專利名稱：磁存儲(chǔ)介質(zhì)制造方法、磁存儲(chǔ)介質(zhì)、以及信息存儲(chǔ)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及比特圖案化類型(bit patterned type)的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法、比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)、以及包括比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的信息存儲(chǔ)裝置。
背景技術(shù)：
作為能夠高速存取并且高速轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)裝置，硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD =Hard Disk Drive)已成為信息存儲(chǔ)裝置的主流。關(guān)于該HDD，迄今，面記錄密度已經(jīng)以較高的年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，甚至在目前仍然期望進(jìn)一步提高記錄密度。為了提高HDD的記錄密度，需要減小軌道寬度或者縮短記錄比特長(zhǎng)度，但是，當(dāng)軌道寬度減小時(shí)，在相鄰的軌道之間容易出現(xiàn)所謂的干擾。即，該干擾是以下現(xiàn)象的總稱在記錄時(shí)用磁記錄信息重寫目標(biāo)軌道的下一個(gè)軌道的現(xiàn)象，以及在再生時(shí)由于來(lái)自目標(biāo)軌道的下一個(gè)軌道的漏磁場(chǎng)出現(xiàn)串?dāng)_的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象每一個(gè)都成為導(dǎo)致再生信號(hào)的S/N比下降的因素，導(dǎo)致差錯(cuò)率惡化。另一方面，當(dāng)記錄比特長(zhǎng)度縮短時(shí)，出現(xiàn)熱波動(dòng)現(xiàn)象，其中，長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)記錄比特的性能會(huì)下降。作為避免這些干擾以及熱波動(dòng)現(xiàn)象、從而實(shí)現(xiàn)短的比特長(zhǎng)度或者高的軌道密度的方法，提出了比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，參見(jiàn)PTL 1)。在這種比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)中，記錄比特的位置是預(yù)定的，磁性材料制成的點(diǎn)(dot)形成在記錄比特的預(yù)定位置中，并且點(diǎn)之間的部分由非磁性材料制成。當(dāng)將磁性材料所制成的點(diǎn)這樣彼此分開時(shí)，點(diǎn)之間的磁相互作用變小，并且避免上述干擾與熱波動(dòng)現(xiàn)象。這里，作為比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法，將描述在PTL 1等中提出的傳統(tǒng)的制造方法。圖1是例示了制造比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的傳統(tǒng)制造方法的圖。在傳統(tǒng)制造方法中，首先，在成膜處理(A)中，在基板1上形成磁性膜2。接著，在納米壓印工藝⑶中，將由紫外線固化樹脂制成的抗蝕劑3涂敷在磁性膜 2上，將具有納米尺寸孔如的模具4安裝在抗蝕劑3上，使得抗蝕劑3進(jìn)入納米尺寸孔4a， 從而形成抗蝕劑3的點(diǎn)3a，并且在模具4上方用紫外光照射抗蝕劑3，使得抗蝕劑3固化， 并且點(diǎn)3a印在磁性膜2上。在抗蝕劑3固化之后，去除模具4。隨后，在蝕刻處理(C)中執(zhí)行蝕刻，使得磁性膜被去除，同時(shí)留下由抗蝕劑3的點(diǎn) 3a所保護(hù)的磁性點(diǎn)加。在蝕刻之后，通過(guò)化學(xué)處理去除抗蝕劑3的點(diǎn)3a，使得在基板1上僅留下磁性點(diǎn)加。然后，在填充處理(D)中，用非磁性材料填充磁性點(diǎn)加之間的部位，然后，在平坦化處理(E)中使表面平坦化，從而完成了(F)比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)6。根據(jù)這種傳統(tǒng)的制造方法，為了穩(wěn)定磁存儲(chǔ)介質(zhì)6上方的磁頭的懸浮特性，在平坦化處理(E)中，需要具有高精度的平坦化。因此，出現(xiàn)了需要執(zhí)行非常復(fù)雜的制造處理的問(wèn)題，并出現(xiàn)了制造成本增加的問(wèn)題。
作為避免這些問(wèn)題的方法，提出了通過(guò)將離子注入至磁性膜從而局部改變磁化狀態(tài)來(lái)形成點(diǎn)的分隔狀態(tài)的處理方法(離子摻雜系統(tǒng))(例如，參見(jiàn)PTL 2與PTL 3)。根據(jù)該離子摻雜系統(tǒng)，通過(guò)注入離子來(lái)改變磁性，從而不需例如蝕刻與平坦化的復(fù)雜制造處理，從而能夠在很大程度上抑制制造成本增長(zhǎng)。引用列表專利文獻(xiàn)PTL 1 日本待審專利公開No.特開平3-022211PTL 2 日本待審專利公開No.特開2002-288813PTL 3 日本待審專利公開No.特開2003-20333
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題然而，在許多當(dāng)前的離子摻雜系統(tǒng)中，為了通過(guò)有效地降低飽和磁化來(lái)避免上述干擾以及熱波動(dòng)現(xiàn)象，作為注入離子的量，需要大量的注入。另一方面，當(dāng)一次注入大量離子時(shí)，對(duì)磁性膜表面的損傷是巨大的。因此，在許多當(dāng)前的離子摻雜系統(tǒng)中，為了通過(guò)抑制這種損傷來(lái)有效地降低飽和磁化，需要長(zhǎng)時(shí)間注入數(shù)量被控制在一定程度的離子。然而，近幾年，越來(lái)越期望大量制造磁存儲(chǔ)介質(zhì)并且需要可制造性，當(dāng)在實(shí)際制造中采用離子摻雜系統(tǒng)時(shí)，作為離子注入時(shí)間，僅能確保很短的時(shí)間，例如，幾秒鐘，由于這種情況，實(shí)際的使用還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。鑒于前述的情況，本申請(qǐng)的目的是提供能夠制造比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)而不會(huì)削弱高生產(chǎn)率的方法、以及具有高記錄密度并且可以通過(guò)不會(huì)削弱量產(chǎn)能力的制造方法來(lái)制造的磁存儲(chǔ)介質(zhì)與信息存儲(chǔ)裝置。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的第一基本模式，磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法包括以下步驟磁性膜形成步驟，在基板上形成磁性膜；以及點(diǎn)間分隔步驟，通過(guò)將N2+離子與N+離子的混合離子局部地注入到所述磁性膜的除了要成為磁性點(diǎn)的多個(gè)區(qū)域以外的其他區(qū)域，降低飽和磁化，由此在該磁性點(diǎn)之間形成飽和磁化比該磁性點(diǎn)的飽和磁化小的點(diǎn)間分隔帶，所述磁性點(diǎn)分別以磁的方式記錄信息。根據(jù)本發(fā)明的第二基本模式，磁存儲(chǔ)介質(zhì)包括基板；多個(gè)磁性點(diǎn)，其設(shè)置在所述基板上，各所述磁性點(diǎn)具有磁性膜，并且各所述磁性點(diǎn)以磁的方式記錄信息；以及點(diǎn)間分隔帶，其設(shè)置在所述磁性點(diǎn)之間，并且該點(diǎn)間分隔帶具有在結(jié)構(gòu)上與所述磁性點(diǎn)的磁性膜連續(xù)的膜，在該膜中注入了 N2+離子與N+離子的混合離子而具有比所述磁性點(diǎn)的飽和磁化小的飽和磁化。根據(jù)本發(fā)明的第三基本模式，信息存儲(chǔ)裝置包括磁存儲(chǔ)介質(zhì)，其包括基板，多個(gè)磁性點(diǎn)，其設(shè)置在所述基板上，各所述磁性點(diǎn)具有磁性膜，并且各所述磁性點(diǎn)
5以磁的方式記錄信息，以及點(diǎn)間分隔帶，其設(shè)置在所述磁性點(diǎn)之間，并且具有在結(jié)構(gòu)上與所述磁性點(diǎn)的磁性膜連續(xù)的膜，在該膜中注入有N2+離子與N+離子的混合離子而具有比所述磁性點(diǎn)的飽和磁化小的飽和磁化；磁頭，其接近或接觸所述磁存儲(chǔ)介質(zhì)，以磁的方式對(duì)所述磁性點(diǎn)執(zhí)行信息的記錄和/或再生；以及磁頭位置控制系統(tǒng)，其相對(duì)于所述磁存儲(chǔ)介質(zhì)的表面相對(duì)移動(dòng)所述磁頭，將所述磁頭定位于由所述磁頭執(zhí)行信息記錄和/或再生的磁性點(diǎn)上。因?yàn)?，根?jù)在這些基本模式中的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法、磁存儲(chǔ)介質(zhì)以及信息存儲(chǔ)裝置，通過(guò)離子注入來(lái)形成點(diǎn)間分隔帶，從而，不需例如蝕刻或填充的復(fù)雜制造處理，導(dǎo)致簡(jiǎn)單的制造方法。此外，本發(fā)明的開發(fā)者發(fā)現(xiàn)，用比先前已知的方法更少的注入量，將N2+ 離子與N+離子的混合離子注入磁性膜可以有效地降低飽和磁化。結(jié)果，可以減少離子注入時(shí)間，并且制造具有高記錄密度的比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)，而不削弱量產(chǎn)能力。技術(shù)效果如上所述，通過(guò)本發(fā)明，根據(jù)磁存儲(chǔ)介質(zhì)制造方法、磁存儲(chǔ)介質(zhì)、以及信息存儲(chǔ)裝置的各個(gè)基本模式，通過(guò)不會(huì)削弱量產(chǎn)能力的制造方法實(shí)現(xiàn)了具有高記錄密度的磁存儲(chǔ)介質(zhì)。


圖1是例示了制造比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的傳統(tǒng)制造方法的圖。圖2是例示了作為信息存儲(chǔ)裝置的示例性實(shí)施方式的硬盤裝置(HDD)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。圖3是示意性地例示了比特圖案化類型磁盤的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖4是例示了已經(jīng)在上面描述了基本模式的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法的示例性實(shí)施方式的圖。圖5是例示了示例的圖。圖6是表示在示例、第一比較例以及第二比較例各個(gè)中的離子注入的矯頑力的圖。圖7是表示在示例、第一比較例以及第二比較例各個(gè)中的離子注入的飽和磁化的圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖描述以上描述了其基本模式的磁存儲(chǔ)介質(zhì)制造方法、磁存儲(chǔ)介質(zhì)、以及信息存儲(chǔ)裝置的示例性實(shí)施方式。圖2是例示了信息存儲(chǔ)裝置的示例性實(shí)施方式的硬盤裝置(HDD)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。在該圖中例示的硬盤裝置(HDD) 100被結(jié)合在例如個(gè)人計(jì)算機(jī)的主設(shè)備中，并且用作主設(shè)備中的信息存儲(chǔ)裝置。在該硬盤裝置100中，兩個(gè)或更多個(gè)圓盤狀磁盤10沿圖的深度方向?qū)盈B，并且容納在殼體H中，其中，各個(gè)磁盤10是通過(guò)磁化沿與正面和背面垂直的方向以磁性圖案 (magnetic pattern)的形式記錄信息的所謂的垂直磁存儲(chǔ)介質(zhì)。此外，這些磁盤10各個(gè)是所謂的比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)，在比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)中，在正面與背面的各個(gè)點(diǎn)上預(yù)先形成要記錄比特信息的點(diǎn)。這些磁盤10繞盤軸11旋轉(zhuǎn)。這些磁盤10相當(dāng)于在上面已經(jīng)描述了其基本模式的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的示例性實(shí)施方式。此外，在硬盤裝置100的殼體H中，還容納了沿著磁盤10的正面與背面移動(dòng)的擺臂20、用于驅(qū)動(dòng)擺臂20的致動(dòng)器30、以及控制電路50。擺臂20在末端保持有磁頭21，磁頭21執(zhí)行向磁盤10的正面和背面寫入信息，并且從磁盤10的正面和背面讀取信息，在殼體H內(nèi)由軸承M以可樞轉(zhuǎn)的方式支撐磁頭21，并且磁頭21繞軸承M在預(yù)定的角度范圍內(nèi)樞轉(zhuǎn)，使得磁頭21可以沿著磁盤10的正面與背面移動(dòng)。該磁頭相當(dāng)于信息存儲(chǔ)裝置的上述基本模式中的磁頭的示例。通過(guò)控制電路50來(lái)控制磁頭21的信息讀寫、以及臂30的移動(dòng)，并且與主設(shè)備的信息交換也是通過(guò)該控制電路50來(lái)執(zhí)行。該控制電路50相當(dāng)于信息存儲(chǔ)裝置的上述基本模式中的磁頭位置控制系統(tǒng)的示例。圖3是示意性地例示了比特圖案化類型磁盤的結(jié)構(gòu)的立體圖。在該圖3中，例示了從圓盤狀磁盤切下的部分。圖3中例示的磁盤10具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，多個(gè)記錄點(diǎn)Q規(guī)則地布置在基板S上， 并且在各個(gè)記錄點(diǎn)Q上以磁的方式記錄有對(duì)應(yīng)于1比特的信息。將記錄點(diǎn)Q以類似圓軌道繞磁盤10的中心排列，并且記錄點(diǎn)的列形成軌道T。記錄點(diǎn)Q之間的部分是分隔帶，在該分隔帶處磁各向異性及飽和磁化低于記錄點(diǎn) Q的磁各向異性及飽和磁化，并且由于該分隔帶，記錄點(diǎn)Q之間的磁相互作用小。當(dāng)記錄點(diǎn)Q之間的磁相互作用如此小時(shí)，甚至在向記錄點(diǎn)Q記錄信息和從記錄點(diǎn) Q再生信息時(shí)，軌道T之間的磁相互作用小，因而，所謂的軌道間干擾小。此外，當(dāng)記錄點(diǎn)Q 的位置是這樣物理地固定的時(shí)，已記錄信息比特的邊界不會(huì)由于熱而波動(dòng)，并且避免了所謂的熱波動(dòng)現(xiàn)象。因而，根據(jù)在該圖3所例示的比特圖案化類型的磁盤10，可以減小軌道寬度并且縮短記錄比特長(zhǎng)度，并且可以實(shí)現(xiàn)具有高記錄密度的磁存儲(chǔ)介質(zhì)。下面將描述該磁盤10的制造方法。圖4是例示了已經(jīng)在上面描述了其基本模式的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法的示例性實(shí)施方式的圖。對(duì)于磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法的基本模式，這樣的應(yīng)用模式是優(yōu)選的，S卩，“包括掩模形成步驟，在各個(gè)要成為磁性點(diǎn)的多個(gè)區(qū)域上形成阻礙離子注入到磁性點(diǎn)中的掩模，其中，點(diǎn)分隔步驟是這樣的步驟，即，從多個(gè)區(qū)域上形成有所述掩模的磁性膜上方施加混合離子，從而將混合離子局部地注入由掩模所保護(hù)的磁性點(diǎn)之間的區(qū)域”。根據(jù)該應(yīng)用模式，由掩?？煽康乇Ｗo(hù)不需離子注入的區(qū)域，并且磁性點(diǎn)的形成精度高。以下將描述的一個(gè)示例性實(shí)施方式也是這種優(yōu)選應(yīng)用模式的示例性實(shí)施方式。此外，對(duì)于磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法的基本模式，這樣的應(yīng)用模式是優(yōu)選的，即，“磁性膜形成步驟是通過(guò)在基板上交替地層疊多種原子層形成具有人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜的步驟”。根據(jù)該應(yīng)用模式，通過(guò)使磁性膜具有人工晶格結(jié)構(gòu)，可以增強(qiáng)通過(guò)離子注入降低飽和磁化的效果，并且可以進(jìn)一步縮短注入時(shí)間。以下將描述的一個(gè)示例性實(shí)施方式是這種優(yōu)選的應(yīng)用模式的示例性實(shí)施方式。通過(guò)在該圖4中例示的制造方法來(lái)制造在圖2與圖3中例示的磁盤10。在該圖4所例示的制造方法中，首先，在成膜處理㈧中，在玻璃基板61上形成磁性膜62。該成膜處理(A)相當(dāng)于上述磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法的基本模式中的磁性膜形成步驟的示例，并且該磁性膜62具有Co原子層6 與Pd原子層62b交替地層疊的人工晶格結(jié)構(gòu)。關(guān)于Co原子層6 與Pd原子層62b的膜厚結(jié)構(gòu)，Pd原子層62b的厚度需要大于Co 原子層62a的厚度，以形成磁性膜62。Co原子層6 的膜厚的上限是2nm，并且該膜厚等于大約7個(gè)原子的厚度。當(dāng)Co原子層6 具有超過(guò)該上限的膜厚時(shí)，能夠想到可能會(huì)失去可以被稱為人工晶格的物理特性。在磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法、磁存儲(chǔ)介質(zhì)、以及信息存儲(chǔ)裝置的基本模式中，希望人工晶格結(jié)構(gòu)是Co原子層與鉬金屬原子層交替層疊的結(jié)構(gòu)，或者是Co原子層與Pd原子層交替層疊的結(jié)構(gòu)。原因是因?yàn)镃o原子層與鉬金屬原子層交替層疊的人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜具有好的磁性，并且如稍后將描述的磁性很容易由于離子注入而退化；以及因?yàn)樵贑o原子層與Pd原子層交替層疊的人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜的情況中，磁性更好。在該圖4中所例示的成膜處理(A)中所形成的人工晶格結(jié)構(gòu)相當(dāng)于這些優(yōu)選的人工晶格結(jié)構(gòu)的示例。附帶地，上述基本模式中的磁性膜不限于具有人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜，并且可以是單層的磁性膜。此外，在上述形成了人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜的類型的應(yīng)用模式中，形成人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜的材料不限于這里所描述的優(yōu)選材料，并且可以使用任何已知的能夠形成具有人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜的期望的材料。然而，以下描述將繼續(xù)假設(shè)磁性膜是由Co與Pd 所形成的。接著，在納米壓印工藝⑶中，將由紫外線固化樹脂制成的抗蝕劑63涂敷在磁性膜62上，將具有納米尺寸孔6 的模具64安裝在抗蝕劑63上，使得抗蝕劑63進(jìn)入納米尺寸孔64a，從而變成抗蝕劑63的點(diǎn)63a，并且在模具64上方用紫外光照射抗蝕劑63，使得抗蝕劑63固化，并且點(diǎn)63a印在磁性膜62上。在抗蝕劑63固化之后，去除模具64。這里，對(duì)于磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法的上述基本模式，掩模形成步驟是用抗蝕劑形成掩模的步驟的應(yīng)用模式是優(yōu)選的，掩模形成步驟是用抗蝕劑通過(guò)納米壓印工藝來(lái)形成掩模的步驟的應(yīng)用模式是更加優(yōu)選的。由抗蝕劑形成掩模在工藝上是穩(wěn)定的，并且可以希望是精確的掩模形成，并且通過(guò)納米壓印工藝來(lái)形成掩?？梢匀菀字瞥杉{米級(jí)的掩模圖案， 并且這是優(yōu)選的。該圖4所例示的納米壓印工藝(B)相當(dāng)于這些優(yōu)選應(yīng)用模式中的掩模形成步驟的示例。在納米壓印工藝(B)之后，流程前進(jìn)到離子注入處理(C)，在離子注入處理(C)中， 用混合了 N2+離子與N+離子的混合離子從壓印的磁性膜62上面照射點(diǎn)63a，并且離子注入到磁性膜62中，同時(shí)留下了由抗蝕劑63的點(diǎn)63a所保護(hù)的磁性點(diǎn)62c，使得飽和磁化降低。 如同本案的開發(fā)者此次所發(fā)現(xiàn)的，通過(guò)注入N2+離子與N+離子的混合離子來(lái)降低飽和磁化的效果非常好，此外，磁性膜62具有人工晶格結(jié)構(gòu)，因此，通過(guò)這里的注入混合離子，可以在短時(shí)間內(nèi)將磁性膜62的飽和磁化降低到所需的水平。該納米壓印工藝(B)相當(dāng)于磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法的上述基本模式中的點(diǎn)分隔步驟的示例。附帶地，在上述納米壓印中，抗蝕劑沒(méi)有被完全移除，甚至在應(yīng)該注入離子的區(qū)域中，但是，在抗蝕劑薄的位置，離子穿透抗蝕劑并且注入到磁性膜62中，然而，在抗蝕劑厚的位置(即，形成點(diǎn)63a的位置)，離子在抗蝕劑處停止，并且不到達(dá)磁性膜，因而，可以形成期望的點(diǎn)圖案。離子加速電壓設(shè)置為使得離子注入到磁性膜62的中心部分，但是設(shè)置的加速電壓根據(jù)到磁性膜的中心部分的深度和材料而變化。在磁性膜62的如此注入離子的區(qū)域中，離子累積在人工晶格結(jié)構(gòu)中，人工晶格結(jié)構(gòu)被扭曲，并且矯頑力和飽和磁化下降。在離子注入之后，通過(guò)化學(xué)處理去除抗蝕劑的點(diǎn)63a。通過(guò)這種離子注入處理(C)，在磁性點(diǎn)62c之間形成分隔帶62d，以分隔磁性點(diǎn)62c 之間的磁相互作用，從而完成(D) 了比特圖案化類型的磁存儲(chǔ)介質(zhì)10。在分隔帶62d中飽和磁化比磁性點(diǎn)62c的飽和磁化足夠低，因而，僅在磁性點(diǎn)62c中記錄信息，而不在分隔帶 62d中記錄信息。在以該圖4所例示的制造方法制造的磁存儲(chǔ)介質(zhì)10中，形成表面的磁性點(diǎn)62c與分隔帶62d之間的平滑度是在成膜處理(A)中形成的磁性膜62的平滑度，該平滑度保持原樣，因此，不需在圖1中所例示的傳統(tǒng)工藝的平坦化處理，并且在該圖4中所例示的制造方法是簡(jiǎn)單的方法。此外，在該圖4所例示的制造方法中，如上所述，針對(duì)離子注入，采用了產(chǎn)生非常高的飽和磁化降低效果的N2+離子與N+離子的混合離子。因此，要注入的離子的數(shù)量少，因而，注入時(shí)間短，并且通過(guò)幾秒鐘的離子照射可以充分地實(shí)現(xiàn)離子注入，因此，不會(huì)削弱量產(chǎn)能力。此外，在該圖4所例示的制造方法中，由印在磁性膜62上的抗蝕劑的點(diǎn)63a來(lái)保護(hù)磁性點(diǎn)62c，并且可以用離子同時(shí)照射磁存儲(chǔ)介質(zhì)10的整個(gè)表面，并且通過(guò)幾秒鐘的離子照射可以充分地實(shí)現(xiàn)所需區(qū)域中的離子注入，因而，在該方面也沒(méi)有削弱量產(chǎn)能力。在以下將要描述的示例中，將在該圖4中所例示的制造方法應(yīng)用于特定的材料等，并且驗(yàn)證了工藝效果。圖5是例示了示例的圖。 將清洗好的玻璃基板70置于磁控濺射裝置中，在抽真空至5 X IO-5Pa以下之后，在 0.67 的Ar氣壓下，不加熱玻璃基板70，形成(111)晶向的fcc-Pd的5nm厚的膜，作為用于使磁性層具有晶體取向的基層71。關(guān)于用于形成該基層71的處理，在圖4所圖示的制造方法中省略了圖示。隨后，連續(xù)且不回到大氣壓，在0. 67Pa的Ar氣壓下，重復(fù)地設(shè)置由Co/Pd人工晶格形成的磁性膜72，以形成0. 3/0. 35nm的膜厚結(jié)構(gòu)的八層。該膜厚結(jié)構(gòu)參照重復(fù)Co單原子層與PD單原子層的人工晶格。在形成磁性膜72之后，形成4nm厚的類金剛石碳膜，作為保護(hù)層73。在圖4例示的制造方法中也省略了形成該保護(hù)層73的處理的圖示。將抗蝕劑涂敷在保護(hù)層73上，通過(guò)使用納米壓印工藝，形成具有150nm至200nm 直徑的柱狀抗蝕劑圖案74。從抗蝕劑圖案74上方發(fā)射被加速至^eV的N2+離子與N+離子的混合離子75，并且將混合離子75注入到磁性膜72中。如稍早所描述的，離子加速電壓被設(shè)置為實(shí)現(xiàn)將離子注入到磁性膜72的中心部分中。附帶地，考慮磁性膜的實(shí)際的膜厚以及離子注入時(shí)對(duì)磁性膜的損傷，希望離子加
9速電壓是4keV以上且50keV以下。在離子注入之后，通過(guò)SCl清洗，去除抗蝕劑圖案74，從而得到了示例。作為與上述示例比較的比較例，準(zhǔn)備僅將N+離子用作該類型的離子的第一比較例以及僅將N2+離子用作該類型的離子的第二比較例。在這些比較例中，各個(gè)離子的離子加速電壓也被設(shè)置為實(shí)現(xiàn)將離子注入到磁性膜72的中心部分中。從而，驗(yàn)證了在示例、第一比較例、以及第二比較例各個(gè)中所獲得的離子注入效果。圖6與圖7是分別指示在示例、第一比較例、以及第二比較例各個(gè)中的離子注入效果的圖，并且圖6與圖7的水平軸表示注入的離子數(shù)量，同時(shí)圖6的垂直軸表示矯頑力，而圖7的垂直軸表示飽和磁化。根據(jù)圖3，顯然，在示例(以圓形標(biāo)記繪制)以及兩個(gè)比較例(以三角形標(biāo)記繪制第一比較例、以正方形標(biāo)記繪制第二比較例)的任意一個(gè)中，當(dāng)注入量是5X 1015/cm2時(shí)，矯頑力消失，并且可以使通過(guò)人工晶格的分層結(jié)構(gòu)發(fā)生的垂直磁各向異性消失。另一方面，如從圖4明顯的，在示例(以圓形標(biāo)記繪制)中，通過(guò)使用混合離子，可以使飽和磁化完全消失，然而，當(dāng)在兩個(gè)比較例(以三角形標(biāo)記繪制第一比較例，而以正方形標(biāo)記繪制第二比較例)中使用N+或N2+的一種離子時(shí)，由于磁化的減少，需要更大量的注入，所以很難使飽和磁化完全消失。如通過(guò)這些圖所表明的，在示例中，可以認(rèn)識(shí)到，當(dāng)注入離子的量是IX 1015(原子 /cm2)以上且IX IO16(原子/cm2)以下時(shí)，矯頑力與飽和磁化都消失了。換言之，使用上述混合離子可以有效地減小磁性點(diǎn)之間的磁相互作用。附帶地，當(dāng)注入離子的量達(dá)到或超過(guò) 2XlO16(原子/cm2)時(shí)，由于離子注入，磁性膜的膜厚可能減小，擾亂了介質(zhì)表面的平滑度， 因而，希望注入離子的量少于2 X IO16 (原子/cm2)并且優(yōu)選地不多于IX IO16 (原子/cm2)。如上所述，根據(jù)在示例、第一比較例、以及第二比較例中的離子注入效果的比較， N；離子與N+離子的混合離子產(chǎn)生比N+或的單離子更好的由離子注入降低飽和磁化的效果，并且能夠驗(yàn)證即使利用少量的注入離子也可以使飽和磁化消失。由此，顯然，在離子摻雜系統(tǒng)中的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法中，通過(guò)使用混合離子作為離子類型可以縮短注入時(shí)間，并且可以得到磁存儲(chǔ)介質(zhì)而不會(huì)削弱量產(chǎn)能力。附帶地，在上述描述中，作為示例已經(jīng)討論了將抗蝕劑圖案用作優(yōu)選的形成磁性點(diǎn)的掩模，但是，在上述基本模式中的離子注入中，可以使用將模版掩模(stencil mask)布置為不接觸介質(zhì)的表面并且離子注入的處理，并且在該處理中，可以省略抗蝕劑涂敷以及抗蝕劑去除。此外，在以上描述中，作為抗蝕劑圖案化的最佳示例闡述了使用納米壓印工藝，但是，在圖案化中也可以使用電子束曝光。附圖標(biāo)記說(shuō)明
100硬盤裝置
10磁盤
61基板
62磁性膜
62aCo原子層
62bPd原子層
62c磁性點(diǎn)62d分隔帶
權(quán)利要求
1.一種磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟磁性膜形成步驟，在基板上形成磁性膜；以及點(diǎn)間分隔步驟，將N2+離子與N+離子的混合離子局部地注入到所述磁性膜的除了要成為磁性點(diǎn)的多個(gè)區(qū)域以外的其他區(qū)域，降低飽和磁化，由此在該磁性點(diǎn)之間形成飽和磁化比該磁性點(diǎn)的飽和磁化小的點(diǎn)間分隔帶，其中，所述磁性點(diǎn)分別以磁的方式記錄信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟掩模形成步驟，在所述磁性膜的要成為所述磁性點(diǎn)的多個(gè)區(qū)域上，形成阻礙離子注入到所述磁性點(diǎn)中的掩模，其中所述點(diǎn)間分隔步驟包括從多個(gè)區(qū)域上形成有所述掩模的磁性膜上方施加所述混合離子，從而將所述混合離子局部地注入由該掩模保護(hù)的磁性點(diǎn)之間的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述磁性膜形成步驟包括在所述基板上交替地層疊多種原子層，形成具有人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述磁性膜形成步驟包括交替地層疊Co原子層和鉬金屬原子層，形成所述具有人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述磁性膜形成步驟包括交替地層疊Co原子層和Pd原子層，形成所述具有人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述掩模形成步驟包括用抗蝕劑形成所述掩模。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的磁存儲(chǔ)介質(zhì)的制造方法，其特征在于，所述掩模形成步驟包括通過(guò)納米壓印工藝，用抗蝕劑形成所述掩模。
8.—種磁存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，該磁存儲(chǔ)介質(zhì)包括基板；多個(gè)磁性點(diǎn)，其設(shè)置在所述基板上，各所述磁性點(diǎn)具有磁性膜，并且各所述磁性點(diǎn)以磁的方式記錄信息；以及點(diǎn)間分隔帶，其設(shè)置在所述磁性點(diǎn)之間，并且該點(diǎn)間分隔帶具有在結(jié)構(gòu)上與所述磁性點(diǎn)的磁性膜連續(xù)的膜，在該膜中注入了 N2+離子與N+離子的混合離子而具有比所述磁性點(diǎn)的飽和磁化小的飽和磁化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述磁性點(diǎn)具有在所述基板上交替層疊多種原子層而成的人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜，并且所述點(diǎn)間分隔帶具有與所述人工晶格結(jié)構(gòu)連續(xù)且注入有所述混合離子的人工晶格結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述人工晶格結(jié)構(gòu)是Co原子層與鉬金屬原子層交替層疊的結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的磁存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述人工晶格結(jié)構(gòu)是Co原子層與Pd原子層交替層疊的結(jié)構(gòu)。
12.一種信息存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述信息存儲(chǔ)裝置包括磁存儲(chǔ)介質(zhì)，其包括基板；多個(gè)磁性點(diǎn)，其設(shè)置在所述基板上，各所述磁性點(diǎn)具有磁性膜，并且各所述磁性點(diǎn)以磁的方式記錄信息；以及點(diǎn)間分隔帶，其設(shè)置在所述磁性點(diǎn)之間，并且該點(diǎn)間分隔帶具有在結(jié)構(gòu)上與所述磁性點(diǎn)的磁性膜連續(xù)的膜，在該膜中注入有離子與N+離子的混合離子而具有比所述磁性點(diǎn)的飽和磁化小的飽和磁化；磁頭，其接近或接觸所述磁存儲(chǔ)介質(zhì)，以磁的方式對(duì)所述磁性點(diǎn)執(zhí)行信息的記錄和/ 或再生；以及磁頭位置控制系統(tǒng)，其相對(duì)于所述磁存儲(chǔ)介質(zhì)的表面相對(duì)移動(dòng)所述磁頭，將所述磁頭定位于由所述磁頭執(zhí)行信息記錄和/或再生的磁性點(diǎn)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信息存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述磁性點(diǎn)具有在所述基板上交替層疊多種原子層而成的人工晶格結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信息存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述磁性點(diǎn)具有在所述基板上交替層疊多種原子層而成的人工晶格結(jié)構(gòu)的磁性膜，并且所述點(diǎn)間分隔帶具有與所述人工晶格結(jié)構(gòu)連續(xù)且注入有所述混合離子的人工晶格結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的信息存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述人工晶格結(jié)構(gòu)是Co 原子層與Pd原子層交替層疊的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
通過(guò)不會(huì)削弱量產(chǎn)能力的方法來(lái)制造具有高記錄密度的磁存儲(chǔ)介質(zhì)。通過(guò)包括以下步驟的制造方法來(lái)制造磁存儲(chǔ)介質(zhì)(10)磁性膜形成步驟，在基板(61)上形成磁性膜(62)；以及點(diǎn)間分隔步驟，通過(guò)將N2+離子與N+離子的混合離子局部地注入到磁性膜(62)的除了分別是以磁的方式記錄信息的磁性點(diǎn)(62c)的多個(gè)區(qū)域之外的區(qū)域來(lái)降低飽和磁化，從而在所述磁性點(diǎn)(62c)之間形成飽和磁化比所述磁性點(diǎn)(62c)的飽和磁化小的分隔區(qū)域(62d)。
文檔編號(hào)G11B5/65GK102171757SQ20098013859
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月3日
發(fā)明者佐藤賢治, 森田正, 渦卷拓也, 渡邊一弘, 田中努, 西橋勉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科