形成近場(chǎng)換能器（nft）的多個(gè)部分的方法以及由此形成的物品的制作方法
【專利說明】形成近場(chǎng)換能器（NFT)的多個(gè)部分的方法以及由此形成的 物品

【發(fā)明內(nèi)容】

[0001] 所公開的是多種方法，包括：形成近場(chǎng)換能器（NFT)結(jié)構(gòu)的至少一部分；將材料沉 積到NFT的該部分的至少一個(gè)表面上以形成含金屬層；以及使該含金屬層經(jīng)受用于使該材 料的至少一部分?jǐn)U散到NFT的該部分的至少一個(gè)表面中的條件。
[0002] 還公開的是多種方法，包括：形成近場(chǎng)換能器（NFT)結(jié)構(gòu)的至少一部分；將材料沉 積到NFT的至少空氣軸承表面上以形成含金屬層；使該含金屬層經(jīng)受用于使該材料的至少 一部分?jǐn)U散到NFT的該部分的至少一個(gè)表面中的條件；移除該含金屬層的至少一部分；以 及施加覆蓋層。
[0003] 進(jìn)一步公開的是多種方法，包括：形成近場(chǎng)換能器（NFT)結(jié)構(gòu)的至少一部分；將材 料沉積到NFT的至少空氣軸承表面上以形成含金屬層；移除不在NFT的空氣軸承表面上的 該含金屬層的一部分；使該含金屬層經(jīng)受用于使該材料的至少一部分?jǐn)U散到NFT的該部分 的至少一個(gè)表面中的條件；移除該含金屬層的至少一部分；以及施加覆蓋層。
[0004] 本公開的以上概述不旨在描述本公開的每一公開的實(shí)施例或每種實(shí)現(xiàn)方式。下面 的描述更具體地例示出示例性實(shí)施例。在貫穿本申請(qǐng)中的若干位置處，通過示例列表來提 供指導(dǎo)，這些示例可以各種組合來使用。在每一實(shí)例中，引述的列表僅作為代表性組并且不 應(yīng)當(dāng)被解釋成排他性列表。 附圖簡述
[0005] 圖1是描繪了所公開的方法的示例性實(shí)施例的流程圖。
[0006] 圖2A到2D描繪了在示例性的公開的方法期間的各個(gè)階段的一物品的橫截面。
[0007] 圖3A到3E描繪了在示例性的公開的方法期間的各個(gè)階段的一物品的橫截面。
[0008] 圖4是包括粧和盤的示例性NFT的透視圖。
[0009] 圖5是示例性物品的橫截面。
[0010] 圖6A示出了示例性的25 A Sn/20 A Cr/20 A DLC樣本的透射電子顯微鏡（TEM)圖 像；圖6B是示出了由框所示的圖6A的那部分處的Cr和Sn濃度的能量色散X射線（EDX) 映射；圖6C是示出了由框所示的圖6A的那部分處的Cr濃度的EDX映射；并且圖6D是示出 了由框所示的圖6A的那部分處的Sn濃度的EDX映射。
[0011] 圖7A示出了示例性的25 A Pt/20 A Cr/20 A DLC樣本的TEM圖像；圖7B是示出了 由框所示的圖7A的那部分處的Cr和Pt濃度的EDX映射；圖7C是示出了由框所示的圖7A 的那部分處的Cr濃度的EDX映射；并且圖7D是示出了由框所示的圖7A的那部分處的Pt 濃度的EDX映射。
[0012] 圖8A示出了示例性的30 A Ni/20 A Cr/2() A DLC樣本的TEM圖像；圖8B是示出 了由框所示的圖8A的那部分處的Ni和Cr濃度的EDX映射；圖8C是示出了由框所示的圖 8A的那部分處的Cr濃度的EDX映射；并且圖8D是示出了由框所示的圖8A的那部分處的 Ni濃度的EDX映射。
[0013] 這些附圖不一定按比例繪制。附圖中使用的相同數(shù)字表示相同部件。然而，將理 解在給定附圖中使用數(shù)字來指代部件不旨在限制用另一附圖中同一數(shù)字標(biāo)記的部件。 詳細(xì)描述
[0014] 熱輔助磁記錄（HAMR)使用能量源（例如激光）來將介質(zhì)的溫度增加到其居里溫 度之上以使得以較小的面密度進(jìn)行磁記錄成為可能。為了將（例如）能量傳遞至介質(zhì)的小 區(qū)域（例如，在20到50納米（nm)的級(jí)別上），可利用近場(chǎng)換能器（NFT)。在記錄過程期間， NFT和極（pole)吸收來自能量源的能量，導(dǎo)致NFT的溫度的增加（例如，有時(shí)多達(dá)400°C)。 一些NFT包括小的粧（peg)和大的盤（disk)。由NFT和極所達(dá)到的高溫可引起極的氧化、 極的腐蝕、原子從粧到盤的擴(kuò)散或其組合，并且可藉此引起對(duì)極的損害以及粧的變形和凹 進(jìn)。
[0015] 所公開的方法和設(shè)備可提供較少遭受變形和凹進(jìn)的NFT。所公開的方法和設(shè)備可 形成和/或包括具有已從外層擴(kuò)散到粧中的材料的粧。各方法包括：在NFT的至少一個(gè)表 面上形成含金屬層；以及迫使該層的至少一些擴(kuò)散到NFT中。
[0016] 在某些實(shí)施例中，可由圖1中所示的流程圖來表示本文中所公開的方法。由此，在 某些方法中，第一步驟可包括形成近場(chǎng)換能器（NFT)結(jié)構(gòu)的至少一部分的步驟105。例如， 步驟105可包括一個(gè)或多于一個(gè)的單獨(dú)的步驟。形成NFT的至少一部分的步驟105可包括 各種過程和方法。在某些實(shí)施例中，可在本文中形成通常被稱為"盤和粧"類型的NFT。在 某些實(shí)施例中，作為某些公開的方法的一部分，可形成盤和粧類型NFT的至少一個(gè)粧。例 如，該粧可處于各種制造階段。在某些實(shí)施例中，該粧可以是已被暴露于研磨（例如，研磨 以形成空氣軸承表面（ABS))的較大設(shè)備結(jié)構(gòu)內(nèi)的粧。
[0017] 形成NFT的至少一部分的步驟可包括利用一種或多于一種材料來形成NFT的該部 分（或更多）。在某些實(shí)施例中，各種材料包括，例如，金（Au)、銀（Ag)、銅（Cu)、其合金或 可被用來形成NFT的該至少一部分的其它材料。
[0018] 某些公開的方法可包括下一步驟即沉積一個(gè)層的步驟110。在某些實(shí)施例中，該層 可被沉積在NFT的至少一部分的至少一個(gè)表面上。在某些實(shí)施例中，在步驟110中所沉積 的層可被稱為含金屬層。含金屬層包括至少一種材料，該至少一種材料可擴(kuò)散（具有或不 具有外界影響）到在其上沉積該至少一種材料的表面中?？墒褂靡阎姆椒ǎòɡ缰T 如化學(xué)氣相沉積（CVD)、物理氣相沉積（PVD)、原子層沉積（ALD)、鍍層（例如，電鍍）之類的 沉積法、濺射法、陰極電弧沉積法、離子注入法和蒸發(fā)法）來沉積含金屬層。
[0019] 在某些實(shí)施例中，含金屬層可具有任何期望的厚度并且甚至可具有可變的厚度。 在某些實(shí)施例中，含金屬層可具有例如不超過10納米（nm)或不超過5nm的厚度。在某些 實(shí)施例中，含金屬層可具有例如大于0.1 nm或大于0. 5nm的厚度。應(yīng)當(dāng)注意的是，含金屬層 可指代多于一個(gè)分立的含金屬層，即使這些分立的層彼此不接觸。
[0020] 含金屬層可包括各種材料或單一材料。在某些實(shí)施例中，含金屬層的材料可包括 具有對(duì)感興趣的NFT部分的材料的相對(duì)好的粘附、在含金屬層和NFT的該部分的界面處的 相對(duì)高的擴(kuò)散系數(shù)、相對(duì)高的抗氧化性、在NFT的材料的主體（bulk)中的相對(duì)低的擴(kuò)散或 其任意組合的材料。
[0021] 含金屬層可包括單層或多于一層。在其中含金屬層是單層的某些實(shí)施例中，該含 金屬層可包括金屬間相或可形成金屬間相的材料（其可提供高熱穩(wěn)定性、抗氧化性或兩 者）。在某些實(shí)施例中，含金屬層可以是包括至少兩層的多層結(jié)構(gòu)。在這種情況下，該多層 可被用于產(chǎn)生金屬間相。在某些實(shí)施例中，多層含金屬層還可包括可選擇其材料以提供某 種處理優(yōu)勢(shì)的一層或多層。
[0022] 在某些實(shí)施例中，含金屬層可包括鋁（Al)、鎳（Ni)、鉻（Cr)、鉑（Pt)、鉛（Pb)、銅 (Cu)、釔（Y)、硅（Si)、銦（In)、錫（Sn)、鈷（Co)、硼（B)、鈦（Ti)、鉭（Ta)、鈮（Nb)、鎂（Mg)、 鋯（Zr)、氡（Ra)、鉿（Hf)、釩（V)、錳（Mn)、鐵（Fe)、鈀（Pd)、銀（Ag)、鋅（Zn)、鈥（Ho)、鉺 (Er)、磷（P)或其組合。示例性多層結(jié)構(gòu)可包括例如41以11、附/(>、附/^1、(>/^1和附/^11。 在某些實(shí)施例中，含金屬層可包括例如Cr、Pt、Pb、Ni、Si、In、Sn、Al、Co、B或其組合。在某 些實(shí)施例中，含金屬層可包括Cr、Sn、Pt、Y、Pd、Mn、Cu、In、Ni或其組合。在某些實(shí)施例中， 含金屬層可包括例如Ni/Cr、Al/Au或Ni/Al。
[0023] 在某些實(shí)施例中，含金屬層可包括兩（或更多）層的不同的（或相同的）材料。在 某些實(shí)施例中，不與NFT接觸的第二層可被稱為外層。例如，可基于移除該材料的各種方式 來選擇一外層。作為具體的示例，可選擇一外層以使得特定的化學(xué)蝕刻工藝（例如，反應(yīng)等 離子蝕刻）可被用于移除該外層。可被用來提供這樣的特性的一種特定類型的外層可以是 含Si (例如，含SiO2)層，其可使用例如氟基化學(xué)（例如，CF4、SF6S CHF3)來移除。可通過 考慮這種性質(zhì)來選擇的多層結(jié)構(gòu)的甚至更具體的示例是包含鉻（Cr)NFT相鄰層和SiO#F 層的多層含金屬層?？墒褂梅瘜W(xué)處理這種多層結(jié)構(gòu)，該氟化學(xué)可移除外SiOJl并在Cr層 上停止。過量的Cr層隨后可被離子研磨掉或被氧化。
[0024] 由于處理特性可以是有優(yōu)勢(shì)的多層含金屬層的另一示例可包括可用作阻氣層的 外層和下面的（NFT相鄰的）金屬層。起阻氣層作用的外層可運(yùn)行以防止在退火期間下面的 金屬層的氧化?？善鹱铓鈱幼饔玫牟牧系木唧w示例可包括例如，相對(duì)抗氧化的金屬層（例 如，Pt、Pd)、可被氧化以形成氧化層的金屬層