在一些实例中，一种方法包括：在基板上沉积功能层(例如，磁性层)；在功能层上沉积粒状层，该粒状层包括限定多个晶粒的第一材料，通过限定多个晶粒的晶界的第二材料分开该多个晶粒；从粒状层移除第二材料，使得粒状层的多个晶粒在功能层上限定硬掩模层；以及移除功能层的没有被硬掩模层掩蔽的部分，其中，在真空环境中执行沉积功能层、沉积粒状层、移除第二材料以及移除功能层的一部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及用于磁性记录介质和其他结构的制作技术。
技术介绍
已经开发出了用于存储信息的多种不同类型的磁性介质。这种磁性介质的实例包括硬盘驱动器、磁盘、磁带、磁带盒、磁光盘。在新的或者改进类型的数据存储介质的开发中，期望增加数据存储密度。针对包括生物医学感测、治疗、药物输送、成像、蛋白质净化、细胞分离、过高温或它们的组合的各种应用而期望不同的多功能纳米结构。还期望的是使生产简单化并且降低生产成本。
技术实现思路
描述了可应用于制作诸如磁性硬盘驱动器的磁性介质的实例系统和技术。还描述了利用这类技术制作的多个工件(article)和结构。虽然本公开主要描述了在制造用于硬盘驱动器的磁性存储介质时所使用的实例技术，但本公开不限于这类实例。例如，本文中描述的技术和结构可应用于其他类型的磁性存储设备以及其他类型的结构或设备。如下所述，本公开的系统和技术还可以用于制作人造纳米粒子、纳米孔道阵列(nanohole array)和其他纳米结构。在一个实例中，本公开涉及一种方法，该方法包括:在基板上沉积功能层；在功能层上沉积粒状层(granular layer)，该粒状层包括限定多个晶粒(grain，颗粒)的第一材料，通过限定多个晶粒的晶界(grain boundary，颗粒边界)的第二材料分开该多个晶粒；从粒状层移除第二材料，使得粒状层的多个晶粒在功能层上限定硬掩模层；以及移除功能层的没有被硬掩模层(hard mask layer)掩蔽的部分，其中，在真空环境中执行沉积功能层、沉积粒状层、移除第二材料以及移除功能层的一部分。在另一实例中，本公开涉及一种系统，该系统包括:至少一个沉积室，被配置为在真空环境中在基板上沉积功能层，并且在功能层上沉积粒状层，粒状层包括限定多个晶粒的第一材料，通过限定多个晶粒的晶界的第二材料分开多个晶粒；以及至少一个蚀刻室，被配置为在真空环境中从粒状层移除第二材料，使得粒状层的多个晶粒在功能层上限定硬掩模层；以及移除功能层的没有被所述硬掩模层掩蔽的部分。在另一个实例中，本公开涉及一种工件，使用本文中所描述的一种或多种实例系统和/或技术进行制作。在附图和以下描述中阐述了本公开的一个或多个方面的细节。从该描述、附图以及从权利要求中，在本公开中描述的技术的其它特征、目的和优点将是显而易见的。【附图说明】图1是示出了用于在真空环境中使用嵌入式硬掩模层制作工件的实例技术的流程图。图2a至图2c是示出了在真空环境中使用嵌入式硬掩模层的制作处理期间处于不同时期的实例工件的概念图。图3和图4是示出了用于在真空环境中使用嵌入式硬掩模层制作工件的实例系统的示意图。图5a至图5d是示出了在真空环境中使用嵌入式硬掩模层的制作处理期间处于不同时期的另一实例工件的概念图。图6a至图6d是示出了在真空环境中使用嵌入式硬掩模层的制作处理期间处于不同时期的另一实例工件的概念图。图7、图11、图12a和图12b是涉及评估本公开的一个或多个方面而执行的各种实验的图像。图8、图9、图10a、图1Ob和图1Oc是示出了评估本公开的一个或多个方面而执行的各种实验的结果的图示。【具体实施方式】描述了可应用于制作诸如磁性硬盘驱动器的磁性介质的实例系统和技术。还描述了可以使用这类技术制作的多个工件和结构。虽然本公开内容主要描述了在制造用于硬盘驱动器的磁性存储介质时所使用的实例技术，但本公开不限于这类实例。例如，本文中描述的技术和结构可应用于其他类型的磁性存储设备以及其他类型的结构或设备。如下所述，本公开的系统和技术还可以用于制作人造纳米粒子、纳米孔道阵列和其他纳米结构。另外，本公开的实例包括在于2012年8月21日提交的美国临时专利申请第61/691，681号中所描述的那些细节和实例，通过引用将其全部内容结合于本文中。在一些实例薄膜制作技术中，可以通过将磁性材料与非磁性材料一起沉积以形成粒状膜来制作磁性记录介质，该粒状膜起到磁性记录层的作用。粒状膜的晶粒可以由磁性材料制成，以及晶界(grain boundary)由非磁性材料制成。然而，在这种情况下，当粒状膜中的晶粒尺寸减小时，可能不期望地使晶粒的磁性性能改变。例如，当晶粒的尺寸减小时，使诸如Co合金介质的记录介质的磁性性能劣化。因为随着其晶粒尺寸的减小，FePt介质的高各向异性不变或磁性性能的较小的劣化，故该FePt介质可以被期望用在记录介质中。然而，通过利用传统的溅射工艺难以在保持FePt介质良好的磁性性能的同时制作具有小晶粒尺寸的FePt介质。与将这样的粒状膜沉积为磁性记录层的这类技术相比，本公开的实例包括一种制作技术，其中，可以首先将非粒状磁性层沉积在基板上作为基本上连续的薄膜。然后，可以在磁性层上沉积粒状掩模层。掩模层可以包括两种不同类型的材料，其中一种材料形成晶粒并且另一种材料形成晶界。在沉积了粒状掩模层之后，可以移除(例如，蚀刻掉)晶界材料以留下由粒状层的晶粒所限定的掩模。具体地，晶粒可以作用为限定用于蚀刻掉部分磁性层的掩模，以将晶粒上的图案转印至下面的磁性层。在对磁性层进行蚀刻之后，然后可以移除晶粒的掩模，使非连续的磁性层具有通过晶粒的掩模所限定的期望图案。以这种方式，粒状掩模层限定晶粒尺寸，同时磁性层确定记录层的磁性性能。如此这样，可以在没有改变记录介质的记录层的情况下将介质的晶粒尺寸调整为所期望的尺寸。此外，如将在下面所描述的，可以在真空环境中实现磁性层和粒状掩模层的沉积以及用于移除(例如，蚀刻)晶界材料以及随后移除下面的磁性层的未掩蔽的部分的步骤。例如，可以在压力小于约500mTorr (诸如小于约1mTorr)的环境中执行这样的步骤。在一些实例中，一种装置可以被用于制作磁性工件，使得在没有离开该真空的情况下，贯穿沉积步骤和移除步骤工件始终保持在真空环境中。例如，装置或系统可以包括通过一个或多个转移区域彼此连接的一个或多个沉积室(例如，溅射室)，该转移区域被配置为在维持真空环境的同时允许在室之间转移该基板(例如，晶片)。以类似的方式，转移区域可以将一个或多个沉积室连接至一个或多个材料移除室(例如，蚀刻室)。以这种方式，可以在使制作的工件不经受非真空环境的情况下发生沉积(例如，溅射)和移除(例如，蚀刻)处理，例如在形成磁性层与粒状层之间。在一些实例中，在沉积处理和/或移除处理期间暴露于非真空环境会不期望地在一个或多个薄膜层中产生杂质。例如，在一些情况下，在真空环境中，可以通过溅射来沉积磁性材料以形成磁性膜层。当形成了磁性层时，然后可以从溅射室和真空环境移除工件以通过旋涂工艺在磁性层上形成粒状层。然而，从真空环境移除工件可能在粒状层上和/或在粒状层中产生杂质，诸如气载粒子和水蒸汽。本公开的一些实例技术可以通过形成磁性薄膜层和粒状层以及移除部分磁性薄膜层和晶界材料，并且所有的步骤都使工件在制作工艺期间一直保持在真空环境中来解决这样的不期望的情况发生。图1是示出了用于在真空环境中使用嵌入式硬掩模层制作工件的实例技术的流程图。如所示出的，可以将功能层沉积在基板上(10)，紧接着将粒状层沉积在功能层上(12)。可以从粒状层移除粒状层的晶界材料，使得剩下的晶粒在功能层上形成硬掩模(14)。随后，可以移除功能层的非掩模部分以形成由硬掩模所限定的图案化的功能层(1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，包括：在基板上沉积功能层；在所述功能层上沉积粒状层，所述粒状层包括限定多个晶粒的第一材料，通过限定所述多个晶粒的晶界的第二材料分开所述多个晶粒；从所述粒状层移除所述第二材料，使得所述粒状层的所述多个晶粒在所述功能层上限定硬掩模层；以及移除所述功能层的没有被所述硬掩模层掩蔽的部分，其中，在真空环境中执行沉积所述功能层、沉积所述粒状层、移除所述第二材料以及移除所述功能层的一部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建平，王昊，赵海豹，
申请(专利权)人：明尼苏达大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US
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