專利名稱：磁記錄介質(zhì)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及其記錄層包括預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域(magncticregion)的磁記錄介質(zhì)(magnetic recording medium)。本發(fā)明還涉及制作這種磁記錄介質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，磁盤(磁記錄介質(zhì))是一種構(gòu)成諸如硬盤之類的存儲裝置的記錄機制。磁盤具有多層結(jié)構(gòu)，包括盤襯底和具有預(yù)定磁性結(jié)構(gòu)的記錄層。要由計算機系統(tǒng)處理的信息量的持續(xù)增加對于磁盤的更高記錄密度產(chǎn)生了更強的需求。
當(dāng)在磁盤上記錄信息時，用于記錄的磁頭被布置為與磁盤的記錄表面接近(以在其上浮動)，并且磁頭向記錄層施加比其矯磁力(coercivity)更強的記錄磁場。順序反轉(zhuǎn)由磁頭施加的記錄磁場的方向，同時相對于磁盤移動磁頭導(dǎo)致形成了沿著記錄層的信息磁軌(track)沿盤的圓周方向?qū)R的多個記錄標(biāo)記(recording mark)(磁疇(magnetic domain))，這些記錄標(biāo)記交替地沿相反方向磁化?？刂圃撨^程期間反轉(zhuǎn)記錄磁場的方向的定時使得能夠以預(yù)定長度形成每個記錄標(biāo)記。從而在記錄層上，預(yù)定信號或信息被基于磁化方向的變化而記錄。
在磁盤的場中，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層的磁盤已被開發(fā)出來用于實現(xiàn)更高的記錄密度，例如所謂的分立磁軌介質(zhì)(discretetrack medium，簡寫為DTM)和圖案化介質(zhì)(patterned medium，簡寫為PM)。這種磁盤可以例如在以下列出的專利文獻1到3中找到。
專利文獻1JP-A-2005-71467專利文獻2JP-A-2005-166115專利文獻3JP-A-2005-293730
圖21和22示出了磁盤40，其是DTM。圖21是磁盤40的俯視圖，圖22是沿磁盤40的徑向方向截取的放大的部分截面圖。
磁盤40具有多層結(jié)構(gòu)，包括盤襯底41、記錄層42和蓋層(coverlayer)43(未在圖21中示出)。記錄層42包括多個記錄磁性區(qū)域42A和多個非磁性區(qū)域42B。記錄磁性區(qū)域42A圍繞著與磁盤40的旋轉(zhuǎn)軸中心A’重合的某一共同中心同心地布置在盤襯底41上，如圖21中的粗線部分示意性地指示，從而分別構(gòu)成信息磁軌。非磁性區(qū)域42B介于記錄磁性區(qū)域42A之間。蓋層43的暴露表面構(gòu)成了磁盤40的記錄表面44。
當(dāng)在這樣構(gòu)造的磁盤40上記錄信息時，記錄磁頭被布置為在磁盤40的記錄表面44的上方浮動并施加記錄磁場，從而在記錄層42的一個記錄磁性區(qū)域42A中產(chǎn)生多個記錄標(biāo)記(磁疇)，這些記錄標(biāo)記交替地沿相反方向磁化并順序地沿盤的圓周方向?qū)R。
圖23(a)到24(d)示出了磁盤40的傳統(tǒng)制造方法。為了制造磁盤40，首先例如通過濺射過程在盤襯底41上淀積預(yù)定的磁性材料，從而形成磁性膜42A’，如圖23(a)所示。然后如圖23(b)所示，在磁性膜42A’上形成光阻材料層51。然后執(zhí)行光刻過程以便從光阻材料層51形成抗蝕圖案52，如圖23(c)所示。抗蝕圖案52具有根據(jù)記錄層42的非磁性區(qū)域42B的圖案定位的開口52a。抗蝕圖案52還包括根據(jù)非磁性區(qū)域42B的圖案定位的開口(未示出)。更詳細(xì)地說，在光刻過程中，通過利用曝光設(shè)備在光阻材料層51上曝光來形成預(yù)定圖案(潛像)，此后對光阻材料層51顯影。這樣抗蝕圖案52就形成在磁性膜42A’上。進行到圖23(d)，利用抗蝕圖案52作為掩模對磁性膜42A’執(zhí)行預(yù)定刻蝕過程，從而描繪出磁性膜42A的圖案。
進行到圖24(a)，去除抗蝕圖案52。然后淀積非磁性材料42B’，如圖24(b)所示。更具體而言，例如執(zhí)行濺射過程以在包括形成在其間的間隙的記錄磁性區(qū)域42A上淀積非磁性材料42B’。然后如圖24(c)所示，通過機械拋光部分去除非磁性材料42B’，除了記錄磁性區(qū)域42A之間的一部分之外。在完成了這一過程后，形成非磁性區(qū)域42B’，從而獲得了記錄層42。跟著例如通過CVD或濺射過程在記錄層42上淀積預(yù)定材料，從而形成蓋層43，如圖24(d)所示。前述過程提供了包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域42A的記錄層42的磁盤40。
然而，該過程沒有在記錄表面44上提供足夠的平整度(flatness)。根據(jù)前述過程，在如上參考圖23(d)所述通過對磁性膜42A’進行刻蝕形成預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域42A之后，淀積非磁性材料42B’以便填充記錄磁性區(qū)域42A之間的間隙，如圖24(b)所示，然后執(zhí)行機械拋光以去除非磁性材料42B’的過量部分，從而形成記錄層42，如圖24(c)所示。這樣形成的記錄層42的上表面是難以形成有足夠平整度的非連續(xù)膜結(jié)構(gòu)，并且由于記錄層42的表面平整度被反映(reflect)在記錄表面44中，因此難以獲得記錄表面44上的足夠平整度。
一般來說，在記錄或再現(xiàn)信息時浮動在磁盤上方的磁頭被要求在磁盤的面內(nèi)(in-plane)或縱向記錄密度(或更具體而言記錄層)較高時限定較低的浮動高度(磁頭和記錄表面之間的距離)。因此，為了使磁頭在較低的浮動高度能適當(dāng)?shù)毓ぷ鳎疟P的記錄表面必須足夠平整。因此，要求的浮動高度越低(即，面內(nèi)記錄密度越高)，要求記錄表面的平整度水平就越高。
然而，如上所述，上述傳統(tǒng)制造方法沒有提供記錄層42上的足夠平整度，因而沒有提供記錄表面44上的足夠平整度。因此，通過這種制造方法獲得的磁盤40不能減小磁頭的浮動高度，即獲得較高的記錄密度。
除此之外，從生產(chǎn)效率的角度來看，前述方法不適合于磁盤40的量產(chǎn)。根據(jù)前述方法，在設(shè)置在預(yù)定真空度下的預(yù)定室中執(zhí)行預(yù)定的薄膜形成過程，以形成磁性膜42A’(如圖23(a)所示)，淀積非磁性材料42B’(如圖24(b)所示)，并形成蓋層43(如圖24(d)所示)。然而，由于必須形成預(yù)定圖案的光阻材料層51，并且同樣必須通過刻蝕對磁性膜42B’圖案化，如上參考圖23(d)所述，以便從磁性膜42A’獲得記錄磁性區(qū)域42A，因此當(dāng)執(zhí)行這些過程時，被處理的磁盤必須在在真空下形成磁性膜42A’之后被取出室一次。另外，由于必須采用拋光裝置以去除非磁性材料42B’的過量部分，如上參考圖24(c)所述，因此被處理的盤在在真空下淀積了非磁性材料42B’之后必須被取出室以執(zhí)行拋光。從而，根據(jù)前述方法，在生產(chǎn)線上，在形成磁性膜42A’和淀積非磁性材料42B’之間，以及在淀積非磁性材料42B’和形成蓋層43之間，被處理的磁盤必須被取出室，這妨礙了部署包括這一系列步驟的在線生產(chǎn)過程。因此，在執(zhí)行磁盤40的量產(chǎn)時前述方法不是優(yōu)選的，因為這一系列步驟不能部署在連續(xù)的線上。
另外，與圖24(b)有關(guān)的步驟要求淀積相當(dāng)量的材料以形成非磁性材料42B’，并且與圖24(c)有關(guān)的步驟在檢測機械拋光已經(jīng)執(zhí)行到記錄磁性區(qū)域42A的上表面的水平并在該時刻停止拋光動作方面有嚴(yán)重的技術(shù)困難。這些是采用前述方法進行磁盤40的量產(chǎn)時的額外缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在上述情形下提出的。因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層。本發(fā)明的另一個目的是提供一種制作上述類型的磁記錄介質(zhì)的方法。
本發(fā)明的第一方面提供了一種制造磁記錄介質(zhì)的方法。該方法包括形成種子層(種子層形成步驟)，氧化種子層表面上的部分區(qū)域(圖案氧化步驟)，以及在種子層上生長磁性材料，從而形成包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域的記錄層，記錄磁性區(qū)域在種子層表面上的未氧化區(qū)域上具有垂直磁各向異性，非記錄磁性區(qū)域位于種子層表面上的氧化區(qū)域上(記錄層形成步驟)。根據(jù)本發(fā)明的種子層由這樣的材料構(gòu)成，該材料能夠在其表面上形成實現(xiàn)了與通過在種子層的未氧化底部外延生長預(yù)定磁性材料而形成的磁性膜的晶體平面的晶格匹配的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)，從而控制磁性膜的易磁化軸垂直于膜表面。例如，當(dāng)記錄層由具有六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的磁性材料構(gòu)成時，種子層由這樣的材料構(gòu)成，該材料能夠在表面上形成實現(xiàn)了與具有六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的晶體平面的晶格匹配的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)，從而例如控制六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的c軸垂直。當(dāng)記錄層由具有六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的磁性材料構(gòu)成時，優(yōu)選地采用具有六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的材料來構(gòu)成種子層。
通過前述方法中的種子層形成步驟，種子層可以在其表面上獲得使由用于記錄層的磁性材料構(gòu)成的磁性膜的易磁化軸沿垂直方向的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)。圖案氧化步驟允許氧化種子層上預(yù)定圖案的部分區(qū)域(即，氧化預(yù)定圖案的種子層表面)，從而在種子層表面上形成預(yù)定圖案的氧化區(qū)域和預(yù)定圖案的未氧化區(qū)域。然后，在記錄層形成步驟中，在在這樣處理的種子層上生長了磁性材料后，可以獲得包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域的記錄層。在記錄層形成步驟期間，在種子層表面上的未氧化區(qū)域上，磁性材料在與種子層底部上的晶體平面發(fā)生晶格匹配的情況下外延生長，從而使磁性膜的易磁化軸被控制為垂直取向，并且獲得了具有垂直磁各向異性的記錄磁性區(qū)域。相反地，在記錄層形成步驟期間，在種子層表面上的氧化區(qū)域上，通過氧化涂層被阻止與種子層底部上的晶體平面發(fā)生晶格匹配的磁性材料隨機生長(非外延生長)，從而形成了多個易磁化軸隨機取向(即，沒有垂直磁各向異性)的非記錄磁性區(qū)域。另外，前述方法能夠通過諸如濺射過程之類的薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)形式的包括這種記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域的記錄層。當(dāng)通過薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)時，可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)磁盤40的記錄層42的非連續(xù)膜結(jié)構(gòu)更小的表面不平坦度，即更高的表面平整度。因此，前述方法適合于獲得反映了記錄層的表面平整度的記錄表面上的足夠平整度。從而，根據(jù)本發(fā)明第一方面的磁記錄介質(zhì)制造方法適合于制造具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層。具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)在減小磁頭的浮動高度從而增大記錄密度方面是令人滿意的。
另外，前述方法適合于在線部署。通過根據(jù)提議方法的種子層形成步驟和記錄層形成步驟，在設(shè)置在預(yù)定真空度下的預(yù)定室中執(zhí)行預(yù)定的薄膜形成過程。種子層形成步驟和記錄層形成步驟之間的圖案氧化步驟可以通過將已經(jīng)經(jīng)歷了種子層形成步驟的被處理盤的種子層表面的一部分暴露于氧氣來執(zhí)行，或者通過將已經(jīng)經(jīng)歷了種子層形成步驟的被處理盤的整個種子層表面暴露于氧氣，然后部分還原種子層的氧化表面來執(zhí)行，或者通過使供氧物質(zhì)(固態(tài))與已經(jīng)經(jīng)歷了種子層形成步驟的被處理盤的種子層表面的一部分相接觸從而氧化接觸區(qū)域來執(zhí)行。這些圖案氧化步驟的過程可以跟在種子層形成步驟之后在室中相繼執(zhí)行，并且在同一室中，圖案氧化步驟之后可以跟有記錄層形成步驟。因此，前述方法消除了在種子層形成步驟和記錄層形成步驟之間從室中取出被處理盤的需要，從而有利于在單條線上部署從種子層形成步驟到記錄層形成步驟之間的這一系列步驟。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法適合于高效地制造包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層的磁記錄介質(zhì)。
從而，根據(jù)本發(fā)明第一方面的磁記錄介質(zhì)制造方法適合于高效地制造具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層。
本發(fā)明的第二方面提供了另一種制造磁記錄介質(zhì)的方法。該方法包括形成預(yù)種子層(預(yù)種子層形成步驟)，在預(yù)種子層上形成種子層(種子層形成步驟)，氧化預(yù)種子層表面上的部分區(qū)域(圖案氧化步驟)，以及在種子層上生長磁性材料，從而形成包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域的記錄層，記錄磁性區(qū)域在預(yù)種子層表面上的未氧化區(qū)域上具有垂直磁各向異性，非記錄磁性區(qū)域位于預(yù)種子層表面上的氧化區(qū)域上(記錄層形成步驟)。根據(jù)本發(fā)明的預(yù)種子層用來使生長在預(yù)種子層的未氧化底部上的由預(yù)定材料構(gòu)成的膜的晶體平面的方位角沿預(yù)定方向。本發(fā)明的預(yù)種子層還用來阻止預(yù)種子層下方的層(例如，軟磁層)的晶體結(jié)構(gòu)不適當(dāng)?shù)馗蓴_種子層的晶體結(jié)構(gòu)和易磁化軸的取向。具體而言，從后一功能的角度來看，優(yōu)選地采用非晶體材料作為預(yù)種子層。
前述方法中的預(yù)種子層形成步驟允許至少在預(yù)種子層的表面上形成使由用于種子層的材料構(gòu)成的膜的晶體平面沿預(yù)定方向的結(jié)構(gòu)。圖案氧化步驟允許氧化預(yù)種子層上的預(yù)定圖案的部分區(qū)域(即，氧化預(yù)定圖案的預(yù)種子層的表面)，從而在預(yù)種子層表面上形成預(yù)定圖案的氧化區(qū)域和預(yù)定圖案的未氧化區(qū)域。在種子層形成步驟中，預(yù)種子層表面上的氧化區(qū)域和未氧化區(qū)域的圖案被反映，從而獲得了其表面上的晶體平面的方位角沿預(yù)定圖案取向的種子層。更詳細(xì)地說，在種子層形成步驟中，基于這一事實即在預(yù)種子層表面的未氧化區(qū)域上，種子層材料趨向于在晶體平面良好對齊的情況下生長，而在預(yù)種子層表面的氧化區(qū)域上，種子層材料幾乎不能實現(xiàn)晶體平面的對齊，種子層表面可以具有第一區(qū)域(其反映了預(yù)種子層表面的未氧化區(qū)域)和第二區(qū)域(其反映了預(yù)種子層表面的氧化區(qū)域)，第一區(qū)域具有使由用于記錄層的磁性材料構(gòu)成的磁性膜的易磁化軸沿垂直方向的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)，在第二區(qū)域處，由用于記錄層的磁性材料構(gòu)成的磁性膜的易磁化軸不能垂直取向。然后，在記錄層形成步驟中，在在這樣處理的種子層上生長了磁性材料后，可以獲得包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域的記錄層。在記錄層形成步驟期間，在種子層表面上的第一區(qū)域(對應(yīng)于預(yù)種子層表面的未氧化區(qū)域)上，磁性材料在與種子層底部上的晶體平面發(fā)生晶格匹配的情況下外延生長，從而使磁性膜的易磁化軸被控制為垂直取向，并且獲得了具有垂直磁各向異性的記錄磁性區(qū)域。相反地，在記錄層形成步驟期間，在種子層表面上的第二區(qū)域(對應(yīng)于預(yù)種子層表面的氧化區(qū)域)上，被阻止與種子層底部上的晶體平面發(fā)生晶格匹配的磁性材料隨機生長(非外延生長)，從而形成了多個易磁化軸隨機取向(即，沒有垂直磁各向異性)的非記錄磁性區(qū)域。另外，前述方法能夠通過諸如濺射過程之類的薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)形式的包括這種記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域的記錄層。當(dāng)通過薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)時，可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)磁盤40的記錄層42的非連續(xù)膜結(jié)構(gòu)更小的表面不平坦度，即更高的表面平整度。因此，所提議的方法適合于獲得反映了記錄層的表面平整度的記錄表面上的足夠平整度。從而，根據(jù)本發(fā)明第二方面的磁記錄介質(zhì)制造方法適合于制造具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層。具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)在減小磁頭的浮動高度從而增大記錄密度方面是令人滿意的。
另外，前述方法適合于在線部署。通過根據(jù)提議方法的預(yù)種子層形成步驟、種子層形成步驟和記錄層形成步驟，在設(shè)置在預(yù)定真空度下的預(yù)定室中執(zhí)行預(yù)定的薄膜形成過程。預(yù)種子層形成步驟和種子層形成步驟之間的圖案氧化步驟可以通過將已經(jīng)經(jīng)歷了預(yù)種子層形成步驟的被處理盤的預(yù)種子層表面的一部分暴露于氧氣來執(zhí)行，或者通過將已經(jīng)經(jīng)歷了預(yù)種子層形成步驟的被處理盤的整個預(yù)種子層表面暴露于氧氣，然后部分還原預(yù)種子層的氧化表面來執(zhí)行，或者通過使供氧物質(zhì)(固態(tài))與已經(jīng)經(jīng)歷了預(yù)種子層形成步驟的被處理盤的預(yù)種子層表面的一部分相接觸從而氧化接觸區(qū)域來執(zhí)行。這些圖案氧化步驟的過程可以跟在預(yù)種子層形成步驟之后在室中相繼執(zhí)行，并且在同一室中，圖案氧化步驟之后可以跟有種子層形成步驟。因此，前述方法消除了在預(yù)種子層形成步驟和記錄層形成步驟之間從室中取出被處理盤的需要，從而有利于在單條線上部署從預(yù)種子層形成步驟到記錄層形成步驟之間的這一系列步驟。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法適合于高效地制造包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層的磁記錄介質(zhì)。
從而，根據(jù)本發(fā)明第二方面的磁記錄介質(zhì)制造方法適合于高效地制造具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層。
本發(fā)明的第三方面提供了一種磁記錄介質(zhì)。該磁記錄介質(zhì)具有多層結(jié)構(gòu)，包括連續(xù)膜結(jié)構(gòu)的記錄層和種子層。種子層在與記錄層相對的表面上包括氧化區(qū)域和未氧化區(qū)域。記錄層包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域，記錄磁性區(qū)域具有垂直磁各向異性，并且位于種子層表面上的未氧化區(qū)域上，非記錄磁性區(qū)域位于種子層表面上的氧化區(qū)域上。
這種磁記錄介質(zhì)可以通過根據(jù)本發(fā)明第一方面的磁記錄介質(zhì)制造方法來制造。當(dāng)制造該磁記錄介質(zhì)時，可以實現(xiàn)參考本發(fā)明第一方面所述的技術(shù)優(yōu)點，因此，根據(jù)第三方面的磁記錄介質(zhì)(包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層)有利于實現(xiàn)記錄表面上的高水平平整度。
本發(fā)明的第四方面提供了另一種磁記錄介質(zhì)。該磁記錄介質(zhì)具有多層結(jié)構(gòu)，包括連續(xù)膜結(jié)構(gòu)的記錄層、預(yù)種子層以及設(shè)置在記錄層和預(yù)種子層之間的種子層。預(yù)種子層在與種子層相對的表面上包括氧化區(qū)域和未氧化區(qū)域。記錄層包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域，記錄磁性區(qū)域在與預(yù)種子層表面上的未氧化區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域中具有垂直磁各向異性，非記錄磁性區(qū)域位于與預(yù)種子層表面上的氧化區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域中。
這種磁記錄介質(zhì)可以通過根據(jù)本發(fā)明第二方面的磁記錄介質(zhì)制造方法來制造。當(dāng)制造該磁記錄介質(zhì)時，可以實現(xiàn)參考本發(fā)明第二方面所述的技術(shù)優(yōu)點，因此，根據(jù)第四方面的磁記錄介質(zhì)(包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域的記錄層)有利于實現(xiàn)記錄表面上的高水平平整度。
根據(jù)本發(fā)明的記錄層優(yōu)選地可以由包含Co的磁性材料構(gòu)成，更優(yōu)選地，由CoCrPt-SiO2、CoCr-SiO2或CoPt-SiO2構(gòu)成。這些材料允許形成具有六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的記錄層。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的種子層可以由從以下群組中選出的單種金屬或包含這些金屬中的任何一種的合金構(gòu)成，該群組由Ru、Pt、Pd和Ti組成。這些材料能夠在種子層表面上形成實現(xiàn)了與記錄層的六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的晶體平面的晶格匹配的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)，從而使六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的c軸沿垂直方向。當(dāng)采用這些材料中的一種用作種子層時，優(yōu)選地采用由從以下群組中選出的單種金屬或包含其化學(xué)物種的化合物來構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明第二和第四方面的預(yù)種子層，該群組由Ta、Pt、Ni、Fe、Ti、W、Mo、B、C、Si和Ge組成。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的非記錄磁性區(qū)域可以具有縱向磁各向異性。當(dāng)基于根據(jù)本發(fā)明的垂直磁記錄系統(tǒng)再現(xiàn)磁記錄介質(zhì)的信息時，這種結(jié)構(gòu)能夠很好地限制再現(xiàn)信號檢測器或再現(xiàn)磁頭檢測到發(fā)源于非記錄磁性區(qū)域的磁通量，從而抑制噪聲。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的磁盤的俯視圖；圖2是圖1中所示的磁盤的放大的部分截面圖；圖3是順序示出了根據(jù)第一方法的圖1的磁盤的制造過程的截面圖；圖4是示出了跟在圖3之后的步驟的截面圖；圖5是順序示出了根據(jù)第二方法的圖1的磁盤的制造過程的截面圖；圖6是示出了跟在圖5之后的步驟的截面圖；圖7是順序示出了根據(jù)第三方法的圖1的磁盤的制造過程的截面圖；圖8是示出了跟在圖7之后的步驟的截面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的磁盤的部分截面圖；圖10是順序示出了根據(jù)第一方法的圖9的磁盤的制造過程的截面圖；圖11是示出了跟在圖10之后的步驟的截面圖；圖12是順序示出了根據(jù)第二方法的圖9的磁盤的制造過程的截面圖；圖13是示出了跟在圖12之后的步驟的截面圖；圖14是順序示出了根據(jù)第三方法的圖9的磁盤的制造過程的截面圖；圖15是示出了跟在圖14之后的步驟的截面圖；圖16是示出了分層結(jié)構(gòu)試樣的多層結(jié)構(gòu)的圖；圖17是示出了對于根據(jù)工作示例1到7的分層結(jié)構(gòu)試樣，磁性膜的垂直矯磁力的測量結(jié)果的圖；圖18是示出了對于根據(jù)工作示例1到7的分層結(jié)構(gòu)試樣，磁性膜的面內(nèi)矯磁力的測量結(jié)果的圖；圖19是示出了根據(jù)工作示例8、9的多層結(jié)構(gòu)的圖；圖20是示出了根據(jù)工作示例10的多層結(jié)構(gòu)的圖；圖21是示出作為分立磁軌介質(zhì)的傳統(tǒng)磁盤的俯視圖；圖22是圖21中所示的磁盤的放大的部分截面圖；圖23是順序示出了圖21的磁盤的制造過程的截面圖；以及圖24是示出了跟在圖23之后的步驟的截面圖。
具體實施例方式
圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的磁盤X1。圖1是磁盤X1的俯視圖，圖2是沿圖1中所示的磁盤X1的徑向所截取的放大的部分截面圖。
磁盤X1具有被配置為分立磁軌介質(zhì)的多層結(jié)構(gòu)，包括盤襯底11、記錄層12、軟磁層13、種子層14和蓋層15(未在圖1中示出)。
盤襯底11主要用來確保磁盤X1有足夠的硬度，并且可以由鋁合金、玻璃或樹脂構(gòu)成。
記錄層12包括多個記錄磁性區(qū)域12A和多個非記錄磁性區(qū)域12B，如圖2所示。記錄磁性區(qū)域12A圍繞著與磁盤X1的旋轉(zhuǎn)軸中心A重合的某一共同中心共心地布置，如圖1中的粗線部分地示意性指示，從而分別構(gòu)成具有垂直磁各向異性的信息磁軌。非記錄磁性區(qū)域12B是隨機磁化的，并且介于記錄磁性區(qū)域12A之間。記錄層12是連續(xù)膜結(jié)構(gòu)，因而，記錄磁性區(qū)域12A和非記錄磁性區(qū)域12B由相同材料構(gòu)成。為了構(gòu)成記錄層12，優(yōu)選地采用主要包含Co的磁性材料。這種磁性材料的示例包括CoCrPt-SiO2、CoCr-SiO2和CoPt-SiO2。這些磁性材料能夠形成具有六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)(hexagonal closet packed structure)的晶體結(jié)構(gòu)。這些磁性材料還能夠?qū)崿F(xiàn)具有垂直磁各向異性的粒狀結(jié)構(gòu)。記錄層12可以具有5到50nm的厚度；記錄磁性區(qū)域12A可以具有30到200nm的寬度；非記錄磁性區(qū)域12B可以具有20到100nm的寬度。
軟磁層13用來有效地創(chuàng)建某一磁路徑，通過該磁路徑來自工作在記錄過程中的磁頭的磁通量被返回到磁頭，并且軟磁層13由具有高導(dǎo)磁率、大飽和磁化值和小矯磁力的軟磁材料構(gòu)成。用于構(gòu)成軟磁層13的合適的軟磁材料包括CoZrNb、FeC、FeNi、FeCoB、FeCoSiC和FeCo-AlO。軟磁層13可以具有20到200nm的厚度。
種子層14在其與記錄層12相對的表面上包括未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b，種子層14用來控制記錄層12中各個位置的磁化狀態(tài)。具體而言，種子層14由能夠在其表面上形成這樣的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)的材料構(gòu)成，該晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了與通過在種子層的未氧化底部(ground)上外延生長預(yù)定磁性材料而形成的磁性膜的晶體平面的晶格匹配，從而控制磁性膜的易磁化軸垂直于膜表面。例如，當(dāng)記錄層12由具有六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的磁性材料構(gòu)成時，種子層14由能夠在其表面上形成實現(xiàn)了與六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的晶體平面的晶格匹配的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)的材料構(gòu)成，從而例如使六角形最緊密填壓結(jié)構(gòu)的c軸沿垂直方向。用于種子層14的合適材料包括從由以下群組中選出的單種金屬或包含這些金屬中的任何一種的合金，該群組由Ru、Pt、Pd和Ti組成。未氧化區(qū)域14a具有與記錄層12中的記錄磁性區(qū)域12A相對應(yīng)的圖案形狀，氧化區(qū)域14b具有與非記錄磁性區(qū)域12B相對應(yīng)的圖案形狀。換句話說，記錄層12中的記錄磁性區(qū)域12A位于未氧化區(qū)域14a上，而非記錄磁性區(qū)域12B位于氧化區(qū)域14b上。這樣配置的種子層14可以具有10到50nm的厚度。
蓋層15用來物理地和化學(xué)地保護記錄層12和軟磁層13免受外部物體的影響，并且可以由SiN、SiO2或類似金剛石的碳構(gòu)成。蓋層15的暴露表面構(gòu)成了磁盤X1的記錄表面16。
包括盤襯底11、記錄層12、軟磁層13和蓋層15的磁盤X1的多層結(jié)構(gòu)在必要的情況下還可包括額外層。
當(dāng)在磁盤X1上記錄信息時，用于記錄信息的磁頭(未示出)被布置為在磁盤X1的記錄表面16的上方浮動，并且磁頭向記錄層16施加記錄磁場，從而沿著記錄層12的記錄磁性區(qū)域12A形成多個記錄標(biāo)記(磁疇)，這些記錄標(biāo)記交替地沿相反方向磁化，并且沿盤的圓周方向順序?qū)R。在該過程期間，由于向其順序施加磁場以記錄信息的記錄磁性區(qū)域12A與相鄰的記錄磁性區(qū)域12A被非磁性區(qū)域12B隔離，因此可以防止串寫效應(yīng)(cross-write effect)，這種效應(yīng)對相鄰記錄磁性區(qū)域12A中的記錄標(biāo)記產(chǎn)生了消磁或者降低了其性能。防止串寫效應(yīng)的能力是磁盤在實現(xiàn)更精細(xì)的磁軌間距和更高的記錄密度方面的一個有利特征。
圖3(a)至4(c)代表磁盤X1的第一制造方法。首先參考圖3(a)，在盤襯底11上形成軟磁層13。為了形成軟磁層13，可以執(zhí)行濺射過程以在預(yù)定的真空度下淀積前述的軟磁材料中的一種。
然后，如圖3(b)所示，在軟磁層13上形成種子層14’。為了形成種子層14’，可以執(zhí)行濺射過程以在預(yù)定的真空度下在軟磁層13上淀積參考種子層14所述的一種材料。在該過程中，種子層14’被形成為在種子層14’的表面上提供了使得由用于記錄層12的材料構(gòu)成的磁性膜的易磁化軸沿垂直方向的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)。
參考圖3(c)，在預(yù)定的真空度下，使掩模21與種子層14’緊密接觸。掩模21包括掩模主體21A和透氣膜21B，并且在該過程中掩模主體21A被布置為與種子層14’緊密接觸。掩模主體21A包括其形狀與種子層14的氧化區(qū)域14b的圖案形狀相對應(yīng)的開口21a，并且由不透氧氣的材料構(gòu)成。合適的不透氧氣材料包括SiO2、SiC、Si、W和金剛石。用于透氣膜的材料包括釔穩(wěn)定鋯單晶(下文中稱為YSZ)和聚碳酸酯。
進行到圖3(d)，種子層14’被暴露于氧氣，以便氧化種子層14’的表面上未與掩模21的掩模主體21A緊密接觸的區(qū)域，從而形成氧化區(qū)域14b(圖案氧化步驟)。在該過程中，氧氣傳輸通過掩模21的透氣膜21B，并且在種子層14’的表面上未與掩模21的掩模主體21A接觸的區(qū)域上發(fā)生作用，從而氧化該區(qū)域。種子層14’的表面上與掩模主體21A緊密接觸的區(qū)域未受到氧化作用，從而維持未氧化狀態(tài)。通過該過程，可以獲得包括預(yù)定圖案的未氧化區(qū)域14a和預(yù)定圖案的氧化區(qū)域14b的種子層14。
然后從室中基本去除以上使用的氧氣，從而設(shè)置預(yù)定的真空度，并且去除掩模21，如圖4(a)所示。然后參考圖4(b)，例如通過預(yù)定的真空度下的濺射過程，在種子層14上淀積參考記錄層12所述的一種磁性材料，從而形成記錄層12。在該過程中，在種子層14表面上的未氧化區(qū)域14a上，磁性材料在與種子層14的底部的晶體平面發(fā)生晶格匹配的情況下外延生長，并且磁性膜的易磁化軸被控制以便沿垂直方向，從而獲得具有垂直磁各向異性的記錄磁性區(qū)域12A。同時，在種子層14表面上的氧化區(qū)域14b上，利用氧化涂層被阻止與種子層14的底部的晶體平面發(fā)生晶格匹配的磁性材料隨機生長(非外延生長)，從而形成多個易磁化軸隨機取向的非記錄磁性區(qū)域12B。
最后參考圖4(c)，在記錄層12上形成蓋層15。為了形成蓋層15，可以在預(yù)定的真空度下執(zhí)行濺射過程，以便在記錄層12上淀積參考蓋層15所述的一種材料。在完成這些步驟后，可以獲得包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X1。
通過根據(jù)第一實施例的方法，在種子層14(在其表面上包括未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b)上淀積磁性材料導(dǎo)致形成了包括預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12，如上參考圖4(b)所述。另外，通過諸如濺射過程之類的薄膜形成技術(shù)，這種記錄層12可以形成為連續(xù)膜結(jié)構(gòu)。當(dāng)通過薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)時，可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)磁盤40的記錄層42的非連續(xù)膜結(jié)構(gòu)更小的表面不平坦度，即更高的表面平整度。因此，第一實施例的方法適合于獲得反映了記錄層12的表面平整度的記錄表面16上的足夠平整度。從而，根據(jù)第一實施例的方法適合于制造具有足夠平整的記錄表面16的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)在減小磁頭的浮動高度從而增大記錄密度方面是令人滿意的。
另外，前述方法適合于在線部署。通過參考圖3(b)所述的種子層14’的形成步驟和參考圖4(b)所述的記錄層12的形成步驟，在設(shè)置在預(yù)定真空度下的預(yù)定室中執(zhí)行預(yù)定的薄膜形成過程。另外，參考圖3(c)到4(a)所述的種子層14’的形成步驟和記錄層12的形成步驟之間的這一系列步驟可以跟在種子層14’的形成步驟之后在室中相繼執(zhí)行，并且在同一室中，這一系列步驟之后可以跟有記錄層12的形成步驟。因此，前述方法消除了在種子層14’的形成步驟和記錄層12的形成步驟之間從室中取出被處理盤的需要，從而有利于在單條線上部署至少從種子層14’的形成步驟到記錄層12的形成步驟之間的這一系列步驟。因此，根據(jù)本實施例的方法適合于高效地制造包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X1。
從而，根據(jù)本實施例的方法適合于高效地制造具有足夠平整的記錄表面16的磁盤X1，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。
圖5(a)至6(c)示出了磁盤X1的第二制造方法。在第二方法中，首先在盤襯底11上順序形成軟磁層13和種子層14’，如圖5(a)所示。軟磁層13和種子層14’的形成方法以及種子層14’的結(jié)構(gòu)一般與參考第一方法所述的那些相同。
然后種子層14’的整個暴露表面被暴露于氧氣，以便形成氧化涂層14b’，如圖5(b)所示。
參考圖5(c)，在預(yù)定的真空度下，使掩模22與氧化涂層14b’(因而與種子層14’)緊密接觸。掩模22包括掩模主體22A和透氣膜22B，并且在該過程中掩模主體22A被布置為與氧化涂層14b’或種子層14’緊密接觸。掩模主體22A包括其形狀與種子層14的未氧化區(qū)域14a的圖案形狀相對應(yīng)的開口22a，并且由不透氫氣的材料構(gòu)成。具體而言，在該實施例中透氣膜22B是一種可透氫氣的材料?？赏笟錃獾牟牧系氖纠≒d-Ag合金。
進行到圖5(d)，通過暴露于氫氣(還原氣體)，未與掩模22的掩模主體22A緊密接觸的種子層14’的表面(氧化涂層14b’)被還原，從而獲得了未氧化區(qū)域14a。如果必要的話，該過程可以在高溫下執(zhí)行。溫度可以設(shè)置在200到500攝氏度的范圍內(nèi)。在該過程中，氫氣傳輸通過掩模22的透氣膜22B，并且在種子層14’上未與掩模22的掩模主體22A接觸的區(qū)域(氧化涂層14b’)上發(fā)生作用，從而還原了該區(qū)域。種子層14’的表面上與掩模主體22A緊密接觸的區(qū)域未受到還原作用，從而維持氧化狀態(tài)。通過該過程，可以獲得包括預(yù)定圖案的未氧化區(qū)域14a和預(yù)定圖案的氧化區(qū)域14b的種子層14。
然后從室中基本去除以上使用的氫氣，從而設(shè)置預(yù)定的真空度，并且去除掩模22，如圖6(a)所示。然后參考圖6(b)，例如在預(yù)定的真空度下通過濺射過程形成記錄層12。記錄層12可以通過與第一方法類似的步驟形成，如上參考圖4(b)所述。然后在記錄層12上形成蓋層15，如圖6(c)所示。蓋層15也可以與第一方法類似地形成，如上參考圖4(c)所述。在完成了這些步驟后，可以獲得包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X1。
通過第二方法，在種子層14(在其表面上包括未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b)上淀積磁性材料導(dǎo)致形成了包括預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12，如上參考圖6(b)所述。另外，通過諸如濺射過程之類的薄膜形成技術(shù)，這種記錄層12可以形成為連續(xù)膜結(jié)構(gòu)。當(dāng)通過薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)時，可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)磁盤40的記錄層42的非連續(xù)膜結(jié)構(gòu)更小的表面不平坦度，即更高的表面平整度。因此，該實施例的方法適合于獲得反映了記錄層12的表面平整度的記錄表面16上的足夠平整度。從而，根據(jù)該實施例的方法適合于制造具有足夠平整的記錄表面16的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)在減小磁頭的浮動高度從而增大記錄密度方面是令人滿意的。
另外，前述方法適合于在線部署。通過參考圖5(a)所述的種子層14’的形成步驟和參考圖6(b)所述的記錄層12的形成步驟，在設(shè)置在預(yù)定真空度下的預(yù)定室中執(zhí)行預(yù)定的薄膜形成過程。另外，參考圖5(a)到6(b)所述的種子層14’的形成步驟和記錄層12的形成步驟之間的這一系列步驟可以跟在種子層14’的形成步驟之后在室中相繼執(zhí)行，并且在同一室中，這一系列步驟之后可以跟有記錄層12的形成步驟。因此，前述方法消除了在種子層14’的形成步驟和記錄層12的形成步驟之間從室中取出被處理盤的需要，從而有利于在單條線上部署至少從種子層14’的形成步驟到記錄層12的形成步驟之間的這一系列步驟。因此，根據(jù)該實施例的方法適合于高效地制造包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X1。
從而，前述第二制造方法適合于高效地制造具有足夠平整的記錄表面16的磁盤X1，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。
圖7(a)至8(c)示出了磁盤X1的第三制造方法。在第三方法中，首先在盤襯底11上順序形成軟磁層13和種子層14’，如圖7(a)所示。軟磁層13和種子層14’的形成方法以及種子層14’的結(jié)構(gòu)一般與參考第一方法所述的那些相同。
參考圖7(b)，基底(base)材料23被壓在種子層14’上?；撞牧?3包括突起23a，并且可以由Ni或Ni合金構(gòu)成。突起23a具有與種子層14的氧化區(qū)域14b相對應(yīng)的圖案形狀。供氧物質(zhì)24(固態(tài))粘附到至少突起23a的頂部部分。供氧物質(zhì)24由過飽和金屬氧化物構(gòu)成，例如Y2O3(氧化釔)、TiO2(氧化鈦)或PCMO(PrxCa1-xMnO3)，并且例如通過濺射淀積在基底材料23的表面上。在該過程中，當(dāng)被壓在種子層14’上時，設(shè)置在突起23a的頂部部分上的供氧物質(zhì)24被根據(jù)圖案定位。
然后如圖7(c)所示，在種子層14’和基底材料23之間施加預(yù)定電壓，以便氧化種子層14’的表面上與供氧物質(zhì)24接觸的區(qū)域，從而形成氧化區(qū)域14b(圖案氧化步驟)。更詳細(xì)地說，在介于基底材料23的突起23a和種子層14’之間的供氧物質(zhì)24中，由于從基底材料23提供的電子而生成氧離子(O2-)，并且氧離子遷移到種子層14’。在種子層14’的表面上，氧離子被在與供氧物質(zhì)24接觸的區(qū)域中捕獲，從而該區(qū)域被氧化。在種子層14’的表面上，未與供氧物質(zhì)24接觸的區(qū)域未被氧化，因而維持未氧化狀態(tài)。從而，可以獲得包括預(yù)定圖案的未氧化區(qū)域14a和預(yù)定圖案的氧化區(qū)域14b的種子層14。
在與圖7(b)有關(guān)的過程中，供氧物質(zhì)24可以由固態(tài)電解質(zhì)或氧化性固體構(gòu)成，而不是由飽和金屬氧化物構(gòu)成。用于供氧物質(zhì)24的合適的固態(tài)電解質(zhì)包括YSZ和ZrO2(氧化鋯)。構(gòu)成供氧物質(zhì)24的氧化性固體的示例是NaClO3(氯酸鈉)。當(dāng)采用固態(tài)電解質(zhì)來構(gòu)成供氧物質(zhì)24時，(必要的話)在高溫下，在種子層14’和基底材料23之間施加一個電壓以在種子層14’的表面上形成氧化區(qū)域14b。合適的溫度范圍是250到800攝氏度。在種子層14’的表面上，氧離子被在與供氧物質(zhì)24接觸的區(qū)域中捕獲，從而該區(qū)域被氧化。另一方面，氧化性固體是高度氧化性的。因此，簡單地使氧化性固體與種子層14’相接觸就實現(xiàn)了與氧化性固體接觸的區(qū)域的氧化。因此，在這種情況下，電壓的施加和加熱對于在種子層14’的表面上形成氧化區(qū)域14b來說都不是必要的。
然后去除基底材料23，如圖8(a)所示，并且可以在預(yù)定的真空度下執(zhí)行濺射過程以形成記錄層12，如圖8(b)所示。記錄層12可以通過與第一方法類似的步驟形成，如上參考圖4(b)所述。進行到圖8(c)，在記錄層12上形成蓋層15。蓋層15可以通過與第一方法類似的步驟形成，如上參考圖4(c)所述。在完成了這些步驟后，可以獲得包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X1。
通過第三方法，在種子層14(在其表面上包括未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b)上淀積磁性材料導(dǎo)致形成了包括預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12，如上參考圖8(b)所述。另外，通過諸如濺射過程之類的薄膜形成技術(shù)，這種記錄層12可以形成為連續(xù)膜結(jié)構(gòu)。當(dāng)通過薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)時，可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)磁盤40的記錄層42的非連續(xù)膜結(jié)構(gòu)更小的表面不平坦度，即更高的表面平整度。因此，該實施例的方法適合于獲得反映了記錄層12的表面平整度的記錄表面16上的足夠平整度。從而，根據(jù)該實施例的方法適合于制造具有足夠平整的記錄表面16的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)在減小磁頭的浮動高度從而增大記錄密度方面是令人滿意的。
作為另一個優(yōu)點，用于形成包括未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b的種子層14的基底材料23是金屬材料，因而具有足夠的硬度。采用剛硬的基底材料23導(dǎo)致未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b的尺寸更加精確。因此，根據(jù)第三方法，分別形成在未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b上的記錄磁性區(qū)域12A和非記錄磁性區(qū)域12B可以利用更高的尺寸精度形成。
另外，前述第三方法適合于在線部署。通過參考圖7(a)所述的種子層14’的形成步驟和參考圖8(b)所述的記錄層12的形成步驟，在設(shè)置在預(yù)定真空度下的預(yù)定室中執(zhí)行預(yù)定的薄膜形成過程。另外，參考圖7(a)到8(b)所述的種子層14’的形成步驟和記錄層12的形成步驟之間的這一系列步驟可以跟在種子層14’的形成步驟之后在室中相繼執(zhí)行，并且在同一室中，這一系列步驟之后可以跟有記錄層12的形成步驟。因此，前述方法消除了在種子層14’的形成步驟和記錄層12的形成步驟之間從室中取出被處理盤的需要，從而有利于在單條線上部署至少從種子層14’的形成步驟到記錄層12的形成步驟之間的這一系列步驟。因此，根據(jù)該實施例的方法適合于高效地制造包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X1。
從而，前述第三制造方法適合于高效地制造具有足夠平整的記錄表面16的磁盤X1，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。
圖9是沿根據(jù)本發(fā)明第二實施例的磁盤X2的徑向截取的部分截面圖。磁盤X2具有被配置為分立磁軌介質(zhì)的多層結(jié)構(gòu)，包括盤襯底11、記錄層12、軟磁層13、預(yù)種子層(pre-seed layer)17、種子層14和蓋層15(未示出)。磁盤X2與磁盤X1的不同之處在于在軟磁層13和種子層14之間額外提供了預(yù)種子層17。
預(yù)種子層17在其與種子層14相對的表面上包括未氧化區(qū)域17a和氧化區(qū)域17b，并且用來使與未氧化區(qū)域17a相對應(yīng)的種子層14的區(qū)域的晶體平面的方位角(azimuth)沿預(yù)定方向。預(yù)種子層17布置在軟磁層13和種子層14之間，以便用來防止軟磁層13的晶體結(jié)構(gòu)不適當(dāng)?shù)馗蓴_種子層14的易磁化軸和晶體結(jié)構(gòu)的方向。這樣提供的預(yù)種子層17優(yōu)選地由非晶體材料構(gòu)成。構(gòu)成預(yù)種子層17的合適材料包括從由以下群組中選出的單種金屬以及包含其化學(xué)物種的化合物，該群組由Ta、Pt、Ni、Fe、Ti、W、Mo、B、C、Si和Ge組成。未氧化區(qū)域17a具有與記錄層12中的記錄磁性區(qū)域12A相對應(yīng)的圖案形狀，氧化區(qū)域17b具有與非記錄磁性區(qū)域12B相對應(yīng)的圖案形狀。換句話說，記錄層12中的記錄磁性區(qū)域12A位于未氧化區(qū)域17a上，而非記錄磁性區(qū)域12B位于氧化區(qū)域17b上。預(yù)種子層17可以具有0.5到50nm的厚度。采用這樣配置的預(yù)種子層17允許減小種子層14的厚度，因而有利于使磁盤X2更薄。
圖10(a)至11(d)代表磁盤X2的第一制造方法。首先參考圖10(a)，在盤襯底11上形成軟磁層13。為了形成軟磁層13，可以執(zhí)行濺射過程以在預(yù)定的真空度下淀積參考軟磁層13所述的一種前述材料。
然后，如圖10(b)所示，在軟磁層13上形成預(yù)種子層17’。為了形成預(yù)種子層17’，可以執(zhí)行濺射過程以便在預(yù)定的真空度下在軟磁層13上淀積參考預(yù)種子層17所述的一種材料。在該過程中，預(yù)種子層17’被形成為在預(yù)種子層17’的表面上提供了使得由用于記錄層12的材料構(gòu)成的磁性膜的易磁化軸沿垂直方向的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)。
參考圖10(c)，在預(yù)定的真空度下，使掩模21與預(yù)種子層17’緊密接觸。掩模21可以與參考圖3(c)所述在磁盤X1的第一制造方法中使用的掩模類似地構(gòu)成。
進行到圖10(d)，預(yù)種子層17’被暴露于氧氣，以便氧化預(yù)種子層17’的表面上未與掩模21的掩模主體21A緊密接觸的區(qū)域，從而形成氧化區(qū)域17b(圖案氧化步驟)。在該過程中，氧氣傳輸通過掩模21的透氣膜21B，并且在預(yù)種子層17’的表面上未與掩模21的掩模主體21A接觸的區(qū)域上發(fā)生作用，從而氧化該區(qū)域。預(yù)種子層17’的表面上與掩模主體21A緊密接觸的區(qū)域未受到氧化作用，從而維持未氧化狀態(tài)。通過該過程，可以獲得包括預(yù)定圖案的未氧化區(qū)域17a和預(yù)定圖案的氧化區(qū)域17b的預(yù)種子層14。
然后從室中基本去除以上使用的氧氣，從而設(shè)置預(yù)定的真空度，并且去除掩模21，如圖11(a)所示。然后參考圖11(b)，在預(yù)種子層17上形成種子層14。為了形成種子層14，可以執(zhí)行濺射過程以在預(yù)定的真空度下在預(yù)種子層17上淀積參考種子層14所述的一種磁性材料。在該過程中，種子層14反映了預(yù)種子層17的表面上未氧化區(qū)域17a和氧化區(qū)域17b的圖案，從而獲得了在晶體平面的方位角方面的預(yù)定圖案。更詳細(xì)地說，基于這一事實即在預(yù)種子層17表面上的未氧化區(qū)域上種子層材料趨向于在晶體平面良好對齊的情況下生長，而在預(yù)種子層17表面上的氧化區(qū)域上種子層材料幾乎不能實現(xiàn)晶體平面的對齊，在該過程中，種子層14的表面具有第一區(qū)域(其反映了預(yù)種子層17表面上的未氧化區(qū)域17a)和第二區(qū)域(其反映了預(yù)種子層17表面上的氧化區(qū)域17a)，第一區(qū)域具有使由用于記錄層12的磁性材料構(gòu)成的磁性膜的易磁化軸沿垂直方向的晶體平面或晶體結(jié)構(gòu)，而在第二區(qū)域處，由用于記錄層12的磁性材料構(gòu)成的磁性膜的易磁化軸不能垂直取向。
進行到圖11(c)，在預(yù)定的真空度下，例如通過濺射過程形成記錄層12。在該過程中，在種子層14表面上的第一區(qū)域(對應(yīng)于預(yù)種子層17表面上的未氧化區(qū)域17a)上，磁性材料在與種子層14底部的晶體平面發(fā)生晶格匹配的情況下外延生長，并且磁性膜的易磁化軸被控制為沿垂直方向，從而獲得具有垂直磁各向異性的記錄磁性區(qū)域12A。同時，在種子層14表面上的第二區(qū)域14b(對應(yīng)于預(yù)種子層17表面上的氧化區(qū)域17b)上，磁性材料隨機生長(非外延生長)，從而形成多個易磁化軸隨機取向的非記錄磁性區(qū)域12B。
最后參考圖11(d)，在記錄層12上形成蓋層15。蓋層15可以通過與第一方法類似的步驟形成，如上參考圖4(c)所述。在完成了這些步驟后，可以獲得包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X2。
通過前述方法，在種子層14(在其表面上包括第一區(qū)域(其反映了預(yù)種子層17表面上的未氧化區(qū)域17a)和第二區(qū)域(其反映了預(yù)種子層17表面上的氧化區(qū)域17b))上淀積磁性材料導(dǎo)致形成了包括預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12，如上參考圖11(c)所述。另外，通過諸如濺射過程之類的薄膜形成技術(shù)，這種記錄層12可以形成為連續(xù)膜結(jié)構(gòu)。當(dāng)通過薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)時，可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)磁盤40的記錄層42的非連續(xù)膜結(jié)構(gòu)更小的表面不平坦度，即更高的表面平整度。因此，該實施例的方法適合于獲得反映了記錄層12的表面平整度的記錄表面16上的足夠平整度。從而，根據(jù)該實施例的方法適合于制造具有足夠平整的記錄表面16的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)在減小磁頭的浮動高度從而增大記錄密度方面是令人滿意的。
另外，前述方法適合于在線部署。通過參考圖10(b)所述的預(yù)種子層17’的形成步驟、參考圖11(b)所述的種子層14的形成步驟以及參考圖11(c)所述的記錄層12的形成步驟，在設(shè)置在預(yù)定真空度下的預(yù)定室中執(zhí)行預(yù)定的薄膜形成過程。另外，參考圖10(c)到11(a)所述的預(yù)種子層17’的形成步驟和種子層14的形成步驟之間的這一系列步驟可以跟在預(yù)種子層17’的形成步驟之后在室中相繼執(zhí)行，并且在同一室中，這一系列步驟之后可以跟有種子層14的形成步驟。因此，前述方法消除了在預(yù)種子層17’的形成步驟和記錄層12的形成步驟之間從室中取出被處理盤的需要，從而有利于在單條線上部署至少從預(yù)種子層17’的形成步驟到記錄層12的形成步驟之間的這一系列步驟。因此，前述方法適合于高效地制造包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X2。
從而，前述制造方法適合于高效地制造具有足夠平整的記錄表面16的磁盤X2，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。
圖12(a)至13(d)示出了磁盤X2的第二制造方法。在第二方法中，首先在盤襯底11上順序形成軟磁層13和預(yù)種子層17’，如圖12(a)所示。軟磁層13和預(yù)種子層17’的形成方法以及預(yù)種子層17’的結(jié)構(gòu)一般與參考磁盤X2的第一制造方法所述的那些相同。
然后預(yù)種子層17’的整個暴露表面被暴露于氧氣，以便形成氧化涂層17b’，如圖12(b)所示。
然后從室中基本去除以上使用的氧氣以便設(shè)置預(yù)定的真空度，并且使掩模22與氧化涂層17b’(因而與預(yù)種子層17’)緊密接觸，如圖12(c)所示。掩模22的結(jié)構(gòu)與在磁盤X1的第二制造方法中采用的掩模類似，如上參考圖5(c)所述。
進行到圖12(d)，通過暴露于氫氣(還原氣體)，未與掩模22的掩模主體22A緊密接觸的預(yù)種子層17’的表面(氧化涂層17b’)被還原，從而獲得了未氧化區(qū)域17a。如果必要的話，該過程可以在高溫下執(zhí)行。溫度可以設(shè)置在200到500攝氏度的范圍內(nèi)。在該過程中，氫氣傳輸通過掩模22的透氣膜22B，并且在預(yù)種子層17’上未與掩模22的掩模主體22A接觸的區(qū)域(氧化涂層17b’)上發(fā)生作用，從而還原了該區(qū)域。預(yù)種子層17’的表面上與掩模主體22A緊密接觸的區(qū)域未受到還原作用，從而維持氧化狀態(tài)。通過該過程，可以獲得包括預(yù)定圖案的未氧化區(qū)域17a和預(yù)定圖案的氧化區(qū)域17b的預(yù)種子層17。
然后從室中基本去除以上使用的氫氣，從而設(shè)置預(yù)定的真空度，并且去除掩模22，如圖13(a)所示。然后參考圖13(b)，在預(yù)種子層17上形成種子層14。種子層14可以通過與磁盤X2的第一制造方法類似的步驟執(zhí)行，如上參考圖11(b)所述。然后參考圖13(c)，例如在預(yù)定的真空度下通過濺射過程形成記錄層12。記錄層12可以通過與磁盤X2的第一制造方法類似的步驟形成，如上參考圖11(c)所述。跟著在記錄層12上形成蓋層，如圖13(d)所示。蓋層15可以通過與磁盤X1的第一制造方法類似的步驟形成，如上參考圖4(c)所述。在完成了這些步驟后，可以獲得包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X2。
通過前述方法，在種子層14(在其表面上包括第一區(qū)域(其反映了預(yù)種子層17表面上的未氧化區(qū)域17a)和第二區(qū)域(其反映了預(yù)種子層17表面上的氧化區(qū)域17b))上淀積磁性材料導(dǎo)致形成了包括預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12，如上參考圖13(c)所述。另外，通過諸如濺射過程之類的薄膜形成技術(shù)，這種記錄層12可以形成為連續(xù)膜結(jié)構(gòu)。當(dāng)通過薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)時，可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)磁盤40的記錄層42的非連續(xù)膜結(jié)構(gòu)更小的表面不平坦度，即更高的表面平整度。因此，該實施例的方法適合于獲得反映了記錄層12的表面平整度的記錄表面16上的足夠平整度。從而，根據(jù)該實施例的方法適合于制造具有足夠平整的記錄表面16的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)在減小磁頭的浮動高度從而增大記錄密度方面是令人滿意的。
另外，前述方法適合于在線部署。通過參考圖12(a)所述的預(yù)種子層17’的形成步驟、參考圖13(b)所述的種子層14的形成步驟以及參考圖13(c)所述的記錄層12的形成步驟，在設(shè)置在預(yù)定真空度下的預(yù)定室中執(zhí)行預(yù)定的薄膜形成過程。另外，參考圖12(b)到13(a)所述的預(yù)種子層17’的形成步驟和種子層14的形成步驟之間的這一系列步驟可以跟在預(yù)種子層17’的形成步驟之后在室中相繼執(zhí)行，并且在同一室中，這一系列步驟之后可以跟有種子層14的形成步驟。因此，前述方法消除了在預(yù)種子層17’的形成步驟和記錄層12的形成步驟之間從室中取出被處理盤的需要，從而有利于在單條線上部署至少從預(yù)種子層17’的形成步驟到記錄層12的形成步驟之間的這一系列步驟。因此，前述方法適合于高效地制造包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X2。
從而，前述制造方法適合于高效地制造具有足夠平整的記錄表面16的磁盤X2，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。
圖14(a)至15(d)示出了磁盤X2的第三制造方法。在第三方法中，首先在盤襯底11上順序形成軟磁層13和預(yù)種子層17’，如圖14(a)所示。軟磁層13和預(yù)種子層17’的形成方法以及預(yù)種子層17’的結(jié)構(gòu)一般與參考磁盤X2的第一制造方法所述的那些相同。
參考圖14(b)，在其表面上具有供氧物質(zhì)24的基底材料23被壓在預(yù)種子層17’上?；撞牧?3和供氧物質(zhì)24與在磁盤X1的第三制造方法中采用的具有類似的結(jié)構(gòu)，如上參考圖7(b)所述。在該過程中，當(dāng)被壓在預(yù)種子層17’上時，設(shè)置在突起23a的頂部部分上的供氧物質(zhì)24被根據(jù)圖案定位。
然后如圖14(e)所示，在預(yù)種子層17’和基底材料23之間施加預(yù)定電壓，以便氧化預(yù)種子層17’的表面上與供氧物質(zhì)24接觸的區(qū)域，從而形成氧化區(qū)域17b(圖案氧化步驟)。更詳細(xì)地說，在介于基底材料23的突起23a和預(yù)種子層17’之間的供氧物質(zhì)24中，由于從基底材料23提供的電子而生成氧離子(O2-)，并且氧離子遷移到預(yù)種子層17’。在預(yù)種子層17’的表面上，氧離子被在與供氧物質(zhì)24接觸的區(qū)域中捕獲，從而該區(qū)域被氧化。在預(yù)種子層17’的表面上，未與供氧物質(zhì)24接觸的區(qū)域未被氧化，因而維持未氧化狀態(tài)。從而，可以獲得包括預(yù)定圖案的未氧化區(qū)域17a和預(yù)定圖案的氧化區(qū)域17b的種子層17。
在與圖14(b)有關(guān)的過程中，供氧物質(zhì)24可以由固態(tài)電解質(zhì)或氧化性固體構(gòu)成，而不是由飽和金屬氧化物構(gòu)成?？梢圆捎迷诖疟PX1的第三制造方法的描述中涉及的那些固態(tài)電解質(zhì)和氧化性固體。當(dāng)采用固態(tài)電解質(zhì)來構(gòu)成供氧物質(zhì)24時，(必要的話)在高溫下，在種子層14’和基底材料23之間施加一個電壓以在種子層14’的表面上形成氧化區(qū)域14b。合適的溫度范圍是250到800攝氏度。在種子層14’的表面上，氧離子被在與供氧物質(zhì)24接觸的區(qū)域中捕獲，從而該區(qū)域被氧化。另一方面，氧化性固體是高度氧化性的。因此，簡單地使氧化性固體與種子層14’相接觸就實現(xiàn)了與氧化性固體接觸的區(qū)域的氧化。因此，在這種情況下，電壓的施加和加熱對于在種子層14’的表面上形成氧化區(qū)域14b來說都不是必要的。
然后去除基底材料23，如圖15(a)所示，并且在預(yù)種子層17上形成種子層14，如圖15(b)所示。種子層14可以通過與磁盤X2的第一制造方法類似的步驟形成，如上參考圖11(b)所述。進行到圖15(c)，例如通過預(yù)定真空度下的濺射過程在記錄層12上形成蓋層15。蓋層15可以通過與磁盤X1的第一制造方法類似的步驟形成，如上參考圖4(c)所述。在完成了這些步驟后，可以獲得包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X2。
通過前述方法，在種子層14(在其表面上包括第一區(qū)域(其反映了預(yù)種子層17表面上的未氧化區(qū)域17a)和第二區(qū)域(其反映了預(yù)種子層17表面上的氧化區(qū)域17b))上淀積磁性材料導(dǎo)致形成了包括預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12，如上參考圖15(c)所述。另外，通過諸如濺射過程之類的薄膜形成技術(shù)，這種記錄層12可以形成為連續(xù)膜結(jié)構(gòu)。當(dāng)通過薄膜形成技術(shù)形成連續(xù)膜結(jié)構(gòu)時，可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)磁盤40的記錄層42的非連續(xù)膜結(jié)構(gòu)更小的表面不平坦度，即更高的表面平整度。因此，該實施例的方法適合于獲得反映了記錄層12的表面平整度的記錄表面16上的足夠平整度。從而，根據(jù)該實施例的方法適合于制造具有足夠平整的記錄表面16的磁記錄介質(zhì)，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。具有足夠平整的記錄表面的磁記錄介質(zhì)在減小磁頭的浮動高度從而增大記錄密度方面是令人滿意的。
另外，用于形成包括未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b的種子層14的基底材料23是金屬材料，因而具有足夠的硬度。采用剛硬的基底材料23導(dǎo)致未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b的尺寸更加精確。因此，根據(jù)第三方法，分別形成在未氧化區(qū)域14a和氧化區(qū)域14b上的記錄磁性區(qū)域12A和非記錄磁性區(qū)域12B可以利用更高的尺寸精度形成。
另外，前述方法適合于在線部署。通過參考圖14(a)所述的預(yù)種子層17’的形成步驟、參考圖15(b)所述的種子層14的形成步驟以及參考圖15(c)所述的記錄層12的形成步驟，在設(shè)置在預(yù)定真空度下的預(yù)定室中執(zhí)行預(yù)定的薄膜形成過程。另外，參考圖14(b)到15(a)所述的預(yù)種子層17’的形成步驟和種子層14的形成步驟之間的這一系列步驟可以跟在預(yù)種子層17’的形成步驟之后在室中相繼執(zhí)行，并且在同一室中，這一系列步驟之后可以跟有種子層14的形成步驟。因此，前述方法消除了在預(yù)種子層17’的形成步驟和記錄層12的形成步驟之間從室中取出被處理盤的需要，從而有利于在單條線上部署至少從預(yù)種子層17’的形成步驟到記錄層12的形成步驟之間的這一系列步驟。因此，前述方法適合于高效地制造包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12的磁盤X2。
從而，前述制造方法適合于高效地制造具有足夠平整的記錄表面16的磁盤X2，包括具有預(yù)定圖案的記錄磁性區(qū)域12A的記錄層12。
工作示例1<分層結(jié)構(gòu)試樣的準(zhǔn)備>
如圖16所示的分層結(jié)構(gòu)被準(zhǔn)備作為用于工作示例1的分層結(jié)構(gòu)試樣。為了制作分層結(jié)構(gòu)試樣，首先執(zhí)行濺射過程以在玻璃襯底上淀積預(yù)定成分比的CoZrNb，從而形成厚度為100nm的CoZrNb層。CoZrNb被普遍用于構(gòu)成磁盤的軟磁層。濺射過程在預(yù)定室中執(zhí)行，采用了預(yù)定濺射裝置。這也適用于后續(xù)的濺射過程。室中的氣體壓強被設(shè)為0.8Pa。
然后通過濺射淀積Ru，從而在CoZrNb層上形成厚度50nm的Ru層。Ru被普遍用于構(gòu)成磁盤的種子層。對于該濺射過程，室中的氣體壓強被設(shè)為0.6Pa。
再次執(zhí)行濺射過程以淀積Co77Cr20Pt3-SiO2，從而在Ru層上形成厚度15nm的Co77Cr20Pt3-SiO2層。CoCrPt-SiO2被普遍用于構(gòu)成磁盤的記錄層。這樣就準(zhǔn)備好了用于該工作示例的分層結(jié)構(gòu)試樣。
<矯磁力測量>
振動試樣磁力計(VSM)被用于測量根據(jù)該工作示例的分層結(jié)構(gòu)試樣的CoCrPt-SiO2層的垂直矯磁力和面內(nèi)矯磁力。結(jié)果在圖17和18的圖中示出。在圖17的圖中，水平軸代表在Ru層的形成之后和CoCrPt-SiO2層的形成之前Ru層的氧氣暴露時間(秒)(氧氣暴露未在工作示例1中執(zhí)行)，垂直軸代表垂直矯磁力(Oe)，并且針對該工作示例的分層結(jié)構(gòu)試樣的測量結(jié)果由圖標(biāo)E1指示。在圖18的圖中，水平軸代表在Ru層的形成之后和CoCrPt-SiO2層的形成之前Ru層的氧氣暴露時間(秒)，垂直軸代表面內(nèi)矯磁力(Oe)，并且針對該工作示例的分層結(jié)構(gòu)試樣的測量結(jié)果由圖標(biāo)E1’指示。
工作示例2如圖16所示的分層結(jié)構(gòu)被準(zhǔn)備作為用于工作示例2的分層結(jié)構(gòu)試樣。為了制作分層結(jié)構(gòu)試樣，首先通過與工作示例1中類似的方法，在玻璃襯底上順序形成厚度為100nm的CoZrNb層和厚度為50nm的Ru層。氧氣被引入到室中并使室中的壓強增大到0.2Pa，并且Ru層被暴露于氧氣1秒。然后從室中基本去除氧氣，并將真空度設(shè)為1×10-6Pa，此后執(zhí)行濺射過程以在Ru層上淀積Co77Cr20Pt3-SiO2，從而形成厚度15nm的CoCrPt-SiO2層。這就是如何準(zhǔn)備用于該工作示例的分層結(jié)構(gòu)試樣的過程。對于用于該工作示例的分層結(jié)構(gòu)試樣，與用于工作示例1的分層結(jié)構(gòu)試樣類似地測量CoCrPt-SiO2層的垂直矯磁力和面內(nèi)矯磁力。結(jié)果分別由圖17和18的圖中的圖標(biāo)E2、E2’指示。
工作示例3到7用于工作示例3到7的分層結(jié)構(gòu)試樣是按與工作示例1類似的方式準(zhǔn)備的，但是Ru層的氧氣暴露時間被設(shè)為2秒(工作示例3)、4秒(工作示例4)、8秒(工作示例5)、16秒(工作示例6)和30秒(工作示例7)，而不是1秒。對于用于相應(yīng)工作示例的分層結(jié)構(gòu)試樣，與用于工作示例1的分層結(jié)構(gòu)試樣類似地測量CoCrPt-SiO2層的垂直矯磁力和面內(nèi)矯磁力。來自工作示例3到7的垂直矯磁力的測量結(jié)果由圖17的圖中的圖標(biāo)E3到E7指示，來自工作示例3到7的面內(nèi)矯磁力的測量結(jié)果由圖18的圖中的圖標(biāo)E3’到E7’指示。
<評價>
從圖17的圖中可以理解，由于與種子層相對應(yīng)的Ru層的氧氣暴露，與種子層上的磁性膜相對應(yīng)的Ru層上的CoCrPt-SiO2層的垂直矯磁力從約3500Oe急劇衰減到約1000Oe。相反地，從圖18的圖中可以理解，由于與種子層相對應(yīng)的Ru層的氧氣暴露，Ru層上的CoCrPt-SiO2層的面內(nèi)矯磁力從基本0Oe迅速增大到約1600Oe。從圖17和18中可以理解，由于與種子層相對應(yīng)的Ru層的氧氣暴露，在與形成在種子層上的磁性膜相對應(yīng)的CoCrPt-SiO2層中，易磁化軸從垂直對齊狀態(tài)轉(zhuǎn)移到大體上各向同性地對齊的狀態(tài)。
工作示例8如圖19所示的根據(jù)第一實施例具有多層結(jié)構(gòu)的磁盤被準(zhǔn)備用于該工作示例。
為了準(zhǔn)備用于該工作示例的磁盤，首先執(zhí)行濺射過程以在外直徑65mm的盤形玻璃襯底上淀積預(yù)定成分比的CoZrNb，從而形成厚度為100nm的CoZrNb層作為軟磁層。濺射過程在預(yù)定室中執(zhí)行，采用了預(yù)定濺射裝置。這也適用于后續(xù)的濺射過程。室中的氣體壓強被設(shè)為0.8Pa。
然后通過濺射淀積Ru，從而在軟磁層上形成厚度50nm的Ru層。對于該濺射過程，室中的氣體壓強被設(shè)為0.6Pa。
然后所實現(xiàn)的室的真空度被設(shè)為1×10-6Pa，并且使與掩模21相對應(yīng)的具有可透氧氣膜的掩模與種子層緊密接觸，如上參考圖3(c)所述。掩模主體包括與要隨后形成的非記錄磁性區(qū)域的圖案相對應(yīng)的開口。然后氧氣被引入到室中，通過這一步驟室中的壓強增大到0.2Pa。通過這種氧氣暴露，種子層上未與掩模主體接觸的區(qū)域被氧化，從而在種子層表面上形成了未氧化區(qū)域和氧化區(qū)域。
從室中基本去除氧氣，從而將所實現(xiàn)的室的真空度重置為1×10-6Pa，并且去除掩模。然后執(zhí)行濺射過程以在種子層上淀積Co77Cr20Pt3-SiO2，從而形成厚度15nm的CoCrPt-SiO2層作為記錄層。
然后執(zhí)行CVD過程以在記錄層上淀積類似于金剛石的碳(下文中稱為DLC)，從而形成厚度2nm的DLC層作為蓋層15。在該過程中，室中的壓強被設(shè)為0.4Pa。這就是如何準(zhǔn)備用于該工作示例的磁盤的過程。
工作示例9如圖19所示的根據(jù)第一實施例具有多層結(jié)構(gòu)的另一磁盤被準(zhǔn)備用于該工作示例。
為了準(zhǔn)備用于該工作示例的磁盤，首先以與工作示例8類似的方式在玻璃襯底上順序形成與軟磁層相對應(yīng)的厚度100nm的CoZrNb層，以及與種子層相對應(yīng)的厚度50nm的Ru層。
然后氧氣被引入到室中，通過這一步驟室中的壓強被設(shè)為0.2Pa。通過這種氧氣暴露，種子層的整個暴露表面被氧化，從而形成了氧化涂層。
然后從室中基本去除氧氣，從而將所實現(xiàn)的室的真空度設(shè)為1×10-6Pa，并且使與掩模22相對應(yīng)的具有可透氫氣膜的掩模與氧化涂層(因而與種子層)緊密接觸，如上參考圖5(c)所述。掩模主體包括與要隨后形成的記錄磁性區(qū)域的圖案相對應(yīng)的開口。然后用作還原氣體的氫氣被引入到室中，通過這一步驟室中的壓強增大到10Pa。通過這種氫氣暴露，種子層上未與掩模主體接觸的區(qū)域(氧化涂層)被還原，從而在種子層表面上形成了未氧化區(qū)域和氧化區(qū)域。
從室中基本去除氫氣，并且執(zhí)行濺射過程以在種子層上淀積Co77Cr20Pt3-SiO2，從而形成厚度15nm的CoCrPt-SiO2層作為記錄層。
然后執(zhí)行CVD過程以在記錄層上淀積DLC，從而形成厚度2nm的DLC層作為蓋層15。在該過程中，室中的壓強被設(shè)為0.4Pa。這就是如何準(zhǔn)備用于該工作示例的磁盤的過程。
工作示例10如圖20所示的根據(jù)第二實施例具有多層結(jié)構(gòu)的磁盤被準(zhǔn)備用于該工作示例。
為了準(zhǔn)備用于該工作示例的磁盤，首先執(zhí)行濺射過程以在外直徑65mm的盤形玻璃襯底上淀積預(yù)定成分比的CoZrNb，從而形成厚度為100nm的CoZrNb層作為軟磁層。室中的氣體壓強被設(shè)為0.8Pa。
然后通過濺射淀積Ta，從而在軟磁層上形成與預(yù)種子層相對應(yīng)的厚度50nm的Ta層。對于該濺射過程，室中的氣體壓強被設(shè)為0.8Pa。
然后所實現(xiàn)的室的真空度被設(shè)為1×10-6Pa，并且使與掩模21相對應(yīng)的具有可透氧氣膜的掩模與預(yù)種子層緊密接觸，如上參考圖10(c)所述。掩模主體包括與要隨后形成的非記錄磁性區(qū)域的圖案相對應(yīng)的開口。然后氧氣被引入到室中，通過這一步驟室中的壓強增大到0.2Pa。通過這種氧氣暴露，預(yù)種子層上未與掩模主體接觸的區(qū)域被氧化，從而在預(yù)種子層表面上形成了未氧化區(qū)域和氧化區(qū)域。
從室中基本去除氧氣，從而將所實現(xiàn)的室的真空度重置為1×10-6Pa，并且去除掩模。然后執(zhí)行濺射過程以在預(yù)種子層上淀積Ru，從而形成厚度20nm的Ru層作為種子層。
再次執(zhí)行濺射過程以在種子層上淀積Co77Cr20Pt3-SiO2，從而形成厚度15nm的CoCrPt-SiO2層作為記錄層。對于該濺射過程，室中的氣體壓強被設(shè)為0.6Pa。
然后執(zhí)行CVD過程以在記錄層上淀積DLC，從而形成厚度2nm的DLC層作為蓋層15。在該過程中，室中的壓強被設(shè)為0.4Pa。這就是如何準(zhǔn)備用于該工作示例的磁盤的過程。
權(quán)利要求
1.一種制作磁記錄介質(zhì)的方法，所述方法包括以下步驟形成種子層；氧化所述種子層表面上的部分區(qū)域；以及在所述種子層上生長磁性材料以形成包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域的記錄層，所述記錄磁性區(qū)域在所述種子層表面上的未氧化區(qū)域上具有垂直磁各向異性，所述非記錄磁性區(qū)域位于所述種子層表面上的氧化區(qū)域上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化所述種子層表面上的部分區(qū)域的步驟包括將所述種子層表面的一部分暴露于氧氣。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化所述種子層表面上的部分區(qū)域的步驟包括將所述種子層的整個表面暴露于氧氣，然后部分還原所述種子層的氧化表面。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化所述種子層表面上的部分區(qū)域的步驟包括使供氧物質(zhì)與所述種子層表面的一部分接觸，從而氧化所述接觸區(qū)域。
5.一種制造磁記錄介質(zhì)的方法，所述方法包括以下步驟形成預(yù)種子層；在所述預(yù)種子層上形成種子層；氧化所述預(yù)種子層表面上的部分區(qū)域；以及在所述種子層上生長磁性材料以形成包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域的記錄層，所述記錄磁性區(qū)域在與所述預(yù)種子層表面上的未氧化區(qū)域相對應(yīng)的位置處具有垂直磁各向異性，所述非記錄磁性區(qū)域位于與所述預(yù)種子層表面上的氧化區(qū)域相對應(yīng)的位置處。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述氧化所述預(yù)種子層表面上的部分區(qū)域的步驟包括將所述預(yù)種子層表面的一部分暴露于氧氣。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述氧化所述預(yù)種子層表面上的部分區(qū)域的步驟包括將所述預(yù)種子層的整個表面暴露于氧氣，然后部分還原所述預(yù)種子層的氧化表面。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述氧化所述預(yù)種子層表面上的部分區(qū)域的步驟包括使供氧物質(zhì)與所述預(yù)種子層表面的一部分接觸，從而氧化所述接觸區(qū)域。
9.如權(quán)利要求1或5所述的方法，其中所述種子層由從以下群組中選出的單種金屬或包含所選金屬的合金構(gòu)成，該群組由Ru、Pt、Pd和Ti組成。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述預(yù)種子層由從以下群組中選出的單種金屬或包含其化學(xué)物種的化合物構(gòu)成，該群組由Ta、Pt、Ni、Fe、Ti、W、Mo、B、C、Si和Ge組成。
11.如權(quán)利要求1或5所述的方法，其中所述記錄層由包含Co的磁性材料構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述磁性材料是CoCrPt-SiO2、CoCr-SiO2和CoPt-SiO2中的一種。
13.一種磁記錄介質(zhì)，包括連續(xù)的記錄層；以及包括與所述記錄層保持接觸的表面的種子層，其中所述種子層在所述種子層的所述表面中包括氧化區(qū)域和未氧化區(qū)域，其中所述記錄層包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域，所述記錄磁性區(qū)域位于所述未氧化區(qū)域上并且具有垂直磁各向異性，所述非記錄磁性區(qū)域位于所述氧化區(qū)域上。
14.一種磁記錄介質(zhì)，包括連續(xù)的記錄層；預(yù)種子層；以及設(shè)置在所述記錄層和所述預(yù)種子層之間的種子層；其中所述預(yù)種子層具有與所述種子層保持接觸的表面，并且在所述預(yù)種子層的所述表面中包括氧化區(qū)域和未氧化區(qū)域，其中所述記錄層包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域，所述記錄磁性區(qū)域具有垂直磁各向異性并且在位置上與所述未氧化區(qū)域?qū)?yīng)，所述非記錄磁性區(qū)域在位置上與所述氧化區(qū)域?qū)?yīng)。
15.如權(quán)利要求13或14所述的磁記錄介質(zhì)，其中所述非記錄磁性區(qū)域具有縱向磁各向異性。
全文摘要
一種磁記錄介質(zhì)包括連續(xù)的記錄層和包括與記錄層保持接觸的表面的種子層。種子層在與記錄層保持接觸的表面中包括氧化區(qū)域和未氧化區(qū)域。記錄層包括記錄磁性區(qū)域和非記錄磁性區(qū)域。記錄磁性區(qū)域在位置上對應(yīng)于未氧化區(qū)域，并且具有垂直磁各向異性。非記錄磁性區(qū)域在位置上對應(yīng)于氧化區(qū)域。
文檔編號G11B5/012GK101042881SQ20071009007
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者飯?zhí)锖胍? 尾崎一幸 申請人:富士通株式會社