[发明专利]LaNiO3薄膜形成用组合物以及使用该组合物的LaNiO3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化学溶液法(ChemicalSolutionDeposition，CSD法)形成在薄膜电容器、铁电存储器(FerroelectricRandomAccessMemory，FeRAM)用电容器、压电元件或热释电型红外线检测元件等的电极中使用的LaNiO₃薄膜的组合物以及使用该组合物形成LaNiO₃薄膜的方法。更详细而言，本发明涉及一种极少产生针孔，且能够均匀成膜的LaNiO₃薄膜形成用组合物以及使用该组合物形成LaNiO₃薄膜的方法。本国际申请主张基于2013年10月15日申请的日本专利申请第214458号(日本专利申请2013-214458)，及2014年10月01日申请的日本专利申请第202797号(日本专利申请2014-202797)的优先权，并将日本专利申请2013-214458及日本专利申请2014-202797的全部内容援用于本国际申请或本申请。

背景技术

以往，LaNiO₃薄膜通过溅射法等真空蒸镀法形成之外，通过涂布使LaNiO₃前驱体溶解于溶剂的溶胶-凝胶液(组合物)而形成涂膜，通过以规定的温度烧结涂膜并使其晶化的溶胶-凝胶法等化学溶液沉积(CSD：ChemicalSolutionDeposition)而形成(例如，参考专利文献1。)。该专利文献1中记载的透明导电性薄膜的制造方法中，首先制备由溶解镧盐、镍盐、水溶性有机粘结剂的水溶液构成的涂布液之后，在基材上涂布上述涂布液。接着，在氧气氛中在500～800℃的温度下进行烧结。由此，得到由具有如下组成的钙钛矿型结构的金属氧化物构成的薄膜，即调整至在20～800℃的温度的体积电阻率成为2×10^-5Ω·m以下或表面电阻成为300Ω/□以下的膜厚的LaNiO₃的组成。如此构成的透明导电性薄膜的制造方法中，能够有效地制造由具有钙钛矿型结构的LaNiO₃构成的透明导电性薄膜。

专利文献1：日本专利第3079262号(权利要求3、[0011]段)

但是，通过溶胶-凝胶法等CSD法形成的LaNiO₃薄膜的形成方法还不能说充分确立，例如有时会因通过组合物中所含有的溶剂种类或烧结温度等成膜条件的不同，而产生各种不良情况。在上述现有的专利文献1所示的透明导电性薄膜的制造方法中，烧结后的薄膜会产生多个空隙，有时会产生不能均匀成膜的不良情况。认为其主要原因在于，使用的组合物中包含作为溶剂的表面张力较大的水溶性成分，因此刚成膜后的涂膜会产生多个针孔。因空隙的产生而膜厚变得不均匀时，会产生膜的电阻率增大等问题。鉴于这种情况，本发明人等在通过溶胶-凝胶法形成LaNiO₃薄膜时，尤其从组合物中所含有的材料的选择等观点尝试改良，其结果，发现了减少刚成膜后的涂膜产生的针孔，由此可大幅地抑制烧结后的薄膜中产生的空隙，进行均匀的成膜，而完成本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提供能够极少产生针孔，且均匀成膜的LaNiO₃薄膜形成用组合物以及使用该组合物的LaNiO₃薄膜的形成方法。本发明的另一目的在于，提供一种能够抑制LaNiO₃前驱体的析出(沉淀)的产生，且提高保存稳定性的LaNiO₃薄膜形成用组合物。本发明的又一目的在于，提供一种能够能抑制烧结后的LaNiO₃薄膜产生龟裂的LaNiO₃薄膜形成用组合物以及使用该组合物的LaNiO₃薄膜的形成方法。

本发明的第1观点是一种LaNiO₃薄膜形成用组合物，其包含LaNiO₃前驱体、有机溶剂及稳定剂，相对于LaNiO₃前驱体、有机溶剂及稳定剂的总计100质量％，LaNiO₃前驱体的混合比例换算成氧化物为1～20质量％，有机溶剂的HSP值的分散成分dD、极化成分dP及氢键成分dH分别满足14＜dD＜20、3＜dP＜26及3＜dH＜30的关系。