[发明专利]一种具有垂直磁各向异性的磁性薄膜制备方法及磁性薄膜

权利要求书

1.一种具有垂直磁各向异性的磁性薄膜制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：利用磁控溅射仪于室温条件下在基底材料上依次沉积Ta/CoFeB/MgO/Ta多层膜，其中，CoFeB和Ta层是利用直流溅射技术制备，MgO层的制备是通过直流溅射金属Mg靶材，在Mg层的沉积过程中向主真空室通入一定量的高纯氧气反应溅射获得；所用到的金属靶材的纯度高于99.9％；所述高纯氧气的纯度优于99.99％；所述磁控溅射仪的主真空室的本底真空度优于3.0×10^-7Torr；

在MgO层的制备过程中，通过改变通入的氩气和氧气的流量的比值来调节MgO层中O的掺入量，所述比值的范围为16:0.5，所述氧气的流量为1.5sccm；

所述MgO层中O的质量百分含量为30％。

2.一种如权利要求1所述的方法制备的具有垂直磁各向异性的磁性薄膜，其特征在于，所述磁性薄膜包括从下而上依次层叠的基底/Ta/CoFeB/MgO/Ta。

3.如权利要求2所述的具有垂直磁各向异性的磁性薄膜，其特征在于，所述磁性薄膜的基底为热氧化的单晶硅基片，其表面氧化层的厚度为280-320nm。

4.如权利要求2所述的具有垂直磁各向异性的磁性薄膜，其特征在于，所述磁性薄膜中在基底之上的Ta层为缓冲层，其沉积厚度为3-5nm；所述磁性薄膜中在MgO层之上的Ta层为保护层，其沉积厚度为2-5nm。

5.如权利要求2所述的具有垂直磁各向异性的磁性薄膜，其特征在于，所述磁性薄膜中CoFeB层的沉积厚度为1-1.6nm。

6.如权利要求2所述的具有垂直磁各向异性的磁性薄膜，其特征在于，所述磁性薄膜中MgO层的沉积厚度为2-3nm。