[发明专利]铁氧体薄膜形成用组合物及铁氧体薄膜的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过溶胶-凝胶法形成组装于IPD（Integrated Passive Device、集成无源器件）芯片的薄膜电感器的磁性膜等的铁氧体薄膜形成用组合物及使用该组合物的铁氧体薄膜的形成方法。

本申请对2013年3月25日申请的日本专利申请第2013-061609号主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

近年来，随着对各种电子设备的小型化及轻量化要求的加剧，也要求组装于基板上形成有多个无源器件的IPD芯片的电容器和电感器等的小型化和薄型化。作为电感器的薄型化，从以往的块状磁性材料实施卷线的结构的卷线型电感器，提出例如以铁氧体等的磁性材料夹持螺旋形的平面线圈的结构的薄膜型电感器等。

出于在高频区域显示高导磁率等的原因，作为用于电感器的磁性材料至今为止一般广泛使用利用铁氧体系材料形成的铁氧体薄膜等。目前为止，作为铁氧体薄膜的制造方法以溅射法和化学气相沉积法等的需要真空工艺的形成方法为中心进行了研究及开发，但这些方法存在需要导入昂贵的装置且加大初期投资等成本方面的问题。另一方面，对基于应用化学镀的旋喷法的形成方法等也进行了研究，虽然该旋喷法具有能够以比较廉价的装置形成铁氧体膜的优点，但在成膜时因使用含有大量原料的液体而存在环境方面的问题。

因此，作为旋喷法以外的代替溅射等的铁氧体薄膜的形成方法开始关注溶胶-凝胶法。溶胶-凝胶法中无需如同溅射法等的真空工艺，能够以组合物的制备、涂布、干燥、烧成之类的比较简便且低成本形成。作为基于溶胶-凝胶法的铁氧体薄膜的形成方法，在Journal of Magnetism and Magnetic Materials，309（2007）p.75-79（p.75～76的2.Experimenntal）中公开有如下NiCuZn铁氧体薄膜的形成方法，即通过旋喷法将包含硝酸铁、硝酸镍、二甲基甲酰胺、乙酸锌及硝酸铜的混合溶液涂布于形成有SiO₂的Si基板上，并在120℃下干燥10分钟以去除溶剂，并在400℃下加热30分钟来进行热分解。

另外，在日本特表2001-521976号公报（[0188]段）中公开有如下内容，即作为分散核/壳聚合物粘合剂和铁氧体粉末而获得的喷墨油墨组合物的溶剂之一使用N-甲基吡咯烷酮。

然而，上述Journal of Magnetism and Magnetic Materials，309（2007）p.75-79（p.75～76的2.Experimenntal）所示的形成方法中，作为用于形成铁氧体薄膜的组合物使用在溶剂中使用甲酰胺系溶剂的混合溶液。使用该组合物（混合溶液）形成的膜中，存在难以进一步提高导磁率等特性的问题。认为其原因之一是，起因于所使用的溶剂等，难以进一步改善例如通过旋喷法等进行涂布时的涂布性和膜厚均匀性等，其结果无法期待提高形成后的薄膜的膜密度等。

并且，在上述Journal of Magnetism and Magnetic Materials，309（2007）p.75-79（p.75～76的2.Experimenntal）所示的组合物存在长期保存稳定性较差，随着时间的经过而产生液体沉淀的趋势，由此存在涂膜形成性恶化的问题。因此，在基于溶胶-凝胶法的铁氧体薄膜的形成中，从改进材料的观点出发要求进一步改善涂膜形成性等，并要求开发出即使长时间保存也不产生液体沉淀等，且能够长期维持优异的涂膜形成性的铁氧体薄膜形成用组合物。

另外，日本特表2001-521976号公报（[0188]段）中所公开的组合物为喷墨印刷用组合物，通过所述核/壳聚合物粘合剂提高耐涂污牢固性。即日本特表2001-521976号公报中所公开的组合物与下述本发明的组合物的结构和目的完全不相同。并且，日本特表2001-521976号公报中所公开的组合物为由在溶剂中分散铁氧体粉末而获得的分散液构成的组合物，与由将金属醇盐等用作原料的本发明的溶胶-构成的组合物相比，结构完全不同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够形成薄且膜厚均匀的铁氧体薄膜，而且长期保存稳定性优异的铁氧体薄膜形成用组合物及使用该组合物的铁氧体薄膜的形成方法，其中，所述组合物为用于通过溶胶-凝胶法形成铁氧体薄膜的组合物。