专利名称：钴铁镍铌硅硼非晶薄膜的制作方法
一种钴铁镍铌硅硼非晶薄膜，属于高导磁非晶薄膜制备处理领域。
在薄膜磁头，薄膜电感，薄膜磁传感器，声表面波可变延迟线等方面需要薄膜材料具有尽量高的磁导率，同时又要具有高的饱和磁化强度，优良的高频特性。老的铁氧体材料可以得到很高的磁导率，并可得到优良的高频特性，但饱和磁化强度很低，一般不超过5000高斯。优质的晶态磁性合金薄膜一般采用坡莫合金材料做成，它具有高的饱和磁化强度和高的磁导率;但由于合金材料的电阻率低，涡流损耗大，因此高频特性差，当频率升高时，磁导率很快下降。近年来随着非晶材料的发展，出现了一些新品种的高导磁非晶合薄膜，它们具有比较高的电阻率，因而使用频率可明显提高，同时又具有一般磁性合金所具有的高饱和磁化强度的优点。这方面日本已做出了几种优质材料，例如Tsunashima等人所做的钴铁硼(CoFeB)非晶金薄膜，在10MHz以下，磁导率可达2500[见文献IEEE Trans，on Mag-17，No.16(1981)，3073]。而Shimada等人得到了性能更好的钴铁硼(CoFeB)非晶薄膜，在30KHz下，磁导率为4100，在10MHz以下的频率时磁导率可达3500[见文献IEEE Trans，on Mang-17、No2(1981)，1199]，但这两人在通过镀膜工艺形成制备态薄膜后，均采用单一的旋转磁场退火热处理工艺，故其磁导率和饱和磁化强度还不太高。
本发明目的是制备一种磁导率和磁饱和强度更高，高频特性更好，且耐蚀性好的钴铁镍铌硅硼高导磁非晶薄膜。
本发明薄膜材料由钴铁镍铌硅硼组成，其重量比为Co 77.09 Fe 5.16 Ni 7.23 Nb 1.43 Si 5.76 B 3.33。
该材料做为靶材料，采用射频溅射法进行真空镀膜，镀膜时用氩气做为放电气体，将靶材料镀在一基片衬底上，形成制备态非晶薄膜。随后将制备态非晶薄膜移至退火管内固定，再对退火管抽真空，待真空度达10
Torr数量级后，向退火管充氩气，达到大气压力即可，再用控温仪控制使退火管自然升温至420℃，然后保温10分钟，再用控温仪控制使退火管自然降温至310℃，加入1600奥斯特的磁场，磁场方向平行于膜面，退火10分钟后，退火管以每分钟550转的速度在磁场中旋转退火10分钟，旋转过程中磁场和膜面始终保持平行，最后通水并用风扇吹风使退火管快速冷却至室温状态，完成综合退火热处理工艺。
本发明方法制备处理的非晶薄膜饱和磁化强度和磁导率明显提高，且高频特性好，抗腐蚀性能好。
对利用本发明方法制备处理的厚为6-10KA的非晶薄膜测量表明饱和磁化强Bs＝9000高斯，矫顽力Hc＝0.05奥斯特，5MHz以下起始磁导率μi＞4600，10MHz，μi＞4300。
权利要求
1.钴铁镍铌硅硼非晶薄膜属高导磁非晶薄膜制备处理领域，其特征为该薄膜材料由钴铁镍铌硅硼组成，经真空镀膜工艺将其镀在一基片衬底上形成制备态非晶薄膜，制备态非晶薄膜被固定在退火管内，待管内抽真空度达10-3Torr数量级后再向管内充氩气，随后使退火管自然升温至420℃保持10分钟，再自然降温至310℃，然后加1600奥斯特的磁场退火10分钟，最后使退火管在磁场中旋转退火10分钟，通水和吹风使其快速冷却至室温状态。
2.如权利要求1所述的薄膜材料，其特征为各成分重量比为Co 77.09 Fe 5.16 Ni 7.23 Nb 1.43 Si 5.76 B 3.33。
3.如权利要求1所述的磁场，其特征为其方向始终和膜面相互平行。
4.如权利要求1所述的退火管在磁场中旋转，其特征为旋转速度为每分钟550转。
全文摘要
一种钴铁镍铌硅硼非晶薄膜的制备处理方法，属于高导磁非晶薄膜制备领域。该薄膜除材料成分有别于其他非晶薄膜外，其制备态非晶薄膜又经综合退火热处理工艺，故该薄膜具有很高的饱和磁化强度(可达9000高斯)和高导磁率(10MHz达4300)，且高频特性好，耐腐蚀性好。
文档编号H01F10/16GK1061299SQ9110652
公开日1992年5月20日 申请日期1991年8月20日 优先权日1991年8月20日
发明者刘宜华, 梅良模, 栾开政, 张连生 申请人:山东大学