(57)【要約】      （修正有）【課題】同一の基板上に形成された、結晶膜の主配向が異なる複数の領域を有する酸化物結晶膜等を提供する。【解決手段】酸化物結晶膜１０は、同一の基板上にＰＺＴを用いて形成された酸化物結晶膜であって、第１の領域１１と、第２の領域１２とを有し、第１の領域１１と第２の領域１２で結晶膜の主配向が異なる。酸化物結晶膜１０において、第１の領域１１には、主配向が（１１１）方向であるＰＺＴ（１１１）結晶膜が形成されており、第２の領域１２には、主配向が（１００）方向であるＰＺＴ（１００）結晶膜が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の基板上に形成された酸化物結晶膜であって、
第１の領域と、第２の領域とを有し、
前記第１の領域と前記第２の領域で結晶膜の主配向が異なることを特徴とする酸化物結晶膜。
【請求項２】
前記結晶膜はＡＢＯ３型であることを特徴とする請求項１記載の酸化物結晶膜。
【請求項３】
前記結晶膜は鉛（Ｐｂ）とチタン（Ｔｉ）とジルコニウム（Ｚｒ）とを含む複合酸化物を主成分とすることを特徴とする請求項２記載の酸化物結晶膜。
【請求項４】
同一の基板上に形成された酸化物結晶膜の製造方法であって、
前記基板上にアモルファス膜を形成する工程と、
前記アモルファス膜の第１の領域と第２の領域に異なる熱履歴を与えて、前記第１の領域と前記第２の領域に主配向が異なる結晶膜を形成する工程と、を有することを特徴とする酸化物結晶膜の製造方法。
【請求項５】
前記アモルファス膜を形成する工程では、
前記基板上に塗布膜を形成し、前記塗布膜を熱分解開始温度以上第１の温度未満の温度に加熱して前記アモルファス膜とし、
前記結晶膜を形成する工程は、
前記アモルファス膜の第１の領域を局部的に結晶化温度以上に加熱して、前記アモルファス膜の第１の領域に結晶膜を形成する工程と、
前記第１の領域に結晶膜が形成された前記アモルファス膜を前記第１の温度以上結晶化温度未満の第２の温度に加熱する工程と、
前記アモルファス膜の第２の領域を局部的に結晶化温度以上に加熱して、前記アモルファス膜の第２の領域に、前記第１の領域とは主配向が異なる結晶膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする請求項４記載の酸化物結晶膜の製造方法。
【請求項６】
前記結晶膜を形成する工程では、
光を照射することにより、前記アモルファス膜の第１の領域及び第２の領域を局部的に結晶化温度以上に加熱することを特徴とする請求項５記載の酸化物結晶膜の製造方法。
【請求項７】
前記アモルファス膜を形成する工程では、
前記基板上に塗布膜を形成し、前記塗布膜の第１の領域を熱分解開始温度以上第１の温度未満の温度に加熱すると同時に、前記塗布膜の第２の領域を前記第１の温度以上結晶化温度未満の第２の温度に加熱して前記アモルファス膜とし、
前記結晶膜を形成する工程では、
前記アモルファス膜全体を結晶化温度以上に加熱して、前記第１の領域と前記第２の領域に主配向が異なる結晶膜を形成することを特徴とする請求項４記載の酸化物結晶膜の製造方法。
【請求項８】
前記アモルファス膜を形成する工程では、
前記塗布膜の第１の領域及び第２の領域を第１の熱源で加熱すると同時に、前記塗布膜の第２の領域を第２の熱源で加熱し、前記塗布膜の第１の領域を熱分解開始温度以上第１の温度未満の温度にし、前記塗布膜の第２の領域を前記第１の温度以上結晶化温度未満の第２の温度にする請求項７記載の酸化物結晶膜の製造方法。
【請求項９】
前記基板上にゾルゲル液を塗布して前記塗布膜を形成することを特徴とする請求項５乃至８の何れか一項記載の酸化物結晶膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物結晶膜及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ペロブスカイト型Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）が強誘電の圧電材料として、センサ、アクチュエータ、メモリデバイス等に使用されている。
【０００３】
ＰＺＴ結晶膜は配向性によって特性が異なり、用途も違う。例えば、主配向が（１１１）方向であるＰＺＴ（１１１）結晶膜と、主配向が（１００）方向であるＰＺＴ（１００）結晶膜とは、以下のような用途の違いがある。すなわち、ＰＺＴ（１１１）結晶膜は残留分極が大きいため、ＦＲＡＭ（登録商標）（Ferroelectric Random Access Memory）に用いると好適であり、ＰＺＴ（１００）結晶膜は比誘電率が高いため、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）に用いると好適である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、同じＰＺＴ材料を用いて作製したＦＲＡＭとＤＲＡＭとを集積させる場合、従来は、ＰＺＴ（１１１）結晶膜とＰＺＴ（１００）結晶膜を別々の基板上に形成し、複雑な転写プロセスを用いて、それらを一つの基板上に集積していた。すなわち、ＰＺＴ結晶膜等の酸化物結晶膜において、結晶膜の主配向が異なる複数の領域を同一の基板上に形成する技術は確立されていなかった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、同一の基板上に形成された、結晶膜の主配向が異なる複数の領域を有する酸化物結晶膜等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本酸化物結晶膜は、同一の基板上に形成された酸化物結晶膜であって、第１の領域と、第２の領域とを有し、前記第１の領域と前記第２の領域で結晶膜の主配向が異なることを要件とする。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、同一の基板上に形成された、結晶膜の主配向が異なる複数の領域を有する酸化物結晶膜等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態に係る酸化物結晶膜を例示する断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る酸化物結晶膜の製造工程を例示する図（その１）である。
【図３】第１の実施の形態に係る酸化物結晶膜の製造工程を例示する図（その２）である。
【図４】酸化物結晶膜の第１の領域と第２の領域のＸ線回折結果を例示する図である。
【図５】第２の実施の形態に係る酸化物結晶膜を例示する断面図である。
【図６】第３の実施の形態に係る酸化物結晶膜の製造工程を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る酸化物結晶膜を例示する断面図である。図１を参照するに、第１の実施の形態に係る酸化物結晶膜１０は、同一の基板上に同じＰＺＴ材料を用いて作製した膜であり、結晶膜の主配向が異なる第１の領域１１と第２の領域１２とを有する。酸化物結晶膜１０において、第１の領域１１には、主配向が（１１１）方向であるＰＺＴ（１１１）結晶膜が形成されており、第２の領域１２には、主配向が（１００）方向であるＰＺＴ（１００）結晶膜が形成されている。酸化物結晶膜１０の厚さは任意に決定できるが、例えば、３０ｎｍ〜２μｍ程度とすることができる。
【００１１】
図１において、２０はシリコン基板、３０はシリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）、４０は酸化チタン膜（ＴｉＯｘ膜）、５０は白金膜（Ｐｔ膜）、１１０はＰＺＴアモルファス膜を示している。つまり、酸化物結晶膜１０は、同一の基板上（シリコン基板２０上）に形成された酸化物結晶膜であって、ＰＺＴ結晶膜の主配向が異なる複数の領域（第１の領域１１及び第２の領域１２）を有する。
【００１２】
なお、ＰＺＴとはジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）とチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）の固溶体であり、ＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の比率によって、ＰＺＴの特性が異なる。例えば、ＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の比率が５３：４７の割合で、化学式で示すとＰｂ（Ｚｒ０．５３、Ｔｉ０．４７）Ｏ３、一般にはＰＺＴ（５３／４７）と示されるＰＺＴ等を使用することができる。
【００１３】
次に、酸化物結晶膜１０の製造方法について説明する。図２及び図３は、第１の実施の形態に係る酸化物結晶膜の製造工程を例示する図である。
【００１４】
まず、図２（ａ）に示す工程では、支持体となる厚さ６５０μｍ程度のシリコン基板２０を準備する。そして、シリコン基板２０の表面に、シリコン酸化膜３０、酸化チタン膜４０、及び白金膜５０を順次積層する。
【００１５】
具体的には、シリコン基板２０の表面に、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法や熱酸化法等により、膜厚６００ｎｍ程度のシリコン酸化膜３０を形成する。そして、シリコン酸化膜３０上に、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等により、膜厚５０ｎｍ程度の酸化チタン膜４０を積層する。更に、酸化チタン膜４０上に、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等により、膜厚１００ｎｍ程度の白金膜５０を積層する。
【００１６】
次に、図２（ｂ）に示す工程では、白金膜５０上にＰＺＴ塗布膜１００を形成する。具体的には、例えば、出発材料である酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、及びチタンアルコキシド化合物を共通溶媒であるメトキシエタノールに溶解させて、均一溶媒であるＰＺＴ前駆体溶液（ＰＺＴゾルゲル液）を合成する。そして、例えば、スピンコート法により、白金膜５０上にＰｂＴｉＯ３を用いてシード層を形成した後、シード層上に合成したＰＺＴ前駆体液（ＰＺＴゾルゲル液）を塗布してＰＺＴ塗布膜１００を形成する。なお、合成したＰＺＴ前駆体溶液の複合酸化物固体分濃度は、例えば、０．５モル／リットル以下程度とすることができる。但し、シード層の形成は必須ではなく、シード層を形成せずに、白金膜５０上に直接ＰＺＴ塗布膜１００を形成しても構わない。
【００１７】
次に、図２（ｃ）に示す工程では、白金膜５０上にＰＺＴ塗布膜１００が形成されたシリコン基板２０を、例えばホットプレート（図示せず）上に載置し、熱分解開始温度（例えば、１００℃程度）以上３００℃未満の所定温度（例えば、２２０℃程度）に加熱する。これにより、溶媒が蒸発し、ＰＺＴ塗布膜１００は熱分解され、固体のＰＺＴアモルファス膜１１０（非晶質の酸化物膜）となる。その後、室温まで冷却する。なお、本願では、熱分解開始温度とは、熱分解が可能な最低温度を意味する。熱分解開始温度は、ＰＺＴ前駆体液の合成に用いた主溶媒の沸点等に依存して決定される。
【００１８】
上記の所定温度（例えば、２２０℃程度）は、例えば、実験的に予め求めることができる。例えば、ＰＺＴ塗布膜を加熱する温度を変えて複数のＰＺＴアモルファス膜を作製し、室温まで冷却後、各ＰＺＴアモルファス膜を更に結晶化温度以上に加熱して複数のＰＺＴ結晶膜を作製する。そして、各ＰＺＴ結晶膜のロットゲーリングファクタ（Lotgering Factor）を測定し、加熱する温度とロットゲーリングファクタとの関係を求める。
【００１９】
ここで、ロットゲーリングファクタとは、Ｘ線回折で得られた各配向のピーク強度の総和を１とした時の各配向の比率を表し、分母を各配向のピーク強度の総和とし、分子を任意の配向のピーク強度とした場合の平均配向度である。ここでは、分子を（１１１）配向とした場合の（１１１）ロットゲーリングファクタを求める。
【００２０】
次に、目標とする（１１１）ロットゲーリングファクタを決定する。例えば、（１１１）ロットゲーリングファクタが０．９以上（９０％以上）となることを目標とする場合には、加熱する温度と（１１１）ロットゲーリングファクタとの関係に基づいて、目標を達成する温度を選択する。選択された温度が、上記の所定温度（例えば、２２０℃程度）となる。
【００２１】
次に、図３（ａ）に示す工程では、ＰＺＴアモルファス膜１１０に局部的にレーザ光Ｌ１を照射し（レーザアニール処理し）、主配向が（１１１）方向であるＰＺＴ（１１１）結晶膜が形成された第１の領域１１を形成する。
【００２２】
具体的には、例えば、図２（ｃ）に示す構造体をステージ上に載置し、ステージを移動しながらフラットトップを持つ連続発振のレーザ光Ｌ１（例えば、波長９８０ｎｍ付近）を局部的に照射して、ＰＺＴアモルファス膜１１０の結晶化を行う。なお、レーザ光Ｌ１を照射しない領域は、ＰＺＴアモルファス膜１１０のままである。
【００２３】
ＰＺＴアモルファス膜１１０に照射されるレーザ光Ｌ１のビーム形状は、例えば、略長方形とすることができる。レーザ光Ｌ１のビームサイズは、例えば、１ｍｍ×０．３５ｍｍとすることができる。レーザ光Ｌ１のスキャン幅は、例えば、１ｍｍとすることができる。波長９８０ｎｍ付近のレーザ光Ｌ１は、ＰＺＴアモルファス膜１１０には殆ど吸収されないため、ＰＺＴアモルファス膜１１０の下層である白金膜５０に到達する。
【００２４】
一方、白金膜５０は、波長９８０ｎｍ付近の吸収係数が非常に大きく、およそ７×１０５ｃｍ−１である。又、例えば、膜厚１００ｎｍの白金膜５０において、波長９８０ｎｍ付近の光の透過率は１％以下である。従って、白金膜５０に照射された波長９８０ｎｍ付近のレーザ光Ｌ１の光エネルギーは殆ど白金膜５０に吸収される。
【００２５】
白金膜５０に吸収されたレーザ光Ｌ１の光エネルギーは、熱に変わって白金膜５０を加熱する。白金膜５０の熱は、白金膜５０上に形成されているＰＺＴアモルファス膜１１０に伝わり（拡散し）、ＰＺＴアモルファス膜１１０が結晶化され、ＰＺＴ（１１１）結晶膜となる。一回の処理で形成できるＰＺＴ（１１１）結晶膜の厚みは３０ｎｍ〜８０ｎｍ程度である。
【００２６】
なお、一般的に、ＰＺＴアモルファス膜の結晶化温度は約６００℃〜８５０℃であり、白金の融点（１７６８℃）よりかなり低い。従って、白金膜５０に入射するレーザ光Ｌ１のエネルギー密度及び照射時間の制御によって、白金膜５０にダメージを与えることなく、ＰＺＴアモルファス膜１１０を加熱して結晶化できる。レーザ光Ｌ１のエネルギー密度は、例えば、１００〜１０００Ｗ／ｃｍ２程度とすることができる。レーザ光Ｌ１の照射時間は、例えば、１ｍｓ〜２００ｍｓ程度とすることができる。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示す工程では、ＰＺＴアモルファス膜１１０に熱処理をする。そして、室温まで冷却した後、ＰＺＴアモルファス膜１１０に局部的にレーザ光Ｌ１を照射し（レーザアニール処理し）、主配向が（１００）方向であるＰＺＴ（１００）結晶膜が形成された第２の領域１２を形成する。
【００２８】
具体的には、まず、図３（ａ）に示す構造体を、例えばホットプレート（図示せず）上に載置し、３００℃以上５００℃未満の温度（例えば、３５０℃程度）に加熱する。その後、室温まで冷却する。ＰＺＴ（１１１）結晶膜が形成された第１の領域１１も同じ温度に加熱されるが、ＰＺＴ（１１１）結晶膜に悪影響を与えることはない。なお、加熱温度の上限は結晶化しない温度（６００℃未満程度）であればよいが、結晶化温度（約６００℃〜８５０℃）に対して余裕を持つ意味で、ここでは５００℃未満としている。
【００２９】
この工程で加熱する好適な温度も前述のロットゲーリングファクタに基づいて決定できる。但し、ここでは、分子を（１００）配向とした場合の（１００）ロットゲーリングファクタを求め、（１００）ロットゲーリングファクタが目標値以上となる温度を選択する点が相違する。
【００３０】
次に、熱処理後のＰＺＴアモルファス膜１１０に、図３（ａ）に示す工程と同様に、レーザ光Ｌ１（例えば、波長９８０ｎｍ付近）を局部的に照射して、ＰＺＴアモルファス膜１１０の結晶化を行う。なお、レーザ光Ｌ１の照射条件等は、図３（ａ）に示す工程と同様とすることができる。
【００３１】
３００℃以上５００℃未満の温度で熱処理したＰＺＴアモルファス膜１１０において、レーザ光Ｌ１を局部的に照射した領域（第２の領域）にはＰＺＴ（１００）結晶膜が形成される。なお、レーザ光Ｌ１を照射しない領域は、ＰＺＴアモルファス膜１１０のままである。
【００３２】
以上の工程により、酸化物結晶膜１０を形成できる。すなわち、同一の基板上（シリコン基板２０上）に形成された酸化物結晶膜であって、ＰＺＴ結晶膜の主配向が異なる複数の領域（第１の領域１１及び第２の領域１２）を有する酸化物結晶膜１０を形成できる。なお、図３（ｂ）の工程において、ＰＺＴアモルファス膜１１０を残存させず、第１の領域１１以外を全て第２の領域１２としてもよい。
【００３３】
図２（ｂ）〜図３（ｂ）の工程を繰り返すことにより、酸化物結晶膜１０を厚膜化することができる。ここでは、図２（ｂ）〜図３（ｂ）の工程を３回繰り返して厚膜化した酸化物結晶膜１０を作製し、第１の領域１１と第２の領域１２のＸ線回折を行った。その結果を図４に示す。
【００３４】
図４（ａ）は第１の領域１１のＸ線回折結果を示している。図４（ａ）より、第１の領域１１には、主配向が（１１１）方向であるＰＺＴ（１１１）結晶膜が形成されていることが確認できる。図４（ｂ）は第２の領域１２のＸ線回折結果を示している。図４（ｂ）より、第２の領域１２には、主配向が（１００）方向であるＰＺＴ（１００）結晶膜が形成されていることが確認できる。
【００３５】
なお、図２（ｂ）〜図３（ｂ）の工程を３回繰り返して厚膜化したのは一例であり、図２（ｂ）〜図３（ｂ）の工程は何回繰り返しても構わない。
【００３６】
このように、ＰＺＴ塗布膜を熱分解開始温度以上第１の温度未満の温度に加熱してＰＺＴアモルファス膜とした後に冷却し、更に、ＰＺＴアモルファス膜を局部的に結晶化温度以上に加熱すると、ＰＺＴ（１１１）結晶膜が形成される。又、局部的にＰＺＴ（１１１）結晶膜が形成されたＰＺＴアモルファス膜を、更に第１の温度以上結晶化温度未満の第２の温度に加熱した後に冷却し、ＰＺＴアモルファス膜を局部的に結晶化温度以上に加熱すると、ＰＺＴ（１００）結晶膜が形成される。
【００３７】
なお、ＰＺＴ塗布膜を熱分解開始温度以上第１の温度未満の温度に加熱する工程を経なくても、ＰＺＴ（１００）結晶膜を形成することができる。すなわち、ＰＺＴ塗布膜を第１の温度以上結晶化温度未満の第２の温度に加熱してＰＺＴアモルファス膜とした後に冷却し、更に、ＰＺＴアモルファス膜を局部的に結晶化温度以上に加熱すると、ＰＺＴ（１００）結晶膜が形成される。
【００３８】
本実施の形態に係る方法では、ＰＺＴアモルファス膜１１０を比較的低い５００℃未満の温度で熱処理するので、シリコン基板２０やシリコン基板２０に積層される各膜に対する熱衝撃が少なく、他のデバイスと集積することが容易である。又、同一の基板上に、同じ材料で機能が異なるデバイスを形成できるため、集積度を向上できる。
【００３９】
なお、上記説明では、ＰＺＴに吸収されない連続発振のレーザ光Ｌ１（例えば、波長９８０ｎｍ付近）を光源とする例を示したが、これには限定されない。例えば、ＰＺＴに吸収されない他の波長の連続発振のレーザ光を光源としてもよいし、ＰＺＴに吸収される波長の連続発振のレーザ光を光源としてもよい。又、パルス発振のレーザ光を光源としてもよい。
【００４０】
又、上記説明では、酸化物結晶膜の材料としてＰＺＴを用いたが、例えば、他のＡＢＯ３型の材料を用いてもよい。ＡＢＯ３型の材料とは、一般式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｐｂ、Ｂａ、Ｓｒ  Ｂ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎｂを主成分とする複合酸化物である。ＡＢＯ３型の材料として、例えば、チタン酸バリウムを用る場合には、バリウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒に溶解させることでチタン酸バリウム前駆体溶液を作製することが可能である。
【００４１】
又、上記説明では、ＰＺＴアモルファス膜１１０の下層を白金膜５０としたが、白金膜５０に代えて、例えば、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｃｒのうち少なくとも１つの金属を含む金属膜又金属酸化物膜を用いても構わない。
【００４２】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、ライン状の配向パターンを有する酸化物結晶膜の例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する。
【００４３】
図５は、第２の実施の形態に係る酸化物結晶膜を例示する断面図である。図５を参照するに、第２の実施の形態に係る酸化物結晶膜１０Ａは、同じＰＺＴ材料を用いて作製した膜であり、ＰＺＴ（１１１）結晶膜が形成された第１の領域１１と、ＰＺＴ（１００）結晶膜が形成された第２の領域１２とが交互に配置されている。第１の領域１１と第２の領域１２は、例えば、紙面奥行き方向を長手方向とする略平行なパターンとすることができる。酸化物結晶膜１０Ａの厚さは任意に決定できるが、例えば、３０ｎｍ〜２μｍ程度とすることができる。
【００４４】
酸化物結晶膜１０Ａの製造工程は、基本的には、第１の実施の形態に係る酸化物結晶膜１０の製造工程とほぼ同様であるが、例えば、以下のようにしてライン状のパターンを形成することができる。
【００４５】
まず、図２（ｃ）に示す工程と同様に、白金膜５０上にＰＺＴ塗布膜１００が形成されたシリコン基板２０をホットプレート上に載置し、例えば、２２０℃程度に加熱してＰＺＴアモルファス膜１１０を形成する。その後、室温まで冷却する。
【００４６】
次に、例えば、波長１４７０ｎｍ、ビーム幅５０μｍの連続発振のレーザ光を、ＰＺＴアモルファス膜１１０に対してライン状に走査しながら照射し、所定間隔でライン状に配置された第１の領域１１（ＰＺＴ（１１１）結晶膜）を形成する。第１の領域１１のピッチ（スキャンピッチ）は、例えば、４０μｍ程度とすることができる。なお、レーザ光を照射しない領域は、ＰＺＴアモルファス膜１１０のままである。
【００４７】
次に、第１の領域１１が形成されたＰＺＴアモルファス膜１１０をホットプレート上に載置し、例えば、３５０℃程度に加熱し、その後、室温まで冷却する。そして、上記と同様のレーザ光を、隣接する第１の領域１１間にライン状に走査しながら照射し、隣接する第１の領域１１間に第２の領域１２（ＰＺＴ（１００）結晶膜）を形成する。
【００４８】
これにより、ＰＺＴ（１１１）結晶膜が形成された第１の領域１１と、ＰＺＴ（１００）結晶膜が形成された第２の領域１２とが交互にライン状に配置された酸化物結晶膜１０Ａが形成される。上記工程を繰り返して、酸化物結晶膜１０Ａを厚膜化してもよい。
【００４９】
このように、レーザビーム幅及びスキャンピッチを選択し、所定の位置を狙ってレーザ光を走査することにより、任意の配向パターンを形成できる。
【００５０】
なお、シリコン基板２０、シリコン酸化膜３０、及び酸化チタン膜４０は、波長１４７０ｎｍのレーザ光に対して透明であるため、シリコン基板２０の裏面側からレーザ光を照射してもよい。この場合も白金膜５０がシリコン基板２０の裏面側から照射されるレーザ光を吸収して白金膜５０上に形成されたＰＺＴアモルファス膜１１０を加熱する。
【００５１】
又、レーザビーム幅及びスキャンピッチを選択して狙いの配向パターンを形成する方法に代えて、所定の開口を備えたマスクを介してレーザ光を照射する方法により、狙いの配向パターンを形成してもよい。
【００５２】
〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、同一の基板上にＰＺＴ（１１１）結晶膜及びＰＺＴ（１００）結晶膜が形成された酸化物結晶膜をレーザ光を照射せずに作製する例を示す。なお、第３の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する。
【００５３】
図６は、第３の実施の形態に係る酸化物結晶膜の製造工程を例示する図である。まず、第１の実施の形態の図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す工程と同様にして、白金膜５０上にＰＺＴ塗布膜１００を形成する。
【００５４】
次に、図６（ａ）に示す工程では、図２（ｂ）に示す構造体を、第１の熱源であるホットプレート５００上に載置し、熱分解開始温度（例えば、１００℃程度）以上３００℃未満の温度（例えば、２２０℃程度）に加熱する。そして、それと同時に、ＰＺＴ塗布膜１００に第２の熱源である赤外線光源（図示せず）から赤外線Ｌ２を照射する。
【００５５】
但し、ＰＺＴ（１１１）結晶膜を形成したい領域（第１の領域１１に対応）には、赤外線Ｌ２が照射されないように赤外線遮蔽用のマスク６００を配置する。又、赤外線Ｌ２の強度は、ホットプレート５００による加熱も考慮して、ＰＺＴ（１００）結晶膜を形成したい領域（第２の領域１２に対応）の温度が３００℃以上５００℃未満の温度（例えば、３５０℃程度）になるように調整する。これにより、溶媒が蒸発し、ＰＺＴ塗布膜１００は熱分解され、熱履歴の異なる第１のＰＺＴアモルファス膜１２０と、第２のＰＺＴアモルファス膜１３０が形成される。その後、室温まで冷却する。
【００５６】
次に、図６（ｂ）に示す工程では、図６（ａ）に示す構造体を、電気炉やＲＴＡ（Rapid Thermal Annealing）装置等で外部加熱することにより、結晶化温度以上にする。すなわち、ＰＺＴアモルファス膜全体を結晶化温度以上に加熱する。これにより、第１のＰＺＴアモルファス膜１２０が結晶化してＰＺＴ（１１１）結晶膜となり、同時に、第２のＰＺＴアモルファス膜１３０が結晶化してＰＺＴ（１００）結晶膜となり、酸化物結晶膜１０Ｂが形成される。
【００５７】
このように、同一の基板上にＰＺＴ（１１１）結晶膜及びＰＺＴ（１００）結晶膜が形成された酸化物結晶膜を、レーザ光を照射せずに作製することができる。この方法は、ＰＺＴ（１１１）結晶膜とＰＺＴ（１００）結晶膜とを同時に形成できる点で有効であるが、レーザ光を照射する方法に比べて、ＰＺＴ（１１１）結晶膜とＰＺＴ（１００）結晶膜の界面が不明確（ぼやけた状態）となりやすい。従って、数１０μｍ程度のライン状の配向パターンを作製するような場合には、レーザ光を照射する方法を用いることが好ましい。
【００５８】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５９】
例えば、加熱対象物に照射する光はレーザ光には限定されず、どのようなものを用いてもよい。例えば、フラッシュランプ等を用いることができる。又、支持体として、シリコン基板に代えてサファイア基板等を用いてもよい。
【００６０】
又、上記実施の形態に係る酸化物結晶膜の製造方法は、同一の基板上にＦＲＡＭとＤＲＡＭとを集積させる場合等に適用できるが、同一の基板上に異なる配向パターンが形成された感温センサを作製する場合等に適用してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ  酸化物結晶膜
１１  第１の領域
１２  第２の領域
２０  シリコン基板
３０  シリコン酸化膜
４０  酸化チタン膜
５０  白金膜
１００  ＰＺＴ塗布膜
１１０  ＰＺＴアモルファス膜
１２０  第１のＰＺＴアモルファス膜
１３０  第２のＰＺＴアモルファス膜
５００  ホットプレート
６００  マスク
Ｌ１、Ｌ２  レーザ光
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】特開２０１３−２２６８１８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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