发明名称 制备L1相合金薄膜的方法METHOD FOR FABRICATING L1
摘要 本发明是提供一种用于制备一L10相合金薄膜的方法。该方法包含以下步骤:(a)提供一基材;(b)以一第一温度,加热该基材一段时间,使其成为一预热基材,其中该第一温度之范围是自100℃至600℃,而该段时间之范围是自5分钟至120分钟;(c)沈积一合金薄膜于该预热基材上;以及(d)以一第二温度,将该合金薄膜进行退火以形成该L10相合金薄膜,其中该第二温度之范围是自200℃至500℃。
申请公布号 TWI274788 申请公布日期 2007.03.01
申请号 TW093138498 申请日期 2004.12.10
申请人 张庆瑞 发明人 郭博成;黄晖理;许仁华;张庆瑞;孙安正;陈胜吉;周群渊;李长泰;张晃暐
分类号 C23C14/34(2006.01) 主分类号 C23C14/34(2006.01)
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中山区中山北路3段27号13楼
主权项 1.一种用于制备L10相合金薄膜的方法,该方法包含 以下步骤: (a)提供一基材; (b)以一第一温度,于一低压环境下加热该基材一段 时间,使其成为一预热基材,其中该第一温度之范 围是自100℃至600℃,而该段时间之范围是自5分钟 至120分钟; (c)于室温溅镀一合金薄膜于该预热基材上;以及 (d)以一第二温度,将该合金薄膜进行退火以形成该 L10相合金薄膜,其中该第二温度之范围是自200℃至 500℃。 2.如申请专利范围第1项的方法,其中该基材之材质 系选自于矽晶圆、矽、氮化矽、玻璃、石英玻璃 、氧化镁(MgO)与铝-镁合金(Al-Mg alloy)其中之一。 3.如申请专利范围第1项的方法,其中该第一温度之 范围是自200℃至300℃,且该段时间是自30分钟至90 分钟。 4.如申请专利范围第1项的方法,其中该低压环境是 指在一第一基础压力以下,其中该第一基础压力为 10-6 Torr。 5.如申请专利范围第1项的方法,其中是在一第二基 础压力以下开始进行步骤(c),其中该第二基础压力 为510-7Torr。 6.如申请专利范围第5项的方法,其中藉由直流磁控 溅镀(DC Magnetron Sputtering)与反应性射频磁控溅镀(RF Magnetron Sputtering)其中之一,进行步骤(c)。 7.如申请专利范围第1项的方法,其中是在一溅镀氩 气压力下,进行步骤(c)其中该溅镀氩气压力范围是 自0.3 mTorr至30 mTorr。 8.如申请专利范围第1项的方法,其中步骤(d)更包含 在将该合金薄膜退火之前,于一石英管中封装该合 金薄膜。 9.如申请专利范围第1项的方法,其中在步骤(d)中, 该合金薄膜是在临场(in-situ)中进行退火。 10.如申请专利范围第1项的方法,其中该合金薄膜 系包含一第一元素、一第二元素与一第三元素,该 第一元素系钴与铁其中之一,该第二元素系铂与铅 其中之一,而该第三元素系选自于碳、铬、钛、钽 、钨、金、银、锰、铌(Nb)、锆(Zr)、钼、钒(V)、 铜与硼其中之一。 11.如申请专利范围第10项的方法,其中该第二元素 是约占该合金薄膜原子比例的40%至60%。 12.如申请专利范围第10项的方法,其中该第三元素 是约占该合金薄膜原子比例的0.001%至10%。 13.如申请专利范围第1项的方法,其中该合金薄膜 所具有的L10性质为Ms大于375emu/cm3以及Hc大于2000 Oe 。 14.一种用于制备L10相合金薄膜的方法,该方法包含 以下步骤: (a)提供一基材; (b)以一第一温度,于一低压环境下加热该基材一段 时间,使其成为一预热基材,其中该第一温度之范 围是自100℃至600℃,而该段时间范围是自5分钟至 120分钟; (c)于室温溅镀一合金薄膜于该预热基材上;以及 (d)将该合金薄膜进行退火以形成该L10相合金薄膜 。 15.如申请专利范围第14项的方法,其中该低压环境 是指在一第一基础压力以下,其中该第一基础压力 为10-6 Torr。 16.如申请专利范围第14项的方法,其中该合金薄膜 系包含一第一元素、一第二元素与一第三元素,该 第一元素系钴与铁其中之一,该第二元素系铂与铅 其中之一,而该第三元素系选自于碳、铬、钛、钽 、钨、金、银、锰、铌(Nb)、锆(Zr)、钼、钒(V)、 铜与硼其中之一。 17.如申请专利范围第16项的方法,其中该第二元素 是约占该合金薄膜原子比例的40%至60%。 18.如申请专利范围第16项的方法,其中该第三元素 是约占该合金薄膜原子比例的0.001%至10%。 19.如申请专利范围第14项的方法,其中该合金薄膜 所具有的L10性质为Ms大于375emu/cm3以及Hc大于2000 Oe 。 20.如申请专利范围第14项的方法,其中该合金薄膜 的性质如下: Ms大于375emu/cm3以及Hc大于2000 Oe。 图式简单说明: 第一图(a)与第一图(b)系为扫瞄式电子显微镜之影 像,其系根据本发明之一较佳实施例,分别说明在 沈积FePt薄膜之前,经由300℃预热处理或是未经由 300℃预热处理的天然氧化矽晶圆基材的形态。 第二图(a)与第二图(b)系为曲线图,其系根据本发明 之一较佳实施例,分别说明经由预热处理的基材与 未经预热处理的基材,以400℃退火之后的AES深度状 况分析。 第三图(a)至第三图(c)系为穿透式电子显微镜亮视 野下之影像,其系根据本发明之一较佳实施例,分 别呈现刚沈积的FePt薄膜、在300℃退火1/小时的薄 膜以及在350℃下退火的薄膜之电子绕射图。 第四图系说明不同FePt薄膜的X-ray绕射图,其中根据 本发明之一较佳实施例,该不同的FePt薄膜是在不 同温度下进行退火。 第五图系根据本发明之一较佳实施例,说明具有不 同厚度的FePt薄膜之矫顽磁力(coercivity)Hc//与退火 温度之间的关系。 第六图系根据本发明之一较佳实施例,说明具有不 同厚度的FePt薄膜之饱和磁化(saturation magnetization) Ms与退火温度之间的关系。 第七图系根据本发明之一较佳实施例,说明已退火 的FePt薄膜之M与H的关系。 第八图系根据本发明之一较佳实施例,说明具有不 同厚度的FePt薄膜之平均粒子尺寸与退火温度的关 系。
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