[發(fā)明專利]鐵電存儲器用鐵電薄膜的紫外光輔助制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810236930.1
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN101436532A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發(fā)明（設計）人: 于軍;李建軍;王耘波;周文利;高俊雄;聞心怡;吳云翼;周光惺
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/316;H01L21/8247
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青

1.一種鐵電存儲器用鐵電薄膜的紫外光輔助制備方法，其步驟包括：

將前驅體溶液滴于Pt/TiO₂/SiO₂/Si襯底上，進行勻膠，得到濕膜，該前驅體溶液中Pb_1.06-1.1Zr_0.3Ti_0.7O₃的濃度為0.1～0.3mol/l；所述Pt/TiO₂/SiO₂/Si襯底依次由硅基底Si、二氧化硅阻擋層SiO₂、二氧化鈦粘結層TiO₂和電極Pt金屬層構成，其中二氧化硅阻擋層的厚度為100～600nm，二氧化鈦粘結層的厚度為10～30nm，電極Pt金屬層的厚度為100nm～200nm；

Pb_1.06-1.1Zr_0.3Ti_0.7O₃的前驅體溶液的原料配比為：(a)三水合乙酸鉛Pb(CH₃COO)₂·3H₂O、五水硝酸鋯Zr(NO₃)₄·5H₂O、鈦酸四正丁酯C₁₆H₃₆O₄Ti的摩爾比為1.06∶0.3∶0.7～1.1∶0.3∶0.7；(b)乙酰丙酮CH₃COCH₂COCH₃占前驅體溶液總體積的4～8％；(c)甲酰胺HCONH₂、冰醋酸CH₃COOH體積比為1∶1.6～1∶1.8，其體積和占前驅體溶液總體積的5～12％，余量溶劑為乙二醇甲醚；

(2)將所形成的濕膜進行烘烤，接著停止烘烤并輔以均勻紫外光輻照，然后再烘烤并輔以均勻紫外光輻照；

(3)將步驟(2)所形成的薄膜進行熱解處理；

(4)重復(1)-步驟(3)直至獲得所需厚度的薄膜；

(5)將步驟(4)所形成的薄膜進行退火處理，得到PZT鐵電薄膜。

2.根據權利要求1所述的紫外光輔助制備方法，其特征在于：前驅體溶液的制備過程為：

①將三水合乙酸鉛在100～120℃烘烤下去掉結晶水后溶解于乙二醇甲醚中，在70～80℃加熱條件下攪拌并溶解充分；

②將五水硝酸鋯溶解于甲酰胺中，并加入乙二醇甲醚，在70～80℃加熱條件下攪拌并溶解充分；

③將鈦酸四正丁酯溶解于乙酰丙酮中，攪拌并溶解充分；

④將步驟②和步驟③所得溶液倒入步驟①所得溶液中，加入冰醋酸，攪拌并混合充分；

⑤過濾步驟④所得溶液，并加入適量乙二醇甲醚定溶，得到金黃色的濃度為0.1～0.3mol/l的Pb_1.06-1.1Zr_0.3Ti_0.7O₃前驅體溶液。

3.根據權利要求1或2所述的紫外光輔助制備方法，其特征在于：步驟(2)中，烘烤溫度為100～150℃，先烘烤10～15分鐘，接著停止烘烤5～10分鐘并輔以紫外光輻照，然后再烘烤15～20分鐘并輔以紫外光輻照，紫外光強度為10～15mW/cm²。

4.根據權利要求1或2所述的紫外光輔助制備方法，其特征在于：步驟(3)中，熱解溫度為300～350℃，時間為20～30分鐘。

5.根據權利要求1或2所述的紫外光輔助制備方法，其特征在于：步驟(5)的退火條件為：退火溫度為550～600℃，退火時間為10～20分鐘，退火氣氛為空氣。