CN103531209A - 具有已调晶粒尺寸的薄膜 - Google Patents
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Abstract
本申请公开具有已调晶粒尺寸的薄膜。一种设备及相关的方法提供磁性写入元件，其可具有在低温衬底温度下被调整到预定的第一晶粒尺寸的至少一个写入磁极。可以形成具有在低温衬底温度下调整的预定的第二晶粒尺寸的磁性屏蔽。
Description
发明内容
本公开的多个实施例一般涉及能够进行增强的数据记录的磁性元件。
根据多个实施例，磁性写入元件可具有在低温衬底温度下被调整到预定的第一晶粒尺寸的至少一个写入磁极。可形成具有在低温衬底温度下被调整的预定的第二晶粒尺寸的磁性屏蔽。
附图说明
图1是数据存储设备的一示例部分的框图表示。
图2大体阐释了可用于图1中显示的数据存储设备的该部分中的一示例磁性元件的横截面图。
图3展示一示例磁性写入元件的一示例框图表示。
图4显示一示例磁性元件的一部分的剖面结构。
图5绘制总体上相关于依据多个实施例所构建并操作的磁性元件的性能数据。
图6图解依据于多个实施例所构建并操作的一磁性元件的多种操作特性。
图7提供依据本发明的多个实施例所进行的一磁性元件制造例程的流程图。
具体实施方式
随着行业向具有更高数据容量、传输速率以及可靠性的数据存储设备前进，产品设计聚焦于减少数据位的尺寸同时增大来自数据存储介质的数据存取速率。与精确定时窗口结合的这些小操作环境可额外强调多种数据读取和写入元件的磁性质。例如，当数据位编程之后存在剩余的磁通量时，可能出现写后擦除(EAW)情形，因为未上电磁写入器发射误擦除数据位的磁通。
简化的操作环境可进一步对应于对数据感测元件的多个磁性层使用高温退火，其可在下层屏蔽层中产生异常晶粒生长并且恶化磁性屏蔽材料的软磁性质。因此，对于具有受控的EAW的数据写入元件以及相对于退火具有增强的热稳定性的磁性屏蔽层存在不断增长的行业需求。
因此，磁性写入元件可配置有在低温衬底温度下被调整到预定的第一晶粒尺寸的至少一个写入磁极。通过控制衬底温度调整写入磁极的晶粒尺寸的能力可允许构造展示与简化形状因子数据存储设备相称的性能的写入元件，例如大约8奥斯特的低易磁化轴矫顽力，小于1奥斯特的难磁化轴矫顽力，以及大约23奥斯特的单轴各向异性。此外，通过使写入磁极配置有预定的晶粒尺寸，EAW可通过写入磁极尖端处的更快的磁化松弛而改善。
根据多个实施例的磁性元件的构造可改进写入磁极材料的磁性质以减少EAW同时增加屏蔽材料的热稳定性。在冷却至低温(例如50K)的衬底上沉积薄膜允许适应溅射工艺，在其中沉积原子的移动性显著降低。这种适应可抑制表面及体扩散并防止小晶粒聚结以形成较大的晶粒。与高溅射速率相结合，通过在沉积原子可迁移并帮助晶粒生长之前掩埋沉积原子可进一步抑制沉积原子的表面扩散。结果，可被表征为毫微晶体晶粒的小晶粒可有助于减少层之间的表面/干扰粗糙度并改进磁性薄膜的软磁性质。小晶粒及快速沉积也可引入更多的晶粒边界及不完整性，这些可以阻止晶粒生长并改进高温退火过程中的薄膜的热稳定性。
尽管EAW情况可能发生于多种数据存储环境中，图1一般地阐释数据存储设备中的示例数据转换部分100。在可有利地实践本发明的多个实施例的环境中示出转换部分100。但是，可理解的是，本公开的多个实施例不由这种环境所限制，并且可实现为减少多种误磁通量产生状况。
转换部分100具有致动部件102，其将转换头104置于存在于磁性存储介质108上的编程数据位106之上。存储介质108附连于主轴马达110，主轴马达110在使用期间旋转以产生空气轴承表面(ABS)112，致动部件102的滑块音分114在空气轴承表面(ABS)112上飞行以将头万向接头部件(HGA)116(其包括转换头104)置于介质108的所期望部分之上。
转换头104可包括一个或多个转换元件，例如分别用于编程以及读取来自存储介质108的数据的磁性写入器以及磁性响应读取器。在此方式下，致动部件102的受控移动导致转换器与在存储介质表面上限定的数据磁道(未示出)对准以写入、读取及重写数据。
图2显示转换头120的实施例的横截面框图表示，转换头120可以被用于图1中的致动部件。该头120可具有一个或多个磁性元件，例如磁性读取器122及写入器124，它们可单独操作，或同时操作，以向邻近存储介质(例如图1中的介质108)写入数据或从该邻近存储介质检索数据。每个磁性元件122及124由多种屏蔽构成，这些屏蔽用于限定相应数据介质的预定数据磁道126，预定数据磁道126上的数据位由相应的磁性元件122及124感测和编程。
如图所示，磁性读取元件122具有设置在底端屏蔽132和顶端屏蔽134之间的磁阻层130。同时，写入元件124具有写入磁极136以及至少一个返回磁极138，其创建写入电路以给予临近存储介质所期望的磁性方向。不局限于此，一些实施例使用写入元件124垂直写入数据至陔邻近数据介质。这种垂直记录技术可以允许更密集压缩的数据位，但也可以增加EAW的影响，因为剩余磁通量可同时影响多个数据位。
在另一一个非限制性实施例中，写入元件124可包括至少两个返回磁极138，返回磁极138被放置为与非磁性间隔层140及空气轴承表面(ABS)屏蔽142接触地邻近。写入元件124可进一步包括线圈144和轭146，线圈144可以是一个或多个独立线，轭146附连至写入磁极136并与线圈144操作以给予从写入磁极136行进通过导电通路148到达返回磁极138的磁通量。应注意，取决于头的移动，头120的多个方面可表征为沿Y轴的上磁道或下磁道。
图3展示了数据存储设备的数据写入部分160的框图表示，其通常阐释了写入及返回磁极162和164通过数据存储介质166的交互。在操作中，可相对于数据存储介质166定位数据写入部分160以允许磁性路径168从写入磁极162通过介质166流向返回磁极164，或反之亦然。写入磁极162可构造为有磁极尖端170，磁极尖端170对应于磁极宽度从本体距离172减小至在ABS处的尖端距离174。如此形状的磁极尖端170可集中磁通量的发射以及介质166上的磁性路径168的尺寸。非常类似于写入磁极162的锥形宽度尖端170，返回磁极164可配置有可变宽度，或均匀的返回宽度176，如图所示。
不论写入磁极162及返回磁极164如何配置，可调整数据写入部分160以使磁性路径168接合数据存储介质166的多个层。数据存储介质166的多个层的数量、类型及配置是不受限制的，图3显示堆叠在第一及第二夹层180和182以及一记录层184下面的软磁底层178。图3中显示的层配置可允许数据位的垂直记录，因为磁性路径168完成从写入磁极162横跨ABS通过软磁底层178至返回磁极164的电路，反之亦然。
写入及返回磁极162及164接合数据存储介质166的多个层的速度及精确性可对应于介质166的最大数据位密度。随着在现代数据存储设备中数据位被推至更小尺寸并且介质166旋转的速度越来越快，写入和返回磁极162及164改变磁化的能力成为至更高面位密度的阻塞点。因此，调整写入及返回磁极162和164至预定晶粒尺寸可允许更容易改变磁化及增加数据写入速度。
图4提供根据多个实施例的在构造期间调整的写入或读取元件190的部分。写入或读取元件190可被构造成具有任意数量和类型的层并且以多种非限制方式来构造，例如溅射以及气相沉积。在图4所示的实施例中，衬底192提供基底，在基底上形成底部磁性屏蔽194、磁活性结构196以及顶端磁性屏蔽层198。活性磁结构196在多个实施例中可以是磁阻式读取器栈或写入磁极。
由于在数据存储介质上有更大量的数据磁道，将写入磁极196形成为对于磁场有高渗透性并且具有带软磁性质的减小宽度的能力，可允许在面密度日益增大的数据设备中的精确数据写入。进一步地，通过控制写入磁极196的晶粒尺寸来调整宽度及磁性性质的能力允许写入磁极196成为没有分层或不掺杂进核心结构的固体部件，其简化制造并提供更多的精确结构。
在多个实施例中，通过在沉积期间控制衬底192的温度将在活性磁结构196之下的底端屏蔽层194调整为预定的晶粒尺寸。也就是说，当衬底192维持在第一温度(例如50K)时，可沉积磁性屏蔽194，并且当衬底维持在第二温度(例如50K)时，随后沉积活性磁结构。这种衬底温度操纵提供控制晶粒尺寸以及影响磁阻读取栈、写入磁极、及屏蔽材料的磁性的能力。
此外，在一些实施例中，衬底温度的操纵可用于形成对于多个数据写入或读取元件190层的不同晶粒尺寸。例如，磁性屏蔽194及198以及磁活性结构196可具有各自不同的晶粒尺寸，这至少部分由于当衬底192维持在不同的低温温度时发生沉积，这些低温温度低于室温。但是，当衬底192维持在低于室温时，不是必须沉积数据元件190的所有层。也就是说，衬底温度可变化，并且对于一些层处于或高于室温以及对于其他层则处于低温温度。应注意多个数据元件190层不局限于图4中所示出的尺寸和方向，并且每一个层可由独特或常见材料构成，例如，但不限于，对于磁性屏蔽194和198用NiFe以及对于写入磁极的磁活性结构196用FeCo。
在数据元件190制造过程中低温衬底温度的应用可对应于减小的晶粒尺寸以及至少对于磁活性结构196的软磁性质，其通过从低温衬底温度至室温退火多个数据元件190层。可以认识到磁活性结构196升至室温可在无需数据元件190的移动或加热元件的应用的情况下提供简单且有效的结晶。但是，一些实施例允许数据元件190自然升至室温，然后在温度提升至高于室温时提供进一步的退火，磁性屏蔽的预定的晶粒尺寸可在没有异常晶粒增长的情况下承受该温度。
在多个实施例中，低温沉积底端磁性屏蔽层194被人工退火至大约400C达大约2小时，其可产生大约1.0奥斯特的易磁化轴矫顽力以及大约0.12奥斯特的难磁化轴矫顽力。相比之下，电镀屏蔽，例如NiFe，将受到400C，2小时退火以产生2.7奥斯特的易磁化轴矫顽力及0.38奥斯特的难磁化轴矫顽力。
可认识到晶粒尺寸关联于表面的粗糙程度。调整晶粒尺寸可产生各种各样不同的预定表面粗糙程度，其可相应于更软的磁性质、对高退火温度下晶粒生长的更高抗性。
图5和6分别展示了通过低温衬底温度下调整写入磁极的示例可能磁特性。在图5中，FeCo薄膜沉积于维持在大约50K的衬底上，其可产生具有提供如图所示磁滞回线的晶粒尺寸的2.4T固体膜。特别的，分段回线210阐释低于1奥斯特的难磁化轴矫顽力，而固体回线212展示了低于8奥斯特的易磁化轴矫顽力。这种磁性能支持调整具有较小晶粒尺寸的写入磁极同时不丧失膜的磁矩(与当将材料掺杂到写入磁极中以减小晶粒尺寸时发生磁矩的丧失是相反的)的能力。
与薄膜磁性屏蔽构成相对应的磁滞回线也支持通过在低温衬底温度下减小晶粒尺寸产生具有高渗透性、低矫顽磁场以及尽管高温退火而仍然是低磁漏的磁性屏蔽层的能力。
图6图示出示例FeCo写入磁极材料的易磁化轴矫顽力(线220)和具有衬底的夹头温度(chuck temperature)的晶粒尺寸(线222)的相互关系。可认识到的是，夹头温度的降低对应于减小的晶粒尺寸及减小的矫顽力，其阐释通过在低温衬底温度下(例如50K)沉积而提供的软磁性质和小晶粒尺寸。在一些实施例中，写入磁极及返回磁极被调整为不同的预定晶粒尺寸，其展示了通过根据图6中的线220及222的衬底温度的修正的不同的磁性质和晶粒尺寸。
尽管对于构成具有已调写入磁极的写入元件不要求或限制特定方式，图7提供了根据多个实施例实施的一示例写入元件制造例程230。在决策232中该例程230最初评价磁性屏蔽配置，其可确定屏蔽的厚度、材料以及晶粒尺寸。随着将磁性屏蔽设计固化，步骤234调整衬底至与在决策232中确定的晶粒尺寸和磁性质相对应的温度。
决策236于是以对于磁极尖端(例如图3中的磁极尖端170)处的晶粒尺寸和磁性质的特定考虑而设计写入磁极。晶粒尺寸以及磁性质的确定可例如经由图6的操作图关联于衬底温度，，该温度随后在写入磁极沉积的步骤238中被转化为现实。当决策240评价附加层是否沉积于写入磁极之上时可维持或改变衬底温度。如果选择了附加层，则在步骤中调整衬底至为至少一个附加层提供所设计的晶粒尺寸及磁特性的一个或多个温度。
通过所控制的操作，例程230可制造具有任意数量层的写入元件，这些层连同写入磁极可通过设定衬底到低温温度而单独地或共同地调整到预定晶粒尺寸及磁性质。但是，例程230不局限于图7中所示出的过程，因为多个决策及步骤可被省略、改变以及添加。例如，决策232、236及240可在沉积任何写入元件层之前共同地进行。在另一个示例实施例中，写入磁极被沉积在具有种子材料(例如Ru及Ta)的已调衬底之上，而不是设置在写入磁极和衬底之间的磁性屏蔽。
可认识到本公开描述的磁性元件的配置及材料性质允许通过提供具有减小的晶粒尺于及软磁性质的写入磁极而增强磁性编程，其可对应于在写入高面密度数据存储设备之后减少擦除。此外，调整及优化数据写入元件的多个层的能力允许在数据存储介质中进行数据写入期间的磁性操作的精确匹配。另外，尽管诸实施例涉及磁性编程，但是将认识到所要求保护的技术易被用于任意数量的其他应用中，例如数据感测及固态数据存储应用。
可以理解即使本公开的多个实施例的很多特性及优势已在前述描述中所阐述，结合多个实施例的结构和功能的细节，这些细节描述仅用作说明，并且可在细节上做出改进，尤其是在由所附权利要求书表述的术语的宽泛一般含义所指示的最大范围的本公开的原理内的部件结构及安排方面例如，特定元件可依赖于不脱离本发明技术的精神和范围的特定应用而改变。
Claims (20)
1.一种数据存储设备，包括在低温衬底温度下被调整到预定晶粒尺寸的写入磁极。
2.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述衬底温度低于室温。
3.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述衬底温度大约是50开尔文。
4.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述写入磁极是单一的连续层。
5.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述写入磁极是FeCo。
6.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述预定晶粒尺寸对应于2.4特斯拉FeCo材料或FeCoNi材料。
7.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述衬底温度对于其上沉积所述写入磁极的衬底层而被维持。
8.如权利要求7所述的数据存储设备，其中所述衬底层是下组中的一个：NiFe，CoFe，CoNiFe，Ru，Co，Au，以及Pd。
9.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述晶粒尺寸相应于对于所述写入磁极大约8Oe的易磁化轴矫顽力。
10.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述晶粒尺寸相应于对于所述写入磁极小于1Oe的难磁化轴矫顽力。
11.如权利要求1所述的数据存储设备，其中所述晶粒尺寸相应于对于所述写入磁极大约23Oe的单轴各向异性。
12.一种磁性写入元件，包括临近磁性屏蔽的写入磁极，所述写入磁极和磁性屏蔽在低温衬底温度下形成以提供第一和第二预定晶粒尺寸。
13.如权利要求12所述的磁性写入元件，其中所述磁性屏蔽相较于所述写入磁极由不同材料形成。
14.如权利要求12所述的磁性写入元件，其中所述磁性屏蔽和写入磁极单独地形成。
15.如权利要求12所述的磁性写入元件，其中所述磁性屏蔽包括选自下组的材料：NiFE，CoNiFe，NiFeO，NiFeNb，以及晶体材料。
16.如权利要求12所述的磁性写入元件，其中所述第一和第二预定晶粒尺寸大约是200埃。
17.一种方法，包括：
调整衬底至低温衬底温度；以及
在所述衬底上沉积写入磁极，所述写入磁极具有对应于所述低温衬底温度的预定晶粒尺寸。
18.如权利要求17所述的方法，其中临近所述写入磁极构成的磁性屏蔽加热至室温并随后在大约400℃退火大约2小时以减少磁性屏蔽的缺陷。
19.如权利要求17所述的方法，进一步包括利用高速率溅射在所述衬底上沉积具有所述预定晶粒尺寸的磁性屏蔽，所述高速率溅射的溅射几何形状具有正入射磁通以减少所溅射的磁性屏蔽材料的横向移动。
20.如权利要求17所述的方法，进一步包括对于电镀、外延生长或真空沉积而沉积带有精细晶粒尺寸的种子层。
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| US20020054462A1 (en) * | 2000-11-09 | 2002-05-09 | Tdk Corporation | Magnetic tunnel junction device and method including a tunneling barrier layer formed by oxidations of metallic alloys |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5948553A (en) * | 1996-04-25 | 1999-09-07 | Nec Corporation | Magnetic multilayer structure having magnetoresistance ratio and large magnetic sensitivity based on the giant magnetoresistance effect and process of fabrication thereof |
| US20020054462A1 (en) * | 2000-11-09 | 2002-05-09 | Tdk Corporation | Magnetic tunnel junction device and method including a tunneling barrier layer formed by oxidations of metallic alloys |
| US20020078550A1 (en) * | 2000-11-09 | 2002-06-27 | Tdk Corporation | Manufacturing method of magnetoresistive element and film forming apparatus |
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