(57)【要約】【課題】  銅酸化物電解形成用組成物、銅酸化物膜形成方法、および銅酸化物膜に関するものであり、湿式法で複雑異形状にも、膜厚や組成が均一な酸化銅を生産性の良い方法で形成できるものである。【解決手段】  少なくともカルボキシル基と水酸基を有する有機酸および銅イオンとを、少なくとも含む水溶液からなる銅酸化物電解形成用組成物であり、これにより、これにより有機酸を含有しない水溶液では銅水酸化物等の沈殿物の生成が予想される領域中に、沈殿を生成しない溶解領域が存在し、湿式法で銅酸化物が、形成可能である電解形成用組成物を提供できる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともカルボキシル基と水酸基を有する有機酸および銅イオンとを含む水溶液からなる銅酸化物電解形成用組成物。
【請求項２】
ｐHが9以上である請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物。
【請求項３】
有機酸がグリコール酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸のいずれかからなる請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物。
【請求項４】
銅イオンの供給源に硫酸銅、ピロリン酸銅、塩化銅のいずれかを用いた請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物を用いて、銅酸化物形成用基材を陰極として電解を行うことにより銅酸化物膜を形成する銅酸化物膜の形成方法。
【請求項６】
請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物を用いて、銅酸化物形成用基材を陰極として電解を行うことにより形成された銅酸化物膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種デバイスの絶縁膜に用いることができる銅酸化物電解形成用組成物、銅酸化物膜形成方法、および銅酸化物膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種デバイスの絶縁膜に用いる酸化銅膜はＣuの熱酸化やスプレー法、分子線エピタキシー法、レーザーアブレーション法、ｒｆ-マグネトロンスパッタリング法などの乾式法、ゾルーゲル法などの湿式法などにより、基板上に成膜することにより作成が試みられている。
【０００３】
この中でもスパッタリング法は、他の方法と比べて、低温で成膜され、均一な膜が得られるので、現在、酸化銅膜の多くはスパッタリング法により作成されている。しかしながら、スパッタリング法を始め乾式方法では、成膜の際に、成膜室の減圧あるいはガス混入、基板加熱装置、高周波電源などを含む大規模な製造装置が必要であって、基板の面積が制限される、成膜速度が遅い、組成および膜厚の制御が難しい、複雑な形状の基板上に均一な膜を作成することが難しいなどの欠点がある。
【０００４】
また、ゾルーゲル法等の湿式法では、複雑な形状の基板上に均一な膜を作成することは可能ではあるものの、成膜後３００℃から９００℃程度の高温で加熱しなければならないので、加熱炉が必要であり、使用できる基板材料も制限される。
【０００５】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、下記特許文献１、特許文献２、特許文献３が知られている。
【特許文献１】特開昭６３−７２８６４号公報
【特許文献２】特公平７−５８５４２号公報
【特許文献３】特開平１−１３８１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、各種デバイスの絶縁膜に用いる酸化銅膜を上記従来の課題、真空排気装置や加熱装置などの大規模な装置を必要とせず、大面積および複雑な形状の基板上に形成が可能であって、比較的成膜速度が速く、しかも膜厚および組成が均一で、複雑異形状に簡単な操作によって酸化銅膜を形成できる方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくともカルボキシル基と水酸基を有する有機酸および銅イオンとを含む水溶液からなる銅酸化物電解形成用組成物であり、これにより有機酸を含有しない水溶液では銅水酸化物等の沈殿物の生成が予想される領域中に、沈殿を生成しない溶解領域が存在し、湿式法で銅酸化物が、形成可能である電解形成用組成物を提供できる作用効果を奏する。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、ｐHが９以上である請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物であり、これにより、銅酸化物が陰極に電解メッキで形成できる作用効果を奏する。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の発明は、有機酸がグリコール酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸のいずれかからなる請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物であり、これにより有機酸を含有しない水溶液では銅水酸化物等の沈殿物の生成が予想される領域中に、沈殿を生成しない溶解領域が存在し、湿式法で銅酸化物が、形成可能である電解形成用組成物を提供できる作用効果を奏する。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の発明は、銅イオンの供給源に硫酸銅、ピロリン酸銅、塩化銅のいずれかを用いた請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物であり、これにより、安定した銅イオンの供給する電解形成用組成物を提供できる作用効果を奏する。
【００１１】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物を用いて、銅酸化物形成用基材を陰極として電解メッキを行うことにより銅酸化物膜を形成する銅酸化物膜の形成方法で、これにより、複雑異形状にも膜厚や組成が均一な酸化銅を簡単な操作によって形成できる作用効果を奏する。
【００１２】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の銅酸化物電解形成用組成物を用いて、銅酸化物形成用基材を陰極として電解を行うことにより形成された銅酸化物膜で、これにより各種デバイスの電極等の絶縁膜に提供できる作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、湿式法で複雑異形状にも、膜厚や組成が均一な酸化銅膜を生産性の良い方法で形成できる効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の特に請求項１〜３に記載の発明を実施の形態１に基づいて説明する。
【００１５】
表１に記載の有機酸を３mol/l、硫酸銅を０．４mol/l、所定のｐHは水酸化ナトリウムを用いて電解水溶液・銅酸化物膜電解形成用組成物を調整した。電析用基材としてＮＥＳＡガラスを陰極とし、Ｐt板を陽極として電解メッキを行い、陰極であるＮＥＳＡガラス上に電析膜を析出させた。電解条件は、電位はＡg/ＡgＣl電極基準で−０.５Ｖ、電解液温度は５５℃、電解時間は３０分で行った。
【００１６】
得られた電析膜質をＸ線回析法により調べた。ピンホールは、ＮＥＳＡガラス上に形成された膜に、可視光の吸収により評価した。なお、すべてのサンプルでｐH８以下のサンプルでは、銅水酸化物等の沈殿と思われるものが生成され、電解形成は不可能であった。また、形成された膜厚みは、すべて３〜４μmであった。
【００１７】
評価結果を、表１に示す。
【表１】
2005163091.tif 000002
【００１８】
表１より、銅イオンと、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸の有機酸とを含む水溶液からなる銅酸化物電解形成用組成物でｐH９以上の時、陰極にＣu2Ｏのみが形成されたことが分かる。また、ｐH８.９のとき、Ｃu、Ｃu2Ｏ等が確認されＣu2Ｏ単層ではなかった。また、同じ有機酸でもギ酸の場合、ｐH９以上でも銅水酸化物等の沈殿と思われるものが生成され、電解形成は不可能であった。
【００１９】
これらより有機酸を含有しない水溶液では銅水酸化物等の沈殿物の生成が予想されるｐH領域中に、沈殿を生成しない溶解領域が存在し、湿式法で銅酸化物が形成可能であることを、本発明は見出した。有機酸でもギ酸の場合、溶液中に沈殿物が生成して電解が不可能だったので、必ずしも理由は定かではないが、カルボキシル基と水酸基を有する有機酸の特定部位が銅イオンと結合し、銅錯体を形成するために銅イオンが安定化するためと考えられる。なお、有機酸は少なくともカルボキシル基と水酸基を有していればよく、その混合体であっても、その他の基（-Ｎa基等）を有していても同様な効果が得られることは明らかである。
【００２０】
（実施の形態２）
以下、本発明の特に請求項４〜６に記載の発明を実施の形態２に基づいて説明する。
【００２１】
表２に記載のＣu供給源を０.５mol/l、有機酸としてグリコール酸ナトリウムを４mol/l、また水酸化ナトリウムを用いてｐH１２の電解水溶液・銅酸化物膜電解形成用組成物を調整した。表２に記載の陰極を電析用基材とし、Ｐt板を陽極として電解メッキを行い、陰極上に電析膜を析出させた。電解条件は、電位はＡg/ＡgＣl電極基準で−０.４Ｖ、電解液温度は５０℃、電解時間は４０分で行った。得られた電析膜の種類をＸ線回析法により調べた。また、形成された膜厚は、すべて３〜４μmであった。
【００２２】
評価結果を、表２に示す。
【表２】
2005163091.tif 000003
【００２３】
表２より、銅イオンの供給源として、硫酸銅、ピロリン酸銅、塩化銅が有効なことが分かる。また、陰極に各種デバイスの電極として使用されるＣu、Ａu、Ｎi、Ａg、Ｐt、Ｐd、Ａlに電解メッキを行うことにより、銅酸化物膜が容易に形成され、電極の絶縁膜とし使用できることが分かる。もちろん、これらの陰極はほんの一例で有り、これらに限るものではなく、各種金属の絶縁膜として利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明に係る銅酸化物電解形成用組成物は、湿式法で複雑異形状にも、膜厚や組成が均一な酸化銅を生産性の良い方法で形成できる効果を奏し、銅酸化物電解形成用組成物、銅酸化物膜形成方法、および銅酸化物膜等に有用である。
【００２５】
本発明に係る銅酸化物電解形成用組成物電は、湿式法で複雑異形状にも、膜厚や組成が均一な酸化銅を生産性の良い方法で形成できる効果を、必要な銅酸化物電解形成用組成物、銅酸化物膜形成方法、および銅酸化物膜等の用途にも奏することができる。