KR100785033B1 - 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR100785033B1 KR1020060123368A KR20060123368A KR100785033B1 KR 100785033 B1 KR100785033 B1 KR 100785033B1 KR 1020060123368 A KR1020060123368 A KR 1020060123368A KR 20060123368 A KR20060123368 A KR 20060123368A KR 100785033 B1 KR100785033 B1 KR 100785033B1
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magnetic
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임지경
좌성훈
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Abstract

본 발명은 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 개시된 본 발명의 정보 저장 장치는 기판 상에 형성되고 다수의 자구를 갖는 자성층 및 상기 자성층에 자구벽 이동을 위한 에너지를 인가하는 수단을 포함하는 정보 저장 장치로서, 상기 자성층은 상기 기판과 평행하게 형성되고, 상기 자성층에 상기 기판과 수직한 다수의 트렌치가 형성되며, 상기 자성층의 하면은 상기 트렌치와 대응하는 위치에서 상기 자성층의 아래 방향으로 돌출된 것을 특징으로 한다.

Description

자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치 및 그 제조방법{Information storage device using magnetic domain wall moving and method for manufacturing the same}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2a 내지 도 2i는 본 발명의 실시예에 따른 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치에 구비되는 자성층을 형성하는 방법을 단계별로 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치에 구비되는 자성층에 자기장을 인가하여 그 내부의 자구벽을 이동시킬 때, 시간에 따른 상기 자구벽의 이동 속도 변화를 보여주는 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *
100 : 자성층 200 : 쓰기 수단
300 : 읽기 수단 C1∼C3 : 제1 내지 제3 도전선
D1, D2 : 제1 및 제2 자구 E1, E2 : 자성층의 일단 및 타단
E3, E4 : 쓰기 수단의 일단 및 타단 P : 돌출부
T : 트렌치 W : 자구벽
본 발명은 정보 저장 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 자성 재료의 자구벽(magnetic domain wall) 이동을 이용하는 정보 저장 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 HDD(Hard disk drive)는 디스크 형태의 자기 기록 매체를 회전시키면서 그 위에 읽기/쓰기(reading/writing) 헤드를 부상시켜 정보를 읽고 쓰는 장치이다. 이러한 HDD는 100GB(gigabite) 이상의 많은 데이터를 저장할 수 있는 비휘발성 정보 저장 장치로서, 주로 컴퓨터의 주 저장 장치로 이용되어왔다.
그러나 HDD는 그 내부에 많은 수의 움직이는 기계 시스템을 포함한다. 이들은 HDD가 이동되거나 충격을 받으면 다양한 기계적인 고장(trouble)을 유발할 수 있고, 그러므로 HDD의 이동성(mobility) 및 신뢰성(reliability)을 저하시킨다. 또한, 상기 기계 시스템들은 HDD의 제조 복잡성과 제조 비용을 증가시키고, 소비 전력을 증가시키며, 소음을 유발한다. 특히, HDD를 소형화할 때 상기 제조 복잡성과 제조 비용의 증가 문제는 더욱 커진다.
이에, 최근에는 움직이는 기계 시스템을 포함하지 않으면서 HDD와 같이 대량의 데이터를 저장할 수 있는 새로운 저장 장치의 개발을 위한 연구가 이루어지고 있다. 상기 새로운 저장 장치의 일례로, 자성 물질의 자구벽(magnetic domain wall) 이동 원리를 이용한 정보 저장 장치가 제안되었다.
이하에서는, 먼저 자성 물질의 자구 및 자구벽에 대해 설명한 후, 그를 이용 한 정보 저장 장치에 대해 설명한다.
자성체를 구성하는 자기적인 미소영역을 자기 구역(magnetic domain ; 이하, 자구라 함)이라 한다. 이러한 자구 내에서는 전자의 자전, 즉 자기 모멘트의 방향이 동일하다. 이러한 자구의 크기 및 자화 방향은 자성 재료의 물성, 모양, 크기 및 외부의 에너지에 의해 적절히 제어될 수 있다.
자구벽(magnetic domain wall)은 서로 다른 자화 방향을 갖는 자구들의 경계 부분이고, 이러한 자구벽은 자성 재료에 인가되는 전류 또는 자기장에 의해 이동될 수 있다. 즉, 소정의 폭 및 두께를 갖는 자성층(magnetic layer) 내에 특정 자화 방향을 갖는 다수의 자구들을 만들 수 있고, 적절한 강도를 갖는 전류 또는 자기장을 이용해서 상기 자구 및 자구벽을 이동시킬 수 있다.
상기 자구벽의 이동 원리를 정보 저장 장치에 적용하면, 자구벽 이동에 의해 자구들이 고정된 읽기/쓰기 헤드를 통과하도록 함으로써, 기록 매체의 회전 없이 읽기/쓰기가 가능하다. 이와 같이, 자구벽 이동 원리를 정보 저장 장치에 적용한 일 예가 미국특허 6,834,005 B1에 소개되었다.
이러한 자구벽 이동 원리가 적용된 정보 저장 장치는 대량의 데이터를 저장할 수 있으면서도 움직이는 기계 시스템을 포함하지 않아 이동성(mobility) 및 신뢰성(reliability)이 우수하고, 제조가 용이하며, 소비 전력이 적다는 이점이 있다.
그러나 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치는 아직 개발 초기단계에 있고, 그의 실용화를 위해서는 몇몇 문제점들이 해결되어야 한다. 중요한 문제점들 중에 하나는 자구벽 이동의 안정성과 관련된다.
자구벽의 비트 단위 이동의 안정성을 확보하기 위한 방법으로 자성층의 옆면에 노치(notch)를 형성하는 방법, 즉, 측면 노치(lateral notch)를 형성하는 방법이 알려져 있다. 임계치 이상의 전류 펄스에 의해 이동하기 시작한 자구벽은 측면 노치에서 정지될 수 있다. 그러므로 자성층에 규칙적으로 형성된 다수의 측면 노치에 의해 자구벽이 1 비트 단위로 이동될 수 있다.
그러나 수십 나노미터 정도의 폭을 갖는 자성층의 측면에 미세한 크기의 노치를 형성하는 것은 현실적으로 매우 어렵다. 정보 저장 장치가 고밀도화됨에 따라 자성층의 폭이 수십 나노미터 이하로 작아지면, 측면 노치의 크기도 작아져야 한다. 예컨대, 50nm 정도의 폭을 갖는 자성층의 양측면에 노치를 형성하는 경우, 상기 노치는 상기 자성층의 폭의 1/3인 15nm 정도의 폭으로 형성하는 것이 바람직하다. 그런데 현재의 노광 및 식각 기술로는 이렇게 미세한 측면 노치를 구현하기 어렵다. 특히 미세한 측면 노치들을 균일한 간격, 크기 및 모양을 갖도록 형성하는 것은 더욱 어렵다. 만약 측면 노치의 간격, 크기 및 모양이 불균일하면, 그에 따라 자구벽을 정지시키는 자기장의 강도, 즉 핀닝(pinning) 자기장의 강도가 달라지기 때문에 정보 저장 장치의 신뢰성이 낮아진다. 그러므로 측면 노치를 이용하는 종래 기술로는 기록 밀도 및 신뢰성이 높은 정보 저장 장치를 구현하기 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 측면 노치(lateral notch) 형성에 따른 공정의 어려움 및 소 자 특성의 균일성 저하의 문제점이 방지되고, 자구벽의 비트 단위 이동의 안정성이 확보된 정보 저장 장치를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 정보 저장 장치의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 기판 상에 형성되고 다수의 자구를 갖는 자성층 및 상기 자성층에 자구벽 이동을 위한 에너지를 인가하는 수단을 포함하는 정보 저장 장치에 있어서, 상기 자성층은 상기 기판과 평행하게 형성되고, 상기 자성층에 상기 기판과 수직한 다수의 트렌치가 형성되며, 상기 자성층의 하면은 상기 트렌치와 대응하는 위치에서 상기 자성층의 아래 방향으로 돌출된 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치를 제공한다.
여기서, 상기 트렌치는 상기 자성층을 가로지르도록 형성될 수 있다.
상기 트렌치는 등간격으로 형성될 수 있다.
상기 트렌치는 아래쪽으로 갈수록 좁아지는 형태일 수 있다.
상기 트렌치는 V자 형태일 수 있다.
상기 트렌치의 깊이는 2∼50nm일 수 있다.
상기 트렌치의 간격은 5∼1000nm일 수 있다.
상기 트렌치의 상단의 폭은 2∼250nm일 수 있다.
상기 기판의 상기 트렌치와 대응하는 위치에 트렌치가 형성될 수 있다.
상기 기판에 형성된 상기 트렌치는 아래로 갈수록 좁아지는 형태일 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 기판 상에 형성되고 다수의 자구를 갖는 자성층 및 상기 자성층에 자구벽 이동을 위한 에너지를 인가하는 수단을 포함하는 정보 저장 장치의 제조방법에 있어서, 상기 기판에 다수의 트렌치를 형성하는 단계; 및 상기 다수의 트렌치가 형성된 상기 기판 상에 자성층을 형성하는 단계;를 포함하되, 상기 자성층은 상부면에 상기 트렌치의 모양이 전사되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 다수의 트렌치는 나노 임프린트 방법으로 형성할 수 있다.
상기 기판에 다수의 트렌치를 형성하는 단계는 상기 기판을 다수의 하향 돌출부를 갖는 마스터 스탬프로 찍는 단계; 및 상기 마스터 스탬프를 제거하는 단계;를 포함할 수 있다. 이때, 상기 돌출부는 아래로 갈수록 좁아지는 형태를 가질 수 있다.
상기 자성층에 상기 기판과 수직한 트렌치가 형성될 수 있다.
상기 자성층에 형성된 상기 트렌치는 아래로 갈수록 좁아지는 형태일 수 있다. 상기 자성층에 형성된 상기 트렌치는 V자 형태일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치 및 그의 제조방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 다소 과장되게 도시된 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치(이 하, 본 발명의 정보 저장 장치)를 보여준다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 정보 저장 장치는 기판(미도시) 상에 형성되고 다수의 자구를 갖는 자성층(100)을 포함한다. 자성층(100)은 데이터가 저장되는 저장 트랙일 수 있다. 자성층(100)은 상기 기판과 평행하게 형성되어 있고, 자성층(100)에 상기 기판과 수직한 다수의 트렌치(T)가 형성되어 있다. 자성층(100)의 하면은 트렌치(T)와 대응하는 위치에서 자성층(100)의 아래 방향으로 돌출되어 있다. 트렌치(T)에 의해 자성층(100) 내에서 자구벽의 정지(pinning) 위치가 제어(control)될 수 있다. 즉 트렌치(T)에 의해 자구벽의 비트 단위 이동의 안정성이 확보될 수 있다. 트렌치(T)를 구비한 자성층(100)에 대해서는 이후 보다 자세하게 설명한다.
자성층(100)의 일단(E1)과 연결된 제1 도전선(C1)이 형성되어 있다.
자성층(100)의 타단(E2)은 자성층(100)에 데이터를 기록하기 위한 쓰기 수단(200)과 접해있다. 쓰기 수단(200)은 서로 반대 방향으로 자화된 두 개의 자구, 즉 제1 및 제2 자구(D1, D2)를 포함하는 강자성층일 수 있다. 자성층(100)과 쓰기 수단(200)은 동일층에 서로 수직하게 형성될 수 있다. 도 1에서
Figure 112006090569537-pat00001
는 제1 방향(M1)으로 자화되었음을 의미하고,
Figure 112006090569537-pat00002
는 상기 제1 방향(M1)과 반대인 제2 방향(M2)으로 자화되었음을 의미한다.
쓰기 수단(200)의 일단(E3) 및 타단(E4)에 각각 연결된 제2 및 제3 도전선(C2, C3)이 형성되어 있다. 제2 및 제3 도전선(C2, C3)을 통해 쓰기 수단(200)에 전류를 인가하면, 제1 및 제2 자구(D1, D2)의 경계인 자구벽(W)을 이동시킬 수 있다. 자구벽(W)은 전자의 방향과 동일한 방향, 즉 전류 방향과 반대 방향으로 이동한다. 자구벽(W)의 이동에 따라 제1 및 제2 자구(D1, D2)의 크기가 달라진다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 자구(D1)가 자성층(100)과 접한 쓰기 수단(200) 부분까지 확장된 상태에서, 자성층(100)의 일단(E1)에서 쓰기 수단(200)의 일단(E3)으로 전류를 흘려주면, 제1 자구(D1)가 자성층(100)의 타단(E2)까지 확장될 수 있다. 이것은 자성층(100)의 타단(E2)에 제1 방향(M1)에 대응하는 데이터, 예컨대 '0'이 기록된 것을 의미이다. 만약 제2 자구(D2)가 자성층(100)과 접한 쓰기 수단(200) 부분까지 확장된 상태에서, 자성층(100)의 일단(E1)에서 쓰기 수단(200)의 타단(E4)으로 전류를 흘려주면, 제2 자구(D2)가 자성층(100)의 타단(E2)까지 확장된다. 이것은 자성층(100)의 타단(E2)에 제2 방향(M2)에 대응하는 데이터, 예컨대 '1'이 기록된 것을 의미한다. 이와 같이, 본 발명의 정보 저장 장치에서는 자성층(100) 및 쓰기 수단(200) 내에서 자구 및 자구벽을 비트 단위로 이동시킴으로써, 자성층(100)에 소정의 데이터를 기록할 수 있다.
자성층(100)의 소정 영역에 자성층(100)에 기록된 데이터를 읽기 위한 읽기 수단(300)이 형성되어 있다. 읽기 수단(300)은 자기 기록 방식의 정보 저장 장치에서 일반적으로 사용될 수 있는 TMR(Tunnel Magneto Resistance) 읽기 헤드 또는 GMR(Giant Magneto Resistance) 읽기 헤드일 수 있다. 자성층(100)의 일단(E1)과 읽기 수단(300) 사이에 읽기 전류를 인가할 수 있다. 이 경우, 읽기 수단(300) 아래에 위치한 자성층(100)의 자화 방향에 따라 자성층(100)의 일단(E1)과 읽기 수 단(300) 사이의 전기 저항이 달라진다.
본 발명의 정보 저장 장치에 구비되는 쓰기 수단(200) 및 읽기 수단(300)의 구조 및 형성 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 쓰기 수단(200)은 전자의 스핀 토크(spin torque) 현상을 이용하는 TMR 쓰기 헤드 또는 GMR 쓰기 헤드이거나, 외부 자기장을 이용하는 쓰기 헤드일 수도 있다.
이하에서는 트렌치(T)를 구비한 자성층(100) 및 그 형성방법에 대해서 보다 자세히 설명한다.
트렌치(T)는 자성층(100)을 가로지르도록 형성하되, 등간격으로 형성하는 것이 바람직하다. 트렌치(T)는 아래로 갈수록 좁아지는 형태, 예컨대, V자 형태일 수 있다. 트렌치(T)의 깊이는 2∼50nm 정도일 수 있고, 트렌치(T)의 간격은 5∼1000nm 정도일 수 있고, 트렌치(T) 상단의 폭은 2∼250nm 정도일 수 있다. 상기 기판의 트렌치(T)와 대응하는 위치에도 트렌치가 형성되어 있고, 자성층(100)의 아래 방향으로 돌출된 돌출부(P)가 형성되어 있다. 돌출부(P)는 트렌치(T)와 대응하는 위치에 존재한다. 그러므로 트렌치(T)가 형성된 부분이나 그렇지 않은 부분이나 상관없이 자성층(100)의 두께는 거의 일정하다.
도 2a 내지 도 2i는 본 발명의 실시예에 따른 정보 저장 장치에 구비되는 자성층(100)을 형성하는 방법을 단계별로 보여준다. 도 2a 내지 도 2e는 마스터 스탬프(master stamp)의 형성방법을 보여주고, 도 2f 내지 도 2i는 상기 마스터 스탬프를 이용한 자성층(100)의 형성방법을 보여준다.
도 2a를 참조하면, 몰딩 플레이트(10) 상에 감광막을 도포하고, 상기 감광막 을 소정의 방법, 예컨대, 전자빔 리소그라피(E-beam lithography)와 같은 방법으로 패터닝한다. 패터닝된 감광막(20)에는 다수의 제1 홈(H1)이 형성되는데, 제1 홈(H1)의 측면은 경사면일 수 있다.
도 2b를 참조하면, 패터닝된 감광막(20) 및 그 아래의 몰딩 플레이트(10)를 전면 식각한다.
이때 패터닝된 감광막(20)의 두께가 얇은 부분 아래의 몰딩 플레이트(10)가 깊게 식각된다. 도 2c는 상기 전면 식각의 결과를 보여준다.
도 2c를 참조하면, 상기 전면 식각에 의해 패터닝된 감광막(20)은 제거되고, 몰딩 플레이트(10)에 나노 사이즈의 제2 홈(H2)이 형성된다. 제2 홈(H2)의 폭은 아래로 갈수록 작아지는데 이것은 상기 전면 식각시 몰딩 플레이트(10)가 경사 식각되기 때문이다. 제2 홈(H2) 측면의 경사각은 식각 조건에 따라 조절될 수 있다.
도 2d를 참조하면, 상기 제2 홈(H2)을 매립하도록 몰딩 플레이트(10) 상에 스탬프층(30)을 형성한다.
도 2e를 참조하면, 스탬프층(30)을 몰딩 플레이트(10)로부터 분리한다. 상기 분리된 스탬프층(30)은 이하 마스터 스탬프(30)라 칭한다.
도 2f를 참조하면, 소정의 기판(60), 예컨대, 지지 기판(40)과 레진층(50)이 차례로 적층된 구조를 갖는 기판(60)을 마련하고, 마스터 스탬프(30)를 기판(60) 위에 위치시킨다.
도 2g를 참조하면, 마스터 스탬프(30)로 기판(60)을 찍어(imprint) 기판(60)을 나노 스케일(nano scale)로 패터닝한다. 그 결과 기판(60)에 제1 트렌치(T1)가 형성된다.
도 2h를 참조하면, 기판(60)으로부터 마스터 스탬프(30)를 분리한다. 한 번 제작된 마스터 스탬프(30)는 여러 번 반복 사용할 수 있다. 이러한 나노 임프린트는 공정이 단순하고 경제적이기 때문에 대량 생산에 적합하다.
도 2i를 참조하면, 제1 트렌치(T1)가 형성된 기판(60) 상에 기판(60) 표면을 따라, 즉, 기판(60) 표면과 컨포멀(conformal)하게 제1 트렌치(T1)를 채우는 자성층(100)을 형성한다. 이에 자성층(100)에 기판(60)과 수직한 다수의 제2 트렌치(T2)가 형성되며, 자성층(100)의 하면은 제2 트렌치(T2)와 대응하는 위치에서 아래 방향으로 돌출된다. 제2 트렌치(T2)는 도 1의 트렌치(T)와 동일하다.
도시하지는 않았지만, 자성층(100) 형성시 쓰기 수단을 함께 형성할 수 있고, 자성층(100) 형성 후 자성층(100)의 소정 영역 상에 읽기 수단을 형성할 수 있다. 이로써, 자성층(100)을 포함하는 정보 저장 장치를 제조할 수 있다.
한편, 마스터 스탬프(30)를 이용한 나노 임프린트 방법이 아닌 다른 방법으로도 본 발명의 정보 저장 장치를 제조할 수 있다. 예컨대, 레진층(50)을 마스터 스탬프(30)로 찍는 대신에 전자빔 리소그라피(E-beam lithography), 자외선(ultraviolet) 또는 레이저(laser)의 간섭을 이용한 리소그라피, 또는 나노 입자를 이용한 나노 구 리소그라피(nano sphere lithography)를 이용하여 식각할 수 있다. 그 결과 레진층(50)에 다수의 트렌치가 형성될 수 있다. 이후 레진층(50) 상에 상기 다수의 트렌치를 채우는 자성층을 형성한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치에 구 비되는 자성층에 자기장을 인가하여 그 내부의 자구벽을 이동시킬 때, 시간에 따른 상기 자구벽의 이동 속도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 자구벽의 이동 속도가 0으로 수렴하는 지점(P1∼P5)이 주기적으로 나타나는 것을 확인할 수 있다. 상기 자구벽의 이동 속도가 0으로 수렴하는 지점(P1∼P5)은 트렌치(T)의 형성 위치와 대응된다. 이러한 결과로부터, 상기 자구벽의 이동 속도가 트렌치(T)에서 극적으로 감소되는 것을 알 수 있다. 그러므로 상기 자구벽을 트렌치(T)에서 용이하게 정지시킬 수 있다. 즉, 자성층(100) 내에서 자구벽의 비트 단위 이동의 안정성을 확보할 수 있다. 한편, 상기 자구벽의 이동 속도가 양(+)의 값과 음(-)의 값 사이를 오가는 것은 상기 자구벽이 진동(oscillation)하면서 이동하는 것을 의미하는데, 이러한 진동은 이동하는 자구벽의 고유한 특성이다.
전술한 바와 같이, 정보 저장 장치가 고밀도화됨에 따라 데이터를 기록하고자 하는 자성층에 종래의 측면 노치(lateral notch)를 형성하는 것은 매우 어렵다. 그러나 본 발명에서는 나노 임프린트 방법으로 자성층(100)에 기판(60)과 수직한 미세 트렌치(T)를 용이하게 형성할 수 있다. 또한 자성층(100)은 기판(60)과 수직한 트렌치(T)를 가지면서도 거의 일정한 두께를 갖기 때문에, 고밀도화에 따라 자성층(100)의 폭 및/또는 두께가 감소하더라도 트렌치(T)의 크기는 감소시키지 않아도 된다. 그러므로 본 발명을 이용하면, 고밀도 정보 저장 장치의 자구벽의 비트 단위 이동의 안정성을 용이하게 확보할 수 있다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 정보 저장 장치의 구조 및 구성 요소는 다양하게 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 나노 임프린트 방법으로 기판(60)과 수직한 미세 트렌치(T)를 가지면서 두께가 거의 일정한 자성층(100)을 용이하게 형성할 수 있다. 여기서, 트렌치(T)는 자성층(100) 내에서 이동하는 자구벽의 이동 속도를 극적으로 감소시켜, 자구벽의 비트 단위 이동을 안정화시키는 역할을 한다. 그러므로 본 발명에 따르면, 종래의 측면 노치(lateral notch) 형성에 따른 공정의 어려움 및 소자 특성의 균일성 저하의 문제점 없이 기록 밀도 및 신뢰성이 높은 정보 저장 장치를 구현할 수 있다.

Claims (17)

  1. 기판 상에 형성되고 다수의 자구를 갖는 자성층 및 상기 자성층에 자구벽 이동을 위한 에너지를 인가하는 수단을 포함하는 정보 저장 장치에 있어서,
    상기 자성층은 상기 기판과 평행하게 형성되고,
    상기 자성층에 상기 기판과 수직한 다수의 트렌치가 형성되며,
    상기 자성층의 하면은 상기 트렌치와 대응하는 위치에서 상기 자성층의 아래 방향으로 돌출된 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 트렌치는 상기 자성층을 가로지르도록 형성된 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 트렌치는 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 트렌치는 아래쪽으로 갈수록 좁아지는 형태인 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 트렌치는 V자 형태인 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 트렌치의 깊이는 2∼50nm인 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 트렌치의 간격은 5∼1000nm인 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 트렌치의 상단의 폭은 2∼250nm인 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 기판의 상기 트렌치와 대응하는 위치에 트렌치가 형성된 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 기판에 형성된 상기 트렌치는 아래로 갈수록 좁아지는 형태인 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치.
  11. 기판 상에 형성되고 다수의 자구를 갖는 자성층 및 상기 자성층에 자구벽 이동을 위한 에너지를 인가하는 수단을 포함하는 정보 저장 장치의 제조방법에 있어서,
    상기 기판에 다수의 트렌치를 형성하는 단계; 및
    상기 다수의 트렌치가 형성된 상기 기판 상에 자성층을 형성하는 단계;를 포함하되,
    상기 자성층은 상부면에 상기 트렌치의 모양이 전사되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 다수의 트렌치는 나노 임프린트 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 기판에 다수의 트렌치를 형성하는 단계는
    상기 기판을 다수의 하향 돌출부를 갖는 마스터 스탬프로 찍는 단계; 및
    상기 마스터 스탬프를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 돌출부는 아래로 갈수록 좁아지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치의 제조방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 자성층에 상기 기판과 수직한 트렌치가 형성된 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 자성층에 형성된 상기 트렌치는 아래로 갈수록 좁 아지는 형태인 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치의 제조방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 자성층에 형성된 상기 트렌치는 V자 형태인 것을 특징으로 하는 자구벽 이동을 이용한 정보 저장 장치의 제조방법.
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