[发明专利]制造磁畴数据存储装置的方法

说明书

本申请是申请日为2008年1月2日、申请号为200810002213.2、发明名称为“磁畴数据存储装置及其制造方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

示例性实施例可涉及数据存储装置，例如，涉及这样的数据存储装置，所述数据存储装置可通过移动磁性材料中的磁畴壁来记录、存储和/或擦除数据。

背景技术

现有技术的具有高速和/或紧凑尺寸的数据存储装置已经被开发出来。通常，可用作数据存储装置的硬盘驱动器(HDD)可包括读/写头和/或一个或多个可记录数据的盘片。现有技术的HDD可存储大量数据(100千兆字节(GB)或更多)。由于磨损，现有技术的HDD的性能可被降低，并可能因此发生故障。因此，现有技术的HDD的可靠性可被降低。

现有技术的数据存储装置可利用磁性材料中的磁畴壁的移动来增加可靠性。

图1A和图1B是示出现有技术的装置中的磁畴壁的移动原理的示意图。如图1A所示，磁线可包括：第一磁畴11、第二磁畴12和/或作为第一磁畴11与第二磁畴12之间的边界的磁畴壁13。

通常，磁体内的微磁区域被称为磁畴。在磁畴中，电子的运动(即磁矩的方向)可大体一致。可通过磁性材料的形状和/或大小和/或施加到磁性材料上的外部能量来控制磁畴的大小和磁化方向。磁畴壁可以是具有不同磁化方向的磁畴的边界。可通过施加到磁性材料的磁场和/或电流来移动磁畴壁。

如图1A所示，在具有可确定的宽度和厚度的第一磁层中形成具有磁矩的多个磁畴之后，可通过从外部施加适当的磁场和/或电流来移动磁畴壁。

如图1B所示，如果外部电流沿从第一磁畴11到第二磁畴12的方向被施加到第一磁层，则磁畴壁13可向第一磁畴11移动。如果施加相反的电流，则电子可沿相反方向流动，磁畴壁13可沿与电子相同的方向移动。这就是说，磁畴壁13可沿与施加外部电流的方向相反的方向移动。如果施加从第二磁畴12到第一磁畴11的电流，则磁畴壁13可从第一磁畴11向第二磁畴12移动。因此，通过施加外部磁场或电流，磁畴壁13可移动，从而移动磁畴11和磁畴12。

磁畴壁的移动原理可应用于数据存储装置，例如HDD或非易失性RAM。可以利用这样的原理，即在具有沿特定方向磁化的磁畴和位于磁畴之间的磁畴壁的材料中，线性磁性材料的电压可根据磁畴壁的移动而变化，来创建可写入和/或读取数据(如“0”或“1”)的非易失性存储装置。可通过将电流施加到线性磁性材料来改变磁畴壁的位置以写入和/或读取数据，从而可制造具有较简单结构的较高集成的装置。通过使用磁畴壁的移动原理，可以制造具有比现有技术的FRAM、MRAM和/或PRAM的存储容量更大的存储容量的存储装置。

发明内容

示例性实施例可提供数据存储装置及制造数据存储装置的方法，其中，所述数据存储装置使用磁畴壁的移动，且/或具有可减少或防止由用作数据存储磁道的第一磁层的边缘区导致的钉扎效应(pinning effect)的结构。

示例性实施例可提供一种数据存储装置，该数据存储装置包括具有至少两个磁畴的第一磁层和第一磁层下表面上的第二软磁层，其中，所述至少两个磁畴具有磁化方向。

第二软磁层也可位于第一磁层的侧面上。

第二软磁层也可位于第一磁层的上表面上。

第一磁层可由具有10⁵J/m³至10⁷J/m³的磁各向异性常数的材料形成。

第一磁层可由例如CoPt、CoCrPt、FePt、SmCo、TbCoFe和/或这些材料任何一种的合金形成。

第二磁层可由具有10J/m³至10³J/m³的磁各向异性常数的材料形成。

第二软磁层可由例如NiFe、CoFe、CoFeNi、CoZrNb、CoTaZr和/或这些材料任何一种的合金形成。

第一磁层可具有1nm至100nm的厚度。

第二软磁层可具有1nm至50nm的厚度。

制造使用磁畴壁的移动的数据存储装置的示例性方法可包括：将第一聚合物涂在基底上；使用图案化的主模压制所述第一聚合物；和/或硬化第一聚合物。然后可从第一聚合物分离主模；可将第二软磁层和第一磁层涂在所述第一聚合物上。可使用所述主模压缩所述第二聚合物；可在所述第一磁层和所述第二聚合物上形成覆盖层。然后可通过蚀刻去除所述覆盖层和第一磁层的上部。