DE69916956T2 - Verfahren zur herstellung von dünnfilmen aus oxidischer keramik - Google Patents

Verfahren zur herstellung von dünnfilmen aus oxidischer keramik Download PDF

Info

Publication number
DE69916956T2
DE69916956T2 DE69916956T DE69916956T DE69916956T2 DE 69916956 T2 DE69916956 T2 DE 69916956T2 DE 69916956 T DE69916956 T DE 69916956T DE 69916956 T DE69916956 T DE 69916956T DE 69916956 T2 DE69916956 T2 DE 69916956T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
atmosphere
oxide ceramic
water
pzt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69916956T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69916956D1 (de
Inventor
Hong Suwa-shi QIU
Kouji Suwa-shi Sumi
Masato Suwa-shi Shimada
Tsutomu Suwa-shi Nishiwaki
Kazumasa Suwa-shi HASEGAWA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of DE69916956D1 publication Critical patent/DE69916956D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69916956T2 publication Critical patent/DE69916956T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02356—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment to change the morphology of the insulating layer, e.g. transformation of an amorphous layer into a crystalline layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02266—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by physical ablation of a target, e.g. sputtering, reactive sputtering, physical vapour deposition or pulsed laser deposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/1208—Oxides, e.g. ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/125—Process of deposition of the inorganic material
    • C23C18/1254—Sol or sol-gel processing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/125—Process of deposition of the inorganic material
    • C23C18/1295—Process of deposition of the inorganic material with after-treatment of the deposited inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02197—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides the material having a perovskite structure, e.g. BaTiO3
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31691—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass with perovskite structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms für die Verwendung in einem elektronischen Gerät, wobei die Ferroelektrizität, die Piezoelektrizität, die Pyroelektrizität, die Leitfähigkeit, die Signalwandelfähigkeit und die Kapazität des Films genutzt werden.
  • Für den zu der vorliegenden Erfindung zugehörigen Stand der Technik gibt es eine Veröffentlichung, die im Japanese Journal of Applied Physics 1997, Band 36, Seiten 5803–5807, erschienen ist. Hinsichtlich des Verfahrens zum Herstellen eines Blei-Zirconat-Titanat(„PZT")-Keramikfilms nach dem Stand der Technik wird der PZT-Film durch Tauchbeschichten eines Substrates mit einer Lösung einer organometallischen Verbindung (Sol), dessen Trocknung bei 110°C, dessen Pyrolyse bei 350°C und Auskristallisieren bei 500°C hergestellt. Diese Wärmebehandlungs-Prozesse werden üblicherweise in Luft oder Sauerstoff durchgeführt.
  • Dennoch ist es mit dem Verfahren zum Herstellen von PZT-Filmen nach dem vorher erwähnten Stand der Technik schwierig, die Menge an Sauerstoff im Film, während den unter Luft- oder Sauerstoffatmosphäre durchgeführten Wärmebehandlungs-Prozessen des Trocknens, der Pyrolyse und der Kristallisation zu kontrollieren. In einem von den vorliegenden Erfindern durchgeführten Experiment wurde beispielsweise das verwendete Sol durch Auflösen von Blei(II)-acetat Trihydrat, Zircon-acetylacetonat und Titan-tetraisopropoxid mit 2-n-Butoxyethanol und weitere Zugabe von Polyethylenglykol erzeugt. Das Sol wurde dann an Luft mittels „Spin-Coating" auf das Substrat aufgetragen, getrocknet, pyrolysiert und kristallisiert. Der PZT-Film erlitt ein Sauerstoffdefizit von näherungsweise 40% im Vergleich mit der stöchiometrischen Zusammensetzung des Sols.
  • Die JP-A-05221643 betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats mit einer PZT-Sol-Lösung.
  • Die JP-A-9157019 betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer abgeschiedenen Schicht aus Mischoxid-Pulver.
  • Die JP-A-5043241 offenbart ein Verfahren zum Erzeugen eines Blei-Zirconat-Titanat(PZT)-Dünnfilms.
  • Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die vorangegangenen Probleme der konventionellen Technik entwickelt und eine Aufgabe davon ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms mit wenig Sauerstoffdefizit zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, die Menge an Sauerstoff in dem Film zu kontrollieren.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms zur Verfügung zu stellen, das den Austritt von Sauerstoff während des Erzeugungsprozesses verhindert.
  • Um die vorher erwähnten Aufgaben zu lösen, wird das Verfahren zum Herstellen des Oxidkeramikfilms gemäß der vorliegenden Erfindung durch die nachfolgenden Merkmale charakterisiert.
  • In einem Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms, das einen Schritt des Herstellens eines amorphen Films auf einem beliebigen Substrat und einen Schritt des Erhitzens dieses beliebigen Substrats und amorphen Films zur Kristallisation umfasst, wird von dem Schritt des Herstellens eines amorphen Films, dem Schritt des Erhitzens des amorphen Films zur Kristallisation sowie dem Schritt dieser Wärmebehandlungen, der danach durchgeführt werden soll, mindestens einer oder mehrere der Schritte einen Schritt der Behandlung unter einer Atmosphäre einschließen, die überkritisches Wasser als Feuchtigkeit enthält.
  • In der vorliegenden Erfindung soll die „Atmosphäre, die Feuchtigkeit enthält" eine 100%ige Wasseratmosphäre, wie in einem Wasserbehälter und genauso in einer Wasserdampfatmosphäre, einschließen.
  • Der Schritt des Herstellens eines amorphen Films verwendet ein Sol-Gel-Verfahren oder ein Sputterverfahren. Das Sol-Gel-Verfahren oder das Sputterverfahren enthält einen Schritt der Beschichtung von diesem beliebigen Substrat mit einer Sol-Lösung und einen Schritt des Trocknens dieser aufgetragenen Sol-Lösung.
  • Der Oxidkeramikfilm ist ein Blei-Zirconat-Titanat-Film.
  • Der Schritt der Behandlung unter einer Atmosphäre, die Feuchtigkeit enthält, wird bei einem Druck von dieser Atmosphäre von 200 Atmosphärendrücken oder niedriger durchgeführt.
  • Als Temperatur für den Wärmebehandlungs-Prozess werden 700°C oder weniger gewählt.
  • Beispiele für die vorliegende Erfindung werden im Nachfolgenden detailliert erläutert.
  • (Beispiel 1)
  • Beispiel 1, gemäß der vorliegenden Erfindung, betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms, wobei die Pyrolyse des amorphen PZT-Films unter einer Atmosphäre durchgeführt wird, die Feuchtigkeit enthält.
  • Das verwendete Substrat wurde durch Herstellen eines 1 μm-thermisch-oxidierten SiO2-Films auf einem einkristallinen Siliciumsubstrat erzeugt. Als Unterseitenelektrode wurde eine Schichtstruktur mit der Reihenfolge Titan 200 Å, Platin 2000 Å und Titan 50 Å durch Sputterabscheidung auf dem SiO2-Film hergestellt. Als nächstes wurde eine PZT-Sol-Lösung durch Spin-Coating auf die Unterseitenelektrode aufgetragen. Die verwendete Sol-Lösung wurde durch Auflösen von Blei(II)-acetat Trihydrat, Zirconacetylacetonat und Titan-tetraisopropoxid mit 2-n-Butoxyethanol und weiterer Zugabe von Polyethylenglykol erzeugt. Das Pb : Zr : Ti in der Lösung wurde auf 110 : 52 : 48 eingestellt. Nach dem Auftragen der Sol-Lösung wurde das Trocknen in zwei Schritten bei 80°C und 200°C an Luft durchgeführt und die Gelbildung der Sol-Lösung vollzogen. Die Pyrolyse des gelartigen, amorphen PZT-Films wurde bei 400°C unter Luftatmosphäre, 100% Wasseratmosphäre/1 Atmosphärendruck und 100% Wasseratmosphäre/100 Atmosphärendrücke durchgeführt. Die Zeit wurde auf 30 Minuten eingestellt. Da der kritische Punkt für Wasser bei 374°C/218 Atmosphärendrücke liegt, befindet sich das Wasser hier in einem überkritischen Zustand. Die Zusammensetzung des PZT-Films nach dieser Behandlung wurde mit EDX (Energiedispersive-Röntgen-Mikroanalyse) gemessen. Die charakteristischen Röntgenspektren die gemessen wurden, waren Pb-Mα-Strahlung (2,38 keV), Ti-Kα-Strahlung (4,52 keV) und O-Kα-Strahlung (0,52 keV). Die Pb/Ti-Verhältnisse und O/Ti-Verhältnisse der Intensitäten der charakteristischen Röntgenstrahlung in den jeweiligen Proben sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • Tabelle 1: Intensitätsverhältnisse der charakteristischen Röntgenstrahlung, wenn die Atmosphäre während der Pyrolyse bei 400°C verändert wird.
    Figure 00040001
  • Als die Atmosphäre bei der Pyrolyse bei 400°C 100% Wasser/ 1 Atmosphärendruck war, lag das O/Ti-Verhältnis bei 1,6, dies bedeutet einen leichten Anstieg im Vergleich zu den 1,3 bei der Luftatmosphäre und weist auf einen leichten Anstieg der Menge an Sauerstoff in dem PZT-Film hin. Deshalb ist es möglich, durch Einschließen von Wasser in die Atmosphäre, während der Pyrolyse des amorphen PZT-Films, der durch das Sol-Gel-Verfahren hergestellt wird, die Menge an Sauerstoff in dem PZT-Film zu kontrollieren. Überdies war das Pb/Ti-Verhältnis bei einer Atmosphäre von 100% Wasser/100 Atmosphärendrücke gleich 2,3, dies bedeutet eine plötzliche Abnahme im Vergleich zu den 7,2 bei den anderen Bedingungen und weist auf ein Defizit an Blei in dem Film hin. Nach diesen Behandlungen wurden die Filme mit XRD (Röntgendiffraktometrie) ausgewertet, wobei keine spezifischen scharten Beugungsreflexe gefunden werden konnten, dies legt eine amorphe Struktur der Filme nahe.
  • Als nächstes wurde eine Probe, die durch viermaliges Spin-Coating auf einer Unterseitenelektrode erzeugt worden war, wobei jede Schicht bei 200°C wärmebehandelt worden war, gleichermaßen bei 400°C behandelt. Im Falle der Luftatmosphäre wurde ein geradliniger Riss festgestellt, jedoch wurde in den Fällen mit 100% Wasser/1 Atmosphärendruck und 100% Wasser/100 Atmosphärendrücke kein Riss gefunden. Folglich ist man der Ansicht, dass durch Einschließen von Wasser in die Atmosphäre bei der Pyrolyse die Spannung in dem PZT-Film während der Pyrolyse und danach abgebaut werden kann und Risse verhindert werden können.
  • Das Vorangegangene ist ein Beispiel für das Einschließen von Wasser in die Atmosphäre während der Pyrolyse eines amorphen Films nach dem Herstellen eines PZT-Films mit dem Sol-Gel-Verfahren. Dennoch kann in dem vorliegenden Beispiel im Sinne der vorliegenden Erfindung nach dem Trocknen oder der Pyrolyse der aufgetragenen Schicht ebenfalls eine Wärmebehandlung unter einer Atmosphäre, die Wasser enthält, vorgesehen sein. Das Material des Films ist nicht auf PZT beschränkt, kann jedoch ebenso ein Material aus der Gruppe der PZT sein, wie Material, in dem Blei-Magnesium-Niobat zu PZT gegeben ist, oder die vorliegende Erfindung kann auf andere keramische Materialien angewendet werden, wie Blei-Lanthan-Titanat ((Pb, La) TiO3), Blei-Lanthan-Zirconat ((Pb, La) ZrO3) Blei-Lanthan-Zirconat-Titanat ((Pb, La) (Zr, Ti) O3: PLZT), Blei-Magnesium-Niobat-Zirconat-Titanat (Pb (Mg, Nb) (Zr, Ti) O3: PMN-PZT), Strontiumtitanat, Lithiumniobat, Zirconia, Y-1, ITO und so weiter. Des Weiteren können außer dem Sol-Gel-Verfahren zum Herstellen von Filmen auch das MOD (Metallo-Organic Decomposition)-Verfahren und das Sputterverfahren zum Herstellen des amorphen Films verwendet werden.
  • (Beispiel 2)
  • Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung betrifft das Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms, wobei die Wärmebehandlung nach dem Kristallwachstum des PZT-Films unter einer Atmosphäre durchgeführt wird, die Wasser einschließt.
  • Das verwendete Substrat wurde durch das Herstellen eines 1 μm-thermischoxidierten SiO2-Films auf einem einkristallinen Siliciumsubstrat erzeugt. Als Unterseitenelektrode wurde eine Schichtstruktur mit der Reihenfolge Titan 200 Å, Platin 2000 Å und Titan 50 Å durch Sputterabscheidung auf einem SiO2-Film hergestellt. Als nächstes wurde eine PZT-Sol-Lösung durch Spin-Coating auf die Unterseitenelektrode aufgetragen. Die verwendete Sol-Lösung wurde durch Auflösen von Blei(II)-acetat Trihydrat, Zircon-acetylacetonat und Titan-tetraisopropoxid mit 2-n-Butoxyethanol und einer weiteren Zugabe von Polyethylenglykol erzeugt. Das Pb : Zr : Ti in der Lösung wurde auf 110 : 52 : 48 eingestellt. Nach dem Auftragen der Sol-Lösung wurde das Trocknen in zwei Schritten bei 80°C und 200°C unter Luftatmosphäre durchgeführt und die Gelbildung der Sol-Lösung vollzogen. Die Pyrolyse des gelartigen, amorphen PZT-Films wurde bei 400°C unter Luftatmosphäre durchgeführt. Und als Kristallisationsschritt des amorphen Films wurde ein schnelles thermisches Ausheilen „RTA" (Rapid-Thermal Annealing) mit Infrarot erfolgreich in zwei Schritten bei 650°C und 900°C unter Luftatmosphäre durchgeführt. Die Wärmebehandlung wurde an der kristallisierten Probe für 30 Minuten unter einer 100%igen Wasseratmosphäre, einer Temperatur von 400~600°C und einem Druck von 1001000 Atmosphärendrücke durchgeführt. Die Zusammensetzung des PZT-Films nach dieser Behandlung wurde mit EDX gemessen. Die charakteristischen Röntgenspektren, die gemessen wurden, waren Pb-Mα-Strahlung (2,38 keV), Ti-Kα-Strahlung (4,52 keV) und O-Kα-Strahlung (0,52 keV). Die Pb/Ti-Verhältnisse und O/Ti-Verhältnisse der Intensitäten der charakteristischen Röntgenstrahlung in den jeweiligen Proben sind in Tabelle 2 aufgeführt.
  • Tabelle 2: Intensitätsverhältnisse der charakteristischen Röntgenstrahlung nach dem Durchführen einer 100%igen Wasser-Wärmebehandlung nach RTA-Kristallisation.
    Figure 00060001
  • Das Pb/Ti-Verhältnis und das O/Ti-Verhältnis im Fall von 400°C/200 Atmosphärendrücke war das gleiche wie in dem Fall ohne Behandlung. Als bei 600°C/100 Atmosphärendrücke und 600°C/200 Atmosphärendrücke behandelt wurde, war das O/Ti-Verhältnis gleich 2,8, dies bedeutet im Vergleich zu den 2,0 ohne Behandlung einen Anstieg und deutet auf eine Zunahme der Menge an Sauerstoff in dem PZT-Film hin. Deshalb ist es möglich, die Menge an Sauerstoff in dem PZT-Film zu kontrollieren, indem die Wärmebehandlung nach dem Kristallwachstum, das dem Herstellen des PZT-Films mit dem Sol-Gel-Verfahren folgt, in einer Atmosphäre die Wasser enthält, durchgeführt wird. Als bei 600°C/100 Atmosphärendrücke und 600°C/200 Atmosphärendrücke behandelt wurde, war das Pb/Ti-Verhältnis 7,3, dies gleicht im Wesentlichen den 7,4 ohne Behandlung. Als bei 1000 Atmosphärendrücken behandelt wurde, war das Pb/Ti-Verhältnis jedoch 6,5, dies zeigt eine offensichtliche Abnahme. Das Pb/Ti-Verhältnis in den Fällen von 700°C/100 Atmosphärendrücke und 800°C/100 Atmosphärendrücke zeigte ebenso eine deutliche Abnahme im Vergleich zu keiner Behandlung. Aufgrund dieser Abnahme des Pb/Ti-Verhältnisses ist es naheliegend, dass während der Wärmebehandlung unter hohem Druck und einer Hochtemperatur-Wasseratmosphäre Pb aus dem PZT-Film austritt. Eine Oberseitenelektrode wurde durch Aufdampfen von Aluminium mit einer Maske auf diese Proben hergestellt und die D-E Hystereseschleife wurde mit Hilfe einer Sawyer-Tower-Schaltung gemessen. Daraufhin wurden hinsichtlich der Proben, die unter den Bedingungen von 600°C/1000 Atmosphärendrücke und 800°C/100 Atmosphärendrücke behandelt wurden, keine Hystereseschleifencharakteristika von ferroelektrischen Substanzen beobachtet, jedoch wurden derartige Charakteristika in den verbleibenden Proben beobachtet. Folglich ist es bevorzugt, falls die Wärmebehandlung unter einer Atmosphäre durchgeführt wird, die Wasser enthält, um Keramikfilme aus PZT oder PZT-Gruppen zu kristallisieren, dass es eine 100%ige Wasseratmosphäre ist, dass die Atmosphäre unter 200 Atmosphärendrücke und dass die Temperatur niedriger als 700°C ist.
  • Das Vorangegangene ist ein Beispiel für das Durchführen einer Wärmebehandlung unter einer Atmosphäre, die Wasser enthält, nach dem Kristallwachstum, das dem Herstellen eines PZT-Films mit dem Sol-Gel-Verfahren folgt. Dennoch kann die Wärmebehandlung ebenso unter einer Atmosphäre durchgeführt werden, die zum Zeitpunkt der Kristallisation des Films Wasser umfasst. Das Material des Films ist nicht auf Blei-Zirconat-Titanat (Pb (Zr, Ti) O3: PZT) beschränkt und die vorliegende Erfindung kann auf andere Keramiken angewendet werden, wie Blei-Lanthan-Titanat ((Pb, La) TiO3), Blei-Lanthan-Zirconat ((Pb, La) ZrO3), Blei-Lanthan-Zirconat-Titanat ((Pb, La) (Zr, Ti) O3: PLZT), Blei-Magnesium-Niobat-Zirconat-Titanat (Pb (Mg, Nb) (Zr, Ti) O3: PMN-PZT), Strontiumtitanat, Lithiumniobat, Zirconia, Y-1, ITO und so weiter. Des Weiteren können außer dem Sol-Gel-Verfahren zum Herstellen von Filmen auch das MOD (Metallo-Organic Decomposition)-Verfahren, das Sputterverfahren und das Verdampfungs-Verfahren zum Herstellen des amorphen Films verwendet werden.
  • (Beispiel 3)
  • Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung betrifft das Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms, wobei nach der Pyrolyse eine hydrothermale Behandlung des amorphen, gelartigen Films in Wasser durchgeführt wird.
  • Zuerst wurde ein Oxidkeramikfilm synthetisiert. Beispielsweise werden Titantetraisopropoxid, Pentaethoxyniobat sowie Tetra-n-propoxy-Zirconium mit 2-n-Butoxyethanol gemischt und für 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Als nächstes wird Diethanolamin zugegeben und weitere 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird Bleiacetat und Magnesiumacetat zugegeben und auf 80°C erhitzt, in diesem Zustand wird für 20 Minuten gerührt und danach lässt man von alleine auf Raumtemperatur abkühlen. Die mit den vorher erwähnten Schritten synthetisierte Metallalkoxidlösung wird als Sol verwendet. Das Verfahren zur Synthese des Sols ist jedoch nicht auf das Vorangegangene beschränkt.
  • Anschließend wird ein Isolierfilm auf dem Siliciumsubstrat hergestellt. Beispielsweise besitzt das Siliciumsubstrat eine Dicke von näherungsweise 200 μm und der isolierende SiO2-Film wird mit einer Dicke von näherungsweise 1 μm hergestellt. Zur Erzeugung des Isolierfilms wird ein gut bekanntes Verfahren, wie das thermische Oxidationsverfahren, verwendet. Die Unterseitenelektrode wird danach hergestellt. Es wird eine Titanschicht oder eine Platinschicht mit einer Dicke von 0,1 μm~0,2 μm auf dem Isolierfilm abgeschieden. Zur Abscheidung dieser Schichten wird ein gut bekanntes Verfahren, wie das Gleichstrom-Sputterverfahren, verwendet.
  • Als nächstes wird das nach dem vorher erwähnten Verfahren synthetisierte Sol verwendet, um einen amorphen Film als Vorstufe zu bilden. Ein aus Schichtstrukturen gebildeter amporpher Film (beispielsweise vier Schichten), wird durch Auftragen von Sol auf die Unterseitenelektrode und dem Wiederholen der Schritte des Trocknens und der Pyrolyse bei jeder Schicht hergestellt. Die oben synthetisierte Metallalkoxidlösung wird durch Spin-Coating gleichmäßig dick auf die Unterseitenelektrode aufgetragen. Wenn das gut bekannte Spin-Coating-Verfahren verwendet wird, wird beispielsweise das Auftragen des Sols in einer Sequenz von 30 Sekunden bei 500 Umdrehungen pro Minute, 30 Sekunden bei 1500 Umdrehungen pro Minute und 10 Sekunden bei 500 Umdrehungen pro Minute für jede Schicht durchgeführt. Das Verfahren zum Auftragen des Sols ist jedoch nicht auf das Vorangegangene beschränkt und andere, unterschiedliche Verfahren können angewendet werden.
  • Bei der Stufe des Auftragens des Sols wird jedes der Metallatome, die die Struktur des PZT bilden, als Organometallkomplex dispergiert. Nach dem Auftragen wird es bei einer vorgegebenen Temperatur (beispielsweise 180°C) über einen vorgegebenen Zeitraum (beispielsweise 10 Minuten) getrocknet. Durch dieses Trocknen wird Feuchtigkeit verdampft. Danach wird es unter einer atmosphärischen Atmosphäre bei einer vorgegebenen Temperatur (innerhalb eines Bereichs von 300°C~400°C, bevorzugt 350°C) über einen vorgegebenen Zeitraum (30~60 Minuten) weiter pyrolysiert. Durch die Pyrolyse trennt sich die an das Metall gebundene organische Substanz von dem Metall, bewirkt durch eine Oxidations-Zersetzungsreaktion und geht in die Atmosphäre über. Die verbleibende Vorstufe des Films ist nach der Pyrolyse ein amorpher Film, allein bestehend aus Metall und Sauerstoff. Jeder dieser Schritte des Auftragens → Trocknens → Pyrolysierens wird einer vorgegebenen Anzahl nach wiederholt, wie viermal, und vier dünne Schichten hergestellt. Schichtstruktur-Coatings werden verwendet, um dickere Filme ohne Risse zu erzeugen.
  • Als nächstes wird die hydrothermale Behandlung zur Kristallisation des amorphen, gelartigen Films durchgeführt. Zuerst wird Wasser in einen Wasserbehälter gefüllt. Die Vorstufe des Films, der in den vorher erwähnten Schritten erzeugt wurde, wird einschließlich des Substrats in den Wasserbehälter eingetaucht und die Kristallisation der Vorstufe des Films wird in einem Autoklaven unter vorgegebenen Bedingungen gefördert. Es ist für die Wasserbedingungen notwendig, dass der pH auf 7 eingestellt ist. Für den Druck der hydrothermalen Behandlung werden zwischen 2 Atmosphärendrücke und 20 Atmosphärendrücke gewählt. Bevorzugt wird der Druck auf ungefähr 10 Atmosphärendrücke eingestellt. Die Temperatur für die hydrothermale Behandlung wird aus dem Bereich zwischen 120°C und 250°C gewählt. Bevorzugt wird eine Behandlungstemperatur von ungefähr 200°C gewählt. Für die Zeit der hydrothermalen Behandlung werden zwischen 10 Minuten und 60 Minuten gewählt. Beispielsweise wird eine Behandlungszeit von 30 Minuten eingestellt.
  • Zuletzt wird eine Oberseitenelektrode auf dem kristallisierten Oxidkeramikfilm, unter Verwendung des Elektronenstrahl-Verdampfungs-Verfahrens, Sputterverfahrens oder ähnlichen, abgeschieden. Als Material für die Oberseitenelektrode wird Platin (Pt) verwendet und die Dicke davon beträgt näherungsweise 100 nm.
  • (Beispiel 4)
  • Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung betrifft das Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms, wobei eine amorphe Vorstufe des Films durch das Sputterverfahren erzeugt wird und durch hydrothermale Behandlung in Wasser kristallisiert wird.
  • Ein Isolierflm wird auf dem Siliciumsubstrat hergestellt. Beispielsweise besitzt das Siliciumsubstrat eine Dicke von näherungsweise 200 μm und der isolierende SiO2-Film wird mit einer Dicke von näherungsweise 1 μm hergestellt. Zur Erzeugung des Isolierfilms wird ein gut bekanntes Verfahren wie das thermische Oxidationsverfahren verwendet. Die Unterseitenelektrode wird danach hergestellt. Eine Titanschicht oder Platinschicht mit einer Dicke von 0,1 μm wird auf dem Isolierfilm abgeschieden. Zur Abscheidung dieser Schichten wird ein gut bekanntes Verfahren, wie das Gleichstrom-Sputterverfahren, verwendet.
  • Als nächstes wird eine Vorstufe eines PZT-Films durch Sputterverfahren hergestellt. In die Probe einzuschließende Atome sind Atome, aus denen der PZT-Film besteht, in anderen Worten Bleiatome, Zirconatome, Titanatome und Sauerstoffatome. Pb und Ti sind für das Sputterverfahren wahlweise Oxide. Unter Annahme einer leichten Abnahme der Zusammensetzung während der hydrothermalen Behandlung und der Ausbeute beim Sputterverfahren wird die Menge der Probenatome so eingestellt, dass das Zusammensetzungsverhältnis der PZT-Zusammensetzung, beispielsweise Pb (Zr0,56 Ti0,44) O3, nach der Kristallisation stöchiometrisch erhalten wird. Für die Sputterbehandlung kann die gut bekannte Vorrichtung des Sputterverfahrens verwendet und ein Hochfrequenzsputterverfahren angewendet werden. Die Bedingungen für das Sputterverfahren werden so angepasst, dass der Film bevorzugt, wie aus dem Fachgebiet bekannt, hergestellt werden kann. Beispielsweise wird, ohne während des Sputtervorgangs zu erhitzen, die Spannung auf 500 V und die Zeit für den Sputtervorgang auf 80 Minuten eingestellt. Als Gas für den Sputtervorgang wird Argon (Ar) verwendet und der Gasatmosphärendruck auf 4Pa eingestellt. Die Sputterbedingungen und -verfahren sind jedoch nicht auf das Vorangegangene beschränkt.
  • Als nächstes wird die hydrothermale Behandlung zur Kristallisation des amorphen, gelartigen Films durchgeführt. Zuerst wird Wasser in einen Wasserbehälter gefüllt. Die Vorstufe des Films, der in dem vorher erwähnten Schritt durch das Sputterverfahren erzeugt wurde, wird einschließlich des Substrats in den Wasserbehälter eingetaucht, und dessen Kristallisation in einem Autoklaven unter vorgegebenen Bedingungen gefördert. Die Wasserbedingungen werden beispielsweise so gewählt, dass der pH auf 7 eingestellt ist. Für den Druck der hydrothermalen Behandlung werden zwischen 2 Atmosphärendrücke und 20 Atmosphärendrücke gewählt. Bevorzugt wird der Druck auf ungefähr 10 Atmosphärendrücke eingestellt. Die Temperatur der hydrothermalen Behandlung wird auf einen Bereich zwischen 120°C und 250°C eingestellt. Bevorzugt wird eine Behandlungstemperatur von ungefähr 200°C gewählt. Für die Zeit der hydrothermalen Behandlung werden zwischen 10 Minuten und 60 Minuten gewählt. Beispielsweise wird eine Behandlungszeit von 30 Minuten gewählt.
  • Zuletzt wird eine Oberseitenelektrode auf dem kristallisierten Oxidkeramikfilm, unter der Verwendung des Elektronenstrahl-Verdampfungs-Verfahrens, Sputterverfahrens oder ähnlichen, abgeschieden. Als Material für die Oberseitenelektrode wird Platin (Pt) verwendet und die Dicke davon beträgt näherungsweise 100 nm.
  • Das Durchführen der hydrothermalen Behandlung unter Wasser zur Kristallisation, wie oben erwähnt, erzielt die nachfolgenden Vorteile:
    • 1) Da es sich bei der Lösung, die in Kontakt mit der Vorstufe des Films steht, um Wasser handelt, wird der Oxidkeramikfilm nicht angeätzt;
    • 2) Da es sich bei der Lösung, die in Kontakt mit der Vorstufe des Films steht, um Wasser handelt, ändert sich die Zusammensetzung des Oxidkeramikfilms nicht;
    • 3) Da Wasser die Elektroden und das Substrat nicht beeinflusst, wenn ein Oxidkeramikfilm darauf hergestellt wird, wird die Auswahl an Materialien für die Elektrode und Materialien für das Substrat erweitert;
    • 4) Da Wasser die Zusammensetzungen, die anders als die Elektroden sind, wie Substrate, ebenfalls nicht beeinflusst, wird die Auswahl der Zusammensetzungen erweitert;
    • 5) Da keine alkalische, wässrige Lösung bei dem Erzeugungsprozess verwendet wird, fällt für die Umwelt kein Abfall an giftiger Flüssigkeit an und ein Beitrag zur Erhaltung der natürlichen Umgebung ist möglich; und
    • 6) Da Wasser kostengünstig ist, können die Herstellungskosten gesenkt werden.
  • Des Weiteren können, obwohl die vorangegangenen Beispiele das Kristallwachstumsverfahren nach dem Herstellen des PZT-Films mit dem Sol-Gel-Verfahren verwenden, außer dem Sol-Gel-Verfahren auch das MOD (Metallo-Organic-Decomposition)-Verfahren und Sputterverfahren zum Herstellen des amorphen Films verwendet werden. Das Material des Films ist nicht auf Blei-Zirconat-Titanat beschränkt (Pb (Zr, Ti) O3: PZT) und die vorliegende Erfindung kann auf andere keramische Materialien angewendet werden, wie Blei-Lanthan-Titanat ((Pb, La) TiO3), Blei-Lanthan-Zirconat ((Pb, La) ZrO3), Blei-Lanthan-Zirconat-Titanat ((Pb, La) (Zr, Ti) O3: PLZT), Blei-Magnesium-Niobat-Zirconat-Titanat (Pb (Mg, Nb) (Zr, Ti) O3: PMN-PZT), Strontiumtitanat, Lithiumniobat, Zirconia, Y-1, ITO und so weiter.
  • Folglich ist es bei Verwendung des Verfahrens zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms nach der vorliegenden Erfindung möglich, die Menge an Sauerstoff in dem Oxidkeramikfilm zu kontrollieren und einen Oxidkeramikfilm mit wenig Sauerstoffdefizit herzustellen. Zusätzlich können sich nur schwer Risse ausbilden, wenn das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms auf den Pyrolyseschritt, nach dem Herstellen eines Keramikfilms mit dem Sol-Gel-Verfahren, angewendet wird.
  • Da die hydrothermale Behandlung nach der Kristallisation des Oxidkeramikfilms unter Wasser durchgeführt wird, wird darüberhinaus der Film und andere Materialien nicht dadurch beeinflusst. Auf diese Weise wird ein Erzeugungsverfahren zur Verfügung gestellt, das eine breite Auswahl an Materialien ermöglicht, das kostengünstig ist und die Umwelt nicht verschmutzt.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms, das einen Schritt des Herstellens eines amorphen Films auf einem beliebigen Substrat und einen Schritt des Erhitzens dieses beliebigen Substrats und amorphen Films zur Kristallisation umfasst; wobei von dem Schritt des Herstellens eines amorphen Films, dem Schritt des Erhitzens des amorphen Films zur Kristallisation und dem Schritt dieser Wärmebehandlungen, der danach durchgeführt werden soll, mindestens einer oder mehrere der Schritte einen Schritt der Behandlung unter einer Atmosphäre einschließen, die überkritisches Wasser als Feuchtigkeit enthält.
  2. Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Herstellens eines amorphen Films ein Sol-Gel-Verfahren oder ein Sputterverfahren verwendet, das einen Schritt der Beschichtung von diesem beliebigen Substrat mit einer Sol-Lösung und einen Schritt des Trocknens dieser aufgetragenen Sol-Lösung einschließt.
  3. Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms gemäß Anspruch 1, wobei dieser Oxidkeramikfilm ein Blei-Zirkonat-Titanat-Film ist.
  4. Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt der Behandlung unter einer Atmosphäre, die Feuchtigkeit enthält, nach Anlegen eines Drucks von dieser Atmosphäre von 200 Atmosphärendrücken oder niedriger durchgeführt wird.
  5. Verfahren zum Herstellen eines Oxidkeramikfilms gemäß Anspruch 1, wobei für die Temperatur dieses Wärmebehandlungs-Prozesses 700°C oder weniger gewählt wird.
DE69916956T 1998-01-19 1999-01-19 Verfahren zur herstellung von dünnfilmen aus oxidischer keramik Expired - Lifetime DE69916956T2 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP801998 1998-01-19
JP801998 1998-01-19
JP34737298 1998-12-07
JP34737298 1998-12-07
PCT/JP1999/000167 WO1999036353A1 (fr) 1998-01-19 1999-01-19 Procede de formation d'une couche mince ceramique d'oxyde

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69916956D1 DE69916956D1 (de) 2004-06-09
DE69916956T2 true DE69916956T2 (de) 2004-09-02

Family

ID=26342436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69916956T Expired - Lifetime DE69916956T2 (de) 1998-01-19 1999-01-19 Verfahren zur herstellung von dünnfilmen aus oxidischer keramik

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6455106B1 (de)
EP (2) EP0987218B1 (de)
JP (1) JP3944917B2 (de)
DE (1) DE69916956T2 (de)
WO (1) WO1999036353A1 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6673388B2 (en) * 2001-04-27 2004-01-06 Eastman Kodak Company Method of making a printed circuit board
JP2003221229A (ja) * 2002-01-29 2003-08-05 Murata Mfg Co Ltd 膜の製造方法および膜状素子の製造方法
JP2004115277A (ja) * 2002-09-20 2004-04-15 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk 金属酸化物の薄膜作製方法およびそれにより得られた金属酸化物の薄膜
JP4221576B2 (ja) * 2003-03-10 2009-02-12 セイコーエプソン株式会社 セラミックス膜の製造方法および強誘電体キャパシタの製造方法、ならびにセラミックス膜、強誘電体キャパシタおよび半導体装置
JP2004277200A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Seiko Epson Corp 強誘電体薄膜並びに強誘電体薄膜製造方法
JP5013035B2 (ja) * 2003-12-11 2012-08-29 セイコーエプソン株式会社 誘電体膜の製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法
WO2005086248A1 (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 圧電体素子、インクジェットヘッド、角速度センサ、これらの製造方法及びインクジェット式記録装置
JP5019020B2 (ja) * 2005-03-31 2012-09-05 セイコーエプソン株式会社 誘電体膜の製造方法及び圧電体素子の製造方法並びに液体噴射ヘッドの製造方法
JP5305027B2 (ja) * 2009-07-16 2013-10-02 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに圧電素子
EP2534673B1 (de) 2010-09-13 2015-02-18 Panasonic Corporation Verfahren zur herstellung eines metalloxidhalbleiters
JP6442860B2 (ja) 2014-04-23 2018-12-26 株式会社リコー 前駆体ゾルゲル溶液、電気機械変換素子、液滴吐出ヘッド、及びインクジェット記録装置
DE102018219546B3 (de) * 2018-11-15 2019-09-12 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Bauelement

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5635250A (en) * 1985-04-26 1997-06-03 Sri International Hydridosiloxanes as precursors to ceramic products
JPH035306A (ja) 1989-05-30 1991-01-11 Nec Corp 超伝導薄膜作製方法および熱処理方法
JPH03212905A (ja) 1990-01-18 1991-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜抵抗体の形成方法
JP3164849B2 (ja) 1990-10-18 2001-05-14 日本電気株式会社 ジルコン酸チタン酸鉛薄膜の製造方法
JPH0585706A (ja) 1991-03-07 1993-04-06 Olympus Optical Co Ltd 強誘電体薄膜の製造方法
JPH05221643A (ja) 1991-05-24 1993-08-31 Yokogawa Electric Corp Ｐｚｔゾル溶液の製造方法およびこの溶液を用いた強 誘電性薄膜の形成方法
US5271955A (en) * 1992-04-06 1993-12-21 Motorola, Inc. Method for making a semiconductor device having an anhydrous ferroelectric thin film
JP3007795B2 (ja) * 1994-06-16 2000-02-07 シャープ株式会社 複合金属酸化物誘電体薄膜の製造方法
US5728603A (en) * 1994-11-28 1998-03-17 Northern Telecom Limited Method of forming a crystalline ferroelectric dielectric material for an integrated circuit
WO1996029725A1 (en) * 1995-03-21 1996-09-26 Northern Telecom Limited Ferroelectric dielectric for integrated circuit applications at microwave frequencies
US6066581A (en) * 1995-07-27 2000-05-23 Nortel Networks Corporation Sol-gel precursor and method for formation of ferroelectric materials for integrated circuits
JP3320596B2 (ja) * 1995-09-27 2002-09-03 日本碍子株式会社 圧電／電歪膜型素子及びその製造方法
JPH09157019A (ja) 1995-11-30 1997-06-17 Mita Ind Co Ltd 複合酸化物膜
DE19622500C2 (de) * 1996-06-05 1998-09-17 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung poröser Keramik der Zusammensetzung Pb(Zr¶x¶Ti¶1¶-¶x¶)0¶3¶
JP3212905B2 (ja) 1997-04-18 2001-09-25 甲府日本電気株式会社 電源の発振防止方式

Also Published As

Publication number Publication date
DE69916956D1 (de) 2004-06-09
WO1999036353A1 (fr) 1999-07-22
JP3944917B2 (ja) 2007-07-18
EP0987218A4 (de) 2000-04-19
US6455106B1 (en) 2002-09-24
EP0987218B1 (de) 2004-05-06
EP0987218A1 (de) 2000-03-22
EP1371606A1 (de) 2003-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69735011T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Dünnschichtanordnung
DE69307533T2 (de) Vorläufer und verfahren zur herstellung von metalloxiden
DE69916956T2 (de) Verfahren zur herstellung von dünnfilmen aus oxidischer keramik
DE60318100T2 (de) Mehrschichtiger dünnfilmkörper, einen solchen mehrschichtigen dünnfilmkörper benutzende elektronische einrichtung, betätigungsglied und verfahren zur herstellung des betätigungsglieds
DE4304679C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer dünnen dielektrischen Schicht eines Oxid-Systems unter Verwendung des CVD-Verfahrens
EP0689249A2 (de) Elektrodenschicht für elektronisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69819429T2 (de) Lösung zum Formen eines ferroelektrischen Films und Verfahren dafür
DE69730076T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bi-beschichteten ferroelektrischen dünnen Films
DE60315247T2 (de) Dünne ferroelektrische Schicht und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0676384A2 (de) Perowskithaltiger Verbundwerkstoff, Verfahren zu seiner Herstellung, elektronisches Bauelement und Modul
DE112007000115B4 (de) Verfahren zum Herstellen von supraleitendem Oxidmaterial
DE1901819B2 (de) Herstellungsverfahren für polykristalline Siliciumschichten
DE60034616T2 (de) Iridium-Verbundsbarrierestruktur und Verfahren zu deren Herstellung
DE19844755C2 (de) Verfahren zum Herstellen dünner Schichten aus funktionalen Keramiken
DE10064002A1 (de) Vielschicht-Dünnschichtstruktur, ferroelektrisches Dünnschichtelement und Verfahren zur Herstellung derselben
DE3718789A1 (de) Transparenter leitender film und verfahren zu seiner herstellung
EP0905278B1 (de) Herstellverfahren für eine keramische Schicht
DE3815460C2 (de)
DE60033601T2 (de) Herstellungsmethode für einen ferroelektrischen dünnen Film, einen ferroelektrischen Kondensator und einen ferroelektrischen Speicher
DE19549129C2 (de) Verfahren zur Ausbildung einer (100)-orientierten PLT Dünnschicht
DE3834964A1 (de) Verfahren zur herstellung mindestens einer schicht aus einem metalloxidischen supraleitermaterial mit hoher sprungtemperatur
DE3822905C2 (de)
EP0905277B1 (de) Herstellungsverfahren für eine Bi-haltige keramische Schicht, insbesondere aus Strontium-Wismut-Tantalat
DE19927972A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen/elektrostriktiven Dickfilms unter Verwendung einer Impf- oder Keimschicht
DE2141212C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Schicht aus Verbindungen der Gruppen II bis VI

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition