钌合金磁介质和溅射靶制造技术

本发明专利技术提供一种具有包括钌（Ｒｕ）和成合金元素的底层的磁性记录介质。当成合金元素在ＨＣＰ　　Ｒｕ相中具有很小的固溶度或没有固溶度并且以超过该溶解度的量存在时，成合金元素可用于晶粒细化。当成合金元素在ＨＣＰ　　Ｒｕ相中具有一定的固溶度并且以不超过该溶解度的量存在时，成合金元素可用于减少晶格错配。当成合金元素在ＨＣＰ　　Ｒｕ相中具有一定的固溶度并且以超过该溶解度的量存在时，成合金元素可以同时用于晶粒细化和减少晶格错配。或者底层可以包括钌和两种成合金元素，一种用于晶粒细化，另一种用于减少晶格错配。本发明专利技术还提供了一种包括钌和成合金元素的溅射靶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及溅射靶和磁性记录介质，更特别地涉及钌基溅射靶和用于垂直磁性记录的磁性记录介质中的底层。
技术介绍
为了满足连续不断的对更大数据存储容量的需求，需要更高密度的磁性记录介质。获得高数据密度的方法中，到目前为止垂直磁性记录(PMR)看来是最有前途的。希望提供与大垂直磁各向异性Ku耦合的绝缘良好的细晶粒结构以获得用于PMR的磁介质叠层的粒状磁层中的低介质噪音(例如较高的信噪比)性能和高热稳定性。另外，希望在晶体底层和上面的粒状磁层之间具有紧密的晶格匹配，以确保几乎无瑕疵的界面来减少任何对平面磁化的贡献。专利技术概述根据本专利技术提供一种具有钌基底层的磁性记录介质。该底层由钌和弱磁性成合金元素(alloying element)组成。当成合金元素在密排六方(HCP)Ru相中具有很小固溶度或无固溶度并且在合金中以超过该溶解度的量存在时，其可以用于晶粒细化(refine)。当成合金元素在HCP Ru相中具有一定固溶度并且在底层中以不超过该溶解度的量存在时，其可以是用于减少晶格错配。当成合金元素在HCP Ru相中具有一定固溶度并且在底层中以超过该溶解度的量存在时，其可以是用于晶粒细化和减少晶格错配。或者，底层可以包括钌和两种成合金元素，一种用于晶粒细化，另一种用于减少晶格错配。这些改进将改善磁性记录介质的信噪比(SNR)和垂直磁各向异性Ku。另外，提供包括上述钌基合金中的一种溅射靶，用于溅射磁性记录介质中的底层。根据一个实施方案，本专利技术是一种磁性记录介质。该磁性记录介质包括包含钌(Ru)和成合金元素的第一层。成合金元素选自由硼(B)、铝(Al)、硅(Si)、锰(Mn)、锗(Ge)、硒(Se)、锆(Zr)、银(Ag)、锡(Sn)、镱(Yb)、镥(Lu)、铪(Hf)、锇(Os)、金(Au)、铋(Bi)和铊(Th)组成的组。成合金元素在第一层中以超过成合金元素在室温或高于室温下在HCP钌(Ru)相中的固溶度极限的量存在。底层可以进一步包括第二成合金元素。第二成合金元素具有在密排六方(HCP)相钌中在室温或高于室温下大于O原子百分比的固溶度极限，和小于1.5×10-7m3/kg的质磁率。第二成合金元素在溅射靶中以不超过第二成合金元素的固溶度极限的量存在。根据另一个实施方案，本专利技术的磁性记录介质包括包含钌(Ru)和成合金元素的第一层。成合金元素选自由硼(B)、铝(Al)、钪(Sc)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钯(Pd)、镧(La)、铯(Ce)、镥(Lu)和铪(Hf)组成的组。成合金元素在第一层中以不超过成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中的固溶度极限的量存在。根据再一个实施方案，本专利技术的磁性记录介质包括包含钌(Ru)和成合金元素的第一层。成合金元素选自由硼(B)、铝(Al)、钪(Sc)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钯(Pd)、镧(La)、铯(Ce)、镥(Lu)和铪(Hf)组成的组。成合金元素在第一层中以超过成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中的固溶度极限的量存在。根据再一个实施方案，本专利技术是包括钌(Ru)和成合金元素的溅射靶。成合金元素选自由硼(B)、铝(Al)、硅(Si)、锰(Mn)、锗(Ge)、硒(Se)、锆(Zr)、银(Ag)、锡(Sn)、镱(Yb)、镥(Lu)、铪(Hf)、锇(Os)、金(Au)、铋(Bi)和铊(Th)组成的组。成合金元素在溅射靶中以超过成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中的固溶度极限存在。溅射靶还可以包括第二成合金元素。第二成合金元素具有在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌相中大于O原子百分比的固溶度极限，和小于1.5×10-7m3/kg的质磁率。第二成合金元素在溅射靶中以不超过第二成合金元素的固溶度极限的量存在。根据再一个实施方案，本专利技术的溅射靶包括钌(Ru)和成合金元素。成合金元素选自由硼(B)、铝(Al)、钪(Sc)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钯(Pd)、镧(La)、铯(Ce)、镥(Lu)和铪(Hf)组成的组。成合金元素在溅射靶中以不超过成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中的固溶度极限的量存在。根据再一个实施方案，本专利技术的溅射靶包括钌(Ru)和成合金元素。成合金元素选自由硼(B)、铝(Al)、钪(Sc)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钯(Pd)、镧(La)、铯(Ce)、镥(Lu)和铪(Hf)组成的组。成合金元素在溅射靶中以超过成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中的固溶度极限的量存在。本专利技术另外的特征和优点将在下面的描述中阐明，并且一部分将从说明书中显示，或者可以通过本专利技术的实践而学到。本专利技术的目的和其它优点将通过书面说明书、权利要求书和附图所特别指出的结构而实现和获得。应该理解前面的概括描述和后面的详细描述都是示范性和解释性的，并且意在提供对要求专利保护的专利技术的进一步解释。附图简述附图，其提供对本专利技术进一步理解并引入构成该说明书的一部分，说明本专利技术的实施方案并与说明书一起用来解释本专利技术的原理。在附图中附图说明图1说明根据本专利技术一个实施方案的磁性记录介质；图2说明根据本专利技术另一个实施方案的溅射靶；和图3是说明根据本专利技术的一个方面CoPt基磁性记录层的a-轴晶格参数随铂含量变化的图。专利技术详述在下面的详述中，阐明许多具体的细节以提供对本专利技术的完全理解。然而，对于本领域的普通技术人员显然无需这些具体细节可以实践本专利技术。在其它情况下，已知的结构和技术并未具体说明以避免不必要地使本专利技术模糊不清。1.Ru-X图1说明根据本专利技术一个实施方案的磁性记录介质叠层(stack)100。一种介质叠层例如介质叠层100可包括基底101(例如玻璃或铝(Al))、种层104、底层105和磁性记录层106。介质叠层100还可以包括一层或多层具有或不具有其他非磁性或磁性层的软底层，例如层102和103，安置在基底101上。介质叠层还可以包括润滑层和具有或不具有其他磁性或非磁性层的碳涂层，例如层107和108。在磁性记录层106中可以使用含氧CoPt基粒状磁介质。在磁性记录层106中的氧形成无定形的硬而脆的晶界区域，从而限制晶粒的生长并使磁性记录层106晶粒细化。其它低或高磁矩的CoPt(Cr)(B)基磁层也可以沉积在该粒状磁性记录层106之上，以调节Ms(饱和磁化)与磁头设计相匹配。粒状磁性记录层106可以沉积在弱磁性(几乎无磁性)晶状(HCP相)底层上，例如底层105，其作用是改善与粒状磁性记录层106所处平面垂直的方向上CoPt基粒状磁性记录层106的Co织构，从而实现非常高的垂直各向异性。晶粒细化的晶体底层，例如底层105，可以潜在地有助于减小外延沉积其上的粒状磁性记录层106的晶粒粒度。当底层105包含钌(Ru)与晶粒细化的元素X的合金时可增强该效果。作为晶粒细化剂，成合金元素X需要在室温或高于室温下在HCP钌相中基本无固溶度(例如＜10原子百分比(at.％))。这种不溶性将使得成合金元素在钌基底层105中形成无定形晶界，从而限制在底层105和后续层溅射时的晶粒生长。而且，成合金元素X是非磁性或弱磁性的(例如具有＜1.5×10-7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性记录介质，其包含：包括钌（Ｒｕ）和成合金元素的第一层，成合金元素，其选自由硼（Ｂ）、铝（Ａｌ）、硅（Ｓｉ）、锰（Ｍｎ）、锗（Ｇｅ）、硒（Ｓｅ）、锆（Ｚｒ）、银（Ａｇ）、锡（Ｓｎ）、镱（Ｙｂ）、镥（Ｌｕ）、铪（Ｈｆ）、 锇（Ｏｓ）、金（Ａｕ）、铋（Ｂｉ）和铊（Ｔｈ）组成的组，成合金元素在第一层中以超过成合金元素在室温或高于室温下在密排六方（ＨＣＰ）钌（Ｒｕ）相中固溶度极限的量存在。

【技术特征摘要】
US 2006-2-14 11/353,1411.一种磁性记录介质，其包含包括钌(Ru)和成合金元素的第一层，成合金元素，其选自由硼(B)、铝(Al)、硅(Si)、锰(Mn)、锗(Ge)、硒(Se)、锆(Zr)、银(Ag)、锡(Sn)、镱(Yb)、镥(Lu)、铪(Hf)、锇(Os)、金(Au)、铋(Bi)和铊(Th)组成的组，成合金元素在第一层中以超过成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中固溶度极限的量存在。2.权利要求1的磁性记录介质，其中成合金元素在第一层中以比成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中固溶度极限多不超过10原子百分比的量存在。3.权利要求1的磁性记录介质，其中第一层还包含第二成合金元素，第二成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌相中具有大于0原子百分比的固溶度极限，第二成合金元素具有小于1.5×10-7m3/kg的质磁率，第二成合金元素在溅射靶中以不超过第二成合金元素的固溶度极限的量存在。4.权利要求3的磁性记录介质，其中第二成合金元素具有小于1.30的原子半径。5.权利要求3的磁性记录介质，其中第二成合金元素选自由硼(B)、碳(C)和铬(Cr)组成的组。6.权利要求3的磁性记录介质，其中第二成合金元素具有大于1.30的原子半径。7.权利要求3的磁性记录介质，其中第二成合金元素选自由铝(Al)、钪(Sc)、钛(Ti)、钒(V)、锆(Zr)、铌(Nb)、(Mo)、钯(Pd)、镧(La)、铯(Ce)、镥(Lu)、铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、铱(Ir)和铂(Pt)组成的组。8.权利要求1的磁性记录介质，其中磁性记录介质是垂直磁性记录介质。9.权利要求1的磁性记录介质，其还包含基底、种层和粒状磁性记录层。10.权利要求9的磁性记录介质，其中成合金元素是用于使第一层和粒状磁性记录层中的晶粒细化。11.一种磁性记录介质，其包含包括钌(Ru)和成合金元素的第一层，成合金元素，其选自由硼(B)、铝(Al)、钪(Sc)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钯(Pd)、镧(La)、铯(Ce)、镥(Lu)和铪(Hf)组成的组，成合金元素在第一层中以不超过成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中固溶度极限的量存在。12.权利要求11的磁性记录介质，其还包含基底、种层和磁性层。13.权利要求12的磁性记录介质，其中成合金元素是用于减少第一层和磁性层之间的晶格错配。14.一种磁性记录介质，其包含包括钌(Ru)和成合金元素的第一层，成合金元素，其选自由硼(B)、铝(Al)、钪(Sc)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钯(Pd)、镧(La)、铯(Ce)、镥(Lu)和铪(Hf)组成的组，成合金元素在第一层中以超过成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中固溶度极限的量存在。15.权利要求14的磁性记录介质，其中成合金元素在第一层中以比成合金元素在室温或高于室温下在密排六方(HCP)钌(Ru)相中固溶度极限多不超过(no more...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尼尔班达斯，迈克尔吉恩尔西纳，
申请(专利权)人：黑罗伊斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]