WO2004077565A1

WO2004077565A1 - 薄膜容量素子ならびにそれを含んだ電子回路および電子機器

Info

Publication number: WO2004077565A1
Application number: PCT/JP2004/001979
Authority: WO
Inventors: Yukio Sakashita
Original assignee: Tdk Corporation
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2004-09-10
Also published as: CN1754261A; TW200425182A; TWI234174B; JPWO2004077565A1; EP1598871A1; KR20050100700A; US20060237760A1

Abstract

本発明にかかる薄膜容量素子は、化学量論的組成式:(Bi2O2)2+(Am-1BmO3m+1)2-で表わされる組成(mは正の整数であり、Aは、ナトリウム、カリウム、鉛、バリウム、ストロンチウム、カルシウムおよびビスマスからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素であり、Bは、鉄、コバルト、クロム、ガリウム、チタン、ニオブ、タンタル、アンチモン、マンガン、バナジウム、モリブデンおよびタングステンからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素である。)を有するピスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えている。このように構成された薄膜容量素子は、薄層化が可能で、かつ、温度補償特性に優れている。

Description

明細書薄膜容量素子ならびにそれを含んだ電子回路および電子機器技術分野

本発明は、薄膜容量素子ならぴにそれを含んだ電子回路および電子機器に関するものであり、とくに、薄層化が可能で、かつ、温度補償特性に優れた薄膜容量素子ならびにそれを含んだ電子回路および電子機器に関するものである。従来の技術

電子機器に含まれる電子回路は温度依存性が小さいことが好ましく、従来から、電子回路に含まれている容量素子の静電容量温度係数を制御することによって、電子回路の温度依存性を小さくする試みが、数多くなされている。

たとえば、特開 2 0 0 2— 2 8 9 4 6 2号公報、特開 2 0 0 2— 7 5 7 8 3号公報およぴ特開 2 0 0 2 - 2 5 2 1 4 3号公報には、下部電極と上部電極との間に、静電容量温度係数が異なる誘電体よりなる複数の誘電体層を形成することによって、静電容量温度係数が、所望のように、制御された薄膜容量素子が提案されている。

しかしながら、静電容量温度係数が異なる誘電体よりなる複数の誘電体層を形成することによって、薄膜容量素子の静電容量温度係数を制御する場合には、薄膜容量素子の作製プロセスが複雑になり、薄膜容量素子の厚さが増大することが避けられないだけでなく、薄膜容量素子の静電容量温度係数を、所望のように、制御するためには、各誘電体層の膜厚を正確に制御する必要があるという問題があった。発明の開示

したがって、本発明は、薄層化が可能で、かつ、温度捕償特性に優れた薄膜容量素子ならぴにそれを含んだ電子回路および電子機器を提供することを目的とするものである。 ' 本発明者は、本発明のかかる目的を達成するため、鋭意研究を重ねた結果、驚くべきことに、特定の化学量論組成を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって、誘電体層が形成された薄膜容量素子の静電容量温度係数は、誘電体層に含まれている,ビスマス層状化合物の [0 0 1 ] 方位の配向度、すなわち、 c軸方向の配向度に依存し、誘電体層に含まれているビスマス層状化合物の c軸方向の配向度を制御することによって、薄膜容量素子の静電容量温度係数を、所望のように、制御することが可能になることを見出した。

本発明はかかる知見に基づくものであり、本発明によれば、本発明の前記目的は、化学量論的組成式：（B i ₂0₂) ²⁺ (A_m_₁ B_mO _3m _{+ 1}) ^2_、あるいは、 B i ₂4_∞— ^0_3Λ3+3で表わされる組成（記号 32は正の整数であり、記号 Aは、ナトリウム（N a )、カリウム (K)、鉛（ P b )、バリウム (B a )、スト口ンチウム ( S r )、カルシウム (C a ) およびビスマス (B i ) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素であり、記号は、鉄（F e )、コバルト (C o ), クロム (C r )、ガリウム（G a )、チタン（T i )、ニオブ (N b )、タンタル (T a )、アンチモン（S b)、マンガン（Mn)、バナジウム（V)、モリブデン（Mo) およびタングステン（W) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素である。記号^ 4および/またはを 2つ以上の元素で構成する場合、それらの比率は任意である。) を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えたことを特徴とする薄膜容量素子によつて達成される。

本発明において、ビスマス層状化合物を含む誘電体材料は、不可避的な不純物を含んでいてもよい。

本発明によれば、誘電体層を形成する際に、誘電体層を形成する誘電体材料に含まれたビスマス層状化合物の [0 0 1 ] 方位の配向度、すなわち、 c軸方向の配向度を制御することによって、その誘電体層を含む薄膜容量素子の静電容量温度係数を所望の値になるように決定することができ、したがって、薄膜容量素子が組み込まれた電子回路の温度係数、さらには、薄膜容量素子が組み込まれた電子回路を組み込んだ電子機器の温度係数を、所望のように、制御することが可能になる。

ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度は、使用する基板の種類、使用する電極の種類、誘電体層の作製プロセス、誘電体層の作製条件によって、制御することができる。

たとえば、 [ 0 0 1 ] 方位に配向した単結晶基板や、 [ 0 0 1 ] 方位に配向した電極を選択することによって、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度を向上させることができ、アモルファス基板や、ァモルファス電極を選択することによって、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度を低下させることができる。

また、誘電体層の作製プロセスとして、有機金属化学気相成長法 (metal-organic chemical vapor deposition： MOし VDノ、ノヽノレスレ一ザ一蒸着法（P LD)、真空蒸着法などを選択することによって、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度を向上させることができ、誘電体層の作製プロセスとして、有機金属分解法（ metal - organic decomposition ： -MOD ) ゃゾル ' ゲル法などの液相法（ C S D法）などを選択することによって、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度を低下させることができる。

さらに、液相法によって、誘電体層を形成する場合には、誘電体層を形成する際の塗布、仮焼成および焼成の条件を制御することによつて、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度を制御することができる。本発明において、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度は、次式（1 ) によって定義される。

F (%) = {P- P₀) / { 1 - P₀) X 1 0 0 … ( 1 ) 式（ 1 ) において、尸。は、完全にランダムな配向をしているビスマス層状化合物の c軸配向比、すなわち、完全にランダムな配向をしているビスマス層状化合物の（0 0 7) 面からの反射強度 /。（0 0 1) の合計∑ 。（ 0 0 2) と、そのビスマス層状化合物の各結晶面 {h k 1) からの反射強度 I ₀ h k 1、の合計∑ I ₀ h k 1、との比（{∑ /。（0 0 J) /∑ /。（A ）}) であり、は、 X線回折強度を用いて算出されたビスマス層状化合物の c軸配向比、すなわち、ビスマス層状化合物の（0 0 ）面からの反射強度 I (0 0 i) の合計∑ / (0 0 J) と、ビスマス層状化合物の各結晶面 h k 1、からの反射強度 I {h k 1) の合計∑ / (A r ゾ）との比（{∑ / (0 0

/∑ / {h k 1)}) である。ここに、 h、 k、ゾは、それぞれ、 0以上の任意の整数値を取ることができる。

ここに、 _P。は既知の定数であるから、（0 0 2) 面からの反射強度 I (0 0 2) の合計∑ I ( 0 0 ) と、各結晶面 h k 1、からの反射強度 I (h k 1) の合計∑ I {h k 1) が等しいとき、すなわち、尸 = 1のときに、ビスマス層状化合物の c軸配向度 Fは 1 0 0 %となる。

ビスマス層状化合物は、それぞれが、 AB 0₃で構成される（Λ2— 1 )個のぺロブスカイト格子が連なった層状べロブスカイト層と、（B i ₂0₂) ^{2 +}層とが交互に積層された層状構造を有している。

ビスマス層状化合物の c軸とは、一対の（B i ₂0₂) ²⁺層同士を結ぶ方向、すなわち、 [0 0 1 ] 方位を意味する。

本発明において、化学量論組成式中の記号/ nは、正の整数であれば、とくに限定されるものではないが、偶数であることが好ましい。記号の値が偶数であると、誘電体層が C面と平行に鏡映面を持っため、鏡映面を境として、自発分極の C軸方向成分が互いにうち消し合って、誘電体層は C軸方向に分極軸を有さないこととなる。このため、誘電体層の常誘電性が保持されて、誘電率の温度特性が向上するとともに、低損失が実現される。記号 /22の値が大きいと、誘電体層の誘電率の向上が期待できる。

本発明において、好ましくは、化学量論組成式中の記号が、 2、 4、 6、 8のいずれかであり、さらに好ましくは、記号 inが、 2または 4である。

本発明において、ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 1 0 0 0 p p mZKないし一 7 0 0 p p mZKの範囲にあることが好ましレ、。

本発明の好ましい実施態様においては、前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム ( S c )、イットリウム（Y)、ランタン (L a ), セリウ (C e)、プラセオジム（P r)、ネオジム（N d)、プロメチゥム（Pm)、サマリウム（Sm)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリ -ゥム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム（D y)、ホルミウム (H o ), エルビウム (E r )、ツリウム (Tm)、ィッテルビウム (Y b ) およびルテチウム (L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1 つの希土類元素を含んでいる。

本発明者の研究によれば、本発明の前記目的はまた、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}— ( 1 - ) MB i ₄ T i ₄ O ₅で表わされる組成 (記号 Mは、カルシウム、バリゥムおよび鉛から選ばれる少なくとも 1つの元素であ.り、 0≤ x≤ lである。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えたことを特徴とする薄膜容量素子によって達成されることが見出されている。

本発明の好ましい実施態様においては、前記誘電体層が、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ O ! ₅で表わされるビスマス層状化合物を含んでいる。

本発明において、ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 8 0 0 p p mZKないし一 1 5 0 p p m/Kの範囲にあることが好ましい。本発明の好ましい実施態様においては、前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c )、イットリウム (Y)、ランタン (L a ), セリウム (C e )、プラセオジム (P r )、ネオジム (N d)、プロメチゥム（Pm)、サマリウム（Sm)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニゥム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム（D y)、ホルミウム (H o), エルビゥム（ E r )、ツリウム（ T m)、ィッテルビウム ( Y b ) およびルテチウム（L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1 つの希土類元素を含んでいる。本発明者の研究によれば、本発明の前記目的はまた、化学量論的組成式：（B i ₂〇₂) ²⁺ {A_m^, B_mO_{Zm+ 1}) ²一、あるいは、 B i ₂A_m 0_{3 Λ3}+₃で表わされる組成（記号は正の整数であり、記号^ は、ナトリウム（N a )、カリウム（K)、鉛（P b リウム（B a ) 、ストロンチウム（S r )、カルシウム (C a ) およびビスマス (B i ) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素であり、記号は、鉄 (F e コバルト (C o), クロム (C r )、ガリウム（G a)、チタン（T i )、ニオブ（N b)、タンタル（T a )、アンチモン（S b) 、マンガン (Mn)、バナジウム (V)、モリブデン（Mo) およびタンダステン（W)からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素である。記号 Aおよび/または 5を 2つ以上の元素で構成する場合、それらの比率は任意である。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えた薄膜容量素子を含むことを特徴とする電子回路によって達成きれることが見出されている。

本発明によれば、上記化学量論組成を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって、誘電体層が形成された薄膜容量素子の静電容量温度係数.は、誘電体層に含まれているビスマス層状化合物の [0 0 1 ] 方位の配向度、すなわち、 c軸方向の配向度に依存し、誘電体層に含まれているビスマス層状化合物の c軸方向の配向度を制御することによって、薄膜容量素子の静電容量温度係数を、所望のように、制御することができるから、かかるビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成された薄膜容量素子を電子回路に組み込むことによつて、電子回路の温度係数を、所望のように、制御することが可能になる。

本発明において、ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 1 0 0 0 p p m/Kないし一 7 0 0 p p m/Kの範囲にあることが好ましレ、。

本発明の好ましレ、実施態様においては、前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム ( S c )、イットリウム (Y)、ランタン (L a ), セリウム（C e)、プラセオジム（P r )、ネオジム（N d)、プロメチゥム（Pm)、サマリゥム（S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリユウム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム（D y)、ホルミウム (H o ), エルビウム（E r )、ツリウム（Tm)、ィッテルビウム（Y b ) およびルテチウム（L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1 つの希土類元素を含んでいる。

本発明者の研究によれば、本発明の前記目的はまた、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}— ( 1 - x) MB i ₄ T i ₄ O _{x 5}で表わされる組成 (記号 Mは、カルシウム、バリゥムおよび鉛から選ばれる少なくとも 1つの元素であり、 0≤ x≤ 1である。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えた薄膜容量素子を含むことを特徴とする電子回路によって達成されることが見出されている。

本発明の好ましい実施態様においては、前記誘電体層が、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ O！ ₅で表わされるビスマス層状化合物を含んでいる。

本発明において、ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 8 0 0 p p m/Kないし _ 1 5 0 p p m/Kの範囲にあることが好ましい。本発明の好ましい実施態様においては、前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c)、イットリウム ( Y)、ランタン (L a ), セリウム (C e )、プラセオジム（P r )、ネオジム (N d )、プロメチゥム ( P m)、サマリウム（S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリユウム (G d)、テルビウム (T b )、ジスプロシウム (D y )、ホルミウム (H o ), エルビゥム（ E r )、ツリウム（ T m)、ィッテルビウム (Y b ) およびルテチウム（L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1 つの希土類元素を含んでいる。

本発明者の研究によれば、本発明の前記目的は、また、化学量論的組成式：（B i ₂0₂) ^{2 +} (A_m_₁ B_m0_{3 m+ 1}) ²—、あるいは、 B i ₂ ^^― i 5_mO _{3ffl+ 3}で表わされる組成（記号は正の整数であり、記号 Aは、ナトリウム（N a )、カリウム（K)、鉛（P b )、ノくリウム（B _a )、ストロンチウム（S r )、カルシウム（C a ) およびビスマス（B i ) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素であり、記号 5は、鉄（F e；)、コバルト（C o)、クロム（C r )、ガリウム（G a)、チタン（T i )、ニオブ（N b)、タンタル (T a )、アンチモン ( S b )、マンガン (Mn)、バナジウム (V)、モリブデン（Mo) およびタンダステン（W)からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素である。記号^ および/またはを 2つ以上の元素で構成する場合、それらの比率は任意である。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えた薄膜容量素子を含むことを特徴とする電子機器によって達成されることが見出されている。

本発明によれば、上記化学量論組成を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって、誘電体層が形成された薄膜容量素子の静電容量温度係数は、誘電体層に含まれているビスマス層状化合物の [0 0 1 ] 方位の配向度、すなわち、 c軸方向の配向度に依存し、誘電体層に含まれているビスマス層状化合物の c軸方向の配向度を制御することによって、薄膜容量素子の静電容量温度係数を、所望のように、制御することができるから、かかるビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成された薄膜容量素子を電子回路に組み込むことによつて、電子回路の温度係数を、所望のように、制御することが可能になり、したがって、かかるビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて形成された薄膜容量素子が組み込まれた電子回路を含む電子機器の温度係数を、所望のように、制御することが可能になる。

本発明において、ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 10 00 p p mZKないし一 700 ρ ρ πιΖΚの範囲にあることが好ましレ、₀

本発明の好ましい実施態様においては、前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム ( S c )、イットリウム（Υ)、ランタン (L a), セリウム (C e ), プラセオジム (P r )、ネオジム（N d)、プロメチゥム（Pm)、サマリゥム（Sm)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニゥム（G d)、テルビウム（T b )、ジスプロシウム（D y)、ホルミウム (H o), エルビウム（ E r )、ツリウム（ T m)、イッテルビウム（ Y b ) およびルテチウム（L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1 つの希土類元素を含んでいる。

本発明者の研究によれば、本発明の前記目的はまた、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}— ( 1 - ) MB i ₄ T i ₄ O丄 ₅で表わされる組成（記号 Mは、カルシウム、バリウムおよび鉛から選ばれる少なくとも 1つの元素であり、 0≤ χ≤ 1である。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えた薄膜容量素子を含むことを特徴とする電子機器によって達成されることが見出されている。

本発明の好ましい実施態様においては、前記誘電体層が、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ O i ₅で表わされるビスマス層状化合物を含んでいる。

本発明において、ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 8 0

0 p p m/Kないし一 1 5 0 p p mZKの範囲にあることが好ましい。本発明の好ましい実施態様においては、前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c)、イットリウム（Y)、ランタン（L a )、セリウム (C e )、プラセオジム (P r )、ネオジム（N d)、プロメチゥム（Pm)、サマリウム（Sm)、ユウ口ピウム (E u)、ガドリユウム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシゥム (D y)、ホルミゥム (H o), エルビゥム（ E r )、ツリウム (Tm)、ィッテルビウム (Y b ) およびルテチウム (L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1 つの希土類元素を含んでいる。

本発明において、その表面に、誘電体層が形成される第一の電極層を形成するための材料は、とくに限定されるものではなく、白金（P t )、ルテニウム（Ru)、ロジウム（R h)、パラジウム ( P d )、ィリジゥム ( I r )、金（Au)、銀 (A g )、銅（C u)、ニッケル（N

1 ) などの金属おょぴこれらを主成分とする合金や、 N d O、 N b O、 R e 0₂、 R h〇₂、 O s 0₂、 I r O R u Oい R e 0₃、 S r M o 0₃、 S r Ru〇₃、 C a R u O ₃ S r V〇₃、 S r C r O S r C o〇₃、 L a N i 〇₃、 N b ドープ S r T i〇₃などの導電性酸化物およびこれらの混合物、さらには、 B i ₂ S r ₂ C u O ₆などの超伝導性ビスマス層状構造を有する超伝導体を用いることができる。

本発明において、その表面に、誘電体層が形成される第一の電極層は、真空蒸着法、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法（P LD)、有機金属ィ匕 ¹?¹気相成法、 metal-organic chemical vapor deposition ： M O C V D )、有機金属分解法 ( metal - organic decomposition： MOD) ゃゾル ·ゲル法などの液相法 (C S D法）などの各種薄膜形成法を用いて、形成することができる。

本発明において、その表面に、誘電体層が形成される第一の電極層は、 [0 0 1] 方位に、すなわち、 c軸方向に配向されていても、 [0 0 1 ] 方位以外の方位に配向されていてもよく、さらに、ァモルフ了ス状でも、配向されていなくてもよい。

本発明において、誘電体層は、真空蒸着法、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法（P LD)、有機金属化学気相成長法（metal- organic chemical vapor deposition： M O C V D )、有機金属分角军法 (metal― organic decomposition : MOD) ゃゾノレ · ゲル'法などの液相法（C S D法）などの各種薄膜形成法を用いて、形成することができる。

本発明において、好ましくは、誘電体層中のビスマス層状化合物の c軸配向度を向上させるためには、有機金属化学気相成長法 (metal-organic chemical vaoor deposition： M ϋ C V D )、 /ヽノレスレ一ザ一蒸着法（P LD)、真空蒸着法によって、誘電体層が形成され、他方、誘電体層中のビスマス層状化合物の c軸配向度を低下させるためには、有機金属分解法（metal - organic decomposition： MO D) ゃゾル ·ゲル法などの液相法（C S D法）によって、誘電体層が形成される。

本発明において、液相法とは、 1または 2以上の塗布工程、 1または 2以上の仮焼成工程および 1または 2以上の焼成工程を含む薄膜形成法を指し、有機金属分解法 (metal - organic decomposition： M O D )、ゾルゲル法を含み、さらに、無機酸塩溶液を用いて、薄膜を形成する場合をも含んでいる。これらの中では、有機金属分解法が、最も好ましく、使用される。

第一の電極層上に、誘電体層を形成する過程で、ビスマス層状化合物を含む誘電体材料が、第一の電極層上で、ビスマス層状化合物の組成、誘電体層の形成条件にしたがって、 [ 0 0 1 ] 方位、すなわち、 c 軸方向のビスマス層状化合物の配向度が決定される。

有機金属分解法によって、誘電体層を形成する場合は、ビスマス層状化合物を含む薄膜容量素子用組成物の溶液を、第一の電極層上に塗布して、塗布膜を形成し、第一の電極上の塗布膜を焼成して、誘電体層を形成する。

本発明において、好ましくは、第一の電極層上に、塗布膜を形成した後に、塗布膜を乾燥させ、塗布膜を、塗布膜が結晶化しない温度で仮焼成し、さらに、塗布膜を焼成して、誘電体層を形成する。

あるいは、第一の電極層上に、塗布膜を形成し、塗布膜を乾燥させた後に、乾燥後の塗布膜上に、さらに、新たな塗布膜を形成し、新たな塗布膜を乾燥させるステップを繰り返して、所望の膜厚の塗布膜を形成し、その後に、塗布膜を焼成して、誘電体層を形成するようにしてもよい。この場合には、塗布おょぴ乾燥のステップを 2回以上、繰り返した後に、仮焼成し、最後に、塗布膜を焼成して、誘電体層を形成するようにしてもよい。

あるいは、第一の電極層上に、塗布膜を形成し、塗布膜を乾燥させ、塗布膜を仮焼成した後に、塗布膜上に、新たな塗布膜を形成し、新たな塗布膜を乾燥させて、仮焼成するステップを繰り返し、所望の膜厚の塗布膜を形成し、その後に、塗布膜を焼成するようにしてもよい。この場合には、塗布膜を乾燥させることなく、塗布および仮焼成のステツプを繰り返し、最後に、焼成して、誘電体層を形成するようにしてもよい。

あるいは、第一の電極層上に、塗布膜を形成し、塗布膜を乾燥させ、塗布膜を仮焼成し、その後に、塗布膜を焼成するステップを繰り返して、所望の膜厚の塗布膜を形成し、誘電体層を形成するようにしてもよい。この場合には、塗布膜を乾燥させることなく、塗布、仮焼成および焼成のステップを繰り返して、誘電体層を形成するようにしてもよく、塗布膜を仮焼成することなく、塗布、乾燥および焼成のステツプを繰り返して、誘電体層を形成するようにしてもよい。

本発明において、有機金属分解法によって、誘電体層を形成する場合には、第一の電極層上に、スピンコーティング法あるいはディップコーティング法によって、好ましくは、スピンコーティング法によつて、ビスマス層状化合物を含む薄膜容量素子用組成物の溶液が塗布され、塗布膜が形成される。

本発明において、第一の電極層上に形成された塗布膜は、好ましくは、ビスマス層状化合物の結晶化温度である 7 0 0なレ、し 9 0 0 °Cで、焼成さる。

本発明において、第一の電極層上に形成された塗布膜は、好ましくは、室温ないし 40 0で、より好ましくは、 5 0なぃし3 0 0°〇で、乾燥される。

本発明において、第一の電極層上に形成された塗布膜は、好ましくは、 3 0 0ないし 5 0 0° Cで、仮焼成される。

本発明において、第一の電極層上に、誘電体層が形成された後に、誘電体層上に、第二の電極層が形成される。

本発明において、第二の電極層を形成するための材料は、導電性を有していれば、とくに限定されるものではなく、白金（P t )、ルテニゥム（R u)、ロジウム（R h)、パラジウム (P d)、イリジウム ( I r )、金（A u)、銀（A g )、銅（C u)、二ッケル（N i ) などの金属およびこれらを主成分とする合金や、 N d O、 N b O、 R e 0₂、 R h〇 ₂、 O s Oい I r〇 ₂、 R u〇 ₂、 R e〇 ₃、 S r Mo O S r R u〇 ₃、 C a Ru 0₃、 S r V0₃、 S r C r〇₃、 S r C o〇₃、 L a N i 0₃、 N b ドープ S r T i O ₃などの導電性酸化物およびこれらの混合物、 I TOなどの導電性ガラスなどを用いて、第二の電極層を形成することができる。さらに、第一の電極層とは異なり、第二の電極層を形成するための材料としては、室温における成膜も可能であるから、鉄（F e )、コバルト（C o ) などの卑金属や、 W S i 、 M o S iなどの合金を用いて、第二の電極層を形成することもできる。、本発明において、第二の電極層の厚さとしては、薄膜容量素子の一方の電極としての機能を確保可能であれば、とくに限定されるものではなく、たとえば、 1 0ないし 1 0 0 0 0 n m程度に設定すること力 S できる。

本発明において、第二の電極層のの形成方法は、とくに限定されるものではなく、真空蒸着法、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法（ P L D )、有機金属化学気相成長法 (metal-organi c chemi cal vapor depos it ion ： M O C V D )、有機金属分解法 ( metal - organi c decompos i t ion) ゃゾル ·ゲル法などの液相法（C S D法）などの各種薄膜形成法を用いて、形成することができる。これらのうちでは、成膜速度の面から、スパッタリング法が好ましい。

本発明の前記およびその他の目的や特徴は、添付図面に基づいた以下の説明から明らかになるであろう。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の好ましい実施態様にかかる薄膜容量素子の略断面図である。発明の好ましい実施態様の説明

以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。

第 1図は、本発明の好ましい実施態様にかかる薄膜容量素子の略断面図である。

図 1に示されるように、本実施態様にかかる薄膜容量素子 1は、支持基板 2を備え、支持基板 2上に、バリア層 3、下部電極層 4、誘電体層 5および上部電極層 6が、この順に、積層されている。本実施態様においては、薄膜容量素子 1の支持基板 2は、シリコン単結晶によって形成されている。支持基板 2の厚さは、たとえば、 1 0 0ないし 1 00 0 μ m程度である。

本実施態様にかかる薄膜容量素子 1は、支持基板 2上に、酸化シリコンによって形成された絶縁層 3を備えている。

酸化シリコンよりなる絶縁層 3は、たとえば、シリコンの熱酸化によって形成される。

図 1に示されるように、絶縁層 3上には、下部電極層 4が形成されている。

本実施態様においては、下部電極層 4は、白金によって形成されている。

下部電極層 4は、 [0 0 1 ] 方位に配向されていても、 [0 0 1 ] 方位以外の方位に配向されていてもよく、さらに、アモルファス状でも、配向されていなくてもよい。

白金よりなる下部電極層 4は、たとえば、スパッタリングガスとして、アルゴンガスを用い、支持基板 2および絶縁層 3の温度を 3 0 0°C 以上、好ましくは、 5 0 0°C以上に保持して、スパッタリング法により、絶縁層 3上に形成される。

下部電極層 4の厚さは、とくに限定されるものではなく、 1 0ないし 1 0 00 n m、好ましくは、 5 0なレ、し 2 0 0 n m程度である。本実施態様においては、下部電極層 4は、 1 0 ◦ n mの厚さに形成されている。

図 1に示されるように、本実施態様にかかる薄膜容量素子 1は、下部電極層 4上に形成された誘電体層 5を備えている。

本実施態様においては、誘電体層 5は、化学量論的組成式： S r B i ₄T i ₄0₁₅で表わされ、コンデンサ材料としての特性に優れたビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成されている。

ビスマス層状化合物は、好ましくは、さらに、スカンジウム（S c)、イットリウム（Y)、ランタン（L a )、セリウム（C e )、プラセォジム（P r )、ネオジム（N d)、プロメチウム（Pm)、サマリウム（S _m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム（D y)、ホルミウム（H o)、エルビウム（E r )、ッリウム（Tm)、イッテルビウム（Y b ) およびルテチウム（L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいる。本実施態様においては、誘電体層 5は、有機金属分解法（metal - organic decomposition： M O D法）によって、下部電極層 4上に形成される。

具体的には、 2—ェチルへキサン酸ストロンチウムのトルエン溶液と、 2—ェチルへキサン酸ビスマスの 2ーェチルへキサン酸溶液と、 2—ェチルへキサン酸チタンのトルエン溶液を、 2—ェチルへキサン酸スト口ンチウムが 1モル、 2ーェチルへキサン酸ビスマスが 4モル、 2—ェチルへキサン酸チタンが 4モルとなるように、これらの溶液を混合し、トルエンで希釈して、原料溶液を調製する。

こうして得られた原料溶液を、スピンコーティング法によって、下部電極層 4上に、膜厚が、たとえば、 l O O nmとなるように、塗布して、塗布膜を形成する。

塗布膜の形成後、室温ないし約 4 0 0°Cの温度下で乾燥させて、塗布膜中の溶媒を蒸発させる。

次いで、約 2 0 0ないし 7 0 0°Cの酸素雰囲気下で、塗布膜を仮焼成する。仮焼成は、塗布膜塗布膜中のビスマス層状化合物を結晶化させない温度下で、おこなわれる。

その後、仮焼成した塗布膜上に、再度、原料溶液を、スピンコーティング法によって、膜厚が、たとえば、 l O O nmとなるように、塗布して、塗布膜を形成し、乾燥した後、塗布膜を、約 2 0 0ないし 7 0 0°Cの酸素雰囲気下で、仮焼成する。

次いで、仮焼成した塗布膜上に、さらに、原料溶液を、スピンコーティング法によって、膜厚が、たとえば、 l O O nmとなるように、塗布して、塗布膜を形成し、乾燥した後、塗布膜を、約 20 0ないし 7 0 0°Cの酸素雰囲気下で、仮焼成する。

こうして、仮焼成が完了すると、仮焼成された塗布膜を、約 7 0 0 ないし 9 0 0 °Cの酸素ガス雰囲気で、焼成して、塗布膜中のビスマス層状化合物を結晶化させ、たとえば、 3 0 0 n mの膜厚の誘電体層 5 を形成する。

こうして得られた誘電体層 5は、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ 0 _{1 5}で表わされたビスマス層状化合物を含んでいる。

仮焼成おょぴ焼成の過程で、ビスマス層状化合物が、 [ 0 0 1 ]方位に、すなわち'、 c軸方向に配向される。

ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 ( % ) は、誘電体層 5を形成する際の塗布、仮焼成および焼成の条件を制御することによって、制御可能であることが知ら.れているが、本発明者の研究によれば、誘電体層 5に含まれるビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 F ( % ) を制御することによって、薄膜容量素子 1 の静電容量温度係数を変化させることができることが見出されており、とくに、誘電体層 5が、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ O！ ₅で表わされる組成を有するビスマス層状化合物を含んでいる場合には、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 ( % ) を制御することによって、薄膜容量素子 1の静電容量温度係数を、プラスの値からマイナスの値の間で、大きく変化させることが可能であることが判明している。

したがって、本実施態様においては、薄膜容量素子 1が、所望の静電容量温度係数を有するように、誘電体層 5を形成する際の塗布、仮焼成およぴ焼成の条件が制御されて、誘電体層 5に含まれるビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 ( % ) が決定される。

図 1に示されるように、誘電体層 6上には、白金によって、上部電極層 6が形成されている。

白金よりなる上部電極層 6は、たとえば、スパッタリングガスとして、アルゴンガスを用い、支持基板 2、絶縁層 3、下部電極層 4および誘電体層 5の温度を室温（2 5 °C ) に保持して、スパッタリング法によって、誘電体層 5上に形成される。

上述のように、本発明者の研究によれば、誘電体層 5に含まれるビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 F ( % ) を制御することによつて、萍膜容量素子 1の静電容量温度係数を変化させることができることが見出されており、とくに、誘電体層 5が、化学量論的組成式： S r B i ₄T i ₄0_{1 5}で表わされる組成を有するビスマス層状化合物を含んでいる場合には、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 F (%) を制御することによって、薄膜容量素子 1の静電容量温度係数を、プラスの値からマイナスの値の間で、大きく変化させることが可能であることが判明している。

したがって、本実施態様によれば、誘電体層 5は、化学量論的組成式： S r B i ₄T i ₄0 i ₅で表わされる組成を有するビスマス層状化合物を含んでおり、誘電体層 5を形成する際の塗布、仮焼成および焼成の条件が制御されて、誘電体層 5に含まれるビスマス層状化合物の c 軸方向の配向度 (%) を決定するように構成されているから、複数の誘電体層を設けることなく、所望の静電容量温度係数を有する薄膜容量素子 1を得ることができ、したがって、薄膜容量素子 1を組み込んだ電子回路を温度依存性を所望のように制御し、電子回路が組み込まれた電子機器の温度依存性を低下させることが可能になる。

本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

たとえば、前記実施態様においては、薄膜容量素子 1の誘電体層 5 は、化学量論的組成式： S r B i ₄T i ₄O i ₅で表わされる組成を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成されているが、薄膜容量素子 1の誘電体層 5を、化学量論的組成式： S r B i ₄T i ₄ Oェ ₅で表わされる組成を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって、形成することは必ずしも必要でなく、化学量論的組成式： (B i ₂0₂) ^{2 +} (Α^, Β^,Ο,^,) ²—、あるいは、 B i _zA_m__x B 〇_{3 +3}で表わされる組成（記号 Ώは正の整数であり、記号 Aは、ナトリウム（N a)、カリウム（K)、鉛（P b)、バリウム（B a )、ストロンチウム（ S r)、カルシウム（C a ) およびビスマス（B i ) 力らなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素であり、記号^は、鉄（F _e )、コバルト（C o)、クロム（C r )、ガリウム（G a)、チタン（T i )、ニオブ（N b)、タンタル（T a)、アンチモン（S b)、マンガン（Mn)、バナジウム（V)、モリブデン（Mo ) およびタンダステン（W) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素である。記号 _Aおよび/またはを 2つ以上の元素で構成する場合、それらの比率は任意である。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて、薄膜容量素子 1の誘電体層 5が形成されればよい。さらに、化学量論的組成式： x S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}— ( 1 - ) ikf B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}で表わされる組成（記号 Mは、カルシウム、バリゥムおよび鉛から選ばれる少なくとも 1つの元素であり、 0≤ X≤ 1である。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって、薄膜容量素子 1の誘電体層 5を形成することもできる。また、化学量論的組成式： r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}— ( 1 - ) MB i ₄ Τ i ₄ Ο i ₅で表わされる組成（記号 Μは、カルシウム、バリウムおよび鉛から選ばれる少なくとも 1つの元素であり、 0≤ X≤ 1である。) を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって、薄膜容量素子 1の誘電体層 5を形成することもできる。さらに、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ O _x ₅で表わされる組成を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって、薄膜容量素子 1の誘電体層 5を形成することもできる。

また、前記実施態様においては、誘電体層 5を形成するにあたって、スピンコ一ティング法によって、塗布膜が形成されているが、スピンコーティング法によって、塗布膜を形成することは必ずしも必要でなく、スピンコーティング法に代えて、たとえば、ディップコ一ティング法によって、塗布膜を形成してもよい。

さらに、前記実施態様においては、薄膜容量素子 1の支持基板 2がシリコン単結晶によって形成されているが、薄膜容量素子 1の支持基板 2をシリコン単結晶によって形成することは必ずしも必要でなく、格子整合性に優れた S r T i 0₃ 単結晶、 M g O単結晶、 L a A 1 O

3 単結晶などの単結晶、ガラス、溶融石英、 s i o₂ /S iなどのァモルファス材料、 Z r 0₂ /S i、 C e 0₂ /S iなどのその他の材料などによって形成された支持基板 2を用いることもできる。

また、前記実施態様においては、薄膜容量素子 1の下部電極層 4が白金によって形成されているが、薄膜容量素子 1の下部電極層 4を白金によって形成することは必ずしも必要でなく、 S r Mo〇₃、 S r R u 0₃、 C a R u〇₃、 S r V〇₃、 S r C r〇₃、 S r C o O L a N i O ₃、 N b ドープ S r T i O ₃などの導電性酸化物、ルテニウム、金、パラジウム、銀などの貴金属あるいはそれらの合金、 I TOなどの導電性ガラス、ニッケル、銅などの卑金属あるいはそれらの合金によって、薄膜容量素子 1の下部電極層 4を形成することもできる。支持基板 2を格子整合性に優れた材料を用いて形成した場合には、下部電極層 4は、 C a Ru〇₃ や S r R u 0₃ などの導電性酸化物、白金やルテニウムなどの貴金属によって形成されることが好ましい。

さらに、前記実施態様においては、薄膜容量素子 1の下部電極層 4 は、スバッタリング法によつて形成されているが、薄膜容量素子 1の下部電極層 4を、スパッタリング法によって形成することは必ずしも必要でなく、真空蒸着法、パルスレーザー蒸着法（P LD)、有機金属化 ¾^ 相成； fe:法 (metal-organic cnemical vapor deposition： Mリ C VD)、液相法（C S D法）などの他の薄膜形成方法を用いて、下部電極層 4を形成することもできる。

また、前記実施態様においては、薄膜容量素子 1の誘電体層 5は、有機金属分解法 (metal - organic decomposition： M O D法) によつて形成されているが、薄膜容量素子 1の誘電体層 5を有機金属分解法によつて形成することは必ずしも必要でなく、真空蒸着法、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法（P LD)、有機金属化学気相成長法 (metal-organic chemical vanor deposition： MOC VD)、ゾノレ ·ケル法などの他の液相法など、他の薄膜形成方法を用いて、誘電体層 5 を形成することもできる。好ましくは、誘電体層中のビスマス層状化合物の c軸配向度を向上させるためには、有機金属化学気相成長法、パルスレーザー蒸着法（P LD)、真空蒸着法によって、誘電体層が形成され、他方、誘電体層中のビスマス層状化合物の c軸配向度を低下させるためには、有機金属分解法ゃゾル · ゲル法などの液相法（C SD法）によって、誘電体層が形成される。

さらに、前記実施態様においては、薄膜容量素子 1の誘電体層 5を形成するにあたって、原料溶液を、スピンコーティング法によって、下部電極層 4上に塗布しているが、原料溶液を、スピンコーティング法によって、下部電極層 4上に塗布することは必ずしも必要でなく、ディップコ一ティング法、スプレーコーティング法などの他の塗布法を用いて、原料溶液を、下部電極層 4上に塗布するようにしてもよい。また、前記実施態様においては、薄膜容量素子 1の上部電極層 6が白金によって形成されているが、薄膜容量素子 1の上部電極層 6を白金によって形成することは必ずしも必要でなく、 N d 0、 N b O、 R e O 2、 R h O ₂、 O s 0₂、 I r 0₂、 R u O ₂、 R e 0₃、 S r Mo 0₃、 S r R u〇₃、 C a R u 0₃、 S r V0₃、 S r C r 0₃、 S r C

0 O ₃、 L a N i 0₃、 N b ドープ S r T i 0₃などの導電性酸化物、ルテニウム、金、パラジウム、銀などの貴金属あるいはそれらの合金、

1 TOなどの導電性ガラス、ニッケル、銅などの卑金属あるいはそれらの合金によって、薄膜容量素子 1の上部電極層 6を形成することもできる。

さらに、前記実施態様においては、薄膜容量素子 1の上部電極層 6 は、スパッタリング法によって形成されているが、薄膜容量素子 1の上部電極層 6を、スパッタリング法によって形成することは必ずしも必要でなく、真空蒸着法、パルスレーザー蒸着法（P LD)、有機金属ィ匕学 5¾个目成法 (metal-organic chemical vapor deposition： M U C VD)、液相法（C S D法）などの他の薄膜形成方法を用いて、上部電極層 6を形成することもできる。

本発明によれば、薄層化が可能で、かつ、温度補償特性に優れた薄膜容量素子ならびにそれを含んだ電子回路および電子機器を提供することが可能になる。

Claims

請求の範囲

1 · 化学量論的組成式：（B i ₂0₂) ^{2 +} (A_m-₁ B_m0_{3m+ 1}) ²—、あるいは、 B i ₂_A_m— _∞0_{3 + 3}で表わされる組成（記号 inは正の整数であり、記号 Aは、ナトリウム（N a )、カリウム（K)、鉛（P b )、バリウム（B a )、ストロンチウム（S r )、カルシウム（C a ) およびビスマス（B i ) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素であり、記号 5は、鉄（F e )、コバルト（C o)、クロム（C r )、ガリウム (G a )、チタン (T i )、ニオブ（N b)、タンタル (T a )、アンチモン（ S b )、マンガン（Mn)、バナジウム（V)、モリブデン（Mo ) およびタングステン (W) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素である。記号^ および/またはを 2つ以上の元素で構成する場合、それらの比率は任意である。) を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えたことを特徴とする薄膜容量素子。

2. 前記ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 1 0 0 0 p p m /Kないし一 7 0 0 p p mZKの範囲にあることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の薄膜容量素子。

3. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c )、イツトリウム（Y)、ランタン (L a ), セリウム (C e )、プラセオジム (P r )、ネオジム (N d )、プロメチウム（P m)、サマリウム（ S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム（D y)、ホルミウム（H o)、エルビウム（E r )、ツリウム（ T m)、イッテルビウム（ Y b ) およびルテチゥム (L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の薄膜容量素子。

4. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c )、イツトリウム（Y)、ランタン（L a )、セリウム（C e )、プラセオジム（P r )、ネオジム（N d)、プロメチウム（Pm)、サマリウム（Sm)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム（D y )、ホルミゥム（H o )、エルビウム（E r )、ツリウム（Tm)、イッテルビウム（Y b ) およびルテチウム (L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の薄膜容量素子。

5. 化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ 0₁₅— ( 1 - x) MB i 4 T i ₄0₁₅で表わされる組成（記号 Mは、カルシウム、バリゥムぉよび鉛から選ばれる少なくとも 1つの元素であり、 0≤ x≤ lである。 )を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の層間に備えたことを特徴とする薄膜容量素子。

6. 前記誘電体層が、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ 0₁₅で表わされるビスマス層状化合物を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の薄膜容量素子。

7. 前記ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 8 0 0 p p m/ Kないし一 1 5 0 p p m/Kの範囲にあることを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の薄膜容量素子。

8. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c )、イツトリウム（Y)、ランタン (L a ), セリウム (C e プラセオジム (P r )、ネオジム（N d)、プロメチウム (Pm)、サマリウム ( S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム (D y )、ホルミウム (H o ), エルビウム (E r )、ツリウム（Tm)、ィッテルビウム (Y b ) およびルテチウム (L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の薄膜容量素子。

9. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c )、イツトリウム（Y)、ランタン（L a)、セリウム（C e)、プラセオジム

(P r )、ネオジム（N d)、プロメチウム（Pm)、サマリウム（S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム (D y )、ホルミウム（H o)、エルビウム (E r )、ツリウム (Tm)、イツテルビゥム (Y b ) およびルテチウム

(L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の薄膜容量素子。

10. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c )、イツトリウム (Y)、ランタン (L a ), セリウム（C e)、プラセオジム (P r )、ネオジム (N d )、プロメチウム ( P m)、サマリウム ( S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム（G d)、テルビウム (T b)、ジスプロシウム ( D y )、ホルミウム (H o), エルビウム (E r )、ツリウム（Tm)、ィッテルビウム (Y b ) およびルテチウム (L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の薄膜容量素子。

11. 化学量論的組成式：（B i ₂0₂) ^{2 +} _∞0₃„_{+ 1}) ²—、あるいは、 B i _{2 ∞} i _∞〇 _{3m+ 3}で表わされる組成（記号は正の整数であり、記号 Aは、ナトリウム（N a )、カリウム（K)、鉛（Ρ b)、ノリウム（B a )、スト口ンチウム（S r )、カルシウム (C a ) およびビスマス（B i ) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素であり、記号 5は、鉄（F e )、コバルト（C o)、クロム（C r )、ガリウム（G a)、チタン（T i )、ニオブ（Nb )、タンタル (T a)、アンチモン（S b)、マンガン（Mn)、バナジウム（V)、モリブデン（Mo) およびタングステン（W) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素である。記号^ および/またはを 2つ以上の元素で構成する場合、それらの比率は任意である。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えた薄膜容量素子を含むことを特徴とする電子回路。

12. 化学量論的組成式：（B i ₂0₂) ^{2 +} {A^^^ _{3 m+ 1}) 2—、あるいは、 B i ₂ A_m— ^_m0_{3m+ 3}で表わされる組成（記号/ Ώは正の整数であり、記号 _Λは、ナトリウム（N a )、カリウム（K)、鉛（Ρ b )、バリウム（B a )、スト口ンチウム（S r )、カルシウム (C a ) およびビスマス (B i ) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素であり、記号は、鉄（F e；)、コバルト（C o)、クロム（C r )、ガリウム (G a )、チタン (T i )、ニオブ (N b )、タンタル (T a )、アンチモン ( S b )、マンガン (Mil )、バナジウム（V)、モリブデン（Mo ) およびタングステン (W) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの元素である。記号^ 4および/またはを 2つ以上の元素で構成する場合、それらの比率は任意である。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えた薄膜容量素子を含むことを特徴とする電子機器。

13. 前記ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 l O O O p p m ZKないし一 7 0 0 p p m/Kの範囲にあることを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の電子機器。

14. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c )、イツトリウム（Y)、ランタン（L a)、セリウム（C e：)、プラセオジム

(P r )、ネオジム (N d )、プロメチウム（Pm)、サマリウム (S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム（G d)、テルビウム（T b )、ジスプロシウム（D y)、ホルミウム（H o )、エルビウム（E r )、ツリウム（Tm)、イッテルビウム（Y b ) およびルテチウム (L u ) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 12項に記載の電子機器。

15. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c；)、イツトリウム（Y)、ランタン（L a )、セリウム（C e；)、プラセオジム ( P r )、ネオジム（N d)、プロメチウム ( P m)、サマリウム（S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム（G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム (D y )、ホルミウム (H o ), エルビウム (E r )、ツリウム（Tm)、イツテルビゥム (Y b ) およびルテチウム ( L u ) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の電子機器。

16. 化学量論的組成式 ·· ぶ S r B i ₄ T i ₄ O i ₅— （ 1 一） MB i 4 T i ₄0_{1 5}で表わされる組成（記号 Mは、カルシウム、バリゥムぉよび鉛から選ばれる少なくとも 1つの元素であり、 0 ≤ x≤ 1である。）を有するビスマス層状化合物を含む誘電体材料によって形成された誘電体層を、第一の電極層と第二の電極層の間に備えた薄膜容量素子を含むことを特徴とする電子機器。

17. 前記誘電体層が、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}で表わされるビスマス層状化合物を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の電子機器。

18. 前記ビスマス層状化合物の静電容量温度係数が、 S O O p p mZ Κないし一 150 p p mZKの範囲にあることを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の電子機器。

19. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c )、イツトリウム（Y)、ランタン（L a )、セリウム（C e；)、プラセオジム (P r )、ネオジム（N d)、プロメチウム（Pm)、サマリウム（S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム（G d)、テルビウム（T b) ジスプロシウム（D y)、ホルミウム（H o)、エルビウム（E r )、ッリウム（Tm)、イッテルビウム（Y b) おびルテチウム（L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 1 6項に記載の電子機器。

20. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム (S c )、イツトリウム (Y)、ランタン (L a ), セリウム (C e ), プラセオジム (P r )、ネオジム（N d)、プロメチウム（Pm)、サマリウム（S m)、ユウ口ピウム（E u)、ガドリニウム (G d)、テルビウム（T b)、ジスプロシウム（D y)、ホルミゥム (H o), エルビウム（E r )、ツリウム (Τηι)、ィッテルビウム (Y b) およびルテチウム (L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の電子機器。

21. 前記ビスマス層状化合物が、さらに、スカンジウム（S c )、イツトリウム（Y)、ランタン（L a )、セリウム（C e )、プラセオジム

(P r )、ネオジム（N d)、プロメチウム (Pm)、サマリゥム（S m)、ユウ口ピウム ( E u )、ガドリニウム ( G d )、テルビウム (T b)、ジスプロシウム（D y)、ホノレミゥム (H o), エルビウム (E r )、ツリウム（Tm)、ィッテルビウム (Y b) およびルテチウム

(L u) からなる群より選ばれる少なくとも 1つの希土類元素を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 1 8項に記載の電子機器。