使用能量化离子以图案化磁性薄膜的方法技术

本发明专利技术提供一种用于在一基板上图案化一磁性薄膜的方法，其包括：在该磁性薄膜周围提供一图案，其中该图案的选择性区域允许一或多种元素的能量化离子的穿透。能量化离子经产生而具有足够能量以穿透选择性区域及与这些选择性区域相邻的该磁性薄膜的一部分。置放该基板以接收这些能量化离子。可使该磁性薄膜的该部分经受热激发。使该磁性薄膜的这些部分呈现出与选择性其它部分不同的磁性性质。本发明专利技术亦揭示用于图案化一磁性媒体的方法，该媒体的两侧上具有一磁性薄膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般而言关于磁性薄膜的图案化，且更特定而言，关于使用能量化离子以图案化磁性记录媒体的磁性薄膜的方法。
技术介绍
曾经存在对用于计算机的较高密度信息储存媒体的需要。现在，普遍的储存媒体为硬盘驱动机(HDD)。HDD将数字编码的数据储存于具有磁性表面的快速旋转盘片上的非挥发性储存设备。盘片为具有中心孔的圆形。盘片由非磁性材料(通常为玻璃或铝)制成， 且以磁性薄膜(诸如钴的合金薄膜)涂布于一或两侧上。HDD经由以两个特定方位的一来磁化磁性膜的区域而记录数据，进而允许于膜中的二进制数据储存。所储存的数据经由侦测膜的磁化区域的方位来读取。典型HDD设计由固持一或多个盘片的轴组成，该盘片充分间隔开以允许读写头存取一或多个盘片的一或两侧。盘片经由插入盘片中之中心孔中的夹钳固定至轴。盘片以极高的速度自旋。在盘片旋转经过读写头时，信息得以写入盘片上且自盘片读出。这些读写头移动至极紧接于磁性薄膜的表面。读写头用以侦测及/或修正紧靠其下方的材料的磁化。 存在一用于轴上的每一磁盘表面的读写头。一臂将这些读写头移动越过自旋盘片，进而允许每一头存取对应盘片的几乎整个表面。在已知磁性媒体中，每一位单元包括数个随机分散的磁性颗粒。理想上，将该数个磁性颗粒彼此实体分离，以提供改良的写入能力、讯杂比(SNR)及热稳定性。随着磁性记录媒体的磁录密度增加，每平方时的位单元的数目增加。此减小位单元的尺寸。为有效量测转变，在位单元中要求最小数目的磁性颗粒。随着位单元的尺寸减小，必须相应地减小磁性颗粒尺寸以在位单元中提供最小数目的磁性颗粒。若预先隔离磁性颗粒且减小磁性颗粒的尺寸以确保低噪声，则记录密度将由于热干扰而受限。为了改良记录密度，需要减小媒体上的记录单元尺寸，此导致由媒体产生的讯号磁场强度的减小。为了符合记录系统所要求的SNR，必须对应于讯号强度的减小来减少噪声。媒体噪声主要由磁化转变的波动造成，且该波动与由磁性颗粒制成的磁化反转单元 (unit)的尺寸成比例。因此，为减少媒体噪声，需要经由破坏磁性颗粒之间的交换相互作用来隔离磁性颗粒。单一经隔离磁性颗粒的磁性能量由磁各向异性能量密度与颗粒的体积的乘积得出。为了减小磁化转变宽度，需要减小媒体厚度。亦需要减小颗粒尺寸以符合低噪声的要求。减小的磁性颗粒尺寸显著降低磁性颗粒的体积，且进一步显著降低颗粒的磁性能量。若磁性媒体中的给定磁性颗粒的磁性能量在操作温度(例如，在室温)下的热能量的数百倍， 则抗热干扰性视为足够的。然而，若磁性颗粒的磁性能量小于该热能量一百倍，则存在以下可能性磁性颗粒的磁化方向可因热干扰而反转，进而可能导致所记录信息的丢失。已提议各种替代方案以克服热干扰的问题。一种替代方案使用具有高磁各向异性的磁性材料。此等磁性材料需要来自读写头的较高记录饱和磁场以写入磁性媒体。另一种替代方案使用热辅助记录，其中使用高各向异性磁性材料且在记录期间经由光照射来加热记录部分。热使磁性颗粒的各向异性及记录饱和磁场降低。此降低允许用已知磁头来写入磁性媒体。随着磁录密度增加，存在每位单元仍需要的最小数目的磁性颗粒，且存在对实际上可达成何等小的磁性颗粒的限制。正在研究的替代磁性媒体为图案化媒体，其中磁性部分与非磁性部分交替。举例而言，位图案化媒体可具有将磁域界定为由非磁性部分围绕的岛状物的磁性部分。轨迹图案化媒体可具有(例如)由非磁性部分分离的磁性部分的同心轨迹。已提议各种替代方案以制造此等媒体，然而，仍需要提出划算且可与大量制造兼容的方法。在本文中，本揭示案的实施例提出该方法。
技术实现思路
本揭示案的概念及方法允许磁性媒体的大量制造，其中使磁性薄膜的一些部分呈现与磁性薄膜的其它部分不同的磁性性质。在一方面中，本揭示案为一种在一基板上图案化一磁性薄膜的方法。该方法包括在该磁性薄膜周围提供一图案，其中该图案的选择性区域允许一或多种元素的能量化离子穿透并撞击于该磁性薄膜的部分上。一或多种元素的能量化离子经产生而具有足够的能量以穿透该图案的选择性区域及与这些选择性区域相邻的该磁性薄膜的一部分。置放该基板以接收这些能量化离子。使与这些选择性区域相邻的该磁性薄膜的这些部分呈现出与该磁性薄膜的选择性其它部分不同的磁性性质。在另一方面中，本揭示案为一种用于图案化一具有两个侧面(两侧上皆具有磁性薄膜)的磁性媒体的方法。该方法包括在该磁性媒体的两侧上的该磁性薄膜周围提供一图案，其中该图案的选择性区域允许一或多种元素的能量化离子穿透并撞击于该磁性薄膜的部分上。一或多种元素的能量化离子经产生而具有足够的能量以穿透该图案的选择性区域及与该磁性媒体上的两侧上的这些选择性区域相邻的该磁性薄膜的一部分。置放该磁性媒体以接收能量化离子。使与该磁性媒体的两侧上的这些选择性区域相邻的该磁性薄膜的这些部分呈现出与该磁性薄膜的选择性其它部分不同的磁性性质。附图说明对于熟习此项技术者而言，在结合附图回顾本专利技术的特定实施例的以下描述之后，本专利技术的此等及其它方面及特征将变得显而易见。图1为本揭示案的示范性方法的工艺流程图；图2为用于在磁性薄膜周围用作图案的示范性屏蔽的部分平面图；图3为具有安置在磁性薄膜周围的图案的示范性阻剂；图4为供本揭示案使用的工艺腔室的示意图，其展示本揭示案的第一盘片固持器装置；图5为磁性薄膜周围的图案的截面表示图；图6为离子穿透后的磁性薄膜的截面表示图；图7A及图7B展示穿过阻剂及磁性薄膜的氦离子穿透分布；图7C展示未经受氦离子植入的磁性膜的部分的磁化曲线；图7D展示经受氦离子植入的磁性膜的部分的磁化曲线；图8A及图8B展示穿过阻剂及磁性薄膜的硼离子穿透分布；图8C展示在硼离子植入后磁性薄膜中的硼及钴离子的浓度；图8D展示未经受硼离子植入的磁性膜的部分的磁化曲线；图8E展示经受硼离子植入的磁性膜的部分的磁化曲线；图9A展示穿过磁性薄膜的硅离子穿透轮廓；及图9B展示在硅离子植入后磁性薄膜中的硅离子的深度轮廓。具体实施例方式现将参阅图式来详细描述本揭示案，这些图式作为本揭示案的说明性实例而提供以便熟习此项技术者能够实施本揭示案。特别地，诸图及下文的实例并非意欲将本揭示案的范畴限于单一实施例，其它实施例经由互换所述或所说明组件的一些或所有而成为可能。此外，在使用已知部件来部分或完全地实施本揭示案的某些组件的情况下，将仅描述此等已知部件的对于本揭示案的理解必需的彼等部分，且将省略此等已知部件的其它部分的详细描述以免混淆揭示内容。在本说明书中，展示单独部件的实施例不应视为限制；相反， 除非本文另有明确规定，否则本揭示案意欲涵盖包括数个相同部件的其它实施例，且反之亦然。此外，申请者并非意欲将说明书或申请专利范围中的任何术语归于不普通或特定的含义(除非如此明确阐明)。另外，本揭示案涵盖本文经由说明提及的已知部件的现在及未来已知等效物。一般而言，本揭示案预期提供一图案，其中选择性区域允许一或多种元素的离子穿透并撞击于磁性薄膜的部分上。一或多种元素的能量化离子经产生而具有足够的能量以穿透该图案的选择性区域及与选择性区域相邻的磁性薄膜的一部分。置放基板以接收能量化离子。使与选择性区域相邻的磁性薄膜的部分呈现出与磁性薄膜的其它部分不同的磁性性质。此方法可用于硬盘驱动机制造，进而允许极高磁录密度的信息储存。图1中展示本揭示案的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在一基板上图案化一薄膜的方法，其包含以下步骤：将一磁性薄膜安置于该基板上；将一图案安置于该磁性薄膜上，该图案具有允许能量化离子的穿透的选择性区域；产生一或多种元素的能量化离子；将该磁性薄膜的至少一个部分曝露于该或这些元素的这些能量化离子，其中使该基板在约１ｋＶ至约１１ｋＶ的一范围内偏压；使与这些选择性区域相邻的该磁性薄膜的部分呈现出与该磁性薄膜的选择性其它部分不同的一磁性性质。

【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：O·那拉玛苏，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US