(57)【要約】      （修正有）【課題】酸化インジウム薄膜で構成される高周波用のローパスフィルター等の電子回路素子、及びこれを用いた集積回路を提供する。【解決手段】酸化インジウムを用いた薄膜でなる電子回路素子であって、前記薄膜をガラス基板に形成した後、空気中２００℃以上７００℃以下で加熱処理する。当該薄膜は低周波領域では抵抗体として機能する一方、１ＭＨｚ以上の高周波領域ではインピーダンスが低下し、コンデンサ類似のインピーダンス特性を示す。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化インジウムを用いた薄膜でなる電子回路素子であって、前記薄膜を加熱処理し、当該薄膜のインピーダンスが所定の周波数以上では低下してなることを特徴とする電子回路素子。
【請求項２】
前記加熱処理は、空気中で２００℃以上７００℃以下でなされることを特徴とする請求項１に記載の電子回路素子。
【請求項３】
前記所定の周波数は１MＨｚであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子回路素子。
【請求項４】
前記電子回路素子はコンデンサであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子回路素子。
【請求項５】
前記電子回路素子は、低周波領域では抵抗体であり、高周波領域ではコンデンサであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子回路素子。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの前記電子回路素子を用いた集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化インジウム薄膜でなる電子回路素子、及びこれを用いた集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路素子として、フィルム状のプラスチック（プラスティックフィルム）で構成された誘電体を用いたフィルムコンデンサが知られている。このフィルムコンデンサは、内部電極に相当するシート状の電極（薄膜金属）で挟持した平板状の形態である。このコンデンサは、内部電極となる薄膜金属にリード線を接続し、該リード線を適宜回路に接続する構成となっており、前記薄膜金属としては、一般には展延性の大きい金属である銀、アルミニウム、鉛、スズ等が用いられている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、コンデンサは、雑音防止素子として用いられる場合がある。このコンデンサは、インダクタンス成分があり、高周波領域においてＬＣ直列共振が発生する。このため、コンデンサは、その共振周波数よりも高周波の領域において、それ自体がインダクタンス成分に相当する。
【０００４】
しかしながら、誘電体としてプラスティックフィルムを用いたフィルムコンデンサは、その占有面積が大きく小型化できず、ＩＣ等の集積回路の小型化の障害となっていた。
【０００５】
一方、水に溶けやすく熱分解温度が低い硝酸インジウムから安価に製膜できる酸化インジウム透明導電薄膜について、加熱処理した場合の体積抵抗率を測定した実験データが公表されている（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００６】
すなわち、安価に製膜できることから酸化インジウム透明導電薄膜をフィルムコンデンサ等の電子回路素子（電子デバイス）として用いることが期待できる。
【非特許文献１】「トランジスタ技術」ＣＱ出版、２００１年４月号、Ｐ．２３６〜２３９
【非特許文献２】酸化インジウム透明導電膜の作製と評価，亀井宏之  澤田豊，神奈川県産業交流研究会予稿集，2004
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、酸化インジウム透明導電薄膜がフィルムコンデンサ等の高周波用電子回路素子として適するように、インピーダンスの周波数特性を調整した研究はなされていなかった。このため、酸化インジウム透明導電薄膜について、安価で小型化が図れる電子回路素子としての実用化の途が開かれていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決すべく、なされたものであり、酸化インジウムを用いた薄膜でなる電子回路素子であって、前記薄膜を加熱処理し、当該薄膜のインピーダンスが所定の周波数以上では低下してなる。  
また、前記加熱処理は、空気中で２００℃以上７００℃以下でなされてもよい。  
さらに、前記所定の周波数は１ＭＨｚでもよい。  
前記電子回路素子はコンデンサでもよい。  
前記電子回路素子は、低周波領域では抵抗体であり、高周波領域ではコンデンサでもよい。  
また、別の本発明は、前記電子回路素子を用いた集積回路である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加熱処理された酸化インジウムを用いた薄膜は、所定の周波数以上においてインピーダンスが低下するため、低周波領域では抵抗体として機能する一方、高周波領域ではあたかもコンデンサのインピーダンス特性を示す電子回路素子（電子デバイス）である。したがって、前記薄膜は、高周波用の電子回路素子、例えばローパス・フィルタとして機能できる。よって、この酸化インジウム薄膜は、フィルムコンデンサ等の安価で小型化が図れる電子回路素子として適用可能となる。また、酸化インジウム薄膜をＩＣやＬＳＩ等の集積回路の回路素子として用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本形態に係る酸化インジウム薄膜の作製方法について説明する。よく知られているように、ＲＦスパッタ法を用い、２５℃のガラス基板上に膜厚５００〜７００ｎｍであって平面形状が長方形（長辺１０mm及び短辺２mm）の帯状酸化インジウム薄膜を作製した。この作製した酸化インジウム薄膜を３００℃の空気中で熱処理を施した。
【００１１】
この熱処理された酸化インジウム薄膜のインピーダンスの周波数特性を測定した。図１の回路図に示すように、高周波入力Ｖin（交流印加電圧１Ｖ）に対し、本形態に係る酸化インジウム薄膜１０を抵抗２０と直列接続するとともに、酸化インジウム薄膜１０の平面上長手方向の両端部にオシロスコープ（Ｏｓｉ）３０の計測用端子を接続した。なお、抵抗２０の抵抗値は、酸化インジウム薄膜１０の抵抗値の１０分の１である。
【００１２】
酸化インジウム薄膜１０及び抵抗２０の接続の形態について、より具体的には、図２の回路図に示すように、ガラス基板４０上に、酸化インジウム薄膜１０及び抵抗（薄膜抵抗体）２０が配置接続されている。厚み方向ではなく酸化インジウム薄膜１０の長手方向の周波数特性を測定すべく、図示しない電極がガラス基板４０の両端部に取り付けられている。
【００１３】
このように接続された酸化インジウム薄膜のインピーダンスの周波数特性の結果を図３のグラフに示す。このグラフでは、３００℃で熱処理された酸化インジウム薄膜の４種類のサンプル（No. 4, No. 5, No. 7, No. 17）と、比較例として熱処理しない酸化インジウム薄膜のサンプル（No. 14）とを示している。なお、４種類のサンプル（No. 4, No. 5, No. 7, No. 17）は、３００℃での熱処理の時間を変えて作製したものであって、例えば、No. 4は２時間で熱処理されたものであり、 No. 5は３時間で熱処理されたものである。
【００１４】
図３のグラフに示されるように、熱処理しない酸化インジウム薄膜のサンプル（No. 14）は、入力周波数ｆに対して変化がなく平坦であって、周波数依存特性はない。一方、熱処理された酸化インジウム薄膜の４種類のサンプル（No. 4, No. 5, No. 7, No. 17）にあっては、熱処理しない酸化インジウム薄膜のサンプル（No. 14）の約１００倍以上のインピーダンスが増大し、しかも、入力周波数ｆが大きくなるに連れて、１ＭＨｚ（メガヘルツ）を境にインピーダンスが急激に減小する現象が顕現している。このように、低周波領域では抵抗体として機能する一方、高周波領域ではあたかもコンデンサのインピーダンス特性を示す。
【００１５】
すなわち、本形態の酸化インジウム薄膜にあっては、１ＭＨｚをカットオフ周波数とするローパス・フィルタとして機能することがわかる。よって、図１及び図２の回路図には、本形態の酸化インジウム薄膜を用いたローパス・フィルタ回路の構成例及び測定例が示されることになる。
【００１６】
また、図１及び図２の回路構成で配置接続された３００℃で熱処理済みの酸化インジウム薄膜について、その熱処理の時間（３０分〜３時間）を変えたサンプル（No. 1, No. 2, No. 3, No. 4, No. 5）それぞれの利得（ｄＢ：デシベル）の周波数特性を図４のグラフに示す。各サンプル（No. 1〜 5）の特性グラフに示されるように、熱処理時間を３０分〜３時間の範囲で変えても、ほぼ同様の特性を示し、１ＭＨｚをカットオフ周波数とするローパス・フィルタとして機能している。
【００１７】
なお、酸化インジウム薄膜の高周波領域におけるコンデンサのインピーダンス特性を得るため、高抵抗化するための熱処理の温度（１００℃〜８００℃）を変えた場合の抵抗率（Ωcm）の変化を測定した結果を図５のグラフ（グラフ中、●で示す。）に示す。具体的には、酸化インジウム薄膜を１００℃〜８００℃の範囲において５０℃刻みで熱処理温度を変えた各サンプルについて、抵抗率を測定した。各サンプルとも熱処理時間は１時間である。図５のグラフに示すように、抵抗率は、約２００℃から増大し始め、約６００℃を超えると減小し始めて約７００℃を超えると急激に減小する。その理由として、酸化インジウム薄膜は、空気雰囲気中で熱処理すると酸化するため、高抵抗化するものの、約６００℃を超える高熱処理を施した場合、反対に、酸素が酸化インジウム薄膜から離脱するため、低抵抗化するものと考えられる。よって、酸化インジウム薄膜の熱処理温度は、約２００℃から約７００℃までが好ましい。
【００１８】
また、従来の誘電体としてプラスティックフィルムを用いたフィルムコンデンサの場合と異なり、本形態の酸化インジウム薄膜をＩＣやＬＳＩ等の集積回路の回路素子として用いることができる。例えば、ローパス・フィルタ回路を集積回路内に配置できる。その場合の酸化インジウム薄膜の大きさとしては、膜厚５００〜７００ｎｍであって長辺が数ミリ程度で短辺をその長辺の１０分の１とするのが実用的である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る酸化インジウム薄膜を用いたローパス・フィルタ回路の測定例を示す回路図である。
【図２】本発明に係る酸化インジウム薄膜１０及び抵抗２０の接続の形態を示す回路図である。
【図３】本発明に係る酸化インジウム薄膜のインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図４】本発明に係る酸化インジウム薄膜を用いたローパス・フィルタ回路の利得特性を示すグラフである。
【図５】本発明に係る酸化インジウム薄膜の熱処理による抵抗率の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２０】
１０  酸化インジウム薄膜
２０  抵抗（薄膜抵抗体）
３０  オシロスコープ（ＯＳｉ）
４０  ガラス基板
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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