制造介质的方法和制造工件的系统技术方案

本发明专利技术提供一种制造介质的方法和一种制造工件的系统。制造介质的方法包括在衬底上形成记录介质。外涂层与衬底相背地沉积于记录介质上。外涂层具有第一表面构造。外涂层被蚀刻以去除材料且向外涂层提供第二表面构造，第二表面构造比第一表面构造更光滑。沉积和蚀刻可在原位干法真空工艺中顺序发生。蚀刻之后第二表面构造可以不被机械处理来进一步平坦化外涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及硬盘驱动器，更特别地，涉及制造介质的系统和方法。
技术介绍
硬盘驱动器中对更高面密度的需求要求头和盘介质之间的界面的磁间距持续减小。从磁记录介质的观点来说，减小磁间距的严峻挑战在于减小盘介质上的碳外涂层厚度的固有极限。常规制造技术的一个限制是它们产生的表面粗糙度。粗糙表面减小了常规涂层执行其提供本征覆盖功能的能力，这导致对盘介质的腐蚀。此外，粗糙介质提供对于头的更小的间隙。机械抛光工艺诸如末级带抛光(final tape polish)或擦磨抛光能使表面光滑。 然而，那些工艺也去除了居于介质盘的形貌峰上的外涂层材料，这又能导致腐蚀问题。因此，表面光滑度设计和增强对盘介质的覆盖的外涂层工艺这两方面的改善一直受到关注。
技术实现思路
公开了制造介质的系统和方法的实施例。在一些实施例中，制造盘介质的方法包括在衬底上形成记录介质。外涂层背对衬底地沉积于记录介质上。外涂层具有第一表面构造(surface finish)。外涂层被蚀刻以去除一些外涂层材料且提供更光滑的表面。第二外涂层表面构造比第一表面构造更光滑。蚀刻可包括离子束蚀刻。外涂层的第二表面构造可以在蚀刻之后不需要机械抛光来进一步平坦化外涂层。沉积和蚀刻可以在原位干法真空工艺中顺序发生。在另一些实施例中，沉积发生于包括不活泼气体和反应气体的真空中。在蚀刻步骤之后，该方法还可包括沉积第二外涂层于第二表面构造上。第二外涂层基本可具有该第二表面构造，且可以不需要通过机械、蚀刻和任何其他工艺的进一步平坦化。这些实施例的前述和其他目标和优点将在参考下面结合所附权利要求和附图进行的详细描述后对本领域普通技术人员变得显然。附图说明参照附图所示的本专利技术的实施例阅读下面更具体的描述，可以更详细地理解获得实施例的特征和优点的方式。然而，附图仅示出一些实施例且因此不应视为范围上的限制， 因为可以有其他等效实施例。图IA和IB是用于制造介质的工艺的实施例的示意性等距视图；图2和3是对于盘介质的各种实施例的两类表面构造参数RvOiiax)和Rq的曲线图，描绘了由于蚀刻工艺引起的表面粗糙度变化；以及图4是曲线图，比较了常规盘介质和盘介质实施例的飞行高度控制性能。相同附图标记在不同图中的使用表明类似或相同的项目。具体实施例方式公开制造介质的系统和方法的实施例。如图IA和IB所示，制造介质11诸如磁记录盘介质的方法的一实施例包括在衬底15上形成记录介质13。例如，记录介质13可包括垂直磁记录(PMR)介质，其具有软磁衬层17、交换中断层19和记录层21。取决于应用，这些层可包括多个子层。这里公开的实施例也适用于本领域普通技术人员所知的其他类型的介质。外涂层23背对衬底15地沉积于记录介质13上。沉积可发生于包括不活泼气体诸如氩等的真空中。外涂层可包括碳外涂层(COC)诸如非晶碳或类金刚石碳(DLC)、Si氮化物、Si碳化物等。如图所示，外涂层具有第一表面构造25(图1A)，第一表面构造25具有峰和谷。外涂层23然后经蚀刻27以去除至少一些外涂层材料。蚀刻27可包括离子束蚀刻。蚀刻27为外涂层23提供第二表面构造四(图1B)，第二表面构造四比第一表面构造 25(图1A)更光滑。在蚀刻之后，外涂层23的第二表面构造四可以不被进一步机械抛光 (例如末级带抛光等)来进一步平坦化该外涂层。沉积和蚀刻可在原位干法真空工艺中顺序发生。在另一些实施例中，蚀刻发生于包括不活泼气体和至少一种反应气体诸如掺杂剂的真空中。例如，反应气体和不活泼气体可包括氮、氢、氧、氙、氪、氖、CO2、或它们的任何组合。在蚀刻步骤之后，该方法还可包括沉积第二外涂层31 (图1B)于第二表面构造四上。 第二外涂层31也可以是碳外涂层。第二外涂层31基本可具有第二表面构造四，如图所示。 在一些实施例中，第二外涂层31可以不需要通过机械、蚀刻和任何其他工艺的进一步平坦化。第二表面构造的实施例比第一表面构造光滑约15%至35%，在另一些实施例中比第一表面构造光滑20%至30%。如这里将进一步描述的那样，第二表面构造也包括约 0. 20至0.35A的平均高度(Ra)，在另一些实施例中为0. 24至0.30入。蚀刻可包括约0.1至 40秒持续时间的表面尖或峰的去除，或者在另一些实施例中3至30秒。蚀刻可将盘上触地功率(TD touchdown power)改善约1至20mW，或者在另一些实施例中约6至15mW。在一些实施例中，用于平坦化PMR介质的介质表面的干法真空原位工艺制造低表面粗糙度。与通过常规技术制造的那些相比，介质表面粗糙度显著减小且触地间隙 (touchdown clearance)显著改善。例如，在溅射沉积工艺之后用干法真空离子束蚀刻工艺来平滑盘表面。再次参照图1A，示出接近完成的PMR介质的示意性表示。第一表面构造25由于膜溅射工艺期间的受控原子迁移和晶粒生长而呈现高的表面粗糙度。然而，通过在真空工艺的最终步骤之一中应用原位离子束蚀刻27，第二表面构造四的粗糙度能显著减小，如图IB所示。具有低表面粗糙度四的平坦化介质可增大头盘界面间隙，这改善了记录性能诸如信噪比(SNR)、覆写 (OW)、分辨率(resolution)等。低粗糙度也允许使用更薄的碳外涂层，具有增强的介质腐蚀耐受性。离子束蚀刻工艺的实施例可用于在干法真空条件下抛光溅射完成的盘介质的表面。例如，可采用的一些蚀刻工艺条件总结于表1和2中。这些表描述了各种表面处理条5件下的盘粗糙度属性。在本公开中，提供以下定义用于表面构造术语Ra、Rq、Rp和Rv。Ra 全部正和负高度的数学平均；Rq 均方根(rms)；Rp 峰均比(peak to mean)；Rv 谷均比(valley to mean)；以及Rv-max 最大谷均比。表1:样品比较权利要求1.一种制造介质的方法，包括在衬底上形成记录介质；与该衬底相背地在该记录介质上沉积外涂层，该外涂层具有第一表面构造；以及然后蚀刻该外涂层从而去除材料并为该外涂层提供第二表面构造，该第二表面构造比该第一表面构造更光滑。2.如权利要求1所述的方法，其中在蚀刻之后，该外涂层的第二表面构造不被机械抛光来进一步平坦化该外涂层。3.如权利要求1所述的方法，其中所述沉积发生在包括不活泼气体的真空中，蚀刻包括离子束蚀刻，且该第二表面构造比该第一表面构造光滑15%至35%。4.如权利要求1所述的方法，其中所述沉积发生在包括不活泼气体和反应气体的真空中，所述不活泼气体和反应气体包括氮、氢、氧、氙、氪、氖和CO2中的至少一种，该第二表面构造比该第一表面构造光滑20%至30%。5.如权利要求1所述的方法，其中所述沉积和蚀刻顺序发生于原位干法真空工艺中， 该记录介质是垂直磁记录介质，该外涂层是碳外涂层。6.如权利要求1所述的方法，其中在蚀刻之后，还包括在该第二表面构造上沉积第二外涂层，该第二外涂层是基本具有该第二表面构造的第二碳外涂层。7.如权利要求6所述的方法，其中该第二外涂层不被机械处理来进一步平坦化该第二外涂层。8.如权利要求1所述的方法，其中该第二表面构造具有0.20至0.35A的平均高度，且蚀刻包括0. 1至40秒持续时间的尖峰去除。9.如权利要求1所述的方法，其中该第二表面构造具有0.24至0.30A的平均高度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制造介质的方法，包括：在衬底上形成记录介质；与该衬底相背地在该记录介质上沉积外涂层，该外涂层具有第一表面构造；以及然后蚀刻该外涂层从而去除材料并为该外涂层提供第二表面构造，该第二表面构造比该第一表面构造更光滑。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卞晓平，戴青，丹S克尔彻，马克F默卡多，肖奇凡，简J张，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL