[发明专利]一种弥补Co靶材质量缺陷的方法

说明书

本发明提供一种弥补Co靶材质量缺陷的方法，属于磁性材料技术领域，包括以下步骤：首先选用市面上常见的高透磁率的Co靶材，并对Co靶材表面进行清洗；其次将清洗后的Co靶材放入磁控溅射仪中溅射，溅射过程中在磁控溅射仪内的基片位置平行于膜面处施加均匀磁场，最后磁控溅射沉积制得高镀膜质量、高剩磁比的5‑10nm厚的Co薄膜。本发明通过在Co薄膜沉积过程中在基片位置平行于膜面处施加600～1000Oe的均匀磁场；在磁控溅射沉积过程中Co原子被前述平行施加的均匀磁场磁化，从而使得沉积后的Co薄膜具有较好的磁性，操作简单，极大地降低了生产成本，利于规模化连续化的工业生产。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，尤其是涉及一种弥补Co靶材质量缺陷的方法。

背景技术

镀膜靶材及溅射技术的快速发展，一方面极大地满足了各种新型电子元器件发展的需求，另一方面为其规模应用及产业化时代打开了全新的局面；而半导体技术的飞速进步，使得溅射靶材在各领域的应用都呈现上升的态势，即在大规模集成电路制造业、半导体芯片行业、平板显示行业、信息存储产业、薄膜太阳能电池制造、表面改性及高档装饰等行业中，溅射靶材均具有广泛的应用前景。

铁磁性稀有贵金属Co及其合金溅射靶材是支撑集成电路、分立器件等先进元器件制造的重要材料，且Co薄膜以其良好的电、磁性能，特殊的晶体结构而广泛应用于磁记录材料、巨磁电阻或用于微磁器件中。尤其是靶材制备工艺如轧制工艺、热处理工艺等对靶材的质量有重要影响。

由于现有制作铁磁性稀有贵金属Co及其合金溅射靶材的工艺复杂，往往使得靶材的织构、晶粒度和透磁率不同，从而导致即使在同样的磁控溅射工艺条件下制备，所制备的Co薄膜磁性能较差，从而影响磁控溅射Co薄膜的质量，目前是通过调整靶材的织构、晶粒度和透磁率来提高磁控溅射Co薄膜的磁性能，不仅需要针对不同的靶材制备工艺进行适应性调节，而且还需要针对磁控溅射的工艺参数进行相应的调节，调节过程异常复杂，不利于工业化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题：现有提高磁控溅射Co薄膜的磁性能的技术需要针对不同的靶材制备工艺进行适应性调节，而且还需要针对磁控溅射的工艺参数进行相应的调节，调节过程异常复杂，不利于工业化生产。

为解决上述技术问题，本发明提供一种弥补Co靶材质量缺陷的方法，包括以下步骤：

S1、选用市面上常见的高透磁率的Co靶材，并对Co靶材表面进行清洗；

S2、将S1清洗后的Co靶材放入磁控溅射仪中溅射，溅射过程中在磁控溅射仪内的基片位置平行于膜面处施加均匀磁场，磁控溅射沉积制得高镀膜质量、高剩磁比的5-10nm厚的Co薄膜。

优选地，所述S1中高透磁率的Co靶材是透磁率为69.13％-82.41％的Co靶材。

优选地，所述S1中Co靶材的直径为45-55mm，厚度为2-4mm。

优选地，所述S1中Co靶材的直径为50.8mm，厚度为3mm。

优选地，所述S1中对Co靶材表面进行清洗包括先用丙酮酒精或其他化学试剂超声清洗，再用去离子水超声清洗，最后通过氮气吹干或者烘箱烘干。

优选地，所述S2中施加均匀磁场的磁场强度为600-1000Oe。

优选地，所述S2中施加均匀磁场的磁场强度为630-730Oe。

优选地，所述S2中施加均匀磁场的磁场强度为680Oe。

优选地，所述S2中高镀膜质量、高剩磁比的Co薄膜为薄膜剩磁比99.2％-99.7％的Co薄膜。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：