니오브 2-에틸헥사노에이트 유도체, 그 유도체의 제조방법, 그 유도체를 함유하는 유기산 금속염 조성물, 및 그조성물을 이용한 박막의 제조 방법 document_id A220623062741

니오브 원소를 함유하는 세라믹 박막 또는 니오브 원소와 납 원소를 함유하는 세라믹 박막은, 특이적인 전기 특성을 갖고, 여러가지 용도에 응용이 검토되고 있다. 특히, 우수한 유전특성의 특성을 응용한 고유전체 커패시터, 강유전체 커패시터, 게이트 절연막, 배리어 막, 및 압전 소자와 같은 전자 부품의 전자 유닛에 이용되고 있다. 예를 들어, 비특허 문헌 1에는, 납-지르코늄-티타네이트의 티탄 사이트를 니오브로 부분 치환한 니오브-도핑된-납-지르코늄-티타네이트(PNZT) 박막이 보고되고 있다. 상기 박막의 제조법으로서는 하기와 같다: 도포 열분해법이나 졸 겔법과 같은 금속 유기 증착법 (Metal Organic Deposition(MOD)), 화학 증착법 (Chemical Vapor Deposition(CVD)), 원자층 증착법 (Atomic Layer Deposition(ALD)) 등. 비교적 낮은 가공 정밀도의 박막에 대해서는, 제조 비용이 절감되고, 박막 형성이 용이한 MOD법이 적합하다. MOD법으로 사용되는 박막의 전구체에 대해서는, 주로 알콕사이드 화합물 및 유기산 금속염이 사용되고, 니오브 전구체에 대해도 동일한 것이 적용된다. 특허 문헌 1 에는, 용액중의 금속 조성비(몰비)가 A:B:C=X:Y:Z로 나타내지고(여기서, A는 Sr 와 Ba 및/또는 Pb, B는 Bi를 나타내고, C는 Ta 및/또는 Nb를 나타내고, 0.4≤X≤1.0, 1.5≤Y≤3.5, 및 Z=2임), Sr:Ba:Pb=a : b : c로 나타냈을 때 (0.7X≤a003c#X, 및 0003c#b+c≤0.3X), 유기용제중에 금속 화합물을 혼합하여 수득되는 Bi계 강유전체 박막 형성용 조성물(청구항1)이 개시되어 있다. 또, 특허 문헌 1의 [0024]단락에는, 니오브 화합물로서 하기를 들 수 있다: 니오브 에톡사이드, 니오브 프로폭사이드, 니오브 부톡사이드, 및 니오브-2-메톡시 에톡사이드와 같은 알콕사이드; 니오브 옥틸레이트, 니오브 n-헥사노에이트, 니오브 2-에틸 부티레이트, 및 니오브 i-발레레이트와 같은 카르복실산; 등, 그리고 납 화합물로서는 하기를 들 수 있다: 납 옥틸레이트, 납 n-헥사노에이트, 납 2-에틸부티레이트, 납 i-발레레이트, 및 납 아세테이트와 같은 카르복실레이트; 납 에톡사이드, 납 프로폭사이드, 및 납 부톡사이드과 같은 알콕사이드; 등. 특허 문헌 2 에는 하기가 기재되어 있다: 조성이 Bi2(TamNb1-m)2O8(여기서, 0≤m≤1) 로 표시되는, 두께 5~50 nm의 하지층과 그 하지층상에 형성된, 조성이 (SrxBi1-x)Bi2(TaYNb1-Y)2Oz(여기서, O.4≤X≤1, O≤Y≤1, Z는 각 금속 원소에 부착된 산소의 수의 합계) 로 표시되는 주층을 포함하는 Bi계 강유전체 박막(청구항 1); 및 조성이 Bi2(TamNb1-m)2O8 (단, 0≤m≤1) 로 표시되는, 두께 5~50 nm의 하지층과 그 하지층상에 형성된, 조성이[Srx(Pb 및/또는 BanxBi1-x]Bi2(TaYNb1-Y)2Oz(단, 0003c#n≤0.3, 0.4≤X≤1,0≤Y≤l, 및 Z는 각 금속 원소에 부착된 산소의 수의 합계)로 표시되는 주층을 포함하는 Bi계 강유전체 박막 (청구항 2). 또, 특허 문헌 2 의 [0025]단락에는, 니오브 화합물로서 하기를 들 수 있다: 니오브 에톡사이드, 니오브 프로폭사이드, 니오브 부톡사이드, 및 니오브-2-메톡시 에톡사이드와 같은 알콕사이드; 니오브 옥틸레이트, 니오브 n-헥사노에이트, 니오브 2-에틸부티레이트, 및 니오브 i-발레레이트과 같은 카르복실레이트; 등, 그리고, 납 화합물로서는 하기를 들 수 있다: 납 옥틸레이트, 납 n-헥사노에이트, 납 2-에틸부티레이트, 납 i-발레레이트, 및 납 아세테이트등과 같은 카르복실레이트; 납 에톡사이드, 납 프로폭사이드, 및 납 부톡사이드와 같은 알콕사이드; 등. 특허 문헌 3 에는, 페로브스카이트 A-사이트 부분, 페로브스카이트 B-사이트 부분, 및 초격자-생성 부분을 포함한 복수의 폴리옥시알킬레이트화 금속 부분을 제공하는 공정을 포함하는 전자소자 제조 방법을 개시하고 있다. 더욱 특히, 그 방법은, 각 금속 부분을, 복수의 층(116, 124, 128)을 순서대로 갖는 적층화 초격자 재료(112)에 상응하는 상대 비율로 조합하는 공정이다. 그 순서는 하기와 같다: A-사이트 금속, B-사이트 금속, 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 금속 산화물로부터 형성되고, A/B 이온성 서브유닛 셀(146)을 갖는 A/B 층(124); 초격자-생성 이온성 서브유닛셀을 갖는 초격자 생성층(116); 및 A-사이트 금속 및 B-사이트 금속의 양쪽 모두를 함유하는 페로브스카이트 AB층(128). 상기 방법은 하기 공정을 포함한다: 상기 A/B층의 격자와는 상이한 페로브스카이트 산소 팔면체 격자를 갖는 페로브스카이트 AB층을 포함하는 공정; 상기 전구체 용액을 기판에 도포하는 공정; 및 그 기판상의 그 전구체 용액을 처리함으로써, 상기 A/B층, 상기 초격자 생성층, 및 상기 페로브스카이트 AB층을 갖는 혼합 적층화 격자 재료를 형성하는 공정. 특허 문헌 3 의 47 페이지 실시예 4에는, 프레-전구체 용액용 원료로서 니오브 2-에틸헥사노에이트의 용도가 기재되어 있다. 특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 평9-25124호 특허 청구의 범위[0024] 특허 문헌 2: 일본 공개특허공보 평9-142845호 특허 청구의 범위[0025] 특허 문헌 3: 일본 공개특허공보 평11-509683호 특허 청구의 범위, 47 페이지 비특허 문헌 1: Jpn.Appl.Phys.,Vol.44, No.lA(2005) 267~274페이지