JP3119440B2 - 強誘電体薄膜形成用塗布溶液 - Google Patents
強誘電体薄膜形成用塗布溶液Info
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- JP3119440B2 JP3119440B2 JP08114323A JP11432396A JP3119440B2 JP 3119440 B2 JP3119440 B2 JP 3119440B2 JP 08114323 A JP08114323 A JP 08114323A JP 11432396 A JP11432396 A JP 11432396A JP 3119440 B2 JP3119440 B2 JP 3119440B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に強誘電体薄膜
を形成するための塗布溶液に関する。さらに詳しく言え
ば、本発明は、ガラス、サファイア、チタン、白金等の
基板上に強誘電体薄膜を形成するための安全性の高い強
誘電体薄膜形成用塗布溶液に関する。
を形成するための塗布溶液に関する。さらに詳しく言え
ば、本発明は、ガラス、サファイア、チタン、白金等の
基板上に強誘電体薄膜を形成するための安全性の高い強
誘電体薄膜形成用塗布溶液に関する。
【０００２】
【背景技術】Ｐｂ，Ｚｒ，Ｔｉの複合金属酸化物である
チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、Ｂｉ，Ｔｉの複合金
属酸化物であるチタン酸ビスマス（ＢＩＴ）あるいはＳ
ｒ，Ｂｉ，Ｔａの複合金属酸化物であるＳｒＢｉ2Ｔａ2
Ｏ9（ＳＢＴ）などの複合金属酸化物は、高誘電性、強
誘電性、圧電性、焦電性などの性質を有することから、
その薄膜はＤＲＡＭやＦＲＡＭなどの半導体メモリ、コ
ンデンサー、センサー、アクチュエーターなどに利用さ
れている。
チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、Ｂｉ，Ｔｉの複合金
属酸化物であるチタン酸ビスマス（ＢＩＴ）あるいはＳ
ｒ，Ｂｉ，Ｔａの複合金属酸化物であるＳｒＢｉ2Ｔａ2
Ｏ9（ＳＢＴ）などの複合金属酸化物は、高誘電性、強
誘電性、圧電性、焦電性などの性質を有することから、
その薄膜はＤＲＡＭやＦＲＡＭなどの半導体メモリ、コ
ンデンサー、センサー、アクチュエーターなどに利用さ
れている。
【０００３】強誘電体薄膜の形成には強誘電体の成分と
なる金属アルコキシドなどの有機金属化合物と有機溶剤
とから調製される溶液が用いられている。この溶液の有
機溶剤としては、アルコール類、エチレングリコール誘
導体、キシレン、トルエンなどを使用することができる
が、従来、エチレングリコール誘導体がよいとされ、特
にエチレングリコールモノメチルエーテルが最も広く使
用されてきている（例えば特開平5-319958号公報、特開
平7-90594号公報など参照）。
なる金属アルコキシドなどの有機金属化合物と有機溶剤
とから調製される溶液が用いられている。この溶液の有
機溶剤としては、アルコール類、エチレングリコール誘
導体、キシレン、トルエンなどを使用することができる
が、従来、エチレングリコール誘導体がよいとされ、特
にエチレングリコールモノメチルエーテルが最も広く使
用されてきている（例えば特開平5-319958号公報、特開
平7-90594号公報など参照）。
【０００４】しかしながら、最近、エチレングリコール
モノメチルエーテルなどのエチレングリコール誘導体の
有害性が問題となっている。エチレングリコール誘導体
の生殖機能への影響が発表されて以来、その安全性につ
いての詳細な検討が行われ、各国で法的規制の検討がな
されている。ＳＥＭＩテクノロジーシンポジウム９３講
演予稿集 P.145〜152、 NIKKEI MICRODEVICES 1993年8
月号 P.128〜129およびNIKKEI MATERIALS & TECHNOL
OGY 1993年12月号 P.83〜89などによると1984年に米
国環境保護局（ＥＰＡ）が法的規制の意向を発表し、19
91年には国立職業安全衛生研究所（ＮＩＯＳＨ）が発
育、生殖および血液毒性を考慮した規制値の推奨を行っ
たと報告している。その後、1993年に職業安全保険局
（ＯＳＨＡ）がＮＩＯＳＨの提案を基に非常に厳しい規
制値の提案を発表して公聴会が開かれ、最終規制作成作
業が進められている。この間、スウェーデンでは1992年
1月からエチレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ートの使用が、また、米国カリフォルニア州では1997年
1月からエチレングリコールモノメチルエーテルおよび
ジエチレングリコールジメチルエーテルの使用が禁止さ
れる予定である。このような各国の動向を受けて、日本
国内においても電子工業界を中心にエチレングリコール
誘導体の使用を規制する動きが出てきている。従って、
エチレングリコール誘導体を使用しない強誘電体薄膜形
成用塗布溶液の開発が強く望まれている。
モノメチルエーテルなどのエチレングリコール誘導体の
有害性が問題となっている。エチレングリコール誘導体
の生殖機能への影響が発表されて以来、その安全性につ
いての詳細な検討が行われ、各国で法的規制の検討がな
されている。ＳＥＭＩテクノロジーシンポジウム９３講
演予稿集 P.145〜152、 NIKKEI MICRODEVICES 1993年8
月号 P.128〜129およびNIKKEI MATERIALS & TECHNOL
OGY 1993年12月号 P.83〜89などによると1984年に米
国環境保護局（ＥＰＡ）が法的規制の意向を発表し、19
91年には国立職業安全衛生研究所（ＮＩＯＳＨ）が発
育、生殖および血液毒性を考慮した規制値の推奨を行っ
たと報告している。その後、1993年に職業安全保険局
（ＯＳＨＡ）がＮＩＯＳＨの提案を基に非常に厳しい規
制値の提案を発表して公聴会が開かれ、最終規制作成作
業が進められている。この間、スウェーデンでは1992年
1月からエチレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ートの使用が、また、米国カリフォルニア州では1997年
1月からエチレングリコールモノメチルエーテルおよび
ジエチレングリコールジメチルエーテルの使用が禁止さ
れる予定である。このような各国の動向を受けて、日本
国内においても電子工業界を中心にエチレングリコール
誘導体の使用を規制する動きが出てきている。従って、
エチレングリコール誘導体を使用しない強誘電体薄膜形
成用塗布溶液の開発が強く望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エチレング
リコール誘導体に代わる毒性が低く、かつ生殖機能への
影響が小さい有機溶剤を使用した強誘電体薄膜形成用塗
布溶液を提供することを目的としてなされたものであ
る。
リコール誘導体に代わる毒性が低く、かつ生殖機能への
影響が小さい有機溶剤を使用した強誘電体薄膜形成用塗
布溶液を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【０００６】
【発明の開示】本発明者らは毒性が低く、かつ生殖機能
への影響が小さい有機溶剤を使用した強誘電体薄膜形成
用塗布溶液を開発するために鋭意研究を重ねた結果、有
機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル
および／またはプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテートを用いることにより安全性の高い新規な強
誘電体薄膜形成用塗布溶液を開発することに成功した。
すなわち、本発明は、プロピレングリコールモノメチル
エーテルおよび／またはプロピレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテートと有機金属化合物とを含有し、か
つ酸及びアンモニウムのいずれをも添加することなく得
られることを特徴とする強誘電体薄膜形成用塗布溶液を
提供するものである。
への影響が小さい有機溶剤を使用した強誘電体薄膜形成
用塗布溶液を開発するために鋭意研究を重ねた結果、有
機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル
および／またはプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテートを用いることにより安全性の高い新規な強
誘電体薄膜形成用塗布溶液を開発することに成功した。
すなわち、本発明は、プロピレングリコールモノメチル
エーテルおよび／またはプロピレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテートと有機金属化合物とを含有し、か
つ酸及びアンモニウムのいずれをも添加することなく得
られることを特徴とする強誘電体薄膜形成用塗布溶液を
提供するものである。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
係る塗布溶液に使用されるプロピレングリコールモノメ
チルエーテルおよびプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテートは、エチレングリコール誘導体との毒
性比較試験（曝露、急性毒性、物質代謝）において、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテルおよびプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートは曝露試験
および急性毒性がエチレングリコール誘導体よりも非常
に低く、また、物質代謝試験でも毒性がほとんど無いこ
とが確認されている（（株）クラレパンフレット参
照）。このように本発明に使用されるプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテートは毒性が低く、かつ生殖機能へ
の影響の小さい安全な有機溶剤である。
係る塗布溶液に使用されるプロピレングリコールモノメ
チルエーテルおよびプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテートは、エチレングリコール誘導体との毒
性比較試験（曝露、急性毒性、物質代謝）において、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテルおよびプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテートは曝露試験
および急性毒性がエチレングリコール誘導体よりも非常
に低く、また、物質代謝試験でも毒性がほとんど無いこ
とが確認されている（（株）クラレパンフレット参
照）。このように本発明に使用されるプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテートは毒性が低く、かつ生殖機能へ
の影響の小さい安全な有機溶剤である。
【０００８】次に、本発明に使用される有機金属化合物
をＰＺＴ、ＢＩＴ、ＳＢＴを例にとって示す。鉛化合物
としては、鉛ジメトキシド、鉛ジエトキシド、鉛ジブト
キシドなどの鉛アルコキシドおよび酢酸鉛三水和物、無
水酢酸鉛、２−エチルヘキサン酸鉛、ｎ−オクタン酸
鉛、ナフテン酸鉛などがあげられる。好ましくは、酢酸
鉛三水和物、無水酢酸鉛、２−エチルヘキサン酸鉛であ
る。ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムテトラ
メトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニ
ウムテトラプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシ
ドなどのジルコニウムアルコキシドおよびｎ−オクタン
酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウムなとがあげら
れる。好ましくは、ジルコニウムテトラプロポキシド、
ジルコニウムテトラブトキシドである。チタン化合物と
しては、チタニウムテトラメトキシド、チタニウムテト
ラエトキシド、チタニウムテトラプロポキシド、チタニ
ウムテトラブトキシドなどがあげられる。好ましくは、
チタニウムテトラプロポキシド、チタニウムテトラブト
キシドである。ビスマス化合物としては、ビスマストリ
メトキシド、ビスマストリエトキシド、ビスマストリプ
ロポキシド、ビスマストリブトキシドなどのビスマスア
ルコキシドおよび２−エチルヘキサン酸ビスマス、ｎ−
オクタン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマスなどがあげら
れる。好ましくは、２−エチルヘキサン酸ビスマスであ
る。ストロンチウム化合物としては、ストロンチウムジ
メトキシド、ストロンチウムジエトキシド、ストロンチ
ウムジプロポキシド、ストロンチウムジブトキシドなど
のストロンチウムアルコキシドおよび２−エチルヘキサ
ン酸ストロンチウム、ｎ−オクタン酸ストロンチウム、
ナフテン酸ストロンチウムなどがあげられる。好ましく
は、２−エチルヘキサン酸ストロンチウムである。タン
タル化合物としては、タンタルペンタメトキシド、タン
タルペンタエトキシド、タンタルペンタプロポキシド、
タンタルペンタブトキシドなどのタンタルアルコキシド
および２−エチルヘキサン酸タンタルなどがあげられ
る。好ましくは、タンタルペンタエトキシド、２−エチ
ルヘキサン酸タンタルである。
をＰＺＴ、ＢＩＴ、ＳＢＴを例にとって示す。鉛化合物
としては、鉛ジメトキシド、鉛ジエトキシド、鉛ジブト
キシドなどの鉛アルコキシドおよび酢酸鉛三水和物、無
水酢酸鉛、２−エチルヘキサン酸鉛、ｎ−オクタン酸
鉛、ナフテン酸鉛などがあげられる。好ましくは、酢酸
鉛三水和物、無水酢酸鉛、２−エチルヘキサン酸鉛であ
る。ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムテトラ
メトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニ
ウムテトラプロポキシド、ジルコニウムテトラブトキシ
ドなどのジルコニウムアルコキシドおよびｎ−オクタン
酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウムなとがあげら
れる。好ましくは、ジルコニウムテトラプロポキシド、
ジルコニウムテトラブトキシドである。チタン化合物と
しては、チタニウムテトラメトキシド、チタニウムテト
ラエトキシド、チタニウムテトラプロポキシド、チタニ
ウムテトラブトキシドなどがあげられる。好ましくは、
チタニウムテトラプロポキシド、チタニウムテトラブト
キシドである。ビスマス化合物としては、ビスマストリ
メトキシド、ビスマストリエトキシド、ビスマストリプ
ロポキシド、ビスマストリブトキシドなどのビスマスア
ルコキシドおよび２−エチルヘキサン酸ビスマス、ｎ−
オクタン酸ビスマス、ナフテン酸ビスマスなどがあげら
れる。好ましくは、２−エチルヘキサン酸ビスマスであ
る。ストロンチウム化合物としては、ストロンチウムジ
メトキシド、ストロンチウムジエトキシド、ストロンチ
ウムジプロポキシド、ストロンチウムジブトキシドなど
のストロンチウムアルコキシドおよび２−エチルヘキサ
ン酸ストロンチウム、ｎ−オクタン酸ストロンチウム、
ナフテン酸ストロンチウムなどがあげられる。好ましく
は、２−エチルヘキサン酸ストロンチウムである。タン
タル化合物としては、タンタルペンタメトキシド、タン
タルペンタエトキシド、タンタルペンタプロポキシド、
タンタルペンタブトキシドなどのタンタルアルコキシド
および２−エチルヘキサン酸タンタルなどがあげられ
る。好ましくは、タンタルペンタエトキシド、２−エチ
ルヘキサン酸タンタルである。
【０００９】これらの有機金属化合物をプロピレングリ
コールモノメチルエーテルおよび、またはプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート中で反応させ
て、強誘電体薄膜形成用溶液を調製する。この溶液をそ
のまま使用することもできるが、一般にはモノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、アセチルアセトンなどの安定剤を添加したり、必要
に応じて加水分解して塗布溶液とする。
コールモノメチルエーテルおよび、またはプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート中で反応させ
て、強誘電体薄膜形成用溶液を調製する。この溶液をそ
のまま使用することもできるが、一般にはモノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、アセチルアセトンなどの安定剤を添加したり、必要
に応じて加水分解して塗布溶液とする。
【００１０】本発明の塗布溶液は、ガラス、サファイ
ア、チタン、白金などの基板上に塗布され、乾燥、中間
焼成、本焼成することで均一性に優れた強誘電体薄膜を
形成することができる。この場合の塗布方法としてはス
ピンコート法やディップ法などが使用できる。また、乾
燥、中間焼成、本焼成の加熱方法としてはホットプレー
ト加熱、オーブンや拡散炉による熱風加熱、赤外線加
熱、急速加熱（ＲＴＡ法）などをあげることができる。
乾燥時の加熱温度は１００℃以上、好ましくは１２０℃
以上である。中間焼成、本焼成時の加熱温度は、それぞ
れ３００〜５５０℃、５５０〜９００℃であるが、強誘
電体の種類により最適な加熱温度が異なるので適宜選択
する必要がある。
ア、チタン、白金などの基板上に塗布され、乾燥、中間
焼成、本焼成することで均一性に優れた強誘電体薄膜を
形成することができる。この場合の塗布方法としてはス
ピンコート法やディップ法などが使用できる。また、乾
燥、中間焼成、本焼成の加熱方法としてはホットプレー
ト加熱、オーブンや拡散炉による熱風加熱、赤外線加
熱、急速加熱（ＲＴＡ法）などをあげることができる。
乾燥時の加熱温度は１００℃以上、好ましくは１２０℃
以上である。中間焼成、本焼成時の加熱温度は、それぞ
れ３００〜５５０℃、５５０〜９００℃であるが、強誘
電体の種類により最適な加熱温度が異なるので適宜選択
する必要がある。
【００１１】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。
明する。
【００１２】実施例１ プロピレングリコールモノメチルエーテル１５０ｇ中に
酢酸鉛三水和物０．０５５ｍｏｌを添加して加熱還流溶
解させた後、脱水濃縮し、室温まで冷却して懸濁液
（Ａ）を調製した。一方、ジルコニウムテトラ−ｎ−プ
ロポキシド０．０２６０ｍｏｌをプロピレングリコール
モノメチルエーテル１１５ｇ中に添加して加熱還流溶解
させた後、脱水濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｂ）を
調製した。さらに、チタニウムテトライソプロポキシド
０．０２４ｍｏｌをプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル６０ｇ中に添加して加熱還流溶解させた後、脱水
濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｃ）を調製した。その
後、溶液（Ｂ）と溶液（Ｃ）液を混合して１時間撹拌
後、懸濁液（Ａ）中へ添加して２時間還流反応させた。
反応後、０．６ｍｏｌ／ｌまで濃縮し室温まで冷却し、
ジエタノールアミン０．０５ｍｏｌを添加して、さらに
１時間還流反応させて室温まで冷却した。その後、水
２．５ｇ＋プロピレングリコールモノメチルエーテル
９．０ｇを添加して室温２時間、部分加水分解反応を行
った後、０．４５μｍフィルターで濾過してＰＺＴ薄膜
形成用塗布溶液を調製した。
酢酸鉛三水和物０．０５５ｍｏｌを添加して加熱還流溶
解させた後、脱水濃縮し、室温まで冷却して懸濁液
（Ａ）を調製した。一方、ジルコニウムテトラ−ｎ−プ
ロポキシド０．０２６０ｍｏｌをプロピレングリコール
モノメチルエーテル１１５ｇ中に添加して加熱還流溶解
させた後、脱水濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｂ）を
調製した。さらに、チタニウムテトライソプロポキシド
０．０２４ｍｏｌをプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル６０ｇ中に添加して加熱還流溶解させた後、脱水
濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｃ）を調製した。その
後、溶液（Ｂ）と溶液（Ｃ）液を混合して１時間撹拌
後、懸濁液（Ａ）中へ添加して２時間還流反応させた。
反応後、０．６ｍｏｌ／ｌまで濃縮し室温まで冷却し、
ジエタノールアミン０．０５ｍｏｌを添加して、さらに
１時間還流反応させて室温まで冷却した。その後、水
２．５ｇ＋プロピレングリコールモノメチルエーテル
９．０ｇを添加して室温２時間、部分加水分解反応を行
った後、０．４５μｍフィルターで濾過してＰＺＴ薄膜
形成用塗布溶液を調製した。
【００１３】次いで、塗布溶液をＰｔ／ＳｉＯ2／Ｓｉ
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で３５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、６５０℃，６０分
間本焼成を行って１５２０ÅのＰＺＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図１に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のペロブスカイト構
造の膜であることが確認された。
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で３５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、６５０℃，６０分
間本焼成を行って１５２０ÅのＰＺＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図１に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のペロブスカイト構
造の膜であることが確認された。
【００１４】実施例２ プロピレングリコールモノメチルエーテル１５０ｇ中に
酢酸鉛三水和物０．０５５ｍｏｌを添加して加熱還流溶
解させた後、脱水濃縮し、室温まで冷却して懸濁液
（Ａ）を調製した。一方、ジルコニウムテトラ−ｎ−プ
ロポキシド０．０２６０ｍｏｌをプロピレングリコール
モノメチルエーテル１１５ｇ中に添加して加熱還流溶解
させた後、脱水濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｂ）を
調製した。さらに、チタニウムテトライソプロポキシド
０．０２４ｍｏｌをプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル６０ｇ中に添加して加熱還流溶解させた後、脱水
濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｃ）を調製した。その
後、溶液（Ｂ）と溶液（Ｃ）液を混合して１時間撹拌
後、懸濁液（Ａ）中へ添加して２時間還流反応させた。
反応後、０．６ｍｏｌ／ｌまで濃縮し室温まで冷却し、
アセチルアセトン０．０５ｍｏｌを添加して、さらに１
時間還流反応させて室温まで冷却した。その後、水２．
５ｇ＋プロピレングリコールモノメチルエーテル９．０
ｇを添加して室温２時間、部分加水分解反応を行った
後、０．４５μｍフィルターで濾過してＰＺＴ薄膜形成
用塗布溶液を調製した。
酢酸鉛三水和物０．０５５ｍｏｌを添加して加熱還流溶
解させた後、脱水濃縮し、室温まで冷却して懸濁液
（Ａ）を調製した。一方、ジルコニウムテトラ−ｎ−プ
ロポキシド０．０２６０ｍｏｌをプロピレングリコール
モノメチルエーテル１１５ｇ中に添加して加熱還流溶解
させた後、脱水濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｂ）を
調製した。さらに、チタニウムテトライソプロポキシド
０．０２４ｍｏｌをプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル６０ｇ中に添加して加熱還流溶解させた後、脱水
濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｃ）を調製した。その
後、溶液（Ｂ）と溶液（Ｃ）液を混合して１時間撹拌
後、懸濁液（Ａ）中へ添加して２時間還流反応させた。
反応後、０．６ｍｏｌ／ｌまで濃縮し室温まで冷却し、
アセチルアセトン０．０５ｍｏｌを添加して、さらに１
時間還流反応させて室温まで冷却した。その後、水２．
５ｇ＋プロピレングリコールモノメチルエーテル９．０
ｇを添加して室温２時間、部分加水分解反応を行った
後、０．４５μｍフィルターで濾過してＰＺＴ薄膜形成
用塗布溶液を調製した。
【００１５】次いで、塗布溶液をＰｔ／ＳｉＯ2／Ｓｉ
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で４５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、６５０℃，６０分
間本焼成を行って１５２０ÅのＰＺＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図２に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のペロブスカイト構
造の膜であることが確認された。
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で４５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、６５０℃，６０分
間本焼成を行って１５２０ÅのＰＺＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図２に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のペロブスカイト構
造の膜であることが確認された。
【００１６】実施例３ ２−エチルヘキサン酸鉛０．０５５ｍｏｌをプロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート１５０ｇ中に
添加して加熱還流溶解させた後、濃縮し、室温まで冷却
して溶液（Ａ）を調製した。一方、ジルコニウムテトラ
−ｎ−プロポキシド０．０２６０ｍｏｌをプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート１１５ｇ中に添
加して加熱還流溶解させた後、濃縮し、室温まで冷却し
て溶液（Ｂ）を調製した。さらに、チタニウムテトライ
ソプロポキシド０．０２４ｍｏｌをプロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート６０ｇ中に添加して加
熱還流させた後、濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｃ）
を調製した。その後、溶液（Ｂ）と溶液（Ｃ）を混合し
て１時間撹拌後、懸濁液（Ａ）中へ添加して２時間還流
反応させた。反応後、０．６ｍｏｌ／ｌまで濃縮し室温
まで冷却し、ジエタノールアミン０．０５ｍｏｌを添加
して、さらに１時間還流反応させて室温まで冷却し、
０．４５μｍフィルターで濾過してＰＺＴ薄膜形成用塗
布溶液を調製した。
グリコールモノメチルエーテルアセテート１５０ｇ中に
添加して加熱還流溶解させた後、濃縮し、室温まで冷却
して溶液（Ａ）を調製した。一方、ジルコニウムテトラ
−ｎ−プロポキシド０．０２６０ｍｏｌをプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート１１５ｇ中に添
加して加熱還流溶解させた後、濃縮し、室温まで冷却し
て溶液（Ｂ）を調製した。さらに、チタニウムテトライ
ソプロポキシド０．０２４ｍｏｌをプロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート６０ｇ中に添加して加
熱還流させた後、濃縮し、室温まで冷却して溶液（Ｃ）
を調製した。その後、溶液（Ｂ）と溶液（Ｃ）を混合し
て１時間撹拌後、懸濁液（Ａ）中へ添加して２時間還流
反応させた。反応後、０．６ｍｏｌ／ｌまで濃縮し室温
まで冷却し、ジエタノールアミン０．０５ｍｏｌを添加
して、さらに１時間還流反応させて室温まで冷却し、
０．４５μｍフィルターで濾過してＰＺＴ薄膜形成用塗
布溶液を調製した。
【００１７】次いで、塗布溶液をＰｔ／ＳｉＯ2／Ｓｉ
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で４５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、７５０℃，６０分
間本焼成を行って１３００ÅのＰＺＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図３に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のペロブスカイト構
造の膜であることが確認された。
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で４５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、７５０℃，６０分
間本焼成を行って１３００ÅのＰＺＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図３に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のペロブスカイト構
造の膜であることが確認された。
【００１８】実施例４ ２−エチルヘキサン酸ビスマス０．０３２３ｍｏｌとチ
タニウムテトライソプロポキシド０．０２０２ｍｏｌお
よびジエタノールアミン０．００５２ｍｏｌをプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル１５０ｇ中に添加して
２時間加熱還流溶解させた後、０．１ｍｏｌ／ｌまで濃
縮し、室温まで冷却した。その後、水０．６ｇ＋プロピ
レングリコールモノメチルエーテル５．７ｇの水溶液を
添加して室温２時間部分加水分解を行った後、０．４５
μｍフィルターで濾過してＢＩＴ薄膜形成用塗布溶液を
調製した。
タニウムテトライソプロポキシド０．０２０２ｍｏｌお
よびジエタノールアミン０．００５２ｍｏｌをプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル１５０ｇ中に添加して
２時間加熱還流溶解させた後、０．１ｍｏｌ／ｌまで濃
縮し、室温まで冷却した。その後、水０．６ｇ＋プロピ
レングリコールモノメチルエーテル５．７ｇの水溶液を
添加して室温２時間部分加水分解を行った後、０．４５
μｍフィルターで濾過してＢＩＴ薄膜形成用塗布溶液を
調製した。
【００１９】次いで、塗布溶液をＰｔ／ＳｉＯ2／Ｓｉ
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で４５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、９００℃，６０分
間本焼成を行って１３６０ÅのＢＩＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図４に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロ
ブスカイト構造の膜であることが確認された。
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で４５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、９００℃，６０分
間本焼成を行って１３６０ÅのＢＩＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図４に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロ
ブスカイト構造の膜であることが確認された。
【００２０】実施例５ ２−エチルヘキサン酸ビスマス０．０３２３ｍｏｌとチ
タニウムテトライソプロポキシド０．０２０２ｍｏｌお
よびジエタノールアミン０．００５２ｍｏｌをプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０ｇ中
に添加して４時間加熱還流溶解させた後、０．１ｍｏｌ
／ｌまで濃縮して室温まで冷却し、０．４５μｍフィル
ターで濾過してＢＩＴ薄膜形成用塗布溶液を調製した。
タニウムテトライソプロポキシド０．０２０２ｍｏｌお
よびジエタノールアミン０．００５２ｍｏｌをプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０ｇ中
に添加して４時間加熱還流溶解させた後、０．１ｍｏｌ
／ｌまで濃縮して室温まで冷却し、０．４５μｍフィル
ターで濾過してＢＩＴ薄膜形成用塗布溶液を調製した。
【００２１】次いで、塗布溶液をＰｔ／ＳｉＯ2／Ｓｉ
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で４５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、９００℃，６０分
間本焼成を行って８６０ÅのＢＩＴ薄膜を形成した。こ
の薄膜をＸ線回折分析したところ、図５に示すＸ線回折
パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロブ
スカイト構造の膜であることが確認された。
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で４５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、９００℃，６０分
間本焼成を行って８６０ÅのＢＩＴ薄膜を形成した。こ
の薄膜をＸ線回折分析したところ、図５に示すＸ線回折
パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロブ
スカイト構造の膜であることが確認された。
【００２２】実施例６ ２−エチルヘキサン酸ビスマス０．０２００ｍｏｌと２
−エチルヘキサン酸ストロンチウム０．０１００ｍｏｌ
およびタンタルペンタエトキシド０．０２００ｍｏｌを
プロピレングリコールモノメチルエーテル中に添加して
加熱還流後、０．１ｍｏｌ／ｌまで濃縮し、室温まで冷
却した。その後、ジエタノールアミン０．００５０ｍｏ
ｌを添加して３０分間撹拌加熱還流反応させて室温まで
冷却し、水０．６ｇ＋プロピレングリコールモノメチル
エーテル５．７ｇの水溶液を添加して室温２時間部分加
水分解を行った後、０．４５μｍフィルターで濾過して
ＳＢＴ薄膜形成用塗布溶液を調製した。
−エチルヘキサン酸ストロンチウム０．０１００ｍｏｌ
およびタンタルペンタエトキシド０．０２００ｍｏｌを
プロピレングリコールモノメチルエーテル中に添加して
加熱還流後、０．１ｍｏｌ／ｌまで濃縮し、室温まで冷
却した。その後、ジエタノールアミン０．００５０ｍｏ
ｌを添加して３０分間撹拌加熱還流反応させて室温まで
冷却し、水０．６ｇ＋プロピレングリコールモノメチル
エーテル５．７ｇの水溶液を添加して室温２時間部分加
水分解を行った後、０．４５μｍフィルターで濾過して
ＳＢＴ薄膜形成用塗布溶液を調製した。
【００２３】次いで、塗布溶液をＰｔ／ＳｉＯ2／Ｓｉ
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で３５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、８００℃，６０分
間本焼成を行って１５６０ÅのＳＢＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図６に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロ
ブスカイト構造の膜であることが確認された。
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で３５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、８００℃，６０分
間本焼成を行って１５６０ÅのＳＢＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図６に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロ
ブスカイト構造の膜であることが確認された。
【００２４】実施例７ ２−エチルヘキサン酸ビスマス０．０２００ｍｏｌと２
−エチルヘキサン酸ストロンチウム０．０１００ｍｏｌ
およびタンタルペンタエトキシド０．０２００ｍｏｌを
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中
に添加して加熱還流後、０．１ｍｏｌ／ｌまで濃縮し、
室温まで冷却した。その後、ジエタノールアミン０．０
０５０ｍｏｌを添加して３０分間撹拌加熱還流反応させ
て室温まで冷却した後、０．４５μｍフィルターで濾過
してＳＢＴ薄膜形成用塗布溶液を調製した。
−エチルヘキサン酸ストロンチウム０．０１００ｍｏｌ
およびタンタルペンタエトキシド０．０２００ｍｏｌを
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中
に添加して加熱還流後、０．１ｍｏｌ／ｌまで濃縮し、
室温まで冷却した。その後、ジエタノールアミン０．０
０５０ｍｏｌを添加して３０分間撹拌加熱還流反応させ
て室温まで冷却した後、０．４５μｍフィルターで濾過
してＳＢＴ薄膜形成用塗布溶液を調製した。
【００２５】次いで、塗布溶液をＰｔ／ＳｉＯ2／Ｓｉ
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で３５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、８００℃，６０分
間本焼成を行って１０２０ÅのＳＢＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図７に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロ
ブスカイト構造の膜であることが確認された。
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で３５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、８００℃，６０分
間本焼成を行って１０２０ÅのＳＢＴ薄膜を形成した。
この薄膜をＸ線回折分析したところ、図７に示すＸ線回
折パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロ
ブスカイト構造の膜であることが確認された。
【００２６】実施例８ ２−エチルヘキサン酸ビスマス０．０２００ｍｏｌと２
−エチルヘキサン酸ストロンチウム０．０１００ｍｏｌ
およびタンタルペンタエトキシド０．０２００ｍｏｌを
プロピレングリコールモノメチルエーテル中に添加して
加熱還流後、０．１ｍｏｌ／ｌまで濃縮し、室温まで冷
却した。その後、アセチルアセトン０．００５０ｍｏｌ
を添加して３０分間撹拌加熱還流反応させて室温まで冷
却した後、０．４５μｍフィルターで濾過してＳＢＴ薄
膜形成用塗布溶液を調製した。
−エチルヘキサン酸ストロンチウム０．０１００ｍｏｌ
およびタンタルペンタエトキシド０．０２００ｍｏｌを
プロピレングリコールモノメチルエーテル中に添加して
加熱還流後、０．１ｍｏｌ／ｌまで濃縮し、室温まで冷
却した。その後、アセチルアセトン０．００５０ｍｏｌ
を添加して３０分間撹拌加熱還流反応させて室温まで冷
却した後、０．４５μｍフィルターで濾過してＳＢＴ薄
膜形成用塗布溶液を調製した。
【００２７】次いで、塗布溶液をＰｔ／ＳｉＯ2／Ｓｉ
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で３５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、８００℃，６０分
間本焼成を行って８６０ÅのＳＢＴ薄膜を形成した。こ
の薄膜をＸ線回折分析したところ、図８に示すＸ線回折
パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロブ
スカイト構造の膜であることが確認された。
基板上にスピンコートし、クリーンオーブン中で１５０
℃，３０分間乾燥後、拡散炉中で３５０℃，６０分間中
間焼成した。その後、再びスピンコート、乾燥、中間焼
成した後、拡散炉中で酸素雰囲気下、８００℃，６０分
間本焼成を行って８６０ÅのＳＢＴ薄膜を形成した。こ
の薄膜をＸ線回折分析したところ、図８に示すＸ線回折
パターンが得られ、強誘電体特有のビスマス層状ペロブ
スカイト構造の膜であることが確認された。
【００２８】
【発明の効果】本発明の強誘電体薄膜形成用塗布溶液
は、従来の塗布溶液に比べて極めて毒性が低く、かつ生
殖機能への影響が小さい有機溶剤を使用しているため使
用時の作業環境が改善されるという利点を有し、基板上
に強誘電体薄膜を形成させるための塗布溶液として好適
なものである。
は、従来の塗布溶液に比べて極めて毒性が低く、かつ生
殖機能への影響が小さい有機溶剤を使用しているため使
用時の作業環境が改善されるという利点を有し、基板上
に強誘電体薄膜を形成させるための塗布溶液として好適
なものである。
【図１】本発明の実施例１のＰＺＴ薄膜のＸ線回折パタ
ーンである。
ーンである。
【図２】本発明の実施例２のＰＺＴ薄膜のＸ線回折パタ
ーンである。
ーンである。
【図３】本発明の実施例３のＰＺＴ薄膜のＸ線回折パタ
ーンである。
ーンである。
【図４】本発明の実施例４のＢＩＴ薄膜のＸ線回折パタ
ーンである。
ーンである。
【図５】本発明の実施例５のＢＩＴ薄膜のＸ線回折パタ
ーンである。
ーンである。
【図６】本発明の実施例６のＳＢＴ薄膜のＸ線回折パタ
ーンである。
ーンである。
【図７】本発明の実施例７のＳＢＴ薄膜のＸ線回折パタ
ーンである。
ーンである。
【図８】本発明の実施例８のＳＢＴ薄膜のＸ線回折パタ
ーンである。
ーンである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−315810（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−206442（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01B 13/32 C01G 25/00 C01G 29/00 C01G 35/00 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (5)
- 【請求項１】 プロピレングリコールモノメチルエーテ
ルおよび／またはプロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテートと有機金属化合物とを含有し、かつ酸及
びアンモニアのいずれをも添加することなく得られるこ
とを特徴とする強誘電体薄膜形成用塗布溶液。 - 【請求項２】 ジエタノールアミン又はアセチルアセト
ンを含有する請求項１に記載の強誘電体薄膜形成用塗布
溶液。 - 【請求項３】 上記有機金属化合物がＰｂ、Ｚｒ及びＴ
ｉからなる金属化合物である請求項１又は２に記載の強
誘電体薄膜形成用塗布溶液。 - 【請求項４】 上記有機金属化合物がＢｉ及びＴｉから
なる金属化合物である請求項１又は２に記載の強誘電体
薄膜形成用塗布溶液。 - 【請求項５】 上記有機金属化合物がＳｒ、Ｂｉ及びＴ
ａからなる金属化合物である請求項１又は２に記載の強
誘電体薄膜形成用塗布溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08114323A JP3119440B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 強誘電体薄膜形成用塗布溶液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08114323A JP3119440B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 強誘電体薄膜形成用塗布溶液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09278415A JPH09278415A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3119440B2 true JP3119440B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=14634969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08114323A Expired - Fee Related JP3119440B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 強誘電体薄膜形成用塗布溶液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3119440B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4030243B2 (ja) * | 1999-12-20 | 2008-01-09 | 日本電気株式会社 | 強誘電体薄膜形成用溶液及び強誘電体薄膜形成方法 |
| JP2001233604A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-08-28 | Kansai Research Institute | 酸化物薄膜形成用塗布液およびその製造方法ならびに酸化物薄膜の製造方法 |
| JP2004149391A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Nippon Shokubai Co Ltd | 金属酸化物膜形成用組成物 |
| LU101884B1 (en) * | 2020-06-26 | 2022-01-10 | Luxembourg Inst Science & Tech List | Material deposition method |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP08114323A patent/JP3119440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09278415A (ja) | 1997-10-28 |
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