CN103781949A - 氧化镁薄膜的制作方法及处理板 - Google Patents

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Abstract

一种方法，其利用激光烧蚀法通过将氧化镁的烧结体或单晶作为靶使用而将氧化镁薄膜堆积到基板上。在该方法中，通过使用包含以（111）面为主面的钛酸锶或以（111）面为主面的氧化钇稳定化氧化锆的基板，在所述基板的所述主面上直接堆积膜、使其外延生长，由此制成包含以（111）面为表面的氧化镁的平坦的处理膜。

Description

氧化镁薄膜的制作方法及处理板
技术领域
本发明的各个侧面及实施方式涉及氧化镁薄膜的制作方法及处理板。背景技术
氧化镁（MgO）是与蓝宝石（Al2O3）同样地具有宽禁带的代表性的氧化物绝缘体。因此，MgO有时作为薄膜生长用的基板使用。使用MgO作为生长基板时，考虑MgO基板的晶格常数相对于生长薄膜的晶格常数的匹配度。作为使薄膜生长的MgO的晶面，例如有时使用晶向为（100）的面（例如，参照非专利文献1）。在非专利文献1中，作为发挥出TMR效果的构成，记载着Fe3O4（100）/MgO（100）/Fe3O4（100）。MgO与Fe3O4的晶格失配为1%以下，启示了MgO适合作为Fe3O4的生长基板。
另一方面，作为使薄膜生长的MgO的晶面，例如有时使用晶向为（111）的面（例如，参照非专利文献2、3）。在非专利文献2中，记载着通过在MgO（111）面上形成具有尖晶石结构的强磁性体，矫顽力及剩磁增大。在非专利文献3中，记载着在MgO基板的（111）面上或（100）面上形成作为代表性的铁电薄膜（強誘電薄膜）的（Ba、Sr）TiO3薄膜。并且，记载着在MgO基板的（111）面上形成（Ba、Sr）TiO3薄膜的情况与在（100）面上形成的情况相比在高频区域的特性更良好。
如上所述，MgO的（100）面及（111）面可以作为生长基板应用于各种各样的膜。并且，MgO的（111）面与（100）面相比有时能发挥出更有利的效果。而且，在非专利文献4中有下述记载：通过在以（111）面为主面的氧化钇稳定化氧化锆（YSZ）上形成NiO（111），在该NiO（111）上使MgO生长，由此可得到均方根粗糙度RRMS为0.21～0.23nm的MgO的（111）面。此处，均方根粗糙度RRMS与均方根粗糙度Rq同义（JIS B0601）。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：X.W.Li,A.Gupta,Gang Xiao,W.Qian,和V.P.Dravid,Appl.Phys.Lett.73,3282（1998）.
非专利文献2：S.D.Yoon,S.A.Oliver,和C.Vittoria,J.Appl.Phys.91,7379（2002）.
非专利文献3：M.Noda,T.Yamada,K.Seki,T.Kamo,K.Yamashita,H.Funakubo和M.Okuyama：IEEE Trans.on UFFC,57（10）（2010）2221-2227.
非专利文献4：K.Matsuzaki,H.Hosono,T.Susaki.Layer-by-layerepitaxial growth of polarMgO（111）thin films,PHYSICAL REVIEW B,vol.82,3,p.033408,Jul.2010.
发明内容
发明要解决的问题
就MgO的（100）面而言，作为阳离子的Mg2+及作为阴离子的O2-等量露出，呈静电稳定。另一方面，就MgO的（111）面而言，作为阳离子的Mg2+及作为阴离子的O2-的其中一个露出，因此静电不稳定，不能天然存在。即，MgO的（111）面具有特异的化学-电表面特性。认为MgO的（111）面越平坦则该特性越显著。因此，如果能获得平坦的MgO的（111）面，则作为可以附加基于晶格匹配的生长面的控制以外的价值的基板，有可能能够制成新的器件。
此处，MgO的（111）面通常从单晶切出MgO（111）面，利用机械研磨的方法得到。然而这样的方法的话，均方根粗糙度Rq变成3纳米左右以上，难以得到静电不稳定的MgO（111）的平坦面。因此，MgO（111）具有如上的特异的特性，但其难以用作以纳米级别控制生长膜的基板。另外，在非专利文献4中记载的方法中，有必要在其与基板之间形成NiO膜，因此不仅麻烦没有效率而且NiO膜导致膜厚变厚。在本技术领域中，希望的是：能以简易的方法制成平坦的MgO（111）面的制作方法及具有平坦的MgO（111）面的处理板。
解决问题的手段
本发明的一个侧面所涉及的氧化镁薄膜的制作方法是利用激光烧蚀法通过将氧化镁烧结体或单晶作为靶使用而将氧化镁薄膜堆积到基板上的方法。在该方法中，在基板上制成包含氧化镁的处理膜。基板包含以（111）面为主面的钛酸锶或以（111）面为主面的氧化钇稳定化氧化锆。通过在该基板的主面上直接堆积膜、使其外延生长，由此制成包含以（111）面为表面的氧化镁的平坦的处理膜。
在该制作方法中，在包含钛酸锶（111）或氧化钇稳定化氧化锆（111）的基板的（111）面上，直接形成了以（111）面为表面的氧化镁。即，通过将包含钛酸锶（111）或氧化钇稳定化氧化锆（111）的基板的（111）面用作MgO的生长基板，利用激光烧蚀法使之堆积而进行外延生长，由此可获得平坦的MgO的（111）面。
此处，平坦的处理膜可以是氧化镁（111）面的均方根粗糙度Rq不超过1nm的膜。另外，平坦的处理膜可以是氧化镁（111）面的均方根粗糙度Rq不超过0.5nm的膜。
在一个实施方式中，激光烧蚀法的激光能量可以为100mJ以上。通过使成膜时的能量比以往方法大，可以形成MgO（111）面。
在一个实施方式中，可以是处理膜的膜厚不超过50nm的膜。
另外，本发明的其他侧面所涉及的处理板具备基板及处理膜。基板包含以（111）面为主面的钛酸锶或以（111）面为主面的氧化钇稳定化氧化锆。处理膜在基板的主面上直接形成，其平坦，包含以（111）面为表面的氧化镁。
就该处理板而言，在包含钛酸锶（111）或氧化钇稳定化氧化锆（111）的基板的（111）面上直接形成了以（111）面为表面的氧化镁。即，通过将钛酸锶（111）或氧化钇稳定化氧化锆（111）的（111）面用作MgO的生长基板，可得到平坦的MgO的（111）面。
在一个实施方式中，处理膜可以是氧化镁的（111）面的均方根粗糙度Rq不超过1nm的膜。在一个实施方式中，处理膜可以是氧化镁的（111）面的均方根粗糙度Rq不超过0.5nm的膜。进一步，在一个实施方式中，处理膜可以是膜厚不超过50nm的膜。
另外，本发明的其他侧面所涉及的器件是以上述处理板的处理膜为吸附面的器件。通过使用上述处理板，可以构成吸附规定分子的器件、检测规定分子的器件。
发明效果
如上所述，根据本发明的各种侧面及实施方式，能够用简易的方法得到平坦的MgO的（111）面。
附图说明
图1是用于说明处理板的构成的图。
图2是示意性地表示MgO的晶体结构的图。
图3是用于说明制造装置的主要构成的图。
图4是实施例所涉及的处理板的XRD衍射图。
图5是实施例所涉及的处理膜的AFM图像。（a）是膜厚5nm，（b）是膜厚10nm，（c）是膜厚20nm，（d）是膜厚50nm。
图6中（a）是用于说明实施例所涉及的处理膜的特性的图，（b）是用于说明比较例所涉及的处理膜的特性的图。
具体实施方式
以下，参照附图对各种实施方式加以详细说明。而且，在附图说明中对同一要素标上同一符号，省略重复的说明。另外，附图的尺寸比率不一定与说明一致。
对本实施方式所涉及的处理板的构成进行说明。图1是用于说明处理板1的构成的图。处理板1具备基板2和处理膜3。
基板2是利用无机材料形成的板状物，优选以钛酸锶或氧化钇稳定化氧化锆等的1种以上形成的晶体或非晶体结构物。该基板2的优选的晶体结构在沿着主面2a的法线的方向具有三重对称性或六重对称性。作为基板2，例如使用以（111）面为表面的钛酸锶（SrTiO3）或以（111）面为表面的氧化钇稳定化氧化锆（YSZ）等。
SrTiO3也被称为三氧化钛（IV）锶，其是复合氧化物且具有钙钛矿型的晶体结构。进一步，可以在构成基板2的SrTiO3等中掺杂杂质。如果对掺杂了杂质的基板2施加电压，则由于电流在基板2中流动，因此利用电阻发热而基板2被加热。因此，通过控制对基板2施加的电压，变得能控制处理膜3的温度。即，可以容易地进行处理膜3的加热。作为杂质，例如使用铌（Nb）。作为杂质的Nb的掺杂量例如为0.01～0.5重量％。另外，基板2例如具有在晶向（111）取向的主面2a。
处理膜3在基板2的主面2a上直接形成。即，处理膜3的背面与基板2的主面2a接合。处理膜3具有包含以（111）面为表面的氧化镁的表面3a。处理膜3的厚度例如为0.5～100nm。而且，处理膜3的厚度可以不超过50nm。另外，处理膜3的厚度可以为5～20nm，也可以为7～15nm。
此处，对通常的MgO的晶体结构加以说明。图2是示意性地表示MgO的晶体结构的图。MgO具有作为立方晶系的氯化钠型的晶体结构，天然存在的MgO的表面的晶向为（100）。以原子水平平坦化了的MgO的（100）面是作为阳离子的Mg2+和作为阴离子的O2-等量露出的面，其由于呈电中性因此是稳定的面。
另一方面，本实施方式所涉及的处理膜3具有包含晶向为（111）的晶面CF的表面3a。在该晶面CF中，露出了仅作为阳离子的Mg2+露出的面或仅作为阴离子的O2-露出的面。因此，晶面CF带正电或负电，是静电不稳定的面。这样的晶面CF具有特异的化学-电表面特性。例如，晶面CF具有强碱性、供电子性或催化能力。作为催化能力的具体的事例，是吸附二氧化碳（CO2）的能力或进行还原的能力。
处理膜3的表面3a以原子水平被平坦化。“以原子水平平坦”不仅限于晶面完全平坦的情况。实际制成以原子水平平坦化的晶面时，如果以原子水平观察则晶体的表面微小倾斜。此时，在晶体的表面形成了与原子层相当的台阶结构（Step structure）。这样的情况也被包括在晶面为“以原子水平平坦”的情况中。具体而言，将处理膜3的表面3a的均方根粗糙度Rq设置在例如不超过1.0nm的范围。另外，均方根粗糙度Rq可以在不超过0.5nm的范围。通过使用原子力显微镜，例如，通过扫描一边为1～2μm的区域来算出Rq。
接着，对处理板1的制造方法加以说明。在处理板1的制造中例如可以采用激光烧蚀法。利用激光烧蚀法，可以在较广的成膜条件下制造处理板1。
图3是用于说明制造装置10的构成的图。制造装置10具备室11、基板2及靶12。
室11在其内部划出收容基板2及靶12的处理空间11a。基板2配置在例如处理空间11a的上方。靶12配置在处理空间11a的下方。即，靶12在相对于基板2垂直向下的方向与基板2隔开配置。靶12与基板2的距离任意，只要根据制造装置10的规模适当选择即可。靶12是在基板2的主面2a上形成的处理膜3的原料。
在室11的侧壁设置了光学透明地构成的窗13。激光光源15配置于室11的外部，发出照射于靶12的激光L。激光光源15经窗13向靶12射出激光L。
排气装置14连接于室11。排气装置14将室11内的处理空间11a减压。排气装置14是规定的真空泵。例如可使用涡轮分子泵、油扩散泵等。像这样，室11以能真空排气的方式构成。进一步，气体引入装置18连接于室11。气体引入装置18包括气体源19及阀20，向室11的处理空间11a引入规定的气体。
另外，在处理空间11a中配置有加热装置16。加热装置16具备灯光源17。来自该灯光源17的光聚光于基板2，能将基板加热至规定的温度。
接着，对制造处理板1的工序加以说明。首先，在室11内配置基板2及靶12。而且，对使用SrTiO3或YSZ作为基板2的材料的一例、且其主面2a为（111）面的情况予以说明。另外，对使用MgO烧结体或MgO单晶作为靶12的一例的情况予以说明。
在室11内配置基板2及靶12后，将室11的内部减压至10-5～10-7Pa左右。接着，使用气体引入装置18从外部注入氧气，将氧分压设定为例如10-2～10-5Pa左右。氧分压可以为0.5×10-3～2.0×10-3Pa。接着，使来自灯光源17的灯光聚光于基板2，将基板2加热至规定的温度。规定的温度例如为400～700℃。规定的温度可以是600～650℃。
接着，将激光L自室11的窗13照射到室11内。该激光L为脉冲激光，具有高能量密度，照射于靶12。例如，该激光L是波长为248nm的KrF准分子激光（氟化氪准分子激光）。引入至室11内的激光L的总能量为50mJ以上。另外，激光L的总能量可以是50～150mJ。若将激光L照射于靶12的表面12a，则处于靶12的表面12a的MgO被剥离。被剥离的MgO堆积于基板2的主面2a，进行外延生长。由此，形成处理膜3。
以上，通过使处理膜3直接堆积于SrTiO3的（111）面或YSZ的（111）面并使其外延生长，由此形成（111）面的处理膜3，制造处理板1。利用激光烧蚀法成膜时，与利用分子束外延法等成膜的情况相比成膜时的能量大。认为成膜时的能量大有助于MgO（111）面的形成。
而且，上述实施方式显示出本发明所涉及的处理板及制作方法的一例。本发明所涉及的处理板及制作方法不限于上述实施方式。在不改变权利要求中记载的要点的范围内，可以将上述实施方式所涉及的处理板及制作方法进行变形，或者亦可应用于其他物品。
例如，在上述实施方式中，以掺杂有杂质的基板2为例进行了说明，但并不限于此。作为基板2，可以使用未掺杂杂质的SrTiO3等。
另外，在上述实施方式中，以在处理板1的制造工序中利用来自灯光源17的光对基板2加热的方法为例进行了说明，但并不限于此。在基板2的加热中可以采用各种方法。例如，可使用红外线激光来代替来自灯光源17的光。
实施例
以下，为了说明上述效果，对本发明人所实施的实施例及比较例进行叙述。
（实施例）
使用图3所示的制造装置10制成实施例所涉及的处理板。作为实施例，在基板的主面形成包含以（111）面为表面的MgO的处理膜。制造装置10的具体的构成及制成条件如下。
靶：MgO单晶靶
基板：在表面具有掺杂有Nb的（111）面的SrTiO3（Nb的掺杂量为0.5重量％）
激光光源：相干公司制准分子激光COMPexPro201
激光波长：248nm
激光能量：100mJ
激光脉冲的频率：10Hz
（比较例）
使用图3所示的制造装置10制成比较例所涉及的处理板。在基板的主面形成包含以（100）面为表面的MgO的处理膜。制造装置10的具体的构成及制成条件除了基板以外与实施例相同。
基板：在表面具有掺杂有Nb的（100）面的SrTiO3（Nb的掺杂量为0.5重量％）
（结构评价）
进行实施例所涉及的处理膜3的结构评价。图4表示实施例所涉及的处理板的X射线衍射图。在图4中，曲线图G1是基板的温度为400℃时形成的处理板的图，曲线图G2是基板的温度为500℃时形成的处理板的图，曲线图G3是基板的温度为600℃时形成的处理板的图，曲线图G4是基板的温度为700℃时形成的处理板的图。另外，这些处理板的处理膜在氧分压为1×10-3Pa的环境下形成。像曲线图G1～曲线图G4所示那样，在任何温度条件下，都确认到在表示MgO的（111）面的部分D1及表示（222）面的部分D2出现了峰。由此确认：在基板的温度为400～700℃的范围内，形成包含以（111）面为表面的MgO的处理膜。另外，确认了：激光能量为100mJ时，形成包含以（111）面为表面的MgO的处理膜。如果考虑到成膜时的能量大有助于MgO（111）面的形成，则可以说启示了如果是至少100mJ以上的激光能量，则形成以（111）面为表面的MgO。
（表面观察结果）
使用原子力显微镜观察了实施例所涉及的处理板1的处理膜的表面。将在处理膜成膜时的基板温度600～650℃、氧分压1.5×10-3Pa下制成的处理膜作为观察对象的实施例的样品。作为原子力显微镜，使用SII纳米科技株式会社制SPI3800N探测台。作为测定条件，在大气下观察了样品表面的2微米见方。结果显示于图5。图5的（a）是实施例所涉及的处理板的处理膜的膜厚为5nm的AFM图像，（b）是膜厚10nm的AFM图像，（c）是膜厚20nm的AFM图像，（d）是膜厚50nm的AFM图像。在图5的（a）中，最黑的部分表示0.81nm，最白的部分表示1.36nm。在图5的（b）中，最黑的部分表示0.00nm，最白的部分表示1.89nm。在图5的（c）中，最黑的部分表示0.00nm，最白的部分表示2.98nm。在图5的（d）中，最黑的部分表示0.00nm，最白的部分表示13.31nm。如图5的（a）～（c）所示的AFM图像所示，可以确认膜厚为5nm～20nm的MgO（111）的表面以凹凸少的膜的形式进行生长。另一方面，可以确认膜厚为50nm的MgO（111）的表面以凹凸较多的膜的形式进行生长。另外，与AFM图像的测定一同计算测定了均方根粗糙度Rq。膜厚5nm时均方根粗糙度Rq为0.3037nm，膜厚10nm时均方根粗糙度Rq为0.2992nm，膜厚20nm时均方根粗糙度Rq为0.4702nm，膜厚20nm时均方根粗糙度Rq为1.580nm。如均方根粗糙度Rq的测定结果所示，确认了实施例所涉及的处理板1的处理膜在膜厚不超过50nm的范围内均方根粗糙度Rq为0.5nm以下，其为平坦面。具体而言确认了膜厚为5nm～20nm时，均方根粗糙度Rq为0.5nm以下，其为平坦面。
（表面特性评价）
对实施例所涉及的处理板1及比较例所涉及的处理板的表面特性进行了评价。作为评价基板表面的化学性质（酸性-碱性）的吸附实验的被吸附剂，最标准地采用CO2、NH3。此处使用CO2对吸附特性及还原特性进行了评价。在该评价中，通过测定CO2的气体升温脱附特性，评价了CO2的吸附特性，即表面的碱性。另外，通过测定CO的气体升温脱附特性，评价了CO2的还原特性，即化学活性的程度。气体升温脱附特性采用四极杆质谱法进行测定。四极杆质谱法是下述方法：通过使离子从施加了高频电压的4根电极管通过而对离子附加扰动，仅使所希望的离子通过，测定通过的离子的质量。在该评价中，作为实施例使用了具备在基板的温度为650℃的状态下制成的厚度为50nm的处理膜的处理板。另外，作为比较例使用了具备在基板的温度为650℃的状态下制成的厚度为5nm的处理膜的处理板。
图6（a）表示实施例所涉及的处理板的CO2及CO的气体升温脱附特性。在图6（a）中，曲线图G5表示CO2的气体升温脱附特性，曲线图G6表示CO的气体升温脱附特性。如曲线图G5所示，确认了从50℃附近开始发生从表面3a的CO2的脱附。另外，如曲线图G6所示，确认了从50℃附近开始表面3a中的CO2被还原而生成CO，进一步，从100℃附近开始生成大量的CO。因此，确认了在使用了处理膜3的CO2的还原方法中，可不照射紫外线等而在表面3a中进行CO2的还原。即，由于在50℃～100℃这样较低的温度下发生二氧化碳的还原，因此确认了实施例所涉及的处理板的处理膜具有强化学活性。
图6（b）表示比较例所涉及的处理板的CO2及CO的气体升温脱附特性。在图6（b）中，曲线图G7表示CO2的气体升温脱附特性，曲线图G8表示CO的气体升温脱附特性。如曲线图G7所示，确认了从50℃附近开始从表面发生CO2的脱附。另一方面，如曲线图G8所示，CO的生成量几乎为0，即使对处理膜加热CO2也不会被还原，因此确认了未生成CO。
并且，如果比较曲线图G5和曲线图G7，则确认了来自实施例所涉及的处理膜的CO2的脱附量比来自比较例所涉及的处理膜的CO2的脱附量多。因此，确认了具有包含MgO的（111）面的表面的处理膜与具有包含MgO的（100）面的表面的处理膜相比，能更有效地吸附CO2。即，确认了实施例所涉及的处理板的处理膜与比较例所涉及的处理板的处理膜相比表面的碱性更强。
产业上的可利用性
以往，作为薄膜基板，使用以天然存在的（100）面为表面的MgO基板。另一方面，MgO的（111）面的晶格常数与现在市售的在表面形成三角晶格的基板的晶格常数不同。因此，本实施方式所涉及的处理板1作为新的电子薄膜生长用的基板而有用。
进一步，以往，在选择薄膜生长的基板时，主要重视晶格常数的匹配，没有重视基板表面的催化能力等。另一方面，本实施方式所涉及的处理板1具有起因于基板表面垂直方向的极化的强碱性及化学活性。因此，能作为薄膜等的晶体生长用的基板而具有附加值。例如，本实施方式所涉及的处理板1可以被用作利用软溶液工艺的薄膜生长用的基板或CVD用的基板。另外，也可在本实施方式所涉及的处理板1上制成薄膜后，利用该处理板1的处理膜的极化来调制薄膜的电子状态。另外，在非专利文献1中记载的磁铁矿Fe3O4的自然生长面不是（100）面而是（111）面或（110）面。因此，预测通过在本实施方式所涉及的处理板1上形成Fe3O4，可形成更优质的Fe3O4膜。另外，推测在非专利文献2、3中记载的MgO的（111）面都不平坦，因此估计通过使用本实施方式所涉及的处理板1的平坦的MgO的（111），在非专利文献2、3中记载的作用效果可变得更显著。即，本实施方式所涉及的处理板1作为在非专利文献2中记载的具有尖晶石结构的强磁性体的薄膜用基板而有用。另外，利用其为平坦面，可适宜地用于磁隧道结等有必要抑制表面粗糙度的器件。进一步，本实施方式所涉及的处理板1也作为在非专利文献3中记载的铁电薄膜用的基板而有用。另外，利用其为MgO的（111）面、为平坦面，可确实地使具有所希望的特性的电介质薄膜的膜厚变薄。进一步，处理板1例如可用于：具有像MOCVD等那样在使分子反应的同时使之堆积于基板的工艺的处理。
进一步，作为催化剂，使用铂、钯等贵金属或贵金属与氧化物的杂化物。但是，有时这些物质稀少并有毒性。另一方面，本实施方式所涉及的处理板1使用了MgO。MgO为常见物质而且不具有毒性。因此，本实施方式所涉及的处理板1无需担心环境污染。进一步，MgO对生物体不具有毒性，因此本实施方式所涉及的处理板1可用于生物体内的酸性分子的选择性吸附。例如，本实施方式所涉及的处理板1可以作为生物分子（蛋白质、病毒、氨基酸）的检测元件即所谓的生物传感器来应用。具体而言，由生物分子的吸附前后的处理板1的电导率的变化可检测出生物分子。因此，可作为诊断试剂、检测试剂使用。
并且，化石燃料的使用导致CO2持续增加。该CO2的化学性质极为稳定，因此在大气压、室温条件下难以改变为其他化学物质。因此，正在研究将CO2收集并封闭，有效加以利用的方法。利用本实施方式所涉及的处理板1，可有效吸附CO2。因此，变得能容易地储存CO2。
进一步，利用本实施方式所涉及的处理板1，通过在使CO2吸附于处理膜后对处理膜加热，能将CO2还原成CO。因此，可容易地将CO2还原，因此变得能实现以CO2为起始原料的反应工序。因此，可有效地利用CO2。
另外，本实施方式所涉及的处理板1的处理膜在基板上形成。因此，可使处理板的处理变容易。还可隔着基板与其他构件结合。在此基础上，例如，为掺杂了杂质并具有导电性的基板时，通过控制对基板施加的电压，能容易地控制处理膜的温度。通过处理膜的温度控制，可容易地控制处理膜中的CO2的吸附或还原（脱附）。另外，例如，认为：为带黑色的基板等透光率低的基板时，如果对基板照射太阳光则基板的温度上升至50℃左右。由此，可以不在人为地注入能量的情况下在处理板中进行CO2的吸附、还原（脱附）。因此，可以使用处理板来吸附并储存植物在夜间吐出的CO2，在白天使CO2从处理板脱附而用作光合成的原料。
符号说明
1…处理板
2…基板
3…处理膜
5…处理装置
10…制造装置
11、21…室
12…靶
13…窗
14…排气装置
15…激光光源
16、25…加热装置
17…灯光源
18…气体引入装置
G1～G8…曲线图
L…激光

Claims (12)

1.一种氧化镁薄膜的制作方法，其中利用激光烧蚀法通过将氧化镁的烧结体或单晶作为靶使用而将氧化镁薄膜堆积到基板上，其中，
通过使用包含以（111）面为主面的钛酸锶或以（111）面为主面的氧化钇稳定化氧化锆的基板，在所述基板的所述主面上直接堆积膜、使其外延生长，由此制成包含以（111）面为表面的氧化镁的平坦的处理膜。
2.根据权利要求1所述的氧化镁薄膜的制作方法，其中，所述处理膜的氧化镁（111）面的均方根粗糙度Rq不超过1nm。
3.根据权利要求2所述的氧化镁薄膜的制作方法，其中，所述处理膜的氧化镁（111）面的均方根粗糙度Rq不超过0.5nm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的氧化镁薄膜的制作方法，其中，所述激光烧蚀法的激光能量为50mJ以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的氧化镁薄膜的制作方法，其中，所述处理膜的膜厚不超过50nm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的氧化镁薄膜的制作方法，其中，所述处理膜的成膜时的基板温度为600℃～650℃。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的氧化镁薄膜的制作方法，其中，所述处理膜的成膜时的氧分压为0.5×10-3Pa～2.0×10-3Pa。
8.一种处理板，其具备：
包含以（111）面为主面的钛酸锶或以（111）面为主面的氧化钇稳定化氧化锆的基板、和
在所述基板的所述主面上直接形成且包含以（111）面为表面的氧化镁的平坦的处理膜。
9.根据权利要求8所述的处理板，其中，所述处理膜的氧化镁的（111）面的均方根粗糙度Rq不超过1nm。
10.根据权利要求9所述的处理板，其中，所述处理膜的氧化镁（111）面的均方根粗糙度Rq不超过0.5nm。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的处理板，其中，所述处理膜的膜厚不超过50nm。
12.一种器件，其以权利要求8～11中任一项所述的处理板的处理膜为吸附面。
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