本发明专利技术提供一种未包含对环境的负载较大的物质且能够用简单的方法制作适合用于薄膜电容器的介电薄膜且保存稳定性优异、涂膜性良好的介电薄膜形成用组合物、介电薄膜的形成方法及通过该方法形成的介电薄膜。一种液状介电薄膜形成用组合物，用于形成呈通式：Ca(4-3x)Cu3xTi4O12(式中0.5≤x≤1.1)所示的复合金属氧化物形态的薄膜，其特征在于，由用于构成该复合金属氧化物的原料以提供上述通式所示的金属原子比的比例溶解于有机溶剂中的有机金属化合物溶液构成，所述有机溶剂以具有通式：CnH2n+1COOH(其中n为2～6的整数)所示的直链或者1条或2条以上侧链的羧酸为主成分。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种未包含对环境的负载较大的物质且适合用于薄膜电容器的介电薄膜形成用组合物、介电薄膜的形成方法及通过该方法形成的介电薄膜。
技术介绍
以往，作为介电薄膜形成用组合物，一直使用例如钛酸钡系组合物或铅系复合钙钛矿系材料等铁电材料。另一方面，近年来，在全球范围内的环保运动不断高涨的情况下，期待开发未包含对环境的负载较大的Ba或Pb的新颖的介电薄膜形成用组合物。另外，当制造包含Ba、Pb等的介电薄膜形成用组合物时，出于对环保的考虑，需要对在制造工序中产生的废液进行处理的处理设备等特殊设备，因此在制造成本方面也要求开发未包含这些物质的介电薄膜形成用组合物。作为上述未包含对环境的负载较大的物质的新颖的介电薄膜形成用组合物，发表了如下研究内容，即利用使用了 Ca源、Cu源及Ti源的溶胶-凝胶液，从该溶胶-凝胶液制作CaCu3Ti4O12 (以下称为CCT0)膜，并对所得到的CCTO膜的特性进行调查的研究(例如参考非专利文献I)。该非专利文献I中，将各元素源溶解于有机溶剂中来制备溶胶-凝胶液，通过利用该溶胶-凝胶液的旋涂法制作CCTO膜，作为在溶胶-凝胶液的制备中使用的有机溶剂利用了 2-乙基己酸。另外，从其比电阻特性考虑，CCTO还可以用作气敏传感器材料(例如参考专利文献I)。该专利文献I中，将各元素源溶解于有机溶剂中，作为用于溶胶-凝胶反应的催化剂进一步加入醋酸并制备溶 胶-凝胶液，通过利用该溶胶-凝胶液的电纺丝法制作由CCTO构成的纳米纤维，并对其进行热压接合来制造了气敏传感器。专利文献1:日本专利第4523582号公报(权利要求2、段落、、)非专利文献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，示于上述以往的非专利文献I中的CCTO膜作为介电材料具有良好的介质特性，但在将2-乙基己酸用作有机溶剂来制备的溶胶-凝胶液中，存在如下缺点，即在成膜时产生涂膜不均匀(条纹)，得不到平滑的薄膜之类的缺点。并且，示于上述以往的专利文献I中的由CCTO构成的纳米纤维作为气敏传感器材料具有高灵敏度特性，但利用醋酸作为催化剂制备了其前体即溶胶-凝胶溶液，醋酸使涂膜性恶化，并使涂膜表面产生不均匀，因此溶胶-凝胶溶液的保存性也较差，导致生成沉淀，因此不能称之为适合得到平滑的薄膜的溶胶-凝胶液
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种未包含对环境的负载较大的物质且能够用简单的方法制作适合用于薄膜电容器的介电薄膜且保存稳定性优异、涂膜性良好的介电薄膜形成用组合物、介电薄膜的形成方法及通过该方法形成的介电薄膜。本专利技术的第I观点，即一种介电薄膜形成用组合物，为用于形成呈通式:Ca(4_3x)Cu3xTi4O12 (式中0.5彡X彡1.1)所示的复合金属氧化物形态的薄膜的液状介电薄膜形成用组合物，由用于构成复合金属氧化物的原料以提供上述通式所示的金属原子比的比例溶解于有机溶剂中的有机金属化合物溶液构成，所述有机溶剂以具有通式:CnH2n+1C00H(其中η为2 6的整数)所示的直链或者I条或2条以上侧链的羧酸为主成分。本专利技术的第2观点，即基于第I观点的专利技术，其中，用于构成上述复合金属氧化物的原料进一步为有机基团通过其氧原子或氮原子与金属元素键合的化合物。本专利技术的第3观点，即基于第I或第2观点的专利技术，其中，用于构成上述复合金属氧化物的原料进一步为选自金属醇盐、金属二醇络合物、金属三元醇络合物、金属羧酸盐、金属β_ 二酮络合物、金属β_ 二酮 酯络合物、金属β_亚氨基酮络合物及金属氨基络合物中的I种或2种以上。本专利技术的第4观点，即基于第I至第3观点的专利技术，其中，相对于上述组合物中的总量I摩尔，以3摩尔以下的比例进一步含有进一步选自β-二酮、β-酮酸、β-酮酯、含氧酸、二醇、三元醇、高级羧酸、烷醇胺及多元胺中的I种或2种以上的稳定剂。本专利技术的第5观点，即基于第I至第4观点的专利技术，其中，作为上述有机溶剂的主成分的羧酸进一步为丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸、异戊酸、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。本专利技术的第6观点，即基于第I至第5观点的专利技术，其中，Ca源或Cu源中的至少一种进一步为醋酸盐。本专利技术的第7观点，即基于第I至第5观点的专利技术，其中，Ca源或Cu源中的至少一种进一步为环烷酸盐。本专利技术的第8观点，即基于第I至第7观点的专利技术，其中，Ti源进一步为四异丙氧基钦。本专利技术的第9观点，即一种介电薄膜的形成方法，其中，将基于第I至第8观点的介电薄膜形成用组合物涂布于耐热基板上，进行一次在空气中、氧化气氛中或含水蒸气气氛中加热的工序或者重复进行该工序直到获得所希望厚度的膜，至少在最后工序中的加热中或加热后以结晶化温度以上的温度烧成该膜。本专利技术的第10观点，即通过基于第9观点的方法形成的介电薄膜。本专利技术的第11观点，即一种具有基于第10观点的介电薄膜的薄膜电容器、层叠薄膜电容器、集成无源器件(IPD, Integrated Passive Device)、DRAM存储器用电容器、层叠电容器、晶体管的栅极绝缘体或LC噪声滤波器元件的复合电子组件。在本专利技术的第I观点中，一种介电薄膜形成用组合物，为用于形成呈通式:Ca(4_3x)Cu3xTi4O12 (式中0.5彡X彡1.1)所示的复合金属氧化物形态的薄膜的液状介电薄膜形成用组合物，其特征在于，由用于构成复合金属氧化物的原料以提供上述通式所示的金属原子比的比例溶解于有机溶剂中的有机金属化合物溶液构成，所述有机溶剂以具有通式:CnH2n+1COOH(其中η为2 6的整数)所示的直链或者I条或2条以上侧链的羧酸为主成分。呈上述通式:Ca(4_3x)Cu3xTi4012 (式中0.5彡X彡1.1)所示的复合金属氧化物形态的CCTO膜形成用液状组合物未包含对环境的负载较大的物质且能够用简单的方法制作适合用于薄膜电容器的介电薄膜。并且，通过将上述通式:CnH2n+1C00H(其中η为2 6的整数)所示的羧酸用作有机溶剂，能够防止形成介电薄膜时的涂膜不均匀，并且，即使长期保管薄膜形成前的薄膜形成用组合物也不会生成沉淀。具体实施例方式以下说明用于实施本专利技术的方式。本专利技术的介电薄膜形成用组合物为未包含对环境的负载较大的物质且用于形成适合用于薄膜电容器的介电薄膜的液状组合物。利用该组合物形成的介电薄膜呈通式:Ca(4_3x)Cu3xTi4O12(式中0.5彡X彡1.1)所示的复合金属氧化物形态。通过将通式:Ca本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种介电薄膜形成用组合物，其特征在于，为用于形成呈通式：Ca(4?3x)Cu3xTi4O12所示的复合金属氧化物形态的薄膜的液状介电薄膜形成用组合物，式中，0.5≤x≤1.1，由用于构成所述复合金属氧化物的原料以提供上述通式所示的金属原子比的比例溶解于有机溶剂中的有机金属化合物溶液构成，所述有机溶剂以具有通式：CnH2n+1COOH所示的直链或者1条或2条以上侧链的羧酸为主成分，其中，n为2～6的整数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：藤井顺，樱井英章，曽山信幸，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：
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