WO2004077564A1

WO2004077564A1 - 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

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Publication number: WO2004077564A1
Application number: PCT/JP2004/001977
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Inventors: Yukio Sakashita
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Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2004-09-10
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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-で表わされる組成を有し(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。)、ビスマス(Bi)が、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス換算で、0<Bi<0.5×mモルの範囲にあ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、容易に作製することができ、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り、とくに、薄層化が可能で、かつ、容易に作製することができ、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、容易に作製することができ、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し、化学量論比よりも、ビスマスを過剰に含んでい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つて、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__xB_mO_z _m+1) ²—、あるいは、 B i ₂A_m—丄 _mO _3ra+3で表わされる組成を有し（記号 222は正の整数であり、記号^ 4は、ナトリウム (N a )、力リウム (K)、鉛 (P b )、バリウム (B a )、スト口ンチウム (S r)、力ルシゥム（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 )、コパルト (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 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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B i く 0. 5 Χ πモルの範囲にあ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ことを特徴とする薄膜容量素子によって達成される。

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、化学量論比に対するビスマスの過剰量、使用する基板の種類、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、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、仮焼成おょぴ焼成の条件を制御することによって、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-Po / ( 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 2) 面からの反射強度 /。（0 0 1 ) の合計∑ / a (0 0 1) と、そのビスマス層状化合物の各結晶面 {h k 1) からの反射強車 I {h k 1) の合計∑ I {h k 1) との比（{∑ /。（0 0 _2) /∑ 1 ( ゾ）}) であり、 P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 / (00 ）の合計∑ / (0 0 _2) と、ビスマス層状化合物の各結晶面（A rゾ）からの反射強度 I {h k 1) の合計∑ / (A 7) との比（{∑ / (0 0 /∑ / {h k J)}) 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 7) 面からの反射強度 / (0 0 1) の合計∑ I ( 0 0 2) 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（一 1 )個のぺロプ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 in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 in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 inが、 2、

4、 6、 8のいずれかであり、さらに好ましくは、記号が、 2または 4である。 '

本発明の好ましい実施態様においては、前記誘電体層が、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0. 4≤B i く 0. 5 X モルの範囲にあるビスマス層状化合物を含んでいる。

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（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： x S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}_ ( 1 - ) MB i ₄T i ₄0 ₅で表わされる組成を有し（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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B i く 2. 0モルの範囲にあ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 ₄ 0₁₅— ( 1 - x) MB i ₄T i ₄0₁₅で表わされる組成を有し (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≤ X≤ 1である。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス (B i ) とチタン (T i ) のモル比が 1 < B i /Ύ i < 1. 5の範囲にあ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 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（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)、イッテルビウム（Y b ) およびルテチウム (し 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 +} (Α^, Β^,^,) ²—、あるいは、 B i ₂4_m

_! H_mO ₃,_Ή+3で表わされる組成を有し (記号 i22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 )、ノくリウム（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 H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)、モリプデン（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 Z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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0 < B iく 0. 5 Χ πモルの範囲にあ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回路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し、化学量論比よりも、ビスマスを過剰に含んでいるビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて、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って、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。

本発明の好ましい実施態様においては、前記誘電体層が、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0. 4 B iく 0. 5 X i¾モルの範囲にあるビスマス層状化合物を含んでいる。

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： X S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}— ( 1一 λつ B i ₄ T i ₄ O ₅で表わされる組成を有し (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≤ ≤ 1である。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B i く 2. 0モルの範囲にあ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 Oi 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}— ( l - x) MB i ₄T i ₄ O ₅で表わされる組成を有し (記号は、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≤ λ'≤ 1である。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) とチタン (T i ) のモル比が 1 < B i /Ύ i < 1. 5の範囲にあ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つ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 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 ), エルビゥム（ 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：（B i ₂0₂) ²⁺ {A_m^_x B_mO_{Z m+ 1}) ²—、あるいは、 B i ₂ 1 _∞0₃ m+ 3で表わされる組成を有し（記号^²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 )、ノリウム (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 ) 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)、モリプデン（M o ) 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 _Λ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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B i < 0. 5 モルの範囲にあ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し、化学量論比よりも、ビスマスを過剰に含んでいるビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて、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って、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、力、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。

本発明の好ましい実施態様においては、前記誘電体層が、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0. 4 B i く 0 ·. 5 X

/22モルの範囲にあるビスマス層状化合物を含んでいる。

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 (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 _{1 5}で表わされる組成を有し (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≤ ≤ 1である。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B i < 2. 0モルの範囲にあ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 _{1 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（S m)、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 )、エルビゥム（ E r )、ツリウム（ T m)、ィッテルビゥム（ 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。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： x S r B i ₄ T i ₄ 0₁₅— （ 1一 X) MB i ₄T i ₄0₁₅で表わされる組成を有し（記号 kf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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス (B i ) とチタン（T i ) のモル比が 1 < B i /T i < 1. 5の範囲にあ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（Sm)、ユウ口ピウム (E u)、ガドリユウム ( G d )、テルビウム（T b)、ジスプロシウム ( D y )、ホルミゥム (H o), エルビウム（ 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（R u)、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 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 Oい R h 0₂、 O s O₂、 I r Oい R u Oい R e〇₃、 S r M o 0₃、 S r R u〇₃、 C a Ru 0₃、 S r V0₃、 S r C r〇₃、 S r C o 0₃、 L a N i 0₃、 Nb ドープ S r T i 0₃などの導電性酸化物およびこれらの?昆合物、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)、機金属ィ匕子気相成長法 metal-organic chemical vapor deposition ： M O C V D ) , 有機金属分解法 (metal - organic decomposition： MOD) やゾル .ゲル法などの液相法（C SD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、ァモルファス状でも、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： MOCVD 、 ¾機金属分角早法 (metal - organic decomposition： MOD) ゃゾル · ゲル法などの液相法（C SD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。好ましくは、誘電体層は、第一の電極層上に、液相法によつて形成される。

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一 organic decomposition： M OD)、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、化学量論比よりもビスマスが過剰に含まれた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、塗布および乾燥のステップを 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、仮焼成おょぴ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、化学量論比よりもビスマスが過剰に含まれた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ないし 9 0 0°Cで、焼成される。

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、室温ないし 4 0 0°C、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)、ルテ二ゥム ( R u )、ロジウム (Rh)、パラジウム（P d)、イリジウム ( I r )、金（A u)、銀（A g )、銅（C u)、ニッケル (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〇₂、 Rh 0₂、 O s O。、 I r 0₂、 Ru 0₂、 R e 0₃、 S r Mo 0₃、 S r R u O ₃、 C a R u O ₃、 S r V O _{3 s} S r C r 0₃、 S r C o 0₃、 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およびこれらの混合物、 I T O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、誘電体層を形成する材料との格子整合性を考慮する必要がなく、室温における成膜も可能であるから、鉄（F e )、コパルト（C o) などの卑金属や、 WS 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 nm程度に設定することができる。

本発明において、第二の電極層の形成方法は、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-organic chemical vapor deposit ion ： M O C V D )、有機金属分解法（ metal - organi c decomposition) ゃゾル ·ゲノレ法などの液相法（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。

第 2図は、実施例 1ないし実施例 1 0によって作製された薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ ε と、薄膜容量素子を構成する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 ( % ) との関係を示すグラフである。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力この順に、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、格子整合性に優れた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 0 0 0 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。

第 1図に示されるように、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 0 0 n m、好ましくは、 5 0ないし 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 0 nmの厚さに形成されている。

第 1図に示されるように、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 ₄0 i ₅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、ビスマス (B i ) とチタン (T i ) のモル比が 1く B i /T i < 1. 5となるように、過剰のビスマスを含んでいる。

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)、ィッテルビウム（Y b ) およびルテチウム（L u) 力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—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ロンチウムが 1モル、 2—ェチルへキサン酸ビスマスが（4 + a ) モル、 2—ェチルへキサン酸チタンが 4モルとなるように、ィ匕学量論比で混合する場合に比して、ビスマスの添加量が αモルだけ、多くなるように、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。

ここに、 aは、 B i ZT iが、 1 · 1ないし 1 . 5になるように選択される。

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 40 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 200ないし 7

0 o°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、 1 0 0 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 200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 ₄T i ₄0₁₅で表わされたビスマス層状化合物を含み、ビスマス層状化合物には、化学量論比に対して、過剰のビスマスが含まれ、ビスマス（B i ) とチタン（T i ) のモル比は、 1く B i /T i < 1. 5の範囲にある。

仮焼成および焼成の過程で、ビスマス層状化合物がェピタキシャル成長して、 [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、化学量論比に対するビスマスの過剰量、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 (%) 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 ₄0₁₅で表わされ、ビスマス（B i ) とチタン（T i ) のモル比が 1く B i /T i く 1. 5となるように、過剰のビスマスを含んだ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、化学量論比に対するビスマスの過剰量、誘電体層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 F (%) が決定される。

第 1図に示されるように、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およぴ誘電体層 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、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 0 i ₅で表わされ、ビスマス（B i ) とチタン（T i ) のモル比が 1く B i / Ύ i < 1 . 5となるように、過剰のビスマスを含んだ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、本実施態様によれば、誘電体層 5は、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ O ₅で表わされ、ビスマス ( B i ) とチタン ( T i ) のモル比が 1 く B i / T i く 1 . 5となるように、過剰のビスマスを含んだビスマス層状化合物を含んでおり、化学量論比に対するビスマスの過剰量、誘電体層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。

以下、本発明の効果を、より一層明らかにするため、実施例を掲げる。

実施例 1

2—ェチノレ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—ェチルへキサン酸溶液と、 2—ェチノレ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ゥムが 1モル、 2—ェチノレへキサン酸ビスマスが（4 + α) モル、 2

—ェチルへキサン酸チタンが 4モルとなるように、化学量論比で混合する場合に比して、ビスマスの添加量が Q!モルだけ、多くなるように、これらの溶液を混合し、トルエンで希釈して、原料溶液を調製した。ここに、 αを 0. 4として、ビスマス（B i ) とチタン（T i ) のモル比が、 1. 1 となるように、原料溶液を調製した。

一方、シリコン単結晶よりなる支持基板上に、熱酸化処理によって、 0. 5 μ mの厚さのシリコン酸化膜を形成し、シリコン酸化膜上に、白金薄膜よりなる下部電極を、 0. 1 mの厚さで形成した。

ここに、スパッタリングガスとして、 1パス力ノレ (P a) の圧力のアルゴンガスを用い、支持基板およびシリコン酸化膜の温度を 6 0 0°C、電力を 1 00WZ平方センチメートルに設定して、スパッタリング法によって、下部電極を形成した。支持基板の面積は、 5 mm X 1 0 m mであつ 7こ。

次いで、支持基板をスビンコ一ティング装置のステージ上にセットし、約 1 0 μ リットルの原料溶液を、下部電極の表面に滴下して、ステージを、 4000 r pmで、 20秒にわたって、回転させ、下部電極の表面に、 1 00 n mの厚さの塗布膜を形成した。

その後、塗布膜が形成された支持基板を、 1 50°Cに設定された恒温層内にセットし、 1 0分間にわたって、乾燥させ、塗布膜に含まれている溶媒を蒸発させた。

次いで、塗布膜が形成された支持基板を、 0. 3 リットル/分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、環状炉内の温度を、昇温速度 1 0° KZ分で、 400° Cまで昇温し、 400° Cで、 1 0分間にわたって、保持した後、降温速度 1 0° KZ分で、温度を低下させ、塗布膜を仮焼成した。

さらに、仮焼成された塗布膜が形成されている支持基板をスピンコ一ティング装置のステージ上にセットし、約 1 0 μ リットルの原料溶液を、下部電極の表面に滴下して、ステージを、 4000 r pmで、 20秒にわたって、回転させ、合計で、 2 00 n mの厚さの塗布膜を形成した。

次いで、塗布膜が形成された支持基板を、 0. 3リットル/分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、環状炉内の温度を、昇温速度 1 0° K/分で、 400° Cまで昇温し、 400° Cで、 1 0分間にわたって、保持した後、降温速度 1 0° KZ分で、温度を低下させ、塗布膜を仮焼成した。

さらに、仮焼成された塗布膜が形成されている支持基板をスビンコ一ティング装置のステージ上にセットし、約 1 0 μ リツトルの原料溶液を、下部電極の表面に滴下して、ステージを、 4000 r p mで、 20秒にわたって、回転させ、合計で、 300 n mの厚さの塗布膜を形成した。

その後、塗布膜が形成された支持基板を、 1 50 °Cに設定された恒温層内にセットし、 1 0分間にわたって、乾燥させ、塗布膜に含まれている溶媒を蒸発させた。

次いで、塗布膜が形成された支持基板を、 0. 3リットル/分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、環状炉内の温度を、昇温速度 1 0° K/分で、 400° Cまで昇温し、 400° Cで、 1 0分間にわたって、保持した後、降温速度 1 0。 K/分で、温度を低下させ、塗布膜を仮焼成した。

こうして、仮焼成が完了した後、仮焼成された塗布膜が形成されている支持基板を、 5ミリリツトル Z分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、環状炉内の温度を、昇温速度 80° KZ分で、 8 60° Cまで昇温し、 8 60° Cで、 30分間にわたって、保持した後、降温速度 80° KZ分で、温度を低下させて、塗布膜を焼成し、誘電体層を形成した。焼成後の誘電体層の厚さは、 300 nm であった。

こうして得られた誘電体層の結晶構造を、 X線回折法によって測定し、測定された X線回折パターンに基づき、式（ 1 ) にしたがって、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 (%) を求めたところ、 5 5 %であった。

次いで、誘電体層の表面に、白金薄膜よりなる上部電極を、 0. 1 μ mの厚さで形成した。

ここに、スパッタリングガスとして、 1パスカル (P a ) の圧力のアルゴンガスを用い、支持基板、シリコン酸化膜、下部電極および誘電体層の温度を室温（ 2 5°C)、電力を 1 0 0 Wに設定して、スパッタリング法によって、上部電極を形成し、薄膜容量素子を得た。

こうして得られた薄膜容量素子の静電容量を、基準温度を 2 5°C、測定温度範囲を一 5 5 ないし 1 5 0 °Cとし、ィンピーダンスアナラィザ一（HP 4 1 94 A) を用い、周波数 1 0 0 k H z (A C 2 0 m Vの印加）にて、測定し、 2 5°Cを基準として、静電容量の温度に対する平均変化率 (静電容量温度係数） Δ εを求めたところ、 8 8 0 ρ p m Ζ Κであった。

実施例 2

下部電極上に形成された塗布膜を焼成する際に、環状炉内の温度を 8 8 0°Cまで昇温させ、 30分間にわたって、保持した点を除いて、実施例 1 と全く同様にして、誘電体層を形成し、薄膜容量素子を作製した。

こうして得られた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、実施例 1と同様にして、求めたところ、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 _ (%) は 6 0%であった。また、こうして得られた薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ εを、実施例 1 と同様にして、求めたところ、 8 1 0 p p mZKであった。

実施例 3 αを 0. 8として、ビスマス（B i ) とチタン（ΤΓ i ) のモル比が、 · 1. 2となるように、原料溶液を調製した点を除いて、実施例 1と全く同様にして、誘電体層を形成し、薄膜容量素子を作製した。

こうして得られた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 F (%) を、実施例 1と同様にして、求めたところ、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 (%) は 6 5 %であった。また、こうして得られた薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ εを、実施例 1と同様にして、求めたところ、 5 7 0 p pm/Kであった。

実施例 4

下部電極上に形成された塗布膜を焼成する際に、環状炉内の温度を 9 0 0°Cまで昇温させ、 3 0分間にわたって、保持した点を除いて、実施例 3と全く同様にして、誘電体層を'形成し、薄膜容量素子を作製した。

こうして得られた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、実施例 1と同様にして、求めたところ、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 (%) は 7 0 %であった。また、こうして得られた薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ εを、実施例 1と同様にして、求めたところ、 4 5 0 p p m/Kであった。

実施例 5

2ーェチルへキサン酸ストロンチウムのトルエン溶液と、 2ーェチノレへキサン酸ビスマスの 2ーェチルへキサン酸溶液と、 2一ェチルへキサン酸チタンのトルエン溶液を、 2ーェチルへキサン酸ストロンチゥムカモル、 2—ェチ /レへキサン酸ビスマスが（4 + α) モノレ、 2 ーェチルへキサン酸チタンが 4モルとなるように、化学量論比で混合する場合に比して、ビスマスの添加量が αモルだけ、多くなるように、これらの溶液を混合し、トルエンで希釈して、原料溶液を調製した。ここに、 αを 0. 8として、ビスマス（B i ) とチタン（T i ) のモル比が、 1. 2となるように、原料溶液を調製した。一方、シリコン単結晶よりなる支持基板上に、熱酸化処理によって、 0. 5 mの厚さのシリコン酸化膜を形成し、シリコン酸化膜上に、白金薄膜よりなる下部電極を、 0. 1 mの厚さで形成した。

ここに、スパッタリングガスとして、 1パスカル（P a) の圧力のアルゴンガスを用い、支持基板おょぴシリコン酸化膜の温度を 4 0 0°C、電力を 1 0 0WZ平方センチメートルに設定して、スパッタリング法によって、下部電極を形成した。支持基板の面積は、 5 mmX 1 Ommでめつ 7こ。

次いで、支持基板をスピンコーティング装置のステージ上にセットし、約 1 0 μ リットルの原料溶液を、下部電極の表面に滴下して、ステージを、 4 00 O r p mで、 20秒にわたって、回転させ、下部電極の表面に、 1 0 0 n mの厚さの塗布膜を形成した。

その後、塗布膜が形成された支持基板を、 1 5 0°Cに設定された恒温層内にセットし、 1 0分間にわたって、乾燥させ、塗布膜に含まれている溶媒を蒸発させた。

次いで、塗布膜が形成された支持基板を、 0. 3 リットル Z分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、環状炉内の温度を、昇温速度 1 0° K/分で、 4 0 0° Cまで昇温し、 4 00° Cで、 1 0分間にわたって、保持した後、降温速度 1 0° K/分で、温度を低下させ、塗布膜を仮焼成した。

さらに、仮焼成された塗布膜が形成されている支持基板を、 5ミリリットル/分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、 '環状炉内の温度を、昇温速度 8 0° KZ分で、 84 0° Cまで昇温し、 840° Cで、 3 0分間にわたって、保持した後、降温速度 8 0° K /分で、温度を低下させて、塗布膜を焼成した。

次いで、焼成された塗布膜が形成されている支持基板をスピンコーティング装置のステージ上にセットし、約 1 0 リットルの原料溶液を、下部電極の表面に滴下して、ステージを、 4 0 0 0 r pmで、 2 0秒にわたって、回転させ、合計で、 2 0 0 nmの厚さの塗布膜を形成した。その後、新たに、塗布膜が形成された支持基板を、 1 5 0°Cに設定された恒温層内にセットし、 1 0分間にわたって、乾燥させ、塗布膜に含まれている溶媒を蒸発させた。

次いで、新たに、塗布膜が形成された支持基板を、 0. 3リットル Z分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、環状炉内の温度を、昇温速度 1 0° K/分で、 4 0 0° Cまで昇温し、 4 0 0° Cで、 1 0分間にわたって、保持した後、降温速度 1 0° KZ分で、温度を低下させ、新たに形成された塗布膜を仮焼成した。

さらに、仮焼成された塗布膜が形成されている支持基板を、 5ミリリットル Z分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、環状炉内の温度を、昇温速度 8 0° K/分で、 84 0° Cまで昇温し、 84 0° Cで、 3 0分間にわたって、保持した後、降温速度 8 0° K /分で、温度を低下させて、新たに形成された塗布膜を焼成した。次いで ·、焼成された塗布膜が形成されている支持基板をスピンコ一ティング装置のステージ上にセットし、約 1 0 μ リツトルの原料溶液を、下部電極の表面に滴下して、ステージを、 4 0 0 O r p mで、 2 0秒にわたって、回転させ、合計で、 3 0 0 ri mの厚さの塗布膜を形成した。

その後、新たに、塗布膜が形成された支持基板を、 1 5 0°Cに設定された恒温層内にセットし、 1 0分間にわたって、乾燥させ、塗布膜に含まれている溶媒を蒸発させた。

次いで、新たに、塗布膜が形成された支持基板を、 0. 3 リットル /分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、環状炉内の温度を、昇温速度 1 0° K //分で、 4 0 0° Cまで昇温し、 4 0 0° Cで、 1 0分間にわたって、保持した後、降温速度 1 0° KZ分で、温度を低下させ、新たに形成された塗布膜を仮焼成した。

さらに、仮焼成された塗布膜が形成されている支持基板を、 5ミリリットル Z分の流量で、酸素ガスが供給されている環状炉内に入れて、環状炉内の温度を、昇温速度 8 0° K/分で、 84 0° Cまで昇温し、 84 0° Cで、 3 0分間にわたって、保持した後、降温速度 8 0° K /分で、温度を低下させて、新たに形成された塗布膜を焼成し、誘電体層を形成した。焼成後の誘電体層の厚さは、 3 0 0 n mであった。こうして得られた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、実施例 1と.同様にして、求めたところ、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度（％) は 8 0 %であった。さらに、実施例 1と全く同様にして、誘電体層の表面に、上部電極を形成し、薄膜容量素子を得た。

こうして得られた薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率 (静電容量温度係数） Δ eを、実施例 1と同様にして、求めたところ、 3 0 0 p p m/Kであった。

実施例 6

塗布膜を焼成する際に、環状炉内の温度を 8 6 0 °Cまで昇温させ、 3 0分間にわたり、保持した点を除いて、実施例 5と全く同様にして、誘電体層を形成し、薄膜容量素子を作製した。

こうして得られた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、実施例 1と同様にして、求めたところ、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 (%) は 9 0 %であった。また、こうして得られた薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ εを、実施例 1 と同様にして、求めたところ、 1 1 0 p p m/Kであった。

実施例 7

塗布膜を焼成する際に、環状炉内の温度を 8 8 0 °Cまで昇温させ、 3 0分間にわたり、保持した点を除いて、実施例 5と全く同様にして、誘電体層を形成し、薄膜容量素子を作製した。

こうして得られた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、実施例 1と同様にして、求めたところ、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 (%) は 9 4 %であった。また、こうして得られた薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ εを、実施例 1 と同様にして、求めたところ、 O p p mZKであった。実施例 8

αを 1. 2として、ビスマス（B i ) とチタン（T i ) のモル比が、 1. 3となるように、原料溶液を調製した点を除いて、実施例 6と全く同様にして、誘電体層を形成し、薄膜容量素子を作製した。

こうして得られた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、実施例 1と同様にして、求めたところ、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 F (%) は 9 5 %であった。また、こうして得られた薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ εを、実施例 1と同様にして、求めたところ、一 3 0 p p mZKであった。

実施例 9

塗布膜を焼成する際に、環状炉内の温度を 8 8 0°Cまで昇温させ、 3 0分間にわたり、保持した点を除いて、実施例 8と全く同様にして、誘電体層を形成し、薄膜容量素子を作製した。

こうして得られた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、実施例 1 と同様にして、求めたところ、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 F (%) は 9 7%であった。また、こうして得られた薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ εを、実施例 1 と同様にして、求めたところ、一 9 0 p p m/Kであった。

実施例 1 0

αを 1. 6として、ビスマス (B i ) とチタン（T i ) のモル比が、 1. 4となるように、原料溶液を調製した点を除いて、実施例 7と全く同様にして、誘電体層を形成し、薄膜容量素子を作製した。

こうして得られた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、実施例 1 と同様にして、求めたところ、ビスマス層状化合物の c軸方向の配向度 (%) は 1 0 0 %であった。また、こうして得られた薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ _εを、実施例 1 と同様にして、求めたところ、一 1 5 0 p p mZKであった。第 2図は、実施例 1ないし実施例 1 0によって作製された薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ ε と、薄膜容量素子を構成する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 ( % ) との関係を示すグラフである。

第 2図に示されるように、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i

₅で表わされ、化学量論比に対して、過剰のビスマスを含むビスマス層状化合物を含んだ誘電体層が形成された薄膜容量素子の温度に対する誘電率の平均変化率（静電容量温度係数） Δ εは、薄膜容量素子を構成する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 ( % ) が増大するにしたがって、プラスからマイナスに、線形に減少することが認められた。

したがって、化学量論比に対するビスマスの過剰量、塗布、仮焼成およぴ焼成の条件を制御し、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、所望の静電容量温度係数を有する薄膜容量素子 1を作製することが可能になる力、ら、化学量論的組成式： S r B i ₄ T i ₄ 0 _{1 5}で表わされ、化学量論比に対して、過剰のビスマスを含むビスマス層状化合物を含んだ誘電体層が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って、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ことがわかつた。

本発明は、以上の実施態様および実施例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 ₄ T i ₄ 0 i ₅で表わされ、ビスマ.ス（B i ) とチタン（T i ) のモル比が 1く B i / T i < 1 . 5となるように、過剰のビスマスを含んでい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 ₅で表わされ、ビスマス（B i ) とチタン（T i ) のモル比が iく B i /T i く 1. 5となるように、過剰のビスマスを含んでいるビスマス層状化合物を含む誘電体材料によつて、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 +}

+₃で表わされる組成を有し（記号 n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 )、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 4および Z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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B i く 0. 5 モルの範囲にあ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が形成されればよく、好ましくは、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0. 4≤B i < 0. 5 モルの範囲にあ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が形成される。さらに、化学量論的組成式： x S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}— ( 1 - x) MB i ₄ T i ₄ O ₅で表わされる組成を有し (記号は、カルシウム、バリウムおよぴ鉛から選ばれる少なくとも 1つの元素であり、 0 i≤ lである。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B i く 0. 2モルの範囲にあ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： X S r B i ₄ T i ₄ O！ ₅ - ( 1 - x) MB i ₄T i ₄0_{1 5}で表わされる組成を有し（記号 Mは、カルシウム、ノ《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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) とチタン（T i ) のモル比が 1く B i /T i く 1. 5の範囲にあ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 ₄ 0₁₅で表わされ、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0 <B i < 0. 2モルの範囲にあ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、前記実施態様および前記実施例 1ないし 1 0においては、誘電体層 5を形成するにあたって、スビ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、前記実施態様および前記実施例 1ないし 1 0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、 Mg O単結晶、 L a A 1 0₃ 単結晶などの単結晶、ガラス、溶融石英、 S i O ₂ / S iなどのァモルフ了ス材料、 Z r O ₂ /S i , C e O ₂ / 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、前記実施態様および前記実施例 1ないし 1 0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 rMo〇₃、 S r Ru〇 ₃、 C a R u〇₃、 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〇₃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 R u 0₃ や S r R u o₃ 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、前記実施態様おょぴ前記実施例 1ないし 1 0においては、薄膜容量素子 1の下部電極層 4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、パルスレーザ一蒸着法（P L D)、有機金属化学気相成長法（metal- organic chemical vapor deposition： MO 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、前記実施態様おょぴ前記実施例 1ないし 1 0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： MOD法) 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を有機金属分解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、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法（P L D)、有機金属ィ匕ギ ¼相成； ¾法 1, metal-organic chemical vapor deposition： MO C VD)、ゾル ·ゲル法などの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、これらの中では、有機金属分解法ゃゾル ·ゲル法などの液相法が好ましく使用される。

さらに、前記実施態様おょぴ前記実施例 1ないし 1 0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、ディップコーティング法、スプレーコ一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、前記実施態様および前記実施例 1ないし 1 0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 O、 N b O、 R e〇 ₂、 R h〇₂、 O s 0₂、 I r〇 ₂、 Ru0₂、 R e 0₃、 S rMo 0₃、 S r R u〇₃、 C a Ru〇 ₃、 S r V0₃、 S r C r〇₃、 S r C o〇₃、 L a N i 〇₃、 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、前記実施態様おょぴ前記実施例 1ないし 1 0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、パルスレーザ一蒸着法 ( P L D)、有機金属化学気相成長法 (metal-organic chemical vapor deposition： MO C VD), 液相法（C SD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、容易に作製することができ、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 +} 5^0_3∞+1) ^2_、あるいは、 B i ₂^^— _5_∞0_{3 + 3}で表わされる組成を有し（記号/ π 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 )、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)、バナジゥム (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 β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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B i く 0. 5 Χ πモルの範囲にあ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. 前記誘電体層が、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0. 4≤ B i < 0. 5 ΧΛ2モルの範囲にあ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)、ィットリウム（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 1項に記載の薄膜容量素子。

4. 前記誘電体層が、液相法によって形成された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。

5. 化学量論的組成式： x S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}- ( 1 - ) MB i 4 T i ₅で表わされる組成を有し（記号 Mは、カルシウム、ノ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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0 < B i く 2. 0 モルの範囲にあ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層間に備えたことを特徵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 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 5項に記載の薄膜容量素子。 7 , 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（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 5項に記載の薄膜容量素子。

8. 前記誘電体層が、液相法によって形成された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. 化学量論的組成式： x S r B i ₄ T i ₄ O _{1 5}- ( 1 - x) MB i 4T i ₄ O i ₅で表わされる組成を有し（記号 Mは、カルシウム、ノ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 1 である。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) とチタン (T i ) のモル比が 1 < B i /T i < 1. 5の範囲にあ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ことを特徴とする薄膜容量素子。

10. 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 9項に記載の薄膜容量素子。 11. 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)ゝガドリニウム（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)、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 9項に記載の薄膜容量素子。

12. 前記誘電体層が、液相法によって形成されたことを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の薄膜容量素子。

13. 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 ₂Α_∞— _∞Ο _{3∞+ 3}で表わされる組成を有し（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)、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^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 Aおよび Z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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B i く 0. 5 X nモルの範囲にあ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。

14. 化学量論的組成式：（B i ₂0₂) ²⁺ {Α^, Β^^.^) ²—、あるいは、 B i ₂A_m— i £?_ra0_{3m+ 3}で表わされる組成を有し (記号/ n 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 )、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、記号は、鉄（F e)、コバルト (C o), ク口ム (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), バナジゥム (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 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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0く B iく 0. 5 Xmモルの範囲にあ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。

15. 前記誘電体層が、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0. 4 B i < 0. 5 モルの範囲にあ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 4項に記載の電子機

16. 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 1 4項に記載の電子機器。

. 前記誘電体層が、前記第一の電極層上に、液相法によって形成されたことを特徴とする請求の範囲第 1 4項に記載の電子機器。

18. 化学量論的組成式： i S r B i ₄ T i ₄ 0_{1 5}— ( 1 - x) MB i 4 T i ₄0₁₅で表わされる組成を有し（記号 Mは、カルシウム、パ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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス（B i ) 換算で、 0 <B iく 2. 0 モルの範囲にあ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。

19. 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 1 8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)、イツトリゥム（Y)、ランタン（L a )、セリゥム（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 )、ッリゥム（ T m)、イッテルビウム（ Y b ) およぴルテチウム（ 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。 21. 前記誘電体層が、前記第一の電極層上に、液相法によって形成された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。

22. 化学量論的組成式： x S r B i ₄ T i ₄ 0₁₅— （ l— ) MB i

₄ T i ₄ O ! 5で表わされる組成を有し (記号ル/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。）、ビスマスが、化学量論比よりも過剰に含有され、ビスマスの過剰含有量が、ビスマス (B i ) とチタン (T i ) のモル比が 1 < B i ZT i < 1. 5の範囲にあ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。

23. 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 2 2項に記載の電子機器。

24. 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 22項に記載の電子機器。 25. 前記誘電体層が、前記第一の電極層上に、液相法によって形成されたことを特徴とする請求の範囲第 22項に記載の電子機器。