[發(fā)明專(zhuān)利]用于圖案化的磁盤(pán)媒體應(yīng)用的等離子體離子注入工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080049969.8
• 申請(qǐng)日: 2010-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102598131A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬丁·A·希爾金;馬修·D·斯科特奈伊-卡斯?fàn)?/a>;羅曼·古科;史蒂文·維哈維伯克
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類(lèi)號(hào): G11B5/84
• 分類(lèi)號(hào): G11B5/84;G11B5/82
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó);鐘強(qiáng)

領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)(HDD)媒體和用于制造硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)媒體的設(shè)備及方法。具體地說(shuō)，本發(fā)明實(shí)施例涉及形成用于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)的圖案化磁盤(pán)媒體的方法和設(shè)備。

背景

硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)(HDD)為計(jì)算機(jī)及相關(guān)裝置的首選存儲(chǔ)媒體。大部分桌上型計(jì)算機(jī)及筆記型計(jì)算機(jī)中存在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)，并且在許多消費(fèi)性電子裝置(諸如媒體記錄器及播放器)以及收集與記錄數(shù)據(jù)的設(shè)備中也可存在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)也可部署在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)裝置的陣列中。

硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)以磁性方式存儲(chǔ)信息。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)中的磁盤(pán)配置有多個(gè)磁疇，所述多個(gè)磁疇分別可通過(guò)磁頭尋址(addressable)。磁頭移動(dòng)至磁疇附近并改變磁疇的磁性以記錄信息。為了取得(recover)已記錄的信息，磁頭移動(dòng)至磁疇附近并檢測(cè)所述磁疇的磁性。磁疇的磁性一般可解讀成兩種可能狀態(tài)(“0”狀態(tài)及“1”狀態(tài))中的一種。以此方式，數(shù)字信息可被記錄在磁性媒體上并可在之后被取得。

硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)中的磁性媒體一般為玻璃、復(fù)合玻璃/陶瓷或金屬基板，且磁性媒體通常為非磁性并具有磁敏感材料，所述磁敏感材料沉積于所述磁性媒體上。通常沉積磁敏感層以形成圖案，使得磁盤(pán)的表面具有交錯(cuò)的磁敏感區(qū)域與磁性不活躍區(qū)域。非磁性基板通常依形貌(topographically)圖案化，并且通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂覆或電鍍沉積磁敏感材料。隨后，可研磨或平坦化磁盤(pán)以暴露出圍繞磁疇的非磁性邊界。在一些例子中，磁性材料以圖案化的方式沉積以形成由非磁性區(qū)域分離的磁性顆粒或磁點(diǎn)。

預(yù)期這類(lèi)方法可產(chǎn)生能支持?jǐn)?shù)據(jù)密度高達(dá)約1TB/in²的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，且各個(gè)磁疇具有20nm這樣小的尺寸。具有不同自旋取向的磁疇交會(huì)處的區(qū)域稱(chēng)為布洛赫壁(Bloch?wall)，在所述布洛赫壁中自旋取向經(jīng)歷從第一取向至第二取向的過(guò)渡。因?yàn)椴悸搴毡谠谡麄€(gè)磁疇占據(jù)的部分增大，因此，此過(guò)渡區(qū)域的寬度限制了信息存儲(chǔ)的面積密度。

為了克服由于在連續(xù)磁性薄膜中的布洛赫壁寬度導(dǎo)致的空間限制，可通過(guò)非磁性區(qū)域(非磁性區(qū)域可比在連續(xù)磁性薄膜中的布洛赫的寬度來(lái)得窄)實(shí)體性分離所述磁疇。在媒體上產(chǎn)生離散的磁性及非磁性區(qū)域的傳統(tǒng)方法主要是形成彼此完全分離的單一位磁疇，可通過(guò)以分離的島狀區(qū)來(lái)沉積磁疇或者通過(guò)自連續(xù)磁性膜去除材料以實(shí)體性分離磁疇來(lái)形成所述單一位磁疇。可對(duì)基板進(jìn)行遮蔽和圖案化，并且將磁性材料沉積在暴露部分，或者磁性材料可在遮蔽和圖案化之前沉積，隨后蝕刻掉暴露區(qū)域中的磁性材料。在任一例子中，磁性區(qū)域的剩余圖案改變基材的形貌。因?yàn)榈湫陀脖P(pán)驅(qū)動(dòng)的讀寫(xiě)頭可靠近基板表面(2nm)飛行，所以這些形貌的改變是有限制的。因此，需要一種在媒體上形成磁性區(qū)域及非磁性區(qū)域的圖案化磁性媒體的工藝及方法，所述工藝或方法具有高分辨率但不會(huì)改變媒體的形貌，以及需要一種用于有效執(zhí)行所述工藝及方法以大量制造的設(shè)備。

發(fā)明概述

本發(fā)明實(shí)施例提供在一或多個(gè)基板上的磁敏感表面上形成包括磁疇及非磁性磁疇的圖案的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，一種在設(shè)置于基板上的磁敏感材料上形成多個(gè)磁疇的圖案的方法包括：暴露磁敏感層的第一部分至由氣體混合物形成的等離子體歷時(shí)一段足夠的時(shí)間，以將經(jīng)由遮蔽層暴露的磁敏感層的第一部分的磁性從第一狀態(tài)修改成第二狀態(tài)，其中氣體混合物至少包括含鹵素氣體及含氫氣體。

在另一實(shí)施例中，一種形成用于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)的磁性媒體的方法包括：傳送具有磁敏感層及圖案化遮蔽層的基板至處理腔室中，其中圖案化遮蔽層設(shè)置于所述磁敏感層上，其中圖案化遮蔽層限定出未受遮蔽層保護(hù)的第一區(qū)域及由遮蔽層保護(hù)的第二區(qū)域；在處理腔室中修改所述磁敏感層未受遮蔽層保護(hù)的第一部分的磁性，其中修改所述磁敏感層的第一部分的磁性進(jìn)一步包含：供應(yīng)氣體混合物至處理腔室中，其中氣體混合物至少包括BF₃氣體及B₂H₆氣體；對(duì)氣體混合物施加RF功率，以使氣體混合物解離成反應(yīng)性離子；以及將自氣體混合物解離的硼離子注入至磁敏感層的第一區(qū)域中，同時(shí)在基板表面上形成保護(hù)層。