TW201117201A - A patterned magnetic bit data storage media and a method for manufacturing the same - Google Patents

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TW201117201A
TW201117201A TW099127125A TW99127125A TW201117201A TW 201117201 A TW201117201 A TW 201117201A TW 099127125 A TW099127125 A TW 099127125A TW 99127125 A TW99127125 A TW 99127125A TW 201117201 A TW201117201 A TW 201117201A
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Frank Sinclair
Vikram Singh
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Varian Semiconductor Equipment
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Description

201117201 -----χ--- 六、發明說明: 【相關申請案】 本申請案主張2009年8月13日申請之標題為「圖案 化磁性位元資料儲存媒體及其製造方法」之美國暫時專利 申請案第61/233,775號的優先權,所述美國暫時專 主 案第61/233,775號之揭露内容以全文引用之方式併入本文 中。 【發明所屬之技術領域】 本申請案是關於資料儲存媒體,特定言之,是關於一 種圖案化磁性位元資料儲存媒體及其製造方法。 【先前技術】 預料下一代磁碟資料儲存媒體為圖案化磁性位元資 料儲存媒體。在當前儲存媒體中,用以儲存資料之磁疇 (magnetic domains)由記錄頭形成。如圖u中所說明呈 碟之形式的習知資料儲存媒體刚包括基底1()2、儲存層 104以及保護層1〇6。如此項技術中已知, 侧的。但為了清晰且簡單起見,僅繪示媒體刚之上ϋ雙 在儲存層104内,可存在用於儲存資料位元之多個主動區 域l〇4a以及隔離每動區域馳之非主動區域獅。 •在習知資料儲存_ 1〇〇巾,主動區域购可由記 錄頭110在其掠過媒體100時形成。記錄頭⑽亦可記錄 資料。記錄頭110可包括磁導核心(permeable c〇re) 112 乂及驅動線圈1M。在資料記錄過程期間,記錄頭⑽選 擇可《•己錄資料位元之主動區域1〇4a。同時,記錄頭】⑴將 4 201117201. 磁場施加至主動區域104a中之大量晶粒以在特定定向上 定向晶粒之磁矩。藉由在特定定向上定向磁矩’記錄頭11〇 記錄資料位元。為了讀取資料位元,在記錄頭11()附近可 存在讀頭(readinghead)(未圖示),其可偵測歸因於個別 負料位元之剩磁(remanent magnetizati〇n )的外部磁場。 在圖案化磁性位元資料儲存媒體中,主動區域不由記 錄頭形成。此外,在資料寫入過程期間不形成主動區域。 f情為,在媒體之製造期間形成主動區域。參看圖2,繪 示習知圖案化磁性位元儲存媒體·。圖案化磁性位元^ 存媒體200可包括基底2〇2 .基底2〇2可包括(尤其)支 撐件202a、磁性軟下層202b以及分離器2〇2c。在基底2〇2 上’可存在資料儲存層204。可將保護層2〇6配置於資料 儲存層204上。 …在儲存層2〇4中’可存在可儲存資料位元之多個主動 ^域204a。此外,可存在隔離主動區域鳥之多個非主 2域2G4b。每-區域2G4a可儲存由在特定定向上定向 示之單—資料位^在每—^動區域施中之材 =為展現磁場之鐵磁材料。同時,非主動區域·中之 材料可為具有I現低的外部磁場之低磁導率 〈permeability)以及剩磁的材料 外部磁場清晰界定。_如此,主動區域漁由 中。210記錄於每一主動區域挪a 為了 括磁導核心212以及驅動線圈214。 錄貝科位疋,記錄頭210將磁場施加至每-主動區 201117201 域204a上,且在特定定向上定向每一主動區域2〇4a中之 磁矩205。為了讀取資料,分離之記錄頭(未圖示)可偵 測磁矩205之定向。預料以上描述之圖案化磁性位元資料 儲存媒體固持的資料遠超過可由圖丨中繪示之習知資料儲 存媒體100達成之資料。 參看圖3a至圖3f’繪示一種製造習知圖案化磁性儲 存媒體200之方法。如上指出,在資料記錄過程前形成可 儲存資料位元之主動區域204a。媒體2〇〇可包括(尤其) 基底202以及資料儲存層204。資料儲存層204中含有之 材料可為鐵磁材料。 為了形成圖案化媒體200,執行圖案化製程。在此製 程中,將光阻層208沈積於資料儲存層204上(圖3a)。 =後,可使用已知微影製程圖案化光阻層2〇8以暴露部分 資料儲存層204(圖3b)。已知微影製程之實例可包含光微 影製程、奈米壓模微影(nanoimprint lith〇graphy)製程以 及直接寫入電子束微影(direct write dectr〇n以珈 littiography)製程。 在執行了圖案化製程後,使用(例如)離子研磨製程 蝕刻資料儲存層204。在此製程中,磁性資料儲存層2〇4 之暴露部分由反應性離子222蝕刻且移除(圖允)。所得 媒體2GG可包括彼此由間隙間隔且隔離之鐵磁材料柱 204a。柱204a可最終形成主動區域2〇4a。接著用具有低 磁導率以及_之非磁性材料填充間隙以形成非主動區域 204b (圖3d)。其後’平坦化媒體細(圖»,且沈積保 6 201117201. 護塗層206 (圖3f)。所得結構可包括由非磁性非主動區域 204b隔離之主動區域2〇如。 °° 一 資料儲存行業的一些人相信以上方法效率低下且提 議更有效率的方法。所提議之方法中之一者併有離子植入 製程。參看圖4a至圖4e,繪示一種併有離子植入製程的 形成圖案化磁性位元儲存媒體200之方法。 在此製程中,將光阻層208沈積於資料儲存層3〇4上 (圖4a)。資料儲存層304中之材料可為鐵磁材料7在沈積 了光阻層208後,使用已知微影製程將其圖案化,且暴露 部分資料儲存層304 (圖4b)。在圖案化製程後將離子 322植入至資料儲存層2〇4之暴露區域3〇牝内。代替於 的材料’離子322經植入且保持處於暴 二Π 植入之離子322可接著將植入區域304b :=1=材料轉換為具有低磁導率且理想地無剩磁 時,耒晨霞F七4〇。因此,非主動區域3〇4b可形成。同 域綱a巾的材料可保持鐵磁性,因為其未植 主動區域2〇4a之非主動區诚t 鳥以及實質上隔離 成。在形忐了 士也斤^區域处的資料儲存層304可形 除剩餘光阻層208 Γ且二^及^主動區域獅後,移 (圖4e)。 、 g 206沈積於儲存層304上 中’藉由區域屬。在-種方法 域麟中的鐵磁材料内而稀f離子322植入至暴露區 〜成非主動區域304b。在此方 法中’暴露區域304b中的鐵磁材料植入有具有足夠劑量之 稀釋離子322,使得所得材料之居里溫度(curie temperature)降低至室溫且在室溫下不再有磁性。為了達 成足夠的稀釋’可能需要〜10%或更大原子濃度的稀釋離子 322。對於包括具有30nm厚度的鈷(co)基資料儲存層 304之媒體200,1〇%濃度意謂大致3xl〇iVcm2之離子劑 量。此劑量可與儲存層2〇4之厚度成比例,且因此若資料 儲存層204較薄則可較少。 在另一方法中,可藉由影響暴露區域3〇4b中的材料 之結晶度或微結構來轉換磁性材料。如此項技術中已知, ,,植入製程為可引起許多原子碰撞(at〇mic c〇msi〇n)之 咼能製程。在植入期間,暴露區域3〇4b中的材料除了結晶 且展現外部磁場外可變為非晶形及/或無序。因此,材料展 現低的鐵磁性°同時’緊鄰暴露部分2G4b的未暴露部分 204a可保留其原始磁性特性。 使矽基板非晶化/無序所必要的典型離子劑量為 lxlO15個離子/cm2或更高。在金屬基板中,此需要之劑量 可甚^更高’特別當在室溫或更高溫度下執行植入的情況 下。若原始鐵磁層為自堆疊中之非常薄的層之相互作用得 出其磁性特性的多層,則此方法特別有效。 于 一以上提議之方法雖然有用,但具有若干缺點。舉例而 =,所述方法可具有低生產量。以上指出之每一方法需要 範圍約1X101lxl〇n個離子/cm2之離子劑量。然而,歸 因於在產生離子過程中或在冷卻基板過程中之系統限制, 201117201 ι知離子植入器中之束電流(beam current)受到限制。因 此,此高劑量將限制生產量且增加製造成本。此外,在製 程中使用之雜不能在此高射τ之離子植人中偉存。 在-些情況下,使用電子束直接寫人或圖案化光阻 208。直接寫入過程可達成大得多的解析度。 ^固位元過程’所以其不適合於高生產量生產。然而ί 只’模微w躲(j[接I子束目帛化冑 光阻之最大實際梯級高度限制至約50肺。由離子束^ =著減小光阻之厚度,且將限制其屏蔽下Si 能有Si光亦可濺鍍資料儲存層中的材料。濺鍍可 平坦,具有擁有不同高二=1^斤件儲存層可能不 是光⑽損壞。不管 劑量成比舰發生ΐ9 _綱婦程所需之總 因此,需要一種新的方法。 【發明内容】 製造存媒體及其 将疋例不性實施例中,改 位元資料儲存媒體可包括: 磁性 性;以及非主動區域,其展現實質二:展現實質上鐵磁 包括至少兩個晶粒以及一插 s U動區域 少兩個晶粒中之每-者含有鐵磁材 201117201 個晶粒經反鐵磁輕合。 晶粒根據此特定例示性實施例之其他態樣,所述至少兩個 曰曰之間的反鐵磁耦合可由沿著晶界配置之材料產生。 根據此特定例示性實施例之額外態樣,沿著晶界配置 t材料可含有氧。 之材,根f此特定例示性實施例之另外態樣,沿著晶界配置 料可包括在所述至少兩個晶粒中之至少一者中含有的 鐵磁材料之氧化物。 ㈣ $Μ根據此特定例示性實施例之其他態樣,沿著晶界配置 材料可含有 C、Si、Ge、Sn、Pb、〇、s、Se、Te 以及 p〇中之至少一者。 根據此特定例示性實施例之額外態樣,非主動區域中 、所述至少兩個晶粒之磁矩可處於非平行定向上。 、根據此特定例示性實施例之另外態樣,非主動區域中 的所述至少兩個晶粒之磁矩可處於實質上逆平行定向上。 根據另一例示性實施例,揭露一種用於製造包括主動 =域以及非主動區域之磁性媒體之技術。所述方法可包 •沿著非主動區域之晶界引入非鐵磁材料,所述晶界插 入於非主動區域之至少兩個鄰近晶粒之間,所述至少兩個 鄰近晶粒中之每一者含有鐵磁材料 ;以及使沿著晶界配置 2非鐵磁材料與在所述至少兩個鄰近晶粒中之至少一者中 含有的鐵磁材料反應。 根據此特定例示性實施例之額外態樣,所述技術可更 包括.在非平行定向上定向所述至少兩個鄰近晶粒之磁矩。 201117201. 根據此特定例示性實施例之另外態樣,所述技術可更 包括:在逆平行定向上定向所述至少兩個鄰近晶粒之磁矩。 根據此特定例示性實施例之其他態樣,非主動區域中 之所述至少兩個鄰近晶粒可經反鐵磁輕合。 根據此特定例示性實施例之額外態樣,所述引入非鐵 磁材料可包括在晶界附近植入含氧離子。 根據此特定例示性實施例之另外態樣,所述技術可更 包括:在磁性媒體之上游配置遮罩,所述遮罩包括暴露非 主動區域之至少一孔隙。 根據此特定例示性實施例之其他態樣,所述技術可更 包括:熱處理非主動區域以沿著晶界實質上均勻地分佈氧。 根據此特定例示性實施例之額外態樣,所述引入非鐵 磁材料可包括使用擴散製程引入非鐵磁材料。 根據另-例示性實施例,揭露用於製造包括主動區域 =及非,純域之磁性媒體之另—技術。所述技術可包 入於主動區域之晶界引入非鐵磁材料,所述晶界插 鄰近曰Mj域之至少兩個鄰近晶粒之間,所述至少兩個 =二=磁材料;以及反鐵_合所述至少兩個鄰 矩。 *非平行定向上定向所述至少兩個晶粒之磁 晶粒樣’所述至少兩個 磁材=====:態樣’所述引-非鐵 11 201117201. 根據此特定例示性實施例之其他態樣,所述引入非鐵 磁材料可包括沿著晶界引入含有C、si、Ge、Sn、Pb、Ο、 s、Se、Te以及P〇中之至少一者的物種。 根據此特定例示性實施例之其他態樣,所述技術可更 包括:在磁性媒體之上游配置遮罩,所述遮罩包括暴露非 主動區域之至少一孔隙。 【實施方式】 為了解決與以上指出之方法相關聯的不足,介紹製造 圖案化磁性位元媒體之新穎方法。為了清晰起見,所述方 法聚焦於將粒子添加至包括儲存層之圖案化磁性位元媒 體。本文中,粒子可為帶電或中性、次原子、原子或分子 粒子。同時,圖案化磁性位元媒體可包括能夠展現外部磁 性之一或多個儲存層。為了添加粒子,可使用離子植入系 統。然而,一般熟習此項技術者將認識到,亦可使用能夠 將粒子或材料添加至基板的其他系統。舉例而言,亦可使 用摻雜系統’包含(但不限於)電漿輔助摻雜(plasma assisted doping,PLAD)或電漿浸沒離子植入(piasma immersion ion implantation,PIII)系統或其他類型之摻雜 系統。亦可使用能夠添加材料或粒子之其他類型之處理系 統。此等系統之實例可包含爐(furnace)、化學氣相沈積 (chemical vapor deposition,CVD )系統、電漿增強型化學 氣相沈積(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD )系統、原子層沈積(atomic layer deposition,ALD ) 系統、分子束蠢晶(molecular beam epitaxy,MBE)系統 12 201117201
等。 囷案化磁性位元資料儲存媒體 次參看圖5a’繪示根據本發明之一實施例的圖案化磁性 =貝料儲存媒體5〇〇。媒體5〇〇可呈碟之形式。此外,媒體 5〇〇可為雙側的。為了清晰且簡單起見,僅說明媒體5〇〇 之一部分。 在媒體500之至少一側上,可存在基底5〇2、資料儲 存=504以及保護塗層5〇6。資料儲存層5〇4可包括可儲 存資料位元之多個主動區域5〇4a。此外,資料儲存層5〇4 可包括不儲存資料位元之多個非主純域5_。如圖中所 說,’非主動區域504b可實質上隔離每一主動區域5〇4&。 在母-主動區域5G4a +的材料可為展現綱性之鐵磁材 料。 參看圖5b,繪示非主動區域5〇4b之詳細說明。在本 實施例中,本實施例之非主動區域·b可包括由晶界 504b-2分離之至少油垂直延伸之晶粒5Q4b卜雖缺並不 排除水平延伸之晶粒或垂直以及水平延伸之晶粒,= 施例首選垂直延伸之晶粒5〇处_i。 在本實施例中,每一晶粒5〇41>1中的材料亦可為鐵磁 材料。如此,每-晶粒鳩_丨中之磁矩5〇5沿著一方向定 向,且每一晶粒可單獨地展現鐵磁性。晶粒5挪工 中的材料之實例可包含鈷(Co)或鎳(NO或含有〜及/ ,阶之合金。雜Cq、Ni或含有其之合金是較佳的但 、’不排除展現鐵磁性之其他材料。始、鎳或含有其之合金 201117201 是較佳的,因為此類材料中之個別原子之電子軌道可重 疊。當在相鄰原子中之不成對的電子自旋平行時,組合之 電子狀態可具有最小量化能態。此產生所有原子在同一方 向上排列其磁矩之趨勢。所述材料將通常將自身配置至磁 疇中,磁疇之邊界可與晶粒邊界重合,或可穿越完好的晶 粒。在磁疇内,所有磁矩對準。在存在磁化場的情況下, 此等磁4磁化方向均對準,且鐵磁材料將發展出可由讀頭 偵測到的外部磁場。 雖然每一晶粒504b-l中的材料為鐵磁材料,且每一晶 粒504b-l單獨地展現鐵雜,但晶粒5〇4Μ共同地展現 低水平(level)的鐵磁性或展現實質上順磁行為。此可 因於彼此最接近的晶粒獅]之反鐵磁耗合。在—實施 中’鄰近晶粒5041M經反鐵_合,且其磁矩在非 (—and)定向或甚至逆平行(anti_paraiiei)定向 =。因此,其磁矩5〇5可彼此抵消,且非主動區域鳩 中之晶粒5G4b_l整體可展現降低的 上順磁行為。 …飞甚至實質
參看圖5c,繪示在非主動區域5〇4b中 5041M之詳細平賴。如圖中所示,晶粒5H 沿著晶界鮮2,可較佳地配置= Π而=可為一或多個順磁、反鐵磁以及鐵磁材 Ί 氧⑼、晶粒5_·1中的鐵磁材料之氧化物 或^他含有〇之物種在本實施射為難的。在i他、 例中,配置其他材料。其他材料之若干實例可包含含 201117201 III族至第VII族元素之物種。其他材料之具體實例可包含 含有碳(C)、石夕(Si)'鍺(Ge)、錫(Sn)、紐(pb)、^ (S)、砷(Se)、碲(Te)以及釙(p0)之物種。 參看圖5d,繪示最接近晶界5〇4b_2之材料之結構圖 以及其磁矩。如上指出,沿著晶界5〇4b_2之材料可^含氧 (0)、晶粒504b-l中的材料之氧化物、或含有〇之其他物 種。若晶粒504b-l中之材料為c〇,則沿著晶界5〇牝_2配 置的材料之實例可包含一氧化鈷(co〇)、三氧化二鈷 (C〇203)、©氧化三# (co3〇4)或銘氧化物之任何其他變 化。為了簡單起見,僅說明一個氧原子以及兩個鈷原子。 如圖中所說明,可沿著晶界504b_2配置〇原子'a/。 在0原子522之兩側上,可存在第一至第四c〇原子 532b、534a 以及 534b。第一 Co 原子 532a 以及第二 = 子532b可配置於0原子522之第一側上,而第三c〇原 534a以及第四Co原子534b可配置於〇原子522之第一 相對側上。至少第二Co原子532b以及第四c〇原子 可配置於鄰近晶粒504b-l内。 如圖中所說明,第一 Co原子532a以及第三c〇原子 534a可最接近0原子522。同時’第二c〇原子532b以及 第四Co原子534b可分別最接近第一 c〇原子532a以及 二Co原子534a。當經鍵接時,〇原子522與第一 c〇原子 532a以及弟二Co原子534a之間的鍵可引起第一 〇〇原子 532a以及第二Co原子534a中之不成對自旋之能態之間的 相互作用。然而’替代於誘發相鄰的第一 c〇原子以 201117201 及第三c〇原子534a之磁矩之平行對準,所 平^例如,逆平行)磁矩。如此,反鐵磁耦合可能發生 於第一 Co原子532a與第三Co原子加之間且第一 Co原子532a與第三Co原子534a可具有非平行或甚至逆 平行磁矩。其磁矩可彼此抵消,且氧化物整體 的鐵磁水平或甚至實質上順磁行為。 & _ 同時’第二Co原子532b以及第四c〇原子53扑可分 別在與鄰近的第一 Co原子532a以及第三c〇原子53如相 同的方向上排列其磁矩。此對準可歸因於鄰近原子 532a、532b、534a以及534b之電子軌道的重疊。如此, 可在平行定向上定向第一 Co原子532a以及第二c〇原子 532b之磁矩。同時,可在平行定向上定向第三c〇原子53如 以及第四Co原子534b之磁矩。然而,第一 c〇原子532a 以及第二Co原子532b之磁矩可與第三c〇原子534a以及 第四Co原子534b之磁矩不平行或甚至逆平行。因此,第 一 Co原子532a以及第二Co原子532b可反鐵磁粞合至第 三Co原子534a以及第四Co原子534b。此外,含有至少 第二Co原子532b以及第四Co原子534b的鄰近晶粒 504b-l可彼此反鐵磁耦合。鄰近晶粒5〇4b_l整體可展現降 低的鐵磁水平或甚至實質上順磁行為。 用於製造圖案化磁性媒艘之方法 參看圖6a至圖6c,繪示根據本發明之一實施例的用 於製造圖案化磁性媒體500之一例示性方法。在本實施例 中,所述方法包含將非鐵磁材料引入至資料儲存層504之 201117201. L i圖中所說明’資料儲存層504亦可 it =:實施例中,非鐵磁材料可為0或 ,亦可引入其他材料。其他材料之具 體實例可包含含有C、Si、Ge、Sn、Pb Po之物種。 S、Se、Te以及 至媒ί 種以帶電或中性粒子522之形式引入 :非主動區域·内。在本實施例中可使用 ^植入製程,且可引入含有〇之帶電離子522 ^而’ i:=i他製程。其他製程之實例可包括擴散製 將膜、糊狀物或含有0之氣體配置 非主動5G4b上。其後’可將q或含°難擴散至 為了獅舰製程,可杨熱或能量 C例如,雷射)。 為了選擇性地將粒子522引入至非主動區域獅而 =動區域504a内,可使用一或多個遮罩。在本實 例中’遮罩508可含有暴露非主動區域504b之-或多個 罜ΐίΤί硬式遮罩、蔽蔭遮罩(如—麵10或光 遽罩或其組。之形式。遮罩可配置於媒體之上游, =經由孔隙將粒子522引入至媒體内。若使用光阻 ,'、則可將光阻層沈積於媒體500上。其後,可使 】電子束直接寫入製程或任何其他已知的微影製程圖案化 =阻5〇8以暴露儲存層5〇4之選定部分。若結合光阻遮罩 媒體式ί罩,則可將硬式遮罩層(未圖示)沈積於 、 。八後,可將光阻508沈積於硬式遮罩層上。 17 » 201117201 光阻508可經圖案化’且可根據光阻5〇8之圖案來化 硬式遮罩。 粒子522當被引入時可較佳地沿著晶界5〇俗2(圖% ) 均勻地分佈1舉例而言,可較佳地沿著晶界獅配置〇 原子522之單層。為了達成均勻分佈碟獅可視情況經 歷後處理製程,諸如後熱處理^若非主祕域獅中之材 ,包括單晶材料’且若後處理能夠將㈣轉換成多晶材 料’則選擇性後處理亦可為合乎需要的。 在沿著晶界504b-2均勻地分佈粒子522後,粒子522 可與bb粒5G41M中之材料反應。在本實施例中,〇或含有 與/曰界綠2附近之c〇原子反應。若需要, n ^之間的反應可藉由以上指出之後處理 7 Y子522與C〇原子反應時,可發生鄰近晶粒 5〇41^之_反_私(圖6e)。因此可以非平行或 甚至實質上逆平行方式定向鄰近晶粒504b-l中之磁矩。其 磁矩可彼此抵消,且展現降低 順 =在=?5〇4a中之材料同時可保留其初 成於磁性舰上祕之鐵磁主祕域篇可形 媒體如)餘刻或光阻_製程移除保留於儲存 504上。在本發明中,可二1=26 之刚或之後沈積保護塗層506。 201117201 製程參數 在本發明中,可將各種物種之粒子522引入至磁性媒 體500之非主動區域5〇4b。如上指出,各種物種可包含含 有 C、Si、Ge、Sn、Pb、〇、s、Se、Te 以及 p〇 之物種。 然而,在本實施财’氧可為較麵,因為氧名義上可溶 於(nominally soluble)許多鐵磁材料中,包含含鈷美人金 (例如’ _〇C下〜0.02原子%)。氧當被引入時可在二粒 504b-l巾之鐵雜料反應前快速且均自地沿 5〇4b中之晶界·b_2分佈。為了增強氧之均勻分佈且^ 礙與晶粒5G41>1内之鐵磁材料的反應,可較佳地分離氧引 入階段與反應階段。在氧引人階段細,可藉由(例如) 將儲存層504之溫度維持在氧52〇可與鐵磁材 度以下’並且,在沿著晶界均勻地分佈粒子汹彳^磁;; 層504之溫度維持在反應溫度以上,來達成氧引入階 反應階段的分離。 ' 雖然0為較佳的,但亦可使用其他類型之粒子。若其 他類型之粒子能糾著晶界駡_2均自齡佈且能夠^ 鐵磁耦合鄰近晶粒504b-l,則在本發明中不排除其他材料 之使用。如上指出,其他類型之粒子可包含含有c、&、 Ge、Sn、Pb、S、Se、Te 以及 P〇 之物種。 若使用離子植入系統來引入粒子522,則可將粒子 離子之劑量維持在大致lxl〇1G—5xl〇15個離子/cm2之^ 圍。然而,亦可使用其他範圍中之劑量。舉例而言,若^ 主動區域504b中的晶粒之大小在直徑上為〜1〇,則 201117201 〜0.1 %與2 %之間的氧濃度可足以將氧之單層配置於晶界 中。視在晶界處需要的〇之面積濃度而定,此濃度可對應 於約lxlO14至約3xl0i5/cm2之範圍的離子劑量。 〜 揭露一種新穎的圖案化磁性媒體及其製造方法。與習 知磁性媒體或習知方法相比,本發明提供額外優勢。雖然 本文已在具有在用於特定目的之特定環境下之特定實施方 案的特定實施例之情境中描述了本發明,但一般熟習此項 技術者將認識到,其有用性不限於此’且可在用於任何數 目的目的之任何數目的環境下有益地實施本發明。在不脫 離如本文中界定之本發明之精神及範疇的情況下,可作出 形式及細節上的各種改變。 【圖式簡單說明】 現將參照如在隨附圖式中繪示的本發明之例示性實 施例更詳細地描述本發明。雖然以下參照例示性實施例描 述本發明,但應理解,本發明不限於此。一般熟習此項技 術者將認識到在如本文描述之本發明之範疇内且本發明可 相對於其具有顯著效用的額外實施方案、修改及實施例以 及其他使用領域。 圖1說明習知資料儲存媒體100。 圖2說明S知圖案化磁性位元儲存媒體。 圖3a至圖3f說明用於製造圖2中繪示之圖案化磁性 儲存媒體200之習知方法。 圖4a至圖4e說明用於圖2中繪示之圖案化磁性儲存 媒體200之另一習知方法。 201117201 之一實施例的圖案化磁 圖5a至圖5d說明根據本發明 性儲存媒體5〇〇。 圖6 a至圖6 c說明根據本發明 造圖案化磁性儲存媒體5〇〇之方法/⑽的用於製 【主要元件符號說明】 100 :習知資料儲存媒體/媒體 102 :基底 104 :儲存層 104a .主動區域 106 :保護層 110 :記錄頭 112 :磁導核心 114 .驅動線圈 /圖案化磁性儲存 200.習知圖案化磁性位元儲存媒體 媒體/媒體 202 :基底 202a :支撐件 202b :磁性軟下層 202c :分離器 204 :磁性資料儲存層/資料儲存層/儲存層 204a:主動區域/未暴露區域/未暴露部分/鐵磁材料柱 204b .非主動區域/暴露部分 205 :磁矩 206 :保護層/保護塗層 21 20111720^ 208 光阻層/光阻 210 記錄頭 212 磁導核心 214 驅動線圈 222 反應性離子 304 資料儲存層/儲存層 304b :暴露區域/非主動區域 322 :稀釋離子/離子 500 :圖案化磁性資料儲存媒體/圖案化磁性儲存媒體 圖案化磁性媒體/磁性媒體/儲存媒體/媒體/碟 502 :基底 504 :資料儲存層/儲存層/磁性層 504a :主動區域 504b:非主動區域 504b-l :晶粒 504b-2 :晶界 505 :磁矩 506 :保護塗層 508 :光阻層/光阻/光阻遮罩/遮罩 522 : Ο原子/粒子/含有Ο之帶電離子 532a 第一 Co原子 532b 第二 Co原子 534a 第三 Co原子 534b 第四Co原子 22

Claims (1)

  1. 201117201 七、申請專利範圍: 1. 一種用於儲存資料之磁性媒體,其包括: 主動區域’其展現實質上鐵磁性;以及 非,動區域,其展現實質上順磁性,所述非主動區域 l括至>兩個晶粒以及-插人於其間的晶界,其至 兩 少兩個晶粒中之每一者含有鐵磁材料,且其中所述 個晶粒經反鐵磁輕合。 2·如申請專利範圍第1項所述之⑽儲存資料之磁 性媒體’其中所述至少兩個晶粒之間的所述反 沿著所述晶界配置之材·生。 3·如申睛專利範圍第2項所述之用於儲存資料之磁 性媒體’其巾沿著所述晶界置之所述材料含有氧。 4.如申請專郷圍第2項麟之胁储 性媒體’其中沿著所述晶界配置之所述材料包括在所述至 :兩個晶㈣之至少—者+含有的所述鐵磁材料之氧化 如專郷圍第2賴述之胁_資料之磁 性媒體,其中沿著所述晶界配置之所述材料含有C、Si、 〇6、311、?13、〇、8、86、1^以及?0中之至少一者。1 7請專利範圍第1項所述之用於儲存資料之磁 ! 生媒體,其t所述非主祕域中的所述至少 矩處於非平行定向上。 aaf ^ 7.如申請專利範圍第5項所述之用於儲存資料之磁 性媒體’其中所述非主動區財的所述至少兩個晶粒之磁 23 201117201 矩處於實質上逆平行定向上。 所述磁性媒體包括主動 8. —種形成磁性媒體的方法,所封 區域以及非主動區域,所述方法包括:
    丨7丨八邪鐵磁材料,所述晶 界插入於所述非主祕域之至少兩個鄰近晶粒之間,所述 至少兩個鄰近晶粒中之每一者含有鐵磁材料;以及 使沿著所述晶界配置之所述非鐵磁材料與在所述至 少兩個鄰近晶粒中之至少-者中含有的鐵磁材料反應。 9.如申請專利範圍第8項所述之形成磁性媒體的方 法,更包括: 在非平行定向上定向所述至少兩個鄰近晶粒之磁矩。 10_如中π專利範圍第8項所述之形成磁性媒體的方 法’更包括: 在逆平行定向上定向所述至少兩個鄰近晶粒之磁矩。 、U.如申請專利範圍第8項所述之形成磁性媒體的方 法,其中將所述非主動區域中之所述至少兩個鄰近晶粒反 鐵磁輕合。 12·如申請專利範圍第8項所述之形成磁性媒體的方 法’其中所述引入非鐵磁材料包括在所述晶界附近植入含 氧離子β 如申請專利範圍第12項所述之形成磁性媒體的 方法,更包括: 在所述磁性媒體之上游配置遮罩,所述遮罩包括暴露 所述非主動區域之至少一孔隙。 24 201117201 請專利範圍第13項所述之形成磁 方法,更包括. 熱處理所述非主動區域以沿著所述晶界實質上 地分佈氧。 15.如中請專利範圍第8項所述之形成磁性媒體的方 法,其帽述狀非鐵爾料包括使_散製則入非鐵 磁材料。 16· -種形成磁性媒體的方法,所述磁性媒體包括主 動區域以及非主動區域,所述方法包括·· 沿著所述非主動區域之晶界引入非鐵磁材料,所述晶 界插入於所述非主動區域之至少兩個鄰近晶粒之間,所述 至少兩個鄰近晶粒包括鐵磁材料;以及 反鐵磁麵合所述至少兩個鄰近晶粒,使得在非平行定 向上定向所述至少兩個晶粒之磁矩。 17·如中請專利範圍第b項所述之形成磁性媒體的 法’其中所述至少兩個晶粒之所述磁矩處於實質上逆平 行定向F。 18.如申凊專利範圍第16項所述之形成磁性媒雜的 法’其巾所述狀非鐵磁材料包括沿著所述晶界植入含 氧離子。 19.如申請專利範圍第16項所述之形成磁性媒體的 法其巾所述狀非鐵磁材料包括沿著所述晶界引入含 C Sl、Ge、Sn、Pb、0、s、Se、Te 以及 Po 中之炱少 一者的物種。 25 201117201 20.如申請專利範圍第16項所述之形成磁性媒體的 方法,更包括: 在所述磁性媒體之上游配置遮罩,所述遮罩包括暴露 所述非主動區域之至少一孔隙。 26
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