JPH0296541A - 複合金属アルコキシド、磁性薄膜の形成方法及び誘電体薄膜の形成方法 - Google Patents
複合金属アルコキシド、磁性薄膜の形成方法及び誘電体薄膜の形成方法Info
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- JPH0296541A JPH0296541A JP24599488A JP24599488A JPH0296541A JP H0296541 A JPH0296541 A JP H0296541A JP 24599488 A JP24599488 A JP 24599488A JP 24599488 A JP24599488 A JP 24599488A JP H0296541 A JPH0296541 A JP H0296541A
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Landscapes
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の口約]
(産業上の利用分野)
本発明は、複合金属アルコキシド、磁性薄膜の形成方法
及び誘電体薄膜の形成方法に関する。
及び誘電体薄膜の形成方法に関する。
(従来の技術)
例えば、フェライトは磁性体として広く用いられている
安定した酸化物である。このフェライトは、ペロブスカ
イト型(MFeO3)スピネル型(M’ Fe 20
4 ) 、ガーネット型(M’ 3Fe s O+ 2
) 、マグネトブランバイト型(M”Fe601g)
[MSM’ M’、M=は金属を示す]に分類される
。これらのフェライトは、薄膜化によりソフトフェライ
ト又はハードフェライトとしての特徴を生かした素子化
が期待されている。
安定した酸化物である。このフェライトは、ペロブスカ
イト型(MFeO3)スピネル型(M’ Fe 20
4 ) 、ガーネット型(M’ 3Fe s O+ 2
) 、マグネトブランバイト型(M”Fe601g)
[MSM’ M’、M=は金属を示す]に分類される
。これらのフェライトは、薄膜化によりソフトフェライ
ト又はハードフェライトとしての特徴を生かした素子化
が期待されている。
ところで、上述したフェライトからなる磁性薄膜を形成
するには従来よりスパッタ蒸着法、CVD法等の気相で
基板上に成膜するが知られている。しかしながら、かか
る気相での成膜ではl]的組成通りの磁性薄膜を形成す
るのが困難であった。また、前記ペロブスカイト型フェ
ライト、スピネル型フェライト等を混合した系の磁性薄
膜や、特性向上のための添加元素を導入した磁性薄膜を
形成する場合には、多成分となるため、各成分を化学量
論組成通りに調整された磁性薄膜を形成することが一層
困難となる。更に、前記気相での成膜では真空チャンバ
や反応炉、排気系等の特殊な設備を必要とし、コストの
高騰化を招くばかりか、大面積の磁性薄膜の形成が困難
となる問題があった。
するには従来よりスパッタ蒸着法、CVD法等の気相で
基板上に成膜するが知られている。しかしながら、かか
る気相での成膜ではl]的組成通りの磁性薄膜を形成す
るのが困難であった。また、前記ペロブスカイト型フェ
ライト、スピネル型フェライト等を混合した系の磁性薄
膜や、特性向上のための添加元素を導入した磁性薄膜を
形成する場合には、多成分となるため、各成分を化学量
論組成通りに調整された磁性薄膜を形成することが一層
困難となる。更に、前記気相での成膜では真空チャンバ
や反応炉、排気系等の特殊な設備を必要とし、コストの
高騰化を招くばかりか、大面積の磁性薄膜の形成が困難
となる問題があった。
このような問題を解決する方法としては、各成分の化合
物溶液を基板上に塗布した後、熱処理(焼成)する方法
が知られている。しかしながら、かかる方法で使用され
る化合物は通常、塩化物であるので、それを分解させる
ための熱処理温度を高くする必要があり、しかも形成さ
れた膜中に塩素イオンが残存して磁性体としての特性を
劣化される問題があった。更に、各成分の分解温度の違
いにより副生成物としての酸化物又は炭酸塩などが磁性
薄膜中に混在して特性を劣化させる問題があった。
物溶液を基板上に塗布した後、熱処理(焼成)する方法
が知られている。しかしながら、かかる方法で使用され
る化合物は通常、塩化物であるので、それを分解させる
ための熱処理温度を高くする必要があり、しかも形成さ
れた膜中に塩素イオンが残存して磁性体としての特性を
劣化される問題があった。更に、各成分の分解温度の違
いにより副生成物としての酸化物又は炭酸塩などが磁性
薄膜中に混在して特性を劣化させる問題があった。
一方、誘電体の薄膜化技術はメモリ、EL素子、センサ
等のデバイス作製のキーポイントとして注目されている
。中でもニオブを含有する酸化物、特にペロブスカイト
型のP b(Z n+、zsN b2/q) 03は極
めて高い誘電率をもつために薄膜化が望まれている。し
かしながら、かかる酸化物は単結晶以外の磁気組成物を
得る場合にはPbサイトの一部及び(Z 11+−7a
N b2z>)サイトの一部を他の元素で置き換えた形
にする必要がある。これらの置換元素としては、Pbサ
イトにはBa又はSrを、(Z n+ 、、、N L)
2.zi)サイトにはTIを用イルコトカ特にa効であ
ることが知られている。
等のデバイス作製のキーポイントとして注目されている
。中でもニオブを含有する酸化物、特にペロブスカイト
型のP b(Z n+、zsN b2/q) 03は極
めて高い誘電率をもつために薄膜化が望まれている。し
かしながら、かかる酸化物は単結晶以外の磁気組成物を
得る場合にはPbサイトの一部及び(Z 11+−7a
N b2z>)サイトの一部を他の元素で置き換えた形
にする必要がある。これらの置換元素としては、Pbサ
イトにはBa又はSrを、(Z n+ 、、、N L)
2.zi)サイトにはTIを用イルコトカ特にa効であ
ることが知られている。
上述した各サイトを他の元素で置換した誘電体薄膜を形
成するには従来よりスパッタ蒸希法、C’ V D法等
の気相で基板上に成膜するが知られている。しかしなが
ら、かかる気相での成膜では化学量論組成通りの誘電体
薄膜を形成するための条件設定が難しく、しかも五元系
以上の多成分系の誘電体薄膜を所望の組成で形成するこ
とは実際上困難であった。更に、前記気相での成膜では
真空チャンバや反応炉、排気系等の特殊な設備を必要と
し、コストの高騰化を招くばかりか、大面積の誘電体薄
膜の形成が困難となる問題があった。
成するには従来よりスパッタ蒸希法、C’ V D法等
の気相で基板上に成膜するが知られている。しかしなが
ら、かかる気相での成膜では化学量論組成通りの誘電体
薄膜を形成するための条件設定が難しく、しかも五元系
以上の多成分系の誘電体薄膜を所望の組成で形成するこ
とは実際上困難であった。更に、前記気相での成膜では
真空チャンバや反応炉、排気系等の特殊な設備を必要と
し、コストの高騰化を招くばかりか、大面積の誘電体薄
膜の形成が困難となる問題があった。
このような問題を解決する方法としては、各成分の化合
物溶液を基板上に塗布した後、熱処理(焼成)する誘電
体薄膜を形成する方法が知られている。しかしながら、
かかる方法で使用される化合物は通常、塩化物であるの
で、それを分解させるための熱処理温度を高くする必要
があり、しかも形成された膜中に塩素イオンが残存して
誘電体としての特性を劣化される問題があった。更に、
各成分の分解温度の違いにより副生成物としの酸化物又
は炭酸塩などが誘電体薄膜中に混在して特性を劣化させ
る問題があった。
物溶液を基板上に塗布した後、熱処理(焼成)する誘電
体薄膜を形成する方法が知られている。しかしながら、
かかる方法で使用される化合物は通常、塩化物であるの
で、それを分解させるための熱処理温度を高くする必要
があり、しかも形成された膜中に塩素イオンが残存して
誘電体としての特性を劣化される問題があった。更に、
各成分の分解温度の違いにより副生成物としの酸化物又
は炭酸塩などが誘電体薄膜中に混在して特性を劣化させ
る問題があった。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、磁性体を構成する金属が酸素を介して均一に結合
、重合した鉄含有複合アルコキシド、及び該鉄含仔複合
アルコキシドを出発原料とし目的とする組成を有する均
質な磁性薄膜を形成する方法、並びに誘電体を構成する
金属が酸素を介して均一に結合、重合したニオブ含&?
、U合アルコキシド、及び該ニオブ金白゛凋合アルコキ
シドを出発原料とし目的とする組成をHする均質な誘電
体薄膜を形成する方法を提供しようとするものである。
ので、磁性体を構成する金属が酸素を介して均一に結合
、重合した鉄含有複合アルコキシド、及び該鉄含仔複合
アルコキシドを出発原料とし目的とする組成を有する均
質な磁性薄膜を形成する方法、並びに誘電体を構成する
金属が酸素を介して均一に結合、重合したニオブ含&?
、U合アルコキシド、及び該ニオブ金白゛凋合アルコキ
シドを出発原料とし目的とする組成をHする均質な誘電
体薄膜を形成する方法を提供しようとするものである。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明の鉄含有複合金属アルコキシドは、鉄アルコキシ
ドと少なくとも1種以上の鉄以外の金属酢酸塩とのエス
テル交換反応により得られたことを特徴とするものであ
る。
ドと少なくとも1種以上の鉄以外の金属酢酸塩とのエス
テル交換反応により得られたことを特徴とするものであ
る。
上記鉄アルコキシドは、FC(OR)3 [R;アル
キル基]の形であられされる。前記OR基としては、例
えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基、2−メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ基
等を挙げることができる。
キル基]の形であられされる。前記OR基としては、例
えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基、2−メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ基
等を挙げることができる。
上記鉄以外の金属の酢酸塩としては、例えばY、La5
Nd、311% ELJ% Gd、EI’5Mg5Mn
5Co、Nl 、Cu5ZnSCds Dy%Ho、Y
b、Sr、Ba5Pb等の酢酸塩を挙げることができる
。
Nd、311% ELJ% Gd、EI’5Mg5Mn
5Co、Nl 、Cu5ZnSCds Dy%Ho、Y
b、Sr、Ba5Pb等の酢酸塩を挙げることができる
。
上記エステル交換反応は、鉄アルコキシドと少なくとも
1種以上の鉄以外の金属酢酸塩とを有機溶剤中で攪拌す
るか、還流する操作によって行なわれる。ここに用いる
有機溶剤としては、溶液の濃度を任意に調節でき、かつ
保存性が良好な2−メトキシエタノール、2−エトキシ
エタノール等のセロソルブ類が望ましい。
1種以上の鉄以外の金属酢酸塩とを有機溶剤中で攪拌す
るか、還流する操作によって行なわれる。ここに用いる
有機溶剤としては、溶液の濃度を任意に調節でき、かつ
保存性が良好な2−メトキシエタノール、2−エトキシ
エタノール等のセロソルブ類が望ましい。
上記エステル交換反応で得られた鉄含有複合金属アルコ
キシドは、有機溶剤を蒸発させて結晶化又は粘稠性液体
として保存されるが、有機溶剤を残留した状態で保存し
てもよい。
キシドは、有機溶剤を蒸発させて結晶化又は粘稠性液体
として保存されるが、有機溶剤を残留した状態で保存し
てもよい。
上記エステル交換反応で得られた鉄含有複合金属アルコ
キシドを具体的に例示すると、下記(1)〜(IV)に
示す組成比の複合金属のアルコキシドを挙げることがで
きる。
キシドを具体的に例示すると、下記(1)〜(IV)に
示す組成比の複合金属のアルコキシドを挙げることがで
きる。
M F c ・・・ (1)但し、式
中のMはY% La5Nd、5eaSELI%CodS
Erから選ばれる少なくとも1種を示す。
中のMはY% La5Nd、5eaSELI%CodS
Erから選ばれる少なくとも1種を示す。
M’Fe2 ・・・(n)
但し、式中のM′はMg、Mn5Co、NlCu、Zn
、Cdから選ばれる少なくとも1種を示す。
、Cdから選ばれる少なくとも1種を示す。
M’ 3Fe 5 − (III)
但し、式中のM″はYSSI SGd 、DY、Ho
SE r 1Y bから選ばれる少なくとも1種を示す
。
SE r 1Y bから選ばれる少なくとも1種を示す
。
M′FC6・・・(IV)
但し、式中のMlはSr、Ba5Pbから選ばれる少な
くとも1種を示す。
くとも1種を示す。
次に、上記鉄含有複合金属アルコキシドを出発原料とし
て磁性薄膜を形成する方法を説明する。
て磁性薄膜を形成する方法を説明する。
まず、前記鉄含有複合金属アルコキシドを有機溶剤で溶
解又は希釈して有機溶剤溶液を調製した後、この有機溶
剤溶液を基板上に塗布する。ここに用いる基板としては
、例えば各種のセラミックス基板、ガラス基板、金属基
板、シリコンウニ/%又は金属膜や絶縁膜を被覆したシ
リコンウエノ\等を挙げることができる。前記白゛機溶
剤溶液の塗6i手段としては、例えば、ディッピング法
、スプレコート法、スピンコード法、刷毛塗り法等を採
用し得る。つづいて、前記有機溶剤溶液が塗布された基
板を室温〜200℃で乾燥させた後、200〜1200
℃の炉中で5分間〜1時間熱処理(焼成)を行なって該
基板上に磁性薄膜を形成する。この熱処理工程での最高
保持温度は、前記鉄含有複合金属アルコキシドの各成分
量によって適宜選定される。また、昇温、高温速度は基
板面積と形成すべき磁性薄膜の膜厚によって適宜選定さ
れるが、例えば膜厚が0.5μm以下の磁性薄膜の場合
には急温、急冷でもクラック発生は殆ど生じない。更に
、前記熱処理工程での雰囲気は大気中でも、酸素、窒素
の気流中で行なってもよい。前記熱処理温度を限定した
理由は、その温度を200℃未満にすると基板に対する
磁性薄膜の密着性が低下する恐れがあり、かといってそ
の温度が1200℃を越えると磁性薄膜の分解等が起こ
る恐れがあるからである。
解又は希釈して有機溶剤溶液を調製した後、この有機溶
剤溶液を基板上に塗布する。ここに用いる基板としては
、例えば各種のセラミックス基板、ガラス基板、金属基
板、シリコンウニ/%又は金属膜や絶縁膜を被覆したシ
リコンウエノ\等を挙げることができる。前記白゛機溶
剤溶液の塗6i手段としては、例えば、ディッピング法
、スプレコート法、スピンコード法、刷毛塗り法等を採
用し得る。つづいて、前記有機溶剤溶液が塗布された基
板を室温〜200℃で乾燥させた後、200〜1200
℃の炉中で5分間〜1時間熱処理(焼成)を行なって該
基板上に磁性薄膜を形成する。この熱処理工程での最高
保持温度は、前記鉄含有複合金属アルコキシドの各成分
量によって適宜選定される。また、昇温、高温速度は基
板面積と形成すべき磁性薄膜の膜厚によって適宜選定さ
れるが、例えば膜厚が0.5μm以下の磁性薄膜の場合
には急温、急冷でもクラック発生は殆ど生じない。更に
、前記熱処理工程での雰囲気は大気中でも、酸素、窒素
の気流中で行なってもよい。前記熱処理温度を限定した
理由は、その温度を200℃未満にすると基板に対する
磁性薄膜の密着性が低下する恐れがあり、かといってそ
の温度が1200℃を越えると磁性薄膜の分解等が起こ
る恐れがあるからである。
以上のような塗布、焼成を繰返すことによって所望膜厚
の磁性薄膜を基板上に形成する。
の磁性薄膜を基板上に形成する。
また、本発明のニオブ含有複合金属アルコキシドは少な
くとも1種の金属アルコキシドと少なくとも1種の該ア
ルコキシドの金属と異なる金属の酢酸塩(但し、金属ア
ルコキシド、金属の酢酸塩のいずれか一方の金属として
ニオブを用いる)とのエステル交換反応により得られた
ことを特徴とするものである。
くとも1種の金属アルコキシドと少なくとも1種の該ア
ルコキシドの金属と異なる金属の酢酸塩(但し、金属ア
ルコキシド、金属の酢酸塩のいずれか一方の金属として
ニオブを用いる)とのエステル交換反応により得られた
ことを特徴とするものである。
上記金属アルコキシドは、M (OR) n [R;
アルキル基]の形で表わされる。この式中のMとしては
、例えばPb、、Sr、Ba、Ca、Nb。
アルキル基]の形で表わされる。この式中のMとしては
、例えばPb、、Sr、Ba、Ca、Nb。
Ti等を挙げることができ、OR基としては例えばメト
キシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、2−
メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ基等を挙げ
ることができる。上記金属の酢酸塩としては、例えばP
bSSr、Bas Ca5Nb、TI等の酢酸塩を挙げ
ることができ、かつここに挙げられた金属は前記金属ア
ルコキシドとは異なるものを用いる。こうした金属アル
コキシドと金属の酢酸塩との選択にあたっては、Nb−
をいずれか一方の金属として用い、他の金属については
アルコキシド、酢酸塩のいずれの状態で用いてもよい。
キシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、2−
メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ基等を挙げ
ることができる。上記金属の酢酸塩としては、例えばP
bSSr、Bas Ca5Nb、TI等の酢酸塩を挙げ
ることができ、かつここに挙げられた金属は前記金属ア
ルコキシドとは異なるものを用いる。こうした金属アル
コキシドと金属の酢酸塩との選択にあたっては、Nb−
をいずれか一方の金属として用い、他の金属については
アルコキシド、酢酸塩のいずれの状態で用いてもよい。
上記エステル交換反応は、少なくとも1種の金属アルコ
キシドと少なくとも1種の該アルコキシドの金属と異な
る金属の金属の酢酸塩とをアルコル、エーテル等の有機
溶剤中で攪拌するか、還流する操作によって行なわれる
。なお、三成分以上の複合金属アルコキシドをエステル
交換反応により得る場合には二成分を金属アルコキシド
と金属酢酸塩の形で反応させ、この反応生成物に残りの
成分を金属アルコキシドの形で混合又は重合させるノブ
法、残りの成分を金属酢酸塩の形で前記反応生成物に反
応させる方法を採用し得る。
キシドと少なくとも1種の該アルコキシドの金属と異な
る金属の金属の酢酸塩とをアルコル、エーテル等の有機
溶剤中で攪拌するか、還流する操作によって行なわれる
。なお、三成分以上の複合金属アルコキシドをエステル
交換反応により得る場合には二成分を金属アルコキシド
と金属酢酸塩の形で反応させ、この反応生成物に残りの
成分を金属アルコキシドの形で混合又は重合させるノブ
法、残りの成分を金属酢酸塩の形で前記反応生成物に反
応させる方法を採用し得る。
上記エステル交換反応で得られたニオブ含有複合金属ア
ルコキシドは、有機溶剤を蒸発させて結晶化又は粘稠性
液体として保存されるが、有機溶剤を残留した状態で保
存してもよい。
ルコキシドは、有機溶剤を蒸発させて結晶化又は粘稠性
液体として保存されるが、有機溶剤を残留した状態で保
存してもよい。
上記エステル交換反応で得られたニオブ含有複合金属ア
ルコキシドを具体的に例示すると、下記(V)に示す組
成比の複合金属のアルコキシドを挙げられる。
ルコキシドを具体的に例示すると、下記(V)に示す組
成比の複合金属のアルコキシドを挙げられる。
(Pb1−、M、 ) ((Zn+7iNb27i)
1− Tly)・・(V) 但し、式中のMはBa、Sr、Ca、0≦xく0.35
.0≦y<o、sを示す。
1− Tly)・・(V) 但し、式中のMはBa、Sr、Ca、0≦xく0.35
.0≦y<o、sを示す。
次に、上記ニオブ含有複合金属アルコキシドを出発原料
として磁性薄膜を形成する方法を説明する。
として磁性薄膜を形成する方法を説明する。
まず、前記ニオブ含有複合金属アルコキシドを有機溶剤
で溶解又は希釈して有機溶剤溶液を調製した後、この有
機溶剤溶液を基板上に塗布する。
で溶解又は希釈して有機溶剤溶液を調製した後、この有
機溶剤溶液を基板上に塗布する。
ここに用いる有機溶剤としては、溶液の濃度を任意に調
節でき、かつ保存性が良好な2−メトキシエタノール、
2−エトキシエタノール等のセロソルブ類が望ましい。
節でき、かつ保存性が良好な2−メトキシエタノール、
2−エトキシエタノール等のセロソルブ類が望ましい。
前記基板としては、例えば各種のセラミックス基板、ガ
ラス基板、金属基板、シリコンウェハ又は金属膜や絶縁
膜を被覆したシリコンウェハ等を挙げることができる。
ラス基板、金属基板、シリコンウェハ又は金属膜や絶縁
膜を被覆したシリコンウェハ等を挙げることができる。
前記有機溶剤溶液の1it= rh手段としては、例え
ば、ディッピング法、スプレーコート法、スピンコード
法、刷毛塗り法等を採用し得る。つづいて、前記有機溶
剤溶液が塗布された基板を室温〜200℃で乾燥させた
後、600〜1100’cの炉中で5分間〜1時間熱処
理(焼成)を行なって該基板上に誘電体薄膜を形成する
。この熱処理工程での最高保持温度は、前記ニオブ含有
複合金属アルコキシドの各成分量によって適宜選定され
るが、高いペロブスカイト率の誘電体薄膜を得る観点か
ら800〜1100℃の温度範囲に設定することが望ま
しい。また、昇温、高温速度は基板面積と形成すべき誘
電体薄膜の膜厚によって適宜選定されるが、例えば膜厚
が0.5μm以下の誘電体薄膜の場合には急温、急冷で
もクラック発生は殆ど生じない。更に、前記熱処理工程
での雰囲気は大気中でも、酸素、窒素の気流中で行なっ
てもよい。前記熱処理温度を限定した理由は、その温度
を600℃未満にすると基板に対する誘電体薄膜の密指
性が低下する恐れがあり、かといってその温度が110
0℃を越えると誘電体薄膜の分解等が起こる恐れがある
からである。
ば、ディッピング法、スプレーコート法、スピンコード
法、刷毛塗り法等を採用し得る。つづいて、前記有機溶
剤溶液が塗布された基板を室温〜200℃で乾燥させた
後、600〜1100’cの炉中で5分間〜1時間熱処
理(焼成)を行なって該基板上に誘電体薄膜を形成する
。この熱処理工程での最高保持温度は、前記ニオブ含有
複合金属アルコキシドの各成分量によって適宜選定され
るが、高いペロブスカイト率の誘電体薄膜を得る観点か
ら800〜1100℃の温度範囲に設定することが望ま
しい。また、昇温、高温速度は基板面積と形成すべき誘
電体薄膜の膜厚によって適宜選定されるが、例えば膜厚
が0.5μm以下の誘電体薄膜の場合には急温、急冷で
もクラック発生は殆ど生じない。更に、前記熱処理工程
での雰囲気は大気中でも、酸素、窒素の気流中で行なっ
てもよい。前記熱処理温度を限定した理由は、その温度
を600℃未満にすると基板に対する誘電体薄膜の密指
性が低下する恐れがあり、かといってその温度が110
0℃を越えると誘電体薄膜の分解等が起こる恐れがある
からである。
以上のような塗布、焼成を繰返すことによって所望膜厚
の誘電体薄膜を基板上に形成する。
の誘電体薄膜を基板上に形成する。
(作用)
本発明の鉄含有複合金属アルコキシドは、鉄アルコキシ
ドと少なくとも1 f−、fi以上の鉄以外の金属酢酸
塩とのエステル交換反応により得られるため、鉄と他の
金属がqtに混ざり合う状態ではなく、鉄と他の金属が
酸素を介して均一に結合、重合し、極めて均一な組成を
aする。
ドと少なくとも1 f−、fi以上の鉄以外の金属酢酸
塩とのエステル交換反応により得られるため、鉄と他の
金属がqtに混ざり合う状態ではなく、鉄と他の金属が
酸素を介して均一に結合、重合し、極めて均一な組成を
aする。
また、前記鉄含有複合金属アルコキシドを有機溶剤で溶
解又は希釈した自°機溶剤溶液を出発原料とし、これを
基板上に塗布して熱処理(焼成)を行なうことによって
、目的とする組成を何し、かつ均質、均一厚さで更に塩
素イオン等の不純物の混入のない磁性特性の優れた磁性
薄膜を形成できる。即ち、前記鉄含有複合金属アルコキ
シドの有機溶剤溶液を塗布、焼成において、組成比率が
不均一になり難く、短時間で所望の酸化物に変換できる
。また、鉄含有複合金属アルコキシドの一部の成分が先
に分解することなく、残留成分も有機基、水酸基のよう
な低温で容易に除くことができる成分であるため、従来
のように塩素イオン等の残留による磁性特性を損う不純
物が混入するという問題を解消できる。更に、得られた
磁性薄j漠は多成分系であるにもかかわらず、組成ずれ
がなく、均質であり、膜厚調整も容易に行なうことがで
きる。しかも、CVDやスパッタなどの特別な真空チャ
ンバ、排気設備などが不要であるため、工程の簡素化を
図ることができる。従って、大面積の基板上にも磁性特
性の優れた磁性薄膜を簡単な工程で形成することができ
る。
解又は希釈した自°機溶剤溶液を出発原料とし、これを
基板上に塗布して熱処理(焼成)を行なうことによって
、目的とする組成を何し、かつ均質、均一厚さで更に塩
素イオン等の不純物の混入のない磁性特性の優れた磁性
薄膜を形成できる。即ち、前記鉄含有複合金属アルコキ
シドの有機溶剤溶液を塗布、焼成において、組成比率が
不均一になり難く、短時間で所望の酸化物に変換できる
。また、鉄含有複合金属アルコキシドの一部の成分が先
に分解することなく、残留成分も有機基、水酸基のよう
な低温で容易に除くことができる成分であるため、従来
のように塩素イオン等の残留による磁性特性を損う不純
物が混入するという問題を解消できる。更に、得られた
磁性薄j漠は多成分系であるにもかかわらず、組成ずれ
がなく、均質であり、膜厚調整も容易に行なうことがで
きる。しかも、CVDやスパッタなどの特別な真空チャ
ンバ、排気設備などが不要であるため、工程の簡素化を
図ることができる。従って、大面積の基板上にも磁性特
性の優れた磁性薄膜を簡単な工程で形成することができ
る。
一方、本発明のニオブ鉄eE ’f5複合金属アルフキ
シトは少なくとも1種の金属アルコキシドと少なくとも
1種以上の該金属アルコキシドと異なる金属の酢酸塩(
但し、金属アルコキシド、金属の酢酸塩のいずれか一方
の金属としてニオブを用いる)とのエステル交換反応に
より得られるため、アルコキシド又は酢酸塩の形で導入
されたニオブと他の金属が単に混ざり合う状態ではなく
、ニオブと他の金属が酸素を介して均一に結合、重合し
、極めて均一な組成を有する。
シトは少なくとも1種の金属アルコキシドと少なくとも
1種以上の該金属アルコキシドと異なる金属の酢酸塩(
但し、金属アルコキシド、金属の酢酸塩のいずれか一方
の金属としてニオブを用いる)とのエステル交換反応に
より得られるため、アルコキシド又は酢酸塩の形で導入
されたニオブと他の金属が単に混ざり合う状態ではなく
、ニオブと他の金属が酸素を介して均一に結合、重合し
、極めて均一な組成を有する。
また、前記ニオブ含有複合金属アルコキシドを有機溶剤
で溶解又は希釈した有機溶剤溶液を出発原料とし、これ
を基板上に塗布して熱処理(焼成)を行なうことによっ
て、目的とする組成を有し、かつ均質、均一厚さで更に
塩素イオン等の不純物の混入のないペロブスカイト生成
率が高く誘電特性の優れた誘電体薄膜を形成できる。即
ち、前記ニオブ含9複合金属アルコキシドの有機溶剤溶
液を塗布、焼成において、組成比率が不均一になり難く
、短時間で所望の酸化物に変換できる。また、ニオブ含
有複合金属アルコキシドの一部の成分が先に分解するこ
となく、残留成分も釘機基、水酸基のような低温で容易
に除くことができる成分であるため、従来のように塩素
イオン等の残留による誘電特性を損う不純物が混入する
という問題を解消できる。更に、得られた誘電体薄膜は
多成分系であるにもかかわらず、組成ずれがなく、均質
であり、膜厚調整も容易に行なうことができる。
で溶解又は希釈した有機溶剤溶液を出発原料とし、これ
を基板上に塗布して熱処理(焼成)を行なうことによっ
て、目的とする組成を有し、かつ均質、均一厚さで更に
塩素イオン等の不純物の混入のないペロブスカイト生成
率が高く誘電特性の優れた誘電体薄膜を形成できる。即
ち、前記ニオブ含9複合金属アルコキシドの有機溶剤溶
液を塗布、焼成において、組成比率が不均一になり難く
、短時間で所望の酸化物に変換できる。また、ニオブ含
有複合金属アルコキシドの一部の成分が先に分解するこ
となく、残留成分も釘機基、水酸基のような低温で容易
に除くことができる成分であるため、従来のように塩素
イオン等の残留による誘電特性を損う不純物が混入する
という問題を解消できる。更に、得られた誘電体薄膜は
多成分系であるにもかかわらず、組成ずれがなく、均質
であり、膜厚調整も容易に行なうことができる。
しかも、CVDやスパッタなどの特別な真空チャンバ、
排気設備などが不要であるため、工程の簡素化を図るこ
とができる。従って、大面積のMl上にも誘電特性の優
れた誘電体薄膜を簡単な工程で形成することができる。
排気設備などが不要であるため、工程の簡素化を図るこ
とができる。従って、大面積のMl上にも誘電特性の優
れた誘電体薄膜を簡単な工程で形成することができる。
また、特に前記ニオブ含有′l5i1合アルコキシドと
して前記式(V)に示す(Pb+−、Mw) ((Z
n+/、Nb2zi)+−Tiy〕[但し、式中のMは
Ba、Sr、Ca、0≦xく0.35.0≦y<0.5
を示す]の組成比の複合金属のアルコキシドを用いるこ
とによって、ペロブスカイト生成率が30〜100%の
誘電特性の優れた誘電体薄膜を基板上に形成することが
できる。
して前記式(V)に示す(Pb+−、Mw) ((Z
n+/、Nb2zi)+−Tiy〕[但し、式中のMは
Ba、Sr、Ca、0≦xく0.35.0≦y<0.5
を示す]の組成比の複合金属のアルコキシドを用いるこ
とによって、ペロブスカイト生成率が30〜100%の
誘電特性の優れた誘電体薄膜を基板上に形成することが
できる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例1
まず、酢酸亜鉛5 X 10−’ l1olを2−メト
キシエタノール50りに溶解し、沸騰させた溶液にノル
マルプロポキシ鉄の2−メトキシエタノール溶液(2倍
当量)を加え、約8時間還流した。つづいて、この還流
溶液を一旦温度を70’C以下に下げた後、再び沸騰さ
せ、副生成物を蒸発させて除去することにより複合アル
コキシドを製造した。
キシエタノール50りに溶解し、沸騰させた溶液にノル
マルプロポキシ鉄の2−メトキシエタノール溶液(2倍
当量)を加え、約8時間還流した。つづいて、この還流
溶液を一旦温度を70’C以下に下げた後、再び沸騰さ
せ、副生成物を蒸発させて除去することにより複合アル
コキシドを製造した。
得られた複合アルコキシドを2−メトキシエタノールで
10倍に希釈し、この溶液に白金基板をディッピングに
より塗布し、150℃で30分間乾燥させた。次いで、
この基板を600℃に−rめ加熱した炉内に入れ、30
分間保持した後、炉から取出した。
10倍に希釈し、この溶液に白金基板をディッピングに
より塗布し、150℃で30分間乾燥させた。次いで、
この基板を600℃に−rめ加熱した炉内に入れ、30
分間保持した後、炉から取出した。
こうした複合アルコキシドの2−メトキシエタノール希
釈溶液へのディッピングから焼成までの工程を5回繰返
して白金基板上に厚さ約1μmの薄膜を形成した。
釈溶液へのディッピングから焼成までの工程を5回繰返
して白金基板上に厚さ約1μmの薄膜を形成した。
しかして、白金基板上の薄膜について振動試料型磁力計
と磁気天秤による磁化特性を調べたところ、磁性体であ
ることが確認された。また、飽和磁化は70cmu /
9であり、保持力は300eであった。
と磁気天秤による磁化特性を調べたところ、磁性体であ
ることが確認された。また、飽和磁化は70cmu /
9であり、保持力は300eであった。
実施例2
まず、酢酸亜鉛2.5 X 1O−3a+ol 、酢酸
マンガン2.5 X 10−3mol及びノルマルブト
キシ鉄5XIO−3a+olを2−エトキシエタノール
に溶解し、徐々に加熱して沸騰させ、約6時間還流した
。つづいて、この還流溶液を一旦温度を70℃以下に下
げた後、再び沸騰させ、副生成物を蒸発させて除去する
ことにより複合アルコキシドを製造した。
マンガン2.5 X 10−3mol及びノルマルブト
キシ鉄5XIO−3a+olを2−エトキシエタノール
に溶解し、徐々に加熱して沸騰させ、約6時間還流した
。つづいて、この還流溶液を一旦温度を70℃以下に下
げた後、再び沸騰させ、副生成物を蒸発させて除去する
ことにより複合アルコキシドを製造した。
得られた複合アルコキシドを2−エトキシエタノルで1
0倍に希釈し、この溶液を用いて実施例1と同様な方法
により白金基板に厚さ約1μmの薄膜を形成した。
0倍に希釈し、この溶液を用いて実施例1と同様な方法
により白金基板に厚さ約1μmの薄膜を形成した。
しかして、白金基板上の薄1公についてX線回折測定を
行なったところ、(Mn0.s Z ’。、5 ) F
c 20.1の単一相であることが確認された。また
、薄膜の組成分析を行なったところ、前記複合アルコキ
シドからの組成ずれがないことが判明した。更に、前記
薄膜についてSEM観察を行なったところ、クラックは
認められず、表面が平滑であった。
行なったところ、(Mn0.s Z ’。、5 ) F
c 20.1の単一相であることが確認された。また
、薄膜の組成分析を行なったところ、前記複合アルコキ
シドからの組成ずれがないことが判明した。更に、前記
薄膜についてSEM観察を行なったところ、クラックは
認められず、表面が平滑であった。
実施例3
まず、酢酸鉛5 X lO−3molを2−メトキシエ
タノールに溶解し、実施例1と同様な操作によりノルマ
ルプロポキシ鉄3 X 10−2molと反応させ粘稠
性のPb−Fe複合アルコキシドを製造した。この複合
アルコキシドを2−メトキシエタノールで10倍に希釈
し、この溶液を石英ガラス基板上に3000rpHの条
件でスピンコードし、800℃で10分間焼成した。そ
の結果、透過度の高い磁性薄膜が石英ガラス基板上に形
成された。
タノールに溶解し、実施例1と同様な操作によりノルマ
ルプロポキシ鉄3 X 10−2molと反応させ粘稠
性のPb−Fe複合アルコキシドを製造した。この複合
アルコキシドを2−メトキシエタノールで10倍に希釈
し、この溶液を石英ガラス基板上に3000rpHの条
件でスピンコードし、800℃で10分間焼成した。そ
の結果、透過度の高い磁性薄膜が石英ガラス基板上に形
成された。
なお、前記実施例3の酢酸鉛の代りに酢酸ランタンを用
いた場合でも、同実施例3と同様な磁性薄膜を石英ガラ
ス基板上に形成できた。
いた場合でも、同実施例3と同様な磁性薄膜を石英ガラ
ス基板上に形成できた。
実施例4
まず、酢酸亜鉛2.5XlO−3国01と酢酸亜鉛(l
/3当量)とを2−メトキシエタノール50gに溶解し
、沸騰させた後、ノルマルプロポキンニオブ(2/3倍
当量)を加え、約8時間還流した。つづいて、この還゛
流溶液を再び沸騰させて副生成物を蒸発させた後、イソ
プロポキシチタンとメトキシエトキシストロンチウムを
夫々0.15 mol当量となるように加え、更に攪拌
を続けて複合アルコキシドを製造した。
/3当量)とを2−メトキシエタノール50gに溶解し
、沸騰させた後、ノルマルプロポキンニオブ(2/3倍
当量)を加え、約8時間還流した。つづいて、この還゛
流溶液を再び沸騰させて副生成物を蒸発させた後、イソ
プロポキシチタンとメトキシエトキシストロンチウムを
夫々0.15 mol当量となるように加え、更に攪拌
を続けて複合アルコキシドを製造した。
i′7られた複合アルコキシドを2−メトキシエタノー
ルで10倍に希釈し、この溶液に白金基板をディッピン
グにより塗布し、150℃で30分間乾燥させた。次い
で、この基板を900℃に予め加熱した炉内に入れ、3
0分間保持した後、炉から取出した。
ルで10倍に希釈し、この溶液に白金基板をディッピン
グにより塗布し、150℃で30分間乾燥させた。次い
で、この基板を900℃に予め加熱した炉内に入れ、3
0分間保持した後、炉から取出した。
こうした複合アルコキシドの2−メトキシエタノール希
釈溶液へのディッピングから焼成までの工程を5回繰返
して白金基板上に厚さ約1μmの薄膜を形成した。
釈溶液へのディッピングから焼成までの工程を5回繰返
して白金基板上に厚さ約1μmの薄膜を形成した。
しかして、白金基板の薄膜上に金の蒸着により電極を形
成し、該薄膜の誘電率の周波数依存性を調べたところ、
1口5H7まで殆ど変化しない良好な特性をHすること
が確認された。また、薄膜の比抵抗は10’Ωcmであ
った。
成し、該薄膜の誘電率の周波数依存性を調べたところ、
1口5H7まで殆ど変化しない良好な特性をHすること
が確認された。また、薄膜の比抵抗は10’Ωcmであ
った。
実施例5
まず、酢酸鉛2.5 X 1O−3n+ol 、酢酸亜
鉛2.5×10−3molの2−エトキシエタノール溶
液にノルマルブトキシチタン及び金属バリウム(溶液中
では2−エトキシエトキシバリウム)を加え、前記溶液
の沸点で約6時間還流して複合アルコキシドを製造した
。この時のTi及びBaの添加量は夫々0.1faol
’5量とした。
鉛2.5×10−3molの2−エトキシエタノール溶
液にノルマルブトキシチタン及び金属バリウム(溶液中
では2−エトキシエトキシバリウム)を加え、前記溶液
の沸点で約6時間還流して複合アルコキシドを製造した
。この時のTi及びBaの添加量は夫々0.1faol
’5量とした。
得られた複合アルコキシドを2−エトキシエタノールで
10倍に希釈し、この溶液を用いて実施例4と同様な方
法により白金基板に厚さ約1μmの薄膜を形成した。
10倍に希釈し、この溶液を用いて実施例4と同様な方
法により白金基板に厚さ約1μmの薄膜を形成した。
しかして、白金基板上の薄膜についてX線回折−一1定
を行なったところ、95%以上のペロブスカイト生成が
確認された。また、薄膜の組成分析を行なったところ、
前記複合アルコキシドからの組成ずれがないことが判明
した。更に、前記薄膜についてSEM観察を行なったと
ころ、クラックは認められず、表面が平滑であった。
を行なったところ、95%以上のペロブスカイト生成が
確認された。また、薄膜の組成分析を行なったところ、
前記複合アルコキシドからの組成ずれがないことが判明
した。更に、前記薄膜についてSEM観察を行なったと
ころ、クラックは認められず、表面が平滑であった。
[発明の効果]
以上詳述した如く、本発明によれば磁性体を構成する金
属が酸素を介して均一に結合、重合した鉄含有複合アル
コキシド、及び該鉄含有複合アルコキシドを出発原料と
し目的とする組成を有する均質で優れた磁気特性を有す
る磁性薄膜を形成する方法、並びに誘電体を構成する金
属が酸素を介して均一に結合、重合したニオブ含有複合
アルコキシド、 及び該ニオブ含有iJ2 Qアルコキシドを 出発原料とし目的とする組成を有する均質で優れた誘電
特性を有する誘電体薄膜を形成する方法を提供できる。
属が酸素を介して均一に結合、重合した鉄含有複合アル
コキシド、及び該鉄含有複合アルコキシドを出発原料と
し目的とする組成を有する均質で優れた磁気特性を有す
る磁性薄膜を形成する方法、並びに誘電体を構成する金
属が酸素を介して均一に結合、重合したニオブ含有複合
アルコキシド、 及び該ニオブ含有iJ2 Qアルコキシドを 出発原料とし目的とする組成を有する均質で優れた誘電
特性を有する誘電体薄膜を形成する方法を提供できる。
Claims (4)
- (1). 鉄アルコキシドと少なくとも1種以上の鉄以
外の金属酢酸塩とのエステル交換反応により得られたこ
とを特徴とする鉄含有複合金属アルコキシド。 - (2). 前記請求項1記載の鉄含有複合金属アルコキ
シドの有機溶液を基板上に塗布し、熱処理することを特
徴とする磁性薄膜の形成方法。 - (3). 少なくとも1種の金属アルコキシドと少なく
とも1種の該アルコキシドの金属と異なる金属の酢酸塩
(但し、金属アルコキシド、金属の酢酸塩のいずれか一
方の金属としてニオブを用いる)とのエステル交換反応
により得られたことを特徴とするニオブ含有金属複合ア
ルコキシド。 - (4). 前記請求項3記載のニオブ含有複合金属アル
コキシドの有機溶液を基板上に塗布し、熱処理すること
を特徴とする誘電体薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24599488A JPH0296541A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 複合金属アルコキシド、磁性薄膜の形成方法及び誘電体薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24599488A JPH0296541A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 複合金属アルコキシド、磁性薄膜の形成方法及び誘電体薄膜の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0296541A true JPH0296541A (ja) | 1990-04-09 |
Family
ID=17141889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24599488A Pending JPH0296541A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 複合金属アルコキシド、磁性薄膜の形成方法及び誘電体薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0296541A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6563104B2 (en) | 2000-07-07 | 2003-05-13 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Image forming apparatus |
JP2013203638A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Mitsubishi Materials Corp | フェライト薄膜の形成方法及び該方法により得られたフェライト薄膜 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24599488A patent/JPH0296541A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6563104B2 (en) | 2000-07-07 | 2003-05-13 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Image forming apparatus |
JP2013203638A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Mitsubishi Materials Corp | フェライト薄膜の形成方法及び該方法により得られたフェライト薄膜 |
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