磁化薄膜及其制法

摘要

本发明系有关于在预先形成的区域中具有一磁化简轴的磁化薄膜，及形成该磁化薄膜的方法。尤其是，本发明与在一预先形成的磁化薄膜上形成复数磁化简轴的方法相关，且与应用形成该复数简轴相同的方法所形成之具有复数简轴的磁化薄膜有关。本发明的目的系克服知技术中磁化薄膜的缺点以使用磁化薄膜达到单元记录晶胞中的超高密度。本发明的另一目的为提出一种形成磁化薄膜及磁化薄膜装置的方法，其中去除在相邻区域之间的交换互动及静磁互动，以完成超高密度的储存数据。本发明中提出一具有磁化简轴的磁化薄膜(或区域)及在磁化薄膜上形成一磁化简轴的方法。该具有一简轴之磁化区域之磁惯量自动对齐没有外部磁场的该轴。此意谓着具有简轴之磁化区域之磁惯量严格限制该简轴具有相同的大小，但是方向相反，其次，本发明提出一具有两相邻区域的磁化薄膜，在各区域中的简轴具有不同的方向，使得两相邻区域之间的交换互动大大减少，甚或去除掉。

主权项

1.一种磁化薄膜,包含:至少一铁磁化材料,该铁磁化材料包含有一第一区域以及一第二区域;其中该第一区域包含有沿着一第一方向之一第一简轴,而该第二区域则包含有沿着一第二方向之一第二简轴,且该第一简轴与该第二简轴系由一离子束所形成。2.如申请专利范围第1项之磁化薄膜,其中该第一简轴之方向及第二简轴之方向之间的角度差从60度到90度之间。3.如申请专利范围第1项之磁化薄膜,其中该磁化薄膜包含:从Pt,Pd,Au及Tb之至少一项中选择出来的稀土材料。4.如申请专利范围第1项之磁化薄膜,其中该磁化薄膜包含:从Co,Ni及Fe之至少一项中选择出来的过渡金属。5.一种制造磁化薄膜的方法,包含下列步骤:在一基体上形成一磁化层;定义该磁化层的第一区域及第二区域;应用离子束处理该磁化层中的第一区域以形成具有第一方向的第一简轴;以及在磁场中应用离子束处理该磁化层中的第二区域,以形成具有第二方向的第二简轴。6.如申请专利范围第5项之制造磁化薄膜的方法,其中该磁化层包含从Pt,Pd,Au及Tb之稀土材料中选择出来的至少一项。7.如申请专利范围第5项之制造磁化薄膜的方法,其中该第一简轴之方向及第二简轴之方向之间的角度差从60度到90度之间。8.如申请专利范围第5项之制造磁化薄膜的方法,其中该磁化层包含从Co,Ni及Fe中选择出来的至少一过渡金属。9.如申请专利范围第5项之制造磁化薄膜的方法,其中该离子束包含从He,Ne,Ar,Xe及Kr中选择出来的至少一惰性气体。10.一种制造磁化薄膜的方法,包含下列步骤:在一基体上形成一磁化层;将一离子束作用到该磁化层中一选择出的区域,以形成具有第一方向的第一简轴。11.如申请专利范围第10项之制造磁化薄膜的方法,其中尚包含下列步骤:将一磁场作用到一磁化薄膜中;以及将一离子束作用到磁化层中另一选择出来的区域,以形成具有一第二方向的第二简轴。12.如申请专利范围第10项之制造磁化薄膜的方法,其中该磁化层包含从Co,Ni,及Fe中至少一项中选择出来的过渡金属。13.如申请专利范围第10项之制造磁化薄膜的方法,其中该离子束包含从He,Ne,Ar,Xe及Kr中选择出来的至少一惰性气体。14.一种制造磁化薄膜的方法,包含下列步骤:在一基体上形成一磁化层;以及应用一离子束处理该磁化层,以形成具有一方向的简轴。15.如申请专利范围第14项之制造磁化薄膜的方法,其中该磁化层包含从Co,Ni及Fe中选择出来之至少一项的过渡金属。16.一种制造磁化薄膜的方法,包含下列步骤:在一基体上形成一磁化层;将一磁场作用到该磁化薄膜中;以及应用一离子束处理该磁化层以形成具有一方向的简轴。17.如申请专利范围第16项之制造磁化薄膜的方法,其中该磁化层包含从Co,Ni及Fe中选择出来之至少一项的过渡金属。18.一种制造一磁化薄膜的方法,包含下列步骤:在一基体上形成一磁化层;应用一第一阻罩覆盖该磁化层,其中该第一阻罩上开口以形成一第一区域;应用离子束处理该第一区域以形成一第一简轴;将磁化层转动过某一角度;应用在第二区域开口的第二阻罩覆盖该磁化层;以及应用一离子束处理该第二区域以形成一第二简轴。19.一种制造磁化薄膜的方法,包含下列步骤:在一基体上形成一磁化层;应用一第一阻罩覆盖该磁化层,其中该第一阻罩上开口以形成一第一区域;在一磁场中应用离子束处理该第一区域以形成一第一简轴;将磁化层转动过某一角度;应用在第二区域开口的第二阻罩覆盖该磁化层;以及在一磁场中应用一离子束处理该第二区域以形成一第二简轴。图式简单说明:图1之截面图示如硬碟驱动系统之磁性储存装置的一般结构。图2之透视图显示磁性RAM的一般结构。图3a至3c示依据本发明具有双简轴之亚稳态CoPt合金之制造方法的例子。图4示CoPt复合层的简轴,由离子束混合之CoPt亚稳态合金,及在磁场内由离子束混合之CoPt亚稳态合金。图5a至5c显示依据本发明使用双简轴之铁磁层制造方法的另一例子。图6示沉积之FePt合金层的简轴,由离子束处理之合金层,在磁场内由离子束混合之FePt合金层。图7示依据本发明制造之CoPt合金或FePt合金的磁力显微镜(MEM)影像。图8a至8c显示依据本发明使用几何变动所致之制造具有双简轴之磁化层的方法的第三个例子。图9示CoPt复合层之磁化层的简轴,在第一几何条件下由一离子束处理之磁化层,及在第二几何条件下由离子束处理之磁化层。