专利名称：图案化磁性位元数据储存媒体及其制造方法
技术领域：
本申请案涉及数据储存媒体，尤其涉及一种图案化磁性位元数据储存媒体及其制造方法。
背景技术：
预料下一代磁碟数据储存媒体为图案化磁性位元数据储存媒体。在当前储存媒体中，用以储存数据的磁畴(magnetic domains)由记录头形成。如图Ia中所说明，呈碟的形式的已知数据储存媒体100包括基底102、储存层104以及保护层106。如此项技术中已知， 媒体100可为双侧的。但为了清晰且简单起见，仅绘示媒体100的上部分。在储存层104 内，可存在用于储存数据位元的多个主动区域104a以及隔离每一主动区域104a的非主动区域104b。在已知数据储存媒体100中，主动区域104a可由记录头110在其掠过媒体100时形成。记录头Iio亦可记录数据。记录头110可包括磁导核心(permeable core) 112以及驱动线圈114。在数据记录过程期间，记录头110选择可记录数据位元的主动区域104a。 同时，记录头110将磁场施加至主动区域104a中的大量晶粒以在特定定向上定向晶粒的磁矩。藉由在特定定向上定向磁矩，记录头110记录数据位元。为了读取数据位元，在记录头110附近可存在读头(reading head)(未图示)，其可侦测归因于个别数据位元的剩磁 (remanent magnetization)的夕卜部磁场。在图案化磁性位元数据储存媒体中，主动区域不由记录头形成。此外，在数据写入过程期间不形成主动区域。实情为，在媒体的制造期间形成主动区域。参看图2，绘示已知图案化磁性位元储存媒体200。图案化磁性位元储存媒体200可包括基底202。基底202 可包括(尤其)支撑件202a、磁性软下层202b以及分离器202c。在基底202上，可存在数据储存层204。可将保护层206配置于数据储存层204上。在储存层204中，可存在可储存数据位元的多个主动区域204a。此外，可存在隔离主动区域204a的多个非主动区域204b。每一区域204a可储存由在特定定向上定向的磁矩表示的单一数据位元。在每一主动区域204a中的材料可为展现磁场的铁磁材料。同时，非主动区域204b中的材料可为具有展现低的外部磁场的低磁导率(permeability)以及剩磁的材料。如此，主动区域204a由外部磁场清晰界定。数据位元可由记录头210记录于每一主动区域204a中。记录头210可包括磁导核心212以及驱动线圈214。为了记录数据位元，记录头210将磁场施加至每一主动区域 204a上，且在特定定向上定向每一主动区域204a中的磁矩205。为了读取数据，分离的记录头(未图示)可侦测磁矩205的定向。预料以上描述的图案化磁性位元数据储存媒体固持的数据远超过可由图1中绘示的已知数据储存媒体100达成的数据。参看图3a至图3f，绘示一种制造已知图案化磁性储存媒体200的方法。如上指出，在数据记录过程前形成可储存数据位元的主动区域204a。媒体200可包括(尤其)基底202以及数据储存层204。数据储存层204中含有的材料可为铁磁材料。
为了形成图案化媒体200，执行图案化工艺。在此工艺中，将光阻层208沉积于数据储存层204上(图3a)。其后，可使用已知微影工艺图案化光阻层208以暴露部分数据储存层204(图3b)。已知微影工艺的实例可包含光微影工艺、纳米压模微影 (nanoimprint lithography)工艺以及直接写入电子束微影(direct write electron beam lithography)工艺。在执行了图案化工艺后，使用(例如)离子研磨工艺蚀刻数据储存层204。在此工艺中，磁性数据储存层204的暴露部分由反应性离子222蚀刻且移除(图3c)。所得媒体 200可包括彼此由间隙间隔且隔离的铁磁材料柱204a。柱204a可最终形成主动区域204a。 接着用具有低磁导率以及剩磁的非磁性材料填充间隙以形成非主动区域204b (图3d)。其后，平坦化媒体200 (图3e)，且沉积保护涂层206 (图3f)。所得结构可包括由非磁性非主动区域204b隔离的主动区域204a。数据储存行业的一些人相信以上方法效率低下且提议更有效率的方法。所提议的方法中的一者并有离子植入工艺。参看图4a至图4e，绘示一种并有离子植入工艺的形成图案化磁性位元储存媒体200的方法。在此工艺中，将光阻层208沉积于数据储存层304上(图4a)。数据储存层304中的材料可为铁磁材料。在沉积了光阻层208后，使用已知微影工艺将其图案化，且暴露部分数据储存层304(图4b)。在图案化工艺后，将离子322植入至数据储存层204的暴露区域 304b内。代替于移除暴露区域304b中的材料，离子322经植入且保持处于暴露区域304b 中。植入的离子322可接着将植入区域304b中的材料自铁磁材料转换为具有低磁导率且理想地无剩磁的顺磁材料(图4c)。因此，非主动区域304b可形成。同时，未暴露区域204a 中的材料可保持铁磁性，因为其未植入有离子322。因此，包括主动区域204a以及实质上隔离主动区域204a的非主动区域304b的数据储存层304可形成。在形成了主动区域204a 以及非主动区域304b后，移除剩余光阻层208，且将保护层206沉积于储存层304上(图 4e)。可采取各种方法来形成非主动区域304b。在一种方法中，藉由将具有非磁性特性的稀释离子322植入至暴露区域304b中的铁磁材料内而形成非主动区域304b。在此方法中，暴露区域304b中的铁磁材料植入有具有足够剂量的稀释离子322，使得所得材料的居里温度(Curie temperature)降低至室温且在室温下不再有磁性。为了达成足够的稀释， 可能需要 10%或更大原子浓度的稀释离子322。对于包括具有30纳米厚度的钴(Co)基数据储存层304的媒体200，10%浓度意谓大致3X IO16/平方公分的离子剂量。此剂量可与储存层204的厚度成比例，且因此若数据储存层204较薄则可较少。在另一方法中，可藉由影响暴露区域304b中的材料的结晶度或微结构来转换磁性材料。如此项技术中已知，离子植入工艺为可引起许多原子碰撞(atomic collision)的高能工艺。在植入期间，暴露区域304b中的材料除了结晶且展现外部磁场外可变为非晶形及/或无序。因此，材料展现低的铁磁性。同时，紧邻暴露部分204b的未暴露部分204a可保留其原始磁性特性。使硅基板非晶化/无序所必要的典型离子剂量为1 X IO15个离子/平方公分或更高。在金属基板中，此需要的剂量可甚至更高，特别当在室温或更高温度下执行植入的情况下。若原始铁磁层为自堆迭中的非常薄的层的相互作用得出其磁性特性的多层，则此方法特别有效。以上提议的方法虽然有用，但具有若干缺点。举例而言，所述方法可具有低生产量。以上指出的每一方法需要范围约IXIO16至IXIO17个离子/平方公分的离子剂量。然而，归因于在产生离子过程中或在冷却基板过程中的系统限制，习知离子植入器中的束电流(beam current)受到限制。因此，此高剂量将限制生产量且增加制造成本。此外，在工艺中使用的光阻不能在此高剂量下的离子植入中幸存。在一些情况下，使用电子束直接写入或图案化光阻208。直接写入过程可达成大得多的解析度。因为此过程为逐个位元过程，所以其不适合于高生产量生产。然而，纳米压模微影工艺(直接电子束图案化工艺的替代方法)将光阻的最大实际梯级高度限制至约50 纳米。由离子束引起的溅镀可显著减小光阻的厚度，且将限制其屏蔽下面的层体的能力。除了光阻外，亦可溅镀数据储存层中的材料。溅镀可能有问题，因为需要的离子剂量较高。所得储存层可能不平坦，具有拥有不同高度的梯级。此不平坦度可能不合需要，因为读头/写头可能受到粗糙不平坦表面的损坏。不管是光阻或是数据储存层的此等溅镀效应均与工艺所需的总剂量成比例地发生。因此，需要一种新的方法。
发明内容
揭示一种改良的图案化磁性位元数据储存媒体及其制造方法。在一特定例示性实施例中，改良的图案化磁性位元数据储存媒体可包括主动区域，其展现实质上铁磁性；以及非主动区域，其展现实质上顺磁性，非主动区域包括至少两个晶粒以及一插入于其间的晶界，其中所述至少两个晶粒中的每一者含有铁磁材料，且其中所述至少两个晶粒经反铁磁耦合。根据此特定例示性实施例的其他态样，所述至少两个晶粒之间的反铁磁耦合可由沿着晶界配置的材料产生。根据此特定例示性实施例的额外态样，沿着晶界配置的材料可含有氧。根据此特定例示性实施例的另外态样，沿着晶界配置的材料可包括在所述至少两个晶粒中的至少一者中含有的铁磁材料的氧化物。根据此特定例示性实施例的其他态样，沿着晶界配置的材料可含有C、Si、Ge、Sn、 Pb、0、S、Se、Te以及Po中的至少一者。根据此特定例示性实施例的额外态样，非主动区域中的所述至少两个晶粒的磁矩可处于非平行定向上。根据此特定例示性实施例的另外态样，非主动区域中的所述至少两个晶粒的磁矩可处于实质上逆平行定向上。根据另一例示性实施例，揭示一种用于制造包括主动区域以及非主动区域的磁性媒体的技术。所述方法可包括沿着非主动区域的晶界引入非铁磁材料，所述晶界插入于非主动区域的至少两个邻近晶粒之间，所述至少两个邻近晶粒中的每一者含有铁磁材料；以及使沿着晶界配置的非铁磁材料与在所述至少两个邻近晶粒中的至少一者中含有的铁磁材料反应。根据此特定例示性实施例的额外态样，所述技术可还包括在非平行定向上定向所述至少两个邻近晶粒的磁矩。根据此特定例示性实施例的另外态样，所述技术可还包括在逆平行定向上定向所述至少两个邻近晶粒的磁矩。根据此特定例示性实施例的其他态样，非主动区域中的所述至少两个邻近晶粒可经反铁磁耦合。根据此特定例示性实施例的额外态样，所述引入非铁磁材料可包括在晶界附近植入含氧离子。根据此特定例示性实施例的另外态样，所述技术可还包括在磁性媒体的上游配置遮罩，所述遮罩包括暴露非主动区域的至少一孔隙。根据此特定例示性实施例的其他态样，所述技术可还包括热处理非主动区域以沿着晶界实质上均勻地分布氧。根据此特定例示性实施例的额外态样，所述引入非铁磁材料可包括使用扩散工艺引入非铁磁材料。根据另一例示性实施例，揭示用于制造包括主动区域以及非主动区域的磁性媒体的另一技术。所述技术可包括沿着非主动区域的晶界引入非铁磁材料，所述晶界插入于非主动区域的至少两个邻近晶粒之间，所述至少两个邻近晶粒包括铁磁材料；以及反铁磁耦合所述至少两个邻近晶粒，使得在非平行定向上定向所述至少两个晶粒的磁矩。根据此特定例示性实施例的额外态样，所述至少两个晶粒的磁矩可处于实质上逆平行定向上。根据此特定例示性实施例的另外态样，所述引入非铁磁材料可包括沿着晶界植入
含氧离子。根据此特定例示性实施例的其他态样，所述引入非铁磁材料可包括沿着晶界引入含有C、Si、Ge、Sn、Pb、0、S、Se、Te以及Po中的至少一者的物种。根据此特定例示性实施例的其他态样，所述技术可还包括在磁性媒体的上游配置遮罩，所述遮罩包括暴露非主动区域的至少一孔隙。
现将参照如在随附图中绘示的本揭示的例示性实施例更详细地描述本揭示。虽然以下参照例示性实施例描述本揭示，但应理解，本揭示不限于此。一般熟习此项技术者将认识到在如本文描述的本揭示的范畴内且本揭示可相对于其具有显著效用的额外实施方案、 修改及实施例以及其他使用领域。图1说明已知数据储存媒体100。 图2说明已知图案化磁性位元储存媒体200。图3a至图3f说明用于制造图2中绘示的图案化磁性储存媒体200的已知方法。图4a至图4e说明用于图2中绘示的图案化磁性储存媒体200的另一已知方法。图5a至图5d说明根据本揭示的一实施例的图案化磁性储存媒体500。图6a至图6c说明根据本揭示的另一实施例的用于制造图案化磁性储存媒体500 的方法。
具体实施例方式为了解决与以上指出的方法相关联的不足，介绍制造图案化磁性位元媒体的新颖方法。为了清晰起见，所述方法聚焦于将粒子添加至包括储存层的图案化磁性位元媒体。 本文中，粒子可为带电或中性、次原子、原子或分子粒子。同时，图案化磁性位元媒体可包括能够展现外部磁性的一或多个储存层。为了添加粒子，可使用离子植入系统。然而，一般熟习此项技术者将认识到，亦可使用能够将粒子或材料添加至基板的其他系统。举例而言， 亦可使用掺杂系统，包含(但不限于)电浆辅助掺杂(plasma assisted doping, PLAD)或电浆浸没离子植入(plasma immersion ion implantation, PHI)系统或其他类型的掺杂系统。亦可使用能够添加材料或粒子的其他类型的处理系统。此等系统的实例可包含炉 (furnace)、化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD)系统、电浆增强型化学气相沉禾只(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)系统、原子层沉禾只(atomic layer deposition, ALD)系统、分子束幕晶(molecular beam epitaxy, MBE)系统等。图案化磁件位元数据储存媒体参看图5a，绘示根据本揭示的一实施例的图案化磁性数据储存媒体500。媒体500 可呈碟的形式。此外，媒体500可为双侧的。为了清晰且简单起见，仅说明媒体500的一部分。在媒体500的至少一侧上，可存在基底502、数据储存层504以及保护涂层506。数据储存层504可包括可储存数据位元的多个主动区域504a。此外，数据储存层504可包括不储存数据位元的多个非主动区域504b。如图中所说明，非主动区域504b可实质上隔离每一主动区域504a。在每一主动区域504a中的材料可为展现铁磁性的铁磁材料。参看图5b，绘示非主动区域504b的详细说明。在本实施例中，本实施例的非主动区域504b可包括由晶界504b-2分离的至少两个垂直延伸的晶粒504b-l。虽然并不排除水平延伸的晶粒或垂直以及水平延伸的晶粒，但本实施例首选垂直延伸的晶粒504b-l。在本实施例中，每一晶粒504b_l中的材料亦可为铁磁材料。如此，每一晶粒 504b-l中的磁矩505沿着一方向定向，且每一晶粒504b-l可单独地展现铁磁性。晶粒 504b-l中的材料的实例可包含钴(Co)或镍(Ni)或含有Co及/或Ni的合金。虽然Co、Ni 或含有其的合金是较佳的，但并不排除展现铁磁性的其他材料。钴、镍或含有其的合金是较佳的，因为此类材料中的个别原子的电子轨道可重叠。当在相邻原子中的不成对的电子自旋平行时，组合的电子状态可具有最小量化能态。此产生所有原子在同一方向上排列其磁矩的趋势。所述材料将通常将自身配置至磁畴中，磁畴的边界可与晶粒边界重合，或可穿越完好的晶粒。在磁畴内，所有磁矩对准。在存在磁化场的情况下，此等磁畴磁化方向均对准， 且铁磁材料将发展出可由读头侦测到的外部磁场。虽然每一晶粒504b_l中的材料为铁磁材料，且每一晶粒504b_l单独地展现铁磁性，但晶粒504b-l共同地展现低水平(level)的铁磁性或展现实质上顺磁行为。此可归因于彼此最接近的晶粒504b-l的反铁磁耦合。在一实施例中，邻近晶粒504b-l经反铁磁耦合，且其磁矩在非平行(non-parallel)定向或甚至逆平行(anti-parallel)定向上定向。 因此，其磁矩505可彼此抵消，且非主动区域504b中的晶粒504b-l整体可展现降低的铁磁水平或甚至实质上顺磁行为。参看图5c，绘示在非主动区域504b中的若干晶粒504b_l的详细平面图。如图中所示，晶粒504b-l由晶界504b-2彼此分离开。沿着晶界504b-2，可较佳地配置非铁磁材料。所述材料可为一或多个顺磁、反铁磁以及铁磁材料。然而，氧(0)、晶粒504b-l中的铁磁材料的氧化物、或其他含有0的物种在本实施例中为较佳的。在其他实施例中，配置其他材料。其他材料的若干实例可包含含有第III族至第VII族元素的物种。其他材料的具体实例可包含含有碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb) M (S)、砷(Se)、碲(Te)以及钋 (Po)的物种。参看图5d，绘示最接近晶界504b_2的材料的结构图以及其磁矩。如上指出，沿着晶界504b-2的材料可包含氧(0)、晶粒504b-l中的材料的氧化物、或含有0的其他物种。若晶粒504b-l中的材料为Co，则沿着晶界504b-2配置的材料的实例可包含一氧化钴(CoO)、 三氧化二钴(Co2O3)、四氧化三钴(Co3O4)或钴氧化物的任何其他变化。为了简单起见，仅说明一个氧原子以及两个钴原子。如图中所说明，可沿着晶界504b_2配置0原子522。在0原子522的两侧上，可存在第一至第四Co原子532a、532b、534a以及534b。第一 Co原子532a以及第二 Co原子 532b可配置于0原子522的第一侧上，而第三Co原子534a以及第四Co原子534b可配置于0原子522的第二相对侧上。至少第二 Co原子532b以及第四Co原子534b可配置于邻近晶粒504b-1内。如图中所说明，第一 Co原子532a以及第三Co原子534a可最接近0原子522。同时，第二 Co原子532b以及第四Co原子534b可分别最接近第一 Co原子532a以及第三Co 原子534a。当经键接时，0原子522与第一 Co原子532a以及第三Co原子534a之间的键可引起第一 Co原子532a以及第三Co原子534a中的不成对自旋的能态之间的相互作用。 然而，替代于诱发相邻的第一 Co原子532a以及第三Co原子534a的磁矩的平行对准，所述键可产生非平行(例如，逆平行)磁矩。如此，反铁磁耦合可能发生于第一 Co原子532a与第三Co原子534a之间，且第一 Co原子532a与第三Co原子534a可具有非平行或甚至逆平行磁矩。其磁矩可彼此抵消，且氧化物整体可展现降低的铁磁水平或甚至实质上顺磁行为。同时，第二 Co原子532b以及第四Co原子534b可分别在与邻近的第一 Co原子 532a以及第三Co原子534a相同的方向上排列其磁矩。此对准可归因于邻近Co原子532a、 532b,534a以及534b的电子轨道的重叠。如此，可在平行定向上定向第一 Co原子532a以及第二 Co原子532b的磁矩。同时，可在平行定向上定向第三Co原子534a以及第四Co原子534b的磁矩。然而，第一 Co原子532a以及第二 Co原子532b的磁矩可与第三Co原子 534a以及第四Co原子534b的磁矩不平行或甚至逆平行。因此，第一 Co原子532a以及第二 Co原子532b可反铁磁耦合至第三Co原子534a以及第四Co原子534b。此外，含有至少第二 Co原子532b以及第四Co原子534b的邻近晶粒504b_l可彼此反铁磁耦合。邻近晶粒504b-l整体可展现降低的铁磁水平或甚至实质上顺磁行为。用于制造图案化磁性媒体的方法参看图6a至图6c，绘示根据本揭示的一实施例的用于制造图案化磁性媒体500的一例示性方法。在本实施例中，所述方法包含将非铁磁材料引入至数据储存层504的非主动区域504b内。如图中所说明，数据储存层504亦可含有主动区域504a。在本实施例中， 非铁磁材料可为0或含有0的物种。然而，亦可引入其他材料。其他材料的具体实例可包含含有C、Si、Ge、Sn、Pb、S、Se、Te以及Po的物种。可将氧或含氧物种以带电或中性粒子522的形式引入至媒体500的非主动区域 504b内。在本实施例中，可使用离子植入工艺，且可引入含有0的带电离子522。然而，本揭示中不排除其他工艺。其他工艺的实例可包括扩散工艺。在扩散工艺中，可将膜、糊状物或含有0的气体配置于非主动区域504b上。其后，可将0或含0物种扩散至非主动区域504b 内。为了辅助扩散工艺，可施加热或能量(例如，雷射)。为了选择性地将粒子522引入至非主动区域504b而不是主动区域504a内，可使用一或多个遮罩508。在本实施例中，遮罩508可含有暴露非主动区域504b的一或多个孔隙。遮罩可呈硬式遮罩、蔽荫遮罩(shadow mask)或光阻遮罩或其组合的形式。遮罩可配置于媒体500的上游，且可经由孔隙将粒子522引入至媒体500内。若使用光阻遮罩，则可将光阻层508沉积于媒体500上。其后，可使用电子束直接写入工艺或任何其他已知的微影工艺图案化光阻508以暴露储存层504的选定部分。若结合光阻遮罩508使用硬式遮罩， 则可将硬式遮罩层(未图示)沉积于媒体500上。其后，可将光阻508沉积于硬式遮罩层上。光阻508可经图案化，且可根据光阻508的图案来图案化硬式遮罩。粒子522当被引入时可较佳地沿着晶界504b_2(图5b)均勻地分布。举例而言， 可较佳地沿着晶界504b-2配置0原子522的单层。为了达成均勻分布，碟500可视情况经历后处理工艺，诸如后热处理。若非主动区域504b中的材料包括单晶材料，且若后处理能够将材料转换成多晶材料，则选择性后处理亦可为合乎需要的。在沿着晶界504b_2均勻地分布粒子522后，粒子522可与晶粒504b_l中的材料反应。在本实施例中，0或含有0的物种可与晶界504b-2附近的Co原子反应。若需要，Co 原子与粒子520之间的反应可藉由以上指出的后处理而增强。当粒子522与Co原子反应时，可发生邻近晶粒504b-l之间的反铁磁耦合(图6c)。因此，可以非平行或甚至实质上逆平行方式定向邻近晶粒504b-l中的磁矩。其磁矩可彼此抵消，且展现降低的铁磁水平或甚至实质上顺磁行为的非主动区域504b可形成。当不将粒子522引入至区域504a内时，主动区域504a中的材料同时可保留其初始铁磁性。在所述过程中，隔离的铁磁主动区域504a 可形成于磁性媒体500上。可经由(例如)蚀刻或光阻剥离工艺移除保留于储存媒体500上的任何残余物 (诸如，光阻)。保护涂层506可沉积于储存层504上。在本揭示中，可在引入粒子522之前或之后沉积保护涂层506。工艺参数在本揭示中，可将各种物种的粒子522引入至磁性媒体500的非主动区域504b。 如上指出，各种物种可包含含有C、Si、Ge、Sn、Pb、0、S、Se、Te以及Po的物种。然而，在本实施例中，氧可为较佳的，因为氧名义上可溶于(nominally soluble)许多铁磁材料中，包含含钴基合金(例如，600°C下 0. 02原子％ )。氧当被引入时可在与晶粒504b-l中的铁磁材料反应前快速且均勻地沿着非主动区域504b中的晶界504b-2分布。为了增强氧的均勻分布且阻碍与晶粒504b-l内的铁磁材料的反应，可较佳地分离氧引入阶段与反应阶段。 在氧引入阶段期间，可藉由(例如)将储存层504的温度维持在氧520可与铁磁材料反应的温度以下，并且，在沿着晶界均勻地分布粒子520后将磁性层504的温度维持在反应温度以上，来达成氧引入阶段与反应阶段的分离。
虽然0为较佳的，但亦可使用其他类型的粒子。若其他类型的粒子能够沿着晶界 504b-2均勻地分布且能够反铁磁耦合邻近晶粒504b-l，则在本揭示中不排除其他材料的使用。如上指出，其他类型的粒子可包含含有C、Si、Ge、Sn、Pb、S、Se、Te以及Po的物种。若使用离子植入系统来引入粒子522，则可将粒子或离子的剂量维持在大致 IXlOici至5X1015个离子/平方公分的范围。然而，亦可使用其他范围中的剂量。举例而言，若非主动区域504b中的晶粒的大小在直径上为 10纳米，则 0. 与2%之间的氧浓度可足以将氧的单层配置于晶界中。视在晶界处需要的0的面积浓度而定，此浓度可对应于约1 X IO14至约3 X IO15/平方公分的范围的离子剂量。揭示一种新颖的图案化磁性媒体及其制造方法。与已知磁性媒体或已知方法相比，本揭示提供额外优势。虽然本文已在具有在用于特定目的的特定环境下的特定实施方案的特定实施例的情境中描述了本揭示，但一般熟习此项技术者将认识到，其有用性不限于此，且可在用于任何数目的目的的任何数目的环境下有益地实施本揭示。在不脱离如本文中界定的本发明的精神及范畴的情况下，可作出形式及细节上的各种改变。
权利要求
1.一种用于储存数据的磁性媒体，其包括主动区域，其展现实质上铁磁性；以及非主动区域，其展现实质上顺磁性，所述非主动区域包括至少两个晶粒以及一插入于其间的晶界，其中所述至少两个晶粒中的每一者含有铁磁材料，且其中所述至少两个晶粒经反铁磁耦合。
2.根据权利要求1所述的用于储存数据的磁性媒体，其中所述至少两个晶粒之间的所述反铁磁耦合由沿着所述晶界配置的材料产生。
3.根据权利要求2所述的用于储存数据的磁性媒体，其中沿着所述晶界配置的所述材料含有氧。
4.根据权利要求2所述的用于储存数据的磁性媒体，其中沿着所述晶界配置的所述材料包括在所述至少两个晶粒中的至少一者中含有的所述铁磁材料的氧化物。
5.根据权利要求2所述的用于储存数据的磁性媒体，其中沿着所述晶界配置的所述材料含有C、Si、Ge、Sn、Pb、0、S、Se、Te以及Po中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的用于储存数据的磁性媒体，其中所述非主动区域中的所述至少两个晶粒的磁矩处于非平行定向上。
7.根据权利要求5所述的用于储存数据的磁性媒体，其中所述非主动区域中的所述至少两个晶粒的磁矩处于实质上逆平行定向上。
8.一种形成磁性媒体的方法，所述磁性媒体包括主动区域以及非主动区域，所述方法包括沿着所述非主动区域的晶界引入非铁磁材料，所述晶界插入于所述非主动区域的至少两个邻近晶粒之间，所述至少两个邻近晶粒中的每一者含有铁磁材料；以及使沿着所述晶界配置的所述非铁磁材料与在所述至少两个邻近晶粒中的至少一者中含有的铁磁材料反应。
9.根据权利要求8所述的形成磁性媒体的方法，还包括在非平行定向上定向所述至少两个邻近晶粒的磁矩。
10.根据权利要求8所述的形成磁性媒体的方法，还包括在逆平行定向上定向所述至少两个邻近晶粒的磁矩。
11.根据权利要求8所述的形成磁性媒体的方法，其中将所述非主动区域中的所述至少两个邻近晶粒反铁磁耦合。
12.根据权利要求8所述的形成磁性媒体的方法，其中所述引入非铁磁材料包括在所述晶界附近植入含氧离子。
13.根据权利要求12所述的形成磁性媒体的方法，还包括在所述磁性媒体的上游配置遮罩，所述遮罩包括暴露所述非主动区域的至少一孔隙。
14.根据权利要求13所述的形成磁性媒体的方法，还包括热处理所述非主动区域以沿着所述晶界实质上均勻地分布氧。
15.根据权利要求8所述的形成磁性媒体的方法，其中所述引入非铁磁材料包括使用扩散工艺引入非铁磁材料。
16.一种形成磁性媒体的方法，所述磁性媒体包括主动区域以及非主动区域，所述方法包括沿着所述非主动区域的晶界引入非铁磁材料，所述晶界插入于所述非主动区域的至少两个邻近晶粒之间，所述至少两个邻近晶粒包括铁磁材料；以及反铁磁耦合所述至少两个邻近晶粒，使得在非平行定向上定向所述至少两个晶粒的磁矩。
17.根据权利要求16所述的形成磁性媒体的方法，其中所述至少两个晶粒的所述磁矩处于实质上逆平行定向上。
18.根据权利要求16所述的形成磁性媒体的方法，其中所述引入非铁磁材料包括沿着所述晶界植入含氧离子。
19.根据权利要求16所述的形成磁性媒体的方法，其中所述引入非铁磁材料包括沿着所述晶界引入含有C、Si、Ge、Sn、Pb、0、S、Se、Te以及Po中的至少一者的物种。
20.根据权利要求16所述的形成磁性媒体的方法，还包括在所述磁性媒体的上游配置遮罩，所述遮罩包括暴露所述非主动区域的至少一孔隙。
全文摘要
揭示一种改良的图案化磁性位元数据储存媒体及其制造方法。在一特定例示性实施例中，所述改良的图案化磁性位元数据储存媒体可包括主动区域，其展现实质上铁磁性；以及非主动区域，其展现实质上顺磁性，所述非主动区域包括至少两个晶粒以及一插入于其间的晶界，其中所述至少两个晶粒中的每一者含有铁磁材料，且其中所述至少两个晶粒经反铁磁耦合。
文档编号G11B5/012GK102483929SQ201080039843
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月13日 优先权日2009年8月13日
发明者法兰克·辛克莱, 维克拉姆·辛 申请人:瓦里安半导体设备公司