徑向相關熱學阻熱器層的制作方法
【專利說明】徑向相關熱學阻熱器層
相關申請的交叉引用
[0001]本申請是基于在2013年3月12號提交的，名為“A Radially Dependent ThermalHeat Resistor Layer (徑向相關熱學阻熱器層)”，第一發(fā)明人為Ren6van de Veerdonk的美國臨時專利申請S/N:61/778, 370。
【附圖說明】
[0002]圖1示出一個實施例的徑向相關熱學阻熱器層的概覽的框圖。
[0003]圖2僅出于說明性目的示出一個實施例的厚度梯度散熱層的示例。
[0004]圖3僅出于說明性目的示出一個實施例的徑向相關熱學阻熱器層結構的示例。
[0005]圖4A僅出于說明性目的示出一個實施例的厚度梯度散熱層沉積的示例。
[0006]圖4B僅出于說明性目的示出一個實施例的非磁性熱抗蝕劑層沉積的示例。
【具體實施方式】
[0007]在以下描述中，對附圖作出了參考，附圖構成了示例的一部分且在其中作為示例示出了可實踐本發(fā)明的具體示例。要理解，可應用其它實施例并作出結構改變而不脫離本發(fā)明的范圍。
概覽:
[0008]應當注意，接下來的描述，例如，就徑向相關熱學阻熱器層而言是出于說明性目的來描述的并且下面的系統(tǒng)能應用于任意數(shù)量和多種類型的濺射源。在本發(fā)明的一個實施例中，可在介質(zhì)表面的徑向上使用故意的變化來配置徑向相關熱學阻熱器層。使用本發(fā)明，徑向相關熱學阻熱器層可被配置為包括漸變的阻熱器層并且可被配置為包括在盤的半徑上的厚度和/或成分梯度。本文中的術語“漸變的”具有在介質(zhì)表面的徑向上的故意的變化的上下文意義。
[0009]熱輔助磁記錄(HAMR)是計劃為在將來的硬盤驅(qū)動器中實現(xiàn)的新記錄技術。該技術是基于:加熱介質(zhì)以降低其有效矯頑性，以及記錄介質(zhì)在所施加的磁場中冷卻的時候的信息。在記錄過程中，加熱和冷卻的速度是關鍵的。此速率由記錄磁頭的線速度和介質(zhì)的熱學時間常數(shù)所控制。
[0010]設計介質(zhì)層堆疊使得在記錄層下面直接存在一熱敏電阻器層。通過調(diào)諧此層的性質(zhì)(使用厚度、成分和/或多層)，介質(zhì)的熱學時間常數(shù)可匹配記錄磁頭的要求。此方法的結果是介質(zhì)的線速度在介質(zhì)的行程(Stroke)上不是常數(shù)。例如，由于切線速度，在15_的近ID半徑處，線速度將是30mm的近OD半徑的線速度的一半。這意味著介質(zhì)的熱學時間常數(shù)不能在介質(zhì)表面的全部行程上匹配。
[0011]徑向相關熱學阻熱器層使用漸變的熱敏電阻器層，其中，上下文的“漸變的”意味著介質(zhì)表面的徑向上故意的變化。使用triatron或其他專用的派射源，有可能在盤的半徑上設計厚度和/或成分梯度。通過將熱敏電阻器性質(zhì)設計為盤上徑向位置的函數(shù)，介質(zhì)熱學時間常數(shù)分布可針對線速度分布來匹配。這進而將轉化為HAMR記錄系統(tǒng)的改善的穩(wěn)健性。
[0012]圖1示出一個實施例的徑向相關熱學阻熱器層的概覽的框圖。圖1示出徑向相關熱學阻熱器層和散熱層100。徑向相關熱學阻熱器層和散熱層包括在設備的半徑上的至少兩個相反的梯度層。徑向相關熱學阻熱器層和散熱層100包括漸變的熱敏電阻器層和散熱層，其中，上下文的“漸變的”意味著在介質(zhì)表面的徑向上的故意的變化110。
[0013]使用利用專用的濺射源在盤的半徑上的漸變的熱敏電阻器層和散熱層中的厚度和/或成分梯度結構120來創(chuàng)建在介質(zhì)表面的徑向上的故意的變化。梯度結構中的故意的變化包括配置為包括厚度范圍的至少兩個相反的梯度層，根據(jù)熱學情況和模擬，該厚度范圍被配置為線性的、拋物線的、多項式的或其他適應性的形式130。一個實施例的該梯度結構包括具有性質(zhì)的熱學阻熱器層和散熱層，該性質(zhì)被預定為盤上的徑向位置的函數(shù)，其中，該介質(zhì)熱學時間常數(shù)分布可針對線速度分布來匹配，這創(chuàng)建了 HAMR記錄系統(tǒng)的穩(wěn)健度140。
詳細描述:
[0014]圖2示出一個實施例的厚度梯度散熱層的概覽流程圖的框圖。圖2示出基底200，其中，該基底200是圓形的并且包括內(nèi)徑ID 210和外徑OD 220。該基底200可包括使用包括石英、硅樹脂和其他材料的材料。具有恒定厚度的連續(xù)散熱層230沉積在基底200上。一個實施例的連續(xù)散熱層230可包括使用具有預定的熱導率性質(zhì)的材料。
[0015]厚度梯度散熱層240沉積在連續(xù)散熱層230上。厚度梯度散熱層240是梯度結構的一部分，其補償使用熱輔助磁記錄的記錄切線速度250。厚度梯度散熱層240可包括使用具有預定的熱導率性質(zhì)的材料。圖2示出隨著徑向距離增加厚度梯度散熱層240在厚度上從ID 210到OD 220逐漸減小。一個實施例的厚度梯度散熱層240材料的厚度梯度被配置為與記錄磁頭的線速度和介質(zhì)的熱學時間常數(shù)中的變化相關聯(lián)。在圖3中進一步描述制造過程。
[0016]圖3示出一個實施例的徑向相關熱學阻熱器層結構的概覽流程圖的框圖。圖3示出來自圖2的繼續(xù)，包括沉積在連續(xù)散熱層230上的厚度梯度散熱層240的頂部上的非磁性漸變熱抗蝕劑層300。非磁性漸變熱抗蝕劑層300是梯度結構的一部分，其補償使用熱輔助磁記錄的記錄切線速度250。一個實施例的非磁性漸變熱抗蝕劑層300可包括使用包括具有預定的熱導率性質(zhì)的材料。
[0017]圖3示出非磁性漸變熱抗蝕劑層300的厚度，從基底200的OD 220到ID 210逐漸減小。一個實施例的非磁性漸變熱抗蝕劑層300材料的厚度梯度被配置為與記錄磁頭的線速度和介質(zhì)的熱學時間常數(shù)中的變化相關聯(lián)。
[0018]在非磁性漸變熱抗蝕劑層300的頂部上，磁特征310是通過沉積磁性材料而形成的，其可被圖案化并用于熱輔助磁記錄(HAMR)操作模式。HAMR記錄系統(tǒng)320將熱量施加于磁特征310以促進記錄操作。包括非磁性漸變熱抗蝕劑層300、厚度梯度散熱層240和連續(xù)散熱層230的梯度結構被用于在記錄操作期間控制磁特征310中的熱量級。
[0019]在記錄操作期間控制磁特征310中的熱量級包括補償記錄磁頭熱輔助340的漸變的熱耗散330。熱耗散的控制對應于記錄磁頭的線速度，因為它隨著記錄磁頭在基底200的ID 210與OD 220之間來回的運動而變化。一個實施例的使用徑向相關熱學阻熱器層結構350的耗散率補償了介質(zhì)的熱學時間常數(shù)。
[0020]圖4A僅出于說明性目的示出一個實施例的厚度梯度散熱層沉積的示例。圖4A示出用于在連續(xù)散熱層230的頂部上實現(xiàn)厚度梯度散熱層沉積410的專用濺射源400。專用濺射源400在基底200的OD 220處沉積厚度=Al 420。專用濺射源400被配置為增加厚度梯度散熱層240沉積的厚度，在基底200的ID 210處達到厚度A2>A1且< 2 XAl 430。漸變散熱層在設備的半徑上的梯度被配置為包括厚度范圍，根據(jù)熱學情況和模擬，該厚度范圍被配置為線性的、拋物線的、多項式的或其他適應性的形式。一個實施例的梯度散熱層240例如包括厚度范圍-Al:5到200nm 425。
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