本發(fā)明專利技術(shù)提供一種未包含對環(huán)境的負(fù)載較大的物質(zhì)且能夠用簡單的方法制作適合用于薄膜電容器的介電薄膜且保存穩(wěn)定性優(yōu)異、涂膜性良好的介電薄膜形成用組合物、介電薄膜的形成方法及通過該方法形成的介電薄膜。一種液狀介電薄膜形成用組合物，用于形成呈通式：Ca(4-3x)Cu3xTi4O12(式中0.5≤x≤1.1)所示的復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜，其特征在于，由用于構(gòu)成該復(fù)合金屬氧化物的原料以提供上述通式所示的金屬原子比的比例溶解于有機溶劑中的有機金屬化合物溶液構(gòu)成，所述有機溶劑以具有通式：CnH2n+1COOH(其中n為2～6的整數(shù))所示的直鏈或者1條或2條以上側(cè)鏈的羧酸為主成分。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種未包含對環(huán)境的負(fù)載較大的物質(zhì)且適合用于薄膜電容器的介電薄膜形成用組合物、介電薄膜的形成方法及通過該方法形成的介電薄膜。
技術(shù)介紹
以往，作為介電薄膜形成用組合物，一直使用例如鈦酸鋇系組合物或鉛系復(fù)合鈣鈦礦系材料等鐵電材料。另一方面，近年來，在全球范圍內(nèi)的環(huán)保運動不斷高漲的情況下，期待開發(fā)未包含對環(huán)境的負(fù)載較大的Ba或Pb的新穎的介電薄膜形成用組合物。另外，當(dāng)制造包含Ba、Pb等的介電薄膜形成用組合物時，出于對環(huán)保的考慮，需要對在制造工序中產(chǎn)生的廢液進(jìn)行處理的處理設(shè)備等特殊設(shè)備，因此在制造成本方面也要求開發(fā)未包含這些物質(zhì)的介電薄膜形成用組合物。作為上述未包含對環(huán)境的負(fù)載較大的物質(zhì)的新穎的介電薄膜形成用組合物，發(fā)表了如下研究內(nèi)容，即利用使用了 Ca源、Cu源及Ti源的溶膠-凝膠液，從該溶膠-凝膠液制作CaCu3Ti4O12 (以下稱為CCT0)膜，并對所得到的CCTO膜的特性進(jìn)行調(diào)查的研究(例如參考非專利文獻(xiàn)I)。該非專利文獻(xiàn)I中，將各元素源溶解于有機溶劑中來制備溶膠-凝膠液，通過利用該溶膠-凝膠液的旋涂法制作CCTO膜，作為在溶膠-凝膠液的制備中使用的有機溶劑利用了 2-乙基己酸。另外，從其比電阻特性考慮，CCTO還可以用作氣敏傳感器材料(例如參考專利文獻(xiàn)I)。該專利文獻(xiàn)I中，將各元素源溶解于有機溶劑中，作為用于溶膠-凝膠反應(yīng)的催化劑進(jìn)一步加入醋酸并制備溶 膠-凝膠液，通過利用該溶膠-凝膠液的電紡絲法制作由CCTO構(gòu)成的納米纖維，并對其進(jìn)行熱壓接合來制造了氣敏傳感器。專利文獻(xiàn)1:日本專利第4523582號公報(權(quán)利要求2、段落、、)非專利文獻(xiàn)1:A.Dixit et al., “Dielectric Properties of Sol-gel-derivedCalcium Copper Titanate and Calcium Barium Copper Titanate Thin Films，，,DefenceScience Journal, Vol.57, N0.1, January2007, pp.55-60但是，示于上述以往的非專利文獻(xiàn)I中的CCTO膜作為介電材料具有良好的介質(zhì)特性，但在將2-乙基己酸用作有機溶劑來制備的溶膠-凝膠液中，存在如下缺點，即在成膜時產(chǎn)生涂膜不均勻(條紋)，得不到平滑的薄膜之類的缺點。并且，示于上述以往的專利文獻(xiàn)I中的由CCTO構(gòu)成的納米纖維作為氣敏傳感器材料具有高靈敏度特性，但利用醋酸作為催化劑制備了其前體即溶膠-凝膠溶液，醋酸使涂膜性惡化，并使涂膜表面產(chǎn)生不均勻，因此溶膠-凝膠溶液的保存性也較差，導(dǎo)致生成沉淀，因此不能稱之為適合得到平滑的薄膜的溶膠-凝膠液
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種未包含對環(huán)境的負(fù)載較大的物質(zhì)且能夠用簡單的方法制作適合用于薄膜電容器的介電薄膜且保存穩(wěn)定性優(yōu)異、涂膜性良好的介電薄膜形成用組合物、介電薄膜的形成方法及通過該方法形成的介電薄膜。本專利技術(shù)的第I觀點，即一種介電薄膜形成用組合物，為用于形成呈通式:Ca(4_3x)Cu3xTi4O12 (式中0.5彡X彡1.1)所示的復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的液狀介電薄膜形成用組合物，由用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物的原料以提供上述通式所示的金屬原子比的比例溶解于有機溶劑中的有機金屬化合物溶液構(gòu)成，所述有機溶劑以具有通式:CnH2n+1C00H(其中η為2 6的整數(shù))所示的直鏈或者I條或2條以上側(cè)鏈的羧酸為主成分。本專利技術(shù)的第2觀點，即基于第I觀點的專利技術(shù)，其中，用于構(gòu)成上述復(fù)合金屬氧化物的原料進(jìn)一步為有機基團通過其氧原子或氮原子與金屬元素鍵合的化合物。本專利技術(shù)的第3觀點，即基于第I或第2觀點的專利技術(shù)，其中，用于構(gòu)成上述復(fù)合金屬氧化物的原料進(jìn)一步為選自金屬醇鹽、金屬二醇絡(luò)合物、金屬三元醇絡(luò)合物、金屬羧酸鹽、金屬β_ 二酮絡(luò)合物、金屬β_ 二酮 酯絡(luò)合物、金屬β_亞氨基酮絡(luò)合物及金屬氨基絡(luò)合物中的I種或2種以上。本專利技術(shù)的第4觀點，即基于第I至第3觀點的專利技術(shù)，其中，相對于上述組合物中的總量I摩爾，以3摩爾以下的比例進(jìn)一步含有進(jìn)一步選自β-二酮、β-酮酸、β-酮酯、含氧酸、二醇、三元醇、高級羧酸、烷醇胺及多元胺中的I種或2種以上的穩(wěn)定劑。本專利技術(shù)的第5觀點，即基于第I至第4觀點的專利技術(shù)，其中，作為上述有機溶劑的主成分的羧酸進(jìn)一步為丙酸、正丁酸、異丁酸、正戊酸、異戊酸、2-甲基丁酸、特戊酸、正己酸、2-乙基丁酸、2，2- 二甲基丁酸、3，3- 二甲基丁酸、2，3- 二甲基丁酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、正庚酸、2-甲基己酸、3-甲基己酸、4-甲基己酸、5-甲基己酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸、4-乙基戊酸、2，2-二甲基戊酸、3，3-二甲基戊酸、4，4-二甲基戊酸、2，3-二甲基戊酸、2，4-二甲基戊酸、3，4-二甲基戊酸、2，2，3-三甲基丁酸或2，3，3-三甲基丁酸。本專利技術(shù)的第6觀點，即基于第I至第5觀點的專利技術(shù)，其中，Ca源或Cu源中的至少一種進(jìn)一步為醋酸鹽。本專利技術(shù)的第7觀點，即基于第I至第5觀點的專利技術(shù)，其中，Ca源或Cu源中的至少一種進(jìn)一步為環(huán)烷酸鹽。本專利技術(shù)的第8觀點，即基于第I至第7觀點的專利技術(shù)，其中，Ti源進(jìn)一步為四異丙氧基欽。本專利技術(shù)的第9觀點，即一種介電薄膜的形成方法，其中，將基于第I至第8觀點的介電薄膜形成用組合物涂布于耐熱基板上，進(jìn)行一次在空氣中、氧化氣氛中或含水蒸氣氣氛中加熱的工序或者重復(fù)進(jìn)行該工序直到獲得所希望厚度的膜，至少在最后工序中的加熱中或加熱后以結(jié)晶化溫度以上的溫度燒成該膜。本專利技術(shù)的第10觀點，即通過基于第9觀點的方法形成的介電薄膜。本專利技術(shù)的第11觀點，即一種具有基于第10觀點的介電薄膜的薄膜電容器、層疊薄膜電容器、集成無源器件(IPD, Integrated Passive Device)、DRAM存儲器用電容器、層疊電容器、晶體管的柵極絕緣體或LC噪聲濾波器元件的復(fù)合電子組件。在本專利技術(shù)的第I觀點中，一種介電薄膜形成用組合物，為用于形成呈通式:Ca(4_3x)Cu3xTi4O12 (式中0.5彡X彡1.1)所示的復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的液狀介電薄膜形成用組合物，其特征在于，由用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物的原料以提供上述通式所示的金屬原子比的比例溶解于有機溶劑中的有機金屬化合物溶液構(gòu)成，所述有機溶劑以具有通式:CnH2n+1COOH(其中η為2 6的整數(shù))所示的直鏈或者I條或2條以上側(cè)鏈的羧酸為主成分。呈上述通式:Ca(4_3x)Cu3xTi4012 (式中0.5彡X彡1.1)所示的復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的CCTO膜形成用液狀組合物未包含對環(huán)境的負(fù)載較大的物質(zhì)且能夠用簡單的方法制作適合用于薄膜電容器的介電薄膜。并且，通過將上述通式:CnH2n+1C00H(其中η為2 6的整數(shù))所示的羧酸用作有機溶劑，能夠防止形成介電薄膜時的涂膜不均勻，并且，即使長期保管薄膜形成前的薄膜形成用組合物也不會生成沉淀。具體實施例方式以下說明用于實施本專利技術(shù)的方式。本專利技術(shù)的介電薄膜形成用組合物為未包含對環(huán)境的負(fù)載較大的物質(zhì)且用于形成適合用于薄膜電容器的介電薄膜的液狀組合物。利用該組合物形成的介電薄膜呈通式:Ca(4_3x)Cu3xTi4O12(式中0.5彡X彡1.1)所示的復(fù)合金屬氧化物形態(tài)。通過將通式:Ca本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種介電薄膜形成用組合物，其特征在于，為用于形成呈通式：Ca(4?3x)Cu3xTi4O12所示的復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的液狀介電薄膜形成用組合物，式中，0.5≤x≤1.1，由用于構(gòu)成所述復(fù)合金屬氧化物的原料以提供上述通式所示的金屬原子比的比例溶解于有機溶劑中的有機金屬化合物溶液構(gòu)成，所述有機溶劑以具有通式：CnH2n+1COOH所示的直鏈或者1條或2條以上側(cè)鏈的羧酸為主成分，其中，n為2～6的整數(shù)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：藤井順，櫻井英章，曽山信幸，
申請(專利權(quán))人：三菱綜合材料株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：
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