JPH09141184A - 誘電体膜の成膜方法 - Google Patents
誘電体膜の成膜方法Info
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- JPH09141184A JPH09141184A JP7300858A JP30085895A JPH09141184A JP H09141184 A JPH09141184 A JP H09141184A JP 7300858 A JP7300858 A JP 7300858A JP 30085895 A JP30085895 A JP 30085895A JP H09141184 A JPH09141184 A JP H09141184A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｐｂ（Ｚｒ0.52Ｔｉ0.48）Ｏ3 のような強誘電
体の膜を、基板上へのゾル溶液の被着、乾燥、本焼成の
工程を繰返すことなく、所要の膜厚で成膜する。 【解決手段】誘電体のゾル溶液を霧状にし、ノズルより
加熱した基板上へ吹き付け、焼成することにより成膜す
る。基板あるいはノズルを移動させ、噴霧流を適当な時
期に中断することにより、所定の幅、長さをもつ膜パタ
ーンを形成できる。
体の膜を、基板上へのゾル溶液の被着、乾燥、本焼成の
工程を繰返すことなく、所要の膜厚で成膜する。 【解決手段】誘電体のゾル溶液を霧状にし、ノズルより
加熱した基板上へ吹き付け、焼成することにより成膜す
る。基板あるいはノズルを移動させ、噴霧流を適当な時
期に中断することにより、所定の幅、長さをもつ膜パタ
ーンを形成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば圧力が加え
ると誘電分極を生じて圧力に比例した電荷が現れる圧電
材料などの強誘電体の膜のような誘電体膜の成膜方法に
関する。
ると誘電分極を生じて圧力に比例した電荷が現れる圧電
材料などの強誘電体の膜のような誘電体膜の成膜方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジエットのバイモルフ駆動源や振
動ジャイロセンサ、相デバイスなどには１〜１０μｍ程
度の膜厚さの圧電材料の膜を必要とする。従来は、この
ような強誘電体膜は、スピンコータを用いて、例えば５
００ｒｐｍで３秒。３０００ｒｐｍで２５秒の回転によ
り圧電材料のゾルを塗布し、１５０℃で５分の乾燥に次
いで４００℃で１０分の仮焼成を行い、この操作を繰返
したのちに６００℃、１時間の本焼成を行うことによっ
て成膜していた。
動ジャイロセンサ、相デバイスなどには１〜１０μｍ程
度の膜厚さの圧電材料の膜を必要とする。従来は、この
ような強誘電体膜は、スピンコータを用いて、例えば５
００ｒｐｍで３秒。３０００ｒｐｍで２５秒の回転によ
り圧電材料のゾルを塗布し、１５０℃で５分の乾燥に次
いで４００℃で１０分の仮焼成を行い、この操作を繰返
したのちに６００℃、１時間の本焼成を行うことによっ
て成膜していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のスピン
コータを用いる方法では、１回の塗布、乾燥、仮焼成で
０．０５μｍ程度しか成膜することができず、数十回上
記工程を繰返す必要があり、数ミクロンの厚さの誘電体
膜の成膜は困難であった。本発明は、この問題を解決
し、必要な数ミクロンの厚さも得ることのできる誘電体
膜の成膜方法を提供することにある。
コータを用いる方法では、１回の塗布、乾燥、仮焼成で
０．０５μｍ程度しか成膜することができず、数十回上
記工程を繰返す必要があり、数ミクロンの厚さの誘電体
膜の成膜は困難であった。本発明は、この問題を解決
し、必要な数ミクロンの厚さも得ることのできる誘電体
膜の成膜方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、基板上に誘電体ゾル溶液を被着し、乾
燥、焼成する誘電体膜の成膜方法において、霧状の誘電
体ゾル溶液を基板に向けてノズルより噴射して加熱した
基板上に膜状に被着するものとする。霧状の誘電体ゾル
溶液の吹き付けにより、厚い膜状に基板上に被着でき、
加熱した基板上へ被着することにより乾燥工程が不要で
あり、１回の工程で厚い誘電体膜が成膜される。誘電体
ゾル溶液に超音波振動を加えて霧状化することが良い。
このようにして生じた霧状の誘電体ゾル溶液の液滴は、
粒径が小さく均一である。霧状の誘電体ゾル溶液を加圧
したキャリアガスと共にノズルより噴射することが良
い。これによって均一な厚さの膜を被着する。その場
合、霧状の誘電体ゾル液を含むキャリアガスの流路の一
部をさえぎって過剰液滴を除去することが良い。キャリ
アガスの流路の一部をさえぎるには、流路に直交する液
滴捕捉板を設置する。このように過剰液滴の基板への被
着を防ぐことによって成膜効率が向上する。円筒状側壁
を有する容器内に発生させた霧状の誘電体ゾル溶液を、
容器側壁に接線方向に取り付けられた導入管より導入し
たキャリアガスと共に、容器中心軸に対して導入管と対
称の位置に導入管と平行で逆方向に取付けられた導出管
よりノズルへ送ることも良い。これにより、直径の揃っ
た液滴よりなる霧状の誘電体ゾル溶液を基板に噴霧でき
る。ノズルを基板に対して相対的に移動させることによ
り所定の幅の線状のパターンを形成することが良い。基
板を固定してノズルを移動させるか、ノズルを固定して
基板を移動させることによって、ノズルの開口寸法によ
って決まる幅の線状のパターンが成膜される。霧状の誘
電体ゾル溶液を含でキャリアガスの流れをノズルへ向か
う流路と異なる流路へ向けることにより、基板に向けて
の噴射を中断し、所定の長さのパターンを形成すること
が良い。流路の変更のみで、霧状の誘電体ゾル溶液を含
むキャリア流は連続して流れているため、噴霧の中断、
再開による膜質の変動がなくなる。
めに、本発明は、基板上に誘電体ゾル溶液を被着し、乾
燥、焼成する誘電体膜の成膜方法において、霧状の誘電
体ゾル溶液を基板に向けてノズルより噴射して加熱した
基板上に膜状に被着するものとする。霧状の誘電体ゾル
溶液の吹き付けにより、厚い膜状に基板上に被着でき、
加熱した基板上へ被着することにより乾燥工程が不要で
あり、１回の工程で厚い誘電体膜が成膜される。誘電体
ゾル溶液に超音波振動を加えて霧状化することが良い。
このようにして生じた霧状の誘電体ゾル溶液の液滴は、
粒径が小さく均一である。霧状の誘電体ゾル溶液を加圧
したキャリアガスと共にノズルより噴射することが良
い。これによって均一な厚さの膜を被着する。その場
合、霧状の誘電体ゾル液を含むキャリアガスの流路の一
部をさえぎって過剰液滴を除去することが良い。キャリ
アガスの流路の一部をさえぎるには、流路に直交する液
滴捕捉板を設置する。このように過剰液滴の基板への被
着を防ぐことによって成膜効率が向上する。円筒状側壁
を有する容器内に発生させた霧状の誘電体ゾル溶液を、
容器側壁に接線方向に取り付けられた導入管より導入し
たキャリアガスと共に、容器中心軸に対して導入管と対
称の位置に導入管と平行で逆方向に取付けられた導出管
よりノズルへ送ることも良い。これにより、直径の揃っ
た液滴よりなる霧状の誘電体ゾル溶液を基板に噴霧でき
る。ノズルを基板に対して相対的に移動させることによ
り所定の幅の線状のパターンを形成することが良い。基
板を固定してノズルを移動させるか、ノズルを固定して
基板を移動させることによって、ノズルの開口寸法によ
って決まる幅の線状のパターンが成膜される。霧状の誘
電体ゾル溶液を含でキャリアガスの流れをノズルへ向か
う流路と異なる流路へ向けることにより、基板に向けて
の噴射を中断し、所定の長さのパターンを形成すること
が良い。流路の変更のみで、霧状の誘電体ゾル溶液を含
むキャリア流は連続して流れているため、噴霧の中断、
再開による膜質の変動がなくなる。
【０００５】
【発明の実施の形態】薄膜とする誘電体には、インクジ
エット記録ヘッド、振動ジャイロセンサあるいは相デバ
イスなどに用いられる圧電材料、例えばジルコン酸チタ
ン酸鉛、ＢａＴｉＯ3 、ＳｒＴｉＯ3 の強誘電体のほ
か、アルミナなど噴霧可能なゾル溶液を形成できる材料
がある。霧状の誘電体ゾル溶液を形成するには、同軸型
噴霧器あるいは超音波噴霧器を用いる。キャリアガスと
しては、窒素あるいは空気などを用いる。
エット記録ヘッド、振動ジャイロセンサあるいは相デバ
イスなどに用いられる圧電材料、例えばジルコン酸チタ
ン酸鉛、ＢａＴｉＯ3 、ＳｒＴｉＯ3 の強誘電体のほ
か、アルミナなど噴霧可能なゾル溶液を形成できる材料
がある。霧状の誘電体ゾル溶液を形成するには、同軸型
噴霧器あるいは超音波噴霧器を用いる。キャリアガスと
しては、窒素あるいは空気などを用いる。
【０００６】
【実施例】以下、図を引用して本発明のいくつかの実施
例について述べる。 実施例１：図１に示す装置を用いた。この装置は、強誘
電体ゾル溶液１を入れた噴霧器１０によって生じたゾル
液噴霧２を分散室３でキャリアガス４と共に分散し、分
散室３の上部に連結された噴出管５からノズル６に導く
ものである。噴霧２を分散室３の上部から噴出させるこ
とにより、ゾル液滴の分散も行われる。ゾル液噴霧２を
ヒータ７で加熱された基板８に吹きつけ、強誘電体膜９
を成膜する。図２は噴霧器１０の詳細図で、１〜２ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 程度の圧力のキャリアガスを導入管２１より
導入することにより、ゾル溶液１を中心軸上の細い導出
管２２より噴霧２として噴出させる同軸型噴霧器であ
る。
例について述べる。 実施例１：図１に示す装置を用いた。この装置は、強誘
電体ゾル溶液１を入れた噴霧器１０によって生じたゾル
液噴霧２を分散室３でキャリアガス４と共に分散し、分
散室３の上部に連結された噴出管５からノズル６に導く
ものである。噴霧２を分散室３の上部から噴出させるこ
とにより、ゾル液滴の分散も行われる。ゾル液噴霧２を
ヒータ７で加熱された基板８に吹きつけ、強誘電体膜９
を成膜する。図２は噴霧器１０の詳細図で、１〜２ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 程度の圧力のキャリアガスを導入管２１より
導入することにより、ゾル溶液１を中心軸上の細い導出
管２２より噴霧２として噴出させる同軸型噴霧器であ
る。
【０００７】本実施例では、ゾル溶液１としてジルコン
酸チタン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒ0.52 Ｔｉ 0.48）Ｏ3 （以下Ｐ
ＺＴと記す）のゾル溶液を用いた。このゾル溶液は、醋
酸鉛Ｐｂ（ＣＨ3 ＣＯＯ）もしくはＺｒ（ＣＨ3 Ｈ
7 Ｏ）4 あるいはＺｒ（Ｃ4 Ｈ3Ｏ）などのジルコニウ
ム系アルコキシドと、Ｔｉ（ＣＨ3 Ｈ7 Ｏ）4 あるいは
Ｔｉ（Ｃ4 Ｈ9 Ｏ）4 などのチタン系アルコキシドとを
混合し、加水分解して作成したものである。キャリアガ
スとしては窒素を用いた。基板８としては表面にＴｉ／
Ｐｔ積層膜をスパッタしたＳｉ基板を用い、３００〜４
００℃に加熱して強誘電体膜として１０μｍの厚さＰＺ
Ｔ膜９を形成した。このＰＺＴ膜を６００℃でアニール
した。
酸チタン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒ0.52 Ｔｉ 0.48）Ｏ3 （以下Ｐ
ＺＴと記す）のゾル溶液を用いた。このゾル溶液は、醋
酸鉛Ｐｂ（ＣＨ3 ＣＯＯ）もしくはＺｒ（ＣＨ3 Ｈ
7 Ｏ）4 あるいはＺｒ（Ｃ4 Ｈ3Ｏ）などのジルコニウ
ム系アルコキシドと、Ｔｉ（ＣＨ3 Ｈ7 Ｏ）4 あるいは
Ｔｉ（Ｃ4 Ｈ9 Ｏ）4 などのチタン系アルコキシドとを
混合し、加水分解して作成したものである。キャリアガ
スとしては窒素を用いた。基板８としては表面にＴｉ／
Ｐｔ積層膜をスパッタしたＳｉ基板を用い、３００〜４
００℃に加熱して強誘電体膜として１０μｍの厚さＰＺ
Ｔ膜９を形成した。このＰＺＴ膜を６００℃でアニール
した。
【０００８】このようにして成膜したＰＺＴ膜９は、Ｘ
線回折分析の結果、ペロブスカイト構造を有しており、
良好な誘電分極特性を示した。また、Ｓｉ基板８との密
着性も良好であった。成膜されるＰＺＴ膜９の膜質は、
キャリアガス４の導入量あるいは分散室３の高さを調整
することにより制御できることもわかった。Ｓｉ基板８
は、耐熱性が良好で、成膜時の加熱あるいはアニールに
耐え、またエッチングによって加工してＰＺＴ膜９と反
対側に、インク溜の絞り部、流路、加圧室、ノズル等を
高い寸法精度で形成できるため、容易にインクジエット
記録ヘッドを製造することができた。このヘッドは、Ｐ
ＺＴ膜９に電圧を印加することによって基板を変位させ
ることにより、インクをノズルより噴射する機能を有す
る。
線回折分析の結果、ペロブスカイト構造を有しており、
良好な誘電分極特性を示した。また、Ｓｉ基板８との密
着性も良好であった。成膜されるＰＺＴ膜９の膜質は、
キャリアガス４の導入量あるいは分散室３の高さを調整
することにより制御できることもわかった。Ｓｉ基板８
は、耐熱性が良好で、成膜時の加熱あるいはアニールに
耐え、またエッチングによって加工してＰＺＴ膜９と反
対側に、インク溜の絞り部、流路、加圧室、ノズル等を
高い寸法精度で形成できるため、容易にインクジエット
記録ヘッドを製造することができた。このヘッドは、Ｐ
ＺＴ膜９に電圧を印加することによって基板を変位させ
ることにより、インクをノズルより噴射する機能を有す
る。
【０００９】実施例２：図３に示す装置を用いた。この
装置は、分散室３の底部に電源１２に駆動される１．７
２ＭＨｚの超音波発振器１１を備え、キャリアガス４に
よる加圧のほかに超音波振動を加えることによって分散
室３内にゾル溶液１を噴霧２にするものである。このよ
うにして形成された噴霧２のゾル液滴は、サブミクロン
サイズであり、粒径も比較的揃っている。キャリアガス
４と共に分散された噴霧２は、分散室３の上部に連結さ
れた噴出管５からノズル６に導かれる。
装置は、分散室３の底部に電源１２に駆動される１．７
２ＭＨｚの超音波発振器１１を備え、キャリアガス４に
よる加圧のほかに超音波振動を加えることによって分散
室３内にゾル溶液１を噴霧２にするものである。このよ
うにして形成された噴霧２のゾル液滴は、サブミクロン
サイズであり、粒径も比較的揃っている。キャリアガス
４と共に分散された噴霧２は、分散室３の上部に連結さ
れた噴出管５からノズル６に導かれる。
【００１０】本実施例では、ゾル溶液１としてＢａＴｉ
Ｏ3 のゾル溶液を用い、超音波噴霧器１１によって生ず
る液滴径の揃ったゾル溶液噴霧２を、ヒータ７により３
００〜４００℃に加熱したＳｉ基板８上に吹きつけるこ
とにより、瞬時に基板上にＢａＴｉＯ3 が推積し、膜厚
１０μｍの膜質のよいＢａＴｉＯ3 膜９が成膜された。
そのあと７００℃で２時間アニールした。本実施例によ
って成膜したＢａＴｉＯ3 膜９は、Ｘ線回折分析の結
果、ぺロブスカイト構造を有し、良好な誘電分極特性を
示した。また、基板８との密着性も良好であった。そし
て、キャリアガス４の量や超音波発振器１１のパワーを
調整することにより、ＢａＴｉＯ3 膜９の成膜速度や膜
質などを制御するが可能であることがわかった。 実施例３：図４、図５に示す装置を用いた。この装置
は、図４に示す通り、図３の超音波噴霧器の分散室３上
部に捕捉板１３を設置し、噴霧２の中の過剰液滴を除去
するようにしたものである。また、図５の断面図に示す
ように、分散室３へのキャリアガス２の導入管３１およ
び噴出管５が円筒状の分散室３側壁に対して互に平行な
接線方向に取付けられている。このため、分散室３の下
部で生じた噴霧２中のゾル液滴は、分散室３の壁面に沿
って回流して壁面に付着することなくキャリアガス４と
共に分散され、噴出管５からノズル６に導かれる。一
方、捕捉板１３に付着した過剰液滴は、凝集して大きな
凝集液滴１４となってゾル溶液１に戻る。これらによっ
て、キャリアガス４と共に噴出管５に送られる噴霧２の
中の液滴は、実施例２の場合よりも直径が小さく、より
均一になると共に、ゾル溶液２の成膜効率も向上する。
Ｏ3 のゾル溶液を用い、超音波噴霧器１１によって生ず
る液滴径の揃ったゾル溶液噴霧２を、ヒータ７により３
００〜４００℃に加熱したＳｉ基板８上に吹きつけるこ
とにより、瞬時に基板上にＢａＴｉＯ3 が推積し、膜厚
１０μｍの膜質のよいＢａＴｉＯ3 膜９が成膜された。
そのあと７００℃で２時間アニールした。本実施例によ
って成膜したＢａＴｉＯ3 膜９は、Ｘ線回折分析の結
果、ぺロブスカイト構造を有し、良好な誘電分極特性を
示した。また、基板８との密着性も良好であった。そし
て、キャリアガス４の量や超音波発振器１１のパワーを
調整することにより、ＢａＴｉＯ3 膜９の成膜速度や膜
質などを制御するが可能であることがわかった。 実施例３：図４、図５に示す装置を用いた。この装置
は、図４に示す通り、図３の超音波噴霧器の分散室３上
部に捕捉板１３を設置し、噴霧２の中の過剰液滴を除去
するようにしたものである。また、図５の断面図に示す
ように、分散室３へのキャリアガス２の導入管３１およ
び噴出管５が円筒状の分散室３側壁に対して互に平行な
接線方向に取付けられている。このため、分散室３の下
部で生じた噴霧２中のゾル液滴は、分散室３の壁面に沿
って回流して壁面に付着することなくキャリアガス４と
共に分散され、噴出管５からノズル６に導かれる。一
方、捕捉板１３に付着した過剰液滴は、凝集して大きな
凝集液滴１４となってゾル溶液１に戻る。これらによっ
て、キャリアガス４と共に噴出管５に送られる噴霧２の
中の液滴は、実施例２の場合よりも直径が小さく、より
均一になると共に、ゾル溶液２の成膜効率も向上する。
【００１１】本実施例では、強誘電体ゾル溶液１とし
て、ＢａＴｉＯ3 のゾル溶液を用い、１．７２ＭＨｚの
超音波発振器１１を使用した。そして、ヒータ７によっ
て３００〜４００℃に加熱した基板８にノズル７により
微小なＢａＴｉＯ3 ゾル液滴よりなる噴霧２を吹きつけ
ると、基板８上に瞬時にＢａＴｉＯ3 よりなる強誘電体
膜９が推積していく。このようにしてＳｉ基板８のＴｉ
／Ｐｔスパッタ上面に１０μｍの厚さに成膜したＢａＴ
ｉＯ3 膜９を７００℃で２時間アニールした。本実施例
によって成膜したＢａＴｉＯ3 膜はＸ線回折分析の結
果、ペロブスカイト構造を有し、良好な誘電分極特性を
示した。また、基板との密着性も良好であった。そし
て、キャリアガス４の量や超音波発振器１１のパワーを
調整することにより、ＢａＴｉＯ3 膜９の成膜速度や膜
質などの制御するが可能であった。 実施例４：この実施例では、図６の装置を用い、基板上
に幅０．５〜２ｍｍ、長さ２ｍｍの強誘電体膜のパター
ンを形成した。噴霧装置は図４に示したものと同一であ
るが、噴霧管５の途中に切替えバルブ１５が挿入されて
おり、このバルブに接続される分岐管１６が廃棄トラッ
プ１７に導かれている。成膜時には、切替えバルブ１５
を経てゾル液噴霧２はノズル６に導かれる。基板８をヒ
ータ７とともに矢印１８の方向に移動させて所定の長さ
の強誘電体膜パターン９１の成膜が終ると、バルブ１５
の切替えによりゾル液噴霧をキャリアガス４と共に廃棄
トラップ１７に流す。
て、ＢａＴｉＯ3 のゾル溶液を用い、１．７２ＭＨｚの
超音波発振器１１を使用した。そして、ヒータ７によっ
て３００〜４００℃に加熱した基板８にノズル７により
微小なＢａＴｉＯ3 ゾル液滴よりなる噴霧２を吹きつけ
ると、基板８上に瞬時にＢａＴｉＯ3 よりなる強誘電体
膜９が推積していく。このようにしてＳｉ基板８のＴｉ
／Ｐｔスパッタ上面に１０μｍの厚さに成膜したＢａＴ
ｉＯ3 膜９を７００℃で２時間アニールした。本実施例
によって成膜したＢａＴｉＯ3 膜はＸ線回折分析の結
果、ペロブスカイト構造を有し、良好な誘電分極特性を
示した。また、基板との密着性も良好であった。そし
て、キャリアガス４の量や超音波発振器１１のパワーを
調整することにより、ＢａＴｉＯ3 膜９の成膜速度や膜
質などの制御するが可能であった。 実施例４：この実施例では、図６の装置を用い、基板上
に幅０．５〜２ｍｍ、長さ２ｍｍの強誘電体膜のパター
ンを形成した。噴霧装置は図４に示したものと同一であ
るが、噴霧管５の途中に切替えバルブ１５が挿入されて
おり、このバルブに接続される分岐管１６が廃棄トラッ
プ１７に導かれている。成膜時には、切替えバルブ１５
を経てゾル液噴霧２はノズル６に導かれる。基板８をヒ
ータ７とともに矢印１８の方向に移動させて所定の長さ
の強誘電体膜パターン９１の成膜が終ると、バルブ１５
の切替えによりゾル液噴霧をキャリアガス４と共に廃棄
トラップ１７に流す。
【００１２】本実施例では、強誘電体ゾル溶液１とし
て、ＰＺＴのゾル溶液を用い、開口径１ｍｍのノズル６
よりヒータによって３００〜４００℃に加熱されたキャ
リアガス８上に吹き付けしてＰＺＴ膜を瞬時に堆積さ
せ、ヒータの矢印１８方向への２ｍｍの移動により、１
ｍｍ幅、２ｍｍ長さのＰＺＴ膜パターン９１を膜厚１０
μｍで成膜した。基板８としては上記の各実施例と同様
に表面にＴｉ／Ｐｔ積層膜をスパッタしたシリコン基板
を用いた。成膜したＰＴＺ膜９１には、６００°で２時
間のアニールを施した。形成されたＰＴＺ膜は、Ｘ線回
折分析の結果、ペロブスカイト構造を有し、良好な誘電
分極特性を示した。図７はそのＰＺＴの電荷密度、電界
強度ヒステリシス特性曲線で、良好な誘電分極特性を示
す。また、基板との密着性も良好であった。ＰＺＴ膜パ
ターン９１の線幅は、ノズル６の開口寸法の調節により
調整することが可能であった。そして、基板８の送り速
度、キャリアガス４の流量、あるいは超音波発振器１１
のパワーの調節により、ＰＺＴ膜９１の成膜速度や膜質
などを制御することができた。
て、ＰＺＴのゾル溶液を用い、開口径１ｍｍのノズル６
よりヒータによって３００〜４００℃に加熱されたキャ
リアガス８上に吹き付けしてＰＺＴ膜を瞬時に堆積さ
せ、ヒータの矢印１８方向への２ｍｍの移動により、１
ｍｍ幅、２ｍｍ長さのＰＺＴ膜パターン９１を膜厚１０
μｍで成膜した。基板８としては上記の各実施例と同様
に表面にＴｉ／Ｐｔ積層膜をスパッタしたシリコン基板
を用いた。成膜したＰＴＺ膜９１には、６００°で２時
間のアニールを施した。形成されたＰＴＺ膜は、Ｘ線回
折分析の結果、ペロブスカイト構造を有し、良好な誘電
分極特性を示した。図７はそのＰＺＴの電荷密度、電界
強度ヒステリシス特性曲線で、良好な誘電分極特性を示
す。また、基板との密着性も良好であった。ＰＺＴ膜パ
ターン９１の線幅は、ノズル６の開口寸法の調節により
調整することが可能であった。そして、基板８の送り速
度、キャリアガス４の流量、あるいは超音波発振器１１
のパワーの調節により、ＰＺＴ膜９１の成膜速度や膜質
などを制御することができた。
【００１３】この実施例では、基板８を移動させて線状
パターンを形成したが、噴霧管５の一部を可撓性にし
て、ノズル６を移動させることによってもパターン形成
ができる。
パターンを形成したが、噴霧管５の一部を可撓性にし
て、ノズル６を移動させることによってもパターン形成
ができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、誘電体膜の成膜をゾル
溶液の基板上への噴霧焼成により行うことにより所要の
膜厚を得るために、従来のようなゾル溶液の被着、乾
燥、本焼成の繰返し工程が無くなり、低コストで迅速に
誘電体膜の成膜が可能になった。特に、１〜１０μｍの
厚さで焼結体の研磨では製造困難な厚さ範囲の強誘電体
膜の成膜が可能となったので、圧電材料利用の素子な
ど、新しい素子の開発に極めて有効に実施できる。
溶液の基板上への噴霧焼成により行うことにより所要の
膜厚を得るために、従来のようなゾル溶液の被着、乾
燥、本焼成の繰返し工程が無くなり、低コストで迅速に
誘電体膜の成膜が可能になった。特に、１〜１０μｍの
厚さで焼結体の研磨では製造困難な厚さ範囲の強誘電体
膜の成膜が可能となったので、圧電材料利用の素子な
ど、新しい素子の開発に極めて有効に実施できる。
【図１】本発明の実施例に用いた成膜装置の一部断面図
で示した斜視図
で示した斜視図
【図２】図１の装置に用いられる同軸型噴霧器の断面図
【図３】本発明の実施例２に用いた成膜装置の一部断面
図で示した斜視図
図で示した斜視図
【図４】本発明の実施例３に用いた成膜装置の一部断面
図で示した斜視図
図で示した斜視図
【図５】図４の装置に用いられる分散室の横断面図
【図６】本発明の実施例４に用いた成膜装置の一部断面
図で示した斜視図
図で示した斜視図
【図７】本発明の実施例４に成膜されたＢａＴｉＯ3 膜
の電荷密度、電界強度ヒステリシス特性線図
の電荷密度、電界強度ヒステリシス特性線図
１ ゾル溶液 ２ 噴霧 ３ 分散室 ４ キャリアガス ５ 噴出管 ６ ノズル ７ ヒータ ８ 基板 ９ 強誘電体膜 ９１ 強誘電体膜パターン １０ 噴霧器 １１ 超音波発振器 １３ 捕捉板 １５ 切替えバルブ
フロントページの続き (72)発明者 内田 真治 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】基板上に誘電体ゾル溶液を被着し、乾燥、
焼成する誘電体膜の成膜方法において、霧状の誘電体ゾ
ル溶液を基板に向けてノズルより噴射して基板上に膜状
に被着することを特徴とする誘電体膜の成膜方法。 - 【請求項２】誘電体ゾル溶液に超音波振動を加えて霧状
化する請求項１記載の誘電体膜の成膜方法。 - 【請求項３】霧状の誘電体ゾル溶液を加圧したキャリア
ガスと共にノズルより噴射する請求項１あるいは２記載
の誘電体の成膜方法。 - 【請求項４】霧状の誘電体ゾル溶液を含でキャリアガス
の流路の一部をさえぎって過剰液滴を除去する請求項３
記載の誘電体膜の成膜方法。 - 【請求項５】円筒状側壁を有する容器内に発生させた霧
状の誘電体ゾル溶液を、容器側壁に接線方向に取り付け
られた導入管より導入したキャリアガスと共に、容器中
心軸に対して導入管と対称の位置に導入管と平行で逆方
向に取付けられた導出管よりノズルへ送る請求項３ある
いは４記載の誘電体膜の成膜方法。 - 【請求項６】ノズルを基板に対して相対的に移動させる
ことにより所定の幅の線状のパターンを形成する請求項
１ないし５のいずれかに記載の誘電体膜の成膜方法。 - 【請求項７】霧状の誘電体ゾル溶液を含むキャリアガス
の流れをノズルへ向から流路と異なる流路に向けること
により、基板に向けての噴射を中断し、所定の長さのパ
ターンを形成する請求項６記載の誘電体膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7300858A JPH09141184A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 誘電体膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7300858A JPH09141184A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 誘電体膜の成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09141184A true JPH09141184A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=17889973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7300858A Withdrawn JPH09141184A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 誘電体膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09141184A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012129413A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Micronics Japan Co Ltd | 配線形成装置 |
| KR20200034926A (ko) * | 2018-09-21 | 2020-04-01 | 동국대학교 산학협력단 | 층상 구조 물질의 무화식 박막 증착 방법 및 그 장치 |
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-
1995
- 1995-11-20 JP JP7300858A patent/JPH09141184A/ja not_active Withdrawn
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