[发明专利]磁性记录媒体和在基板上图案化薄膜的方法

说明书

本申请是提交于2009年10月15日，申请号为“200980142620.6”，题为“使用能量化离子以图案化磁性薄膜的方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般而言涉及磁性薄膜的图案化，且更特定而言，涉及使用能量化离子以图案化磁性记录媒体的磁性薄膜的方法。

背景技术

曾经存在对用于计算机的较高密度信息储存媒体的需要。现在，普遍的储存媒体为硬盘驱动机(HDD)。HDD为将数字编码的数据储存于具有磁性表面的快速旋转盘片上的非挥发性储存设备。盘片为具有中心孔的圆形。盘片由非磁性材料(通常为玻璃或铝)制成，且以磁性薄膜(诸如钴的合金薄膜)涂布于一或两侧上。HDD经由以两个特定方位中的一个来磁化磁性膜的区域而记录数据，进而允许于膜中的二进制数据储存。所储存的数据经由侦测膜的磁化区域的方位来读取。

典型HDD设计由固持一或多个盘片的轴组成，所述盘片充分间隔开以允许读写头存取一或多个盘片的一或两侧。盘片经由插入盘片中之中心孔中的夹钳固定至轴。盘片以极高的速度自旋。在盘片旋转经过读写头时，信息得以写入盘片上且自盘片读出。这些读写头移动至极紧接于磁性薄膜的表面。读写头用以侦测及/或修正紧靠其下方的材料的磁化。存在用于轴上的每一磁盘表面的读写头。臂将这些读写头移动越过自旋盘片，进而允许每一读写头存取对应盘片的几乎整个表面。

在习知磁性媒体中，每一位单元包括数个随机分散的磁性颗粒。理想上，将所述数个磁性颗粒彼此实体分离，以提供改良的写入能力、讯杂比(SNR)及热稳定性。

随着磁性记录媒体的磁录密度增加，每平方吋的位单元的数目增加。此减小位单元的尺寸。为有效量测转变，在位单元中要求最小数目的磁性颗粒。随着位单元的尺寸减小，必须相应地减小磁性颗粒尺寸，以在位单元中提供最小数目的磁性颗粒。若预先隔离磁性颗粒且减小磁性颗粒的尺寸以确保低噪声，则记录密度将由于热干扰而受限。

为了改良记录密度，需要减小媒体上的记录单元尺寸，此导致由媒体产生的讯号磁场强度的减小。为了符合记录系统所要求的SNR，必须对应于讯号强度的减小来减少噪声。媒体噪声主要由磁化转变的波动造成，且所述波动与由磁性颗粒制成的磁化反转单元(unit)的尺寸成比例。因此，为减少媒体噪声，需要经由破坏磁性颗粒之间的交换相互作用来隔离磁性颗粒。

单一经隔离磁性颗粒的磁性能量由磁各向异性能量密度与颗粒的体积的乘积得出。为了减小磁化转变宽度，需要减小媒体厚度。亦需要减小颗粒尺寸以符合低噪声的要求。减小的磁性颗粒尺寸显著降低磁性颗粒的体积，且进一步显著降低颗粒的磁性能量。若磁性媒体中的给定磁性颗粒的磁性能量是在操作温度(例如，在室温)下的热能量的数百倍，则抗热干扰性视为足够的。然而，若磁性颗粒的磁性能量小于所述热能量一百倍，则存在以下可能性：磁性颗粒的磁化方向可因热干扰而反转，进而可能导致所记录信息的丢失。

已提议各种替代方案以克服热干扰的问题。一种替代方案使用具有高磁各向异性的磁性材料。此等磁性材料需要来自读写头的较高记录饱和磁场以写入磁性媒体。另一种替代方案使用热辅助记录，其中使用高各向异性磁性材料且在记录期间经由光照射来加热记录部分。热使磁性颗粒的各向异性及记录饱和磁场降低。此降低允许用习知磁头来写入磁性媒体。

随着磁录密度增加，存在每位单元仍需要的最小数目的磁性颗粒，且存在对实际上可达成何等小的磁性颗粒的限制。

正在研究的替代磁性媒体为图案化媒体，其中磁性部分与非磁性部分交替。举例而言，位图案化媒体可具有将磁域界定为由非磁性部分围绕的岛状物的磁性部分。轨迹图案化媒体可具有(例如)由非磁性部分分离的磁性部分的同心轨迹。

已提议各种替代方案以制造此等媒体，然而，仍需要提出划算且可与大量制造兼容的方法。在本文中，本揭示案的实施例提出所述方法。

发明内容

本揭示案的概念及方法允许磁性媒体的大量制造，其中使磁性薄膜的一些部分呈现与磁性薄膜的其它部分不同的磁性性质。

在一方面中，本揭示案为一种在基板上图案化磁性薄膜的方法。所述方法包括在所述磁性薄膜周围提供图案，其中所述图案的选择性区域允许一或多种元素的能量化离子穿透并撞击于所述磁性薄膜的部分上。一或多种元素的能量化离子经产生而具有足够的能量以穿透所述图案的选择性区域及与这些选择性区域相邻的所述磁性薄膜的部分。置放所述基板以接收这些能量化离子。使与这些选择性区域相邻的所述磁性薄膜的这些部分呈现出与所述磁性薄膜的选择性其它部分不同的磁性性质。