專利名稱：圖案化垂直磁記錄介質(zhì)和磁記錄盤、以及磁記錄盤驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及圖案化垂直磁記錄介質(zhì)，諸如用于磁記錄硬盤驅(qū)動器中的盤，更具體而言，涉及包括具有改善的磁記錄屬性的數(shù)據(jù)島的圖案化盤。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出了具有圖案化磁記錄介質(zhì)的磁記錄硬盤驅(qū)動器以增大數(shù)據(jù)密度。在常規(guī)的連續(xù)磁記錄介質(zhì)中，磁記錄層是在盤的整個表面上連續(xù)的層。在圖案化介質(zhì)(也稱為位圖案化介質(zhì)(BPM))中，盤上的磁記錄層被圖案化成布置成同心數(shù)據(jù)道的小的隔離的數(shù)據(jù)島。雖然BPM盤可以是縱向磁記錄盤，其中磁化方向平行于記錄層或者在記錄層的平面內(nèi)，但是磁化方向垂直于記錄層或者離開記錄層平面的垂直磁記錄盤可能是BPM的選擇，因為垂直介質(zhì)具有更大的數(shù)據(jù)密度潛能。為了制造圖案化數(shù)據(jù)島的磁隔離，島之間的空間的磁矩被破壞或者實質(zhì)上減小到使這些空間本質(zhì)上為非磁的。替代地，介質(zhì)可以制造為使沒有 磁材料在島之間的空間中。已經(jīng)提出了納米壓印平板印刷(NIL :nanoimprint lithography)來形成BPM盤上的島的期望圖案。NIL是基于通過具有期望的納米級圖案的母模板或模具使壓印抗蝕劑層變形。母模板由高分辨率平板印刷設(shè)備制造，諸如電子束設(shè)備。待圖案化的襯底可以是盤坯(disk blank)，具有作為連續(xù)層形成在其上的磁記錄層和任何需要的襯層。然后，襯底被旋涂以壓印抗蝕劑，諸如熱塑性聚合物，像聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。聚合物然后被加熱到其玻璃轉(zhuǎn)變溫度之上。在該溫度，熱塑性抗蝕劑變得粘滯且納米級圖案通過在較高壓力下從模板壓印而復(fù)制在壓印抗蝕劑上。一旦聚合物冷卻，模板從壓印抗蝕劑移除，在壓印抗蝕劑上留下凹陷和間隔的納米級反轉(zhuǎn)圖案。作為熱塑性聚合物的熱固化的替代，能通過紫外(UV)光固化的聚合物(諸如MonoMat,可從Molecular Imprints, Inc.購買)可以用作壓印抗蝕劑。圖案化壓印抗蝕劑層然后用作蝕刻掩模以在下面的磁記錄層中形成期望的島圖案。BPM的開發(fā)的一個關(guān)鍵問題在于翻轉(zhuǎn)場分布(SFD)(即島與島之間的矯頑場變化)需要足夠窄以確保各個島的準(zhǔn)確尋址能力而不覆寫相鄰的島。理想地，SFD寬度可以為零，意味著全部的位將在相同的寫場強度下翻轉(zhuǎn)。SFD包括外來貢獻和本征貢獻，外來貢獻包括島的尺寸、形狀和間隔的變化以及相鄰島之間的偶極相互作用，本征貢獻包括磁材料的成分和晶體取向的變化，其導(dǎo)致島的磁各向異性的變化。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)SFD隨著磁島的尺寸減小而變寬(即位與位之間的矯頑場變化增大)，這限制了 BPM的可實現(xiàn)的位面密度。需要一種圖案化垂直磁記錄介質(zhì)，其具有窄的SFD。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及具有Co合金記錄層和窄的SFD的圖案化垂直磁記錄盤以及包括該盤的盤驅(qū)動器。該盤包括襯底、可選的在該襯底上的軟磁導(dǎo)磁材料的軟磁襯層(SUL)、在該襯底或可選的SUL上的平坦化層、在該平坦化層上的非磁含Ru襯層、優(yōu)選不含氧化物的Co合金的垂直磁記錄層、以及在含Ru層和Co合金磁記錄層之間的超薄氧化物膜。該記錄層被圖案化成以同心道布置的離散的島。可選的NiW合金籽層可位于該平坦化層上、在該含Ru襯層下面且接觸該含Ru襯層。該平坦化層優(yōu)選是NiTa合金，優(yōu)選具有大于20nm的厚度，但如果可選的SUL存在于該襯底和該平坦化層之間的話，則該平坦化層可具有約2至IOnm之間的厚度。該氧化物膜可以是選自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I. 5nm的厚度。在該厚度情況下，該氧化物膜厚度可以視為不連續(xù)膜的“平均”厚度，從而該Co合金磁記錄層沉積于其上的表面可以是該含Ru層和氧化物膜的團簇或區(qū)域。該平坦化層和超薄氧化物膜改善了 Co合金記錄層的生長均質(zhì)性，從而根據(jù)本發(fā)明的具有數(shù)據(jù)島的BPM表現(xiàn)出顯著減小的SFD。為了更全面地理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點，請參考下面結(jié)合附圖進行的詳細描述。



圖I是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有位圖案化介質(zhì)(BPM)的垂直磁記錄盤驅(qū)動器的俯視圖，示出布置成同心圓形數(shù)據(jù)道的圖案化數(shù)據(jù)島。圖2是現(xiàn)有技術(shù)BPM盤的放大部分的俯視圖，示出數(shù)據(jù)島的具體布置。圖3A、3B和3C是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在蝕刻和平坦化盤的各個階段的BPM盤的剖視圖。圖4是部分盤襯底的剖視圖，示出具有根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)島。圖5A和5B示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)島和根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)島的磁翻轉(zhuǎn)的比較。圖6是具有Co8tlPticiCrltl記錄層的不同數(shù)據(jù)島的作為記錄層厚度的函數(shù)的各向異性(Ku)的曲線圖，并示出根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)島的膜生長均質(zhì)性的改善。圖7是用于熱輔助記錄(TAR)系統(tǒng)中的氣墊滑塊和具有根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)島的部分TAR盤的剖視圖。
具體實施例方式圖I是具有圖案化介質(zhì)磁記錄盤200的圖案化介質(zhì)磁記錄盤驅(qū)動器100的俯視圖。驅(qū)動器100具有外殼或基座112，其支承致動器130和用于旋轉(zhuǎn)磁記錄盤200的驅(qū)動電機。致動器130可以是音圖電機(VCM)旋轉(zhuǎn)致動器，其具有剛性臂131且如箭頭133所示地繞樞軸132旋轉(zhuǎn)。頭懸臂組件包括懸臂135和諸如氣墊滑塊120的頭載具，懸臂135的一端連接到致動器臂131的末端，頭載具連接到懸臂135的另一端。懸臂135允許滑塊120維持得非?？拷P200的表面并使其能在盤200沿箭頭20的方向旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的氣墊上“俯仰”和“滾轉(zhuǎn)”。磁致電阻讀頭(未示出)和感應(yīng)寫頭(未示出)一般在滑塊120的拖尾端形成為集成讀/寫頭，其被圖案化成一系列薄膜和結(jié)構(gòu)，如本領(lǐng)域公知的那樣?；瑝K120通常由復(fù)合材料形成，諸如氧化鋁/碳化鈦(Al203/TiC)的復(fù)合物。僅一個與滑塊和讀/寫頭相關(guān)的盤表面示于圖I中，但是通常有多個盤堆疊在被主軸電機旋轉(zhuǎn)的轂(hub)上，單獨的滑塊和讀/寫頭與每個盤的每個表面關(guān)聯(lián)。圖案化介質(zhì)磁記錄盤200包括硬或剛性的盤襯底以及在襯底上的磁材料的離散數(shù)據(jù)島30。數(shù)據(jù)島30布置成徑向間隔開的環(huán)形道118，圖I中僅示出盤200的外徑和內(nèi)徑附近的一些島30和代表性的道118。島30繪示為具有圓形形狀，但是島可具有其他形狀，例如基本為矩形、卵形或橢圓形。當(dāng)盤200沿箭頭20的方向旋轉(zhuǎn)時，致動器130的移動允許在滑塊120的拖尾端的讀/寫頭訪問盤200上的不同數(shù)據(jù)道118。圖2是盤200的放大部分的俯視圖，示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)數(shù)據(jù)島30在盤襯底表面上以一類圖案的詳細布置。島30包含可磁化記錄材料且布置成沿徑向或跨道方向間隔開的環(huán)形道，如道118a_118e所示。道通常相等地間隔開固定道間距TS。道中的數(shù)據(jù)島之間的間距通過道118a中的數(shù)據(jù)島30a和30b之間的距離IS示出，相鄰的道彼此偏移距離IS/2，如道118a和118b所示。每個島具有與盤200的平面平行的橫向尺寸W，如果島具有圓形形狀的話，則W是直徑。島可以具有其他形狀，例如基本為矩形、卵形或橢圓形，在這些情況下尺寸W可以視為非圓形島的最小尺寸，諸如矩形島的短邊。相鄰的島通過非磁區(qū)域或空間分隔開，該空間具有橫向尺寸D。D的值可以大于W的值。如圖2所示的BPM盤可以是垂直磁記錄盤，其中磁化方向垂直于島中的記錄層或者離開記錄層的平面。為了制造圖案化數(shù)據(jù)島30的所需磁隔離，島30之間的區(qū)域或空間的磁矩必須被破壞或者實質(zhì)上減小到使這些空間本質(zhì)上是非磁的。術(shù)語“非磁”意味著島30之間的空間由非鐵磁材料形成，諸如電介質(zhì)或沒有外加磁場時實質(zhì)上沒有剩磁矩的材料， 或者由磁材料形成于在島30之下凹陷得足夠遠的溝槽中從而不負面影響讀出或?qū)懭?。非磁空間也可以沒有磁材料，諸如磁記錄層或盤襯底中的溝槽或凹陷。圖3A是剖視圖，示出在平板印刷圖案化和蝕刻以形成BPM盤之前的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的盤200。盤200是其上通常通過濺射沉積有代表性的層的具有基本平坦的表面202的襯底201。盤200繪示為垂直磁記錄盤，具有記錄層(RL)和可選的軟磁襯層(SUL)，記錄層(RL)具有垂直(即基本垂直于襯底表面201)磁各向異性,可選的軟磁襯層(SUL)在RL下面?？蛇x的SUL用作用于來自盤驅(qū)動器寫頭的寫磁場的磁通返回路徑。硬盤襯底201可以是任何商業(yè)可得的玻璃襯底，但是也可以是常規(guī)的具有NiP表面涂層的鋁合金，或者是替代的襯底，諸如硅、硅堿鈣石或碳化硅。粘合層或用于SUL的生長的種層(onset layer, 0L)可以是沉積在襯底表面202上的約2_20nm厚的AlTi合金或類似材料。 SUL 可以由導(dǎo)磁材料形成，諸如合金 CoNiFe、FeCoB、CoCuFe、NiFe、FeAlSi、FeTaN,FeN、FeTaC、CoTaZr、CoFeTaZr、CoFe和CoZrNb。SUL也可以是通過非磁膜(諸如導(dǎo)電膜Al或CoCr)分隔開的多個軟磁膜形成的疊層或多層SUL。SUL還可以是通過引起反鐵磁耦合的層間膜(諸如Ru、Ir、Cr、或者它們的合金)分隔開的多個軟磁膜形成的疊層SUL或多層SUL0 SUL可具有約5至50nm范圍內(nèi)的厚度。離散磁島中的RL可以是鈷(Co)合金，如鈷鉬(CoPt)或鈷鉬鉻(CoPtCr)合金。Co合金RL生長在促生長襯層(UL)上，促生長襯層誘導(dǎo)Co合金的晶體C軸垂直于RL的平面，從而RL具有強的垂直磁晶各向異性。UL可以是Ru或Ru合金層。籽層(SL)如NiW或NiffCr合金層可以沉積在SUL上以促進含Ru的UL的生長。如果存在可選的SUL，則UL和SL還用作交換中斷層(EBL)，其中斷SUL的導(dǎo)磁膜與RL之間的磁交換耦合。保護外涂層(OC)沉積在RL上。OC可以是濺射沉積的非晶碳，如DLC，其還可以被氫化和/或氮化。可用于OC的其他材料包括碳化物諸如碳化硅和碳化硼；氮化物諸如氮化硅(SiNx)、氮化鈦和氮化硼；金屬氧化物諸如Ti02、Zr02、Al203、Cr2O3Ja2O5和ZrO2-Y2O3 ;以及這些材料的混合物。圖3A的盤被平版印刷圖案化，例如通過納米壓印工藝。納米壓印時，例如通過電子束直接寫入來將母模板制造得具有數(shù)據(jù)島和非磁區(qū)域的期望圖案。壓印抗蝕劑(即熱塑性聚合物)的薄膜旋涂到盤上。然后，使具有預(yù)定圖案的母模板接觸壓印抗蝕劑膜且模板和盤被壓在一起且加熱。當(dāng)壓印抗蝕劑聚合物被加熱到其玻璃轉(zhuǎn)變溫度以上時，模板上的圖案壓到抗蝕劑膜中。冷卻后，母模板與盤分離且圖案化的抗蝕劑留在RL上。然后圖案化的壓印抗蝕劑用作蝕刻掩模。反應(yīng)離子蝕刻(RIE)或離子研磨可用于將壓印抗蝕劑中的圖案轉(zhuǎn)移到下面的盤以形成數(shù)據(jù)島和非磁區(qū)域。圖3B是平板印刷構(gòu)圖和蝕刻之后的盤200的剖視圖。蝕刻之后，具有RL材料的高企的槽脊30和槽或凹陷32形成在襯底表面202上。凹陷32的一般深度，其也基本是槽脊30的高度，在約4至50nm的范圍，凹陷的一般寬度在約4至50nm的范圍。如圖3B所示，蝕刻優(yōu)選進行至去除全部RL材料的深度，從而沒有RL材料在凹陷32中。蝕刻可以去除小量的EBL材料。通常在凹陷32的下表面下有一層EBL材料。圖3C是在凹陷32中和槽脊30的頂上沉積可選的第二保護外涂層34之后及在凹陷32中沉積并化學(xué)機械拋光(CMP)填充材料36之后的圖3B的蝕刻盤200的剖視圖?？蛇x的第二保護外涂層34可由如直接在RL頂上用于OC的材料的一種形成。填充材料36可 以是Si02或聚合物材料，或者非磁金屬如Cu。CMP導(dǎo)致基本平坦化的盤表面。常規(guī)的液體潤滑層(未示出)可以沉積(例如通過旋涂)在盤200的表面上。在本發(fā)明的圖案化垂直介質(zhì)中，數(shù)據(jù)島具有在襯底上的平坦化層(PL)和在Co合金RL下面的超薄氧化物膜。這導(dǎo)致Co合金RL的生長中實質(zhì)上改善的均質(zhì)性以及SFD的顯著減小。圖4是部分盤的剖視圖，示出具有單個數(shù)據(jù)島的部分SUL。PL優(yōu)選是NiTa合金，優(yōu)選NixTa1QQ_x，其中X在約50至70原子百分比的范圍，具有在約5至40nm范圍內(nèi)的厚度。用于含Ru襯層(UL)的籽層(SL)沉積在PL上。SL優(yōu)選是NiW合金，優(yōu)選NixW1(l(l_x，其中X在約80至95原子百分比的范圍，具有約2至20nm范圍內(nèi)的厚度。UL沉積在SL上。UL優(yōu)選是Ru，但是可以是Ru合金如RuCr或者摻雜有氧化物(諸如Ta205、SiO2或TiO2)的Ru，具有在約5至30nm范圍內(nèi)的厚度。RL是Co合金，優(yōu)選CoPtCr合金，具有約4至15nm范圍內(nèi)的厚度。雖然用于常規(guī)連續(xù)磁記錄盤的顆粒Co合金磁層通常包括氧化物如SiO2以減小顆粒尺寸，但是在本發(fā)明中，優(yōu)選地Co合金RL沒有氧化物且具有盡可能大的顆粒尺寸。在本發(fā)明中，在沉積RL之前，超薄氧化物膜沉積在RL下面的UL上。氧化物膜優(yōu)選是Ta氧化物，如Ta2O5，但是也可以是Ti氧化物或Co氧化物，具有約0. I至1.5nm范圍內(nèi)的厚度。氧化物膜是超薄的，小于或等于I. 5nm，優(yōu)選地小于或等于I. Onm。在該厚度情況下，厚度可以視為不連續(xù)膜的“平均”厚度，從而Co合金RL沉積于其上的表面可以是UL的Ru或Ru合金材料以及氧化物膜的團簇或區(qū)域。Ta氧化物膜可以通過從Ta2O5靶濺射沉積來沉積。如果靶是導(dǎo)電的，則可以容易地采用DC濺射。另一方面，如果靶是絕緣體或者高電阻靶，則RF濺射是優(yōu)選模式。備選地，Ta2O5可以通過Ta與含適量氧的濺射氣體混合物的反應(yīng)濺射原位生長。圖5A-5B示出非圖案化全磁膜的成核磁場的改善。圖5A示出克爾角滯后回線，圓形區(qū)域被放大以示出玻璃襯底上的結(jié)構(gòu)[NiTa-5nm/NiW-8nm/Ru-10nm/Co8(lPt1(lCr1(l-10nm]的全膜成核場。在圖5B的放大區(qū)域中，示出對于與圖5A相同但在Ru UL和CoPtCr RL之間具有0.3nm Ta2O5膜的結(jié)構(gòu)，銳利得多的成核場。圖5B中更銳利的轉(zhuǎn)變表明形成膜反轉(zhuǎn)的核所需的外加磁場的范圍更窄。換言之，在這些膜中有更少的釘扎位諸如結(jié)構(gòu)缺陷(其通常阻礙反轉(zhuǎn)且因此需要更寬范圍的外加磁場)。這是在RL下面采用超薄Ta2O5膜時，CoPtCr合金的結(jié)晶度質(zhì)量方面生長改善的結(jié)果。圖5B所示的改善意味著由于RL合金中存在的更少的缺陷/釘扎位，RL層在形成為BPM中的獨立數(shù)據(jù)島時將具有更好的翻轉(zhuǎn)屬性。圖5B示出與圖5A相比具有更銳利的轉(zhuǎn)變的介質(zhì)。圖6是對于具有Co8tlPticiCrltlRL的不同連續(xù)薄膜系統(tǒng)，作為RL厚度的函數(shù)的磁各向異性(Ku)的曲線圖，示出根據(jù)本發(fā)明的膜生長均質(zhì)性的改善。曲線A是針對具有結(jié)構(gòu)[Ta-2nm/Niff-9nm/Ru-7nm/Co80Pt10Cr10-10nm]的薄膜，示出在約 2_16nm 的 RL 厚度范圍上約20%的Ku變化。曲線B是針對根據(jù)本發(fā)明的具有結(jié)構(gòu)[NiTa-5nm/NiW-8nm/Ru-10nm/Ta2O5-O. 3nm/Co80Pt10Cr10-IOnm]的薄膜,示出在相同的RL厚度范圍上僅約8%的Ku變化。氧化物膜和用NiTa平坦化層(PL)代替Ta層導(dǎo)致CoPtCt層的生長中顯著改善的均質(zhì)性。曲線C是針對根據(jù)本發(fā)明的與曲線B結(jié)構(gòu)相同的薄膜，但是其中NiTa PL的厚度從5nm增大到30nm。在相同的RL厚度范圍上，Ku的變化從約8%減小到約6%。因此，膜生長均質(zhì)性能用更厚的NiTa PL來改善，對于沒有采用SUL的情況，優(yōu)選地厚度大于20nm。當(dāng)存在SUL時，該PL的厚度可以顯著減小到2至IOnm的范圍。 作為改善的翻轉(zhuǎn)質(zhì)量和膜生長均質(zhì)性的結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的具有數(shù)據(jù)島的BPM顯示出顯著減小的SFD。對于島結(jié)構(gòu)類似于圖6中的曲線A所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)的BPM，本征SFD測量為在6300e。對于島具有根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)(類似于圖6中的曲線B所對應(yīng)的結(jié)構(gòu))的BPM,本征SFD測量為在4500e。通過Tagawa等人在“Relationships between high densityrecording performance and particle coercivity distribution，，， IEEE TRANSACTIONS0NMAGNETICS, VOL. 27，NO. 6，NOVEMBER 1991，4975-4977 中描述的方法測量本征 SFD。已經(jīng)提出了具有BPM的垂直磁記錄盤主要用于常規(guī)磁記錄中，其中感應(yīng)寫頭單獨寫數(shù)據(jù)到島中。然而，還提出了垂直BPM盤用于熱輔助記錄(TAR)中。在TAR系統(tǒng)中，具有近場換能器(NFT)的光學(xué)波導(dǎo)引導(dǎo)來自輻射源諸如激光器的熱以加熱盤上的磁記錄層的局部區(qū)域。輻射將磁材料局部加熱至其居里溫度附近或以上以將矯頑力降低到足以通過感應(yīng)寫頭產(chǎn)生寫入。本發(fā)明的改善的BPM也可應(yīng)用于用于TAR盤驅(qū)動器的垂直BPM盤。因此，圖I繪示具有垂直BPM盤200和氣墊滑塊120的常規(guī)磁記錄系統(tǒng)，氣墊滑塊120支承寫頭和讀頭。圖7繪示用于在TAR系統(tǒng)中使用的氣墊滑塊120'以及部分TAR盤200'的剖視圖，不是按比例繪制的，因為難以示出非常小的特征。氣墊滑塊120'支承寫頭50 (具有軛54和寫極52)、讀頭60以及屏蔽件SI和S2。在TAR盤200'中，熱沉層21位于島30和非磁區(qū)32下面。島30可以是根據(jù)本發(fā)明的島，如圖4中的島。熱沉層21由是良好熱導(dǎo)體的材料形成，如Cu、Au、Ag或其他合適的金屬或金屬合金。層19可以是在熱沉層21和島30之間的耐熱層諸如MgO或SiO2層以幫助控制熱流，使得熱不會太快地散到熱沉層21中。TAR盤200'還可包括可選的SUL，其如果存在的話則將會位于熱沉層21下面。如果沒有SUL，則不需要EBL?；瑝K120'具有面對盤200'的氣墊面(ABS)?；瑝K120'還支承激光器70、反射鏡71、光學(xué)波導(dǎo)或通道72和NFI74(其輸出在ABS處)。當(dāng)寫電流被引導(dǎo)通過線圈56時，寫極52引導(dǎo)磁通到數(shù)據(jù)島30，如指向數(shù)據(jù)島30之一的箭頭所表示的那樣。具有箭頭的虛線17示出回到返回極54的磁通返回路徑。當(dāng)TAR盤200'相對于滑塊沿方向20移動時，NFT 74引導(dǎo)如波浪箭頭82表示的近場輻射到數(shù)據(jù)島30。在數(shù)據(jù)島暴露到來自寫極52的寫場的同時，NFT中的電荷振蕩加熱數(shù)據(jù)島30。這將數(shù)據(jù)島中的磁記錄材料的溫度提升到其居里溫度附近或以上從而降低材料的矯頑力并使得數(shù)據(jù)島的磁化能被寫場翻轉(zhuǎn)。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)島用于TAR盤驅(qū)動器中時，Co合金的各向異性場可以在約15和IOOkOe之間，這相當(dāng)?shù)馗哂趤碜猿Ｒ?guī)寫頭的寫場。例如，可以使用各向異性場為50k0e的高各向異性Co合金如Co5(lPt5(l。Co合金層的成分可以變化以允許調(diào)節(jié)居里溫度。
雖然已經(jīng)參照優(yōu)選實施例具體顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以進行形式和細節(jié)上的各種改變而不偏離本發(fā)明的思想和范圍。因此，所公開的發(fā)明將僅視為示范性的且局限于僅由所附權(quán)利要求制定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖案化垂直磁記錄介質(zhì),包括 襯底； 平坦化層，在該襯底上； 非磁含Ru襯層，在該平坦化層上； 包括鈷和鉬的合金的垂直磁記錄層；以及 氧化物膜，在該含Ru層和該磁記錄層之間， 其中該磁記錄層被圖案化成多個離散的島。
2.如權(quán)利要求I所述的介質(zhì)，其中該氧化物膜包括選自鉭氧化物、鈷氧化物和鈦氧化物的氧化物。
3.如權(quán)利要求I所述的介質(zhì)，其中該氧化物膜具有小于I.5nm的厚度。
4.如權(quán)利要求3所述的介質(zhì)，其中該氧化物膜是該含Ru層上的氧化物團簇的不連續(xù)膜，由此該磁記錄層接觸該含Ru層和該氧化物團簇。
5.如權(quán)利要求I所述的介質(zhì)，其中該平坦化層包括合金，該合金包括Ni和Ta。
6.如權(quán)利要求5所述的介質(zhì)，其中NiTa合金平坦化層具有大于20nm的厚度。
7.如權(quán)利要求I所述的介質(zhì)，還包括在該平坦化層上且在該含Ru襯層下面并接觸該含Ru襯層的NiW合金籽層。
8.如權(quán)利要求I所述的介質(zhì)，其中該磁記錄層合金是無氧化物的合金。
9.如權(quán)利要求I所述的介質(zhì)，其中該磁記錄層合金還包括Cr。
10.如權(quán)利要求I所述的介質(zhì)，還包括在該襯底上、在該平坦化層下面的軟磁導(dǎo)磁材料的軟磁襯層(SUL)。
11.如權(quán)利要求10所述的介質(zhì)，其中該平坦化層包括具有大于或等于2nm且小于或等于IOnm的厚度的包括Ni和Ta的合金。
12.如權(quán)利要求10所述的介質(zhì)，其中該SUL由選自包括合金CoFe、CoNiFe、NiFe、FeCoB, CoCuFe, FeAlSi, FeTaN, FeN, FeTaC, CoTaZr 和 CoZrNb 的組的材料形成。
13.如權(quán)利要求10所述的介質(zhì)，其中該SUL是通過非磁膜分隔開的多個導(dǎo)磁膜的疊層。
14.如權(quán)利要求13所述的介質(zhì)，其中該疊層中的非磁膜提供該疊層中的導(dǎo)磁膜的反鐵磁 >率禹合。
15.如權(quán)利要求I所述的介質(zhì)，其中該介質(zhì)是磁記錄盤，且其中該島在該襯底上布置成多個基本同心的圓形道。
16.—種磁記錄盤驅(qū)動器,包括 如權(quán)利要求15的盤； 寫頭，用于磁化所述島中的垂直磁記錄層；以及 讀頭，用于讀取所述島中被磁化的記錄層。
17.一種熱輔助記錄(TAR)磁記錄盤驅(qū)動器，包括 如權(quán)利要求15的盤，還包括在該襯底和該島之間的熱沉層； 寫頭，用于施加磁場到所述島中的垂直磁記錄層； 光學(xué)數(shù)據(jù)通道和近場換能器，用于引導(dǎo)輻射到所述島以加熱所述島中的垂直磁記錄層；以及 讀頭，用于讀取所述島中的被磁化的記錄層。
18.一種圖案化垂直磁記錄盤，包括 襯底； 在該襯底上的平坦化層，包括合金，該合金包括Ni和Ta ； 在該平坦化層上的非磁的含Ru襯層； 包括鈷和鉬的無氧化物合金的垂直磁記錄層；以及 在該含Ru層和該磁記錄層之間的氧化物膜，該氧化物膜包括選自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I. 5nm的厚度， 其中該垂直磁記錄層被圖案化成以多個同心道布置的多個離散的島。
19.如權(quán)利要求18所述的盤，其中該氧化物膜是在該含Ru層上的氧化物團簇的不連續(xù)膜，從而該磁記錄層接觸該含Ru層和該氧化物團簇。
20.如權(quán)利要求18所述的盤，還包括在該平坦化層上、在該含Ru襯層下面且接觸該含Ru襯層的NiW合金籽層。
21.如權(quán)利要求18所述的盤，其中NiTa合金平坦化層具有大于20nm的厚度。
22.如權(quán)利要求18所述的盤，還包括在該襯底上、在該平坦化層下面的軟磁導(dǎo)磁材料的軟磁襯層(SUL)，且其中NiTa合金平坦化層具有大于或等于2nm且小于或等于IOnm的厚度。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖案化垂直磁記錄介質(zhì)和磁記錄盤、以及磁記錄盤驅(qū)動器。該圖案化垂直磁記錄盤具有Co合金記錄層，該Co合金記錄層被圖案化成離散的數(shù)據(jù)島，該島布置成同心道，該磁記錄盤呈現(xiàn)窄的翻轉(zhuǎn)場分布(SFD)。該盤包括襯底；在該襯底上的NiTa合金平坦化層；在該平坦化層上的非磁含Ru襯層；鎢氧化物Co合金磁記錄層；以及在該含Ru層和該Co合金磁記錄層之間的超薄氧化物膜。該氧化物膜可以是選自Ta氧化物、Co氧化物和Ti氧化物的氧化物，且是超薄的從而其可視為不連續(xù)膜。該平坦化層和超薄氧化物膜改善了Co合金記錄層的生長均質(zhì)性，從而具有數(shù)據(jù)島的圖案化盤表現(xiàn)出顯著減小的SFD。
文檔編號G11B5/82GK102682790SQ20121007078
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者D.K.韋勒, E.E.馬里尼羅, O.赫爾威格 申請人:日立環(huán)球儲存科技荷蘭有限公司