[发明专利]涂布液以及利用该涂布液的钛酸类陶瓷膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及含有特定的有机酸钛化合物，钛酸类化合物微粒以及有机溶剂的涂布液和，利用该涂布液的钛酸类陶瓷膜的制造方法。

背景技术

钛酸盐陶瓷膜，正在被研究应用至各种用途的。特别是用于应用介电特性的高介电常数电容器、铁电电容器、栅绝缘体、阻挡膜、电容器、压电元件等电子构件。

所述膜的制造方法可例举MOD法、溶胶-凝胶法、涂布陶瓷微粒的分散液之后烧成的方法、CVD法，ALD法等。对于加工精度相对低的薄膜，制造成本低，且易于形成膜的溶胶-凝胶法、MOD法、涂布陶瓷微粒的分散液之后烧成的方法等湿式涂布方法为适宜的方法，用于这些方法的膜的原料可使用烷氧基金属、有机酸金属盐、陶瓷微粒，但是湿式涂布方法，由一次涂布工序所制的得的膜厚受到限制。如果提高涂布液的金属含量和粘度，由一次涂布工序增厚膜的厚度时，则导致膜的不均一性和裂纹等膜质的恶化，为了获得良好的膜质每一次约为100～300nm。为了解决上述问题，专利文献1～2公开了混合陶瓷微粒和溶胶-凝胶溶液的方法，专利文献3公开了混合陶瓷微粒和MOD溶液的方法。

专利文献1公开了利用混合有机金属溶胶-凝胶溶液和微粉陶瓷而得的分散液，至少5次反复涂布以及烧成从而形成至少10μm的多结晶被膜的方法。其中，作为有机金属钛化合物，公开了异丙氧基钛，作为钛酸类陶瓷膜，公开了二氧化钛和PZT。

专利文献2公开了使用混合有机金属化合物、烷氧基金属、或有机酸盐和有机溶剂而成的溶胶-凝胶液中分散金属氧化物的微粉末粒所得的分散液，制造多结晶金属氧化物薄膜的方法。作为钛酸类薄膜，公开了钛酸锶钡和钛酸镁。关于作为溶胶-凝胶液原料的钛化合物没有进行具体公开。

专利文献3公开了在由微乳状液中的水解所得到的钛类复合金属氧化物超微粒分散溶液中，混合同种的钛类复合金属氧化物用的MOD溶液的金属氧化物超微粒分散溶液。作为MOD溶液，公开了由n-丁酸钡、异丙氧基钛、丁酸异戊酯、2，4-戊二酮组成的溶液。但是，即使是上述方法，厚膜化的效果也并不显著，需要进一步的改进。

另外，专利文献4公开了分散有具有以ABO₃(A为Ba、Sr、Ca、Pb、Li、K、Na，B为Ti、Zr、Nb、Ta、Fe)所表示的钙钛矿结构，平均一次粒径为100nm以下的板状或针状结晶的铁电氧化物粒子，并且溶解有通过由加热形成铁电氧化物的可溶性金属化合物的液体涂布液，作为可溶性金属化合物公开了硝酸盐等无机盐、乙基己酸盐等有机酸盐、乙酰基丙酮络合物等有机金属络合物、烷氧基金属。但是，其中所公开的技术并不是减少制造厚膜时涂布烧成的反复次数的方法，对于有机酸钛化合物没有具体的记载。

还有，专利文献5公开了通式(1)所示的有机酸钛化合物，公开了该化合物为氧化钛、P(L)ZT铁电体等的涂布热分解法的稳定材料。专利文献6公开了混合钛的有机酸盐的锆钛酸铅的制造方法。但是，其中记载的钛的有机酸盐是赋予涂布液稳定性的物质，并不是应对厚膜化的物质。

专利文献1：日本专利特开平11-502262号公报(特别是，权利要求1、4、5)

专利文献2：日本专利特开2005-213105号公报(特别是，权利要求1、5、段落[0018]、[0021])

专利文献3：日本专利特开2005-247632号公报(特别是，权利要求1、段落[0080]

专利文献4：国际公开仲004/097854号小册子(特别是，权利要求1、第5页叔0～37行)

专利文献5：日本专利特开平5-230079号公报(特别是，权利要求1、[0007])

专利文献6：日本专利特开平5-58636号公报(特别是，权利要求1、[0012])

发明内容

因此，本发明提供了采用湿式涂布法的钛酸类陶瓷膜制造中，可以较少的涂布工序制造良好膜质的涂布液以及膜的制造方法。

本发明人，经过反复研究发现，含有特定的脂肪族有机酸钛化合物和钛酸类化合物微粒的涂布液可以解决上述问题，且完成了本发明。