JPH07130232A - 導電性薄膜の作製方法 - Google Patents
導電性薄膜の作製方法Info
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- JPH07130232A JPH07130232A JP29762293A JP29762293A JPH07130232A JP H07130232 A JPH07130232 A JP H07130232A JP 29762293 A JP29762293 A JP 29762293A JP 29762293 A JP29762293 A JP 29762293A JP H07130232 A JPH07130232 A JP H07130232A
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- conductive thin
- substrate
- heat
- heated
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有機金属化合物を用いて、良質の酸化物薄膜
電極や抵抗体が安価に得られる導電性薄膜の作製方法を
提供する。 【構成】 本発明の作製方法においては、有機金属化合
物前駆体溶液を基板上に塗布して薄膜を形成し、次い
で、熱分解に続いてアニールすることにより、ＡＢＯ3
型の酸化物導電性薄膜を形成する。熱分解工程およびア
ニール工程のいずれかは次の条件下で行われる。すなわ
ち、熱分解工程では、０．１〜５００℃／秒の昇温速度
で基板を加熱して１００〜５００℃の温度範囲で塗布層
を加熱し、またアニール工程では、０．１〜５００℃／
秒の昇温速度で基板を加熱して３００〜１２００℃の温
度範囲で熱分解された塗布層を加熱する。上記前駆体と
しては、金属アルコキシドおよび有機酸金属塩より選ば
れる有機金属化合物の混合物またはそれらの反応生成物
が用いられる。また、導電性薄膜としては、ＢａＰｂＯ
3 が好ましく用いられる。
電極や抵抗体が安価に得られる導電性薄膜の作製方法を
提供する。 【構成】 本発明の作製方法においては、有機金属化合
物前駆体溶液を基板上に塗布して薄膜を形成し、次い
で、熱分解に続いてアニールすることにより、ＡＢＯ3
型の酸化物導電性薄膜を形成する。熱分解工程およびア
ニール工程のいずれかは次の条件下で行われる。すなわ
ち、熱分解工程では、０．１〜５００℃／秒の昇温速度
で基板を加熱して１００〜５００℃の温度範囲で塗布層
を加熱し、またアニール工程では、０．１〜５００℃／
秒の昇温速度で基板を加熱して３００〜１２００℃の温
度範囲で熱分解された塗布層を加熱する。上記前駆体と
しては、金属アルコキシドおよび有機酸金属塩より選ば
れる有機金属化合物の混合物またはそれらの反応生成物
が用いられる。また、導電性薄膜としては、ＢａＰｂＯ
3 が好ましく用いられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性メモリーやキ
ャパシター等の電子素子、更には光変調素子などに用い
る電極または抵抗体に適した導電性薄膜の作製方法に関
する。
ャパシター等の電子素子、更には光変調素子などに用い
る電極または抵抗体に適した導電性薄膜の作製方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種の電子部品に用いられる薄膜
電極および発熱抵抗体は、電子ビーム蒸着法やスパッタ
リング法等の気相法によって形成されてきた。一方、有
機金属法（ＭＯＤ）またはペースト法によって、電極お
よび発熱抵抗体として導電性の主に厚膜が形成されてい
る。しかし、前者は設備コスト、薄膜の組成制御、大面
積化等、後者は膜質および薄膜化等の問題があった。こ
のうち、設備コスト、薄膜の組成制御、大面積化等に優
れた後者のペースト法では、Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｄ−Ａｇ，
Ｐｔ等の貴金属粉末を導電材として、これにバインダ
ー、溶媒、ガラス・フリット等を混合したものを基板に
塗布し、焼き付けることによって、Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｄ−
Ａｇ，Ｐｔ等の貴金属厚膜が作製されている。しかし、
これらの貴金属膜は酸化に強い反面、コストが著しく高
い。このため、特開昭６１−２２５７１１においては、
ＢａＰｂＯ3 等の導電性酸化物をペースト法によって形
成することが述べられているが、薄膜を必要とする電子
素子にはペースト法は不適である。また、強誘電体薄膜
を用いた不揮発性メモリーにおいては、Ｐｔ等の金属電
極を用いるとスイッチングに伴い強誘電体の疲労がみら
れるが、近年、酸化物電極が強誘電体薄膜のスイッチン
グ疲労を抑制することが公知となった。例えばＪ．Ｌｅ
ｅ等，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６３，２７
（１９９３）では、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏx のＰｂ（Ｚｒ
0.52Ｔｉ0.48）Ｏ3 のスイッチング疲労への効果が報告
されている。しかし、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏx は、作製の際
の組成制御等の問題がある。
電極および発熱抵抗体は、電子ビーム蒸着法やスパッタ
リング法等の気相法によって形成されてきた。一方、有
機金属法（ＭＯＤ）またはペースト法によって、電極お
よび発熱抵抗体として導電性の主に厚膜が形成されてい
る。しかし、前者は設備コスト、薄膜の組成制御、大面
積化等、後者は膜質および薄膜化等の問題があった。こ
のうち、設備コスト、薄膜の組成制御、大面積化等に優
れた後者のペースト法では、Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｄ−Ａｇ，
Ｐｔ等の貴金属粉末を導電材として、これにバインダ
ー、溶媒、ガラス・フリット等を混合したものを基板に
塗布し、焼き付けることによって、Ｐｄ，Ａｇ，Ｐｄ−
Ａｇ，Ｐｔ等の貴金属厚膜が作製されている。しかし、
これらの貴金属膜は酸化に強い反面、コストが著しく高
い。このため、特開昭６１−２２５７１１においては、
ＢａＰｂＯ3 等の導電性酸化物をペースト法によって形
成することが述べられているが、薄膜を必要とする電子
素子にはペースト法は不適である。また、強誘電体薄膜
を用いた不揮発性メモリーにおいては、Ｐｔ等の金属電
極を用いるとスイッチングに伴い強誘電体の疲労がみら
れるが、近年、酸化物電極が強誘電体薄膜のスイッチン
グ疲労を抑制することが公知となった。例えばＪ．Ｌｅ
ｅ等，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６３，２７
（１９９３）では、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏx のＰｂ（Ｚｒ
0.52Ｔｉ0.48）Ｏ3 のスイッチング疲労への効果が報告
されている。しかし、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏx は、作製の際
の組成制御等の問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機金属
化合物を用いて良質の導電性薄膜の作製方法を提供する
ことにあり、これにより、酸化物薄膜電極や酸化物薄膜
抵抗体を安価に作製しようとするものである。
点に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機金属
化合物を用いて良質の導電性薄膜の作製方法を提供する
ことにあり、これにより、酸化物薄膜電極や酸化物薄膜
抵抗体を安価に作製しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来から導
電性薄膜について研究を重ねてきたところ、原料として
有機金属化合物を用いることによって、導電性の薄膜を
容易に形成することが可能であり、しかも耐酸化性に優
れた導電性酸化物が短時間に得られるという知見に基づ
いて、本発明を完成するに至ったものである。すなわ
ち、本発明の導電性薄膜の作製方法は、有機金属化合物
前駆体溶液を基板上に塗布して薄膜を形成し、次いで、
０．１〜５００℃／秒の昇温速度で基板を加熱して１０
０〜５００℃の温度範囲で塗布層を熱分解した後、アニ
ールすることにより、ＡＢＯ3 型の酸化物導電性薄膜を
形成することを特徴とする。本発明の導電性薄膜の作製
方法は、また、有機金属化合物前駆体溶液を基板上に塗
布して薄膜を形成し、次いで、熱分解した後、０．１〜
５００℃／秒の昇温速度で基板を加熱して３００〜１２
００℃の温度範囲で熱分解された塗布層をアニールする
ことにより、ＡＢＯ3 型の酸化物導電性薄膜を形成する
ことを特徴とする。
電性薄膜について研究を重ねてきたところ、原料として
有機金属化合物を用いることによって、導電性の薄膜を
容易に形成することが可能であり、しかも耐酸化性に優
れた導電性酸化物が短時間に得られるという知見に基づ
いて、本発明を完成するに至ったものである。すなわ
ち、本発明の導電性薄膜の作製方法は、有機金属化合物
前駆体溶液を基板上に塗布して薄膜を形成し、次いで、
０．１〜５００℃／秒の昇温速度で基板を加熱して１０
０〜５００℃の温度範囲で塗布層を熱分解した後、アニ
ールすることにより、ＡＢＯ3 型の酸化物導電性薄膜を
形成することを特徴とする。本発明の導電性薄膜の作製
方法は、また、有機金属化合物前駆体溶液を基板上に塗
布して薄膜を形成し、次いで、熱分解した後、０．１〜
５００℃／秒の昇温速度で基板を加熱して３００〜１２
００℃の温度範囲で熱分解された塗布層をアニールする
ことにより、ＡＢＯ3 型の酸化物導電性薄膜を形成する
ことを特徴とする。
【０００５】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の導電性薄膜の作製方法おいては、原料として、金
属アルコキシドまたは有機酸金属塩より選ばれる有機金
属化合物が使用される。アルコキシドおよび有機酸塩に
おける金属としては、後述するＡＢＯ3 型複合酸化物に
含まれる金属が用いられる。これらの原料は、アルコー
ル類、ジケトン類、ケト酸類、アルキルエステル類、オ
キシ酸類、オキシケトン類および酢酸等の脂肪酸類など
より選ばれる溶媒と所定の組成で反応させた後、あるい
は溶媒中に溶解した後、基板へ塗布する。溶媒との反応
生成物または有機金属化合物を溶媒中に溶解した溶液
は、ガラス，セラミック等の基板上、またはＭｇＯ，Ｚ
ｎＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｒＴｉＯ3 ，Ｓｉ，ＧａＡｓ等の
単結晶基板上に、スピンコート法、ディッピング法、ス
プレー法、スクリーン印刷法、インクジェット法等より
選ばれる方法により塗布される。また、上記有機金属化
合物は、加水分解後に塗布することも可能である。
発明の導電性薄膜の作製方法おいては、原料として、金
属アルコキシドまたは有機酸金属塩より選ばれる有機金
属化合物が使用される。アルコキシドおよび有機酸塩に
おける金属としては、後述するＡＢＯ3 型複合酸化物に
含まれる金属が用いられる。これらの原料は、アルコー
ル類、ジケトン類、ケト酸類、アルキルエステル類、オ
キシ酸類、オキシケトン類および酢酸等の脂肪酸類など
より選ばれる溶媒と所定の組成で反応させた後、あるい
は溶媒中に溶解した後、基板へ塗布する。溶媒との反応
生成物または有機金属化合物を溶媒中に溶解した溶液
は、ガラス，セラミック等の基板上、またはＭｇＯ，Ｚ
ｎＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｒＴｉＯ3 ，Ｓｉ，ＧａＡｓ等の
単結晶基板上に、スピンコート法、ディッピング法、ス
プレー法、スクリーン印刷法、インクジェット法等より
選ばれる方法により塗布される。また、上記有機金属化
合物は、加水分解後に塗布することも可能である。
【０００６】その後、前処理として酸素を含む雰囲気中
望ましくは酸素気流中で、０．１〜５００℃／秒の昇温
速度、望ましくは短時間に熱処理を行うために１〜５０
０℃／秒の急速昇温により基板を加熱し、１００〜５０
０℃の結晶化の起こらない温度範囲で塗布層を熱分解す
る。塗布と熱分解は一回以上の所定回数繰り返す。そし
て更に、酸素を含む雰囲気中もしくは酸素を含まない雰
囲気中、または酸素を含む雰囲気中に続いて酸素を含ま
ない雰囲気中で、０．１〜５００℃／秒の昇温速度、望
ましくは短時間に熱処理を行うために１〜５００℃／秒
の急速昇温により基板を加熱し、３００〜１２００℃の
温度範囲でアニールすることによって、導電性薄膜を得
ることができる。このアニールによって得られる導電性
薄膜は、結晶化したものが望ましいが、非晶質の状態で
も利用可能である。また、これらの雰囲気としては乾燥
した雰囲気または強制的に加湿した雰囲気であってもよ
い。
望ましくは酸素気流中で、０．１〜５００℃／秒の昇温
速度、望ましくは短時間に熱処理を行うために１〜５０
０℃／秒の急速昇温により基板を加熱し、１００〜５０
０℃の結晶化の起こらない温度範囲で塗布層を熱分解す
る。塗布と熱分解は一回以上の所定回数繰り返す。そし
て更に、酸素を含む雰囲気中もしくは酸素を含まない雰
囲気中、または酸素を含む雰囲気中に続いて酸素を含ま
ない雰囲気中で、０．１〜５００℃／秒の昇温速度、望
ましくは短時間に熱処理を行うために１〜５００℃／秒
の急速昇温により基板を加熱し、３００〜１２００℃の
温度範囲でアニールすることによって、導電性薄膜を得
ることができる。このアニールによって得られる導電性
薄膜は、結晶化したものが望ましいが、非晶質の状態で
も利用可能である。また、これらの雰囲気としては乾燥
した雰囲気または強制的に加湿した雰囲気であってもよ
い。
【０００７】以上の方法によって、基板上にＡＢＯ3 型
の酸化物導電性薄膜が形成される。ＡＢＯ3 型の酸化物
しては、特にＢａＰｂＯ3 または（Ｂａ1-2x/mＣ2x/m）
（Ｐｂ1-4y/nＤ4y/n）Ｏ3 で表される複合酸化物が好ま
しく使用される。ここで、Ｃは周期律表Ｉａ族，IIａ族
およびIII ａ族より選ばれる少なくとも一種の原子を表
し、Ｄは周期律表IIｂ族，IVａ族，IVｂ族，Ｖａ族，Ｖ
ｂ族およびVIII族より選ばれる少なくとも一種の原子を
表す。これらの原子のうち、ＣはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｓ
ｒ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｇｄの少なくとも一つが望まし
く、ＤはＳｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｂｉの少なくとも一つが望まし
い。ｘおよびｙは、０＜ｘ，ｙ≦１であり、ｍはＣの原
子価を意味し、ｎはＤの原子価を意味する。また、本発
明における導電性薄膜の上には、更にＡＢＯ3 型の強誘
電体薄膜を気相成長法またはゾルゲル法等により形成し
て、強誘電体薄膜を作製することができる。
の酸化物導電性薄膜が形成される。ＡＢＯ3 型の酸化物
しては、特にＢａＰｂＯ3 または（Ｂａ1-2x/mＣ2x/m）
（Ｐｂ1-4y/nＤ4y/n）Ｏ3 で表される複合酸化物が好ま
しく使用される。ここで、Ｃは周期律表Ｉａ族，IIａ族
およびIII ａ族より選ばれる少なくとも一種の原子を表
し、Ｄは周期律表IIｂ族，IVａ族，IVｂ族，Ｖａ族，Ｖ
ｂ族およびVIII族より選ばれる少なくとも一種の原子を
表す。これらの原子のうち、ＣはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｓ
ｒ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｇｄの少なくとも一つが望まし
く、ＤはＳｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｂｉの少なくとも一つが望まし
い。ｘおよびｙは、０＜ｘ，ｙ≦１であり、ｍはＣの原
子価を意味し、ｎはＤの原子価を意味する。また、本発
明における導電性薄膜の上には、更にＡＢＯ3 型の強誘
電体薄膜を気相成長法またはゾルゲル法等により形成し
て、強誘電体薄膜を作製することができる。
【０００８】
【実施例】以下に、実施例によって本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 実施例１ 等モル量のＢａ（ＯＣ3 Ｈ7 ）2 およびＰｂ（ＯＣ3 Ｈ
7 ）2 をモレキュラー・シーブで脱水した２−メトキシ
エタノールに溶解し、０．６Ｍ溶液を得た。この溶液を
攪拌しつつ２時間蒸留し、更に２２時間還流してダブル
・アルコキシドＢａＰｂ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＣＨ3 ）4 を得
た。このアルコール置換反応は 1ＨＮＭＲスペクトルに
よって確認した。このＢａＰｂＯ3 前駆構造を有するア
ルコキシドの形成は、Ｂａ／Ｐｂ＝１／１組成の制御と
分子レベルの均一性のために重要である。その後、得ら
れた前駆体溶液を０．２μｍのフィルターに通して、石
英ガラス基板へ２０００ｒｐｍでスピンコーティングを
行った。以上の操作はすべて窒素雰囲気中で行った。ス
ピンコーティングの前に、石英ガラス基板は溶剤洗浄、
脱イオン水によるリンスを行い、最後に窒素気流中でエ
タノールのスピンコーティングによって乾燥した。スピ
ンコーティングされた基板は、室温にて脱イオン水中で
バブリングした酸素雰囲気中で１０℃／秒の速度で急速
昇温して３００℃に２分間保持シタ後、４５０〜６００
℃に３０分間保持し、最後に電気炉の電源を切り冷却し
た。
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 実施例１ 等モル量のＢａ（ＯＣ3 Ｈ7 ）2 およびＰｂ（ＯＣ3 Ｈ
7 ）2 をモレキュラー・シーブで脱水した２−メトキシ
エタノールに溶解し、０．６Ｍ溶液を得た。この溶液を
攪拌しつつ２時間蒸留し、更に２２時間還流してダブル
・アルコキシドＢａＰｂ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＣＨ3 ）4 を得
た。このアルコール置換反応は 1ＨＮＭＲスペクトルに
よって確認した。このＢａＰｂＯ3 前駆構造を有するア
ルコキシドの形成は、Ｂａ／Ｐｂ＝１／１組成の制御と
分子レベルの均一性のために重要である。その後、得ら
れた前駆体溶液を０．２μｍのフィルターに通して、石
英ガラス基板へ２０００ｒｐｍでスピンコーティングを
行った。以上の操作はすべて窒素雰囲気中で行った。ス
ピンコーティングの前に、石英ガラス基板は溶剤洗浄、
脱イオン水によるリンスを行い、最後に窒素気流中でエ
タノールのスピンコーティングによって乾燥した。スピ
ンコーティングされた基板は、室温にて脱イオン水中で
バブリングした酸素雰囲気中で１０℃／秒の速度で急速
昇温して３００℃に２分間保持シタ後、４５０〜６００
℃に３０分間保持し、最後に電気炉の電源を切り冷却し
た。
【０００９】塗布した基板を３００℃で熱分解を行った
後、更に酸素気流中で４５０℃以上で加熱を行うと、１
０℃／秒という高速で昇温したにもかかわらず、得られ
た膜厚０．１μｍのＢａＰｂＯ3 薄膜は結晶化したＸ線
回折パターンを示した。さらに比較のために、１０℃／
秒で急速昇温して３００℃で熱分解を行うことなく、６
００℃で結晶化したＢａＰｂＯ3 薄膜の表面をＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）によって観察したところ、薄膜に
割れと気泡がみられ、極めて品質が悪かった。一方、３
００℃での熱分解を行った場合には良好なＢａＰｂＯ3
薄膜が得られた。このように急速昇温の際には、結晶化
の前に熱分解を行うことが有効であった。得られたＢａ
ＰｂＯ3 薄膜の抵抗を四端子法によって測定したとこ
ろ、４５０℃アニール薄膜は２×１０-3Ω・ｃｍ、５５
０℃アニール薄膜は４×１０-4Ω・ｃｍの低い抵抗値を
示した。ＢａＰｂＯ3 はバンド・ギャップが狭いため金
属的電気伝導を示すが、可視光に対してはこのため透明
ではない。しかし、本実施例におけるＢａＰｂＯ3 薄膜
は、アニール温度、膜厚あるいは組成（例えば次の実施
例２）によっては、可視光に対してある程度の透明性が
観察された。
後、更に酸素気流中で４５０℃以上で加熱を行うと、１
０℃／秒という高速で昇温したにもかかわらず、得られ
た膜厚０．１μｍのＢａＰｂＯ3 薄膜は結晶化したＸ線
回折パターンを示した。さらに比較のために、１０℃／
秒で急速昇温して３００℃で熱分解を行うことなく、６
００℃で結晶化したＢａＰｂＯ3 薄膜の表面をＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）によって観察したところ、薄膜に
割れと気泡がみられ、極めて品質が悪かった。一方、３
００℃での熱分解を行った場合には良好なＢａＰｂＯ3
薄膜が得られた。このように急速昇温の際には、結晶化
の前に熱分解を行うことが有効であった。得られたＢａ
ＰｂＯ3 薄膜の抵抗を四端子法によって測定したとこ
ろ、４５０℃アニール薄膜は２×１０-3Ω・ｃｍ、５５
０℃アニール薄膜は４×１０-4Ω・ｃｍの低い抵抗値を
示した。ＢａＰｂＯ3 はバンド・ギャップが狭いため金
属的電気伝導を示すが、可視光に対してはこのため透明
ではない。しかし、本実施例におけるＢａＰｂＯ3 薄膜
は、アニール温度、膜厚あるいは組成（例えば次の実施
例２）によっては、可視光に対してある程度の透明性が
観察された。
【００１０】次に、モル比でＰｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１．０
０：０．５３：０．４７のＰｂ（ＣＨ3 ＣＯＯ）2 、Ｚ
ｒ（Ｏ -i-Ｃ3 Ｈ7 ）4 およびＴｉ（Ｏ -i-Ｃ3 Ｈ7 ）
4 を２−メトキシエタノールに溶解し、６時間蒸留した
後、１８時間還流し、最終的に、Ｐｂ濃度で０．５Ｍの
Ｐｂ（Ｚｒ0.53Ｔｉ0.47）Ｏ3 （ＰＺＴ）の前駆体溶液
を得た。この前駆体溶液を上記のＢａＰｂＯ3 ／石英ガ
ラス基板上に２０００ｒｐｍでスピンコーティングを行
った。以上の操作はすべて窒素雰囲気中で行った。スピ
ンコーティングされた基板は、１０℃／秒で昇温し、酸
素雰囲気中３００℃で熱分解を行った後、基板を６００
℃で３０分間加熱することによりＰＺＴ薄膜を結晶化さ
せた。更に、このＰＺＴ薄膜上にＢａＰｂＯ3 薄膜を上
記と同じ方法によって再度形成した。このようにして作
製したＢａＰｂＯ3 ／ＰＺＴ／ＢａＰｂＯ3 ／石英ガラ
ス素子を用いて、ＢａＰｂＯ3 を上下部電極として電圧
を印加することにより、ＰＺＴの分極特性を試験したと
ころ、金属電極と比較して良好なスイッチング特性と疲
労特性を示した。
０：０．５３：０．４７のＰｂ（ＣＨ3 ＣＯＯ）2 、Ｚ
ｒ（Ｏ -i-Ｃ3 Ｈ7 ）4 およびＴｉ（Ｏ -i-Ｃ3 Ｈ7 ）
4 を２−メトキシエタノールに溶解し、６時間蒸留した
後、１８時間還流し、最終的に、Ｐｂ濃度で０．５Ｍの
Ｐｂ（Ｚｒ0.53Ｔｉ0.47）Ｏ3 （ＰＺＴ）の前駆体溶液
を得た。この前駆体溶液を上記のＢａＰｂＯ3 ／石英ガ
ラス基板上に２０００ｒｐｍでスピンコーティングを行
った。以上の操作はすべて窒素雰囲気中で行った。スピ
ンコーティングされた基板は、１０℃／秒で昇温し、酸
素雰囲気中３００℃で熱分解を行った後、基板を６００
℃で３０分間加熱することによりＰＺＴ薄膜を結晶化さ
せた。更に、このＰＺＴ薄膜上にＢａＰｂＯ3 薄膜を上
記と同じ方法によって再度形成した。このようにして作
製したＢａＰｂＯ3 ／ＰＺＴ／ＢａＰｂＯ3 ／石英ガラ
ス素子を用いて、ＢａＰｂＯ3 を上下部電極として電圧
を印加することにより、ＰＺＴの分極特性を試験したと
ころ、金属電極と比較して良好なスイッチング特性と疲
労特性を示した。
【００１１】実施例２ 原料として、モル比でＢａ：Ｓｒ：Ｐｂ＝０．７：０．
３：１．０のＢａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、Ｓｒ（ＯＣ
2 Ｈ5 ）2 およびＰｂ（ＯＣ3 Ｈ7 ）2 を脱水した２−
メトキシエタノールに溶解し、Ｐｂ濃度で０．６Ｍの溶
液を得た。この溶液を攪拌しつつ２時間蒸留し、更に２
２時間還流して複合アルコキシドを得た。この前駆体溶
液を０．２μｍのフィルターに通して、（Ｂａ0.7 Ｓｒ
0.3 ）Ｐｂ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＣＨ3 ）4 溶液をＡｌ2 Ｏ3
基板へ２０００ｒｐｍでスピンコーティングを行った。
以上の操作はすべて窒素雰囲気中で行い、スピンコーテ
ィングの前に、Ａｌ2 Ｏ3 基板は溶剤洗浄、脱イオン水
によるリンスを行い、最後に窒素気流中でエタノールの
スピンコーティングによって乾燥した。スピンコーティ
ングされた基板は、乾燥した酸素雰囲気中１０℃／秒で
昇温して３００℃に保持した後、６５０℃に保持し、最
後に電気炉の電源を切り冷却した。これにより、結晶化
した（Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ）ＰｂＯ3 薄膜が得られた。こ
の薄膜は４×１０-3Ω・ｃｍの低い抵抗値を示した。次
に、実施例１と同様にして、ＰＺＴ薄膜を上記（Ｂａ
0.7 Ｓｒ0.3 ）ＰｂＯ3 ／Ａｌ2 Ｏ3 基板上に結晶化さ
せた。更に、このＰＺＴ薄膜上にＰｔをスパッタリング
法により形成した。このようにして作製したＰｔ／ＰＺ
Ｔ／（Ｂａ0.7Ｓｒ0.3 ）ＰｂＯ3 ／Ａｌ2 Ｏ3 素子を
用いて、Ｐｔを上部電極、（Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ）ＰｂＯ
3 を下部電極として電圧を印加することにより、ＰＺＴ
のスイッチング特性を試験したところ、良好な特性を示
した。
３：１．０のＢａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）2 、Ｓｒ（ＯＣ
2 Ｈ5 ）2 およびＰｂ（ＯＣ3 Ｈ7 ）2 を脱水した２−
メトキシエタノールに溶解し、Ｐｂ濃度で０．６Ｍの溶
液を得た。この溶液を攪拌しつつ２時間蒸留し、更に２
２時間還流して複合アルコキシドを得た。この前駆体溶
液を０．２μｍのフィルターに通して、（Ｂａ0.7 Ｓｒ
0.3 ）Ｐｂ（ＯＣ2 Ｈ4 ＯＣＨ3 ）4 溶液をＡｌ2 Ｏ3
基板へ２０００ｒｐｍでスピンコーティングを行った。
以上の操作はすべて窒素雰囲気中で行い、スピンコーテ
ィングの前に、Ａｌ2 Ｏ3 基板は溶剤洗浄、脱イオン水
によるリンスを行い、最後に窒素気流中でエタノールの
スピンコーティングによって乾燥した。スピンコーティ
ングされた基板は、乾燥した酸素雰囲気中１０℃／秒で
昇温して３００℃に保持した後、６５０℃に保持し、最
後に電気炉の電源を切り冷却した。これにより、結晶化
した（Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ）ＰｂＯ3 薄膜が得られた。こ
の薄膜は４×１０-3Ω・ｃｍの低い抵抗値を示した。次
に、実施例１と同様にして、ＰＺＴ薄膜を上記（Ｂａ
0.7 Ｓｒ0.3 ）ＰｂＯ3 ／Ａｌ2 Ｏ3 基板上に結晶化さ
せた。更に、このＰＺＴ薄膜上にＰｔをスパッタリング
法により形成した。このようにして作製したＰｔ／ＰＺ
Ｔ／（Ｂａ0.7Ｓｒ0.3 ）ＰｂＯ3 ／Ａｌ2 Ｏ3 素子を
用いて、Ｐｔを上部電極、（Ｂａ0.7 Ｓｒ0.3 ）ＰｂＯ
3 を下部電極として電圧を印加することにより、ＰＺＴ
のスイッチング特性を試験したところ、良好な特性を示
した。
【００１２】
【発明の効果】本発明の導電性薄膜の作製方法によれ
ば、原料として有機金属化合物を使用するため、コス
ト、耐酸化性に優れた酸化物導電性薄膜を短時間に得る
ことが可能となる。また、有機金属化合物の前駆体溶液
を使用する方法であるので、低設備コスト、精密な化学
組成制御、分子レベルの均一性、プロセスの低温化、大
面積化等が容易であり、さらに、平面だけでなく複雑な
形状物の表面を導電性被覆することも可能となる。
ば、原料として有機金属化合物を使用するため、コス
ト、耐酸化性に優れた酸化物導電性薄膜を短時間に得る
ことが可能となる。また、有機金属化合物の前駆体溶液
を使用する方法であるので、低設備コスト、精密な化学
組成制御、分子レベルの均一性、プロセスの低温化、大
面積化等が容易であり、さらに、平面だけでなく複雑な
形状物の表面を導電性被覆することも可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/28 ３０１ Ｚ 7376−4Ｍ Ｈ０５Ｋ 1/09 Ａ 6921−4Ｅ
Claims (4)
- 【請求項１】 有機金属化合物前駆体溶液を基板上に塗
布して薄膜を形成し、次いで、０．１〜５００℃／秒の
昇温速度で基板を加熱して１００〜５００℃の温度範囲
で塗布層を熱分解した後、アニールすることにより、Ａ
ＢＯ3 型の酸化物導電性薄膜を形成することを特徴とす
る導電性薄膜の作製方法。 - 【請求項２】 有機金属化合物前駆体溶液を基板上に塗
布して薄膜を形成し、次いで、熱分解した後、０．１〜
５００℃／秒の昇温速度で基板を加熱して３００〜１２
００℃の温度範囲で熱分解された塗布層をアニールする
ことにより、ＡＢＯ3 型の酸化物導電性薄膜を形成する
ことを特徴とする導電性薄膜の作製方法。 - 【請求項３】 前記有機金属化合物前駆体が、金属アル
コキシド類および有機酸金属塩類より選ばれる有機金属
化合物の混合物またはそれらの反応生成物である請求項
１または２に記載の導電性薄膜の作製方法。 - 【請求項４】 前記酸化物導電性薄膜がＢａＰｂＯ3 で
ある請求項１または２に記載の導電性薄膜の作製方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29762293A JPH07130232A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 導電性薄膜の作製方法 |
| US08/439,371 US5650362A (en) | 1993-11-04 | 1995-05-11 | Oriented conductive film and process for preparing the same |
| US08/620,752 US5656382A (en) | 1993-11-04 | 1996-03-18 | Oriented conductive film and process for preparing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29762293A JPH07130232A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 導電性薄膜の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130232A true JPH07130232A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17848949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29762293A Pending JPH07130232A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 導電性薄膜の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07130232A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61225711A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-07 | 株式会社東芝 | 導電ペ−スト |
| JPH04506791A (ja) * | 1989-04-21 | 1992-11-26 | アルキャン インターナショナル リミテッド | ゾル・ゲル処理による薄膜セラミックの製造 |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP29762293A patent/JPH07130232A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61225711A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-07 | 株式会社東芝 | 導電ペ−スト |
| JPH04506791A (ja) * | 1989-04-21 | 1992-11-26 | アルキャン インターナショナル リミテッド | ゾル・ゲル処理による薄膜セラミックの製造 |
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