[发明专利]CoFe合金的电沉积方法

说明书

背景技术

可利用多种工艺制造磁性材料。一种这样的工艺包括电沉积。磁性合金（例如，2.4T CoFe合金）的电沉积通常在存在糖精的情况下实施。糖精已经被用于工业中磁性材料的电沉积，因为它可降低张应力和晶粒尺寸。然而，使用糖精可导致有害的硫引起的腐蚀。因此，仍然需要其它添加剂用于磁性材料的电沉积。

发明内容

本文公开的是在衬底上沉积磁性材料的方法，该方法包括：将衬底置于电镀液中，该电镀液包括：选自下组的添加剂：丙二酸衍生物；β-二酮和β-二酮的衍生物；以及C₆C₃化合物和C₆C₃化合物衍生物；以及通过使连接到衬底的电流脉冲导通和断开来在衬底上电化学沉积磁性材料。

还公开的是一种在衬底上沉积磁性材料的方法，该方法包括：将衬底置于电镀液中，其中该电镀液不包含糖精；通过脉冲调制连接到衬底的电流来在衬底上电化学沉积磁性材料，其中电流具有导通脉冲周期和断开脉冲周期，且其中断开脉冲周期至少约为400毫秒。

还公开的是一种在衬底上沉积磁性材料的方法，该方法包括：将衬底置于电镀液中，该电镀液包括：不高于约0.001M的添加剂，其中该添加剂选自下组：丙二酸衍生物；β-二酮和β-二酮的衍生物；以及C₆C₃化合物和C₆C₃化合物衍生物；通过脉冲调制连接到衬底的电流来在衬底上电化学沉积磁性材料，其中电流具有导通脉冲周期和断开脉冲周期，且其中断开脉冲周期至少约为400毫秒。

附图说明

图1是示出电沉积系统的示意图。

图2是脉冲电流密度的示意图。

图3A和3B示出在铜种子层上电沉积的CoFe膜的磁滞回线（图3A）和溅射的CoFe膜的磁滞回线（图3B）。

图4示出电沉积的CoFe的因变于厚度的饱和磁化（nW）。

图5示出CoFe膜的因变于电镀液中非糖精添加剂（NSA）的量的磁饱和（特斯拉）和张应力（MPa）。

图6示出从具有NSA的电解质溶液（顶部迹线）和具有糖精的电解质溶液（底部迹线）电沉积的CoFe膜的动电位曲线。

图7A和7B示出从具有NSA的电解质溶液（图7A）和具有糖精的电解质溶液（图7B）电沉积的CoFe写磁极的扫描电子显微镜（SEM）图像。

图8示出因变于t_off时间的电沉积的CoFe膜的张应力。

图9A、9B、9C和9D示出在t_on=t_off=10msec(图9A)；t_on=t_off=100msec(图9B)；t_on=t_off=250msec(图9C)；以及t_on=t_off=499msec(图9D)沉积的CoFe膜的原子力显微镜（AFM）图像。

图10示出因变于脉冲时间（t_on＝t_off）的粗糙度（以nm为单位的RMS）和磁矩（特斯拉）。

这些附图不一定按比例示出。附图中所使用的相同数字表示相同组件。然而，应当理解，在给定附图中使用数字表示组件并不旨在限制在另一附图中用相同数字标记该组件。

具体实施方式

在以下描述中，参考形成本说明书一部分的一组附图，其中通过解说示出了若干具体实施例。应当理解，可构想并可作出其他实施例而不背离本公开的范围或精神。因此，以下详细描述不具有限制性含义。

除非另外指示，否则在说明书和权利要求书中使用的表示特征大小、量和物理性质的所有数字应当理解为在任何情况下均由术语“大约”修饰。因此，除非相反地指出，否则在上述说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是近似值，这些近似值可利用本文中公开的教示根据本领域技术人员所寻求获得的期望性质而变化。

借由端点对数值范围的陈述包括归入该范围内的所有数字（例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5）以及该范围内的任何范围。

如本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”涵盖具有复数引用物的实施例，除非该内容另外明确地指出。如本说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“或”一般以包括“和/或”的含义来使用，除非该内容另外明确地指出。