[发明专利]PZT非晶态合金电镀液及利用其的PZT非晶态合金电镀方法

说明书

本发明涉及机械物性优秀且可对PZT非晶态合金膜进行电镀的PZT非晶态合金电镀液及利用其的PZT非晶态合金电镀方法，上述PZT非晶态合金膜的结晶性低，或者具有非晶质(Amorphous)结构，因此导电率得到提高，并具有优秀的导电性或化学稳定性，从而呈现优秀的电特性。并且，在上述电镀液内还包含根据氧化或还原的形态颜色变化明显的还原剂的情况下，上述电镀工序时所消耗的铅、锆及钛达到规定的浓度以下时，改变上述电镀液的颜色，实时通过电镀液的颜色变化，可判断是否补充电镀金属，因此不仅可以提高电镀工作的精密度和可靠性来减少电镀层的质量偏差，而且可减少上述电镀金属的浓度降低导致的电镀速度偏差，从而可提高生产效率。

技术领域

本发明涉及可形成机械物性优秀的PZT非晶态合金膜的PZT非晶态合金电镀液及利用其的PZT非晶态合金电镀方法。

背景技术

PZT(铅-锆-钛，leadzirconatetitanate)类氧化物陶瓷通常具有Pb_1+x(Zr_yTi_1-x)O₃的结构式，具有电特性优秀的压电物性、优秀的铁电性及热释电性，不仅以散装形态还以膜形态在各种领域广泛应用。尤其，最近在利用符合电-机械复合部件的极小化及集成电路的条件的MEMS技术的传感器及制动器制造中，具有高灵敏度、高功率及快速的响应速度等优点的锆钛酸铅(PZT)类薄膜及后膜引人瞩目。

上述PZT类氧化物陶瓷，当形成由ABO₃表示的钙钛矿(perovskite)结构时，呈现压电特性，这是化学计量学(stochiometry)准确一致才能获得的结构。通常，就铅(Pb)而言，由于具有较低的熔点，有着比较容易挥发的倾向，因此当制备钙钛矿结构的PZT类氧化物陶瓷时应当考虑这一点，为了维持化学计量学，还添加剩余的10-50％的Pb来进行制备。然而，这些剩余的Pb未能全部被消耗，而在PZT类氧化物陶瓷内部以Pb或PbO状局部存在时，最终成为降低崩溃电压(breakdown voltage)或降低介电特性的主要因素。

并且，使PZT类氧化物陶瓷呈现压电特性的钙钛矿结晶结构在Pb_x(Zr_yTi_1-y)O₃中，作为化学计量比的x和y应具有1≤x≤1.3，0.1≤y≤0.9范围。其中，若Pb的组成小于1，则无法形成钙钛矿结晶结构，而形成绿萤石(flourite)或焦绿石(pyrochore)结晶结构，导致B-位点的非对称性消失，从而不呈现压电特性。

然而，具有如钙钛矿、绿萤石、焦绿石等结晶结构的PZT氧化物陶瓷，由于其结晶性高，因而导致导电率低的问题。

韩国授权专利第0504609号(2005.08.03授权公告)中公开了使用作为溶液气化的原料的Pb(dpm)₂-Zr(OiPr)(dpm)₃-Ti(OiPr)₂(dpm)₂的组合并通过化学气相沉淀法(CVD)来制备PZT薄膜的方法。

然而，就上述现有技术为制备具有钙钛矿结构的PZT，依然存在结晶性高而导电率低的问题。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)韩国授权专利第0504609号(2005.08.03授权公告)

发明内容

本发明公开通过使用包含铅前驱体、锆前驱体及钛前驱体的电镀液来同时析出上述电镀液内包含的铅、锆、钛，从而可制备不具有晶质微小结构的非晶态PZT氧化物陶瓷的PZT非晶态合金电镀液及利用其的PZT非晶态合金电镀方法。

为了实现如上所述的目的，本发明提供一种PZT非晶态合金电镀液，其包括铅前驱体、锆前驱体及钛前驱体，相对于上述铅前驱体100重量份，包含锆前驱体10～50重量份、钛前驱体5～30重量份。