[发明专利]图案化垂直磁记录介质和磁记录盘、以及磁记录盘驱动器无效
申请号: | 201210070782.7 | 申请日: | 2012-03-16 |
公开(公告)号: | CN102682790A | 公开(公告)日: | 2012-09-19 |
发明(设计)人: | O.赫尔威格;E.E.马里尼罗;D.K.韦勒 | 申请(专利权)人: | 日立环球储存科技荷兰有限公司 |
主分类号: | G11B5/82 | 分类号: | G11B5/82 |
代理公司: | 北京市柳沈律师事务所 11105 | 代理人: | 李昕巍 |
地址: | 荷兰阿*** | 国省代码: | 荷兰;NL |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 图案 垂直 记录 介质 以及 驱动器 | ||
技术领域
本发明总地涉及图案化垂直磁记录介质,诸如用于磁记录硬盘驱动器中的盘,更具体而言,涉及包括具有改善的磁记录属性的数据岛的图案化盘。
背景技术
已经提出了具有图案化磁记录介质的磁记录硬盘驱动器以增大数据密度。在常规的连续磁记录介质中,磁记录层是在盘的整个表面上连续的层。在图案化介质(也称为位图案化介质(BPM))中,盘上的磁记录层被图案化成布置成同心数据道的小的隔离的数据岛。虽然BPM盘可以是纵向磁记录盘,其中磁化方向平行于记录层或者在记录层的平面内,但是磁化方向垂直于记录层或者离开记录层平面的垂直磁记录盘可能是BPM的选择,因为垂直介质具有更大的数据密度潜能。为了制造图案化数据岛的磁隔离,岛之间的空间的磁矩被破坏或者实质上减小到使这些空间本质上为非磁的。替代地,介质可以制造为使没有磁材料在岛之间的空间中。
已经提出了纳米压印平板印刷(NIL:nanoimprint lithography)来形成BPM盘上的岛的期望图案。NIL是基于通过具有期望的纳米级图案的母模板或模具使压印抗蚀剂层变形。母模板由高分辨率平板印刷设备制造,诸如电子束设备。待图案化的衬底可以是盘坯(disk blank),具有作为连续层形成在其上的磁记录层和任何需要的衬层。然后,衬底被旋涂以压印抗蚀剂,诸如热塑性聚合物,像聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。聚合物然后被加热到其玻璃转变温度之上。在该温度,热塑性抗蚀剂变得粘滞且纳米级图案通过在较高压力下从模板压印而复制在压印抗蚀剂上。一旦聚合物冷却,模板从压印抗蚀剂移除,在压印抗蚀剂上留下凹陷和间隔的纳米级反转图案。作为热塑性聚合物的热固化的替代,能通过紫外(UV)光固化的聚合物(诸如MonoMat,可从Molecular Imprints,Inc.购买)可以用作压印抗蚀剂。图案化压印抗蚀剂层然后用作蚀刻掩模以在下面的磁记录层中形成期望的岛图案。
BPM的开发的一个关键问题在于翻转场分布(SFD)(即岛与岛之间的矫顽场变化)需要足够窄以确保各个岛的准确寻址能力而不覆写相邻的岛。理想地,SFD宽度可以为零,意味着全部的位将在相同的写场强度下翻转。SFD包括外来贡献和本征贡献,外来贡献包括岛的尺寸、形状和间隔的变化以及相邻岛之间的偶极相互作用,本征贡献包括磁材料的成分和晶体取向的变化,其导致岛的磁各向异性的变化。此外,已经发现SFD随着磁岛的尺寸减小而变宽(即位与位之间的矫顽场变化增大),这限制了BPM的可实现的位面密度。
需要一种图案化垂直磁记录介质,其具有窄的SFD。
发明内容
本发明涉及具有Co合金记录层和窄的SFD的图案化垂直磁记录盘以及包括该盘的盘驱动器。该盘包括衬底、可选的在该衬底上的软磁导磁材料的软磁衬层(SUL)、在该衬底或可选的SUL上的平坦化层、在该平坦化层上的非磁含Ru衬层、优选不含氧化物的Co合金的垂直磁记录层、以及在含Ru层和Co合金磁记录层之间的超薄氧化物膜。该记录层被图案化成以同心道布置的离散的岛。可选的NiW合金籽层可位于该平坦化层上、在该含Ru衬层下面且接触该含Ru衬层。该平坦化层优选是NiTa合金,优选具有大于20nm的厚度,但如果可选的SUL存在于该衬底和该平坦化层之间的话,则该平坦化层可具有约2至10nm之间的厚度。该氧化物膜可以是选自Ta氧化物、Co氧化物和Ti氧化物的氧化物且具有小于或等于1.5nm的厚度。在该厚度情况下,该氧化物膜厚度可以视为不连续膜的“平均”厚度,从而该Co合金磁记录层沉积于其上的表面可以是该含Ru层和氧化物膜的团簇或区域。该平坦化层和超薄氧化物膜改善了Co合金记录层的生长均质性,从而根据本发明的具有数据岛的BPM表现出显著减小的SFD。
为了更全面地理解本发明的本质和优点,请参考下面结合附图进行的详细描述。
附图说明
图1是根据现有技术的具有位图案化介质(BPM)的垂直磁记录盘驱动器的俯视图,示出布置成同心圆形数据道的图案化数据岛。
图2是现有技术BPM盘的放大部分的俯视图,示出数据岛的具体布置。
图3A、3B和3C是根据现有技术在蚀刻和平坦化盘的各个阶段的BPM盘的剖视图。
图4是部分盘衬底的剖视图,示出具有根据本发明的结构的数据岛。
图5A和5B示出根据现有技术的数据岛和根据本发明的数据岛的磁翻转的比较。
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