TWI306478B - Method of manufacturing a magnetic recording medium - Google Patents

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1306478 九、發明說明： '【發明所屬之技術領域】 : 本發明係關於濺射標靶，明確而言，係關於氧非化學計 量學於含氧化物薄膜磁性介質内之補償。 【先前技術】 D C電磁濺射之方法廣泛用於各種領域以提供精確控制 厚度之薄膜材料沉積並在窄原子分率誤差内在基材上=例 φ 如，以塗佈半導體及/或形成薄膜在磁性紀錄介質之表面 上。在一普通構型中，跑道型磁場係由放置磁鐵在標靶之 後侧表面上施加至濺射標靶。電子在濺射標靶附近截取， 改善氬離子產生並增加濺射速率。在此電漿内之離子與濺 射標靶之表面碰撞，造成濺射標靶自濺射標靶表面放出原 子。在陰極錢射標乾與欲塗佈陽極基材間之電麼差異造成 經放出原子在基材表面上形成所欲薄膜。 在反應性濺射過程中，真空室局部填滿化學反應性氣體 • 氛圍，两自標靶濺射出之材料係與反應性物類於氣體混合 物内以化學方式反應以形成可形成薄膜之化學化合物。 在傳統磁性紀錄介質之製造中，薄膜層藉由各濺射標靶 由不同材料所組成之多重濺射標靶按序濺射在基材上，導 、 致薄膜’’堆"之沉積。圖1例示典型薄膜堆供傳統磁性紀錄 v 介質用。在堆之底部為非磁性基材101，其通常為鋁或玻 璃。種子層102，第一沉積層，強制較高層之顆粒結構之 形狀及定向’通常由NiP或NiA1所組成。其次，沉積非磁 性底層104,其通常包括一至三層離散層，其中底層通常 105422.doc 1306478 -為以鉻為主合金，如CrMo或CrTi。夾層l〇5，其包括一或 ' 、曰刀離層，形成在底層104之上方，其中夾層105為以鈷 為主並為輕度磁性。磁性數據儲存層1〇6，其可包括二或 、 二層分離層，沉積在夾層105上，碳潤滑層108形成在磁層 106 上。 了母單元面積儲存在磁性紀錄介質上之數據之量係直接 與冶金學特性及數據儲存層之組合物，對應濺射數據儲存 φ I之濺射標乾材料相關。達成低介質澡音性能及高熱穩定 !生之關鍵為提供表層1〇6，具有與大垂直磁性各向異性或 Ku輕合之良好隔離細粒結構。 最近發明顯示在達成隔離顆粒結構及大Ku值於特定含氧 磁性介質内之若干改善。含氧C〇Crpt或以c〇pt為主介質不 但經由富氧顆粒邊界相提供顆粒對顆粒分離，而且抑制Ku 之降解而不會干擾介質之外延生長。在金屬内具有小固體 溶解性之氧化物時常沉澱於顆粒邊界區内。顆粒之微結 ^ 構、磁性及電分離在實現具有幾乎無串音及信號對噪音高 比率（"SNR")之離散磁性範圍方面為主要參數。 因為虽氧顆粒邊界之存在有助於分離磁性顆粒邊界並幫 助顆粒大小提煉及分離，所以以適當量及比例在顆粒邊界 區内達成氧含量。若氧含量太低時，顆粒分離不適當，導 1 致低矯頑磁性（"He”）及不良SNR性能。最少氧迸入薄膜中 可促進顆粒邊界内之Cr-〇形成，導致He及紀錄性能方面之 顯著改善。 若氧含量太高時，過量氧沉積在顆粒之核内，降低仏及 105422.doc 1306478 飽和磁性（"Ms")及不利地影響介質解析度。此外，任何氧 非化學計量學供包含於顆粒邊界區内之氧化物亦導致磁性 顆粒間之電傳導，其中當根據其化學計量氧化物化學式， 氧化物之莫耳比平衡金屬内之莫耳比時，達成化學計量 學。詳言之，使用氧非化學計量學，電子或電孔傳導對陰 離子/陽離子空位補償，其亦為在介質加工期間氧分壓之 功能。在磁控管濺射期間與施加磁場交互作用時，此電傳 導不利地影響介質之磁性性能及標靶之濺射性能。 雖然金屬氧化物可在濺射標靶内化學計量，由於濺射共 乘之固有特性，小氧損失會發生，導致金屬氧化物以非化 學ei*量比例作為薄膜沉積。因此，一般認為最好提供最佳 氧含量於顆粒邊界區内以達成粒化磁性介質應用之經改善 磁性性能。明確而言，希望在濺射過程期間藉由氧非化學 計量學之補償在磁性紀錄介質之含氧顆粒邊界内提供氧之 化學計量。 【發明内容】 本發明係關於濺射標靶，明確而言，本發明係關於氧非 化學計量學於含氧化物薄膜磁性介質内之補償。 根據第一種排列，本發明為一種製造磁性紀錄介質之方 法，其包括自濺射標靶非反應性濺射至少第一數據儲存薄 膜層在基材上之步驟。濺射標靶係由鈷（c〇)、鉑（pt)、另 由第一金屬與氧（0)組成之第一金屬氧化物及第二金屬氧 化物所組成。第一數據儲存薄膜層係由鈷（c〇)、鉑及 包含第一金屬與氧（0)之化學計量的第三金屬氧化物組 105422.doc 1306478 纟纟濺射期間’任何第三金屬氧化物於第一數據儲存薄 . 膜層内之非化子6十星學被補償供使用自濺射標靶内之第二 - 金屬氧化物之氧（〇)。 , 製切·八有化子计置之氧之含金屬氧化物紀錄介質之方法 可應用於製造各種含氧化物粒狀磁性介質，如垂直磁性紀 錄（"PMR”）介質及水平磁性紀錄介質。 第一金屬氧化物為單成分金屬氧化物。第一金屬係選自 • 领（B)、石夕（Sl)、紹⑷）、组（Ta)、鈮（Nb)、铪（Hf)、锆 (z〇、敛（Ti)、錫（Sn)、鑭（La)、鶴（w)、始（c。）、記（γ)、 鉻（Cr)、鈽（Ce)、銪（Eu)、釓（Gd)、釩（ν)、钐（Sm)、镨 (Pr)、錳（Mn)、銥（Ir)、銖（Re)、鎳（Ni)及鋅（Zn)，但亦涵 蓋其他金屬之使用。 化子计里比例係在反應性或非反應性滅射期間自減射標 .靶補償氧產生。因為磁性紀錄介質之氧補償的金屬氧化物 成分為單成分金屬氧化物或多成分金屬氧化物，所以在含 ® 單成分或多成分金屬氧化物膜内之化學計量金屬氧化物具 有金屬或諸金屬與氧於實際原子比率内，如其分子式所 不。因此’任何非化學計量單或多成分金屬氧化物可具有 特徵為氧（〇)對金屬之過量或缺乏’如其化學計量分子式 所示。 第二金屬氧化物另包括第二金屬與氧（〇)β第二金屬係 選自鉻（Cr)、硼（Β)、鈷（Co)及鉑（pt)，但其他金屬亦可 以。第二金屬氧化物係包括大於〇及最多i 6莫耳％氧（〇)， 但必要時可使用更多氧。濺射標靶另包括鉻（Cr)及/或硼 1〇5422.doc 1306478 (B)，但此等金屬亦可省略。 • 根據第一種排列’本發明為一種製造磁性紀錄介質之方 法’其包括自錢射襟乾非反應性減射至少第一數據儲存薄 . 冑層在基材上之步驟。濺射標靶係包括鈷(Co)、鉑(Pt)、 另包括複數個金屬與氧⑼之第—金屬氧化物及第二金屬 氧化物。第-數據儲存薄膜層係包括鈷(c〇)、鉑⑼及包 3複數個金屬與氧（0)之至少—種之化學計量的第三金屬 • 氧化物。在濺射期間’任何第三金屬氧化物於第-數據儲 存薄膜層内之非化學計量學在使用自濺射標靶内之第二金 屬氧化物之氧（0)獲補償。 第一金屬氧化物為多成分金屬氧化物。複數個金屬之至 J 一種係選自硼（B)、矽（Si)、鋁（Ai)、鈕（Ta)、鈮（Nb)、 銓（Hf)、錯（Zr)、鈦（Ti)、錫（Sn)、鑭（La)、鎢（w)、姑 (Co)、紀（Y)、鉻（Cr)、鈽（Ce)、銪（Eu)、亂（Gd)、訊、 钐（Sm)、镨（pr)、經（Mn)、銥（1〇、銖（Re)、鎳（Ni)及鋅 • (Zn)。 根據第二種排列，本發明為一種製造磁性紀錄介質之方 法’其包括自減射標乾非反應性濺射至少第一數據儲存薄 膜層在基材上之步驟。濺射標靶係包括鈷（c〇)、鉑（pt)、 • 第一金屬、第二金屬及第一金屬氧化物。第一數據儲存薄 . 膜層係包括鈷（Co)、鉑（Pt)及包含第—金屬、第二金屬與 氧（0)之化學計量的第二金屬氧化物。在濺射期間，任何 苐一金屬氧化物於弟一數據儲存薄膜層内之非化學計量學 在使用自濺射標靶内之第一金屬氧化物之氧（〇)獲補償。 105422.doc -10· 1306478 第一金屬及/或第二金屬係選自硼（B)、矽（si)、鋁（A1)、 钽（Ta)、鈮（Nb)、銓（Hf)、錯（Zr)、鈦（Ti)、錫（Sn) ' 鑭 (La)、鎢（W)、鈷（Co)、紀（γ)、鉻（Cr)、鈽（Ce)、銪（Eu)、 乳（Gd)、鈒（V)、钐（Sm)、镨（pr)、錳（Mn)、銥…）、銖 (Re)、鎳（Ni)及鋅（Zn)。第一金屬氧化物另由第三金屬與 氧（0)組成，其中第三金屬係選自鉻（Cr)、硼（B)、鈷（c〇) 及銘（Pt)。 t 根據第四種排列，本發明為—種製造磁性紀錄介質之方 法，其包括在富氧氣體氛圍内自濺射標靶反應性濺射至少 第一數據儲存薄膜層在基材上之步驟^‘濺射標靶係包括鈷 (Co)、鉑（Pt)、及單成分，包含第一金屬與氧（〇)之第一金 屬氧化物。第一數據儲存薄膜層係包括鈷（c〇)、鉑及 包含第一金屬與氧（0)之化學計量的第二金屬氧化物。在 濺射期間，任何第二金屬氧化物於第一數據儲存薄膜層内 之非化學計量學在使用自富氧氣體氛圍之氧（〇)獲補償。 富氧氣體氛圍係包括大於〇及最多5〇體積％氧所組 成，但必要時，更多氧可用於反應性濺射過程内。 根據第五種排列，本發明為—種製造磁性紀錄介質之方 法，其包括在富氧氣體氛圍内自濺射標靶反應性濺射至少 第一數據儲存薄膜層在基材上之步驟。濺射標靴係包括鈷 (Co)、鈾（Pt)、及多成包含至少第—與第：金屬與氧 (〇)之第一金屬氧化物。第一數據儲存薄膜層係包括鈷 (Co)、鉑（Pt)及包含至少第一金屬與氧（〇)之化學計量的第 二金屬氧化物。在濺射期間，任何第二金屬氧化物2第— 105422.doc -11 - 1306478 數據储存薄膜層内之非化學計量學在㈣ 之氧（〇)獲補償。 軋軋體巩圍 在以下較佳具體例之說明中， > '，、、形成其一部分之附 圖’其中以例示方式顯示可奋 顯不了Λ苑本發明之特定具體例。須 知亦可使用其他具體例且在 種改變。 你个脫離本电明之乾圍外可作各 現參照附圖’相同參考數目表示整個對應 【實施方式】 本發明透過含金屬氧化物之薄膜磁性紀錄介質之製造提 ，增加的磁性紀錄介質之數據儲存，纟中金屬氧化物^含 氧化物顆粒邊界區内提供有利氧含量。適當氧濃度係藉併 入附加氧於濺射標靶内補償氧非化學計量學或氧缺乏於薄 膜介質内，或反應㈣錢射標把於含氧環境或氛圍 成。 圖2顯示一種製造根據本發明之_典型具體例之磁性紀 • 錄介質之方法。簡言之，此法包括自濺射標靶濺射至少第 一數據儲存薄膜層在基材上之步驟。 詳言之’此製程開始（步驟S200)，及至少第一數據儲 存薄膜層自濺射標把濺射在基材上（步驟S2〇 1 )，及製程於 . 束（步驟S202)。製造具有化學計量之氧之含金屬氧化物紀 錄介質之方法可應用至製造各種含氧化物粒狀磁性介質， 如垂直磁性紀錄（"PMR")介質及水平磁性紀錄介質。 通常，小氧損失會在濺射過程中發生，其中包含化學計 量金屬氧化物之濺射標靶沉積非化學計量金屬氧化物薄 105422.doc -12- 1306478 膜。例如’希望提供一種由C〇_i2Cr-14Pt-8Si02組成之薄 膜層’但由化學計量（：0-12(：1*-14?卜83丨02組成之濺射標靶 會產生非化學計量薄膜，如Co-UCr-MPt-SSiCh.s。本發明 對薄膜金屬氧化物非化學計量學補償，使用在非反應性濺 射期間提供於濺射標靶内補充金屬氧化物内之氧（〇)，或 使用在反應性濺射期間提供於富氧氣體氛圍内之氧（〇)。 在上述實例中，補充金屬氧化物如CoO、Pt〇或CrO加入 Co-12Cr-14Pt-8Si〇2内，其中經沉積金屬氧化物使用自補 充金屬氧化物之氧（〇)對非化學計量學補償。 使用各種方式進行濺射過程（步驟S201p例如，在若干 方式中，第一數據儲存薄膜層（圖3顯示為磁性數據儲存層 306)被非反應性濺射。根據一典型排列，第一數據儲存薄 膜層被非反應性濺射，其中濺射標靶係由鈷（c〇)、鉑 (Pt)、另由第一金屬與氧（〇)組成之第一金屬氧化物及第二 金屬氧化物所組成。第-數據儲存薄膜層係由鈷(Co)、鉑 ㈣及包含第—金屬與氧⑼之化學計量的第三金屬氧化物 組成。在減射_，任何第三金屬氧化物 薄膜層内之非化學計量學被補償供使用自濺射標== 二金屬氧化物之氧（〇)。 本發明提供在薄膜磁性介質之含氧顆粒邊界區内氧非化 學計量學之補償，使用包含附加氧之濺射標乾，立完成在 介質反應性或非反應性濺射内之氧非化學計量學Y因此， 在邊界區内包含化學計量氧之磁膜可產生，有利於粒狀介 質磁性性能之進一步最佳化。 I05422.doc 13 1306478 在-實例中’其中金屬氧化物 金屬氧化物為^化學以^ =由⑽3組成之

Cr η ^ < 代表’而 〇2〇29及 ⑽為r之金屬氧化物’其分別為氧缺： 巴内成分氧化物或諸氧化物控制併人顆粒邊界 離。MW之磁性輕良_精煉及分 :而言，併入氧以在可包含單或多成分氧化物之磁

=介質之顆粒邊界㈣對„上最㈣耳含量之氧非 化學計量學補償。 第-金屬氧化物為單成分金屬氧化物。第—金屬係選自 硼W、，、紹㈧)、组(Ta)、銳⑽)、給⑽、錯 ㈣、鈦㈤、錫（Sn)、鋼（La)、鶴（w)、始（c〇)、記⑺、 鉻（C0、鈽（Ce)、銪（Eu)、釓（Gd)、釩（v)、钐（Sm)、镨 (P)、錳（Mn)' 銥（Ir)、銖（Re)、錄（Ni)及鋅（Zn)，但亦涵 蓋其他金屬之使用。 第二金屬氧化物另由第二金屬與氧（0)組成。第二金屬 係選自鉻（C〇、硼（B)、鈷（Co)及鉑（Pt)’但其他金屬亦可 以。第二金屬氧化物係由大於〇及最多丨6莫耳％氧（〇)組 成’但必要時可使用更多氧。濺射標乾另由絡（Cr)及/或硼 (B)組成，但此等金屬亦可省略。 金屬與氧成分在含金屬氧化物顆粒邊界内之化學計量比 例具有特徵在於氧對金屬成分於介質内之界定學比例相對 氧化物之分子式。金屬氧化物之典型化學計量物包括 Si02、Ti02、Nb205、W03、CoO、Zr02、Cr203、Υ2〇3及

Ta2〇5。對各種其他可用於紀錄介質内之氧化物之化學計 105422.doc -14- 1306478 之方法為此技藝者已知 量物及本發明 或者纟據第二排列，第一數據儲存薄膜層被非反應性 射# /、中濺射標靶係由鈷(Co)、鉑(Pt)、另由複數個金 屬與乳（◦)組成之第—金屬氧化物及第二金屬氧化物所組 成。第-數據儲存薄膜層係由始 個金屬與氧（〇)之 έ ， ；至乂一種之化學計量的第三金屬氧化物 在濺射期間，任何第三金屬氧化物於第一數據儲存 薄膜層内之非化學計量學被補償供使用自濺射標乾内之第 二金屬氧化物之氧（0)。 丨第-金屬氧化物為多成分金屬氧化物。複數個金屬之至 少一種係選自硼⑻、矽(Si)、鋁(Α1)、鈕(Ta)、鈮(Nb)、 、° ( f)錯（Zr)、鈦⑺）、錫（Sn)、鑭（La)、鎢（w)、録 ()釔（Υ)、鉻（Cr)、鈽（Ce)、銪（Eu)、釓（Gd)、飢（V)、 ^(Sm)镨（pr)、錳（Mn)、銀（⑺、銖（Re)、鎳（Ni)及鋅 (Zn)。

化予叶里比例係在反應性或非反應性濺射期間自濺射標 革巴補償氧產生。因為磁性紀錄介質之氧補償的金屬氧化物 成分為單成分金屬氧化物或多成分金屬氧化物，所以在含 單成刀或^成分金屬氧化物膜内之化學計量金屬氧化物具 有金屬或諸金屬與氧於實際原子比率内，如其分子式所 示。因此，任何非化學計量單或多成分金屬氧化物可具有 特彳政為氧（〇)對金屬之過量或缺乏，如其化學計量分子式 所示。 根據第一種排歹ij ’帛—數據健存肖膜層被非反應性滅 105422.doc 15 1306478 射’其中減射標革巴係由鈷（Co)、鉑（Pt)、第一金屬、第二 金屬及第一金屬氧化物所組成。第一數據儲存薄膜層係由 % • 姑（C〇)、鉑（Pt)及包含第一金屬、第二金屬與氧（〇)之化學 . 計量的第二金屬氧化物組成。在減射期間’任何第二金屬 氧化物之非化學計量學被補償供使用自滅射標把内之第一 金屬氧化物之氧（0)。 第一金屬及/或第二金屬係選自硼（B)、矽（Si)、鋁（A1)、 φ 鈕（Ta)、鈮（Nb)、铪（Hf)、錯（z0、鈦㈤、錫（Sn)、鑭 (La)、鎢（W)、鈷（Co)、釔（γ)、鉻（Cr)、鈽（Ce)、銪（Eu) ' 礼（Gd)、飢（V)、衫（Sm)、鐯（Pr)、猛（Mn)、鈒（Ir)、銖 (Re)、鎳（Νι)及辞（Zn)。第一金屬氧化物另由第三金屬與 氧（〇)組成，其中第二金屬係選自鉻（Cr)、硼（B)、鈷（c〇) 及銘（Pt)。 根據另外排歹J帛婁文據儲存薄膜層被反應性減射於富 氧氣體氛圍内。當濺射時’若在反應性或非反應性錢射期 鲁 Μ包含相同所欲組合物线射躲產生由金屬氧化物與化 學式M(W斤組成之薄膜，其為介質内之氧缺乏之指示而 非化學計量M0,此氧缺乏可在含氧環境内反應性或非反 應性賤射期間由提供附加氧於標靶内補償。 . ϋ虞肖排列H數據儲存層被反應性激射於富氧氣 .體氛圍内’其中濺射標靶係由鈷(co)、鉑(pt)、及單成 分，包含第-金屬與氧（0)之第一金屬氧化物所組成。第 一數據儲存薄膜層係由録（CM λ, λ „ , (Lo)、鉑（Pt)及包含第一金屬與 氧（ο)之化學計量的第二今凰@ i屬虱化物組成。在濺射期間， 105422.doc • 16 - 1306478 f何第二金屬氧化物於第一數據儲存薄膜層内之非化學計 里學被補償供使用自富氧氣體氛圍之氧（〇)。 虽乳氣體氛圍係由大於〇及最多5〇體積％氧（〇)所组成， 仁必要時，更多氧可用於反應性濺射過程内。 根：第另一排列’至少第一數據儲存薄膜層被反應性濺 射於富氧氣體氛圍内。濺射標靶係由鈷（c〇)、鉑（pt)、及 多成分，包含至少第一與第二金屬與氧（〇)之第一金屬氧 化物所組成。第一數據儲存薄膜層係由鈷（Co)、鉑（Pt)及 包含至少第一金屬與氧（〇)之化學計量的第二金屬氧化物 組成。在濺射期間，任何第二金屬氧化物於第一數據儲存 薄膜層内之非化學計量學被補償供使用自富氧氣體氛圍之 氧（0) 〇 圖3顯示由圖2製法產生之薄膜堆。簡言之，在堆之底部 為非磁性基材101及種子層1〇2，第一沉積層強制較高層之 顆粒、纟°構之形狀及定向。提供非磁性底層104，其中底層 通常為以鉻為主合金，如CrMo或CrTi。夾層1〇5，其包括 或一層分離層，形成在底層1〇4之上方，其中夾層為 以鈷為主並為輕度磁性。至少第一數據儲存薄膜層3〇6沉 積在央層105之頂部上，碳潤滑層108形成在第一數據儲存 薄膜層306上。 詳言之’數據儲存薄膜層306形成在基材1〇1上，其中數 據儲存薄膜層306另包括鈷（Co)、鉑（Pt)及化學計量金屬氧 化物。第一金屬氧化物為單成分金屬氧化物。第一金屬係 選自硼（B)、矽（Si)、鋁（A1)、鈕（Ta)、鈮（Nb)、铪（Hf)、鍅 105422.doc -17- 1306478 (Zr)、鈦（Ti)、錫（Sn)、鑭（La)、鎢（W)、鈷（Co)、釔（Υ)、 鉻（Cr)、鈽（ce)、銪（Eu)、釓（Gd)、釩（V)、钐（Sm)、镨 - (Pr)、錳（Μη)、銥（Ir)、銖（Re)、鎳（Ni)及鋅（Zn) ’ 但亦涵 . 蓋其他金屬之使用。 第二金屬氧化物另由第二金屬與氧（〇)組成。第二金屬 係選自鉻（Cr)、硼（B)、鈷（Co)及鉑（Pt)，但其他金屬亦可 以。第二金屬氧化物係由大於〇及最多丨6莫耳％氧（〇)組 φ 成’但必要時可使用更多氧。濺射標靶另由鉻（Cr)及/或硼 (B)組成，但此等金屬亦可省略。 數據儲存薄膜層係由Co、大於0及最多24原子。/〇〇、大 於〇及最多2〇原子％pt、大於〇及最多2〇原子'及大於〇 及最多10原子％金屬氧化物。 當磁性紀錄介質之金屬氧化物成分為單成分金屬氧化物 而化學計量學在金屬與氧（0)之間時，本發明之薄膜單金 屬氧化物式呈現化學計量比例，如其化學式所示。此等金 • 屬之氧化物式為，例如，B2〇3、Si〇2、ai2〇3、Ta2〇5、

Nb205、Hf02、Zr02、Ti02、Sn02、La203、W〇3、c〇〇、 Y2〇3、Cr203、Ce02、Eu2〇3、Gd2〇3、V2〇5、Sm〇2、

Pr203、Mn02 ' Ir〇2、Re〇2、Ni〇 或 Zn〇，但亦涵蓋其他單 •成分金屬氧化物。 * 或者，第一金屬氧化物為多成分金屬氧化物，其中複數 個金屬中至少一個係選自硼（B)、矽（Si)、鋁（ai)、鈕 (Ta)、銳（Nb)、給㈣、錯（Zr)、鈦㈤ '錫（㈣、鑭 (La)、鎢（W)、鈷（Co)、紀（γ)、鉻（Cr)、鈽（Ce)、銪（如）、 105422.doc •18- 1306478 亂（Gd)、钮（V) ' 杉（sm)、镨（pr)、猛（Mn)、銥⑻、鍊 (Re)、鎳（Ni)及鋅（Zn)。 當磁性紀錄介質之金屬氧化物成分係由多成分金屬氧化 物組成時，不同金屬與氧呈現其各個氧化物化學式之化學 计里比率。金屬於多成分氧化物内之數目為至少二個。典 型多成分氧化物包括Ti〇2_Si〇2、Ta2〇5_Si〇2、 、HfCVSA、Ta2〇5_Ti〇2，但亦涵蓋其他多成分金屬 I 氧化物。 本發明之方法係使用包含對應基本金屬或薄膜系統之合 金之氧化物之濺射標靶補償在本發明薄膜内之氧非化學計 里學。例如，用於濺射程序之氧化物可包含對應任何合金 成分、CoPt或CoCrPt内之金屬氧化物並包括（：〇〇、pt〇及/ 或CrO。如上所述，供本發明之多成分金屬氧化物式之氧 非化學計量學可使用對應一個或多個金屬氧化物以包括於 多成分薄膜内之金屬氧化物補償。 | 總之，本發明可確保在濺射期間或使用濺射標靶時氧非 化學計量學於薄膜磁性介質之含氧顆粒邊界區内之補償。 在包含單成分氧化物之介質中，形成由化學計量金屬氧化 物組成之數據儲存薄膜層所需之氧係藉濺射包含金屬氧化 物之CoPt標靶結合CrO、CoO、Pt〇及/或]8〇或藉包含氧之 C〇Pt標靶於Ar〇2環境内之反應性濺射獲得。 在包含多成分氧化物供增加基質特性之介質中，形成由 化學計量多成分氧化物組成之數據儲存薄膜層所需之氧係 藉濺射包含非化學計量多成分金屬氧化物之〇^標靶結合 105422.doc -19· 1306478

Cr〇、CoO、PtO及/或BO或反應性減射包含非化學計量氧 之含CoPt多成分氧化物標輕於Ar〇2環境内獲得。其他達成 此等目的之方法包括濺射包含各個元素形式之金屬或其結 合與CrO、CoO、PtO及/或B〇之結合 '減射包含各個元素 形式之複數個金屬或其結合與CrO ' Co〇、Pt0及/或b〇2 結合及在標靶内未呈現元素形視之該等金屬之氧化物，或 反應性濺射包含多金屬之CoPt標靶於沿〇2環境内。 使用本發明，加工包含化學計量氧於顆粒邊界區内之磁 膜有助於實現PMR所需之粒狀介質磁性性能。 本發明以特定具體例說明。須知本發明不限於上述具體 例，熟悉此技藝者在不脫離本發明之精神及範圍外可對其 作各種改變及修正。 【圖式簡單說明】 圖1顯示傳統磁性紀錄介質之典型薄膜堆； 圖2顯示-種製造根據本發明之一典型具體例之磁性紀 錄介質之方法；及 圖3顯示一種由圖2製法製成之薄膜堆。 【主要元件符號說明】 100 薄膜堆 101 非磁性基材 102 種子層 104 非磁性底層 105 夹層 106 磁性數據儲存層 105422.doc -20· 1306478 108 碳潤滑層 300 薄膜堆 306 第一數據儲存薄膜層

105422.doc •2】-

Claims (1)

1306478 十、申請專利範圍： ι_ 一種製造磁性紀錄介質之方法，其包括自濺射標靶非反 應性減射至少第一數據儲存薄膜層在基材上之步驟， 其中濺射標靶係包括鈷（Co)、鉑（Pt)、另包括第一金 屬與氧（Ο)組成之第一金屬氧化物及第二金屬氧化物， 其中第一數據儲存薄膜層係包括鈷（c〇)、鉑（pt)及包 含第一金屬與氧（〇)之化學計量的第三金屬氧化物，及 其中在濺射期間，任何第三金屬氧化物於第一數據儲 存薄膜層内之非化學計量學在使用來自濺射標靶内之第 二金屬氧化物之氧（〇)獲補償。 2·如請求項1之製造磁性紀錄介質之方法，其中第一金屬 氧化物為單成分金屬氧化物。 3. 如請求項1之製造磁性紀錄介質之方法，其中第一金屬 係選自由硼（B)、矽（Si)、鋁（A1)、鈕（Ta)、鈮（Nb)、铪 (Hf)、錯（Zr)、鈦（Ti)、錫（Sn)、鑭（La)、鎢（W)、鈷 (Co)、紀（γ)、鉻（Cr)、鈽（Ce)、銪（Eu)、釓（Gd)、釩 (v)、钐（Sm)、镨（pr)、錳（Mn)、銥（Ir)、銖（Re)、鎳（Ni) 及鋅（Zn)組成之群。 4. 如請求項1之製造磁性紀錄介質之方法， 其中第二金屬氧化物另由第二金屬與氧（〇)組成。及 其中第二金屬係選自由鉻（Cr)、蝴（B)、鈷（c〇)及鉑（pt) 組成之群。 5·如請求項1之製造磁性紀錄介質之方法，其中該第二金 屬氧化物係包括大於0及最多16莫耳％氧（〇)。 105422.doc 1306478 6.如請求们之製造磁性紀錄介質之方法，其中滅射標把 另包括鉻（Cr)。 7·如請求们之製造磁性紀錄介f之方法，其中錢標把 另包括硼（B)。

-種製造磁性紀錄介質之方法，其包括自減射標祀非反 應性濺射至少第一數據儲存薄膜層在基材上之步驟， 其中濺射標靶係包括鈷（Co)、鉑（Pt)、另包括複數個 金屬與氧（0)之第一金屬氧化物及第二金屬氧化物， 其中第一數據儲存薄膜層係包括鈷（c〇)、鉑（pt)及包 含複數個金屬與氧（0)之至少一種之化學計量的第三金屬 氧化物，及 其中在濺射期間，任何第三金屬氧化物於第一數據儲 存薄膜層内之非化學計量學在使用自濺射標靶内之第二 金屬氧化物之氧（〇)獲補償。 9. 如請求項8之製造磁性紀錄介質之方法，其中第一金屬 氧化物為多成分金屬氧化物。 10. 如請求項8之製造磁性紀錄介質之方法，其中複數個金 屬之至少一種係選自由硼（B)、矽（Si)、鋁（A1)、钽（Ta)、 銳（Nb)、铪（Hf)、锆（Zr)、鈦（Ti)、錫（Sn)、鑭（La)、鶴 (W)、姑（c〇)、纪（Y)、鉻（〇)、鈽（Ce)、鎖（Eu)、亂 (Gd)、鈒（V)、钐（Sm)、镨（Pr)、猛（Μη)、銀（lr)、銖 (Re)、鎳（Ni)及鋅（Zn)組成之群。 Π ·如請求項8之製造磁性紀錄介質之方法， 其中第二金屬氧化物另包括第二金屬與氧（〇)，及 105422.doc 1306478 /、中第二金屬係選自由鉻（Cr)、硼（B)、鈷（co)及鉑 (Pt)組成之群。 12_如請求項8之製造磁性紀錄介質之方法，其中該第二金 屬氧化物係包括大於〇及最多16莫耳％氧（〇)。 士 求項8之製造磁性紀錄介質之方法，其中濺射標靶 另包括鉻（Cr)。 14. 如請求項8之製造磁性紀錄介質之方法，其中濺射標靶 另包括硼（B)。 15. 一種製造磁性紀錄介質之方法，其包括自濺射標靶非反 應性濺射至少第一數據儲存薄膜層在基材上之步驟， 其中賤射標把係包括銘（C〇)、鉑（pt)、第一金屬、第 二金屬及第一金屬氧化物， 其中第一數據儲存薄膜層係包括鈷（Co)、鉑（Pt)及包 含第一金屬、第二金屬與氧（〇)之化學計量的第二金屬氧 化物，及 其中在濺射期間，任何第二金屬氧化物於第一數據儲 存薄膜層内之非化學計量學在使用自濺射標靶内之第一 金屬氧化物之氧（0)獲補償。 16·如請求項15之製造磁性紀錄介質之方法，其中 第一金屬及/或第二金屬係選自由硼（B)、矽（Si)、鋁 (A1)、钽（Ta)、鈮（Nb)、铪（Hf)、鍅（Zr)、鈦（Ti)、錫 (Sn)、鑭（La)、鎢（W)、鈷（Co)、釔（Y)、鉻（Cr)、鈽 (Ce)、銪（Eu)、釓（Gd)、釩（V)、钐（Sm)、镨（Pr)、猛 (Μη)、銥（Ir)、銖（Re)、鎳（Ni)及鋅（Zn)組成之群。 105422.doc 1306478 .l7·如請求項15之製造磁性紀錄介質之方法， • 其中第-金屬氧化物另包括第三金屬與氧⑼，及 -中該第二金屬係選自由鉻(Cr)、硼⑻、鈷㈣及鉑 - (Pt)所組成之群。 8·如印求項15之製造磁性紀錄介質之方法，其中濺射標把 另包括鉻（Cr)。 19·如請求項15之製造磁性紀錄介f之方法，其中濺射標把 _ 另包括硼（B)。 20· 一種製造磁性紀錄介質之方法，其包括在富氧氣體氛圍 内自_餘反應㈣射至少第_數據儲存薄膜層在基 材上之步驟， 其中濺射標靶包括由鈷（Co)、鉑（pt)、及單成分，包 含第一金屬與氧（0)之第一金屬氧化物， 其中第一數據儲存薄膜層係包括鈷（c〇)、鉑（pt)及包 含第一金屬與氧（〇)之化學計量的第二金屬氧化物，及 • 其中在濺射期間，任何第二金屬氧化物於第一數據儲 存薄膜層内之非化學計量學在使用自富氧氣體氛圍之氧 (〇)獲補償。 21.如切求項20之製造磁性紀錄介質之方法，其中富氧氣體 ' 氛圍係包括大於〇及最多50體積％氧（〇)。 ，22.如睛求項20之製造磁性紀錄介質之方法，其中 第一金屬係選自由硼（B)、矽（Si)、鋁（A1)、钽（Ta)、 鈮（Nb)、铪（Hf)、錘（Zr)、鈦（Ti)、錫（Sn)、鑭（La)、鎢 (W)、鈷（Co)、紀（γ) ' 鉻（Cr)、鈽（Ce)、銪（Eu)、釓 105422.doc 1306478 (Gd)、飢（V)、杉（Sm)、镨（Pr)、錳（Mn)、銥（Ir)、銖 (Re)、鎳（Ni)及鋅（Zn)所組成之群。 23.如請求項2〇之製造磁性紀錄介質之方法， 其中第二金屬氧化物另包括第二金屬與氧（〇)，及 其中第二金屬係選自鉻（Cr)、硼（B)、鈷（c〇)及鉑（pt) 所組成之群。 24·如請求項20之製造磁性紀錄介質之方法，其中滅射㈣ 另包括鉻（Cr)。 25. 如請求項20之製造磁性紀錄介皙 山邱’丨貝之方法，其中濺射標靶 另包括硼（B)。 26. —種製造磁性紀錄介質之方法 电其包括在富氧氣體氛圍 内自濺射標靶反應性濺射至少箆一叙祕^ ^ 巾王夕弟一數據儲存薄膜層在基 材上之步驟， 其中賤射標乾係包括姑（Co)、46彳Pt、 V )鉑（Pt)、及多成分，包 含至少第一與第二金屬與氧（〇) . 之第一金屬氧化物， 其中錢射標乾係包括銘（Co)、勒 )鉑（Pt)、及多成分，包 3至少第一金屬與氧（〇)之化學計 于τ里第一金屬氧化物，及 其中在濺射期間’任何第二金眉 鱼屬氧化物於第一數據儲 存溥膜層内之非化學計量學在使 ⑼獲補償。 使用自田乳氣體氛圍之氧 27. 28. 如請求項26之製造磁性紀錄介質之方、、去 氛圍係包括大於0及最多5〇體積％氧⑴卜 如請求項26之製造磁性紀錄介質之方法， 及/或第二金屬係選自由硼卬 切 、矽(Si) 其中富氧氣體 其中第一金屬 、鋁（A1)、鈕 105422.doc 1306478 (Ta)、鈮（Nb)、铪（Hf)、錯（Zr)、鈦（Ti)、錫（Sn)、鑭 (La)、鎢（W)、鈷（Co)、釔（γ)、鉻（Cr)、鈽（Ce)、銪 (Eu)、釓（Gd)、釩⑺、钐（Sm)、镨（pr)、錳（Mn)、銥 (Ir)、銖（Re)、鎳（Νι)及鋅（zn)所組成之群。 2 9 ·如請求項2 6之製造磁性紀錄介質之方法， 其中第二金屬氧化物另包括第三金屬與氧⑼，及 其中第三金屬係選自由路（C〇、 (B)、钴（Co)及銘 (Pt)所組成之群。

3 0.如請求項26之製造磁性紀 另包括鉻（Cr)。 3 1.如請求項26之製造磁性紀 另包括硼。 介質之方法，其中濺射標靶 ;丨質之方法，其中濺射標靶

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