專(zhuān)利名稱(chēng)：強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物、強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法及通過(guò)該方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物、強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法及通過(guò)該方法 形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本申請(qǐng)基于2009年4月24日在日本申請(qǐng)的特愿2009-105883號(hào)、2009年3月31 日在日本申請(qǐng)的特愿2009-085819號(hào)、2009年4月23日在日本申請(qǐng)的特愿2009-105076 號(hào)、2009年3月13日在日本申請(qǐng)的特愿2009-060348號(hào)、2009年4月M日在日本申請(qǐng)的 特愿2009-105885號(hào)、2009年4月21日在日本申請(qǐng)的特愿2009-102817號(hào)、2009年3月31 日在日本申請(qǐng)的特愿2009-085830號(hào)、2009年4月21日在日本申請(qǐng)的特愿2009-102815號(hào) 及2009年3月12日在日本申請(qǐng)的特愿2009-059019號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引于此。
背景技術(shù)：
作為強(qiáng)電介質(zhì)膜的制造方法，通常已知使用將各成分金屬的醇鹽或有機(jī)酸鹽溶解 在極性溶劑中得到的混合溶液，涂布在金屬基板上，進(jìn)行干燥，形成涂膜，加熱到結(jié)晶化溫 度以上的溫度，進(jìn)行燒成，由此將電介質(zhì)薄膜成膜(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。另外，作為DRAM或非易失性存儲(chǔ)器用途，已知在半導(dǎo)體基板上形成非晶態(tài)或結(jié)晶 性的電介質(zhì)膜后，通過(guò)熱擴(kuò)散法或離子注入法、離子摻雜法等手法在該電介質(zhì)膜中摻雜雜 質(zhì)的電介質(zhì)元件制造方法(例如參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)幻。該專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，作為金屬電介質(zhì)膜公 開(kāi)了 PZT膜，作為摻雜劑公開(kāi)了 P(磷)離子。通過(guò)摻雜P(磷)，能夠提高裝備了電介質(zhì)電 容器的DRAM或非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)保持特性。另外，作為半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元的電容器用途，公開(kāi)了通過(guò)溶膠-凝膠法形成包含PZT 的強(qiáng)電介質(zhì)膜時(shí)，生成鉛鈦·雙醇鹽或鉛鋯·雙醇鹽，將上述反應(yīng)產(chǎn)物水解，并且通過(guò)縮合 反應(yīng)進(jìn)行高分子化，調(diào)制原料溶液，涂布該原料溶液，干燥涂布的原料溶液，形成干燥膜，將 該干燥膜燒結(jié)的強(qiáng)電介質(zhì)膜形成方法(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)幻。該專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，記載了為 了抑制成膜的PZT薄膜使用時(shí)因施加電壓反轉(zhuǎn)導(dǎo)致的疲勞(殘留極化值的減少)或漏泄電 流，可以在原料溶液中添加鑭、鈮、鐵之類(lèi)第4金屬元素。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)3，各雙醇鹽的水解 及縮合反應(yīng)均一地進(jìn)行，由該溶膠凝膠溶液成膜的PZT薄膜呈現(xiàn)平滑的表面，殘留極化大、 漏泄電流也小等電氣特性不充分，能夠滿足要求的性能。另外，作為利用了電氣或光學(xué)性質(zhì)的各種設(shè)備用途，已知用于形成PLZT強(qiáng)電介質(zhì) 薄膜的組合物是由PLZT表示的復(fù)合金屬化合物A和選自Bi、Si、Pb、Ge、Sn、Al、Ga、h、Mg、 Ca, Sr、Ba, V、Nb、Ta, Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cd、Li, Na^ K 1 禾中g(shù) 2 種以上元素構(gòu)成的復(fù)合金屬氧化物的用于形成混合復(fù)合金屬氧化物薄膜的液態(tài)組合物，是 包含構(gòu)成該金屬氧化物的化合物以能夠提供所希望的金屬原子比的比例溶解在有機(jī)溶劑 中的溶液的組合物(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。在該專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，通過(guò)使用該組合物，形成強(qiáng) 電介質(zhì)薄膜時(shí)，即使在450°C以下的低溫下也能夠進(jìn)行結(jié)晶化。進(jìn)而，作為非易失性存儲(chǔ)器用途，公開(kāi)了在PZT中添加Ca或Sr、La的用于形成強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的混合液(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)5)。另外，確認(rèn)了為代表性強(qiáng)電介質(zhì)的PZT膜時(shí)，進(jìn)行薄膜化施加電壓的情況下，漏泄 電流密度提高，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣擊穿。因此，進(jìn)行在PZT膜等強(qiáng)電介質(zhì)薄膜中添加微量元素、改善漏泄特性的嘗試，但仍 不充分(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)6、7)。另外，進(jìn)行制成厚膜使漏泄電流密度減少的嘗試，但此時(shí)存在靜電容量降低的問(wèn)題。作為上述問(wèn)題的對(duì)策，公開(kāi)了通過(guò)在膜厚Iym左右的PZT膜中摻雜Iat. %硝酸 鈰，能夠使非摻雜的PZT膜的相對(duì)介電常數(shù)為400左右程度升高至700左右，但該相對(duì)介電 常數(shù)依然低，是實(shí)用方面不充分的值(例如參照非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。另外，制成薄膜時(shí)，基板的限制產(chǎn)生的大應(yīng)力發(fā)揮作用，有無(wú)法得到充分的相對(duì)介 電常數(shù)的問(wèn)題(例如參照非專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。因此，一直進(jìn)行添加微量元素、改善相對(duì)介電常數(shù)的嘗試(例如參照非專(zhuān)利文獻(xiàn) 1)。另外，通過(guò)薄膜化，理論上靜電容量提高，所以也一直進(jìn)行薄膜化、改善靜電容量 的嘗試。另外，還進(jìn)行在PZT中摻雜Bi改善絕緣耐壓特性的嘗試(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)6)。 但是，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)6中作為摻雜元素只列舉了 Bi，不存在實(shí)際進(jìn)行了摻雜的實(shí)施例。另 外，也沒(méi)有進(jìn)行相對(duì)介電常數(shù)的測(cè)定。另外，公開(kāi)了如果在PZT溶膠凝膠液中添加乙酸，則大氣中的溶液的穩(wěn)定性提高 (例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)8)。公開(kāi)了如果在PZT溶膠凝膠液中添加有機(jī)酸酯，則有效利用基底 的Pt(Ill)膜的晶格信息，得到(111)取向性提高的PZT膜(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)9)。但是，沒(méi)有報(bào)告在PZT溶膠凝膠液中添加了有機(jī)酸時(shí)PZT膜的相對(duì)介電常數(shù)提高 的例子?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 特開(kāi)昭60-236404號(hào)公報(bào)(第3頁(yè)右下欄第11行 第4頁(yè)左下欄第 10行、第5頁(yè)右上欄第10行 同頁(yè)左下欄第17行)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 特開(kāi)平5-343641號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求3、4、8，段落
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)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 特開(kāi)平7-252664號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求2、3、7、8，段落
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)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 特開(kāi)2003-2647號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1，段落
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)專(zhuān)利文獻(xiàn)5 美國(guó)專(zhuān)利第 6203608 號(hào)說(shuō)明書(shū)(FIELD OF THEINVENTION, Claim 1)專(zhuān)利文獻(xiàn)6 特開(kāi)平8-1538M號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1、權(quán)利要求3)專(zhuān)利文獻(xiàn)7 特開(kāi)2005-217219號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求5)專(zhuān)利文獻(xiàn)8 特開(kāi)平11-220185號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求7、段落W008])專(zhuān)利文獻(xiàn)9 特開(kāi)2004-277200號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求10)非專(zhuān)利文獻(xiàn)非專(zhuān)利文 ^ 1 :S. B. Majumder, D. C. Agrawal, Y. N. Mohopatra, andR.S. Katiyar, “ Effect of Cerium Doping on the Microstructure andElectrical Properties of Sol-Gel Derived Pb 1.05 (ZrO. 53-dCedTiO. 47)03(d = IOat % )Thin Films" , Materials Science and Engineering, B98,2003,pp.25-32 (Fig. 2)非專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :陶瓷，42，175-180(2007) (p. 175左頁(yè)第20行 第22行)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2所述，通過(guò)在電介質(zhì)膜中摻雜P (磷)，能夠提高存儲(chǔ)保持特性， 但該專(zhuān)利文獻(xiàn)2是形成電介質(zhì)膜后，在形成的電介質(zhì)膜中摻雜P(磷)的手法，所以摻雜劑 在膜中不均一，可能導(dǎo)入摻雜劑以外的雜質(zhì)，另外，也可能導(dǎo)致電介質(zhì)膜的膜質(zhì)劣化。進(jìn)而， 考慮到需要熱處理工序等多個(gè)工序，也認(rèn)為作業(yè)變得繁雜。另外，如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)3 5所述，開(kāi)發(fā)出為了改善電介質(zhì)膜的特性而添加各種元 素的技術(shù)，但考慮將強(qiáng)電介質(zhì)薄膜用于高容量密度的薄膜電容器用途時(shí)，必須平衡良好地 改善漏泄電流降低和絕緣耐壓提高兩種特性，或提高相對(duì)介電常數(shù)。如果形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的膜厚不充分，則漏泄電流密度高，也可能發(fā)生絕緣擊 穿，因此無(wú)法充分發(fā)揮作為電容器的性能。如果使膜厚過(guò)厚，則存在無(wú)法得到充分的靜電容量的問(wèn)題。如果為了提高靜電容量而減小形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的膜厚，則漏泄電流密度提 高，也可能發(fā)生絕緣擊穿，無(wú)法充分發(fā)揮作為電容器的性能。不能說(shuō)充分進(jìn)行了添加微量元 素提高相對(duì)介電常數(shù)的嘗試。在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載有在電介質(zhì)膜中添加各種元素，但是其目的是降低結(jié)晶 化溫度，另外，只記載了殘留極化值的結(jié)果，但是并沒(méi)有公開(kāi)為了使其為高容量密度的薄膜 電容器用途所需的高相對(duì)介電常數(shù)，在電介質(zhì)膜中使用何種元素作為摻雜劑，另外將該摻 雜劑添加到何種程度有助于相對(duì)介電常數(shù)提高。本發(fā)明的目的在于以簡(jiǎn)單的手法提供適合高容量密度的薄膜電容器用途的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物、強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法及通過(guò)該方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的其他目的在于通過(guò)簡(jiǎn)單的手法提供能夠平衡良好地改善漏泄電流降低 和絕緣耐壓提高兩特性的、適合高容量密度的薄膜電容器用途的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合 物、強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法及通過(guò)該方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的其他目的在于通過(guò)簡(jiǎn)單的手法提供具有與現(xiàn)有強(qiáng)電介質(zhì)薄膜相同程度 的相對(duì)介電常數(shù)、并且、能夠得到低漏泄電流密度的、適合高容量密度的薄膜電容器用途 的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物、強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法及通過(guò)該方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的其他目的在于通過(guò)簡(jiǎn)單的手法提供與現(xiàn)有強(qiáng)電介質(zhì)薄膜相比能夠大幅 提高相對(duì)介電常數(shù)的、適合高容量密度的薄膜電容器用途的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物、 強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法及通過(guò)該方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。用于解決課題的手段[第1 組]本發(fā)明的第1方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的液 態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) ( ；Ti(1_z))03(式(1)中0.9<x < 1. 3、0彡y < 0. 1、0彡ζ < 0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含選自P (磷)、Si、 Ce及Bi的1種或2種以上的復(fù)合氧化物B得到的，包含用于構(gòu)成上述復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成上述復(fù)合氧化物B的原料 以能夠提供上述通式(1)表示的金屬原子比的比例溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物 溶液。本發(fā)明的A-I方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的 液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) (&zTi(1_z))03(式(1)中0.9 <x< <0.1,0^ ζ <0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含P (磷)的復(fù) 合氧化物B得到的，包含用于構(gòu)成上述復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成上述復(fù)合氧化物B的原料 以能夠提供上述通式(1)表示的金屬原子比的比例溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物 溶液。本發(fā)明的A-2方式是基于A-I方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧 化物A的原料是有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與金屬元素鍵合的化合物。本發(fā)明的A-3方式是基于A-2方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧 化物A的原料是選自金屬醇鹽、金屬二醇配位化合物、金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、 金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯配位化合物、金屬β-亞氨基酮配位化合物及 金屬氨基配位化合物的1種或2種以上。
本發(fā)明的Α-4方式是基于A-I方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合氧化物 B的原料是有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與P (磷)元素鍵合的化合物。本發(fā)明的Α-5方式是基于Α-4方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合氧化 物B的原料是選自醇鹽化合物、二醇化合物、三醇化合物、羧酸鹽化合物、β-二酮化合物、 β-二酮酯化合物、β -亞氨基酮化合物及氨基化合物的1種或2種以上。本發(fā)明的Α-6方式是基于A-I方式 Α-5方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而以相對(duì) 于組合物中的金屬總量1摩爾為0. 2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β - 二酮、β -酮酸、 β -酮酯、羥基酸、二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn)定化劑。本發(fā)明的Α-7方式是基于A-I方式 Α-6方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而復(fù)合氧化 物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0 < Β/Α < 0. 2。本發(fā)明的Α-8方式是基于Α-7方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而復(fù)合氧化物B和復(fù)合 金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0. 003彡Β/Α彡0. 1。本發(fā)明的Α-9方式是一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將基于A-I方 式 Α-8方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或 含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在 最終工序中的加熱中或加熱后將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。本發(fā)明的A-IO方式是通過(guò)基于Α-9方式的方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的A-Il方式是具有基于A-IO方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD(Integrated Passive Device)、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣 體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超 聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的A-12方式是基于A-Il方式的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì) 薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非 易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波 馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的B-I方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的 液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) (&zTi(1_z))03(式(1)中0.9 < χ < 1. 3、0彡y < 0. 1、0彡ζ < 0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含Si的復(fù)合氧 化物B (復(fù)合金屬氧化物)得到的，包含用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化 物)的原料以能夠提供上述通式(1)表示的金屬原子比的比例溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金 屬化合物溶液。本發(fā)明的B-2方式是基于B-I方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧 化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料是有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與金屬元 素鍵合的化合物。本發(fā)明的B-3方式是基于B-2方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧 化物A及復(fù)合氧化物B(復(fù)合金屬氧化物)的原料是選自金屬醇鹽、金屬二醇配位化合物、 金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯配位化合 物、金屬β-亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物的1種或2種以上。本發(fā)明的Β-4方式是基于B-I方式 Β-3方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而以相對(duì) 于組合物中的金屬總量1摩爾為0. 2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β - 二酮、β -酮酸、 β -酮酯、羥基酸、二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn)定化劑。本發(fā)明的Β-5方式是基于B-I方式 Β-4方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而有機(jī)溶劑 為選自羧酸、醇、酯、酮類(lèi)、醚類(lèi)、環(huán)烷類(lèi)、芳香族類(lèi)及四氫呋喃的1種或2種以上。本發(fā)明的Β-6方式是基于B-I方式 Β-5方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而有機(jī)溶劑 含有丙二醇。本發(fā)明的Β-7方式是基于B-I方式 Β-6方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而復(fù)合氧化 物B (復(fù)合金屬氧化物)和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0 < Β/Α < 0. 1。本發(fā)明的Β-8方式是基于Β-7方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而復(fù)合氧化物B (復(fù)合 金屬氧化物)和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0. 005彡Β/Α彡0. 05。本發(fā)明的Β-9方式是一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將基于B-I方 式 Β-8方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或 含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在 最終工序中的加熱中或加熱后將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。本發(fā)明的B-IO方式是通過(guò)基于Β-9方式的方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。
本發(fā)明的B-11方式是具有基于B-IO方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD(Integrated Passive Device)、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣 體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超 聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的B-12方式是基于B-Il方式的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì) 薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非 易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波 馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的C-I方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的 液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) (&zTi(1_z))03(式(1)中0.9 <x< <0. UO^z <0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合含Ce的復(fù)合氧化 物B (復(fù)合金屬氧化物)得到的，包含用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物A的原料及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原 料以能夠提供上述通式(1)表示的金屬原子比的比例溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合 物溶液。本發(fā)明的C-2方式是基于C-I方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧 化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料是有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與金屬元 素鍵合的化合物。本發(fā)明的C-3方式是基于C-2方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧 化物A及復(fù)合氧化物B(復(fù)合金屬氧化物)的原料是選自金屬醇鹽、金屬二醇配位化合物、 金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯配位化合 物、金屬β-亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物的1種或2種以上。本發(fā)明的C-4方式是基于C-I方式 C-3方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而以相對(duì) 于組合物中的金屬總量1摩爾為0. 2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β - 二酮、β -酮酸、 β -酮酯、羥基酸、二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn)定化劑。本發(fā)明的C-5方式是基于C-I方式 C-4方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而復(fù)合氧化 物B (復(fù)合金屬氧化物)和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0 < Β/Α < 0. 05。本發(fā)明的C-6方式是基于C-5方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而復(fù)合氧化物B(復(fù)合 金屬氧化物)和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0. 005彡Β/Α彡0. 03。本發(fā)明的C-7方式是一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將基于C-I方 式 C-6方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或 含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在 最終工序中的加熱中或加熱后將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。本發(fā)明的C-8方式是通過(guò)基于C-7方式的方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的C-9方式是具有基于C-8方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、 IPD(Integrated Passive Device)、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣 體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超 聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的C-IO方式是基于C-9方式的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì)11薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非 易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波 馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的D-I方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的 液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) (&zTi(1_z))03(式(1)中0.9 < χ < 1. 3,0 ^ y < 0. UO ^ ζ < 0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含Bi的復(fù)合氧 化物B (復(fù)合金屬氧化物)得到的，包含用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化 物)的原料以能夠提供上述通式(1)表示的金屬原子比的比例溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金 屬化合物溶液。本發(fā)明的D-2方式是基于D-I方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合物是用于構(gòu) 成復(fù)合金屬氧化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料為有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮 原子與金屬元素鍵合的化合物的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的D-3方式是基于D-2方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合物是用于構(gòu) 成復(fù)合金屬氧化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料選自金屬醇鹽、金屬二醇配 位化合物、金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯 配位化合物、金屬β -亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物的1種或2種以上的強(qiáng) 電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的D-4方式是基于D-I方式 D-3方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合 物是以相對(duì)于組合物中的金屬總量1摩爾為0. 2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β - 二酮、 β-酮酸、β-酮酯、羥基酸、二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn) 定化劑的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的D-5方式是基于D-I方式 D-4方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而復(fù)合氧化 物B (復(fù)合金屬氧化物)和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0 < Β/Α < 0. 2。本發(fā)明的D-6方式是基于D-5方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而復(fù)合氧化物B(復(fù)合 金屬氧化物)和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0. 005彡Β/Α彡0. 1。本發(fā)明的D-7方式是一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將基于D-I方 式 D-6方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或 含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在 最終工序中的加熱中或加熱后將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。本發(fā)明的D-8方式是通過(guò)基于D-7方式的方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的D-9方式是具有基于D-8方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、 IPD(Integrated Passive Device)、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣 體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超 聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的D-IO方式是基于D-9方式的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì) 薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非 易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。[第2 組]本發(fā)明的第2組方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的 液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) (&zTi(1_z))03(式(1)中0.9<χ < 1. 3、0彡y < 0. 1、0彡ζ < 0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含選自Sn、Sm、 Nd及Y(釔)的1種或2種以上的復(fù)合氧化物B得到的，用于構(gòu)成上述復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成上述復(fù)合氧化物B的原料為能 夠提供上述通式(1)表示的金屬原子比的比例，并且，復(fù)合氧化物B含有Sn時(shí)，包含復(fù)合氧 化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比B/A在0. 003 ( B/A ( 0. 05的范圍內(nèi)地溶解在有機(jī) 溶劑中的有機(jī)金屬化合物溶液，復(fù)合氧化物B含有選自Sm、Nd及Y (釔)的1種或2種以上 時(shí)，包含復(fù)合氧化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比B/A為0. 005 ( B/A < 0. 03的范圍內(nèi) 地溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物溶液。本發(fā)明的E-I方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的 液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) (&zTi(1_z))03(式(1)中0.9<χ < 1. 3,0 ^ y < 0. UO ^ ζ < 0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含Sn的復(fù)合氧 化物B (復(fù)合金屬氧化物)得到的，包含用于構(gòu)成上述復(fù)合金屬氧化物A的原料及上述用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B (復(fù)合 金屬氧化物)的原料以能夠提供上述通式(1)表示的金屬原子比的比例、并且、復(fù)合氧化物 B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比B/A為0. 003 ( B/A ( 0. 05的范圍內(nèi)地溶解在有機(jī)溶劑中 的有機(jī)金屬化合物溶液。本發(fā)明的E-2方式是基于E-I方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧 化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料是有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與金屬元 素鍵合的化合物。本發(fā)明的E-3方式是基于E-2方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧 化物A及復(fù)合氧化物B(復(fù)合金屬氧化物)的原料是選自金屬醇鹽、金屬二醇配位化合物、 金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯配位化合 物、金屬β-亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物的1種或2種以上。本發(fā)明的Ε-4方式是基于E-I方式 Ε-3方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而以相對(duì) 于組合物中的金屬總量1摩爾為0. 2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β - 二酮、β -酮酸、 β -酮酯、羥基酸、二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn)定化劑。本發(fā)明的Ε-5方式是一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將基于E-I方 式 Ε-4方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或 含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在 最終工序中的加熱中或加熱后將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。本發(fā)明的Ε-6方式是通過(guò)基于Ε-5方式的方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的Ε-7方式是具有基于Ε-6方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、 IPD(Integrated Passive Device)、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超 聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的E-8方式是基于E-7方式的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì)薄 膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易 失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬 達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的F-I方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的 液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) (&zTi(1_z))03(式(1)中0.9 < χ < 1. 3、0彡y < 0. 1、0彡ζ < 0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含Sm的復(fù)合氧 化物B (復(fù)合金屬氧化物)得到的，包含用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化 物)的原料以能夠提供上述通式⑴表示的金屬原子比的比例、并且、B和A的摩爾比B/A 為0. 005 ( B/A < 0. 03的范圍內(nèi)地溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物溶液。本發(fā)明的F-2方式是基于F-I方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合物是用于構(gòu) 成復(fù)合金屬氧化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料為有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮 原子與金屬元素鍵合的化合物的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的F-3方式是基于F-2方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合物是用于構(gòu) 成復(fù)合金屬氧化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料選自金屬醇鹽、金屬二醇配 位化合物、金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯 配位化合物、金屬β-亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物中的1種或2種以上的 強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的F-4方式是基于F-I方式 F-3方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合 物是以相對(duì)于組合物中的金屬總量1摩爾為0. 2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β - 二酮、 β-酮酸、β-酮酯、羥基酸、二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn) 定化劑的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的F-5方式是一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將基于F-I方 式 F-4方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或 含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在 最終工序中的加熱中或加熱后將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。本發(fā)明的F-6方式是通過(guò)基于F-5方式的方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的F-7方式是具有基于F-6方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、 IPD(Integrated Passive Device)、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣 體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超 聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的F-8方式是基于F-7方式的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì)薄 膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易 失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬 達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。
本發(fā)明的G-I方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的 液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) (&zTi(1_z))03(式(1)中0.9<χ < 1. 3、0彡y < 0. 1、0彡ζ < 0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含Nd的復(fù)合氧 化物B (復(fù)合金屬氧化物)得到的，包含用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化 物)的原料以能夠提供上述通式⑴表示的金屬原子比的比例、并且、B和A的摩爾比B/A 為0. 005 ( B/A < 0. 03的范圍內(nèi)地溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物溶液。本發(fā)明的G-2方式是基于G-I方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合物是用于構(gòu) 成復(fù)合金屬氧化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料為有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮 原子與金屬元素鍵合的化合物的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的G-3方式是基于G-2方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合物是用于構(gòu) 成復(fù)合金屬氧化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料選自金屬醇鹽、金屬二醇配 位化合物、金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯 配位化合物、金屬β-亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物中的1種或2種以上的 強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的G-4方式是基于G-I方式 G-3方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合 物是以相對(duì)于組合物中的金屬總量1摩爾為0. 2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β - 二酮、 β-酮酸、β-酮酯、羥基酸、二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn) 定化劑的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的G-5方式是一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將基于G-I方 式 G-4方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或 含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在 最終工序中的加熱中或加熱后將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。本發(fā)明的G-6方式是通過(guò)基于G-5方式的方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的G-7方式是具有基于G-6方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、 IPD(Integrated Passive Device)、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣 體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超 聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的G-8方式是基于G-7方式的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì)薄 膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易 失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬 達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的H-I方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電 介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的 液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) (&zTi(1_z))03(式(1)中0.9<χ < 1. 3、0彡y < 0. 1、0彡ζ < 0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含Y (釔)的復(fù) 合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)得到的，包含用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料以能夠提供上述通式⑴表示的金屬原子比的比例、并且、B和A的摩爾比B/A 為0. 005 ( B/A < 0. 03的范圍內(nèi)地溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物溶液。本發(fā)明的H-2方式是基于H-I方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合物是用于構(gòu) 成復(fù)合金屬氧化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料為有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮 原子與金屬元素鍵合的化合物的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的H-3方式是基于H-2方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合物是用于構(gòu) 成復(fù)合金屬氧化物A及復(fù)合氧化物B (復(fù)合金屬氧化物)的原料選自金屬醇鹽、金屬二醇配 位化合物、金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯 配位化合物、金屬β -亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物中的1種或2種以上的 強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的Η-4方式是基于H-I方式 Η-3方式的發(fā)明，其特征在于，進(jìn)而所述組合 物是以相對(duì)于組合物中的金屬總量1摩爾為0. 2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β - 二酮、 β-酮酸、β-酮酯、羥基酸、二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn) 定化劑的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物。本發(fā)明的Η-5方式是一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將基于H-I方 式 Η-4方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或 含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在 最終工序中的加熱中或加熱后將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。本發(fā)明的Η-6方式是通過(guò)基于Η-5方式的方法形成的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜。本發(fā)明的Η-7方式是具有基于Η-6方式的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、 IPD(Integrated Passive Device)、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣 體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超 聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。本發(fā)明的H-8方式是基于H-7方式的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì)薄 膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易 失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬 達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。[第3組]本發(fā)明的I-I方式為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的強(qiáng)電介 質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的液 態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay) ( ；Ti(1_z))03(式(1)中0.9<x < 1. 3、0彡y < 0. 1、0彡ζ < 0. 9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合通式⑵CnH2n+IC00H(其 中，3 SnS 7)表示的、并且配位在上述金屬上時(shí)能夠得到下述式(3)的結(jié)構(gòu)的、羧酸B得 到的，包含用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物A的原料及羧酸B以羧酸B和復(fù)合金屬氧化物A的 摩爾比B/A為0 < B/A < 0. 2的范圍內(nèi)的方式溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物溶液。[化1]1權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì) 薄膜的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形 態(tài)的薄膜的液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1) (PbxLay)僅！^“-一仏表 示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含選自P (磷)、Si、Ce及Bi的1種或2種以上的復(fù)合氧化 物 B 得到的，式(1)中 0. 9 < χ < 1. 3、0 彡 y < 0. 1、0 彡 ζ < 0. 9，包含用于構(gòu)成上述復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成上述復(fù)合氧化物B的原料以能 夠提供上述通式(1)表示的金屬原子比的比例溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物A 的原料是有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與金屬元素鍵合的化合物。
3.如權(quán)利要求2所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化物 A的原料是選自金屬醇鹽、金屬二醇配位化合物、金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金屬 β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯配位化合物、金屬β-亞氨基酮配位化合物及金屬 氨基配位化合物的1種或2種以上。
4.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B的原 料是含有P (磷)、有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與P (磷)元素鍵合的化合物。
5.如權(quán)利要求4所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B的 原料含有P(磷)，選自醇鹽化合物、二醇化合物、三醇化合物、羧酸鹽化合物、β - 二酮化合 物、β - 二酮酯化合物、β -亞氨基酮化合物及氨基化合物的1種或2種以上。
6.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B的原 料是含有選自Si、Ce及Bi的1種或2種以上、有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與金屬元素鍵合 的化合物。
7.如權(quán)利要求6所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合氧化物B的 原料含有選自Si、Ce及Bi的1種或2種以上，選自金屬醇鹽、金屬二醇配位化合物、金屬三 醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯配位化合物、金屬 β-亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物的1種或2種以上。
8.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，以相對(duì)于組合物中的金屬 總量1摩爾為0.2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β-二酮、β-酮酸、β-酮酯、羥基酸、 二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn)定化劑。
9.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，復(fù)合氧化物B含有Si，有機(jī) 溶劑是選自羧酸、醇、酯、酮類(lèi)、醚類(lèi)、環(huán)烷類(lèi)、芳香族類(lèi)及四氫呋喃中的1種或2種以上。
10.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，復(fù)合氧化物B含有Si，有 機(jī)溶劑含有丙二醇。
11.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，復(fù)合氧化物B含有P(磷)， 復(fù)合氧化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0 < Β/Α < 0. 2。
12.如權(quán)利要求11所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，復(fù)合氧化物B含有 P (磷)，復(fù)合氧化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0. 003彡Β/Α彡0. 1。
13.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，復(fù)合氧化物B含有Si，復(fù) 合氧化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比Β/Α為0 < Β/Α < 0. 1。
14.如權(quán)利要求13所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，復(fù)合氧化物B含有Si，復(fù)合氧化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比B/A為0. 005 ( B/A彡0. 05。
15.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，復(fù)合氧化物B含有Ce，復(fù) 合氧化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比B/A為0 < B/A < 0. 05。
16.如權(quán)利要求15所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，復(fù)合氧化物B含有Ce，復(fù)合氧 化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比B/A為0. 005 ( B/A彡0. 03。
17.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，復(fù)合氧化物B含有Bi，復(fù) 合氧化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比B/A為0 < B/A < 0. 2。
18.如權(quán)利要求17所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，復(fù)合氧化物B含有Bi，復(fù) 合氧化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比B/A為0. 005彡B/A彡0. 1。
19.一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將權(quán)利要求1所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形 成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工序 進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在最終工序中的加熱中或加熱后將 該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。
20.一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜，是通過(guò)權(quán)利要求19所述的方法形成的。
21.具有權(quán)利要求20所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用 電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元 件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。
22.權(quán)利要求21所述的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、 電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電 型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾 器元件的復(fù)合電子部件。
23.一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，為用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介 質(zhì)薄膜的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧 化物是在通式(1) (PbxLay)(灶；^^一仏表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合包含選自Sn、Sm、 Nd及Y(釔)的1種或2種以上的復(fù)合氧化物B得到的，式⑴中0.9<x< 1.3,0 ^ y < 0. UO ^ Z < 0. 9，包含用于構(gòu)成上述復(fù)合金屬氧化物A的原料及用于構(gòu)成上述復(fù)合氧化物B的原料以能 夠提供上述通式(1)表示的金屬原子比的比例、并且、復(fù)合氧化物B含有Sn時(shí)，復(fù)合氧化物B和復(fù)合金屬氧化物A的摩爾比B/A為0. 003 ( B/ A ^ 0. 05的范圍內(nèi)地溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物溶液，復(fù)合氧化物B含有選自Sm、Nd及Y (釔)的1種或2種以上時(shí)，復(fù)合氧化物B和復(fù)合金 屬氧化物A的摩爾比B/A為0. 005 ( B/A < 0. 03的范圍內(nèi)地溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金 屬化合物溶液。
24.如權(quán)利要求23所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化 物A及復(fù)合氧化物B的原料是有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與金屬元素鍵合的化合物。
25.如權(quán)利要求M所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化 物A及復(fù)合氧化物B的原料是選自金屬醇鹽、金屬二醇配位化合物、金屬三醇配位化合物、 金屬羧酸鹽、金屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯配位化合物、金屬β-亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物的1種或2種以上。
26.如權(quán)利要求23所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，以相對(duì)于組合物中的金 屬總量1摩爾為0.2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β-二酮、β-酮酸、β-酮酯、羥基 酸、二醇、三醇、高級(jí)羧酸、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上穩(wěn)定化劑。
27.一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將權(quán)利要求23所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜 形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工 序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在最終工序中的加熱中或加熱后 將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。
28.一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜，是通過(guò)權(quán)利要求27所述的方法形成的。
29.具有權(quán)利要求觀所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用 電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元 件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。
30.權(quán)利要求四所述的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、 電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電 型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾 器元件的復(fù)合電子部件。
31.一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，是用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介 質(zhì)薄膜的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其特征在于，是用于形成采取復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的液態(tài)組合物，所述復(fù)合金屬氧化物是在 通式(1) (PbxLay) ( ；Ti(1_z))03表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合通式Q)CnH2n+1C00H表示 的、并且、配位在上述金屬上時(shí)能夠形成下式(3)的結(jié)構(gòu)的、羧酸B得到的，式(1)中0.9<x < 1. 3、0 ≤ y < 0. 1、0 ≤ ζ < 0. 9，其中，3 ≤ η ≤ 7，包含用于構(gòu)成上述復(fù)合金屬氧化物A的原料及上述羧酸B以羧酸B和復(fù)合金屬氧化物 A的摩爾比Β/Α為0 < Β/Α < 0. 2的范圍內(nèi)地溶解在有機(jī)溶劑中的有機(jī)金屬化合物溶液，
32.如權(quán)利要求31所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化 物A的原料是有機(jī)基團(tuán)經(jīng)由其氧或氮原子與金屬元素鍵合的化合物。
33.如權(quán)利要求32所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，用于構(gòu)成復(fù)合金屬氧化 物A的原料是選自金屬醇鹽、金屬二醇配位化合物、金屬三醇配位化合物、金屬羧酸鹽、金 屬β-二酮鹽配位化合物、金屬β-二酮酯配位化合物、金屬β-亞氨基酮配位化合物及金屬氨基配位化合物的1種或2種以上。
34.如權(quán)利要求31所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，以相對(duì)于組合物中的金 屬總量1摩爾為0.2 3摩爾的比例進(jìn)一步含有選自β-二酮、β-酮酸、β-酮酯、羥基 酸、二醇、三醇、鏈烷醇胺及多元胺的1種或2種以上的穩(wěn)定化劑。
35.如權(quán)利要求31所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，羧酸B和復(fù)合金屬氧化物 A的摩爾比Β/Α為0. 001彡Β/Α彡0. 1。
36.如權(quán)利要求35所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，羧酸B和復(fù)合金屬氧化物 A的摩爾比Β/Α為0. 03彡Β/Α彡0. 1。
37.如權(quán)利要求36所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物，其中，羧酸B和復(fù)合金屬氧化物 A的摩爾比Β/Α為0. 05彡Β/Α ( 0. 1。
38.一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的形成方法，其特征在于，將權(quán)利要求31所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜 形成用組合物涂布于耐熱性基板，在空氣中、氧化氛圍中或含水蒸氣氛圍中進(jìn)行加熱的工 序進(jìn)行1次或重復(fù)進(jìn)行至能夠得到所希望厚度的膜，至少在最終工序中的加熱中或加熱后 將該膜在結(jié)晶化溫度以上進(jìn)行燒成。
39.一種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜，是通過(guò)權(quán)利要求38所述的方法形成的。
40.具有權(quán)利要求39所述的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用 電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電型紅外線檢測(cè)元件、壓電元 件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾器元件的復(fù)合電子部件。
41.權(quán)利要求40所述的對(duì)應(yīng)于IOOMHz以上頻帶的、具有強(qiáng)電介質(zhì)薄膜的薄膜電容器、 電容器、IPD、DRAM存儲(chǔ)器用電容器、疊層電容器、晶體管的門(mén)絕緣體、非易失性存儲(chǔ)器、熱電 型紅外線檢測(cè)元件、壓電元件、電氣光學(xué)元件、激勵(lì)器、共振子、超聲波馬達(dá)或LC噪聲過(guò)濾 器元件的復(fù)合電子部件。
全文摘要
用于形成選自PLZT、PZT及PT的1種強(qiáng)電介質(zhì)薄膜，本發(fā)明的強(qiáng)電介質(zhì)薄膜形成用組合物是用于形成采取混合復(fù)合金屬氧化物形態(tài)的薄膜的液態(tài)組合物，所述混合復(fù)合金屬氧化物是在通式(1)(PbxLay)(ZrzTi(1-z))O3(式(1)中0.9＜x＜1.3、0≤y＜0.1、0≤z＜0.9)表示的復(fù)合金屬氧化物A中混合了復(fù)合氧化物B或通式(2)CnH2n+1COOH(其中，3≤n≤7)表示的羧酸B得到的，復(fù)合氧化物B含有選自P(磷)、Si、Ce及Bi的1種或2種以上、選自Sn、Sm、Nd及Y(釔)的1種或2種以上。
文檔編號(hào)H01L27/108GK102046563SQ20098011929
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者曾山信幸, 櫻井英章, 藤井順, 野口毅 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社