WO2006132107A1

WO2006132107A1 - ２－エチルヘキサン酸ニオブ誘導体、該誘導体の製造方法、該誘導体を含有する有機酸金属塩組成物及び該組成物を用いた薄膜の製造方法

Info

Publication number: WO2006132107A1
Application number: PCT/JP2006/310737
Authority: WO
Inventors: Atsuya Yoshinaka; Hiroyuki Kameda
Original assignee: Adeka Corporation
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2006-12-14
Also published as: KR101289950B1; KR20080018260A; US20090136658A1; US20100159128A1

Abstract

　本発明の２－エチルヘキサン酸ニオブ誘導体は、ニオブ含有量が１３～１６質量％であり、炭素含有量が５０～５８質量％の範囲内であり、且つニオブ原子、酸素原子及び２－エチルヘキシル酸残基のみから構成されていることを特徴とし、また、該誘導体は、ヘンタキス（アルコキシ）ニオブと、２－エチルヘキシル酸とを反応させることにより製造することができ、更に、本発明の有機酸金属塩組成物は、該誘導体と、ニオブ以外の金属のプレカーサ及び少なくとも１種の有機溶剤を含有してなることを特徴とし、該有機酸金属塩組成物を基体上へ塗布し、加熱することによりニオブ元素とニオブ以外の金属とを含有してなる薄膜を形成することができる。

Description

明細書

2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体、該誘導体の製造方法、該誘導体を含有する有機酸金属塩組成物及び該組成物を用いた薄膜の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、特定の構造を有する 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体、該誘導体の製造方法、 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体とニオブ以外の金属プレカーサと有機溶剤を含有してなる有機酸金属塩組成物、及び該組成物を用いた薄膜の製造方法に関する。

背景技術

[0002] ニオブ元素を含有するセラミック薄膜またはニオブ元素と鉛元素を含有するセラミツタス薄膜は、特異的な電気特性を有するため、様々な用途への応用が検討されている。特に、優れた誘電特性の特徴を応用した高誘電体キャパシタ、強誘電体キャパシタ、ゲート絶縁膜、バリア膜、圧電素子等の電子部品の電子部材に用いられている。例えば、非特許文献 1には、チタン酸ジルコン酸鉛のチタンサイトの一部をニオブに置換したニオブ添加チタン酸ジルコン酸鉛 (PNZT)薄膜が報告されてヽる。

[0003] 上述のような薄膜の製造法としては、塗布熱分解法やゾルゲル法等の MOD (Meta 1 urganic Deposition)法、 CVD (chemical Vapour Deposition)法、 ALD (Atomic La yer Deposition)法等が挙げられる。比較的加工精度の低い薄膜については、製造コストが小さぐ薄膜形成が容易な MOD法が好適な方法である。 MOD法に用いられる薄膜のプレカーサは、主にアルコシド化合物、有機酸金属塩が使用されており、二ォブプレカーサについても同様である。

[0004] また、特許文献 1には、溶液中の金属組成比（モル比）が A: B : C=X:Y:Zで表され（ただし、 Aは Srと Ba及び/又は Pb、 Bは Bi、 Cは Ta及び/又は Nbを示す。）、 0 . 4≤X≤1. 0、 1. 5≤Y≤3. 5、 Ζ = 2であり、 Sr: Ba: Pb = a:b : cで表したときに、 0 . 7X≤a<X、0く b + c≤0. 3Xとなるように有機溶媒中に金属化合物を混合してなる系強誘電体薄膜形成用組成物 (請求項 1)が開示されている。また、特許文献 1 の [0024]段落には、ニオブ化合物として、ニオブエトキシド、ニオブプロポキシド、二ォブブトキシド、ニオブ 2—メトキシエトキシド等のアルコキシドや、ォクチル酸-ォブ、 n—へキサン酸ニオブ、 2—ェチル酪酸ニオブ、 i一吉草酸ニオブ等のカルボン酸等が例示されており、鉛化合物として、ォクチル酸鉛、 n—へキサン酸鉛、 2—ェチル酪酸鉛、 i一吉草酸鉛、酢酸鉛等のカルボン酸塩や、鉛ェトキシド、鉛プロボキシド、鉛ブトキシド等のアルコキシド等が例示されて、る。

[0005] 更に、特許文献 2には、組成が Bi (Ta Nb ) O (ただし、 0≤m≤l)で表される、

2 m 1-m 2 8

厚さ 5〜50nmの下地層と、該下地層上に形成された、組成が（Sr Bi ) Bi (Ta Nb x 1-x 2 Y

) O (ただし、 0. 4≤X≤1、 0≤Y≤1、 Zは各金属元素に付随した酸素の数の合

1-Y 2 z

計)で表される主層とを備えてなる系強誘電体薄膜 (請求項 1)及び組成が Bi (Ta

2

Nb ) O (ただし、 0≤m≤l)で表される、厚さ 5〜50nmの下地層と、該下地層上 m 1-m 2 8

に形成された、組成が [{Sr (Pb及び

x Z又は Ba } Bi ]Bi (Ta Nb ) O (ただし、 n X 1-X 2 Y 1-Y 2 z

0<n≤0. 3、 0. 4≤X≤1、 0≤Y≤1、 Zは各金属元素に付随した酸素の数の合計 )で表される主層とを備えてなる Bi系強誘電体薄膜 (請求項 2)が開示されている。また、特許文献 2の [0025]段落には、ニオブ化合物として、ニオブエトキシド、ニオブプロポキシド、ニオブブトキシド、ニオブ 2—メトキシエトキシド等のアルコキシドや、ォクチル酸ニオブ、 n—へキサン酸ニオブ、 2—ェチル酪酸ニオブ、 i一吉草酸ニオブ等のカルボン酸塩が例示されており、鉛化合物として、ォクチル酸鉛、 n—へキサン酸鈴、 2—ェチル酪酸鉛、 i一吉草酸鉛、酢酸鉛等のカルボン酸塩や、鉛エトキシド、鉛プロポキシド、鉛ブトキシド等のアルコキシド等が例示されて、る。

[0006] また、特許文献 3には、ぺロブスカイト型 A—サイトモイエティー、ぺロブスカイト型 B サイトモイエティー、および超格子生成モイエティーを含む複数のポリオキシアルキレートイ匕金属モイエティーを提供する工程を包含する、電子素子を作成するための方法であって、該方法は、該各金属モイエティーを、複数の層（116、 124、 128)を順に有する積層化超格子材料 (112)に対応する相対割合で組み合わせる工程であつて、該順は、 A—サイト金属、 B—サイト金属、およびその混合物からなる群より選択される金属の酸化物から形成される、 AZBイオン性サブユニットセル（146)を有する AZB ( 124)と;超格子生成イオン性サブユニットセルを有する超格子生成層（1 16)と； A サイト金属および B サイト金属の両方を含有するぺロブスカイト型 AB層 (128)であって、該 AB層は該 AZB層の格子とは異なるぺロブスカイト型酸素八面体格子を有するベロブスカイト型 AB層と、を含んでいる工程と、該前駆体溶液を基板に塗布する工程と、該基板上の該前駆体溶液を処理することにより、該 AZB層、該超格子生成層、および該ぺロブスカイト型 AB層を有する混合積層化格子材料を形成する工程と、を特徴とする方法が開示されている。また、特許文献 3の 47頁実施例 4には、プレ前駆体溶液の原料として 2 ェチルへキサン酸ニオブを使用することが記載されている。

[0007] 特許文献 1 :特開平 9 25124号公報特許請求の範囲 [0024]

特許文献 2 :特開平 9 142845号公報特許請求の範囲 [0025]

特許文献 3 :特表平 11 509683号公報請求の範囲 47頁

非特許文献 4:Jpn. Appl. Phys. , Vol. 44, No. 1A(2005) 267〜274頁発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 上述のような有機酸ニオブは、製造方法及び製造条件により、得られる誘導体の性質、物性が大きく異なり、 MOD法のプレカーサとしては扱いにくいという問題点を有していた。また、 MOD法における問題点の 1つは、プレカーサを含む塗布液組成物について充分な安定性を得ることが困難なことにある。多成分系のセラミックス薄膜を形成するには、塗布液となる組成物は、薄膜に多種の金属元素を含有するプレカーサの混合溶液となる力例えば、プレカーサ化合物として金属アルコキシドィ匕合物を用いる場合は、金属アルコキシドが反応性に富むために、他のプレカーサや大気中の水分等と反応して増粘ゲル化や沈殿形成等の変質を起こす。これらの変質は、塗布工程や膜質に悪影響を及ぼすことになる。また、得られる薄膜の状態 (形状や電気特性）がプレカーサの組み合わせに依存するので、上記の安定性の問題と合わせて最適な組み合わせを見出だすのが困難であった。例えば、チタンやジルコニウムのプレカーサとしては、アルコキシド化合物が優れた薄膜を与えることが知られて、るが、これに他のプレカーサ成分を混合した場合に使用に耐え得る保存安定性を得ることは困難である。

[0009] 一般に有機酸ニオブは、 (RCOO) Nbと表記される場合が多いが、炭素含有量、 Nb含有量共に様々である。実際に、有機酸ニオブを形成する結合ユニットは、「RC OO Nbと Nb O Nb」、「RCOO Nbと Nb = Ojまたは「RCOO Nbと Nb O Nbと Nb = 0」であり、例えば単純な構造で代表したモデルを示すと下記化学式のようになるが、実際に化学構造を正確に同定することは困難である。なお、下記化学式において、 Lは有機酸残基を表す。

[0010] [化 1]

[0011] ここで、例えば、ニオブペンタアルコキシドと有機酸を反応させることにより得られた

(RCOO) Nbの組成に近い炭素含有量、 Nb含有量を有する有機酸ニオブ誘導体

5

は、保存安定性が悪い。なお、ニオブペンタアルコキシドから得られた有機酸ニオブ誘導体は、アルコキシ基が残存し易いことが知られており、実際には、 RCOO Nb、 Nb O Nb、 Nb OR' (OR'は原料由来のアルコキシ基）から構成される化合物と考えられている。また、 (RCOO) Nbの構造を有する化合物自体の保存安定性が

5

悪いことも考えられる。一方、分子中の Nb O Nbの連鎖が大きいものは、分子量、ニオブ含有量が大きくなり、炭素含有量が小さくなる。このような有機酸ニオブ誘導体は溶解性が悪ィ匕するので、使用できる溶剤やその濃度が制限され、即ち、溶解性のマージンが狭くなる。また、他の金属プレカーサと併用する時に、得られる薄膜中に酸化ニオブが局在化するので、所望する均一な組成や結晶構造を形成できなヽ部分が多くなり、得られる薄膜は、期待される電気特性が得られない。

[0012] 更に、 Nb [C H CH (C H ) COO]の理論値に近い 2—ェチルへキサン酸ニオブ、

4 9 2 5 5

即ち、ニオブ含有量が 11. 5質量％前後のものをプレカーサとして使用した塗布液は保存安定性が悪いという問題を有している。また、このような有機酸ニオブは、更に他のプレカーサ化合物と混合して使用する場合に化学反応により、塗布液のゲルィ匕や沈殿が生ずる等の問題点もある。

[0013] 従って、本発明の目的は、 MOD法のプレカーサとして有用な 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体及びその製造方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、ニオブとニオブ以外の金属を含有する薄膜を MOD 法によって作製する際に、 MOD法用原料に適するニオブプレカーサとニオブ以外の金属プレカーサを含有する有機酸金属塩組成物及び該組成物を用いた薄膜の製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0014] 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、特定の構造を有する 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体が上記問題点を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至つた。

即ち、本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体は、ニオブ含有量が 13〜16 質量％であり、炭素含有量が 50〜58質量％の範囲内であり、且つニオブ原子、酸素原子及び 2 -ェチルへキサン酸残基のみ力も構成されてヽることを特徴とする。

[0015] また、上記 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体は、ペンタキス（アルコキシ）ニオブと、 2—ェチルへキサン酸とを反応させることを特徴として製造することができる。

[0016] 更に、本発明は、上記 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体;ニオブ以外の金属プレカーサ;及び少なくとも 1種の有機溶剤を含有してなることを特徴とする有機酸金属塩組成物を提供することにある。

[0017] また、本発明の有機酸金属塩組成物は、他の任意の金属プレカーサを含有することがでさる。

[0018] 更に、本発明の基体上への薄膜の製造方法は、上記有機酸金属塩組成物を基体上に塗布し、加熱することによりニオブ元素とニオブ以外の金属とを含有してなる薄膜を形成することを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]実施例 1で得られた本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の iH— NM R分析のチャートである。 [図 2]実施例 1で得られた本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の¹³ C—NM R分析のチャートである。

[図 3]実施例 1で得られた本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の IR分析のチャートである。

[図 4]実施例 1で得られた本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の TG— DT A分析のチャートである。

発明を実施するための最良の形態

[0020] 本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体は、ニオブ含有量が 13〜16質量％、好ましくは 13〜15質量％の範囲内にあり、炭素含有量が 50〜58質量％、好ましくは 52〜57質量％の範囲内にあり、ニオブ原子、酸素原子及び 2—ェチルへキサン酸残基のみ力も構成されているものである。なお、 2—ェチルへキサン酸ニオブの理論値は、ニオブ含有量が 11. 5質量％であり、炭素含有量が 59. 4質量％である。

[0021] ここで、ニオブ含有量が 13質量％未満となると、保存安定性が悪くなるために好ましくなぐまた、 16質量％を超えると、溶解性のマージンが狭くなるために好ましくない。また、炭素含有量が 50質量％未満となると、溶解性のマージンが狭くなるために好ましくなぐまた、 58質量％を超えると、保存安定性が悪くなるために好ましくない。

[0022] 本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の特徴は、液体であること、保存安定性に優れること、混合安定性に優れること、溶解性のマージンが広いことであり、それ故、 MOD法のプレカーサとして有用である。このような特徴は、有機酸成分として 2 —ェチルへキサン酸を選択したことも寄与している。

[0023] 例えば、酢酸や吉草酸等の有機酸成分である炭素数の少ない有機酸ニオブ誘導体は、固体ィ匕する傾向があり、安定な塗布液を与え難い。また、有機溶剤に対する溶解性が低いので、溶解性のマージンが得られない。更には、不快な臭気を発生する問題を有している。また、有機酸成分の炭素数が多いものは、ニオブ含有量が少ないので、モル換算の溶解性について、充分な溶解性マージンが得られない場合がある。また、このような有機酸ニオブ誘導体をプレカーサに用いて得られる薄膜は不純物カーボン残渣が多くなる。

[0024] 本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法は、出発原料としてペンタキス（アルコキシ）ニオブを原料に用いる方法である。ペンタキス（アルコキシ） -ォブを原料に用いる方法としては、 2—ェチルへキサン酸を加えて加熱する方法、ペンタキス（アルコキシ)ニオブと 2—ェチルへキサン酸との反応時に副生する水を取り除ぐ脱水剤を併用する方法が挙げられる。なお、ペンタキス (アルコキシ)ニオブと 2— ェチルへキサン酸の反応割合は、ペンタキス（アルコキシ）ニオブ 1モルに対して、 2 ーェチルへキサン酸 3〜8モル、好ましくは 4〜6モルの範囲内である。ここで、 2—ェチルへキサン酸の量が ₃モル未満となると、アルコキシ基が残留し、保存安定性が悪化するため好ましくなぐまた、 8モルを超えると、添加量の増加に伴う効果が発揮されず、経済的に不利となるために好ましくない。

[0025] なお、本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法において、出発原料として使用されるペンタキス（アルコキシ）ニオブとしては、例えばペンタキス (メトキシ）ニオブ、ペンタキス（エトキシ）ニオブ、ペンタキス（プロボキシ）ニオブ、ペンタキス (イソプロポキシ）ニオブ、ペンタキス（ブトキシ）ニオブ等の炭素数 1〜4のアルコキシドを ί列示することができる。

[0026] なお、ペンタキス (アルコキシ)ニオブを出発原料として使用する場合に、反応系内に水が存在すると Nb— O—Nbの連鎖が進むので、反応の制御が難しくなる。従って、本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法としては、副生する水を消費する脱水剤を用いるのが好ましい。上記の脱水剤としては、無水酢酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水マロン酸、無水ィタコン酸、無水フタル酸、無水スクシン酸等の酸無水物、オルトギ酸トリエチル、オルトギ酸トリメチル等のオルトギ酸エステル等が挙げられる。この中でも、反応後、反応系内から除去するのが容易であるので酸無水物が好ましぐ無水酢酸が最も好ましい。また、脱水剤の使用量は、原料であるペンタキス（アルコキシ）ニオブ 1モルに対して、 0. 5〜10モル、好ましくは 1〜8モルの範囲内である。脱水剤の使用量が 0. 5モル未満であると、使用効果が発現しない場合があるために好ましくなぐまた、 10モルを超えると、添加量の増加に伴う効果が発揮されず、経済的に不利となるために好ましくない。

[0027] また、本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法において、反応温度は、 100〜150°C、好ましくは 110〜140°Cの範囲内である。ここで、反応温度が 1 oo°c未満であると、反応を完結させるために時間が掛り、また、生成物中にアルコキシ基が残留することがあるため好ましくなぐまた、 150°Cを超えると、反応の制御が難しくなり、分子量、ニオブ含有量のコントロールが困難になる場合があるために好ましくない。

[0028] 本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体を用いる MOD用原料を用いる MO D法により製造可能な薄膜としては、例えば酸ィ匕ニオブ、ニオブ—タンタル酸ィ匕物 (T a Nb O )等の誘電体薄膜;ニオブ酸リチウム等の圧電体薄膜;ニオブ—タンタル酸

2-x X 5

ビスマス [Bi (Ta Nb ) O ]、ニオブ一タンタノレ酸ビスマスストロンチウム（Sr Ba T

2 m 1-m 2 5 1-χ x a Nb O )、ニオブ添カ卩チタン酸鉛、ニオブ添カ卩チタン酸ビスマス、ニオブ添加チタ

2-y y 9

ン酸鉛、ニオブ添加チタン酸ジルコン酸鉛等の強誘電体薄膜が挙げられる。

[0029] 本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体を上記薄膜の MOD法の原料として用いる場合、有機溶剤並びに必要により用いられる他の元素を薄膜に導入するプレカーサ化合物等を含有する組成物として用いることができる。該組成物の形態は、ェマルシヨン、サスペンション、デイスパージヨン、コロイダル分散液、溶液のいずれでも良いが、薄膜組成の均一性が良好で且つ表面状態が良好な薄膜を形成することができる溶液として使用することが好ましい。また、該組成物中の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の含有量は、通常、基体への塗布が容易である 1〜50質量％の範囲内であり、好ましくは 5〜40質量％の範囲内である。

[0030] 本発明の有機酸金属塩組成物は、ニオブプレカーサとして上記の 2-ェチルへキサン酸ニオブ誘導体、ニオブ以外の金属プレカーサ及び少なくとも 1種の有機溶剤を必須成分として含有してなることを特徴とする有機酸金属塩組成物であり、必要に応じて他の金属プレカーサを含有してもよい。なお、本発明の有機酸金属塩組成物は、塗布熱分解法やゾルゲル法のような MOD法により、基体上にガラスやセラミックスの薄膜を製造する原料として有用である。

[0031] ニオブ以外の金属プレカーサの金属種としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジゥム、セシウム等の周期表 1族元素；ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、スト口ンチウム、ノリウム等の周期表 2族元素;スカンジウム、イットリウム、ランタノイド元素（ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イツテルピウム、ルテチウム）、ァクチノイド元素等の周期表 3族元素；チタニウム、ジルコニウム、ハフニウムの周期表 4族元素；バナジウム、タンタルの周期表 5族元素；クロム、モリブデン、タングステンの周期表 6族元素；マンガン、テクネチウム、レニウムの周期表 7 族元素；鉄、ルテニウム、オスミウムの周期表 8族元素；コノレト、ロジウム、イリジウムの周期表 9族元素；ニッケル、パラジウム、白金の周期表 10族元素;銅、銀、金の周期表 11族元素；亜鉛、カドミウム、水銀の周期表 12族元素;アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムの周期表 13族元素;珪素、ゲルマニウム、錫、鉛の周期表 14族元素；砒素、アンチモン、ビスマスの周期表 15族元素；ポロニウムの周期表 16族元素が挙げられる。また、他の金属プレカーサとしては、有機酸金属塩、金属アルコキシド化合物、ベータージケトン金属錯体、ベーターケトエステル金属錯体等が挙げられる

[0032] 本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体は、鉛を併用する薄膜のプレカーサとして有用である。従って、本発明の有機酸金属塩組成物において、 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体との併用に特に適したニオブ以外の金属プレカーサは、鉛プレカーサであり、特に、有機酸鉛化合物である。

[0033] 上記の有機酸鉛化合物は、上記の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体とは異なり、実質的に (RCOO) Pb等の一般式で表される構造を有するものである。また、有機

2

酸鉛化合物は、結晶水を含有する場合もある。本発明に使用する有機酸鉛化合物は水和物であっても良ぐ無水物であっても良いが、併用する他のプレカーサが水と反応して混合安定性や保存安定性が悪化する場合があるので無水物が好ましい。

[0034] 有機酸鉛化合物を構成する有機酸としては、炭素数 2〜18の脂肪族有機酸が好ましぐ例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、力プリル酸、 2—ェチルへキサン酸、ペラルゴン酸、力プリン酸、ネオデカン酸、ゥンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、リノール酸、ガンマ一一リノレン酸、リノレン酸、リシノール酸、 12—ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。

[0035] ここで、酢酸、プロピオン酸、吉草酸等の炭素数が比較的少な、脂肪族有機酸塩から得られる有機酸鉛化合物は、固体のものも存在し、 MOD法用の原料として充分に安定な有機酸金属塩組成物を与え難い場合がある。また、このような脂肪族有機酸から得られる有機酸鉛化合物は、有機溶剤に対する溶解性が低いので、溶解性のマージンが得られない場合もある。一方、ステアリン酸等の炭素数の多い脂肪族有機酸から得られる有機酸鉛化合物は、鉛含有量が小さ!、のでモル換算の溶解性について、充分な溶解性マージンが得られない場合もある。また、このような脂肪族有機酸力得られる有機酸鉛ィ匕合物をプレカーサに用いて得られる薄膜中の不純物力一ボン残渣が多くなる場合もある。また、有機酸鉛化合物を構成する有機酸としては、安定した品質のものが安価に入手できることも必要である。従って、有機酸鉛化合物を構成する有機酸としては、炭素数 6〜 12の脂肪族有機酸が好ましぐ 2—ェチルへキサン酸がより好ましい。

[0036] 有機酸鉛化合物は、その製造方法により区別されることなぐ周知の製造方法を応用して得られたものを使用することができる力プレカーサ中にハロゲン不純物を含有しないものが好ましいので、酸化鉛、酢酸鉛、ビス (アルコキシ)鉛を原料として製造されたものが好ましい。

[0037] なお、本発明の有機酸金属塩組成物において、 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体と有機酸鉛ィ匕合物の混合割合は、特に限定されず、用途に合わせて配合することができる。例えば、誘電体ゃ圧電体の薄膜のプレカーサとして用いる場合には、金属モル比で、ニオブ原子 1モルに対して鉛原子を 0. 01〜10モル、好ましくは 0. 1〜5 モノレの範囲内である。

[0038] 次に、本発明の有機酸金属塩組成物に使用する有機溶剤について説明する。

本発明の有機酸金属塩組成物に使用する有機溶剤としては、アルコール系溶剤、ポリオール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、ポリエーテル系溶剤、脂肪族又は脂環族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、シァノ基を有する炭化水素溶剤、その他の溶剤等が挙げられ、これらは 1種類又は 2種類以上を混合して用いることができる。

[0039] アルコール系溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、 2—ブタノール、第 3ブタノール、ペンタノール、イソペンタノール、 2 ペンタノール、ネオペンタノール、第 3ペンタノール、へキサノール、 2—へキサノール、ヘプタノール、 2—へプタノール、ォクタノール、 2—ェチルへキサノール、 2—ォクタノール、シクロペンタノール、シクロへキサノール、シクロヘプタノ一ノレ、メチノレシクロペンタノ一ノレ、メチノレシクロへキサノーノレ、メチノレシクロヘプタノ一ル、ベンジルアルコール、 2—メトキシエチルアルコール、 2—ブトキシェチルアルコール、 2— (2—メトキシエトキシ）エタノール、 2— (N, N ジメチルァミノ）エタノール、 3—（N, N—ジメチルァミノ）プロパノール等が挙げられる。

[0040] ポリオール系溶剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、 1, 2 ブタンジオール、 1, 3 ブタンジオール、 1, 4 ブタンジオール、 1, 5 ペンタンジォール、ネオペンチルグリコール、イソプレングリコール（3—メチルー 1, 3 ブタンジォール）、 1, 2 へキサンジオール、 1, 6 へキサンジオール、 3—メチルー 1, 5 ペンタンジオール、 1, 2 オクタンジオール、オクタンジオール（2 ェチルー 1, 3 へキサンジオール）、 2 ブチルー 2 ェチルー 1, 3 プロパンジオール、 2, 5 ジメチルー 2, 5 へキサンジオール、 1, 2 シクロへキサンジオール、 1, 4ーシクロへキサンジオール、 1, 4ーシクロへキサンジメタノール等が挙げられる。

[0041] ケトン系溶剤としては、アセトン、ェチルメチルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ェチルブチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソプチルケトン、メチルァミルケトン、シクロへキサノン、メチルシクロへキサノン等が挙げられる。

[0042] エステル系溶剤としては、ギ酸メチル、ギ酸ェチル、酢酸メチル、酢酸ェチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸第 2ブチル、酢酸第 3ブチル、酢酸ァミル、酢酸イソァミル、酢酸第 3ァミル、酢酸フエ-ル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸ェチル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸第 2ブチル、プロピオン酸第 3ブチル、プロピオン酸ァミル、プロピオン酸イソァミル、プロピオン酸第 3ァミル、プロピオン酸フエ-ル、乳酸メチル、乳酸ェチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸メチル、メトキシプロピオン酸ェチル、エトキシプロピオン酸ェチル、エチレングリコールモノメチルエーテルァセテート、ジエチレングリコーノレモノメチノレエーテノレアセテート、エチレングリコーノレモノェチノレエーテノレアセテート、エチレングリコーノレモノプロピノレエーテノレアセテート、ェチレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、エチレングリコーノレモノブチノレエ一テルアセテート、エチレングリコールモノ第 2ブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ第 3ブチルェ一テルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコーノレモノェチノレエーテノレアセテート、プロピレングリコーノレモノプロピノレエーテノレアセテート、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコーノレモノブチノレエーテノレアセテート、プロピレングリコーノレモノ第 2ブチノレエーテノレアセテート、プロピレングリコールモノイソブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ第 3ブチルエーテルアセテート、ブチレングリコールモノメチルエーテルァセテート、ブチレングリコールモノェチルエーテルアセテート、ブチレングリコーノレモノプ口ピルエーテルアセテート、ブチレングリコールモノイソプロピルエーテルアセテート、ブチレングリコーノレモノブチノレエーテノレアセテート、ブチレングリコーノレモノ第 2ブチルエーテルアセテート、ブチレングリコールモノイソブチルエーテルアセテート、ブチレングリコールモノ第 3ブチルエーテルアセテート、ァセト酢酸メチル、ァセト酢酸ェチル、ォキソブタン酸メチル、ォキソブタン酸ェチル、 γ—ラタトン、 δ—ラタトン等が挙げられる。

[0043] エーテル系溶剤としては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、モルホリン、ェチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジブチルエーテル、ジェチルエーテル、ジォキサン等が挙げられる。

[0044] 脂肪族又は脂環族炭化水素系溶剤としては、ペンタン、へキサン、シクロへキサン

、メチルシクロへキサン、ジメチルシクロへキサン、ェチルシクロへキサン、ヘプタン、オクタン、デカリン、ソルベントナフサ等が挙げられる。

[0045] 芳香族炭化水素系溶剤としては、ベンゼン、トルエン、ェチルベンゼン、キシレン、メシチレン、ジェチルベンゼン、タメン、イソブチルベンゼン、シメン、テトラリンが挙げられる。

[0046] シァノ基を有する炭化水素溶剤としては、 1 シァノプロパン、 1ーシァノブタン、 1 ーシァノへキサン、シァノシクロへキサン、シァノベンゼン、 1, 3 ジシァノプロパン、 1, 4 ジシァノブタン、 1, 6 ジシァノへキサン、 1, 4ージシァノシクロへキサン、 1,

4 ジシァノベンゼン等が挙げられる。

[0047] その他の有機溶剤としては、 N—メチルー 2 ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドが挙げられる。

[0048] 本発明の有機酸金属塩組成物中の有機溶剤の含有量は、特に限定されず、用途に合わせて配合することができる。 MOD法の原料として本発明の有機酸金属塩組成物を用いる場合、 20〜99質量％の範囲内であり、 40〜95質量％の範囲内とすれば良好な塗布性を提供することができる。

[0049] なお、上記の有機溶剤は、プレカーサに対する充分な溶解性を示し塗布溶剤として使用し易いものを選択すればよい。上記の有機溶剤の中でも、アルコール系溶剤はシリコン基体、金属基体、セラミックス基体、ガラス基体、榭脂基体等の様々な基体に対する塗布溶媒として良好な塗布性を示すので好ましぐブタノールがより好ましい。また、混合溶剤を用いる場合もブタノールを主成分としたものが好ましぐブタノールを 50質量％以上使用するものがより好ましい。

[0050] また、本発明の有機酸金属塩組成物は、 2 ェチルへキサン酸ニオブ誘導体及びニオブ以外の金属プレカーサ、好ましくは有機酸鉛ィ匕合物に加えて、更に前記に例示した任意の金属プレカーサを含有することができる。

[0051] 本発明の有機酸金属塩組成物に含有される 2 ェチルへキサン酸ニオブ誘導体及び有機酸鉛ィ匕合物のようなニオブ以外の金属プレカーサにカ卩えて使用される他の金属プレカーサとしては、特にチタニウム、ジルコニウム、ランタノイド元素、ビスマス、タンタルが有用である。

[0052] 上記のチタニウム、ジルコニウム、ハフニウムのプレカーサとしては、メタノール、ェタノール、プロパノール、 2—プロパノール、ブタノール、 2—ブタノール、イソブタノール、第 3ブタノール、ァミルアルコール、イソアミルアルコール、第 3ァミルアルコール、 2—メトキシエタノール、 2—ブトキシエタノール、 2—（ジメチルァミノ）エタノール等のアルコールィ匕合物力誘導されるテトラキスアルコキシド;前記の有機酸ニオブ誘導体の説明において、例示した炭素数 2〜18の脂肪族有機酸から誘導される有機酸金属塩が挙げられ、ランタノイド元素、ビスマスのプレカーサとしては、上記のアルコ一ルイ匕合物から誘導されるトリスアルコキシド、前記の有機酸鉛化合物の説明におヽて例示した炭素数 2〜18の脂肪族有機酸から誘導される有機酸金属塩が挙げられ、タンタルのプレカーサとしては、上記のアルコール化合物力誘導されるペンタキスアルコキシド、前記の有機酸鉛ィ匕合物の説明において例示した炭素数 2〜18の脂肪族有機酸から誘導される有機酸金属塩が挙げられる。

[0053] 本発明の有機酸金属塩組成物は、他の任意の金属プレカーサとしてテトラキス（ァルコキシ）チタニウムゃテトラキス（アルコキシ）ジルコニウム等の不安定な金属アルコキシド化合物を用いた場合でも沈殿やゲル化等を起こしにくい、安定した有機酸金属塩組成物を提供することができる。

[0054] 次に、本発明の薄膜の製造方法について説明する。

本発明の薄膜の製造方法は、上記で説明の有機酸金属塩組成物を原料に用いた MOD法によるものである。 MOD法の条件等は特に限定することなく周知の方法を応用できる。例えば、代表的な方法は、基体上に本発明の有機酸金属塩組成物を塗布する塗布工程と、基体又は全体を加熱して薄膜を形成する加熱焼成工程とからなり、必要に応じて塗布工程と加熱焼成工程の間に、塗布された組成物中の溶剤を乾燥させる乾燥工程や、焼成工程よりも低ヽ温度で加熱する仮焼工程を組み入れることもでき、焼成工程の後にァニール工程を組み入れてもよい。また、必要な膜厚を得るためには上記の塗布工程から任意の工程までを複数繰り返せばよ!ヽ。例えば、塗布工程力も焼成工程の全ての工程を複数回繰り返してもよぐ塗布工程と乾燥ェ程及び Z又は仮焼工程を複数回繰り返してもよヽ。

[0055] 上記の塗布工程における塗布方法としては、スピンコート法、ディップ法、スプレーコート法、ミストコート法、フローコート法、カーテンコート法、ロールコート法、ナイフコート法、バーコート法、スクリーン印刷法、インクジェット法、刷毛塗り等が挙げられる。

[0056] 上記の乾燥工程における温度は、 50°C〜200°Cが好ましぐ 80°C〜150°Cがより好ましい。また、仮焼工程における温度は 150°C〜600°Cが好ましぐ 200°C〜400 °Cがより好ましい。また、焼成工程における温度は 400°C〜1000°Cが好ましぐ 450 °C〜800°Cがより好ましい。また、ァニール工程における温度は 450°C〜1200°Cが好ましく、 600^oC〜1000^oC力より好ましヽ。 [0057] 上記の仮焼工程、焼成工程は、薄膜形成を促進する目的や薄膜の表面状態ゃ電気特性を改善する目的で種々のガス雰囲気下で行ってもよい。該ガスとしては、酸素、オゾン、水、二酸化炭素、過酸化水素、窒素、ヘリウム、水素、アルゴン等が挙げられる。

[0058] 本発明によれば、有機溶剤に対する溶解性に優れ、他のプレカーサ化合物と混合した時に安定した溶液を提供することができる MOD法のプレカーサとして好適な 2 —ェチルへキサン酸ニオブ誘導体が得られるという効果を奏するものである。

[0059] また、本発明によれば、 MOD法の原料として、良好な保存安定性を有するニオブとニオブ以外の金属、好ましくは鉛のプレカーサを含有する有機酸金属塩組成物を提供することができ、更に、該組成物を原料に用いた MOD法による薄膜の製造方法によれば、均質な薄膜を得ることができる。

[0060] なお、本発明の 2—ェチルへキサン酸誘導体を用いた本発明の有機酸金属塩組成物は、 MOD法により薄膜を製造する際のプレカーサとして好適に用いることができ、例えば、ニオブ酸鉛、ニオブ添加チタン酸鉛、ニオブ添加チタン酸鉛、ニオブ添加チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ/タンタル酸ビスマスストロンチウム/鉛、ニオブ/ タンタル酸ビスマスストロンチウム Zバリウム Z鉛等の薄膜を形成するために使用することができ、これらの薄膜は、誘電体素子、強誘電体素子、圧電体素子等として好適に使用することができるものである。

実施例

[0061] 以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例等によって限定されるものではないことを理解されたい。

実施例 1： 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体 No. 1の製造

乾燥アルゴンガス雰囲気下で、反応フラスコにペンタキス（エトキシ）ニオブ 0. 5モル、乾燥トルエン 200mlを仕込み、これを無水酢酸 2. 6モル、 2—ェチルへキサン酸 2. 6モルを加え、バス温度 120°Cで 4時間還流させた後、バス温度 135°Cでトルエン及び低沸点物を反応系から留去し、更に、系内を 3〜讣ールに減圧して濃縮することにより黄色粘性液体 345gを得た。得られた黄色粘性液体について、以下の測定を行った： [0062] (1)元素分析

試料質量に対し 45倍の 63%硝酸水を加え、 100°Cに加熱して得た粉末を Nb O

2 5 として定量したところ、ニオブ含有量は 13. 7質量％であった。

また、炭素及び水素含有量を CHN元素分析により行ったところ、 C含有量は 55. 1質量％、 H含有量は 8. 3質量％であった。

(2)スペクトル分析

• iH— NMR分析：得られたチャートを図 1に示す。図 1に示す¹ H— NMR分析のチヤートから、アルコキシ基が不在であることが確認できた。

•¹³C— NMR (溶媒:重ベンゼン）：得られたチャートを図 2に示す。図 2に示すチヤ一トから、アルコキシ基が不在であることが確認できた。また、 2—ェチルへキサン酸残基の炭素ピークが各々複数観察された。このことは、複数の環境の 2—ェチルへキサン酸残基が存在してヽることを示すものである。

•IR (塗布法）：得られたチャートを図 3に示す。図 3に示すチャートから、 1500-160 Ocm ¹に複数の吸収が観察され、 1400〜 1500cm ¹にも複数の吸収が観察された。このことは、複数種の COONbが存在して!/、ることを示して!/、る。

(3)熱分析

TG— DTA (空気 300mlZ分、昇温速度： 10°CZ分、サンプル量 38. 8037mg、リファレンスアルミナ 7. 1320mg)：得られたチャートを図 4に示す。

[0063] 比較例 1 : 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体 No. 2の製造

乾燥アルゴンガス雰囲気下で、反応フラスコに五塩化ニオブ 0. 5モル、エタノール 200mlを仕込み、 2—ェチルへキサン酸 2. 6モルを加え、アンモニアガスを吹き込みながら 2時間撹拌した。アンモニアガスを止め、バス温度 80°Cで 4時間還流させた後、アルゴンガスを吹き込みながら、更に 1時間還流した。反応液を室温まで冷却し、塩化アンモ-ゥムをデカンシヨン及び濾過により取り除いた溶液について、溶媒をェタノールからトルエンに交換して、析出した塩ィ匕アンモ-ゥムを濾別した。この溶液をバス温度 135°Cでトルエン及び低沸点物を留去した後、更に系内を 3〜 1トールに減圧して濃縮を行い、黄色粘性液体 345gを得た。得られた黄色粘性液体について、上記実施例 1と同様に元素分析を行ったところ、ニオブ含有量は 12. 2質量％であり、炭素含有量は 59. 0質量％であった。

[0064] 比較例 2 : 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体 No. 3の製造

乾燥アルゴンガス雰囲気下で、反応フラスコにペンタキス（エトキシ）ニオブ 0. 5モル、乾燥キシレン 200mlを仕込み、これに 2—ェチルへキサン酸 2. 6モルを加え、バス温度 145°Cで 4時間還流させた後、バス温度 145°Cでキシレン及び低沸点物を反応系から留去し、更に、系内を 3〜讣ールに減圧して濃縮することにより黄色粘性液体 335gを得た。得られた黄色粘性液体について、実施例 1と同様に元素分析を行つたところ、ニオブ含有量は 17. 4質量％であり、炭素含有量は 53. 0質量％であった

[0065] 評価 1

上記実施例 1、比較例 1及び比較例 2で得られた 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体 No. 1〜3について、トルエン及びブタノールを用いて有機溶剤への溶解性を評価した。有機溶剤 6gと 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体 4gを混合した結果を表 1 に示す。

[0066] [表 1]

[0067] 評価 2

上記実施例 1及び比較例 1で得られた 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体 No . 1 〜2について、ペンタキス（エトキシ）タンタル 0. 6モル/リットルのテトラヒドロフラン溶液を用いて混合安定性の試験を行った。タンタルアルコキシド溶液に 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体をニオブのモル数がタンタルの 50%になる量カ卩えた溶液と 2— ェチルへキサン酸ニオブ誘導体をカ卩えない溶液を 20mlのサンプル瓶に 10ml入れ、 30°C湿度 50%の恒温恒湿槽に 18時間保存した後の試料の様子を観察した。結果を表 2に示す。

[0068] [表 2] 2-ェチルへキサン酸誘導 2-ェチルへ麵 '誘導 - 誘 f本未測

体 No. 1 体 No. 2

1 8時間後透明溶液微獨、沈殿微獨、沈殿

[0069] 上記結果より、本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体は、有機溶剤に対する溶解性が良好であり、また、他のプレカーサ化合物との混合安定性も良好であることが確認できた。なお、タンタルエトキシドに対しては安定ィ匕付与効果も有することが確認できた。これに対し、ニオブ含有量の多い 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体は、溶解性が劣り、ニオブ含有量が少ない 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体は、他のプレカーサ化合物との混合安定性に劣る。

このことは、本発明の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体が、 MOD法のプレカーサとして特異的に優れた効果を示すものである。

[0070] 実施例 2

上記実施例 1で得た 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体 No . 1と 2—ェチルへキサン酸鉛をブタノールに溶解させ、ニオブと鉛の金属モル比が 1 : 1であり、ニオブと鉛を合わせた金属分濃度が 0. 1モル Zリットルである有機酸金属塩組成物 1を調製した。

[0071] 比較例 3

2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体に変えて、ペンタキス（エトキシ）ニオブを用いた以外は、上記実施例 2と同様の配合 (金属モル比、金属分換算濃度)の比較品の有機酸金属塩組成物 2を調製した。

[0072] 評価 3

上記実施例 2で得た本発明品の有機酸金属塩組成物 1と上記比較例 3で得た比較品の有機酸金属塩組成物 2を 20mlのサンプル瓶に 10m入れ、 30°C湿度 50%の恒温恒湿槽に 18時間保存した後の試料の様子を観察した。その結果、有機酸金属塩組成物 1は、透明であつたが、有機酸金属塩組成物 2は、濁っており、沈殿が観察された。

[0073] 評価 4

上記実施例 2で得た本発明品の有機酸金属塩組成物 1と比較例 3で得た比較品の有機酸金属塩組成物 2について、 TG— DTAを用いて熱分解挙動を評価した。 TG DTAの測定条件は、雰囲気：空気； 300mlZmin、温度プログラム：測定範囲； 30 °C〜600°C、昇温速度； 10°CZmin、リファレンス：アルミナ 7. 575mgで行った。サンプル量は、有機酸金属塩組成物 1は、 23. 6935mg、有機酸金属塩組成物 2は、 24. 3817mgであった。

この結果、有機酸金属塩組成物 1の DTAについて、 291°Cを頂点とする 1つのブロード発熱ピークが観察され、有機酸金属塩組成物 2の DTAについては、 294°Cを頂点とするブロード発熱ピークと 321°Cを頂点とするブロード発熱ピークが観察された。

[0074] 上記の評価 3より、本発明品の有機酸金属塩組成物 1は、比較品の有機酸金属塩組成物 2よりも保存安定性が優れることが確認できた。また、評価 4より、有機酸金属塩組成物 1は、熱分解ピークが 1本観察され、有機酸金属塩組成物 2は、熱分解ピークが 2本観察された。これは、有機酸金属塩組成物 1においては、 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体と 2—ェチルへキサン酸鉛誘導体が同時熱分解を起こしていることを示し、有機酸金属塩組成物 2においては、ニオブプレカーサと鉛プレカーサが各々分解していることを示している。このことは、複合金属含有薄膜を製造する MOD法の材料として、有機酸金属塩組成物 1から得られる薄膜は、薄膜組成の均一性に優れることを示唆している。

[0075] 実施例 3

上記実施例 1で得た 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体 No. 1、 2—ェチルへキサン酸鈴、テトラキス (イソプロボキシ)チタニウム及びテトラキス (ブトキシ)ジルコニウムをブタノールに溶解させて、ニオブと鉛とチタニウムとジルコニウムの金属モル比が 1： 1 : 0. 5 : 0. 5であり、ニオブと鉛とチタニウムとジルコニウム合わせた金属分濃度が 0 . 1モル Zリットルの本発明品の有機酸金属塩組成物 3を調製した。

[0076] 比較例 4

2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体に変えて、ペンタキス（エトキシ）ニオブを用いた以外は、上記実施例 1と同様の配合 (金属モル比、金属分換算濃度)の比較品の有機酸金属塩組成物 4を調製した。

[0077] 比較例 5 テトラキス (イソプロボキシ)チタニウム及びテトラキス (ブトキシ)ジルコニウムをブタノールに溶解させて、チタニウムとジルコニウムの金属モル比が 1 : 1であり、チタニウムとジルコニウム合わせた金属分濃度が 0. 05モル Zリットルの比較品の有機酸金属塩組成物 5を調製した。

[0078] 評価 5

上記実施例 3で得た本発明品の有機酸金属塩組成物 3と上記比較例 4及び比較例 5で得た比較品の有機酸金属塩組成物 4及び 5を 20mlのサンプル瓶に 10ml入れ、 30°C湿度 50%の恒温恒湿槽に 18時間保存した後の試料の様子を観察した。その結果、有機酸金属塩組成物 3は、透明であつたが、有機酸金属塩組成物 4及び 5は、濁っており、沈殿が観察された。

[0079] 上記の評価例 5より、本発明品の有機酸金属塩組成物 3は、比較品の有機酸金属塩組成物 4及び 5よりも保存安定性が優れることが確認できた。

[0080] 実施例 4

上記実施例 3で得た有機酸金属塩組成物 3及び上記比較例 4で得た有機酸金属塩組成物 4を用いて、以下の手順により、 6インチシリコンウェハに薄膜を形成した。得られた薄膜にっ、て、目視及び 100倍の偏光光学顕微鏡を用いて表面状態を観察した結果、有機酸金属塩組成物 3から得られた薄膜は均質であり、クラック、凝集物及びピンホールは観察されなカゝつた。比較品の有機酸金属塩組成物 4から得られた薄膜は、部分的に白濁が見られ、凝集物とクラックが観察された。

[0081] (手順）

有機酸金属塩組成物 2mlをシリコンウェハ上にキャストして、 500rpmで 5秒、 150 Orpmで 15秒の条件でスピンコートを行った。ガラス基盤を 100°Cのホットプレート上で 30秒加熱して溶媒を乾燥させて、 300°Cで 2分仮焼して力も室温に戻した。スピンコート、乾燥、仮焼、冷却を 3回繰り返した後、電気炉にて、 600°C、 3分間加熱して焼成を行った。

[0082] 上記の実施例 4から、本発明の有機酸金属塩組成物 3を用いた薄膜が、均質で良好な特性を有するものであることが確認できた。

Claims

請求の範囲

[I] ニオブ含有量が 13〜16質量％であり、炭素含有量が 50〜58質量％の範囲内であり、且つニオブ原子、酸素原子及び 2—ェチルへキサン酸残基のみ力構成されて、ることを特徴とする 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体。

[2] 請求項 1記載の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法において、ペンタキス（アルコキシ)ニオブと、 2—ェチルへキサン酸とを反応させることを特徴とする 2 ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法。

[3] ペンタキス（アルコキシ）ニオブ 1モルに対して、 2 ェチルへキサン酸 4〜6モルを脱水剤の存在下で反応させる、請求項 2記載の 2—ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法。

[4] ペンタキス（アルコキシ）ニオブ 1モルに対して、 1〜8モルの脱水剤を使用する、請求項 3記載の 2 ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法。

[5] 脱水剤として、ペンタキス（アルコキシ）ニオブ 1モルに対して、 4〜6モルの無水酢酸を使用する、請求項 3または 4記載の 2 ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法。

[6] 反応温度が 100〜150°Cの範囲内である、請求項 2ないし 5のいずれ力 1項記載の

2 ェチルへキサン酸ニオブ誘導体の製造方法。

[7] 請求項 1に記載の 2 ェチルへキサン酸ニオブ、ニオブ以外の金属プレカーサ及び少なくとも 1種の有機溶剤を含有してなることを特徴とする有機酸金属塩組成物。

[8] 組成物中の有機溶剤の含有量は、 20〜99質量％の範囲内である、請求項 7記載の有機酸金属塩組成物。

[9] ニオブ以外の金属プレカーサが一般式 (RCOO) Pb (式中、 Rは炭素数 1〜17の

2

脂肪族炭化水素基を表す)で表される有機酸鉛ィ匕合物である、請求項 7または 8記載の有機酸金属塩組成物。

[10] 有機酸鉛化合物は、 2 ェチルへキサン酸鉛である、請求項 9記載有機酸金属塩組成物。

[II] 金属モル比で、ニオブ原子 1モルに対して鉛原子を 0. 01〜10モルの割合で含有してなる、請求項 9または 10記載有機酸金属塩組成物。

[12] 更に、他の任意の金属プレカーサを含有してなる、請求項 7ないし 11のいずれか 1 項記載の有機酸金属塩組成物。

[13] 他の任意の金属プレカーサは、少なくとも 1種の金属アルコキシド化合物である、請求項 12記載の有機酸金属塩組成物。

[14] 金属アルコキシド化合物は、チタニウムアルコキシド及びジルコニウムアルコキシド力もなる群力も構成される 1種または 2種以上の化合物である、請求項 13記載の有機酸金属塩組成物。

[15] 基体上に、請求項 7な、し 14の、ずれか 1項記載の有機酸金属塩組成物を基体上へ塗布し、加熱することによりニオブ元素とニオブ以外の金属とを含有してなる薄膜を形成することを特徴とする基体上への薄膜の製造方法。