包括非晶气体阻隔层的设备制造技术

设备，其包括：近场换能器(NFT)；被定位在NFT的至少一部分上的非晶气体阻隔层；以及被定位在气体阻隔层的至少一部分上的耐磨层。

【技术实现步骤摘要】
优先权本申请要求于2014年11月11日提交的被授予号码62/078113的美国临时申请的优先权，本文通过对其引用而将其内容全部并入。
技术实现思路
公开了设备，其包括：近场换能器(NFT)；被定位在NFT的至少一部分上的非晶气体阻隔层；以及被定位在气体阻隔层的至少一部分上的耐磨层。还公开了设备，其包括：近场换能器(NFT)；被定位在NFT的至少一部分上的非晶气体阻隔层；被定位在NFT和非晶气体阻隔层之间的NFT粘附层；以及被定位在气体阻隔层的至少一部分上的耐磨层。进一步公开了方法，其包括：形成近场换能器(NFT)；通过沉积金属层并且随后氧化金属层的至少一部分，在NFT上形成非晶气体阻隔层，金属层包括：钽(Ta)、钛(Ti)、铬(Cr)、锆(Zr)、钇(Y)、镁(Mg)、铌(Nb)、铪(Hf)、铝(Al)及它们的组合；并在气体阻隔层上形成耐磨层。本公开的以上概要并非旨在描述每个公开的实施例或本公开的每种实现方式。下面的描述更特别地示例说明性的实施例。在整个申请的几个地方，通过示例列表提供指导，其示例可以用于各种组合中。在每一种情况下，所列举的列表仅仅充当代表性的组合，并且不应当被解释为排他性的列表。附图说明图1是可以包括HAMR设备的磁盘驱动器的透视图。图2是垂直HAMR磁记录头和相关联的记录介质的横截面图。图3A、3B和3C是包括公开的气体阻隔层的设备的横截面图。图4A和4B是包括公开的双层气体阻隔层的设备的横截面图。图5是二元硅酸钠玻璃的结构的示意性二维图解，例如作为网络形成元素(Me)如何影响氧化物的说明性示例。图6A至6C是退火后具有在其上形成的各种层的说明性NFT的SEM图像。图7A至7D是退火后具有在其上形成的各种层的说明性NFT的SEM图像。图不一定按比例绘制。在图中使用的相同数字指代相同的组件。然而，应当理解，使用数字指代给定图中的组件不旨在限制另一附图中标有相同数字的组件。具体实施方式热辅助磁记录(通称为HAMR)利用例如来自激光的辐射，以将介质加热到高于其居里温度的温度，使能磁记录。为了向介质的小区域(例如在20至50nm的量级)释放辐射，例如激光束，利用NFT。在磁记录操作期间，NFT从激光吸收能量并将其聚焦到非常小的区域；这可引起NFT的温度增加。NFT的温度可升高高达约400℃或以上。NFT和周围结构在操作期间达到的高温可以导致写入极的氧化、腐蚀或两者。另外，高温可以引起栓上方的粘附层氧化，这可以导致栓与包括在其上布置的外覆层的周围结构分离。最终，这些过程例如可以导致栓变形和凹陷、极氧化、极突出以及外覆层的损坏。所有这些效应也可减少释放到介质的磁场，进而影响写入介质。公开的设备包括至少在磁头的NFT的栓区域上方邻近耐磨层的一个或多个气体阻隔层。气体阻隔层可以起到改善磁头上方的总体结构的气体阻隔属性的作用。气体阻隔层可以被认为是外覆结构的一部分，或者可以被认为是与外覆结构协同起作用的单独层或结构。图1是盘驱动器10的透视图，其包括用于定位在磁介质16的磁道14上方的滑块12的致动系统。为了便于描述而示出盘驱动器10的特定配置，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。盘驱动器10包括音圈马达18，音圈马达18被排列成在围绕轴22的主轴上旋转致动器臂20。承重梁24在头安装块26处连接到传动器臂20。悬架28连接到承重梁24的一端，并且滑块12附连到悬架28。磁介质16围绕轴30旋转，使得滑块12遇到风阻，以将其保持在磁介质16的表面上方一小距离的高处。用数据存储单元的阵列格式化磁介质16的每个磁道14，数据存储单元用于存储数据。滑块12携带用于在磁介质16的磁道14上方读取和/或写入数据的磁设备或换能器(图1中未示出)。磁换能器利用额外的电磁能量来加热介质16的表面，以便于通过被称为热辅助磁记录(HAMR)的工艺记录。HAMR换能器包括：用于生成磁场以写入到磁介质(例如磁介质16)的磁写入器，以及加热接近于写入场的磁介质的一部分的光学设备。图2是磁设备的一部分的横截面图，例如HAMR磁设备40以及相关联的磁存储介质42的一部分。HAMR磁设备40包括由底座48耦合的写入极44和返回极46。包括导体52和54的线圈50包围底座并由绝缘体56支撑。如图所示，磁存储介质42是包括硬磁存储层62和软磁底层64的垂直磁介质，但可以是其它形式的介质，诸如图案化介质。线圈中的电流在底座和极中引发磁场。磁通量58在空气轴承表面(ABS)60退出记录头，并用于改变包围在区域58内的存储介质42的硬磁层62的部分的磁化。近场换能器66被定位为邻近接近空气轴承表面60的写入极44。近场换能器66耦合到波导68，波导68从诸如激光之类的能量源接收电磁波。在近场换能器66末端的电场用于加热硬磁层62的一部分69，以降低矫顽力，使得来自写入极的磁场可以影响存储介质的磁化。如可以在图2中看见的，近场换能器的一部分被定位在设备的ABS60处。本文公开的设备还可以包括其它结构。本文公开的设备可以并入到更大的设备中。例如，滑块可以包括如本文公开的设备。示例性的滑块可以包括具有前缘、后缘和空气轴承表面的滑块体。写入极、读取极、光学近场换能器和接触焊盘(和可选的散热片)然后可以位于滑块体之上(或之中)。这样的示例性的滑块可以附连到悬架，悬架例如可以并入到盘驱动器中。还应当注意的是：公开的设备可以用在除了诸如图1中所描绘的之类的盘驱动器之外的系统中。图3A图示说明性的设备300的横截面。设备300包括基板301、非晶气体阻隔层302和耐磨层303。非晶气体阻隔层302被定位在基板301和耐磨层303之间。基板301可以包括或者是NFT或其一部分。在一些实施方式中，基板301可以包括在更大的结构或设备的ABS处的NFT的一部分。应当注意的是：非晶气体阻隔层302和耐磨层303可以覆盖更多的不仅仅是NFT或NFT的一部分。还应当注意的是：可以在磁记录介质上利用本文中所描述的非晶气体阻隔层，以改善其气体阻隔属性以及或者代替利用在头上的非晶气体阻隔层。本文讨论的有关非晶气体阻隔层的细节应用于也可以在磁记录介质上利用的那些情况。在一些实施方式中，NFT可以由等离子体材料制成。说明性NFT材料可以包括等离子体材料，诸如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)或其合金；氮化钛(TiN)、氮化锆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：近场换能器(NFT)；被定位在NFT的至少一部分上的非晶气体阻隔层；以及被定位在气体阻隔层的至少一部分上的耐磨层。

【技术特征摘要】
2014.11.11 US 62/078,113;2015.10.21 US 14/918,6871.一种设备，包括：
近场换能器(NFT)；
被定位在NFT的至少一部分上的非晶气体阻隔层；以及
被定位在气体阻隔层的至少一部分上的耐磨层。
2.根据权利要求1所述的设备，其中非晶气体阻隔层的材料具有不大于3nm
的平均晶粒尺寸。
3.根据权利要求1所述的设备，其中非晶气体阻隔层具有从0.1nm至10nm
的厚度。
4.根据权利要求1所述的设备，其中非晶气体阻隔层包括：
氧化钽(TaO)、氧化铬(CrO)、氧化钛(TiO)、氧化锆(ZrO)、氧化钇(YO)、
氧化铌(NbO)、氧化铪(HfO)、氧化铝(AlO)、氧化镁(MgO)、氧化铁(FeO)、
氧化钴(CoO)、氧化镍(NiO)或它们的一些组合，
氮化钛(TiN)、氮化锆(ZrN)、氮化铌(NbN)、氮化铪(HfN)、氮化铬
(CrN)或它们的组合；或者
它们的组合。
5.根据权利要求1所述的设备，其中非晶气体阻隔层包括氧化镁(MgO)、
氧化铁(FeO)、氧化钴(CoO)、氧化镍(NiO)、氧化铟锡(ITO)或它们的一
些组合。
6.根据权利要求1所述的设备，其中非晶气体阻隔层包括氧化钛(TiO)、
氧化钇(YO)或它们的组合。
7.根据权利要求1所述的设备，其中非晶气体阻隔层包括第一非晶气体阻
隔层和第二非晶气体阻隔层，其中第一非晶气体阻隔层比第二非晶气体阻隔层
更靠近NFT。
8.根据权利要求7所述的设备，其中第二非晶气体阻隔层包括氧化硅(SiO)、
氧化锗(GeO)、氧化铝(AlO)、氧化铬(CrO)、氧化硼(BO)、氮化硼(BN)、
氮化硅(SiN)、氮化铝(AlN)、氮化锗(GeN)、氮氧化硅(SiON)、氮氧化铝
(AlON)、氮氧化铬(CrON)、氮氧化锗(GeON)、氮氧化硼(BON)、氮氧化
钽(TaON)、钽氮氧化硅(TaSiON)、氮氧化钛(TiON)、氮氧化锆(ZrON)、

\t氮氧化铪(HfON)、氮氧化钇(YON)、氮氧化硅钇(YSiON)或它们的组合。
9.根据权利要求1所述的设备，其中非晶气体阻隔层包括一个或多个网络
形成元素。
10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：程宇航，K·W·威尔曼，M·西格勒，黄晓岳，S·弗兰岑，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US