用于垂直磁记录介质的堆叠式中间层制造技术

一种垂直磁记录(PMR)介质堆叠的一方面包括两个中间层以及形成于这两个中间层之间的间隔层，其中该间隔层的表面能低于这两个中间层的表面能。

【技术实现步骤摘要】
用于垂直磁记录介质的堆叠式中间层
技术介绍
硬盘驱动器在可以用于存储数据的磁存储介质上读取和写入磁图案。硬盘驱动器提供低成本、高记录容量和相对快速的数据检索。虽然在旋转盘(例如，介质盘)上读取和写入磁图案的基本原理保持相同，但磁盘驱动器的部件、尤其是磁存储介质已经显著地演变成需要在介质盘上形成更薄的层。可以通过包括各种层的PMR介质堆叠来实施磁存储介质。附图说明图1是展示了根据示例性实施例的PMR介质堆叠的简图。图2a至图2c是展示了根据示例性实施例的PMR介质堆叠的生长机制的简图。图3是展示了用于形成根据示例性实施例的PMR介质堆叠的示例性实施例的流程图。图4是示例性PMR硬盘驱动器的概念图。具体实施方式在一个示例中，垂直磁记录(PMR)已经用于增加磁存储介质的面记录密度。PMR介质堆叠一般包括衬底、反铁磁耦合软磁底层(AFC-SUL)、晶种层、中间层(IL)、晶粒隔离起始层(GIIL)和磁层堆叠。该磁层堆叠包括由多个交换中断层(EBL)分开的多个磁层。晶种层的主要作用是为IL和磁层控制晶粒尺寸并且形成择优取向。该IL用于进一步改善取向并且为磁层提供适当的模板，从而增强磁层的晶粒隔离并且大幅减小晶间磁耦合。钌(Ru)已经广泛用于PMR介质中的IL，因为没有替代方案展现出比Ru更好的属性。然而，因为磁存储介质的面密度继续增加，需要使晶粒尺寸和晶间磁耦合进一步减小。PMR介质堆叠中所使用的当前IL并不能够满足这种需求。因此，需要提供一种能够减小磁层的核心晶粒尺寸并且加宽晶界从而主要由于晶粒尺寸和晶间磁耦合的减小而引起信噪比(SNR)增益的PMR介质堆叠。在以下具体实施方式中，将呈现PMR介质堆叠和制造方法的各个方面。这些方面非常适用于减小磁层的核心晶粒尺寸并且加宽晶界从而由于晶粒尺寸和晶间磁耦合的减小而引起SNR增益。本领域技术人员将意识到，这些方面可以扩展至所有类型的介质盘，例如，光盘、软盘、或能够通过对盘的表面进行各种电子、磁性、光学、或机械改变来存储数据的任何其他合适的盘。因此，对具体系统、设备或方法的任何参考仅旨在展示本专利技术的各种方面，应理解这些方面可以具有宽应用范围。一种PMR介质堆叠的一个方面包括两个中间层以及形成于这两个中间层之间的间隔层，其中该间隔层的表面能低于这两个中间层的表面能。一种形成PMR介质堆叠的方法的一个方面包括形成两个中间层并且在这两个中间层之间形成间隔层，其中该间隔层的表面能低于这两个中间层的表面能。以下结合附图阐述的具体实施方式旨在作为对本专利技术的各种实例性实施例的说明并且不旨在代表本专利技术可以被实践的仅有实施例。具体实施方式包括出于提供对本专利技术的全面理解的目的的具体细节。然而，对于本领域技术人员将明显的是，可以在无需这些具体细节的情况下实践本专利技术。在一些实例中，以框图形式示出了众所周知的结构和部件以便避免模糊本专利技术的概念。词语“示例性”在此用来意指用作为示例、实例或例示。任何在此描述为“示例性的”实施例不一定被解释为是比其他实施例优选或有利。同样，系统、设备或方法的术语“实施例”不需要本专利技术的所有实施例包括所描述的部件、结构、特征、功能性、过程、优点、益处、或操作模式。将理解的是，本专利技术的其他方面将从以下具体实施方式中对本领域技术人员变得容易明显，其中通过例示的方式仅示出和描述了本专利技术的若干实施例。本领域技术人员将认识到，本专利技术能够具有其他且不同的实施例，并且本专利技术的若干细节能够在各个其他方面进行修改，均不背离本专利技术的精神和范围。例如，虽然以下讨论了与PMR相关的多个实施例，但是其他实施例(例如，用于叠瓦式磁记录或其他类型的记录技术)也是可能的。图1展示了根据本披露的一方面提供经改善的晶界和SNR的PMR介质堆叠100。对在PMR介质堆叠中晶粒尺寸以及磁层的晶间磁耦合的减小是对于PMR介质改善SNR的关键挑战。根据本披露的一个方面，提供了一种具有改善的SNR的交换耦合复合介质(ECC)的PMR介质堆叠及其制造方法。根据一个方面，PMR介质堆叠100可以包括衬底102、一个或多个软磁底层(SUL)(例如，反铁磁耦合SUL(AFCSUL)104)、晶种层106、两个或更多个中间层(IL)108a、108b、间隔层110、通过交换中断层(EBL)116a-116c彼此分开的多个磁层(例如，磁层1、磁层2、磁层3)114a-114c、封盖118、和碳外涂(COC)层120。晶种层106和该两个或更多个IL108a、108b可以用于改善晶体取向并且用于控制磁记录层114a-114c的晶粒尺寸和分布。通过举例的方式，可以将Ru或Ru合金(Rux)选择用作为IL108a、108b，因为Ru可以有助于磁层114a-114c的晶粒取向。此外，Ru还可以通过提供具有更粗糙的表面的生长模板来抑制这些磁记录层114a-114b的磁耦合。可替代地，可以将钴(Co)、Co合金(Cox)、铂(Pt)、或Pt合金(Ptx)选择用于IL108a、108b中的一者或多者。在一个方面中，这些IL108a、108b各自的形成可以包括两步过程，其中第一步以低压溅射第一Rux层(RuxL)并且第二步以高压溅射第二Rux层(RuxH)。RuxL(在图1中未展示)可以改善磁层114a-114c的取向，而RuxH(在图1中同样未展示)可以改善磁层114a-114c的晶粒分离。将间隔层110插入在IL108a与IL108b之间可以在当选择使间隔层110的表面能低于IL108a、108b的表面能时减小在IL108a、108b和磁记录层114a-114c中的晶粒的大小。例如，IL108a、108c可以由Ru或Rux形成，并且间隔层110是铜(Cu)。因为Cu的表面能与Ru和/或Rux相比相对较低，并且Cu的晶格参数类似于Ru，使用Cu作为间隔层110可以引起IL108b的外延生长，而没有取向降级。因此，PMR介质堆叠100可以包括Ru-Cu-Ru堆叠式IL构型，该构型可以允许磁层114a-114c的晶粒包括小的晶粒尺寸、窄的尺寸分布、以及良好的电磁去耦以用于SNR改善。此外，在将数据写入/读出PMR介质堆叠100时，AFCSUL104可以用于减少噪声。GIIL112和EBL116a-116c可以控制和改善在这些磁层114a-114b各自中的磁晶粒的分离，而封盖118和COC120可以用于保护PMR介质堆叠100不受侵蚀。图2a至图2c展示了具有Cu间隔层(CuSL)的Ru或RuxIL的生长机制的示例性实施例。例如，在图1中展示的IL108a、108b各自可以包括两个Ru层。以低压溅射第一Ru层以形成良好的晶粒取向，并且随后以高压溅射第二Ru层以提供用于磁层生长的圆顶形表面。这个圆顶形模板可以有助于磁层在晶粒之间生长具有良好的磁分离。如在图2a中展示的，Cu间隔层(CuSL)204被定位在RuxL202与RuxL206之间。RuxL202的表面粗糙度非常低，并且Ru的表面能与CuSL204的表面粗糙度和表面能相比高得多。因此，CuSL204逐层生长覆盖RuxL202的整个表面以使表面能最小化，而溅射在CuSL206上的RuxL206形成小岛而不是逐层生长。这是因为RuxL206的表面能比CuSL204的表面能更高。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直磁记录(PMR)介质堆叠，包括：两个中间层；以及形成于这两个中间层之间的间隔层，其中该间隔层的表面能低于这两个中间层的表面能。

【技术特征摘要】
2015.11.30 US 14/954,1111.一种垂直磁记录(PMR)介质堆叠，包括：两个中间层；以及形成于这两个中间层之间的间隔层，其中该间隔层的表面能低于这两个中间层的表面能。2.如权利要求1所述的PMR介质堆叠，其中：这两个中间层中的第一中间层包括顶层和下层，该顶层包括多个顶部晶粒，该下层包括多个下部晶粒；该多个顶部晶粒中的每个顶部晶粒均包括圆顶部分，使得谷部位于该多个顶部晶粒中的每个顶部晶粒之间的晶界处；并且该多个下部晶粒不包括圆顶部分。3.如权利要求2所述的PMR介质堆叠，其中该多个顶部晶粒具有比该多个下部晶粒更大的晶界。4.如权利要求2所述的PMR介质堆叠，其中该间隔层在位于该多个顶部晶粒中的每个顶部晶粒均之间的晶界处的谷部中。5.如权利要求4所述的PMR介质堆叠，其中该间隔层不在该多个顶部晶粒的所述圆顶部分上。6.如权利要求4所述的PMR介质堆叠，其中这两个中间层中的第二中间层在这两个中间层中的该第一中间层的该多个顶部晶粒中的每一个顶部晶粒的该圆顶部分上。7.如权利要求1所述的PMR介质堆叠，进一步包括：衬底；在该衬底上的软磁底层；在该软磁底层上的晶种层，其中这两个中间层在该晶种层上；在这两个中间层上的晶粒隔离起始层；在该晶粒隔离起始层上的多个磁层；该多个磁层中的每一个磁层上的交换中断层；在该交换中断层上的至少一个封盖层；以及形成于该至少一个封盖层上的外涂层。8.如权利要求1所述的PMR介质堆叠，其中：这两个中间层中的每个中间层均包括Ru、Co或Pt中的至少一者；并且该间隔层包括Cu、Al、Ag或Au中的至少一者。9.一种形成垂直磁记录(PMR)介质堆叠的方法，该方法包括：形成两个中间层；以及在这两个中间层之间形成间隔层，其中该间隔层的表面能低于这两个中间层的表面能。10.如权利要求9所述的方法，其中：所述形成这两个中间层包括通过以第...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·洪，S·乌，K·康，M·德赛，
申请(专利权)人：西部数据传媒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US