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    • 3. 发明专利
    • 形成強介電體薄膜用液狀組成物及強介電體薄膜之製造方法
    • 形成强介电体薄膜用液状组成物及强介电体薄膜之制造方法
    • TWI324366B
    • 2010-05-01
    • TW093111948
    • 2004-04-29
    • 旭硝子股份有限公司
    • 砂原一夫朝長浩之別府義久
    • H01L
    • C01G49/0054B82Y30/00C01G23/003C01G23/005C01G23/006C01G25/00C01G33/00C01G35/00C01G49/0027C01G49/0036C01P2002/34C01P2004/54C01P2004/64C01P2006/40C23C18/1216C23C18/127H01L21/31691
    • 本發明目的係提供一種即使於低溫下燒成仍可製作具良好特性之強介電體薄膜之形成薄膜用液狀組成物,及使用此之強介電體薄膜之製造方法。使用形成強介電體薄膜用液狀組成物後可解決該課題,其特徵為,分散液狀媒體中以一般式ABO3(A為至少1種選自Ba 2+ 、Sr 2+ 、Ca 2+ 、Pb 2+ 、La 2+ 、K + 及Na + 所成群者,B為至少1種選自Ti 4+ 、Zr 4+ 、Nb 5+ 、Ta 5+ 及Fe 3+ 所成群者)所示之具有鈣鈦礦構造,其平均一次粒徑為100nm以下,且,長寬比為2以上之板狀或針狀結晶之強介電體氧化物粒子,溶解藉由加熱形成強介電體氧化物之可溶性金屬化合物。 【創作特點】 本發明鑑於上述先行技術之問題點,而提供一種以溶液法進行成膜後取得強誘電體薄膜時,於較低溫度下,特是550℃以下,甚至450℃以下之溫度可進行燒成,因此,可於高集成化對於必要之理論電路上形成強介電體薄膜,且,可製作具有耐電壓、本身極化性,特別是疲勞特性等面具良好之強誘電體特性薄膜之形成薄膜用液狀組成物,及使用其之製造強介電體薄膜之方法為目的者。
      本發明持續進行精密研討後達成該目的,其特徵為具有下記構成者。
      (1)液狀媒體中以一般式ABO3(A為至少1種選自Ba 2+ 、Sr 2+ 、Ca 2+ 、Pb 2+ 、La 2+ 、K + 及Na + 所成群者,B為至少1種選自Ti 4+ 、Zr 4+ 、Nb 5+ 、Ta 5+ 及Fe 3+ 所成群者。)所示之具有鈣鈦礦構造,平均一次粒徑為100nm以下,且長寬比為2以上之板狀或針狀結晶之強介電體氧化物粒子被分散,且溶解藉由加熱後形成強介電體氧化物之可溶性金屬化合物者為其特徵之形成強介電體薄膜用液狀組成物者。
      (2)可溶性金屬化合物係藉由加熱後,形成一般式ABO3(A為至少一種選自、Ba 2+ 、Sr 2+ 、Ca 2+ 、Pb 2+ 、La 2+ 、K + 及Na + 所成群者,B為至少一種選自Ti 4+ 、Zr 4+ 、Nb 5+ 、Ta 5+ 及Fe 3+ 所成群者)所示之具有鈣鈦礦構造之強介電體氧化物之化合物者之該(1)所載形成強介電體薄膜用液狀組成物。
      (3)強介電體氧化物粒子係於玻璃基質中使強介電體氧化物粒子進行結晶化後,去除玻璃基質成份後,取得之粒子之上述(1)或(2)所載的形成強介電體薄膜用液狀組成物。
      (4)含強介電體氧化物粒子/可溶性金屬化合物之含有比率係以氧化物換算之質量比表示為5/95~95/5之上述(1)~(3)中任一項之形成強介電體薄膜用液狀組成物。
      (5)強介電體氧化物粒子與可溶性金屬化合物之合計含量為1~50質量%之(1)~(4)中任一項之形成強介電體薄膜用液狀組成物。
      (6)於基板上塗佈上述(1)~(5)中任一項之液狀組成物後,於550℃以下進行燒成之製造強介電體薄膜之方法。
      (7)強介電體薄膜之膜厚為10~300nm之(6)所記載之強介電體薄膜之製造方法。
    • 本发明目的系提供一种即使于低温下烧成仍可制作具良好特性之强介电体薄膜之形成薄膜用液状组成物,及使用此之强介电体薄膜之制造方法。使用形成强介电体薄膜用液状组成物后可解决该课题,其特征为,分散液状媒体中以一般式ABO3(A为至少1种选自Ba 2+ 、Sr 2+ 、Ca 2+ 、Pb 2+ 、La 2+ 、K + 及Na + 所成群者,B为至少1种选自Ti 4+ 、Zr 4+ 、Nb 5+ 、Ta 5+ 及Fe 3+ 所成群者)所示之具有钙钛矿构造,其平均一次粒径为100nm以下,且,长宽比为2以上之板状或针状结晶之强介电体氧化物粒子,溶解借由加热形成强介电体氧化物之可溶性金属化合物。 【创作特点】 本发明鉴于上述先行技术之问题点,而提供一种以溶液法进行成膜后取得强诱电体薄膜时,于较低温度下,特是550℃以下,甚至450℃以下之温度可进行烧成,因此,可于高集成化对于必要之理论电路上形成强介电体薄膜,且,可制作具有耐电压、本身极化性,特别是疲劳特性等面具良好之强诱电体特性薄膜之形成薄膜用液状组成物,及使用其之制造强介电体薄膜之方法为目的者。 本发明持续进行精密研讨后达成该目的,其特征为具有下记构成者。 (1)液状媒体中以一般式ABO3(A为至少1种选自Ba 2+ 、Sr 2+ 、Ca 2+ 、Pb 2+ 、La 2+ 、K + 及Na + 所成群者,B为至少1种选自Ti 4+ 、Zr 4+ 、Nb 5+ 、Ta 5+ 及Fe 3+ 所成群者。)所示之具有钙钛矿构造,平均一次粒径为100nm以下,且长宽比为2以上之板状或针状结晶之强介电体氧化物粒子被分散,且溶解借由加热后形成强介电体氧化物之可溶性金属化合物者为其特征之形成强介电体薄膜用液状组成物者。 (2)可溶性金属化合物系借由加热后,形成一般式ABO3(A为至少一种选自、Ba 2+ 、Sr 2+ 、Ca 2+ 、Pb 2+ 、La 2+ 、K + 及Na + 所成群者,B为至少一种选自Ti 4+ 、Zr 4+ 、Nb 5+ 、Ta 5+ 及Fe 3+ 所成群者)所示之具有钙钛矿构造之强介电体氧化物之化合物者之该(1)所载形成强介电体薄膜用液状组成物。 (3)强介电体氧化物粒子系于玻璃基质中使强介电体氧化物粒子进行结晶化后,去除玻璃基质成份后,取得之粒子之上述(1)或(2)所载的形成强介电体薄膜用液状组成物。 (4)含强介电体氧化物粒子/可溶性金属化合物之含有比率系以氧化物换算之质量比表示为5/95~95/5之上述(1)~(3)中任一项之形成强介电体薄膜用液状组成物。 (5)强介电体氧化物粒子与可溶性金属化合物之合计含量为1~50质量%之(1)~(4)中任一项之形成强介电体薄膜用液状组成物。 (6)于基板上涂布上述(1)~(5)中任一项之液状组成物后,于550℃以下进行烧成之制造强介电体薄膜之方法。 (7)强介电体薄膜之膜厚为10~300nm之(6)所记载之强介电体薄膜之制造方法。