用于制造晶格介质的方法和设备技术

根据一个实施方式，一种用制造晶格介质（１１）的方法，包括在具有中心孔的衬底（２１）上形成具有突起和凹部的磁性层（２３）的图样，这些突起和凹部对应于轨道、伺服区（１３）或数据区（１２），以及在形成所述磁性层（２３）的图样之前或之后向所述衬底的中心孔喷射由扩散液化气所生成的气流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的一个实施方式涉及制造晶格介质(patterned media)的方法和设备，更具体地，涉及用于制造具有中心孔的离散轨道型晶格介质的方法和设备。
技术介绍
晶格介质作为高密度磁性记录介质已经被研究，在晶格介质中，磁性层被处理为伺服信号和轨道或数据比特的图案。制造晶格介质的方法一般说来被分成两类在一类方法中，利用常规方法沉积在衬底上的磁性层被反应性离子蚀刻(RIE)、离子研磨和类似的方法蚀刻；而在另一类方法中，衬底预先被蚀刻，接着利用常规方法将磁性层沉积在衬底上。在这些方法中，因为磁性层的额外图样化处理，粉尘和记录介质的局部机械性质退化成为问题。具体地，在磁盘介质的内部周圈部分内该问题是严重的。当抗蚀剂在磁盘上被旋涂以便图样化时，该抗蚀剂可能在磁盘的内部周圈部分上流动。此外，在反应性离子蚀刻或离子研磨处理中磁盘的内部周圈部分的电场的集中导致不均匀或蚀刻粉尘。因此，磁盘衬底的内部周圈部分处是可能发生上述问题的位置。该位置是难被清洗的。在旋转清洗处理中，其中清洗液被喷射在旋转衬底上，因为在内部周圈部分的线速度是低的，所以很难获得充分的清洗效果。此外，在内部周圈部分累积的化学制品成为另外的粉尘和介质缺陷的来源。在例如等离子体辐照的所谓干法处理情况中，由于上述的电场的非均匀性，也不能实现完全的清洗。在半导体加工中，由于常规的衬底是没有中心孔的平盘，原则上在内部周圈部分处的上述问题不会发生。因此，这些问题是磁盘衬底所特有的。半导体加工具有长期的历史并且开发了各种技术。然而，此类技术知识对于由中心孔造成的问题不是太有效。日本专利申请KOKAT公开号2004-79992披露了半导体制造方法，其中在半导体材料的化学机械研磨(CMP)后，通过利用CO2的低温清洗处理，污染粒子被去除。在该方法中，气体CO2例如在25℃压强为850psi(5.8兆帕)下通过专门设计的喷嘴喷出。由于气体CO2在一定气压下被喷射，所以它迅速地被扩张并冷却下来。这导致气态、液态和固态CO2的混合。利用喷嘴，气态和固态的CO2流被引至晶片的表面。高速到达晶片表面并与污染粒子碰撞的低温粒子可通过传输的冲力解除污染粒子对晶片表面的附着，并可直接将污染粒子去除。然而，日本专利申请KOKAT公开号2004-79992披露的技术没有考虑上述由于磁性记录介质的中心孔造成的问题。美国专利No.5,853,962披露了用于利用液态干冰霜在半导体加工中去除光致抗蚀剂和再沉积材料的方法和设备。然而，在美国专利No.5,853,962中被披露的通常称为Eco-Snow的设备是使用在半导体制造过程中的，在该专利中没有考虑将此设备用于磁性记录介质。因此该设备没有解决由中心孔造成的问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方式，提供用于制造晶格介质的方法，该方法包括在具有中心孔的衬底上形成具有突起和凹部的磁性层的图样，这些突起和凹部对应于轨道、伺服区或数据区；在形成磁性层的图样之前或之后向衬底的中心孔喷射由扩散液化气所生成的气流。附图说明合并在此并构成本说明书一部分的附图示出本专利技术的实施方式，连同上面给出的一般性描述和下面将给出的实施方式的详细说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是示出根据本专利技术的方法制造出的晶格介质的示意图；图2是示出根据本专利技术的方法加工的晶格介质的例子的平面图；图3是示出根据本专利技术的方法要加工的另一个晶格介质的例子的平面图；图4是示出根据本专利技术的例子的衬底蚀刻型方法制造出的晶格介质的截面图；图5是示出根据本专利技术的另一个例子的磁性层蚀刻型方法制造出的晶格介质的截面图；图6是示例出利用根据本专利技术的衬底蚀刻型方法制造晶格介质的示意性步骤的流程图；图7是示例出利用根据本专利技术的磁性层蚀刻型方法制造晶格介质的示意性步骤的流程图；图8是示出在根据本专利技术的制造方法中所使用的磁盘衬底的内部周圈部分的截面图；图9是示出根据本专利技术的例子的液化气喷射设备的原理图。具体实施例方式下面将对本专利技术的优选实施方式进行描述。图1是示意性示出晶格介质的透视图。在磁性记录介质(晶格介质)11的表面上，存在用于跟踪或数据访问控制的伺服区13，该区包括脉冲信号、地址、引导程序和类似的等；和用于写入用户数据的数据区12。磁盘表面上的这些区域由线示意性的示出。图2是示例出图1中所示的晶格介质上的数据区和伺服区的一个例子的放大平面图。在图2所示的伺服区13中，形成在预图样化的衬底的突起上的磁性层的图样对应于当前磁性记录介质的伺服图样。伺服区13例如包括用于做出跟踪控制的脉冲信号14。在图2所示的数据区12中，磁性层被凹部分开来形成圆周方向上的连续的轨道。这种类型的晶格介质也被称作为离散轨道介质。图3是示出图1中所示的晶格介质中数据区和伺服区的另一个例子的放大平面图。在图3所示的数据区12中，磁性层被凹部分割来形成数据比特。此类的介质在狭义上称为晶格介质。在图2所示的离散轨道介质中，线性记录密度是根据通过磁头以与当前介质相同的方式在轨道上形成的磁化转变(Magnetization transition)宽度来确定的。在图3所示的狭义上的晶格介质中，线性记录密度是由数据比特的精密图样化来确定的。一般地，图3中所示的介质可获得比图2中所示介质更高的记录密度。然而，图3中所示的介质具有制造过程伴有较小的特征尺寸(feature size)和复杂的磁头访问控制的缺点。本专利技术可应用于图2和图3中所示两种类型的任一种。尽管图2以示例的方式示出ABCD脉冲信号，本专利技术可应用于相差伺服或其它任何伺服系统而没有限制于ABCD脉冲信号。如以下所述，本专利技术基于衬底上的突起和凹部而具有减小伺服信号噪声的效果。也就是说，本专利技术可应用于由预图样化(pre-patterned)的衬底提供伺服信号的介质中。图4示出根据衬底蚀刻型的方法制造的晶格介质的截面图。衬底21被处理从而形成对应于伺服区和数据区的突起和凹部的图样。衬层22、磁性层23和保护层24叠加形成在衬底21上。非磁性材料可填充到凹部内，这样磁性记录介质的表面就可平展。图5示出由磁性层蚀刻型方法所制造出的晶格介质。磁性层23被蚀刻成具有伺服区和数据轨道区的图样。在这种情况中，衬层22和衬底21可被进一步蚀刻。磁性层可以保持在凹入的部分内，除非能够从所述图样获得足够的信号。图6是示例出利用衬底蚀刻型方法制造晶格介质的步骤的流程图。首先，抗蚀剂层在衬底上被涂覆(S1)。用于抗蚀剂的材料具有比在稍后刻蚀步骤中被刻蚀的薄膜更低的刻蚀速率。具有低刻蚀速率的薄膜(硬膜)可在抗蚀剂的下方沉积。该抗蚀剂被形成期望的图样(S2)。加工技术包括压印法，其中具有期望图样的压模被压制在抗蚀剂上以传递图样；使用曝光系统的方法；以及电子束直接写入法。图样化步骤还包括用于去除位于抗蚀剂的凹部的底部的剩余抗蚀剂的处理。利用图样化的抗蚀剂作为掩模，衬底被刻蚀(S3)。刻蚀衬底的方法可利用气体的化学相互作用，例如RIE处理，或利用气体的物理相互作用，例如离子研磨处理。可选地，可以使用所谓的湿法蚀刻，其中衬底被浸泡在蚀刻溶液中。在上述步骤后将实施后处理(S4)。不构成晶格介质的材料，例如抗蚀剂，必须在后处理步骤中被去除。后处理步骤例如可包括去除毛刺(burr)的步骤。作为随后处理可实施表面修正。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造晶格介质（１１）的方法，其特征在于包括：在具有中心孔的衬底（２１，８２）上形成具有突起和凹部的磁性层（２３）的图样，这些突起和凹部对应于的轨道、伺服区（１３）或数据区（１２）；以及在形成所述磁性层（２３）的图样之前或之后，向所述衬底的中心孔喷射由扩散液化气所生成的气流。

【技术特征摘要】
JP 2005-6-24 185234/20051.一种用于制造晶格介质(11)的方法，其特征在于包括在具有中心孔的衬底(21，82)上形成具有突起和凹部的磁性层(23)的图样，这些突起和凹部对应于的轨道、伺服区(13)或数据区(12)；以及在形成所述磁性层(23)的图样之前或之后，向所述衬底的中心孔喷射由扩散液化气所生成的气流。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心孔的所述衬底(21，82)的边缘(83)是逐渐变薄的。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液化气是CO2，并被喷射入设置为2到5个标准大气压的处理腔(94)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液化气从包含H2O、O2、SF6、CF4和CHF3的组中选择。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液化气从包含BCl3、CCl4和CBrF3的组中选择。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括在具有中心孔的衬底(21，82)上涂覆抗蚀剂层；对所述抗蚀剂进行图样化；将所述图样化的抗蚀剂用作掩膜使来对所述衬底(21，82)进行蚀刻，从而形成突起和凹部的图样；向所述衬底(21，82)的中心孔喷射由扩散液化气所生成的气流；在所述衬底(21，82)上沉积包括磁性层(23)的记录介质。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中心孔的所述衬底的边缘是逐渐变薄的。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述液化气是CO2，并被喷射到设置为2到5个标准大气压的处理腔(...

【专利技术属性】
技术研发人员：喜喜津哲，镰田芳幸，白鸟聪志，樱井正敏，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]