專利名稱：用離子和中性束注入改變膜的磁性的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及硬盤驅(qū)動(dòng)器介質(zhì)以及用于制備該硬盤驅(qū)動(dòng)器介質(zhì)的裝置和方法。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及用于形成硬盤驅(qū)動(dòng)器的圖案化磁介質(zhì)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
磁層和磁敏感層在電子工業(yè)中有多種應(yīng)用。在一個(gè)突出的實(shí)例中，硬盤驅(qū)動(dòng)器是計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備的特殊存儲(chǔ)介質(zhì)。硬盤驅(qū)動(dòng)器存在于大部分臺(tái)式和便攜式計(jì)算機(jī)中，并可存在于許多消費(fèi)類電子設(shè)備中，如媒體刻錄機(jī)和播放機(jī)，以及用于收集和記錄數(shù)據(jù)的儀器。硬盤驅(qū)動(dòng)器還可以以陣列的形式部署用于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。硬盤驅(qū)動(dòng)器磁性地存儲(chǔ)信息。硬盤驅(qū)動(dòng)器中的盤設(shè)置有磁疇，所述磁疇可通過磁頭單獨(dú)尋址。磁頭移動(dòng)到磁疇附近并改變磁疇的磁性來記錄信息?；謴?fù)所記錄的信息時(shí)， 磁頭移動(dòng)到磁疇附近并檢測(cè)該磁疇的磁性。該磁疇的磁性通常解釋為對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的狀態(tài)中的一個(gè)，即“O”狀態(tài)和“1”狀態(tài)。以這種方式，數(shù)字信息可被記錄于磁介質(zhì)上并之后被恢
M- O硬盤驅(qū)動(dòng)器中的磁介質(zhì)通常是玻璃、復(fù)合玻璃/陶瓷、或金屬基板，所述磁介質(zhì)通常是非磁性的，上面沉積有磁敏感材料。磁敏感層通常被沉積以形成圖案，從而使盤的表面具有磁敏感區(qū)，且所述磁敏感區(qū)中散布著非磁性區(qū)。非磁性基板通常在形貌上被圖案化，并且磁敏感材料是通過旋涂或電鍍的方式沉積。然后該盤可被拋光或磨平以暴露圍繞磁疇的非磁性邊界。在一些情況下，磁材料是以圖案化方式沉積，以形成被非性磁區(qū)分隔的磁?；螯c(diǎn)ο這樣的方法預(yù)期生成能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)密度高達(dá)約lTB/in2、單個(gè)磁疇的尺寸小到 20nm的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。當(dāng)自旋方向不同的磁疇相遇時(shí)，將存在一個(gè)稱為布洛赫壁(Bloch wall) 的區(qū)域，在該區(qū)域中，自旋方向經(jīng)歷從第一方向至第二方向的過渡。該過渡區(qū)域的寬度限制著信息存儲(chǔ)的面密度，這是因?yàn)椴悸搴毡谡紦?jù)整個(gè)磁疇的越來越多的部分。為了克服由于連續(xù)磁性薄膜中的布洛赫壁寬度引起的限制，磁疇可以由非磁性區(qū) (該非磁性區(qū)可以比連續(xù)磁性薄膜中的布洛赫壁的寬度窄)物理地隔開。在介質(zhì)上產(chǎn)生離散的磁性區(qū)或非磁性區(qū)的傳統(tǒng)方法集中于形成單比特磁疇，通過將磁疇沉積為分離的島， 或是通過從連續(xù)的磁性膜上去除材料以物理地分離磁疇，所述單比特磁疇完全地相互分離。基板可由掩模遮掩和圖案化，并且磁性材料沉積于暴露部分上，或者磁性材料可在掩模和圖案化之前被沉積，然后在暴露的部分中蝕刻去除所述磁性材料。在任意一種情況下，磁性區(qū)的剩余圖案都改變了基板的形貌。因?yàn)榈湫偷挠脖P驅(qū)動(dòng)器的讀寫頭可在距盤的表面近達(dá)2nm處掠過，這些形貌的變化可能是有限的。因此，需要一種將磁介質(zhì)圖案化的工藝或方法，這種工藝或方法具有高分辨率且不會(huì)改變介質(zhì)的形貌，以及一種用于有效地執(zhí)行所述工藝或方法以實(shí)現(xiàn)大批量制造的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種在一或多個(gè)基板的磁敏感表面上生成磁疇圖案的方法，該方法包括向磁敏感表面的至少一部分施加掩模，以形成該表面的遮掩部分和未遮掩部分；通過將該表面暴露給導(dǎo)向該表面的高能粒子，來改變?cè)摯琶舾斜砻娴奈凑谘诓糠值拇判裕總€(gè)粒子具有介于約0. 2KeV到約4. SKeV之間的能量；以及去除該掩模。其他實(shí)施方式提供一種形成磁介質(zhì)的方法，該方法包括在基板上形成磁層；在所述磁層上方形成掩模，以形成所述磁層的遮掩部分和未遮掩部分；以及將所述基板暴露給離子束，其中離子具有介于約0. 2KeV到約4. SKeV之間的平均能量。其他實(shí)施方式提供了一種形成磁介質(zhì)的方法，該方法包括在基板的至少兩個(gè)主要表面上形成磁層；在所述基板的至少兩個(gè)主要表面的磁層上方形成掩模，以形成所述磁層的遮掩部分和未遮掩部分；以及通過將所述未遮掩部分暴露給粒子束，以改變所述基板的至少兩個(gè)主要表面上的未遮掩部分的磁性。


以可以詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征的方式，通過參考實(shí)施方式獲得對(duì)以上簡(jiǎn)單概括的本發(fā)明的更具體描述，其中一些實(shí)施方式是通過附圖舉例說明。然而，應(yīng)注意的是， 附圖僅例舉本發(fā)明的典型實(shí)施方式，因此不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明可容許其他同等有效的實(shí)施方式。圖IA是概述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的方法的流程圖。圖1B-1D是圖IA的方法的不同階段中基板的示意側(cè)視圖。圖2A是概述根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的方法的流程圖。圖2B-2D是圖2A的方法的不同階段中基板的示意側(cè)視圖。圖3A是概述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的方法的流程圖。圖!3B-3I是圖示該方法的不同階段所使用的不同物件。圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的裝置的橫截面示意圖。圖5A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的基板載體的透視圖。圖5B是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的基板載體的橫截面圖。為了有助理解，可能的話，在附圖中通常用相同的元件符號(hào)來表示相同的元件。預(yù)期在一個(gè)實(shí)施方式中公開的元件可有效地運(yùn)用于其他實(shí)施方式，而無需特別說明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方式大體上提供用于處理磁介質(zhì)基板的裝置和方法，所述磁介質(zhì)基板例如可用作硬盤驅(qū)動(dòng)器中的存儲(chǔ)介質(zhì)。所述裝置和方法通過以圖案化的方式對(duì)基板施加能量來改變基板的磁性，以產(chǎn)生具有不同性質(zhì)的磁疇，所述磁疇的性質(zhì)可通過磁頭檢測(cè)和改變。這些磁疇可通過磁頭來單獨(dú)尋址，磁頭被固持在基板表面附近，使得磁頭可檢測(cè)并影響單個(gè)磁疇的磁性。本發(fā)明的實(shí)施方式產(chǎn)生的磁疇的尺寸小于約25nm，同時(shí)可保持基板的形貌。所使用的基板通常是金屬或玻璃，也可以是金屬合金或復(fù)合玻璃物質(zhì)，如玻璃/ 陶瓷混合物。基板通常涂覆有磁敏感材料，磁敏感材料為磁性圖案化提供介質(zhì)。磁敏感材料可形成多層，每層具有相同或不同的成分。在一個(gè)實(shí)施方式中，在基底基板上方形成第一層軟磁性材料，如鐵或/和鐵/鎳合金，以及在第一層上方形成第二層磁性材料，如鈷/鎳 /鉬合金。這些層可通過本領(lǐng)域已知的任意合適的方法來形成，如物理氣相沉積法、或?yàn)R射法、化學(xué)氣相沉積法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法、旋涂法、通過電化學(xué)或無電方式進(jìn)行
的鍍覆等。在磁敏感材料中形成磁圖案后，如下文詳細(xì)描述，在磁敏感層上形成保護(hù)層，以防止磁頭與磁介質(zhì)之間相接觸。保護(hù)層優(yōu)選是無磁性的，并且在一些實(shí)施方式中包括碳(如非晶的或類金剛石的碳)或氮化碳。保護(hù)層通常還非常薄，如厚度小于約lOnm。在保護(hù)層上方可形成潤(rùn)滑層，以在磁頭和基板之間相接觸時(shí)保護(hù)磁頭。潤(rùn)滑層可以是潤(rùn)滑聚合物，如含氟聚合物，并且可通過任意便利的方法來沉積。潤(rùn)滑層通常也非常薄，如厚度小于約50nm。本發(fā)明的實(shí)施方式提供了通過物理圖案化工藝，在硬盤介質(zhì)的一或多個(gè)表面上建立磁性圖案的方法和裝置。圖案模板涂覆有掩模材料，將該模板施加到將要圖案化的基板上。根據(jù)模板的圖案，將掩模材料施加到基板。用這種方式可以將尺寸特征小于約25nm的非常精細(xì)的圖案印在基板上。掩?？墒够宓亩鄠€(gè)部分完全暴露，或者可用薄掩模層覆蓋一些部分而用厚掩模層覆蓋其他部分。保持暴露的基板部分或用薄掩模層覆蓋的部分實(shí)質(zhì)上是未被遮掩的，而其他部分則是被遮掩的。然后基板的未遮掩部分可暴露于能量，以改變未遮掩部分的磁性。一旦除去掩模，基板仍保留其原來的形貌，但卻帶有非常精細(xì)的磁疇和非磁疇的圖案，所述磁疇和非磁疇的圖案能夠支持超過lTb/in2的存儲(chǔ)密度。圖IA是概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的方法100的流程圖。圖1B-1D是圖 IA的工藝的不同階段中基板150的橫截面示意圖。基板150具有基底層152和磁敏感層 154。基底層152通常是結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的材料，如金屬、玻璃、陶瓷或上述材料的組合。許多基板的特征通常是鋁或玻璃基底層，但其他實(shí)施方式的特征可能是碳復(fù)合材料?；讓?52為磁敏感層1 提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和良好的粘著力，且通常是不透磁的，具有抗磁性或僅有非常弱的順磁性。例如，在一些實(shí)施方式中，基底層的磁敏感性低于約10_4(鋁的磁敏感性約為 1. 2 X IO"5)。磁敏感層IM通常由一或多種鐵磁材料形成。在一些實(shí)施方式中，所述磁敏感層 IM包括具有相同或不同成分的多個(gè)層。在一個(gè)實(shí)施方式中，磁敏感層1 包括第一層和第二層，其中第一層是軟磁性材料，所述軟磁性材料通常被定義為磁矯頑力低的材料，而第二層的磁矯頑力高于第一層。在一些實(shí)施方式中，第一層可包括鐵、鎳、鉬或上述材料的組合。 在一些實(shí)施方式中，第一層可包括具有相同或不同成分的多個(gè)子層(sub-layer)。第二層也可包括多種材料，如鈷、鉻、鉬、鉭、鐵、鋱、釓或上述材料的組合。第二層也可包括具有相同或不同成分的多個(gè)子層。在一個(gè)實(shí)施方式中，磁敏感層1 包括第一層和第二層，第一層為厚度介于約IOOnm到約IOOOnm(Iym)之間的鐵或鐵/鎳合金，第二層包括兩個(gè)子層，各個(gè)子層的厚度介于約30nm到約70nm之間，如約50nm，并且各自包括鉻、鈷和鉬。磁表面被圖案化，以形成磁性不同的磁疇。為了產(chǎn)生磁疇圖案，在步驟102將掩模材料156施加到基板150。掩模材料156通常包括容易去除但一點(diǎn)也不會(huì)改變磁敏感層 154的材料，或者包括如果不去除也不會(huì)對(duì)器件的性能產(chǎn)生副作用的材料。例如，在許多實(shí)施方式中，掩模材料可溶于溶劑液體，如水或碳?xì)浠衔?。在一些?shí)施方式中，掩模作為可固化液體施加于基板，用模板通過物理壓印來圖案化，并通過加熱或UV照射進(jìn)行固化。在其他實(shí)施方式中，所述掩模施加于模板且至少部分固化后，才將經(jīng)涂覆的模板施加于基板。 掩模材料156通常還對(duì)入射能量或高能離子引起的退化有抵抗力。在一些實(shí)施方式中，掩模材料156是可固化材料，如環(huán)氧或熱塑性聚合物，所述可固化材料在固化之前是流動(dòng)的， 并在固化后對(duì)高能處理提供一定的抵抗力。掩模材料限定了磁敏感層IM的遮掩和未遮掩部分。在步驟104，磁敏感層IM的未遮掩部分的磁性被改變。能量158被導(dǎo)向基板150， 并沖擊磁敏感層154的暴露的未遮掩部分。當(dāng)能量達(dá)到能夠激發(fā)磁材料中原子的熱運(yùn)動(dòng)的足夠強(qiáng)度時(shí)，將磁材料暴露于能量中通常將開始擾亂和改變磁性。能量達(dá)到某個(gè)閥值之上將使原子的自旋方向隨機(jī)化，減少或消除材料的磁性。在一些實(shí)施方式中，通過暴露于能量 158，可減少或消除磁敏感層IM的磁性或磁敏感性。磁敏感性是當(dāng)材料暴露于磁場(chǎng)中時(shí)獲得磁性的難易程度(ease)。磁敏感層154的未遮掩部分的改變產(chǎn)生了磁疇圖案，該磁疇圖案由未改變區(qū)162和改變區(qū)160來限定。所述圖案可被認(rèn)定為磁性和非磁性材料的磁疇，高和低磁場(chǎng)的磁疇，或高和低磁敏感性的磁疇。然后在步驟106去除掩模材料156，留下帶有磁敏感層154的基板，磁敏感層具有由高磁性區(qū)162和低磁性區(qū)160限定的磁疇圖案。由此得到的基板150具有基本上與所述基板被處理前相同的形貌。圖2A是概述了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的方法200的流程圖。圖2B-2D是圖 2A的方法中基板250在不同階段的示意側(cè)視圖。在步驟202，以與參考圖1A-1D所述的相似工藝，使基板的磁性表面圖案化為具有不同磁性的區(qū)域。圖2B圖示具有基底層252和磁層254的基板250。基底層252和磁層2M可具有與上述基底層152和磁敏感層巧4相似的性質(zhì)。磁性表面254的圖案化區(qū)域256的磁性與未圖案化區(qū)域的磁性不同。例如，圖案化區(qū)域256可能是基本消磁的，或者圖案化區(qū)域的磁性或磁敏感性被降低或改變。在步驟204，在基板的磁層上形成保護(hù)層258。保護(hù)層258防止磁性表面與任何可能降低所述保護(hù)層性質(zhì)的材料(如氧或濕氣)發(fā)生相互作用。在一些實(shí)施方式中，保護(hù)層 258也可以是密封層。在一些實(shí)施方式中，保護(hù)層258可以包括碳，可以包括碳和氮，可以是含有碳和氮的層，可以是無定形碳層，或可以是氮化碳層。在其他實(shí)施方式中，保護(hù)層258 可以是聚合物，該聚合物可以包含碳。在一些實(shí)施方式中，保護(hù)層258可以是塑料或熱塑性材料。保護(hù)層通常是用低溫工藝沉積，以免改變磁層254的磁性。在步驟206，在基板上方形成潤(rùn)滑層沈0。潤(rùn)滑層260為磁裝置(未圖示)提供保護(hù)，所述磁設(shè)備被設(shè)置以檢測(cè)和改變基板250的磁層2M各區(qū)域的磁性。當(dāng)磁裝置和基板表面相接觸時(shí)，潤(rùn)滑層260將使磁裝置上可能損壞器件的摩擦力最小化。在一些實(shí)施方式中， 潤(rùn)滑層260可以是聚合物、含碳聚合物、含氟聚合物、含氟和碳的聚合物、含氟聚合物、結(jié)晶層或類金剛石碳層。潤(rùn)滑層260通常也是用低溫工藝沉積。圖IA和2A的方法100和200的特征是使基板表面圖案化成為具有不同磁性的區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，用離子束發(fā)生器可將基板暴露于高能離子。一方面，離子束可被設(shè)置以使硅、硼、氧、氦、氮、氬、氟、氖、磷或砷的離子傳遞到基板。另一方面，離子束可傳遞以下物質(zhì)的離子磷化氫(PH3)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、四氟化碳(CF4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二氧化氮(NO2)、氨(NH3)、三氟化硼(BF3)、乙硼烷( )、三氟化氮 (NF3)、胂(AsH3)、二砷(As2)、二磷(P2)、四氟化磷(PF4)、四氟化砷(AsF4)、四氟化硅(SiF4)、硅烷(SiH4)或乙硅烷(Si2H6)15在有些方面，離子束可傳遞以上所列離子的組合或混合物。 以上所列的離子并不代表所有的可用于轟擊基板的離子。任何可在真空中隔離(isolate) 而不會(huì)自發(fā)衰變的離子都可通過電場(chǎng)朝向基板加速。在一個(gè)實(shí)施方式中，給離子施予能量以達(dá)到基板表面的平均沖擊能量，所述能量介于約0. 2keV到約4. 8keV之間，如約1. OkeV到約4. OkeV之間，例如約0. 2keV到約1. OkeV 之間，或約1. OkeV到約2. OkeV之間，或約2. OkeV到約4. OkeV之間。在一些實(shí)施方式中， 包括一種以上帶電原子的離子可具有的單位原子沖擊能量介于約0. 2keV到約4. 8keV，如約1. OkeV到約4. OkeV之間，例如約0. 2keV到約1. OkeV之間，或約1. OkeV到約2. OkeV之間，或約2. OkeV到約4. OkeV之間。在其它的實(shí)施方式中，可通過暴露于高能粒子，如離子、自由基和中性粒子來改變基板的磁性，暴露所述基板于高能粒子可包括注入離子或僅僅將基板暴露于低能離子而沒有注入。通過例如導(dǎo)向平均能量小于約l.OKeV的離子來轟擊基板而不注入離子，將會(huì)通過純粹的能量處理或熱處理、通過將高能離子的動(dòng)能轉(zhuǎn)移到磁表面來改變磁性，從而引起每次碰撞時(shí)磁矩的差別隨機(jī)化。注入離子將因能量的以及成分的作用而改變磁性，使注入點(diǎn)附近的磁矩隨機(jī)化并將注入離子自身的磁性賦予基板。因此，可通過改變基板表面的成分、 基板表面的結(jié)構(gòu)或二者來改變基板表面的磁性。根據(jù)本發(fā)明所述的方法處理的基板具有至少一個(gè)其中形成有磁疇圖案的表面。磁疇由具有不同磁性的磁域分隔開。第一多個(gè)磁疇具有第一數(shù)值的磁性，并且第二多個(gè)磁疇具有與第一數(shù)值不同的第二數(shù)值的磁性。第一多個(gè)磁疇全部被第二多個(gè)磁疇分隔開。在一個(gè)實(shí)施方式中，磁疇可具有磁場(chǎng)或?qū)Υ琶{迫的敏感性，而分隔的磁疇是沒有磁性的。通常， 磁疇的尺寸小于約50nm，如介于約5nm到約50nm之間，如小于約25nm，如約5nm到約25nm 之間。幾乎沒有磁性的區(qū)域通常包括選自由以下元素所組成的群組的一或多種元素硼、 氮、氫、氧、碳、磷、砷、氟、硅和鍺。帶有殘留的磁性的區(qū)域顯示沒有這種注入。磁性磁疇與非磁性磁疇形成了容易識(shí)別的邊界，且具有可測(cè)量的不同磁性。用離子或中性束注入通常會(huì)導(dǎo)致?lián)诫s濃度分布，該摻雜濃度分布在注入表面下方具有最大值。因此，磁性層的摻雜區(qū)域具有的摻雜濃度在磁性層表面附近將隨著深度增加而增大，達(dá)到最大濃度后，將隨著深度的進(jìn)一步增加而減少。注入深度通常取決于注入能量，因此在一些實(shí)施方式中，低能量的注入可在注入材料的表面附近產(chǎn)生濃度最大值。濃度最大值通常是在層厚的約5%到約50%的深度處。對(duì)于IOOnm厚的磁性層來說，最大摻雜濃度將出現(xiàn)在層表面下方介于約5nm到約50nm之間、例如約30nm的深度。如果層厚為50nm， 則最大摻雜濃度通常出現(xiàn)在介于約2nm到約25nm的深度。高能離子可通過使用離子注入器來產(chǎn)生，例如美國(guó)加州圣克拉拉市的應(yīng)用材料股份有限公司制造的QUANTUM X Plus注入器。正如本領(lǐng)域所知，離子注入器使電子從原子中分離出來，通過磁性過濾選擇具有所需能量的離子，并將所選擇的離子加速到所需的能量。如果需要的話，可以在離子束發(fā)射器和基板之間通過應(yīng)用電磁作用來進(jìn)一步調(diào)節(jié)離子的能量、或聚焦離子束、使離子束成形或引導(dǎo)離子束。圖案化工藝對(duì)改變基板磁性的工藝有幫助作用。圖3A是概述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的方法300的流程圖。圖!3B-3I圖示了在方法300的不同階段方法300所使用的不同物件。在步驟302，將模板前體材料邪4施加于母基板352以獲得圖案。母基板352顯示了根據(jù)方法300將要在連續(xù)基板上顯現(xiàn)的主圖案。母基板352可包括任何耐用材料，如金屬、玻璃、或陶瓷，并且可通過任何合適的工藝，如任何圖案化的工藝，例如通過沉積或蝕刻工藝或兩種工藝的結(jié)合，賦予母基板初始圖案。在一個(gè)實(shí)施方式中，母基板可通過電子束工藝圖案化。電子束工藝可包括用電子束直接雕刻、或先用電子束光刻然后進(jìn)行蝕刻。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可用UV光刻使母基板352圖案化。模板前體材料3M可以以氣體或液體形式施加于母基板352，并優(yōu)選用任何適當(dāng)?shù)墓に?如旋涂法、模壓涂布法或氣相沉積法)施加于母基板352上以形成平滑層。模板前體材料3M的表面與母基板352界面相接，從而獲得記錄于母基板352上的圖案。在一些實(shí)施方式中，模板前體材料可以是聚乙烯醇(PVA)。 在其他實(shí)施方式中，模板前體材料可以是可固化的聚合物，如合成橡膠(elastomer)。在步驟304，模板前體材料3M可以固化形成圖案化模板356。圖案化模板356通常是柔性的固體材料。固化工藝可以包括加熱、干燥或UV處理模板前體材料354。固化后， 圖案化模板356優(yōu)選具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以脫離母基板352，而不會(huì)損壞圖案化模板356或使圖案化模板356永久性變形。例如，可通過旋涂法、模壓涂布法、或擠壓涂布法將液體聚乙烯醇施加于母基板上，所施加的液體聚乙烯醇厚度為約IOnm到約IOOOnm之間，如約50nm 到約200nm之間，例如約lOOnm，然后在約50°C到約300°C、例如約100°C的溫度下，固化約 1到5分鐘以形成固體。在步驟306，圖案化模板356從母基板352上脫離，并涂上抗蝕材料358?？刮g材料 358可用任意適當(dāng)?shù)墓に?，如旋涂法、模壓涂布法、噴墨印刷或氣相沉積法，以液體或氣體形式施加于圖案化模板356。將抗蝕材料358施加到圖案化模板356上以形成平滑層。抗蝕層通常是薄的，厚度為例如約IOnm到約IOOnm之間，如約60nm。在步驟308，將帶有抗蝕材料358的圖案化模板356施加于將要被磁性圖案化的基板360的磁敏感表面366。這通常由抗蝕材料358和磁敏感表面366之間的物理接觸工藝完成，并且可能需要精確的校準(zhǔn)工藝。在一些實(shí)施方式中，精確校準(zhǔn)是通過視覺或自動(dòng)校準(zhǔn)基板360、或支撐基板的裝置以及圖案模板356上的校準(zhǔn)記號(hào)來完成的。在抗蝕材料358和磁敏感表面366之間的物理接觸后，可進(jìn)行任選的固化工藝，固化工藝可包括加熱、干燥、 或暴露于電磁能量。固化工藝有助于比粘結(jié)抗蝕材料358到圖案化模板356更牢固地粘結(jié)抗蝕材料358到磁敏感表面366。在步驟310，將圖案化模板356從抗蝕材料358上脫離，留下粘著到基板360上的抗蝕材料358，所述抗蝕材料358帶有從圖案化模板356獲得的圖案。在步驟312，通過去除抗蝕材料358的一部分，暴露出底下的磁敏感表面366而顯現(xiàn)所述圖案。在替代的實(shí)施方式中，可以涂覆抗蝕層而不暴露任何的下方表面，因?yàn)楹罄m(xù)的工藝可以設(shè)置為穿透抗蝕層較薄的部分，而被抗蝕層較厚的部分成功地阻擋。因此，在步驟312去除部分抗蝕材料 358是可選擇的。在大多數(shù)實(shí)施方式中，抗蝕層的厚度通常為約30nm到約IOOnm之間，如約 50nm到約70nm之間。在許多實(shí)施方式中，抗蝕層有厚和薄的部分，薄的部分的厚度標(biāo)準(zhǔn)為允許入射能量或粒子通過，而厚的部分的厚度標(biāo)準(zhǔn)為阻擋入射能量和粒子。因此，厚的部分遮掩了所述厚部分覆蓋的基板表面區(qū)域，而薄的部分則暴露了所述薄部分覆蓋的區(qū)域。在一些實(shí)施方式中，抗蝕層的厚的部分具有第一厚度而薄的部分具有第二厚度，其中第一厚度對(duì)第二厚度的比率在約1. 3到約1. 8之間，或約1. 4到約1. 7之間，如在約1. 5到約1. 6 之間。此厚度分布比率(thickness profile ratio)可用于調(diào)節(jié)注入深度，如下文進(jìn)一步描述的。在步驟314，如上文參考圖1A-1D所述的，將能量362施加于基板360，以改變磁敏感表面366的未遮掩部分364的磁性。盡管能量362被圖示為在磁敏感表面366的整個(gè)厚度中改變未遮掩部分364，但在一些實(shí)施方式中，可能有利的是只改變磁敏感表面366的靠近表面的一部分層。例如，預(yù)計(jì)較深的改變將導(dǎo)致磁疇之間磁性的較明顯差異。不過，此外，磁性的改變可能不是剛好垂直于磁敏感表面366進(jìn)行的。當(dāng)能量362沖擊磁敏感表面 366時(shí)，所述能量362的影響將橫向穿過該層一段距離，從而改變不是直接位于沖擊點(diǎn)下面的磁疇的磁性。這種橫向擴(kuò)展將降低被遮掩部分邊緣的磁性，從而降低了磁疇之間邊界的清晰度。由于這個(gè)原因，所需的改變深度取決于層的厚度對(duì)正被改變的未遮掩部分的寬度或尺寸的比率。膜厚度對(duì)未遮掩部分的寬度比越高，所需的改變深度占總的膜厚度的分?jǐn)?shù)就越小。在步驟314的圖案化之后，在步驟316去除抗蝕材料，留下帶有磁敏感表面366的基板360，所述磁敏感表面366具有磁性圖案?？梢酝ㄟ^用不與底下的磁性材料發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)品進(jìn)行蝕刻，如干洗或灰化工藝，來去除抗蝕材料，或通過溶解于諸如DMSO的液體溶劑來去除抗蝕材料。在一個(gè)實(shí)例中，由于不存在磁敏感表面366上的永久性沉積或蝕刻，所述磁敏感表面366在圖案化后的形貌與所述磁敏感表面被圖案化之前的形貌基本上是相同的。在磁層中深度注入離子最能影響注入?yún)^(qū)域的磁性改變。淺度注入，如IOOnm厚的層中的2-lOnm的注入，將在該注入?yún)^(qū)域下方留下很大一部分的原子成直線自旋的層。這種離子穿透能介于約200eV到約IOOOeV之間的淺度注入，將導(dǎo)致磁性的部分改變。因此，可以通過調(diào)節(jié)注入深度來選擇強(qiáng)制改變的程度。注入離子的大小也會(huì)影響注入到某一給定深度所需的能量。例如，以約200eV的平均能量注入磁性材料內(nèi)的氦離子將使該磁性材料消磁約20%至約50%，而以約IOOOeV的平均能量注入的氬離子將消磁約50%至約80%。到達(dá)基板表面的離子的能量受到注入器向離子賦予的能量、離子入射到基板上的角度、以及抗蝕材料的厚度和硬度(即對(duì)離子穿透的抵抗力)的影響，離子穿透所述抗蝕材料以到達(dá)基板表面?？刮g層的厚度、硬度和厚度分布是獨(dú)立選擇的，使得具有給定能量范圍的離子將在所需的位置穿透抗蝕層而不在其他位置穿透，并且使得穿透抗蝕層的離子在到達(dá)基板表面時(shí)具有所需的能量?？梢酝ㄟ^調(diào)整抗蝕層下面的基板表面處的入射粒子能量來調(diào)節(jié)注入的深度。例如，注入深度將隨著離子能量的增加、抗蝕層厚度的減小和抗蝕層硬度的減小而增加。為了防止較高能量的離子穿透抗蝕層的阻擋部分，必須使這些部分較厚，但不使非阻擋部分較厚。因此，增加抗蝕層的厚度分布比率可使圖案化注入達(dá)到更大的深度。使用薄的抗蝕層，結(jié)合低能量的離子轟擊可導(dǎo)致離子沖擊基板表面而不會(huì)注入該表面內(nèi)。這種處理對(duì)于涉及非常薄的磁層(例如，小于約20nm)和非常小的圖案特征(例如小于約lOnm)的工藝是有益的。對(duì)于這些實(shí)施方式，可將穿透能量介于約200eV到IOOOeV 之間的離子施加于平均厚度介于約30nm到約50nm之間、厚度分布比率介于約1. 5到約2. O 之間的薄抗蝕層。這種抗蝕層具有厚度約20nm到約40nm之間的薄部分和厚度約35nm到約70nm之間的厚部分?？刮g層的厚部分防止低能離子到達(dá)基板表面，而薄部分將離子能量降低到注入閥值和磁疇重新定向閥值之間的水平。取決于磁層的材料，磁疇重新定向閥值可為約3eV到約30eV之間，且注入閥值可為約500eV到約IOOOeV之間。因此，對(duì)于具有較低的晶格內(nèi)聚力的材料來說，具有動(dòng)能約200eV至約500eV的離子可以改變基板表面的磁性而不會(huì)發(fā)生注入。對(duì)于具有較高的晶格內(nèi)聚力的材料來說，可以使用高達(dá)IOOOeV的能量而不會(huì)發(fā)生注入。如上所述，可調(diào)整抗蝕材料的厚度來調(diào)節(jié)基板表面上的離子入射能。在一些實(shí)施方式中，如果需要的話，可在離子處理之前，將抗蝕層部分蝕刻或溶解，以暴露出部分基板表面。通過調(diào)節(jié)高能粒子在基板上的入射角，可增加磁疇的無序化或調(diào)節(jié)沖擊擾亂與注入擾亂的相對(duì)程度。高能粒子可以在第一次處理時(shí)以第一入射角導(dǎo)向基板，并且在第二次處理時(shí)以不同于第一入射角的第二入射角導(dǎo)向基板，以增加對(duì)磁疇的擾亂程度。在大多數(shù)實(shí)施方式中，任何離子束處理期間的入射角度將在約0° (即“垂直的”或正交于基板表面) 到約7°之間，如約2°到約5°之間。用有角度的離子束能量進(jìn)行處理可引起一些程度上的圖案化抵消，因此在一些實(shí)施方式中，在將圖案化的抗蝕層施加到基板之前先確認(rèn)抵消的尺寸。當(dāng)將圖案化的抗蝕層定位在基板上時(shí)，抵消尺寸也被包括在內(nèi)。通過橫越一或多個(gè)基板的表面掃描離子束，將一或多個(gè)基板暴露于來自所述離子束的高能粒子中。通過將基板放置在基板載體上，并且橫越所述基板載體上放置有基板的基板載體掃描離子束，可同時(shí)處理一個(gè)以上的基板，所述基板載體由經(jīng)選擇能承受離子束處理的材料構(gòu)建成。在一個(gè)實(shí)施方式中，離子束可被導(dǎo)向基板或基板載體的中心，且以從中心擴(kuò)展到邊緣的螺旋模式改變基板或基板載體的相對(duì)于離子束的位置，從而處理整個(gè)基板或基板載體。當(dāng)離子束的路徑是從中心螺旋而出時(shí)，某些程度上重疊以前的路徑對(duì)改善處理的一致性可能是有益的。在一些實(shí)施方式中，離子束在靠近離子束中心處比靠近離子束邊緣處具有更高的通量密度。此外，基板表面的經(jīng)過離子束中心附近的部分比經(jīng)過離子束邊緣附近的部分接收更多的通量。使表面上的路徑重疊將至少部分地補(bǔ)償通量密度中的這些變化。在上述的螺旋式的實(shí)施方式中，基板或基板載體可放置在可移動(dòng)的支撐體上?？梢苿?dòng)的支撐體可被設(shè)置用于在一個(gè)維度或兩個(gè)維度上移動(dòng)。在兩個(gè)維度中移動(dòng)的支撐體可由控制器來控制以便促進(jìn)螺旋模式。在一個(gè)維度中移動(dòng)的支撐體可與電磁耦合，以在正交方向上調(diào)節(jié)離子束，所述支撐體和所述電磁都在控制器的控制下以便促進(jìn)螺旋模式。在另一個(gè)實(shí)施方式中，離子束可以相對(duì)于基板或基板載體以光柵掃描模式移動(dòng)。 所述離子束在X-方向上從一個(gè)邊緣到另一個(gè)邊緣地掃過基板或載體，在與X-方向正交的 Y-方向移動(dòng)短距離，然后再在X-方向上掃過基板或載體，重復(fù)上述過程直至整個(gè)基板或載體都被掃描到。由于上述原困，Y-方向上的位移通常選擇為允許離子束路徑有一些重疊。在另一個(gè)實(shí)施方式中，用本領(lǐng)域已知的適當(dāng)?shù)碾姶艑W(xué)技術(shù)使離子束變成長(zhǎng)度與寬度不同的帶，并且橫越基板或載體掃描該帶。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述帶的長(zhǎng)度可大體上與基板或載體的尺寸，如對(duì)角線、直徑，或者最大尺寸相等，使得一次掃描可處理整個(gè)基板或載體。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述帶的長(zhǎng)度小于基板或載體的最大尺寸，如半徑、對(duì)角線的一半或邊長(zhǎng)的一半，使得需要掃描二或更多次來處理基板或載體。所述離子束的寬度加以選擇以便以目標(biāo)掃描速率傳送所需的量。在另一個(gè)實(shí)施方式中，離子束可變成非圓形的、狹長(zhǎng)的或某些方面不規(guī)則的形狀。 通常是以與上述那些處理基板或載體相似的模式橫越基板或載體掃描離子束。所述離子束路徑之間的重疊程度取決于該離子束的形狀和強(qiáng)度分布。在一些實(shí)施方式中，離子束具有橢圓形的、類橢圓形的或橢球形的橫截面形狀。在一些實(shí)施方式中，在沖擊到基板上之前，離子束可部分或全部被中和。離子帶著所需的能量離開束柱，并且所述離子經(jīng)過中和器，所述中和器含有如氬氣、氦氣或其他惰性氣體的非反應(yīng)性氣體。離子與非反應(yīng)性氣體的中性原子交換電荷并變成中性粒子。如本發(fā)明別處所述的，該等中性粒子沖擊基板或布置在基板上的抗蝕材料，并且根據(jù)抗蝕圖案來擾亂基板的磁疇。通過離子與中和介質(zhì)的相互作用，中和器可減少離子的能量和加強(qiáng)離子的分散。為了進(jìn)行補(bǔ)償，離子束可以在經(jīng)過中和器之前被超量充能或集中。在一些實(shí)施方式中，使用中性粒子有利于克服由于空間電荷效應(yīng)引起的離子束擴(kuò)散。阻止高能粒子穿透抗蝕層所需的抗蝕層厚度取決于注入的種類、工藝參數(shù)和所需的離子在磁性薄膜里的穿透深度。當(dāng)選擇用于注入的區(qū)域的尺寸減小時(shí)，抗蝕層的厚度也減小以允許有效的圖案化。當(dāng)抗蝕層的厚度減小時(shí)，抗蝕層可能無法再有效地遮掩部分的基板表面。由于這個(gè)原因，在一些實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)抗蝕層的硬度和厚度可能是有利的。可通過向抗蝕層中添加摻雜劑，如含硅化合物來調(diào)節(jié)抗蝕層的硬度，這樣加強(qiáng)了對(duì)帶電荷離子的穿透的抵抗力。可用于加強(qiáng)對(duì)帶電荷離子的穿透抵抗力的其他摻雜劑包括含硫和磷的化合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，可添加納米顆粒來調(diào)節(jié)對(duì)帶電荷離子的穿透的抵抗力。例如，以這種方式，可使用氧化鋁(AI2O3)、二氧化硅(SiO2)、二氧化鈰(CeO2)和二氧化鈦(TiO2)的納米顆粒。在其他實(shí)施方式中，可進(jìn)一步通過用不同的固化或干燥工藝來調(diào)節(jié)抗蝕層的硬度。對(duì)于需要固化或干燥的抗蝕材料來說，較多的固化或干燥，如通過延長(zhǎng)固化或干燥的時(shí)間或者通過增加溫度，通常產(chǎn)生較硬的抗蝕層，較硬的抗蝕層將更能抵抗穿透。對(duì)于使用較薄的抗蝕層和具有較高初始能量的離子來說，用較硬的抗蝕劑層可提供對(duì)入射離子的能量含量的更精細(xì)控制?；诠に噮?shù)和所需的離子在磁性薄膜里的穿透深度，不同的元素種類對(duì)磁性有不同的影響。例如，一或多種元素可能有利于用于改變磁性膜的磁性。在一個(gè)實(shí)施方式中， 氦和硼的組合可提供額外的好處。例如，可使用較少的能量，使分子量較小的氦較深地穿透到磁性薄膜里并改變磁性。分子量較高的硼可在氦的穿透之前、之后或與氦的穿透一起使用，以進(jìn)一步影響磁性薄膜的磁性，并且硼還發(fā)揮屏障的作用，以阻止氦離子隨著時(shí)間推移從磁性薄膜中脫離。如硼和氦等元素可擾亂基板的磁疇，從而降低經(jīng)過硼和氦離子處理的區(qū)域的磁敏感性。然而，其他元素可通過將所述元素的磁性添加到基板來增強(qiáng)磁敏感性。例如，含某些可增加薄膜的磁性的元素(如鉬)的化合物，可用于增強(qiáng)被處理區(qū)域的磁敏感性。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的裝置400的橫截面示意圖。裝置400包括用于處理一或多個(gè)基板的腔室402、用于生成高能粒子的束柱404、以及用于定位一或多個(gè)待處理基板的基板支撐體406。束柱404包括離子發(fā)生器408和用于使離子移動(dòng)到腔室402的加速器410。離子從發(fā)生器408移動(dòng)穿過加速器410并穿過出口 414進(jìn)入可選擇的中和器412。需要的話，可以使用中和器412將離子轉(zhuǎn)換成電中性粒子。中和器412可包括氣體腔418和集中膜416，所述集中膜416被設(shè)置用于在中和作用前使離子束集中，使得中和的離子束在沖擊一或多個(gè)基板時(shí)具有所需要的直徑。通過管道420向氣體腔418提供中和氣體，并且所述中和氣體吸收從集中膜416進(jìn)入的離子束的電荷。帶電荷的氣體通過管道422離開氣體腔418。束集中膜416也可帶電磁，以便在一個(gè)或兩個(gè)維度中轉(zhuǎn)移離子束方向上來沖擊一或多個(gè)基板上的不同位置。在具有或沒有中和器412的情況下，由束柱404產(chǎn)生的束似6沖擊放置在基板支撐體406上的一或多個(gè)基板。對(duì)于有一個(gè)以上基板的實(shí)施方式，基板可放置在載體上(未在圖4中顯示)，該載體進(jìn)而被放置在基板支撐體上。通過相對(duì)于束似6移動(dòng)基板，使束似6 被導(dǎo)向放置在基板支撐體406上的所有基板的所有部分?；逯误w406可安裝在可移動(dòng)的臺(tái)407上，所述臺(tái)407可沿一個(gè)或兩個(gè)方向移動(dòng)。只能在一個(gè)方向上移動(dòng)的臺(tái)407可連接至集中膜416，該集中膜416能使束似6在正交方向上移位以達(dá)到基板的所有區(qū)域?？稍趦蓚€(gè)方向上移動(dòng)的臺(tái)407可相對(duì)束似6來移動(dòng)基板，使得基板的所有區(qū)域都可被處理到。位于可移動(dòng)的臺(tái)407之上的基板支撐體406的運(yùn)動(dòng)可用控制器似4來控制，控制器4M可將基板支撐體沿著控制器運(yùn)動(dòng)范圍定位在任意需要的位置。如果臺(tái)407只能在一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)，且束柱404包括可在與臺(tái)407的運(yùn)動(dòng)方向正交的方向上移動(dòng)束426的集中膜416，則控制器4M可被設(shè)置用于控制臺(tái)和束兩者。圖4中的束柱404可被設(shè)置用于將束4 變成具有不同長(zhǎng)度和寬度的帶?？蓪㈦姶挪贾迷诩心?16中以加長(zhǎng)束似6的形狀，或甚至將束似6分裂成多個(gè)平行束，以形成所述帶。對(duì)于長(zhǎng)度與基板或載體尺寸大體上相同的帶狀束，臺(tái)407可僅在一個(gè)方向上移動(dòng)基板或載體以將基板暴露于該帶狀束。因此，連接有單向臺(tái)407的帶狀束柱足以暴露支撐體 406上放置的一或多個(gè)基板的所有區(qū)域。圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式中的基板載體500的示意圖。圖5A圖示了基板載體500的透視圖，圖5B圖示了與支撐體510相連的基板載體500?；遢d體500具有多個(gè)基板位點(diǎn)502，用于將基板放置在所述基板位點(diǎn)502上。在圖5A的實(shí)施方式中，基板位點(diǎn)502圖示為載體500的凹陷區(qū)域。每個(gè)基板位點(diǎn)502有用于穩(wěn)定基板的接觸部分504。 基板通常擱放在接觸部分504上，并向著凹陷位點(diǎn)502的邊緣往外延伸，由此在基板底下產(chǎn)生空腔。圖5B圖示與支撐體510相連的橫截面形式的載體500。接觸部分504具有延伸部506，所述延伸部506用于與基板中心的空缺相匹配。載體500還具有多個(gè)管道508，所述多個(gè)管道508設(shè)置為穿過接觸部分504。管道508與類似地設(shè)置在支撐體510中的管道 512流體連通。管道512和508提供了工具以將熱控制介質(zhì)，如加熱或冷卻介質(zhì)，施加到基板位點(diǎn)502中放置的每個(gè)基板底下的空腔中。對(duì)于本文所述的可能需要冷卻基板的工藝， 可以通過管道512和508向基板的背面提供冷卻氣體。在一個(gè)實(shí)施方式中，改變基板的磁性表面可使基板溫度上升到足以降解抗蝕材料或威脅到磁層完整性的程度。在這種實(shí)施方式中，可以在處理期間通過向基板施加冷的非反應(yīng)性氣體，如氦氣、氬氣、氫氣或氮?dú)?，來冷卻基板。在基板載體的替代實(shí)施方式中，基板位點(diǎn)可以是位于載體其他平面上的突起部。 突起部的形狀與基板中的空缺相配，使得基板被固持在載體的平面上。突起部可包括管道， 所述管道與上文所述的用于每個(gè)基板背面的熱控制的管道相似。在圖5B的基板載體中，管道508圖示為以相對(duì)于接觸部分504的主軸90°的角度從接觸部分504向外突出。在替代實(shí)施方式中，管道508可以配置有管嘴，以按照任意所需的方式為熱控制介質(zhì)塑形或引導(dǎo)該熱控制介質(zhì)的流動(dòng)。例如，管嘴可以朝向基板的向上的角度將熱控制介質(zhì)轉(zhuǎn)向。在替代的實(shí)施方式中，管道504可形成為具有向上的角度以將熱控制介質(zhì)引向基板。在多種實(shí)施方式中，熱氣或冷氣可用于圖5B中基板載體的熱控制。本發(fā)明的實(shí)施方式可應(yīng)用于和包含多種類型的磁記錄介質(zhì)。例如，可生產(chǎn)具有顆粒磁性結(jié)構(gòu)的記錄介質(zhì)。此外，可使用多層磁性薄膜。磁性薄膜同樣也是連續(xù)的磁性膜，可與圖案化介質(zhì)一起使用。圖案化介質(zhì)可是位元圖案化介質(zhì)或軌跡圖案化介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方式中，磁性薄膜可由高度各向異性的磁性材料制備而成，這種磁性薄膜適用于熱輔助磁記錄。以上是針對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，但在不偏離本發(fā)明的基本范圍的情況下可設(shè)計(jì)出本發(fā)明其他的和進(jìn)一步的實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種在一或多個(gè)基板的磁敏感表面上產(chǎn)生多個(gè)磁疇的方法，包括在所述磁敏感表面的至少一部分的上方形成圖案化的掩模，以形成所述表面的遮掩部分和未遮掩部分；和通過將所述表面暴露給平均能量介于約0. 2keV和4. SkeV之間的導(dǎo)向粒子，來改變所述磁敏感表面的未遮掩部分的磁性。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述導(dǎo)向粒子同時(shí)地或順序地包括選自由以下元素所組成的群組的一或多種元素氦、氫、氧、氮、硼、氟、氬、硅、鉬、鋁、磷、氖和碳。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中改變所述磁敏感表面的未遮掩部分的磁性包括 將一或多個(gè)基板放置在離子注入腔中的支撐體上；生成高能粒子束；將所述高能粒子束導(dǎo)向一或多個(gè)基板上的連續(xù)位置；和將所述高能粒子注入基板表面。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中生成所述高能粒子束包括生成離子束并且中和所述離子束。
5.一種形成磁介質(zhì)的方法，包括 在基板上形成磁層；在所述磁層的上方形成掩模，以形成所述磁層的遮掩部分和未遮掩部分； 通過將所述未遮掩部分暴露給離子束來改變所述未遮掩部分的磁性，其中所述離子具有介于約0. 2keV到約4. 8keV之間的平均能量；和去除所述掩模。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括在將所述未遮掩部分暴露給離子束的同時(shí)冷卻所述基板。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中一次處理中有二或更多個(gè)基板被暴露給離子束。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中改變所述未遮掩部分的磁性包括基本上使所述未遮掩部分消磁。
9.一種形成磁介質(zhì)的方法，包括在基板的至少兩個(gè)主要表面上形成磁層；在所述基板的至少兩個(gè)主要表面上的磁層的上方形成圖案化的掩模，以形成所述磁層的遮掩部分和未遮掩部分；和通過將所述未遮掩部分暴露給粒子束來改變所述基板的至少兩個(gè)主要表面的未遮掩部分的磁性。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在一個(gè)腔室中同時(shí)處理多個(gè)基板。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中每個(gè)基板的兩個(gè)主要表面被相繼暴露于工藝環(huán)境中。
12.一種處理基板的裝置，包括 工藝腔；基板支撐體，所述基板支撐體包括多個(gè)基板位點(diǎn)，所述基板支撐體位于所述工藝腔內(nèi)；和離子束發(fā)生器，所述離子束發(fā)生器位于所述基板支撐體的對(duì)面。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，進(jìn)一步包括離子中和器，所述離子中和器位于所述工藝腔內(nèi)，且所述離子中和器位于所述離子束發(fā)生器和所述基板支撐體之間。
14.一種磁介質(zhì)設(shè)備，包括磁性層，所述磁性層包含鈷；第一多個(gè)磁疇，所述第一多個(gè)磁疇位于所述磁性層內(nèi)，所述第一多個(gè)磁疇包括選自由以下元素所組成的群組的摻雜劑硼、氮、氫、氧、碳、磷、砷、氟、硅和鍺；和第二多個(gè)未摻雜磁疇，所述第二多個(gè)未摻雜磁疇位于所述磁性層內(nèi)，其中所述第一和第二多個(gè)磁疇中的每個(gè)磁疇具有不超過50nm的尺寸，所述第一多個(gè)磁疇的磁性具有第一平均值，并且所述第二多個(gè)磁疇的磁性具有第二平均值，所述第二平均值與所述第一平均值具有可測(cè)程度的不同。
15.如權(quán)利要求14所述的磁介質(zhì)設(shè)備，其中所述第一多個(gè)磁疇都被所述第二多個(gè)磁疇分隔開。
全文摘要
提供了形成具有磁圖案化表面的基板的方法和裝置。在基板上形成包括一或多種具有磁性的材料的磁層。磁層經(jīng)過圖案化處理，在處理過程中選擇多個(gè)部分磁層表面進(jìn)行改變，改變部分具有與未改變部分不同的磁性而不會(huì)改變基板的形貌。保護(hù)層和潤(rùn)滑層沉積在圖案化的磁層上。通過多種可選擇的工藝將基板暴露于不同形式的能量中來完成圖案化。
文檔編號(hào)G11B5/84GK102379005SQ201080014858
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者尼爾·瑪麗, 馬耶德·A·福阿德 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司