本发明专利技术涉及图案化垂直磁记录介质和磁记录盘、以及磁记录盘驱动器。该图案化垂直磁记录盘具有Co合金记录层，该Co合金记录层被图案化成离散的数据岛，该岛布置成同心道，该磁记录盘呈现窄的翻转场分布(SFD)。该盘包括：衬底；在该衬底上的NiTa合金平坦化层；在该平坦化层上的非磁含Ru衬层；钨氧化物Co合金磁记录层；以及在该含Ru层和该Co合金磁记录层之间的超薄氧化物膜。该氧化物膜可以是选自Ta氧化物、Co氧化物和Ti氧化物的氧化物，且是超薄的从而其可视为不连续膜。该平坦化层和超薄氧化物膜改善了Co合金记录层的生长均质性，从而具有数据岛的图案化盘表现出显著减小的SFD。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总地涉及图案化垂直磁记录介质，诸如用于磁记录硬盘驱动器中的盘，更具体而言，涉及包括具有改善的磁记录属性的数据岛的图案化盘。
技术介绍
已经提出了具有图案化磁记录介质的磁记录硬盘驱动器以增大数据密度。在常规的连续磁记录介质中，磁记录层是在盘的整个表面上连续的层。在图案化介质(也称为位图案化介质(BPM))中，盘上的磁记录层被图案化成布置成同心数据道的小的隔离的数据岛。虽然BPM盘可以是纵向磁记录盘，其中磁化方向平行于记录层或者在记录层的平面内，但是磁化方向垂直于记录层或者离开记录层平面的垂直磁记录盘可能是BPM的选择，因为垂直介质具有更大的数据密度潜能。为了制造图案化数据岛的磁隔离，岛之间的空间的磁矩被破坏或者实质上减小到使这些空间本质上为非磁的。替代地，介质可以制造为使没有 磁材料在岛之间的空间中。已经提出了纳米压印平板印刷(NIL :nanoimprint lithography)来形成BPM盘上的岛的期望图案。NIL是基于通过具有期望的纳米级图案的母模板或模具使压印抗蚀剂层变形。母模板由高分辨率平板印刷设备制造，诸如电子束设备。待图案化的衬底可以是盘坯(disk blank)，具有作为连续层形成在其上的磁记录层和任何需要的衬层。然后，衬底被旋涂以压印抗蚀剂，诸如热塑性聚合物，像聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。聚合物然后被加热到其玻璃转变温度之上。在该温度，热塑性抗蚀剂变得粘滞且纳米级图案通过在较高压力下从模板压印而复制在压印抗蚀剂上。一旦聚合物冷却，模板从压印抗蚀剂移除，在压印抗蚀剂上留下凹陷和间隔的纳米级反转图案。作为热塑性聚合物的热固化的替代，能通过紫外(UV)光固化的聚合物(诸如MonoMat,可从Molecular Imprints, Inc.购买)可以用作压印抗蚀剂。图案化压印抗蚀剂层然后用作蚀刻掩模以在下面的磁记录层中形成期望的岛图案。BPM的开发的一个关键问题在于翻转场分布(SFD)(即岛与岛之间的矫顽场变化)需要足够窄以确保各个岛的准确寻址能力而不覆写相邻的岛。理想地，SFD宽度可以为零，意味着全部的位将在相同的写场强度下翻转。SFD包括外来贡献和本征贡献，外来贡献包括岛的尺寸、形状和间隔的变化以及相邻岛之间的偶极相互作用，本征贡献包括磁材料的成分和晶体取向的变化，其导致岛的磁各向异性的变化。此外，已经发现SFD随着磁岛的尺寸减小而变宽(即位与位之间的矫顽场变化增大)，这限制了 BPM的可实现的位面密度。需要一种图案化垂直磁记录介质，其具有窄的SFD。
技术实现思路
本专利技术涉及具有Co合金记录层和窄的SFD的图案化垂直磁记录盘以及包括该盘的盘驱动器。该盘包括衬底、可选的在该衬底上的软磁导磁材料的软磁衬层(SUL)、在该衬底或可选的SUL上的平坦化层、在该平坦化层上的非磁含Ru衬层、优选不含氧化物的Co合金的垂直磁记录层、以及在含Ru层和Co合金磁记录层之间的超薄氧化物膜。该记录层被图案化成以同心道布置的离散的岛。可选的NiW合金籽层可位于该平坦化层上、在该含Ru衬层下面且接触该含Ru衬层。该平坦化层优选是NiTa合金，优选具有大于20nm的厚度，但如果可选的SUL存在于该衬底和该平坦化层之间的话，则该平坦化层可具有约2至IOnm之间的厚度。该氧化物膜可以是选自Ta氧化物、Co氧化物和Ti氧化物的氧化物且具有小于或等于I. 5nm的厚度。在该厚度情况下，该氧化物膜厚度可以视为不连续膜的“平均”厚度，从而该Co合金磁记录层沉积于其上的表面可以是该含Ru层和氧化物膜的团簇或区域。该平坦化层和超薄氧化物膜改善了 Co合金记录层的生长均质性，从而根据本专利技术的具有数据岛的BPM表现出显著减小的SFD。为了更全面地理解本专利技术的本质和优点，请参考下面结合附图进行的详细描述。附图说明 图I是根据现有技术的具有位图案化介质(BPM)的垂直磁记录盘驱动器的俯视图，示出布置成同心圆形数据道的图案化数据岛。图2是现有技术BPM盘的放大部分的俯视图，示出数据岛的具体布置。图3A、3B和3C是根据现有技术在蚀刻和平坦化盘的各个阶段的BPM盘的剖视图。图4是部分盘衬底的剖视图，示出具有根据本专利技术的结构的数据岛。图5A和5B示出根据现有技术的数据岛和根据本专利技术的数据岛的磁翻转的比较。图6是具有Co8tlPticiCrltl记录层的不同数据岛的作为记录层厚度的函数的各向异性(Ku)的曲线图，并示出根据本专利技术的数据岛的膜生长均质性的改善。图7是用于热辅助记录(TAR)系统中的气垫滑块和具有根据本专利技术的数据岛的部分TAR盘的剖视图。具体实施例方式图I是具有图案化介质磁记录盘200的图案化介质磁记录盘驱动器100的俯视图。驱动器100具有外壳或基座112，其支承致动器130和用于旋转磁记录盘200的驱动电机。致动器130可以是音图电机(VCM)旋转致动器，其具有刚性臂131且如箭头133所示地绕枢轴132旋转。头悬臂组件包括悬臂135和诸如气垫滑块120的头载具，悬臂135的一端连接到致动器臂131的末端，头载具连接到悬臂135的另一端。悬臂135允许滑块120维持得非常靠近盘200的表面并使其能在盘200沿箭头20的方向旋转时产生的气垫上“俯仰”和“滚转”。磁致电阻读头(未示出)和感应写头(未示出)一般在滑块120的拖尾端形成为集成读/写头，其被图案化成一系列薄膜和结构，如本领域公知的那样。滑块120通常由复合材料形成，诸如氧化铝/碳化钛(Al203/TiC)的复合物。仅一个与滑块和读/写头相关的盘表面示于图I中，但是通常有多个盘堆叠在被主轴电机旋转的毂(hub)上，单独的滑块和读/写头与每个盘的每个表面关联。图案化介质磁记录盘200包括硬或刚性的盘衬底以及在衬底上的磁材料的离散数据岛30。数据岛30布置成径向间隔开的环形道118，图I中仅示出盘200的外径和内径附近的一些岛30和代表性的道118。岛30绘示为具有圆形形状，但是岛可具有其他形状，例如基本为矩形、卵形或椭圆形。当盘200沿箭头20的方向旋转时，致动器130的移动允许在滑块120的拖尾端的读/写头访问盘200上的不同数据道118。图2是盘200的放大部分的俯视图，示出根据现有技术数据岛30在盘衬底表面上以一类图案的详细布置。岛30包含可磁化记录材料且布置成沿径向或跨道方向间隔开的环形道，如道118a_118e所示。道通常相等地间隔开固定道间距TS。道中的数据岛之间的间距通过道118a中的数据岛30a和30b之间的距离IS示出，相邻的道彼此偏移距离IS/2，如道118a和118b所示。每个岛具有与盘200的平面平行的横向尺寸W，如果岛具有圆形形状的话，则W是直径。岛可以具有其他形状，例如基本为矩形、卵形或椭圆形，在这些情况下尺寸W可以视为非圆形岛的最小尺寸，诸如矩形岛的短边。相邻的岛通过非磁区域或空间分隔开，该空间具有横向尺寸D。D的值可以大于W的值。如图2所示的BPM盘可以是垂直磁记录盘，其中磁化方向垂直于岛中的记录层或者离开记录层的平面。为了制造图案化数据岛30的所需磁隔离，岛30之间的区域或空间的磁矩必须被破坏或者实质上减小到使这些空间本质上是非磁的。术语“非磁”意味着岛30之间的空间由非铁磁材料形成，诸如电介质或没有外加磁场时实质上没有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.16 US 13/049,1241.一种图案化垂直磁记录介质,包括 衬底； 平坦化层，在该衬底上； 非磁含Ru衬层，在该平坦化层上； 包括钴和钼的合金的垂直磁记录层；以及 氧化物膜，在该含Ru层和该磁记录层之间， 其中该磁记录层被图案化成多个离散的岛。2.如权利要求I所述的介质，其中该氧化物膜包括选自钽氧化物、钴氧化物和钛氧化物的氧化物。3.如权利要求I所述的介质，其中该氧化物膜具有小于I.5nm的厚度。4.如权利要求3所述的介质，其中该氧化物膜是该含Ru层上的氧化物团簇的不连续膜，由此该磁记录层接触该含Ru层和该氧化物团簇。5.如权利要求I所述的介质，其中该平坦化层包括合金，该合金包括Ni和Ta。6.如权利要求5所述的介质，其中NiTa合金平坦化层具有大于20nm的厚度。7.如权利要求I所述的介质，还包括在该平坦化层上且在该含Ru衬层下面并接触该含Ru衬层的NiW合金籽层。8.如权利要求I所述的介质，其中该磁记录层合金是无氧化物的合金。9.如权利要求I所述的介质，其中该磁记录层合金还包括Cr。10.如权利要求I所述的介质，还包括在该衬底上、在该平坦化层下面的软磁导磁材料的软磁衬层(SUL)。11.如权利要求10所述的介质，其中该平坦化层包括具有大于或等于2nm且小于或等于IOnm的厚度的包括Ni和Ta的合金。12.如权利要求10所述的介质，其中该SUL由选自包括合金CoFe、CoNiFe、NiFe、FeCoB, CoCuFe, FeAlSi, FeTaN, FeN, FeTaC, CoTaZr 和 CoZrNb 的组的材料形成。13.如权利要求10所述的介质，其中该SUL是通过非磁膜分隔开的多个导磁膜的叠...
【专利技术属性】
技术研发人员：O赫尔威格，EE马里尼罗，DK韦勒，
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：
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