專利名稱：垂直磁記錄介質(zhì)的制作方法
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDDs)的磁記錄磁盤，和特別是，涉及具有改善的記錄信息的熱穩(wěn)定性和高的信噪(SNR)比的垂直磁記錄磁盤。
2.現(xiàn)有技術(shù)的描述在應(yīng)用于硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDDs)-計(jì)算機(jī)的一種主要的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備-的縱向磁記錄(LMR)中，在磁盤中的數(shù)據(jù)記錄區(qū)域的尺寸隨著微結(jié)構(gòu)的增加已經(jīng)被減小，該微結(jié)構(gòu)是高-密度數(shù)據(jù)記錄所必需的。然而，這種在尺寸上的減小使得數(shù)據(jù)記錄區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)記錄區(qū)域中去除變得敏感，這是由于在HDD運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生熱能比靜磁能占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。這被稱之為非常順磁效應(yīng)。為了克服非常順磁效應(yīng)，在HDD應(yīng)用中，LMR技術(shù)已經(jīng)被垂直磁記錄(PMR)技術(shù)替代。與LMR技術(shù)相比，PMR技術(shù)使用更高的靜電能和更低的退磁能，因此它在高-密度數(shù)據(jù)記錄中是有優(yōu)勢(shì)的。結(jié)合發(fā)展的高敏感讀頭的制造，高-密度PMR技術(shù)也能夠檢測(cè)微數(shù)據(jù)區(qū)域。
在適于高-密度磁記錄的PMR技術(shù)中，垂直磁各向異性能被定向?yàn)榇怪庇诖疟P平面的磁化區(qū)域方向。這樣，從磁頭出來的讀頭場(chǎng)將被感應(yīng)為垂直于磁盤平面和因此平行于磁化區(qū)域。為達(dá)到此目的，需要一能夠感應(yīng)垂直磁化區(qū)域的特別讀頭。
單-層PMR介質(zhì)的示意結(jié)構(gòu)顯示在

圖1中。單-層PMR介質(zhì)包括一用以促進(jìn)形成在底層12上的垂直磁記錄(PMR)層13垂直定向的底層12，一具有垂直磁各向異性能以保持?jǐn)?shù)據(jù)記錄區(qū)域的垂直定向的PMR層13，一用以保護(hù)PMR層13免受外部的沖擊的保護(hù)層14，和一潤(rùn)滑層15。
PMR層13具有垂直磁各向異性能，由于底層12，其磁任意軸被定向?yàn)榇怪盤MR層13的平面。因此，通過從環(huán)-形讀頭出來的垂直磁場(chǎng)分量能夠獲得垂直數(shù)據(jù)記錄。
在垂直磁記錄設(shè)備中的記錄密度很大程度上受PMR層和垂直定向促進(jìn)底層(此后，簡(jiǎn)稱為“底層”)的特性的影響。
在傳統(tǒng)的PMR介質(zhì)中，如圖1所示，一置于PMR層之下的用以促進(jìn)PMR層的垂直磁定向的底層是由鈦(Ti)，鉑(Pt)，金(Au)，或鈀(Pd)制成的，它具有好的垂直磁定向特性。在此情況下，在底層中的晶體生長(zhǎng)以排列的晶粒結(jié)構(gòu)連續(xù)生長(zhǎng)到PMR層，因此增加了PMR層的晶粒尺寸。這種大的晶粒導(dǎo)致了更大的噪音和低的信噪比(SNR)。
發(fā)明概述為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種垂直磁記錄介質(zhì)(PMR)，其中，由于從垂直定向促進(jìn)底層以排列晶粒結(jié)構(gòu)形式連續(xù)生長(zhǎng)到PMR層的連續(xù)晶體生長(zhǎng)導(dǎo)致的PMR層晶粒尺寸的增加被抑制。
為達(dá)到本發(fā)明的目的，提供了一種垂直磁記錄介質(zhì)，包括在基材和垂直磁記錄層之間的用于感應(yīng)垂直磁記錄層的垂直定向的垂直磁記錄促進(jìn)底層，垂直磁記錄介質(zhì)進(jìn)一步包括一在垂直促進(jìn)底層和垂直磁記錄層之間的用以抑制從底層到垂直磁記錄層的連續(xù)晶體生長(zhǎng)的晶體生長(zhǎng)中止層。
優(yōu)選的是，垂直定向促進(jìn)底層是由選自下述組中的至少一種材料制成的，該組由Pt，Au，Pd，Ti和這些材料的合金組成。優(yōu)選的是晶體生長(zhǎng)中止層具有不大于20nm的厚度。優(yōu)選的是晶體生長(zhǎng)中止層是由選自下述組中的至少一種材料制成，該組由Ti，Ta，坡莫合金，和這些材料的合金組成。優(yōu)選的是垂直磁記錄層是由CoCr合金制成的。優(yōu)選的是垂直磁記錄層進(jìn)一步包括至少一種選自由B，Pt，Ta，V，Nb，Zr，Y，和Mo組成的組中的材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的PMR介質(zhì)對(duì)單-層結(jié)構(gòu)，雙-層結(jié)構(gòu)，或偽雙-層結(jié)構(gòu)來說具有好的記錄效果，該雙-層結(jié)構(gòu)包括一在垂直定向促進(jìn)底層和基材之間的軟磁層，該偽雙-層結(jié)構(gòu)包括一在垂直定向促進(jìn)底層和垂直磁記錄層之間的軟磁層。根據(jù)本發(fā)明，垂直磁記錄層可以由多-層也可以由單-層制成。
附圖的簡(jiǎn)述通過詳細(xì)描述優(yōu)選實(shí)施例及參照所附的附圖，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清晰。其中圖1是一剖視圖，顯示的是傳統(tǒng)垂直磁記錄(PMR)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)；圖2是一剖視圖，顯示的是根據(jù)本發(fā)明PMR介質(zhì)的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)構(gòu)，即在垂直定向促進(jìn)底層和PMR記錄層之間具有晶體生長(zhǎng)中止層；圖3是一局部放大圖，顯示的是沒有晶體生長(zhǎng)中止層的PMR介質(zhì)的PMR層的晶體生長(zhǎng)圖案和晶粒尺寸；圖4是一局部放大圖，顯示的是有晶體生長(zhǎng)中止層的PMR介質(zhì)的PMR層的晶體生長(zhǎng)圖案和晶粒尺寸；圖5是一實(shí)施例1和比較例1和2制造的PMR盤的信噪比的圖表；圖6是在600kFCI(每英寸千通量改變次數(shù))(kilo Flux Charge per Inch)高記錄密度情況下，實(shí)施例1和比較例1和2制造的PMR盤的噪音的頻譜；和圖7是在100kFCI(每英寸千通量改變次數(shù))(kilo Flux Charge per Inch)低記錄密度情況下，實(shí)施例1和比較例1和2制造的PMR盤的噪音的頻譜。
本發(fā)明的詳細(xì)描述參照附圖將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的原理。
參見圖2，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的垂直磁記錄(PMR)介質(zhì)，其特征是包括一在一垂直定向促進(jìn)底層22和一PMR層23之間的晶體生長(zhǎng)中止層26。
圖3是一局部放大圖，顯示的是沒有晶體生長(zhǎng)中止層的PMR介質(zhì)的PMR層的晶體生長(zhǎng)圖案和晶粒尺寸。如圖3所示，在垂直定向促進(jìn)底層中的晶體生長(zhǎng)是以排列晶粒結(jié)構(gòu)形式連續(xù)生長(zhǎng)到PMR層的，因此增加了PMR層的晶粒尺寸。
圖4是一局部放大圖，顯示的是有晶體生長(zhǎng)中止層的PMR介質(zhì)的PMR層的晶體生長(zhǎng)圖案和晶粒尺寸。如圖4所示，晶體生長(zhǎng)中止層的形成阻斷了從垂直定向促進(jìn)底層到PMR的連續(xù)晶體生長(zhǎng)和因此允許PMR層的晶體的生長(zhǎng)從晶體生長(zhǎng)中止層開始，從而導(dǎo)致了晶粒尺寸的減小。
根據(jù)用于垂直定向促進(jìn)底層和PMR層的材料，晶體生長(zhǎng)中止層的材料能夠適當(dāng)?shù)乇贿x擇以提供這種晶體生長(zhǎng)中止效果。對(duì)于由CoCr合金制成的PMR層而言，用于晶體生長(zhǎng)中止層的材料優(yōu)選的是鈦(Ti)，鉭(Ta)，坡莫合金，或這些材料的合金。優(yōu)選的晶體生長(zhǎng)中止層的厚度是20nm或更小，以允許底層的垂直磁定向特性向PMR層傳送。如果晶體生長(zhǎng)中止層的厚度大于20nm，來自底層的垂直磁定向效果不能施加到PMR層上。
這種小的晶粒尺寸導(dǎo)致低-噪音垂直磁記錄介質(zhì)，能使高-密度記錄具有增加的SNR。
依靠下述實(shí)施例，將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。下述實(shí)施例僅用于解釋目的而不被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
<實(shí)施例1>
一Pt底層被沉積在0.635mm厚的玻璃基材上至40nm的厚度，和一Ti晶體生長(zhǎng)中止層被沉積在Pt底層上至5nm的厚度。一CoCr合金PMR層被沉積在Ti晶體生長(zhǎng)中止層上至50nm厚度。一作為保護(hù)層的碳-基層被形成在CoCr合金PMR層上至10nm的厚度，和用Z-DOL(0.04％，可從Ausimont Co.獲得)，在那上面形成一2nm厚的潤(rùn)滑層，因此產(chǎn)生一單-層PMR盤。
<實(shí)施例2>
一500nm厚的NiFe軟磁層和10nm厚的Pt底層被順序地堆積在具有0.635mm厚的玻璃基材上，和一Ti晶體生長(zhǎng)中止層被沉積在Pt底層上至5nm的厚度。接下來，一CoCr合金PMR層被沉積在Ti晶體生長(zhǎng)中止層至50nm的厚度。一作為保護(hù)層的碳-基層被形成在CoCr合金PMR層上至10nm的厚度，和用Z-DOL(0.04％，可從Ausimont Co.獲得)，在那上面形成一2nm厚的潤(rùn)滑層，因此產(chǎn)生一雙-層PMR盤。
<實(shí)施例3>
一40nm厚的Pt底層和10nm厚的NiFe軟磁層被順序地形成在具有0.635mm厚的玻璃基材上。接下來，一作為垂直定向促進(jìn)層的Pt底層被形成在NiFe軟磁層上至5nm的厚度，和一Ti晶體生長(zhǎng)中止層被形成在它們之上至5nm厚度，然后形成具有50nm厚度的CoCr合金PMR層。一作為保護(hù)層的碳-基層被形成在CoCr合金PMR層上至10nm的厚度，和用Z-DOL(0.04％，可從Ausimont Co.獲得)，在那上面形成一2nm厚的潤(rùn)滑層，因此產(chǎn)生一偽雙-層PMR盤。
<實(shí)施例4>
一40nm厚的Pt底層和5nm厚的Ti晶體生長(zhǎng)中止層被順序地形成在具有0.635mm厚的玻璃基材上。接下來，一10nm厚的NiFe軟磁層和50nm厚的CoCr合金PMR層被順序地形成在Ti晶體生長(zhǎng)中止層上。一作為保護(hù)層的碳-基層被形成在CoCr合金PMR層上至10nm的厚度，和用Z-DOL(0.04％，可從AusimontCo.獲得)，在那上面形成一2nm厚的潤(rùn)滑層，因此產(chǎn)生一偽雙-層PMR盤。
<比較實(shí)施例1>
一50nm厚的Ti底層和50nm厚的CoCr合金PMR層被順序地形成在具有0.635mm厚的玻璃基材上。接下來，一作為保護(hù)層的碳-基層被形成在CoCr合金PMR層上至10nm的厚度，和用Z-DOL(0.04％，可從Ausimont Co.獲得)，在那上面形成一2nm厚的潤(rùn)滑層，因此產(chǎn)生一傳統(tǒng)的單-層PMR盤。
<比較實(shí)施例2>
一50nm厚的Ti底層和5nm厚的NiFe軟磁層被順序地沉積在具有0.635mm厚的玻璃基材上，然后形成35nm厚的CoCr合金PMR層，。接下來，一作為保護(hù)層的碳-基層被形成在CoCr合金PMR層上至10hm的厚度，和用Z-DOL(0.04％，可從Ausimont Co.獲得)，在那上面形成一2nm厚的潤(rùn)滑層，因此產(chǎn)生一傳統(tǒng)的偽雙-層PMR盤。
圖5是一據(jù)實(shí)施例1和比較實(shí)施例1和2生產(chǎn)的PMR盤的信噪比的圖表。如圖5所示，與傳統(tǒng)的PMR盤相比，根據(jù)本發(fā)明的具有Pt底層和Ti晶體生長(zhǎng)中止層的PMR盤顯示出更高的SNR。
圖6是在600kFCI(每英寸千通量改變次數(shù))(kilo Flux Charge per Inch)高記錄密度情況下，根據(jù)實(shí)施例1和比較例1和2制造的PMR盤的噪音的頻譜。如圖6所示，與傳統(tǒng)的PMR盤相比，根據(jù)本發(fā)明的PMR盤具有非常低的噪音水平。
圖7是在100kFCI(每英寸千通量改變次數(shù))(kilo Flux Charge per Inch)低記錄密度情況下，根據(jù)實(shí)施例1和比較例1和2制造的PMR盤的噪音的頻譜。如圖7所示，與傳統(tǒng)的PMR盤相比，盡管在低記錄密度情況下，根據(jù)本發(fā)明的PMR盤顯示出低的噪音水平。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的PMR介質(zhì)，其特征是包括一在垂直定向促進(jìn)底層和PMR層之間的晶體生長(zhǎng)中止層能夠有效地抑制在PMR層中的晶體生長(zhǎng)，導(dǎo)致低的噪音水平。因此，根據(jù)本發(fā)明的PMR介質(zhì)具有高-密度應(yīng)用同時(shí)還具有增加的SNR。
通過參照其優(yōu)選的實(shí)施例，已經(jīng)特別顯示和描述了本發(fā)明，可以理解的是在不背離如所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種垂直磁記錄介質(zhì)，包括在一基材和垂直磁記錄層之間的一垂直定向促進(jìn)底層用于感應(yīng)垂直磁記錄層使之垂直定向，垂直磁記錄介質(zhì)進(jìn)一步包括一在垂直定向促進(jìn)底層和垂直磁記錄層之間的用于抑制從底層到垂直磁記錄層的連續(xù)晶體生長(zhǎng)的晶體生長(zhǎng)中止層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的垂直磁記錄介質(zhì)，其中垂直定向促進(jìn)底層是由選自由Pt，Au，Pd，Ti和這些材料的合金組成的組中的至少一種材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的垂直磁記錄介質(zhì)，其中晶體生長(zhǎng)中止層具有不大于20nm的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的垂直磁記錄介質(zhì)，其中晶體生長(zhǎng)中止層是由選自由Ti，Ta，坡莫合金和這些材料的合金組成的組中的至少一種材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的垂直磁記錄介質(zhì)，其中晶體生長(zhǎng)中止層是由選自由Ti，Ta，坡莫合金和這些材料的合金組成的組中的至少一種材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的垂直磁記錄介質(zhì)，其中垂直磁記錄層是由CoCr合金制成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的垂直磁記錄介質(zhì)，其中垂直磁記錄層進(jìn)一步包括選自由B，Pt，Ta，V，Nb，Zr，Y和Mo組成的組中的至少一種材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的垂直磁記錄介質(zhì)，進(jìn)一步包括順序置于垂直磁記錄層之上的一保護(hù)層和一潤(rùn)滑層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的垂直磁記錄介質(zhì)，其中垂直磁記錄介質(zhì)具有一包括一在基材和垂直定向促進(jìn)層之間的軟磁層的雙-層結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2的垂直磁記錄介質(zhì)，其中垂直磁記錄介質(zhì)具有一包括一在垂直定向促進(jìn)底層和垂直磁記錄層之間的軟磁層的偽雙-層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
提供一種垂直磁記錄介質(zhì),其中在一基材和垂直磁記錄層之間形成的一垂直定向促進(jìn)底層用于感應(yīng)垂直磁記錄層使之垂直定向,垂直磁記錄介質(zhì)進(jìn)一步包括一在基材和垂直定向促進(jìn)底層之間的用于抑制從底層到垂直磁記錄層的連續(xù)晶體生長(zhǎng)的晶體生長(zhǎng)中止層。有效抑制在垂直磁記錄層中的晶體生長(zhǎng)導(dǎo)致了低的噪音水平。因此,垂直磁記錄介質(zhì)隨信噪比增加而具有高－密度記錄應(yīng)用。
文檔編號(hào)G11B5/64GK1374640SQ01145760
公開日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2001年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月3日
發(fā)明者李丙圭 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社