[发明专利]介电薄膜形成组合物，形成介电薄膜的方法和由该方法所形成的介电薄膜

说明书

发明背景。

发明领域

本发明涉及介电薄膜形成组合物，它能形成具有优良泄露电流特性（leak current characteristics）、高可调性和高介电常数的薄膜电容器；形成介电薄膜的方法；和由该方法所形成的介电薄膜。在本说明书中，术语“可调的”是指当改变所施加电压时，电容发生变化。术语“可调性”是指电容的可变性或变化速率。

相关技术描述

在高频可调器件内，如在高频过滤器、高频天线或移相器或类似器件等内，要安装可调电容元件(可调元件)，它包括上电极、下电极和由电极之间形成的介电层所组成的薄膜电容器。薄膜电容器用作其中电容随电极间所施加电压的变化而变化的电容器。作为上述薄膜电容器的介电层，已经使用具有高介电常数的通过利用钙钛矿型氧化物例如钛酸锶(SrTiO₃)、钛酸钡锶(下文称之为“BST”)、钛酸钡(BaTiO₃)等形成的介电薄膜。作为形成介电薄膜的方法，除了物理汽相生长法，例如真空沉积法、溅射法或激光烧蚀法或化学汽相生长法，如化学蒸气沉积(CVD)法以外，已经使用化学溶液法，例如凝胶-溶胶法(例如，见日本未经审查的专利申请第一公开号S 60-236404)。

对安装在高频可调器件内的薄膜电容器，要求具有其电容相对于所施加电压的可变性（可调性）。因此，希望当提高所施加电压时可以控制电容的变化范围，即，希望薄膜电容器具有可调性。原因是，随可调性提高，能够用较小的电压变化来处理较宽的共振频率。更详细地，可调性用式(C_0V-C_tV)/C_0V×100%表示，其中，施加电压之前的电容以C_0V表示，施加tV电压之后的电容以C_tV表示。例如，如图1所示，当施加5 V电压时，电容从无电压时的C_0V变为C_5V。这时，可以说，自C_0V至C_5V的变化越大，可调性就越高，而且实现了具有高可调性的薄膜电容器。作为提高可调性的技术，已公开了如下可调电容器：在用于高频带时保持所需的阻抗，而且通过用具有高介电常数的材料能保证高可调性(例如，见日本未经审查的专利申请第一公开号2008-53563)。

发明概述

但是，按照以上JP-2008-53563所公开的传统技术，在形成介电层时，为了形成其介电常数低于第一介电层的介电常数的第二介电层，以覆盖第一介电层的部分的主表面，必须进行复杂的步骤。

本发明的发明人已专注于在形成介电薄膜中所使用的材料，而且从材料改进的角度看，已实现了本发明，其能呈现高可调性并提高了作为薄膜电容器或类似器件的基本特性的介电常数和泄露电流特性。

本发明的目的是提供介电薄膜形成组合物，该组合物在用于薄膜电容器或类似器件时，能提高泄露电流特性、可调性和介电常数；提供了形成介电薄膜的方法和介电薄膜。

[1]   形成BST介电薄膜的介电薄膜形成组合物包括用于形成薄膜的液态组合物，其采用混合的复合金属氧化物的形式，在其中包括Cu(铜)的复合氧化物B被混合到由式Ba_1-xSr_xTi_yO₃(其中0.2<x<0.6和0.9<y<1.1)表示的复合金属氧化物A中，其中所述液态组合物是有机金属化合物溶液，在该溶液中，用于组成复合金属氧化物A的原材料和用于组成复合氧化物B的原材料，按上述式表示的金属原子比的比例和在0.001≤B/A<0.15的范围内的A与B之间的摩尔比被溶解在有机溶剂中。

[2]    按照以上[1]的介电薄膜形成组合物，其中用于复合金属氧化物A的原材料是其中的有机基团通过其氧原子或氮原子与金属元素结合（bond）的化合物。

[3]    按照以上[2]的介电薄膜形成组合物，其中用于组成复合金属氧化物A的原材料是至少一种选自包括以下的组的化合物：金属醇盐、金属二醇络合物、金属三醇络合物、金属羧酸盐、金属β-二酮酸盐络合物（metal β-diketonate complex）、金属β-二酮酸酯络合物(metal β-diketo ester complex)、金属β-亚氨基酮基络合物(metal β-iminoketo ester complex)和金属氨基络合物。