CN105009211B - 包括中间层的物品以及形成的方法 - Google Patents
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Abstract
这些物品包括磁结构；中间层，该中间层被置于磁结构上，该中间层具有从约到约的厚度，该中间层包括：底部界面层，该底部界面层毗邻磁结构而定位，该底部界面层包括接合至磁结构的原子、化合物或两者的金属的原子；夹层，该夹层被置于底部界面层上，该夹层包括金属的氧化物；顶部界面层，该顶部界面层毗邻夹层而定位，该顶部界面层包括接合至相邻的覆盖层的原子或化合物的金属的原子、金属的氧化物或其某种组合；以及覆盖层，该覆盖层被置于中间层的顶部界面层上。
Description
背景
各种物品常常可包括不同的组件层。邻近于彼此的组件层可基于在这些层未很好地粘附的情况下的物品的结构完整性、基于一个层的材料扩散到另一个中、基于被用于形成一个或其它相邻层的制造方法或其任意组合而引起关注。由于这些以及其它问题，仍然需要设计(engineer)居间层以解决可能存在于多层或多部件物品中的问题。
发明内容
本文中公开的是物品，这些物品包括磁结构；中间层，该中间层被置于磁结构上，该中间层具有从约到约的厚度，该中间层包括：底部界面层，该底部界面层毗邻磁结构而定位，该底部界面层包括接合至磁结构的原子、化合物或两者的金属的原子；夹层，该夹层被置于底部界面层上，该夹层包括金属的氧化物；顶部界面层，该顶部界面层毗邻夹层而定位，该顶部界面层包括接合至相邻的覆盖层的原子或化合物的金属的原子、金属的氧化物或其某种组合；以及覆盖层，该覆盖层被置于中间层的顶部界面层上。
还公开的是形成物品的方法，这些方法包括下列步骤：获得磁结构；在磁结构的至少一部分上形成金属层，该金属层具有从约单层到约的厚度；氧化金属层的至少一部分；以及形成覆盖层。
本文中还公开的是形成物品的方法，这些方法包括下列步骤：获得磁结构；在所述磁结构上形成金属层；通过形成金属原子、氧化所述金属原子并在所述金属层上沉积所述经氧化的金属原子以形成金属氧化物层来在所述金属层上形成金属氧化物层。
通过阅读下面的详细描述，这些以及各种其它的特征和优点将会显而易见。
附图说明
图1是本文中所公开的物品的横截面图。
图2是被描述为完全变形的(完全的)、部分变形的(部分的)、有角变形(角)或没有变形(无)的桩的临界尺寸扫描电子显微镜(CDSEM)图像。
图3A、3B、3C和3D示出了在退火之前和之后(在300C/30分钟/空气)的四个代表性的比较的示例的CDSEM图像。
图4A、4B、4C和4D示出了在退火之前和之后(在300C/30分钟/空气之后)的示例1的四个代表性的复制的CDSEM图像。
图5A、5B、5C和5D示出了在退火之前和之后(在300C/30分钟/空气之后)的示例3的四个代表性的复制的CDSEM图像。
这些附图不一定按比例绘制。附图中使用的相同数字表示相同部件。然而，将理解在给定附图中使用数字来指代部件不旨在限制用另一附图中同一数字标记的部件。
具体实施方式
在以下描述中，参考形成本说明书一部分的一组附图，其中通过解说示出了若干具体实施例。应当理解的是，可构想和作出其它实施例而不背离本公开内容的范围或精神。因此，以下详细描述不应按照限制的意义来理解。
通过术语“约(about)”，在说明书和权利要求中使用的表示部件大小、量以及物理性质的所有数字应被理解为在任何情况下被修改，除非另外指明。因此，除非相反地指明，否则在上述说明书和所附权利要求中陈述的数值参数是近似值，这些近似值可根据利用本文中公开的示教的本领域技术人员所寻求的期望性质而变化。
通过端点对数值范围的陈述包括包含在该范围内的所有数值(例如1到5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4以及5)以及该范围内的任何范围。在本文中用于特定性质所叙述的所有数字还可与用于该特定性质的所有其它数字一起使用以形成范围。
如在本说明书以及所附权利要求书中所使用的，单数形式的“一(a)”、“一(an)”以及“该(the)”包括具有复数引用的实施例，除非该内容另外明确地指出。如本说明书和所附权利要求书中所使用地，术语“或”一般以包括“和/或”的意思来使用，除非该内容另外明确地指出。
“包括(Include)”、“包括(including)”或类似术语意指包含但不限于，也就是说，包括但不排他。应当理解，“顶部”和“底部”(或其它术语像“上部”和“下部”)严格用于相对描述，并且不暗示被描述的元件所位于的物品的任何整体方向。
本文中公开的是包括中间层的物品。所公开的中间层可被置于任何层、设备或其组合之间以设计、控制或修改两个层、设备或其组合的相互作用。所公开的中间层还可被用于设计、控制或修改相邻层、设备或其组合的处理或制造。
所公开的中间层可提供各种益处。示例性益处可包括例如，增强一个层到另一个的粘附、减少或消除组分从一个层(或设备)到另一个的扩散、提供与后续处理技术兼容的表面、提供增强相邻层(或设备)的机械性质的表面、在本文中未讨论的其它益处以及其组合。
可在各种应用中利用所公开的中间层。其中所公开的中间层可以是有用的应用的示例可包括包含磁结构的物品和设备。包括磁结构的设备通常可包括覆盖。可连同磁结构一起利用覆盖以保护磁结构免于例如磨损、环境的影响或其组合。如名称将暗示的，覆盖常常被涂覆在磁结构上。形成覆盖的方法、覆盖它们自己或两者可对下面的衬底表面的性质敏感。磁结构的“顶部”表面(例如，磁性换能器)可包括很多不同的材料，所有这些材料可以是导电的或绝缘的。所公开的中间层可提供普遍存在的层，该普遍存在的层可提供各种有益的性质，诸如促进粘附、促进在表面上的一致的覆盖性质、提供在磁结构上的非电分流层(如果必要的话)或其某种组合。当表面亚种植处理技术将被用于进一步的层(例如覆盖层)的沉积时，所公开的中间层可特别是有用的。所公开的中间层因此可用作扩散阻挡层、粘附层、电绝缘层、用于形成在其上的层的设置层或其任意组合。
图1示出了示例性公开物品的横截面。物品100可包括磁结构105、中间层110和覆盖层115。中间层通常被定位成毗邻于磁结构、在磁结构上、顶部或者之上(above)。应当注意的是，中间层可被定位成毗邻于磁结构的一部分或者整个磁结构、在磁结构的一部分或者整个磁结构上、顶部或者之上。覆盖层通常被定位成毗邻于中间层的至少一部分、在中间层的至少一部分上、顶部或者之上。
磁结构105可包括具有磁性部件或层的物品或设备。在某些实施例中，磁结构可包括例如磁性介质或磁性换能器。在某些实施例中，磁结构可包括磁性换能器。在某些实施例中，磁结构可包括磁性读取器和磁性写入器两者。在这样的实施例中，互层(interlay)可被定位成毗邻于磁性读取器、磁性写入器或两者、在磁性读取器、磁性写入器或两者上、顶部或者之上。磁结构还可包括在性质或功能上不是磁性的部件、设备或层。示例性类型的附加部件可包括例如，诸如光波导之类的光学部件、激光器、近场换能器(NFT)或其组合。示例性磁结构可包括例如热辅助磁记录(HAMR)头、垂直记录头和纵向记录头。
磁结构可包括一种或多于一种类型的材料。在某些实施例中，磁结构可包括一种或多于一种类型的原子、化合物或其组合。在其中磁结构包括磁性读取器和磁性写入器两者的某些实施例中，磁结构可包括FeCo、NiFe、Cr、AlOx、TaOx、SiOx、Au或其任意组合。
示例性公开的物品还包括中间层110，如图1中所见。在某些实施例中，公开的中间层可以是相对薄的。在某些实施例中，公开的中间层可具有从到的厚度。在某些实施例中，公开的中间层可具有从到的厚度。中间层作为整体可具有各种性质。所公开的中间层可具有本文中所讨论的性质和/或本文中未讨论的性质中的一个、多于一个、无。
中间层可用作扩散阻挡层。用作扩散阻挡层的中间层可减少或消除原子或化合物从一层到另一层的扩散。例如，用作扩散阻挡层的中间层可减少或消除原子或化合物从磁结构扩散到覆盖层中、原子或化合物从覆盖层扩散到磁结构中、或其组合。中间层或其部分还可用于减少或消除中间层本身的原子或化合物扩散到相邻结构(诸如磁结构、覆盖层或两者)中。
中间层还可用于增加或增强一个层或结构到另一个的粘附。例如，中间层可增强粘附并因此增强覆盖到磁结构的机械强度或完整性。所公开的中间层可用于甚至在其中层、结构、或两者包括多于一种材料的情况中增加或增强层或结构到另一个的粘附。例如，所公开的中间层可用于增加或增强到氧化物材料、金属材料或两者的粘附。在某些实施例中，中间层的不同部件可用于增加或增强到中间层之上和之下(below)的层或结构的粘附。
中间层还可用于提供与各种类型的处理兼容或者顺应于(amenable to)各种类型的处理的表面。例如，中间层可提供顺应于不同种类的沉积技术的表面。所公开的中间层可提供有利的表面的沉积技术的具体示例是表面亚种植(sub-plantation)技术。示例性的表面亚种植技术可例如在美国专利申请号13/440068、13/440071和13/440073中发现。
中间层还可用于为形成在其上的层提供增强的或有利的性质。例如，当所公开的中间层被用作一表面且在该表面上表面亚种植技术被用于形成一层时，这样形成的层可具有有利的性质。有利的性质的示例可包括，例如诸如预防机械分层(通常被描述为“卷曲(crinking)”、“屈曲(buckling)”或“起皱(wrinkling)”)之类的机械性质。
中间层还可用于提供期望的电性质。在某些实施例中，中间层可以是非导电的。对于某些应用，使中间层为非导电的可以是有利的。这样的应用可包括包含磁性读取器的磁结构。在其中中间层覆盖磁结构的至少磁性读取器的实施例中，中间层不是导电的可以是有利的。如果中间层在此情况中是导电的，则中间层可用作分流器并使磁性读取器短路。在包括垂直磁记录头作为磁结构的一些实施例中，中间层可以是非导电的。在其中对于中间层为非导电的是有利的实施例中，非导电意味着中间层是足够电阻性的以使磁结构的磁性部件(多个)具有启用的操作特性。
中间层110可包括底部界面层120、夹层(interlayer)125以及顶部界面层130。应当注意的是，在图1中的不同厚度的表示只是用于示例，并且不应当被视为各个层的厚度的指示。底部界面层通常被定位成毗邻于、直接毗邻于磁结构或者与磁结构接触。夹层被定位成毗邻于、直接毗邻于底部界面层、与底部界面层接触或者在底部界面层上并且通常被定位在底部界面层和顶部界面层之间。顶部界面层通常被定位成毗邻于、直接毗邻于覆盖层、与覆盖层接触或者直接在覆盖层下面。中间层还可被描述为其中夹层是在底部界面层和顶部界面层之间的夹层(sandwich)结构。
作为整体，中间层包括金属或多个金属的原子以及金属或多个金属的氧化物。金属或多个金属的原子以及金属或多个金属的氧化物位于的中间层内的特定位置可提供该中间层的各种有利性质并将在本文中进行讨论。
底部界面层包括单个或多个金属的原子。换句话说，底部界面层包括金属原子。底部界面层的金属原子可被描述为被接合(bond)到磁结构的顶部或顶层。换句话说，底部界面层的金属原子可被描述为被接合至磁结构的原子、化合物或以上两者。在其中磁结构包括金属原子(以及可选地附加金属、化合物或两者)的一些实施例中，底部界面层的金属原子可被接合至磁结构中的金属原子。在其中磁结构包括诸如氧化物之类的化合物(以及可选地附加化合物、金属或两者)的一些实施例中，底部界面层的金属原子可被接合至磁结构中的氧化物。
认为(但不依赖于此)，底部界面层强烈有助于中间层增加或增强一个层或结构到另一个的粘附的能耐的能力。在某些实施例中，底部界面层具有致使其非导电的厚度。在其中期望中间层作为整体是非导电的一些实施例中，底部界面层可以具有致使其非导电的厚度。在某些实施例中，底部界面层可具有像原子的部分单层或完整单层一样薄的厚度。在某些实施例中，底部界面层可具有像原子的单层或部分单层一样薄的厚度。在某些实施例中，底部界面层可具有像一样薄的厚度。在某些实施例中，底部界面层可具有像一样薄的厚度。在某些实施例中，底部界面层可具有像一样薄的厚度。在某些实施例中，底部界面层可具有像一样厚的厚度。在某些实施例中，底部界面层可具有像一样厚的厚度。在某些实施例中，底部界面层可具有像一样厚的厚度。
所公开的中间层还包括包含金属的氧化物的夹层。在某些实施例中，金属的氧化物或金属氧化物可用于减少或消除原子在夹层上的扩散。由此，夹层可有助于中间层用作扩散阻挡层的能力。夹层的金属氧化物可用于减少或消除金属原子在中间层中的扩散、来自磁结构、覆盖或两者的原子或化合物通过夹层而扩散。夹层或构成夹层的金属氧化物还可具有相对于其它化合物的相对低的渗透性，例如其可具有对氧气或其它气态化合物的低渗透性。
所公开的中间层还包括顶部界面层。示例性顶部界面层可包括金属(或可选地多个金属)的原子、金属(或可选地多个金属)的氧化物或者其某种组合。示例性顶部界面层通常包括被接合至相邻覆盖层的原子或化合物的金属原子或金属原子的氧化物。顶部界面层藉此可有助于中间层用于增强或增加一个层或结构到另一个的粘附的能力(在此情况中帮助覆盖层的粘附)。此外，顶部界面层可以但不必有助于中间层用作扩散阻挡层的能力。
如上所讨论的，中间层包括金属(或多个金属)的原子以及金属或多个金属的氧化物。在某些实施例中，中间层包括仅一种金属原子并因此仅一种金属氧化物(忽视具有不同的氧化态并因此在金属氧化物中的不同数量的氧原子的能力)。在某些实施例中，中间层包括多于一种金属原子并因此多于一种金属氧化物(以及具有不同的氧化态并因此在金属氧化物中的不同数量的氧原子的能力)。
可至少部分地基于中间层的期望的性质来选择被用于所公开的中间层的特定金属。在某些实施例中，基于特定金属对氧的亲和力来选择该特定金属。在某些实施例中，被选择用在中间层中的金属应当具有相对低的对氧的亲和力。这种金属相对于氧化、氧化物生长的程度可以但不必具有自限制。引起自限制效应的适当级别的氧亲和力可允许中间层的多层结构的形成，或者更具体地，维持有助于中间层同时地增强粘附和阻止扩散的能力的底部界面层的未氧化的金属。
在某些实施例中，至少部分地基于金属的氧化物(或多个氧化物)停止或限制氧的渗透性的能力来选择特定金属。这种性质可以是有用的以允许中间层的多层结构的形成，或者更具体地，维持有助于中间层同时地增强粘附和阻止扩散的能力的底部界面层的未氧化的金属。
在某些实施例中，至少部分地基于特定金属粘附至存在于下面的磁结构中的原子或化合物或者经由底部界面层与存在于下面的磁结构中的原子或化合物共价地键合的能力来选择该特定金属。磁结构中的相关材料可至少部分地取决于磁结构的身份和功能。在其中磁结构是磁性换能器的一些实施例中，磁结构可包括FeCo、NiFe、Cr、AlOx、TaOx、SiOx、Au或其组合。那么在这种实施例中，可基于接合至这些材料中的一种或多种的能力来选择特定材料。
在某些实施例中，至少部分地基于特定金属作为衬底以用于可能发生在物品上的附加处理的有效性来选择该特定金属。例如，可至少部分地基于特定金属作为衬底以用于沉积覆盖层的能力来选择该特定金属。在某些实施例中，可使用例如表面亚种植技术来形成覆盖层(或其它层)。在这样的实施例中，所选择的特定金属可有利地是一种材料，该材料提供在其上使用表面亚种植技术来形成覆盖层的有效表面。
在某些实施例中，至少部分地基于特定金属有利地影响被形成在其之上或上的层的至少一个性质的能力来选择该特定金属。例如，可至少部分地基于特定金属积极地影响沉积在其上的覆盖层的能力来选择该特定金属。在某些实施例中，可使用例如表面亚种植技术来形成覆盖层(或其它层)。在这样的实施例中，所选择的特定金属可有利地是一种材料，该材料具有积极地影响形成在其上的覆盖层的机械属性的能力。有利性质的示例可包括，例如诸如上覆的覆盖层的机械分层(常常被描述为“卷曲”、“屈曲”或“起皱”)的阻止之类的机械性质。
在某些实施例中，中间层可包括铬(Cr)、铝(Al)或其组合(例如也许在多个层或合金中)。在某些实施例中，中间层可包括铬。在这样的实施例中，底部界面层将包括铬(Cr)原子、夹层将包括氧化铬(CrOx)并且顶部界面层可包括Cr、CrOx或其组合。铬可以是有利的金属以包括在中间层中，因为它具有相对低的对氧的亲和力、很好地粘附于尤其包括金(Au)的各种原子和/或化合物、CrOx具有相对低的对氧的渗透性藉此使氧化为自限制的、提供在其上利用表面亚种植技术的良好衬底、以及证明了在上覆的覆盖中的有利性质(诸如抗皱行为)。
本文中所公开的物品还包括覆盖层115。覆盖层被定位成毗邻于、直接毗邻于中间层或更具体地中间层的顶部表面层、在中间层或更具体地中间层的顶部表面层上或者直接在中间层或更具体地中间层的顶部表面层上。覆盖层通常可包括为物品提供保护的材料。在某些实施例中，覆盖层可包括碳。在某些实施例中，可使用各种技术(包括例如表面亚种植技术)在中间层的顶部界面层上形成诸如碳之类的覆盖层。形成覆盖层的方法包括表面亚种植和过滤阴极弧(FCA)技术(包括脉冲的FCA(pFCA))方法。示例性的表面亚种植技术可例如在美国专利申请号13/440068、13/440071和13/440073中发现。
可在各种应用中利用本文中所公开的物品。在某些实施例中，所公开的物品可被用于将数据读取和写入到磁介质上。在某些实施例中，所公开的物品可被用作磁介质。在某些实施例中，所公开的物品可被用于使用例如热辅助磁记录(HAMR)和垂直记录头设备来将数据读取和写入到磁介质上。
本文中还公开了形成物品的方法。示例性方法可包括以各个顺序进行的各个步骤。在所公开的方法的某些实施例中的第一步骤可包括获得磁结构的步骤。所获得的磁结构可具有诸如上面所讨论的这些之类的特性。获得磁结构的步骤可通过形成磁结构或者通过经由购买而获得已经形成的磁结构或者以其它方式来完成。
所公开的方法的实施例还包括形成金属层的步骤。通常可在磁结构的至少一部分上形成该金属层。关于中间层中的金属，该金属可具有如上所讨论的特性和/或如上所讨论地选择该金属。在某些实施例中，金属层可具有在从单层到稍小于的范围内的厚度。在某些实施例中，金属层可具有在从单层到的范围内的厚度。在某些实施例中，金属层可具有在从单层到的范围内的厚度。
所公开的方法的实施例还包括氧化金属层的至少一部分以及沉积覆盖层的步骤。在某些实施例中，在沉积覆盖层之前进行氧化金属层的一部分的步骤并且在某些实施例中，在沉积覆盖层之后进行氧化金属层的一部分的步骤。其中在沉积覆盖层之前氧化金属层的一部分的方法在本文中被称为“ex-situ(在原位置外)”。其中在氧化金属层的一部分之前沉积覆盖层的方法在本文中被称为“in-situ(在原位置)”。
“In-situ”方法在磁结构上形成金属层、沉积覆盖层并且随后氧化该金属层的至少一部分。应当注意，金属层中的一些可在沉积覆盖层之前或在沉积覆盖层的同时得到氧化，但这种氧化在本质上是被动的。“In-situ”方法利用或依赖通过沉积的覆盖或通过下面的层(例如下面的氧化层)的扩散以氧化金属层的该部分。然而，应当注意，即使氧从下面的层中扩散，被结合至来自磁结构的下面的原子、化合物或两者的金属原子仍保持接合的，藉此形成并维持底部界面层。
可使用各种沉积技术来完成覆盖层的形成或沉积。在某些实施例中，可使用表面亚种植技术来沉积覆盖层。示例性的表面亚种植技术可例如在美国专利申请号13/440068、13/440071和13/440073中发现，这些专利申请的公开内容通过引用结合于此。
Ex-situ方法在磁结构上形成金属层、氧化金属层的至少一部分并且随后沉积或形成覆盖层。可使用各种技术来完成金属层的至少一部分的氧化。其中可氧化金属层的一部分的示例性方式可包括：在含氧的环境室温条件中的被动氧化；通过在含氧的高温条件中的退火；通过暴露于热化的氧原子束或氧离子束(或包含氧离子的离子束)；或其组合。
在某些实施例中，可形成相对薄的(即至少单层厚)金属层；并且随后可氧化该金属层的至少一部分。然而，应当注意，即使氧化了非常薄的金属层(例如单层类型的厚度)的一部分，被接合至来自磁结构的下面的原子、化合物或两者的金属原子仍保持接合的，藉此形成并维持底部界面层。在某些实施例中，可重复形成金属层和氧化该金属层的至少一部分的步骤。在某些实施例中，形成相对薄的金属层(例如，单层类型的厚度)、氧化该金属层的至少一部分、形成另一金属层(单层类型的厚度或更大的厚度)并且氧化该金属层的至少一部分。在某些实施例中，结构(例如包括如上所讨论的底部界面层和夹层的结构)可从多层中构建，这些多层通过超薄的金属层的连续金属层形成而产生，这些超薄的金属层随后可通过自限制的氧化效应(它们可例如通过存在于周围室温环境中的氧气而被氧化)进行氧化。可以这种方式来产生多层直到达到期望的厚度。
在某些实施例中，可沉积最后的金属层而没有最后的氧化步骤。可连同形成覆盖层(例如经由表面亚种植技术)的步骤一起利用这种最后的金属层以形成顶部界面层，在该顶部界面层中，至少一些金属原子或金属氧化物被接合至覆盖层内的原子或化合物。
这里还公开的是形成物品的附加方法。这样的方法可包括如上面所讨论的获得磁结构的步骤。这可由在磁结构上形成金属层的步骤跟随。关于中间层中的金属，该金属可具有如上所讨论的特性和/或如上所讨论地选择该金属。在某些实施例中，金属层可具有在从单层到稍小于的范围内的厚度。此金属层最终可形成诸如上面所讨论的中间层的底部界面层。
在这种方法中的下一步骤包括形成金属氧化物层的同时的步骤，其中形成并氧化金属原子并且接着在先前形成的金属层上沉积金属氧化物。
以这种方式沉积中间层的方法可包括但也不受限制，离子束溅射沉积(IBD)、PVD(例如，磁控溅射、蒸发)、低能量表面亚种植(SSP)、原子层沉积(ALD)等。作为更具体示例，在IBD中，形成中间层的粒子可通过离子束从目标中溅射，可布置离子枪和目标组件的几何结构以使得可朝向沉积的平面引导溅射的粒子。为了沉积初始金属层(即，纯金属膜)，可在纯金属靶的溅射工艺中使用一束惰性气体原子。氧化物材料的后续沉积可通过在底部界面层的沉积之后将氧结合到离子束中或者从氧化物靶中溅射来产生。用于在底部界面层的沉积之后产生氧化的尤为有益的方法可以是通过使用入射在沉积的平面处的低能量或热化氧原子束。可在金属沉积后或者与入射的金属流(flux)同时地使用该方法以产生氧化层。还可利用类型的方法来形成顶部界面层。可利用对沉积参数的仔细控制以最小化或避免在界面区域处的原子的混合。替代地，可通过暴露于在室温下或通过热退火的含氧的周围环境来实现氧化。顺序的金属沉积和氧化步骤还可被用于产生中间层结构。
以上所公开类型的方法中的任何一种还可包括取决于正考虑的方法，在已经形成中间层之前或之后形成覆盖层的步骤或多个步骤。在本文中所公开的任何类型的方法中，形成覆盖层的方法可包括例如表面亚种植和过滤阴极弧(FCA)技术(包括脉冲的FCA(pFCA))方法。示例性的表面亚种植技术可例如在美国专利申请号13/440068、13/440071和13/440073中发现。
通过下列示例示出本公开。要理解的是特定的示例、假设、建模以及过程应当根据如此处所阐述的本公开的范围和精神来宽泛地解释。
示例
在AlTiC晶片上，经由物理气相沉积来沉积下列结构：Zr籽晶层、25nm高x45nm宽金桩(gold peg)以及Zr帽(cap)层。这随后继之以介电覆盖层。该晶片随后被研磨(lapped)到从0nm到100nm的桩长度。在研磨之后，覆盖被沉积到ABS。比较的示例具有离子束沉积(IBD)TaOx膜，接着是过滤阴极弧(FCA)碳膜。示例1具有IBD Cr膜，接着是IBD碳膜。示例2具有IBD Cr膜，接着是IBD碳膜。示例3具有两个连续的IBD Cr膜的沉积，每一个具有在空气中的达一小时的沉积后的氧化，接着是IBD碳膜。示例4具有四个连续的IBD Cr膜的沉积，每一个具有在空气中的达一小时的沉积后的氧化，接着是IBD碳膜。
这些样本随后经受热应力测试，该热应力测试包括在空气中在约300℃下退火达约30分钟。图2是被描述为完全变形的(完全的)、部分变形的(部分的)、有角变形(角)或没有变形(无)的桩的临界尺寸扫描尺寸显微镜(CDSEM)图像。应当注意，完全变形或凹陷的桩可从CDSEM图像上的视野中消失，因为它们融入到周围结构中，仅留下它们存在过的空隙。各种数量的比较的示例，如上所讨论的进行制造的示例1、示例2、示例3和示例4经受该测试。
图3A、3B、3C和3D示出了在退火之前和之后(在300C/30分钟/空气之后)的四个代表性的比较的示例的CDSEM图像。图3A中可见的比较的示例示出了桩的显著的圆形加工(rounding)；并且图3B、3C和3D示出了桩的完整凹陷。
图4A、4B、4C和4D示出了在退火之前和之后(在300C/30分钟/空气之后)的示例1的四个代表性的复制的CDSEM图像。这里所见的所有四个示例1桩显示没有变形。
图5A、5B、5C和5D示出了在退火之前和之后(在300C/30分钟/空气之后)的示例3的四个代表性的复制的CDSEM图像。这里所见的所有四个示例1桩显示没有变形。
下面的表I示出了对于比较的示例和示例1-4的变形数据的总结。
表I
因此，公开了包括中间层的物品和形成的方法的实施例。以上所描述的实现和其它实现均在所附权利要求的范围内。本领域技术人员将理解本公开可利用除所公开内容之外的实施例来实施。所公开的实施例被提供用于说明的目的，而不是限制。
Claims (19)
1.一种用于数据存储的物品，包括：
磁结构，所述磁结构包括磁性换能器；
中间层，所述中间层被置于所述磁结构上，所述中间层具有从约到约的厚度，所述中间层包括：
底部界面层，所述底部界面层毗邻所述磁结构而定位，所述底部界面层包括接合至所述磁结构的原子、化合物或两者的金属的原子；
夹层，所述夹层被置于所述底部界面层上，所述夹层包括所述金属的氧化物；以及
顶部界面层，所述顶部界面层毗邻所述夹层而定位，所述顶部界面层包括接合至相邻的覆盖层的原子或化合物的所述金属的原子、所述金属的氧化物或其某种组合；以及
覆盖层，所述覆盖层被置于所述中间层的所述顶部界面层上。
2.如权利要求1所述的物品，其特征在于，所述磁性换能器包括磁性读取器和磁性写入器，并且所述夹层被置于所述磁性换能器的所述磁性读取器、所述磁性写入器或两者之上。
3.如权利要求2所述的物品，其特征在于，所述磁性换能器的原子或化合物包括FeCo、NiFe、Cr、AlOx、TaOx、SiOx、Au或其某种组合。
4.如权利要求1所述的物品，其特征在于，所述中间层是非导电的。
5.如权利要求4所述的物品，其特征在于，所述中间层的所述底部界面层具有致使所述底部界面层非导电的厚度。
6.如权利要求5所述的物品，其特征在于，所述底部界面层具有从约所述金属的原子的单层到约的厚度。
7.如权利要求1所述的物品，其特征在于，所述中间层中的所述金属是从铬、铝或其组合中选择的。
8.如权利要求1所述的物品，其特征在于，所述中间层中的所述金属是铬。
9.如权利要求1所述的物品，其特征在于，所述中间层具有约到约 的厚度。
10.一种形成用于数据存储的物品的方法，所述方法包括下列步骤：
获得磁结构，所述磁结构包括磁性换能器；
在所述磁结构的至少一部分上形成金属层，所述金属层具有从约单层到约的厚度；
氧化所述金属层的至少一部分；以及
形成覆盖层。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在氧化所述金属层的所述部分之前在所述金属层上形成所述覆盖层。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述金属层的所述部分是由通过所述覆盖层扩散的氧、存在于下面的层中的氧或其某种组合而进行氧化的。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述金属层是铬。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在氧化所述金属层的所述部分之后形成所述覆盖层。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，重复形成金属层并氧化所述金属层的步骤至少两次。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，通过在含氧的环境室温条件中的被动氧化、通过在含氧的高温条件中的退火、通过暴露于热化的氧原子束或氧离子束、或其组合来氧化所述金属层的所述部分。
17.一种形成用于数据存储的物品的方法，所述方法包括下列步骤：
获得磁结构，所述磁结构包括磁性换能器；
在所述磁结构上形成金属层；以及
通过形成金属原子、氧化所述金属原子并在所述金属层上沉积所述经氧化的金属原子以形成金属氧化物层来在所述金属层上形成金属氧化物层。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，形成所述金属氧化物层利用离子束沉积。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述金属层是铬金属层并且所述金属氧化物层是氧化铬层。
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