1的實(shí)例技術(shù)。然而，可以通過圖1的實(shí)例技術(shù)形成除了圖2a至圖2c中示出的工件18之外的工件。
[0023]如圖1中所示，硬磁性材料可以被沉積在基板20上以形成磁性薄膜層22 (10)?；?0可以包括用于制作磁性記錄介質(zhì)的任何合適的基板。實(shí)例基板材料包括位于諸如無定形和納米晶體玻璃、Al-Mg和MgO的基板的上部的多層非磁性籽晶層和底層、以及軟磁性層。雖然圖2a至圖2c中的工件18示出了直接形成在基板20上的磁性薄膜層22，但是在其他實(shí)例中，可以首先將一個(gè)或多個(gè)中間層沉積在基板20上，使得磁性薄膜層22間接地形成在基板20上。這樣的中間層可以包括適合于用在磁性記錄介質(zhì)中的材料層，例如，籽晶層或內(nèi)涂層(undercoat layer)。在一些實(shí)例中，可以利用周期結(jié)構(gòu)預(yù)圖案化基板20，例如，直接沿著圓周的窄凹槽。
[0024]磁性層22可以包括適合于用在磁性記錄介質(zhì)中的任何硬磁材料。在一些實(shí)例中，適合的材料包括在針對(duì)磁性記錄介質(zhì)的正常操作條件下是化學(xué)穩(wěn)定的同時(shí)具有相對(duì)高的各向異性的那些材料。用于形成磁性層22的材料實(shí)例包括FePt、FePd, CoPt, CoPd, [Co/PdJn^P [Co/Pt] n多層、TbFeCo、SmCo 5以及其合金(例如，Co合金)。
[0025]如上所述，在一些實(shí)例中，可能難以降低諸如FePt的磁性材料的晶粒尺寸而沒能不期望地影響材料的磁性性能(例如，降低磁性矯頑力)維持化學(xué)順序。根據(jù)本公開的一些實(shí)例，磁性層22可以被沉積為基本上連續(xù)的磁性膜層，而不是包括磁性晶粒和非磁性晶界的粒狀磁性膜層。磁性層22可以在高溫下被沉積為高度化學(xué)有序膜(例如，高度!^^有序FePt膜)，其呈現(xiàn)了相對(duì)較大的各向異性常數(shù)和平坦的表面。
[0026]在將磁性層22沉積在基板20上之后，粒狀層24可以被沉積在磁性層22上(12)。粒狀層24可以包括由第一材料形成的多個(gè)晶粒26 (為了清楚起見，在圖2a至圖2c中僅標(biāo)記了單個(gè)晶粒)以及由第二材料形成的晶界28。如圖1中所示，在沉積了粒狀層24之后
(12)，可以在磁性層22上保留多個(gè)晶粒26的同時(shí)選擇性地移除晶界28，以在磁性層22的一部分上形成硬掩模(14)。隨后，可以移除(例如，通過蝕刻)磁性層22的非掩模部分，僅留下由多個(gè)晶粒26形成的磁性層22的掩模部分。以這種方式，在粒狀層24中的包括晶粒尺寸的多個(gè)晶粒26的圖案可以轉(zhuǎn)印到磁性層22。例如，如圖2c中所示，在移除了磁性層22的非掩模部分之后，磁性層22可以利用離散的“晶粒”來限定非連續(xù)的層而不是基本上連續(xù)的層。
[0027]可以使用任何合適的材料形成粒狀層24。粒狀層24可以由允許在磁性層22上選擇性地移除(例如，通過蝕刻)晶界28而同時(shí)保留多個(gè)晶粒26的材料形成。此外，多個(gè)晶粒26可以由允許使多個(gè)晶粒26起到硬掩模作用的材料形成，該硬掩模允許移除(例如，通過蝕刻)磁性層22的非掩模部分而同時(shí)保留磁性層22的掩模部分。例如，在蝕刻期間，可以以與磁性層22的非掩模部分的移除速度相比相對(duì)較低的速度來移除多個(gè)晶粒26。在一些實(shí)例中，粒狀層24可以是粒狀Ru-S1Jl，其中，多個(gè)晶粒26為Ru并且晶界28為S12。用于多個(gè)晶粒26的其他實(shí)例材料包括Re、Ta、T1、NiAl、RuAl、FePt和Fe。用于晶界28的其他實(shí)例材料包括A1203、TaxOy, T12, SixNy、AlxNy、HfxOy和其他氧化物/氮化物。
[0028]粒狀層24可以被選擇為具有被期望用于磁性層22的期望的圖案(例如，晶粒尺寸、晶粒均勻性、晶粒分布和/或在晶粒之間中心到中心的距離、晶界距離)。例如，多個(gè)晶粒26的圖案可以限定圖案，使得當(dāng)移除了磁性層22的非掩模部分時(shí)，用作用于磁性記錄介質(zhì)的磁性記錄層的磁性層22具有所期望的性能。在一些實(shí)例中，圖案化的磁性層22可以將晶粒尺寸限定為小于約5納米(nm)，諸如小于約4nm或小于約3nm。在一些實(shí)例中，圖案化的磁性層22可以將晶粒尺寸限定在約2nm與約20nm之間。在圖案化的磁性層22的晶粒之間的平均中心到中心的距離可以小于約6納米(nm)，諸如小于約5nm。此外，圖案化的磁性層22可以具有大于約2000奧斯特(Oe)的磁性矯頑力，諸如大于約50000e、大于約10000e或大于約15000奧斯特。在一些實(shí)例中，圖案化的磁性層22可以具有小于約5%的離散度。
[0029]可以使用任何合適的技術(shù)來沉積磁性層22和粒狀層24。實(shí)例沉積技術(shù)包括濺射、薄膜蒸發(fā)、化學(xué)氣相沉積、離子束派射、革El向派射(facing target sputtering)和激光束燒蝕沉積。在一些實(shí)例中，在粒狀層24的形成期間，可以施加電場(chǎng)以感生用于掩蔽層的晶粒的有序結(jié)構(gòu)。
[0030]可以沉積磁性層22和粒狀層24以形成具有合適厚度的薄膜層。在一些實(shí)例中，磁性層22可以具有小于約20nm的厚度，諸如在約5nm與約20nm之間。在一些實(shí)例中，粒狀層24可以具有小于約1nm的厚度，諸如在約Inm與約1nm之間。
[0031]可以利用任何合適的技術(shù)移除粒狀層24的晶界材料28和磁性層22的非掩模部分。實(shí)例移除技術(shù)包括蝕刻，諸如反應(yīng)離子蝕刻或離子束銑工藝(1n beam millingprocess)。
[0032]雖然未在圖1中示出，但在一些實(shí)例中，在移除了磁性層22的非掩模部分之后，工件18可以經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)處理以從磁性層22移除多個(gè)晶粒24。例如，離子束銑工藝可以用于移除晶粒24。此外，磁性層22可以在移除非掩模部分(16)之后經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)退火步驟。例如，可以使用照明器照射法和其他快速熱退火法(例如，激光加熱)來執(zhí)行退火。實(shí)例退火條件包括以約500攝氏度以上的溫度熱處理大于約4秒的持續(xù)時(shí)間，例如，在約4秒與約I小時(shí)之間。
[0033]可以在真空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)本文中所描述的沉積處理和/或移除處理。例如，可以在壓力小于約500mTorr (諸如小于約1mTorr)的環(huán)境中執(zhí)行這樣的步驟。通過在真空環(huán)境中執(zhí)行沉積處理和/或移除處理中的所有的步驟或一些步驟，可以減少或基本上從工件18消除暴露于非真空環(huán)境而導(dǎo)致的雜質(zhì)。實(shí)例雜質(zhì)包括氣載粒子和水蒸汽。
[0034]在一些實(shí)例中，可以完全在真空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)圖1的實(shí)例技術(shù)。即，磁性層22的沉積(10)和粒狀層24的沉積(12)以及晶界28的移除(14)和磁性層22的非掩模部分的移除(16)都可以在真空環(huán)境中執(zhí)行。此外，可以在沒有從真空環(huán)境內(nèi)移除工件18的情況下，完全在真空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)圖1的實(shí)例技術(shù)，即從在基板20上沉積磁性層22(10)直至移除磁性層22的非掩模部分(16)，工件18保持在真空環(huán)境下。
[0035]在一些方面，本公開內(nèi)容涉及被配置為執(zhí)行本文中所描述的一種或多種制作技術(shù)的系統(tǒng)和裝置。例如，圖3和圖4分別示出了在真空環(huán)境中利用例如粒狀層24的嵌入式硬掩模層用于制作例如工件18的工件的實(shí)例系統(tǒng)28和38的示意圖。實(shí)例系統(tǒng)28和38中的每一個(gè)可以在真空環(huán)境中執(zhí)行圖1的制作技術(shù)。
[0036]如圖3中所示，系統(tǒng)28包括濺射室30和蝕刻室32。濺射室30可以被配置為真空環(huán)境內(nèi)，在諸如晶片36的基板20上濺射沉積磁性層22(10)并且在磁性層22上濺射沉積粒狀層24(12)。蝕刻室可以被配置為在真空環(huán)境內(nèi)通過反應(yīng)蝕刻來移除晶界28(14)和非掩模的磁性層22 (16)。濺射室30經(jīng)由真空轉(zhuǎn)移區(qū)域34連接至蝕刻室32。真空轉(zhuǎn)移區(qū)域34允許在保持真空環(huán)境的同時(shí)使諸如晶片36的基板在室之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移。以這種方式，濺射處理和刻蝕處理可以發(fā)生在系統(tǒng)28中，而沒有使所制作的工件經(jīng)受非真空環(huán)境，例如，在形成磁性層與粒狀層之間。
[0037]如圖4中所示，系統(tǒng)38包括第一派射室40、第二派射室42以及蝕刻室44。室40、42和44中的每一個(gè)經(jīng)由真空轉(zhuǎn)移區(qū)域48連接。系統(tǒng)38可以基本上類似于系統(tǒng)28 (圖3)的結(jié)構(gòu)。然而，系統(tǒng)38包括分別用于沉積磁性層22和粒狀層24的第一濺射室40和第二濺射室42，而不是像系統(tǒng)28僅一個(gè)濺射室。另外，系統(tǒng)28被配置為處理從室至室轉(zhuǎn)移的離散晶片36，而系統(tǒng)38被配置為對(duì)例如可以使用多個(gè)軋輥從室至室轉(zhuǎn)移的連續(xù)基板50進(jìn)行處理。例如，系統(tǒng)38在使用柔軟和柔性(例如，聚合物)基板50制作納米粒子時(shí)會(huì)是特別有用的。
[0038]從這個(gè)意義上講，雖然一些實(shí)例處理可以用于制作在磁性硬盤驅(qū)動(dòng)器中所使用的諸如工件18的磁性記錄介質(zhì)，但是本文中描述的技術(shù)和結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于其他用途，諸如利用具有高產(chǎn)量低成本工藝制作人造納米粒子和納米孔道陣列。其他納米結(jié)構(gòu)包括納米環(huán)、納米盤等。
[0039]圖5a至圖5d是示出了在真空環(huán)境中使用嵌入式硬掩模層的制作處理期間處于不同時(shí)期的另一實(shí)例工件52的概念圖。具體地，該制作處理可以被用于形成多個(gè)納米粒子。在圖5a至圖5d的實(shí)例中，雖然可以想到其他化合物和應(yīng)用，但可形成例如用于生物感測(cè)的具有Fe (Co) /Au/Fe (Co)多層結(jié)構(gòu)的納米粒子70。<