TWI400698B - 合金的序化方法及其垂直記錄媒體的製作方法 - Google Patents

合金的序化方法及其垂直記錄媒體的製作方法 Download PDF

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Description

合金的序化方法及其垂直記錄媒體的製作方法
本發明是有關於一種相變化的方法，特別是指一種合金的序化(ordering)方法及其垂直記錄媒體(perpendicular magnetic recording medium)之製作方法。
為滿足高儲存密度之垂直磁性記錄媒體所需的高溫熱穩定性，被應用於垂直磁性記錄媒體的磁性材料除了必須具備有優異的磁異向性能(magnetocrystalline anisotropy energy，Ku)，如FePt合金；此外，亦須滿足高矯頑場(coercive field，Hc值，至少大於1.5kOe)與飽和體積磁化(saturation magnetization，Ms，至少大於100emu/cm3 )的要求。一般被拿來做為垂直磁性記錄層使用的FePt合金必須具備有呈序化相(ordered phase，又稱L10 相)之面心正方(face-centered tetragonal，簡稱FCT)的晶體結構。然而，由於呈L10 相的FePt合金必須經由400℃的製程溫度才可取得；因此，前述的製程溫度並不利於整合至半導體元件的相關製程中。
Yun Zhu與J. W. Cai等人曾於APPLIED PHYSICS LETTERS 87,032504(2005)的Low-temperature ordering of FePt thin films by a thin AuCu underlayer一文中(以下稱前案1)，揭示出降低達成FePt合金序化相之溫度的手段。參閱圖1，前案1主要是在室溫的條件下利用直流磁控濺鍍法(magnetron sputtering)於一玻璃基板11上依序鍍製一厚度小於50nm的AuCu底層12、一厚度至少小於50nm的FePt合金層13，及一厚度約5nm的碳層14，即，其膜層結構為玻璃/AuCu/FePt/C。於完成前述膜層結構後，在300℃~600℃的溫度條件下對該膜層結構施予1小時的真空退火處理(vacuum annealing)。
雖然前案1可藉由相變化前後之晶格常數(lattice constant)皆相近於該FePt合金層13的AuCu底層12來降低該FePt合金層13達成L10 相的溫度。然而；由前案1的磁性分析數據的結果顯示(圖未示)可知，該FePt合金層13仍需在350℃的退火條件下才可轉變成L10 相。因此，於降低相變化溫度的貢獻上，前案1仍有進步的空間。
經上述說明可知，尋求出降低達成FePt合金序化相之退火溫度的方法，以使得垂直記錄媒體的製程得以被整合至半導體製程中，是此技術領域者所需改進的課題。
 <發明概要>
本發明主要是利用低能離子轟擊(low energy ion bombardment，LEIB)來降低達成相變化所需之退火溫度(以下稱低能離子轟擊輔助退火處理)。此處以FePt合金舉例說明，本發明是經由對FePt合金表面施予離子入射動能小於100eV之低能離子轟擊，以將低能離子轟擊所產生的動量(momentum)轉移到FePt合金的表面原子並於表面產生高濃度的表面空位(surface vacancies)，進而提昇被吸附原子(adatoms)的表面遷移率(surface mobility)。因此，表面遷移率被提昇的被吸附原子得以在較低溫的退火溫度下，更有效率地擴散至面心正方晶體結構的晶格位置(lattice site)進而轉變成序化相(L10 相)。
<發明目的>
因此，本發明之目的，即在提供一種合金的序化方法。
本發明之另一目的，即在提供一種垂直記錄媒體的製作方法。
於是，本發明之合金的序化方法，包含：於一離子產生室內對一實施退火處理的非序化之合金層施予一低能離子轟擊，藉由該退火處理所產生的熱能與該低能離子轟擊所產生的離子入射能以使得該非序化之合金層自一非序化的結晶態轉變成一序化的結晶態，該非序化之合金層是由一鐵合金所製成，該鐵合金是FePt合金；其中，該低能離子轟擊的離子入射能是被控制，以致於該序化的結晶態之合金層具有一介於1.5 kOe至8.0 kOe內的矯頑場；及其中，該被控制之低能離子轟擊的離子入射能包含於一承載該非序化之合金層的載座提供一射頻偏壓，該射頻偏壓具有一介於10 V至600 V間的電壓振幅。
又，本發明之垂直記錄媒體的製作方法，包含：(a)於一基材上形成一底層；(b)於該底層上形成一非序化之磁性合金層，該非序化之合金層是由一鐵合金所製成，該鐵合金是FePt 合金；及(c)於一離子產生室內對該非序化之磁性合金層施予一退火處理與一低能離子轟擊，藉由該退火處理所產生的熱能與該低能離子轟擊所產生的離子入射能，以使得該非序化之磁性合金層自一非序化的結晶態轉成一序化的結晶態，進而構成一磁性記錄層，該序化的結晶態是面心正方晶體結構的FePt合金；其中，該低能離子轟擊的離子入射能是被控制，以致於該序化之合金具有一介於1.5 kOe至8.0 kOe內的矯頑場；及其中，該被控制之低能離子轟擊的離子入射能包含於一承載該非序化之磁性合金層的載座提供一射頻偏壓，該射頻偏壓具有一介於10 V至600 V間的電壓振幅。
本發明之功效在於，降低達成合金(磁性合金層)之序化相的退火溫度，以使得垂直記錄媒體的製程得以被整合至半導體製程中。
 <發明詳細說明>
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例與八個具體例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2，本發明之合金的序化方法的一較佳實施例， 包含：於一離子產生室20內對一實施退火處理的非序化之合金層21施予一低能離子轟擊。藉由該退火處理所產生的熱能與該低能離子轟擊所產生的離子入射能，以使得該非序化之合金層21自一非序化的結晶態轉變成一序化的結晶態。
較佳地，該非序化之合金層21是由一鐵合金(Fe alloy)所製成。更佳地，該鐵合金是FePt合金。
由於顯示於FePt合金二元相平衡圖(binary phase diagram)中之L10 相的組成，Fe含量是介於25 at%~75 at%之間；因此，適用於本發明之FePt合金的組成是含有25 at%~75 at%的Fe。
較佳地，該低能離子轟擊所使用的離子是經由對一設置於該離子產生室20內的載座22提供一介於1 W~600 W的輸出功率以解離一被引入該離子產生室20內的待解離氣體所構成，該低能離子轟擊是對該承載該非序化之合金層21的載座22提供一射頻(radio-frequency，r.f.)偏壓(Vb )，且該低能離子轟擊是使用一選自下列所構成之群組的離子：氫(H)、氦(He)、氬(Ar)，或此等之一組合；該非序化之合金層21於實施該低能離子轟擊前的厚度是介於5 nm~240 nm之間；該退火處理與低能離子轟擊的工作時間是介於5分鐘~300分鐘，且該退火處理的工作溫度是介於350℃~100℃之間。在本發明之合金的序化方法的較佳實施例中，該退火處理的熱能是經由一設置於該離子產生室20內的石英加熱器(quartz heater)24所產生；該退火處理的工作 溫度是經由一鄰設於該非序化之合金層21之一表面的熱電偶(thermocouple)25所量測取得。
此處需要說明的是，離子入射能量的大小不僅取決於提供於該載座22的射頻偏壓大小，此外，亦決定於該待解離氣體的原子量大小(H<He<Ar)。基於前面發明概要所提之低能離子轟擊輔助退火處理的序化機制可知，當該低能離子轟擊所實施的時間越久、射頻偏壓越高或待解離氣體原子的原子量越大時，該非序化之合金層21於序化過程中因濺射效應(sputtering effect)而被犧牲掉的厚度則越大。因此，以該非序化之合金層21將被犧牲掉的厚度為考量基礎。當該非序化之合金層21於實施低能離子轟擊前的厚度越薄時；那麼，所需的離子入射能量越低，且退火處理與低能離子轟擊的工作時間也越短。當該非序化之合金層21於實施低能離子轟擊前的厚度越厚時，為避免在序化過程中因犧牲掉過多的非序化之合金厚度而導致厚度不足，則所需的離子入射能量不宜過高，且為滿足達成序化的結晶態所需克服的擴散距離，退火處理與低能離子轟擊的工作時間亦需相對地增加。
在本發明之序化方法中，當該低能離子轟擊是使用氫(H)離子且提供於該載座22的射頻偏壓為600 V時，對具有240 nm厚的FePt合金層施予60分鐘的低能離子轟擊的同時亦施予168℃持溫60分鐘(工作時間不足)的退火處理，其所得的FePt合金可由其磁性質顯示(圖未示)出其內部已含有L10 相。在本發明之一具體例中，該低能離子轟擊是使用 氫離子，且提供於該載座22的射頻偏壓是介於10 V~600 V之間。較佳地，該退火處理的工作溫度是介於300℃~168℃之間。更佳地，該非序化之合金層(FePt合金)21於實施該低能離子轟擊前的厚度是介於30 nm~240 nm之間；該退火處理的工作溫度是介於300℃~180℃之間，且該退火處理與低能離子轟擊的工作時間是介於30分鐘~90分鐘。
在本發明之序化方法中，當該低能離子轟擊是使用氦(He)離子且提供於該載座22的射頻偏壓為100 V時，對具有240 nm厚的FePt合金層施予60分鐘的低能離子轟擊的同時亦施予180℃持溫60分鐘(工作時間不足)的退火處理，其所得的FePt合金可由其磁性質顯示(圖未示)出其內部已含有L10 相。在本發明之另一具體例中，該低能離子轟擊是使用氦離子，且提供於該載座22的射頻偏壓是介於10 V~200 V之間。較佳地，該退火處理的工作溫度是介於300℃~180℃之間。更佳地，該非序化之合金層(FePt合金)21於實施該低能離子轟擊前的厚度是介於30 nm~240 nm之間；該退火處理的工作溫度是介於300℃~220℃之間；且該退火處理與低能離子轟擊的工作時間是介於30分鐘~90分鐘。
在本發明之合金的序化方法中，當該低能離子轟擊是使用氬(Ar)離子且提供於該載座22的射頻偏壓為50 V時，對具有240 nm厚的FePt合金層施予60分鐘的低能離子轟擊的同時亦施予210℃持溫60分鐘(工作時間不足)的退火處理，其所得的FePt合金可由其磁性質顯示(圖未示)出其內 部已含有L10 相。在本發明之又一具體例中，該低能離子轟擊是使用氬離子，且提供於該載座22的射頻偏壓是介於10 V~150 V之間。較佳地，該退火處理的工作溫度是介於300℃~210℃之間。更佳地，該非序化之合金層(FePt合金)21於實施該低能離子轟擊前的厚度是介於30 nm~240 nm之間；該退火處理的工作溫度是介於300℃~250℃之間；且該退火處理與低能離子轟擊的工作時間是介於30分鐘~90分鐘。
較佳地，該低能離子轟擊的離子入射能是介於10 eV至600 eV間。
參閱圖3，本發明之垂直記錄媒體的製作方法的較佳實施例，包含：(a)於一基材31上形成一底層32；(b)於該底層32上形成一非序化之磁性合金層33；及(c)於該離子產生室內20對該非序化之磁性合金層33施予一退火處理與一低能離子轟擊，藉由該退火處理所產生的熱能與該低能離子轟擊所產生的離子入射能以使得該非序化之磁性合金層33自一非序化的結晶態轉變成一序化的結晶態，進而構成一磁性記錄層34。
較佳地，該步驟(b)之非序化之磁性合金層33是由鐵合金所製成。更佳地，該鐵合金是FePt合金；該步驟(c)之序化的結晶態是一面心正方晶體結構的FePt合金。
本發明該步驟(c)之序化的較佳實施方式，已說明於前 述之非序化之合金層21的序化方法中，於此不再多加贅述。
較佳地，本發明之垂直記錄媒體的製作方法的較佳實施例於該步驟(a)之前與該步驟(c)之後更分別包含一步驟(a’)與一步驟(d)，該步驟(a’)是在該基材31上形成一軟磁底層(soft magnetic underlayer)35；該步驟(d)是在該磁性記錄層34上形成一保護層36。
較佳地，該步驟(a)之底層32是由可輔助該非序化之磁性合金層(FePt合金)33序化，並於序化後具備有(001)之優選取向(preferred orientation)的Cr、MgO或Cr合金所製成。
<非序化之FePt合金層的製備>
將一購自康寧(Corning)公司型號為1737的玻璃基材裁切成複數個試片，並放置於一工作壓力(working pressure)為10 mTorr的直流磁控濺鍍系統內，在室溫的條件以Fe與Pt分別為1 nm/min的鍍率分別於該等試片上鍍製一厚度介於50 nm~240 nm之間的FePt合金層。該等不同厚度之FePt合金層的組成(at%)經能量散佈光譜分析儀(energy dispersive spectrometry，簡稱EDS)分析取得為Fe48 Pt52 。
<具體例1-1~1-9(E1-1~E1-9)>
本發明之合金的序化方法的一具體例1(E1)是以下列步驟實施。
再參閱圖2，自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣九個Fe48 Pt52 合金層厚度為50 nm的試片(E1-1~E1-9)並 放置於該離子產生室20內。於20 mTorr的工作壓力下將氫氣(H2 )引入該離子產生室20中並於該載座22提供一1 W~600 W之輸出功率以將氫氣解離成氫離子；同時，分別對E1-1~E1-9施予60分鐘的低能氫(H)離子轟擊及300℃持溫60分鐘的退火處理。提供於E1-1~E1-9之載座22的射頻偏壓(Vb)分別為25 V、50 V、100 V、150 V、200 V、250 V、300 V、400 V，與600 V(見表1.)。
<比較例1(CE1)>
再參閱圖2，本發明之合金的序化方法的一比較例1(CE1)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣一個試片(CE1)，其序化方法大致上是相同於該具體例1(E1)，其不同處是在於，提供於CE1之載座22的射頻偏壓(Vb)為0 V(見表1.)。
<具體例2-1~2-6(E2-1~E2-6)>
再參閱圖2，本發明之合金的序化方法的一具體例2(E2)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣六個試片(E2-1~E2-6)，其序化方法大致上是相同於該具體例1(E1)，其不同處是在於，該具體例2(E2)於實施低能離子轟擊時是使用氦(He)離子，且提供於E2-1~E2-6之載座22的射頻偏壓(Vb)分別為50 V、75 V、100 V、130 V、150 V，與200 V(見表1.)。
<比較例2(CE2)>
再參閱圖2，本發明之合金的序化方法的一比較例2(CE2)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣一個 試片(CE2)，其序化方法大致上是相同於該具體例2(E2)，其不同處是在於，提供於CE2之載座22的射頻偏壓(Vb)為0 V(見表1.)。
<具體例3-1~3-6(E3-1~E3-6)>
再參閱圖2，本發明之合金的序化方法的一具體例3(E3)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣六個試片(E3-1~E3-6)，其序化方法大致上是相同於該具體例1(E1)，其不同處是在於，該具體例3(E3)於實施低能離子轟擊時是使用氬(Ar)離子，且提供於E2-1~E2-6之載座22的射頻偏壓(Vb)分別為50 V、75 V、100 V、130 V、150 V，與200 V(見表1.)。
<比較例3(CE3)>
再參閱圖2，本發明之合金的序化方法的一比較例3(CE3)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣一個試片(CE3)，其序化方法大致上是相同於該具體例3(E3)，其不同處是在於，提供於CE3之載座22的射頻偏壓(Vb)為0 V(見表1.)。
<比較例4(CE4)>
本發明之合金的序化方法之一比較例4(CE4)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣一個Fe48 Pt52 合金層厚度為50 nm的試片(CE4)。提供於CE4之載座22的射頻偏壓(Vb)為0 V，且是實施400℃(即，FePt合金達L10 相所需的溫度)持溫60分鐘的真空退火處理(見表1.)。
參閱圖4，由X射線繞射(x-ray diffraction；簡稱XRD) 圖顯示可知，該Fe48 Pt52 合金層於圖4中顯示有(001)、(200)與(002)等L10 相的繞射晶面訊號峰；因此，該具體例1之Fe48 Pt52 合金層在實施低能氫(H)離子轟擊輔助退火處理後已具有FTC結構之L10 相。
參閱圖5，由XRD圖顯示可知，該Fe48 Pt52 合金層於圖5中顯示有(001)、(200)與(002)等L10 相的繞射晶面訊號峰；因此，該具體例2之Fe48 Pt52 合金層在實施低能氦(He)離子轟擊輔助退火處理後已具有FTC結構之L10 相。
參閱圖6，由XRD圖顯示可知，該Fe48 Pt52 合金層於圖6中顯示有(001)、(200)與(002)等L10 相的繞射晶面訊號峰；因此，該具體例3之Fe48 Pt52 合金層在實施低能氬(Ar)離子轟擊輔助退火處理後已具有FTC結構之L10 相。
進一步地，由圖7之穿透式電子顯微鏡(transmission electron microscope；以下簡稱TEM)表面影像與選區繞射(selected area diffraction，簡稱SAD)圖顯示可知，圖7(a)顯示該比較例1(CE1)之Fe48 Pt52 合金層為面心立方(face-centered cubic，簡稱FCC)結構之非序化相；圖7(b)顯示該具體例1(E1-5)之Fe48 Pt52 合金層為FCT結構之L10 相，且FePt磁性晶粒粒徑約30 nm；圖7(c)顯示該具體例1(E1-9)之Fe48 Pt52 合金層為FCT結構之L10 相；圖7(d)顯示該具體例2(E2-6)之Fe48 Pt52 合金層為FCT結構之L10 相，且FePt磁性晶粒粒徑約10 nm~50 nm。
圖8是經由震盪樣品量測儀(vibrating sample magnetometer，簡稱VSM)取得磁滯迴路(hysteresis loop) 後，選取磁滯迴路中的矯頑場(coercive field，Hc值)並與不同射頻偏壓(Vb)的參數合併彙整所得。此外，該比較例4(CE4)經VSM所取得之矯頑場(Hc值)亦是被定義於圖8中的水平虛實線。參閱圖8，由矯頑場(Hc值)對射頻偏壓(Vb)曲線圖顯示可知，該比較例4在經過400℃持溫60分鐘的真空退火處理後的矯頑場已提昇至8.5 kOe左右。本發明該等具體例(E1~E3)之矯頑場(Hc值)隨著提供於該載座22之射頻偏壓(Vb)的提昇而相對地增加；其中，該具體例1(E1-3)之矯頑場(Hc值)於150 V的射頻偏壓(Vb)下已可增加至7.5 kOe，該具體例2(E2-3)與該具體例3(E3-3)之矯頑場(7.5 kOe與8.0 kOe)則是分別於100 V與50 V的射頻偏壓(Vb)下增加至最大值(見表1.)。此處須說明的是，雖然本發明該具體例2(E2-4~E2-6)與該具體例3(E3-4~E3-6)之矯頑場(Hc值)因濺射效應而相對下降(見表1.)；然而，該具體例2(E2-4~E2-6)與該具體例3(E3-4~E3-6)之矯頑場(Hc值)仍可滿足垂直記錄媒體的需求。
圖9是選取磁滯迴路中的飽和體積磁化(Ms值)並與不同射頻偏壓(Vb)的參數合併彙整所得。由圖9之飽和體積磁化(Ms值)對射頻偏壓(Vb)曲線圖顯示可知，雖然該等具體例(E1~E3)之飽和體積磁化(Ms值)因濺射效應的影像而下降。然而，本發明該等具體例(E1~E3)之飽和體積磁化(Ms值)仍是滿足垂直記錄媒體的需求(見表1.)。
<具體例4(E4)>
本發明之合金的序化方法的一具體例4(E4)是自該等鍍 製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣一個試片(E4)，其序化方法大致上是相同於該具體例1(E1-5)，其不同處是在於，該具體例4(E4)於實施低能離子轟擊前之Fe48 Pt52 合金層的厚度是240 nm，且實施退火處理的工作溫度為232℃。本發明該具體例4(E4)之厚度為240 nm的Fe48 Pt52 合金層於232℃的退火溫度下已含有L10 相；因此，該具體例4(E4)之矯頑場(Hc值)可達4.0 kOe(見表1.)。
<具體例5(E5)>
本發明之合金的序化方法的一具體例5(E5)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣一個試片(E5)，其序化方法大致上是相同於該具體例4(E4)，其不同處是在於，提供於該具體例5(E5)之載座22的射頻偏壓(Vb)為600 V。本發明該具體例5(E5)之Fe48 Pt52 合金層在600 V的射頻偏壓(Vb)下可將下其矯頑場(Hc值)提昇至6.0 kOe(見表1.)。
<具體例6(E6)>
本發明之合金的序化方法的一具體例6(E6)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣一個試片(E6)，其序化方法大致上是相同於該具體例5(E5)，其不同處是在於，實施退火處理的工作溫度為210℃。本發明該具體例6(E6)之Fe48 Pt52 合金層於210℃的退火溫度下已可具有2.0 kOe之矯頑場(Hc值)(見表1.)。
<具體例7(E7)>
本發明之合金的序化方法的一具體例7(E7)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣一個試片(E7)，其序化 方法大致上是相同於該具體例2(E2-3)，其不同處是在於，該具體例7(E7)於實施低能離子轟擊前之Fe48 Pt52 合金層的厚度是120 nm，且實施退火處理的工作溫度為232℃。本發明該具體例7(E7)之厚度為120 nm的Fe48 Pt52 合金層於232℃的退火溫度下已含有L10 相；因此，該具體例7(E7)之矯頑場(Hc值)可達4.5 kOe(見表1.)。
<具體例8(E8)>
本發明之合金的序化方法的一具體例8(E8)是自該等鍍製有該Fe48 Pt52 合金層的試片中取樣一個試片(E8)，其序化方法大致上是相同於該具體例7(E7)，其不同處是在於，該具體例8(E8)於實施低能離子轟擊前之Fe48 Pt52 合金層的厚度是240 nm。本發明該具體例8(E8)將該Fe48 Pt52 合金層的厚度增加至240 nm，可進一步地將其矯頑場(Hc值)提昇至6.5 kOe(見表1.)。
綜上所述，本發明之合金的序化方法及其垂直記錄媒體的製作方法，可降低達成合金(磁性層)之序化相的退火溫度，以使得垂直記錄媒體的製程得以被整合至半導體製程中，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例與具體例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
20‧‧‧離子產生室
21‧‧‧非序化之合金層
22‧‧‧載座
24‧‧‧石英加熱器
25‧‧‧熱電偶
31‧‧‧基材
32‧‧‧底層
33‧‧‧非序化之磁性合金層
34‧‧‧磁性記錄層
35‧‧‧軟磁底層
36‧‧‧保護層
圖1是一正視示意圖，說明由Yun Zhu與J.W.Cai等人所揭示之降低達成FePt合金序化相之溫度的手段之膜層結構；圖2是一正視示意圖，說明本發明之合金的序化方法的一較佳實施例； 圖3是一製作流程圖，說明本發明之垂直記錄媒體的製作方法的一較佳實施例；圖4是一XRD圖，說明由本發明之合金的序化方法的具體例1(E1)所製得之FePt合金的晶體結構；圖5是一XRD圖，說明由本發明之合金的序化方法的具體例2(E2)所製得之FePt合金的晶體結構；圖6是一XRD圖，說明由發明之合金的序化方法的具體例3(E3)所製得之FePt合金的晶體結構；圖7是一TEM表面形貌與其選區繞射(SAD)圖，說明由發明之合金的序化方法的比較例(CE1)、具體例1(E1-5、E1-9)與具體例2(E2-6)所製得之FePt合金的晶體結構；圖8是一矯頑場(Hc值)對射頻偏壓(Vb)曲線圖，說明本發明該等比較例(CE1~CE3)與該等具體例(E1~E3)的磁性質；及圖9是一飽和體積磁化(Ms值)對射頻偏壓(Vb)曲線圖圖，說明本發明該等比較例(CE1~CE3)與該等具體例(E1~E3)的飽和體積磁化。
20．．．離子產生室
21．．．非序化之合金層
31．．．基材
32．．．底層
33．．．非序化之磁性合金層
34．．．磁性記錄層
35．．．軟磁底層
36．．．保護層

Claims (20)

  1. 一種合金的序化方法，包含：於一離子產生室內對一實施退火處理的非序化之合金層施予一低能離子轟擊，藉由該退火處理所產生的熱能與該低能離子轟擊所產生的離子入射能，以使得該非序化之合金層自一非序化的結晶態轉變成一序化的結晶態，該非序化之合金層是由一鐵合金所製成，該鐵合金是FePt合金；其中，該低能離子轟擊的離子入射能是被控制，以致於該序化的結晶態之合金層具有一介於1.5 kOe至8.0 kOe內的矯頑場；及其中，該被控制之低能離子轟擊的離子入射能包含於一承載該非序化之合金層的載座提供一射頻偏壓，該射頻偏壓具有一介於10 V至600 V間的電壓振幅。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之合金的序化方法，其中，該低能離子轟擊是使用一選自下列所構成之群組的離子：氫、氦、氬，或此等之一組合；該非序化之合金層於實施該低能離子轟擊前的厚度是介於5 nm~240 nm之間；該退火處理與該低能離子轟擊的工作時間是介於5分鐘~300分鐘，且該退火處理的工作溫度是介於350℃~100℃之間。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述之合金的序化方法，其中，該低能離子轟擊是使用氫離子，且提供於該載座的射頻偏壓是介於10 V~600 V之間。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述之合金的序化方法，其中，該退火處理的工作溫度是介於300℃~168℃之間。
  5. 依據申請專利範圍第2項所述之合金的序化方法，其中，該低能離子轟擊是使用氦離子，且提供於該載座的射頻偏壓是介於10 V~200 V之間。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述之合金的序化方法，其中，該退火處理的工作溫度是介於300℃~180℃之間。
  7. 依據申請專利範圍第2項所述之合金的序化方法，其中，該低能離子轟擊是使用氬離子，且提供於該載座的射頻偏壓是介於10 V~150 V之間。
  8. 依據申請專利範圍第7項所述之合金的序化方法，其中，該退火處理的工作溫度是介於300℃~210℃之間。
  9. 請專利範圍第1項所述之合金的序化方法，其中，該低能離子轟擊的離子入射能是介於10 eV至600 eV間。
  10. 一種垂直記錄媒體的製作方法，包含：(a)於一基材上形成一底層；(b)於該底層上形成一非序化之磁性合金層，該非序化之磁性合金層是由鐵合金所製成，該鐵合金是FePt合金；及(c)於一離子產生室內對該非序化之磁性合金層施予一退火處理與一低能離子轟擊，藉由該退火處理所產生的熱能與該低能離子轟擊所產生的離子入射能，以使得該非序化之磁性合金層自一非序化的結晶態轉變成一序化的結晶態，進而構成一磁性記錄層，該序化的結 晶態是面心正方晶體結構的FePt合金；其中，該低能離子轟擊的離子入射能是被控制，以致於該序化之合金具有一介於1.5 kOe至8.0 kOe內的矯頑場；及其中，該被控制之低能離子轟擊的離子入射能包含於一承載該非序化之磁性合金層的載座提供一射頻偏壓，該射頻偏壓具有一介於10 V至600 V間的電壓振幅。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述之垂直記錄媒體的製作方法，其中，該步驟(c)之低能離子轟擊是使用一選自下列所構成之群組的離子：氫、氦、氬，或此等之一組合；該步驟(b)之非序化之磁性合金層的厚度是介於5 nm~240 nm之間；該步驟(c)之退火處理與低能離子轟擊的工作時間是介於5分鐘~300分鐘，且該退火處理的工作溫度是介於350℃~100℃之間。
  12. 依據申請專利範圍第11項所述之垂直記錄媒體的製作方法，其中，該步驟(c)之低能離子轟擊是使用氫離子，且提供於該載座的射頻偏壓是介於10 V~600 V之間。
  13. 依據申請專利範圍第12項所述之垂直記錄媒體的製作方法，其中，該步驟(c)之退火處理的工作溫度是介於300℃~168℃之間。
  14. 依據申請專利範圍第11項所述之垂直記錄媒體的製作方法，其中，該步驟(c)之低能離子轟擊是使用氦離子，且提供於該載座的射頻偏壓是介於10 V~200 V之間。
  15. 依據申請專利範圍第14項所述之垂直記錄媒體的製作方法，其中，該步驟(c)之退火處理的工作溫度是介於300℃~180℃之間。
  16. 依據申請專利範圍第11項所述之垂直記錄媒體的製作方法，其中，該步驟(c)之低能離子轟擊是使用氬離子，且提供於該載座的射頻偏壓是介於10 V~150 V之間。
  17. 依據申請專利範圍第16項所述之垂直記錄媒體的製作方法，其中，該步驟(c)之退火處理的工作溫度是介於300℃~210℃之間。
  18. 依據申請專利範圍第10項所述之垂直記錄媒體的製作方法，於該步驟(a)之前與該步驟(c)之後更分別包含一步驟(a’)與一步驟(d)，該步驟(a’)是在該基材上形成一軟磁底層；該步驟(d)是在該磁性記錄層上形成一保護層。
  19. 依據申請專利範圍第10項所述之垂直記錄媒體的製作方法，其中，該步驟(a)之底層是由Cr、MgO或Cr合金所製成。
  20. 依據申請專利範圍第10項所述之垂直記錄媒體的製作方法，其中，該低能離子轟擊的離子入射能是介於10 eV至600 eV間。
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