])などが挙げられる
が、これらに限定されるものではない。
解処理は、その昇温過程から最高温度域の途中まで酸素
・水蒸気混合流中で行なうのが好適である。さらに、焼
成は、室温から急速に昇温して600〜800℃に30
分〜1時間保持し、ついで室温まで急冷することにより
行なうのが好適である。
液を調製し、これらを混合してBサイトを構成する溶液
を作り、これにAサイトを構成する鉛の有機化合物若し
くはその溶液を添加若しくは混合し、これらの溶液を均
一に混合することにより複合アルコキシド溶液が得られ
る。ついで、このようにして得られた複合アルコキシド
溶液を濃縮することにより薄膜形成に適した粘度の溶液
が得られる。この溶液をディッピング法あるいはコーテ
ィング法などの適当な手段により基板に塗布して塗布膜
を形成する。さらに、塗布膜に含まれる有機物の加熱分
解処理を行ない、さらに焼成することにより鉛系複合ペ
ロブスカイト型酸化物薄膜が形成できる。
て、強誘電性セラミックスである(1−x)Pb(Mg
1/3Nb2/3)O3−xPbTiO3の酸化物薄膜を合成
し、基板表面に形成する例について説明する。
ウム、ニオブおよびチタンの各アルコキシドを用いた。
まず、乾燥N2雰囲気中で、Nb(OC2H5)5とTi
(OC2H5)4またはTi(OC3H7)4をエタノールに
溶解し、この溶液にMg(OCH3)2のメタノール溶液
を混合し、80℃で還流し、さらに、これに酢酸鉛、P
b(OCOCH3)2を加えて混合し、再び80℃で還流
した。得られた均一溶液は、前記式においてx=0.1
となるように調整した。
単結晶基板]、SrTiO3[(100)単結晶基板]
を用い、これらの基板を上記のようにして準備した均一
溶液に浸漬し、ディップコーティング法により基板表面
に溶液を付着させた。溶液に含まれている有機物の加熱
分解処理を行なうために、300℃で1時間、酸素・水
蒸気混合流中で処理した。処理温度を300℃としたの
は、上記混合溶液を300℃で1時間保持することによ
り、残余の有機物の除去が完全に完了することが熱分析
の結果から判明したことによる。この加熱分解の工程に
ついて具体的に説明すると、室温から5℃/分の速度で
昇温し、100℃から酸素・水蒸気混合流中で加熱し、
300℃に達したとき、30分間はこのまま保持したの
ち、酸素・水蒸気混合流を停止してから30分間乾燥酸
素気流中に保持し、そののち10℃/分の速度で室温ま
で冷却した。
膜を焼結するために、急加熱・急冷による焼成を行なっ
た。具体的には、室温から急速に600〜800℃に3
0分〜1時間保持し、ついで室温まで急冷した。
分析を行なって生成相の同定を行ない、その結果を図
2、図3に示した。図2は基板としてMgO[(10
0)単結晶基板]を用いた場合、図3は基板としてSr
TiO3[(100)単結晶基板]を用いた場合を示し
たものである。図2、図3から、各基板の表面に結晶面
方位に配向した酸化物薄膜が得られており、容易にペロ
ブスカイト相の生成が行なえることが理解できる。
タしたウエハー上に、上記した工程と同様に処理して酸
化物薄膜を形成したところ、パイロクロア相の生成を抑
制することが困難であった。これはPt上ではペロブス
カイト相として結晶化しにくく、加熱処理中にPbOが
揮発してパイロクロア相が生成し易くなるためと考えら
れる。
であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT=Zr:Ti比が
53:47)の層を形成し、そののち鉛の量を2%過剰
とした条件として、あとは上記した処理と同様にして酸
化物薄膜の形成を行なった。このようにして得られた酸
化物薄膜のX線回折分析を行なったところ、図4のよう
な結果が得られペロブスカイト相の生成が行なえること
が確認できた。なお、いずれの試料もその厚みは約0.
3μmであった。
ペロブスカイト型酸化物薄膜の形成が行なえるので、構
成成分のモル比のズレがなく、しかもパイロクロア相の
生成を容易に抑制でき、小型化、高性能化に適した酸化
物薄膜を得ることができる。
膜の製造工程を示す図である。
カイト型酸化物薄膜のX線回折分析図である。
ロブスカイト型酸化物薄膜のX線回折分析図である。
Pt層上にチタン酸ジルコン酸鉛の層を形成したものを
基板とし、その上に形成した鉛系複合ペロブスカイト型
酸化物薄膜のX線回折分析図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 一般式:A(B’1−xB”x)O3、
(但し、AはPbであり、B’、B”は2価〜6価の金
属元素を表すと共に、B’およびB”をB’+n1−
x、B”+mxと表したとき、n(1−x)+mx=4
を満足する。)で表される鉛系複合ペロブスカイト型酸
化物薄膜の製造方法において、酸化マグネシウム単結晶
基板、チタン酸ストロンチウム単結晶基板又は白金上に
チタン酸ジルコン酸鉛層を形成してなる基板を用意する
一方、Aサイトを構成する鉛の有機化合物若しくはその
溶液を、B’、B”を構成する元素の各アルコキシド溶
液の混合液に添加混合してAサイトとBサイトのモル比
が1:1又はAサイト過剰の混合液を調製し、当該混合
液を環流して得られる濃縮液を前記基板の表面に塗布し
て塗布膜を形成した後、前記塗布膜に含まれる有機物の
加熱分解処理を行ない、さらに焼成することを特徴とす
る鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法。 - 【請求項2】 前記塗布膜に含まれる有機物の加熱分解
処理をその昇温過程から最高温度域の途中まで酸素・水
蒸気混合流中で行なうことを特徴とする請求項1記載の
鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法。 - 【請求項3】 前記焼成を、室温から急速に昇温して6
00〜800℃で30分〜1時間保持し、ついで室温ま
で急冷することにより行う請求項1又は2に記載の鉛系
複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法。 - 【請求項4】 鉛系複合ペロブスカイト型酸化物がPb
(Mg1/3Nb2/3)O3−PbTiO3からなるこ
と特徴とする請求項1〜3のいずれか一に記載の鉛系複
合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3087893A JP3040004B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3087893A JP3040004B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0551755A JPH0551755A (ja) | 1993-03-02 |
JP3040004B2 true JP3040004B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=13927566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3087893A Expired - Lifetime JP3040004B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3040004B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3485417B2 (ja) * | 1995-09-08 | 2004-01-13 | 京セラ株式会社 | 誘電体薄膜の製法 |
ES2418129T5 (es) | 2007-04-27 | 2017-08-30 | Kao Corporation | Preparación para blanqueo o teñido del cabello del tipo de dos componentes |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3087893A patent/JP3040004B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0551755A (ja) | 1993-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100313425B1 (ko) | 층진초격자 재료 제조를 위한 화학 기상 증착 방법 | |
Tuttle et al. | Solution deposition of ferroelectric thin films | |
US5217754A (en) | Organometallic precursors in conjunction with rapid thermal annealing for synthesis of thin film ceramics | |
US7008669B2 (en) | Ceramic and method of manufacturing the same, dielectric capacitor, semiconductor device, and element | |
JPH0621392A (ja) | 半導体デバイスを作成する方法 | |
JP5208758B2 (ja) | レリーフ特性を有する基板の形状に適合する酸化物セラミックに基づく塗膜製造プロセス | |
KR102330630B1 (ko) | Mn 및 Nb 도프의 PZT 계 압전체막 형성용 조성물 | |
KR102334850B1 (ko) | Mn 및 Nb 도프의 PZT 계 압전체막 | |
JP2014189408A (ja) | PNbZT強誘電体薄膜の形成方法 | |
JP2018157182A (ja) | 圧電体膜形成用液組成物の製造方法及びこの液組成物を用いて圧電体膜を形成する方法 | |
JP3040004B2 (ja) | 鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法 | |
US5620739A (en) | Thin film capacitors on gallium arsenide substrate and process for making the same | |
EP0877100B1 (en) | Process for fabricating solid-solution of layered perovskite materials | |
JP3161825B2 (ja) | 鉛系複合ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法 | |
JP4462850B2 (ja) | ペロブスカイト構造を有するSn系酸化物の製造方法 | |
JP3026871B2 (ja) | ニオブ酸タンタル酸カリウム薄膜の製造方法 | |
Yang et al. | Fabrication of perovskite-based Pb (Zn1/3Nb2/3) O3 (PZN) thin films using charged liquid cluster beam | |
JP2955293B2 (ja) | 誘電体薄膜の製造方法 | |
JPH0419911A (ja) | 強誘電体薄膜形成前駆体溶液の製造方法および強誘電体薄膜の製造方法 | |
JPH06206725A (ja) | 鉛系ペロブスカイト型酸化物薄膜の製造方法 | |
JP7155730B2 (ja) | 圧電体膜形成用液組成物及びこの液組成物を用いて圧電体膜を形成する方法 | |
JP3168299B2 (ja) | 誘電体薄膜及びその製造方法 | |
JP7124445B2 (ja) | Bnt-bt系膜及びその形成方法 | |
JPH08330179A (ja) | セラミックコンデンサ | |
JP4649573B2 (ja) | Blt系強誘電体薄膜の作製方法とその為の塗布液の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090303 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090303 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100303 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110303 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110303 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120303 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120303 Year of fee payment: 12 |