[发明专利]形成磁性材料的方法以及由此形成的制品

说明书

背景技术

形成磁性材料的方法经常涉及高温。如果可包括已沉积的层或结构的衬底对高温敏感，则当前利用的形成磁性材料的方法可影响或甚至摧毁已沉积的层或结构的特性。因此，仍然需要不依赖高温工艺地沉积磁性材料的方法。

发明内容

本文公开的是在衬底上形成磁性材料层的方法，该方法包括：将衬底配置在腔内；将衬底的温度控制在一衬底温度下，该衬底温度等于或低于大约250℃；以及将一种或多种前体引入腔内，该一种或多种前体包括：钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)或其组合，其中前体在衬底温度下化学地分解，并且磁性材料层被形成在衬底上，该磁性材料包括一种或多种前体的至少一部分，并且该磁性材料具有至少约1特斯拉(T)的磁通密度。

一种制品包括衬底以及沉积在衬底上的磁性材料层，其中该磁性材料包括钴(Co)、铁(Fe)、镍(Ni)或其组合，该磁性材料具有至少约1特斯拉的磁通密度，磁性材料的粒度尺寸从大约10nm至大约50nm，并且该磁性材料包括重量小于约1％的氧并包括通过俄歇电子光谱法（Auger Electron Spectroscopy）无法检测到的程度的非磁性杂质。

本文公开的是在衬底上形成磁性材料层的方法，该方法包括：将衬底配置在腔内；将衬底的温度控制在一衬底温度下，该衬底温度等于或低于大约250℃；以及将一种或多种前体引入腔内，该一种或多种前体包括钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)的羰基化合物或其组合，其中磁性材料层被形成在衬底上，该磁性材料包括一种或多种前体的至少一部分，并且该磁性材料具有至少约1特斯拉(T)的磁通密度。

附图说明

图1A和图1B示出本文公开的示例性制品。

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，参照构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。

除非另有规定，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。

“包括”、“包含”或类似术语表示涵盖但不受限于，即表示包括但不是排他的。应该注意到，“顶部”和“底部”（或类似“上”和“下”的其它术语）被严格地用于相对的描述，并不暗示所描述的要素所处的物件的任何总体取向。

本文披露了形成磁性材料层的方法以及包括磁性材料层的制品。本文利用的方法可通过或不通过籽晶层来达成，可在层组成上给予高度控制，并可给予厚度的精确控制。使用所披露方法形成的磁性材料层可相对高度地共形在二维或三维表面或结构上，可具有理想的粒度尺寸，可具有低掺杂水平，并可具有理想的磁特性。

所披露的方法是化学汽相沉积(CVD)方法。CVD是一种工艺，其中层通过前体的分解而沉积。所披露的方法可使用任何CVD装置或系统来实现。可利用来执行所披露的方法或制造所披露的制品的示例性CVD装置包括例如诸如ASM或ASM Pulsar(ASM国际N.V.,荷兰)、Veeco NEXUS CVD(Veeco仪器公司，普莱恩维,纽约)之类的工业规模CVD工具或来自牛津仪器(牛津仪器，牛津郡，英国)的CVD仪器。

所披露的方法的第一步骤包括将衬底配置在腔内。将衬底配置在腔内可通过简单地将衬底放置在腔内或通过将衬底放置或定位在被设计成保持该衬底的装置或设备中来实现的。在一些实施例中，腔或者包括腔或与腔相关联的组件可被设计成保持衬底，这可被称为衬底保持器。在一些实施例中，衬底保持器可提供水平面以支承衬底。