使用激光、E束或聚焦离子束的HDD图案化设备制造技术

技术编号:7237444 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供了一种用于制造磁性存储介质的方法和设备。构形基板涂覆有磁致激活材料,通过用来自激光、e束或者聚焦离子束的能量处理部分的磁致激活材料,在所述材料中形成磁性图案。通过使束穿过分割器,可将所述束分割成细束包,所述分割器对于激光能量可以是衍射光栅,对于电子可以是薄膜单晶,或者对于离子可以是穿孔板,或者可以通过发射器阵列产生所述束。之后通过光或者电场将细束聚焦成所需尺寸和分布。可进一步通过使束穿过任意所需形状的孔来塑形最终的束包。可顺序施加最终的束至暴露区域,以处理整个基板或者多个基板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及硬盘驱动器介质,和用于制造硬盘驱动器介质的设备和方法。更具体地,本专利技术的实施例涉及用于形成硬盘驱动器的图案化磁介质的方法和设备。
技术介绍
硬盘驱动器是供计算机和相关器件选择的存储介质。在大多数台式和笔记本计算机中存在所述存储介质,且也可在诸如媒体记录器和播放器的很多消费者电子器件,以及用于收集和记录数据的仪器中存在所述存储介质。硬盘驱动器也可布置于网络存储阵列中。硬盘驱动器磁性地存储信息。硬盘驱动器中的盘配置有磁畴,可通过磁头分别对所述磁畴寻址。磁头移动接近磁畴,并改变所述畴域的磁性以记录信息。为了恢复所记录的信息,磁头移动接近畴域,并检测所述畴域的磁性。畴域的磁性通常解释为对应两个可能的状态,“0”状态和“ 1,,状态中的一个。以这种方式,数字信息可记录在磁介质上,且之后可恢复所述数字信息。在硬盘驱动器中的磁介质通常是玻璃、复合的玻璃/陶瓷,或者金属基板,所述磁介质通常是非磁性的,上面沉积有磁敏感材料(magnetically susceptible material)。通常沉积磁敏感层以形成图案,使得盘的表面具有磁敏感区,且所述磁敏感区中散布着非磁性区。通常从形貌上图案化非磁性基板,和通过旋涂或电镀沉积磁敏感材料。然后抛光或平坦化所述盘,以暴露出围绕磁畴的非磁性边界。在一些情况下,以图案化方式沉积磁性材料,从而形成通过非磁性区分离的磁性颗粒或磁性点。这种方法预计产生能够支持数据密度高达约lTB/in2、单个畴域尺寸小到20nm的存储结构。当自旋方向不同的畴域相遇时,将存在被称为布洛赫壁的区域,在所述区域中, 自旋方向经历从第一方向至第二方向的转变。由于布洛赫壁占据整个磁畴的越来越多的部分,因此所述转换区域的宽度限制了信息存储的面密度(areal density)。为了克服由于连续磁性薄膜中布洛赫壁宽度引起的限制,可通过非磁性区(所述非磁性区可以比连续磁性薄膜中布洛赫壁的宽度窄)物理分离畴域。在介质上产生离散的磁性区或非磁性区的传统方法集中于形成单比特(single bit)磁畴,通过将磁畴沉积为分离的岛,或是通过从连续的磁性膜上去除材料以物理地分离磁畴,所述单比特磁畴完全地相互分离。可掩蔽和图案化基板,磁性材料沉积在暴露部分上,或者可在掩蔽和图案化之前沉积磁性材料,之后在暴露部分中蚀刻掉所述磁性材料。任一种情况下,基板形貌可通过磁性区的剩余图案改变。由于典型硬盘驱动器的读写头可在自盘的表面近达2nm处掠过,因此这些形貌变化是限制性的。由此,需要具有高分辨率且不会改变介质形貌的图案化磁介质的工艺或方法,以及用于有效执行所述工艺或方法以实现大批量制造的设备。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了用于形成磁性记录基板的方法,所述方法包括通过暴露磁性记录介质的磁致激活层的部分至向基板引导的图案化能量,来改变所述部分的磁性,其中所述能量经选择以改变磁性,而基本不改变基板表面的形状。其他实施例提供了一种用于改变基板磁性的设备,所述设备包括工作表面、面对工作表面的被引导能量源、设置在能量源和工作表面之间的图案化分割器(divider)和设置在图案化分割器和工作表面之间的整流器。其他实施例提供了一种用于改变基板磁性的设备,所述设备包括用于产生激光、 e束或者聚焦离子能量载体的能量源,其中平均能量载体具有约0. 2keV和约50keV之间的能量;面对能量源的可移动工作表面,其中所述工作表面可在控制器和一或多个定位器的控制下在一或多个方向上移动,所述控制器和一或多个定位器耦合到工作表面;设置在能量源和工作表面之间的分割器,所述分割器具有多个基本相同孔,所述多个基本相同孔以规则图案间隔且塑形为将来自能量源的入射能量转换成多个基本相同细束(beamlet);和设置在分割器和工作表面之间的整流器,所述整流器配置成以具有所需尺寸和分布的图案将所述细束聚焦和引导向工作表面。附图说明因此以可以详细地理解本专利技术的上述特征的方式,可通过参考实施例获得对以上简单概括的本专利技术的更具体描述,附图中图示了一些实施例。但是应注意,附图仅图示了本专利技术的一些典型实施例,且由于本专利技术可允许其他等效实施例,因此不认为附图限制了本专利技术的范围。图1是概述根据一个实施例的方法的流程图。图2A是根据另一实施例的设备的示意性透视图。图2B是图2A的设备的部分的详细透视图。图2C是图2A的设备的部分的最大细节图。图3是根据另一实施例的设备的示意性侧视图。图4是图示根据另一实施例的处理方法的基板组(substrate group)的平面图。图5A是根据一个实施例的基板载体的透视图。图5B是根据另一实施例的基板载体的截面图。图6是根据另一实施例的设备的示意性透视图。为了利于理解,尽可能使用相同参考符号表示各图中共用的相同元件。可预期,一个实施例中揭露的元件实质上可用在其他实施例中而不需特别说明。具体实施例方式本专利技术的实施例大体提供了用于处理硬盘驱动器的磁介质基板的设备和方法。所述设备和方法通过施加聚焦且图案化的能量至基板来改变基板磁性,以产生具有不同性质的磁畴,可通过磁头检测和改变所述磁畴的不同性质。所述磁畴可通过磁头来单独寻址,磁头被固持在基板表面附近,使得磁头可检测和影响单个磁畴的磁性。本专利技术的实施例产生尺寸小于约50nm的磁畴,一些实施例产生尺寸小于25nm或IOnm的畴域,同时保持基板的形貌。这种分辨率预计将产生超出lTB/in2的存储密度。所使用的基板通常是金属或者玻璃,且可是金属合金或者复合玻璃物质,诸如玻5璃/陶瓷混合物。基板通常涂覆有磁致激活材料,所述磁致激活材料提供用于磁性图案化的介质。磁致激活材料可形成为多层,每一层都具有相同或不同成分。磁致激活材料可形成有或没有初始磁敏感性。在一个实施例中,在基底基板(base substrate)上方形成第一层软磁性材料,诸如铁或/和铁/镍合金,以及在第一层上方形成第二层磁性材料,诸如钴/ 镍/钼合金。可通过本领域已知的任意合适方法,诸如物理气相沉积、溅射、化学气相沉积、 等离子体增强化学气相沉积、旋涂、电化学或者无电方式的镀敷等形成这些层。在其中磁致激活层具有初始磁敏感性的实施例中,部分磁致激活层的磁敏感性可被降低或者消除,以产生磁性图案。在其中磁致激活层不具有初始磁敏感性的实施例中,可对部分层进行内部排列(internally align)以使所述部分层获得磁敏感性,从而产生磁性图案。在后一类型实施例中,磁致激活材料可形成有非晶内部结构,所述非晶内部结构不具有磁敏感性。可根据本文描述的实施例处理这种材料,以产生具有所需等级磁敏感性的畴域。在磁致激活材料中形成磁性图案之后,如下文更详细描述的,在磁致激活层上方形成保护层,以防止磁头和磁介质之间的接触。保护层优选是无磁性的,且在一些实施例中,保护层包括碳,诸如非晶的或者类金刚石的碳,或者氮化碳。保护层通常也非常薄,诸如厚度小于约10nm。可在保护层上方形成润滑(lubricating)层,以在磁头和基板之间接触的情况下保护磁头。润滑层可以是光滑的聚合物(lubricious polymer),诸如氟聚合物,且可通过任意常规方法沉积润滑层。润滑层通常也很薄,诸如厚度小于约50nm。本专利技术的实施例提供了通过施加激光能量、e束能量或者聚本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:马耶德·A·福阿德斯蒂芬·莫法
申请(专利权)人:应用材料公司
类型:发明
国别省市:

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