[发明专利]具有多个磁层和间隔层的图案化垂直磁记录介质

说明书

技术领域

本发明一般涉及图案化垂直磁记录介质，诸如用于在磁记录硬盘驱动器中使用的盘，并且更具体地涉及具有提高磁记录性能的均匀数据岛的图案化盘。

背景技术

具有图案化磁记录介质的磁记录硬盘驱动器已经被提出以增加数据密度。在传统的连续磁记录介质中，磁记录层是在盘的整个表面上的连续层。在图案化介质——也称作位元图案化介质（bit-patterned media：BPM）中，盘上的磁记录层被图案化成以同心数据轨道布置的小的隔离的数据岛。虽然BPM盘可以是其中磁化方向平行于记录层或在记录层的平面中的纵向磁记录盘，但是由于垂直介质的增加的数据密度的可能性，其中磁化方向垂直于记录层或在记录层的平面外的垂直磁记录盘是很可能用于BPM的选择。为了产生图案化数据岛的磁隔离，把岛之间的间隔的磁矩破坏或大幅度减小以使得这些间隔基本上是非磁性的。替代地，可以把介质制作成使得在岛之间的间隔中没有磁材料。

已经提出纳米压印光刻（nanoimprint lithography：NIL）以在BPM盘上形成岛的期望图案。NIL基于通过具有期望的纳米级图案的主模板或模具使压印抗蚀剂层变型。主模板由诸如电子束工具的高分辨率光刻工具制成。要被图案化的基底可以是具有磁记录层以及作为连续层形成在该磁记录层上的任何所需的衬层的盘坯。然后，利用压印抗蚀剂旋涂基底，该压印抗蚀剂诸如热塑性聚合物、如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。然后，将聚合物加热到其玻璃转化温度以上。在该温度下，热塑性抗蚀剂变得有粘性，并且纳米级图案通过在相对高的压力下从模板压印而重新形成在压印抗蚀剂上。一旦聚合物冷却，将模板从压印抗蚀剂移除，在压印抗蚀剂上留下凹槽和间隔的颠倒的纳米级图案。作为热塑性聚合物的热固化的替代，可以将诸如从Molecular Imprints公司可获得的MonoMat的通过紫外（UV）光可固化的聚合物用作压印抗蚀剂。然后，使用图案化的压印抗蚀剂层作为蚀刻掩模以在下面的磁记录层形成岛的期望图案。

在BPM中，重要的是在数据岛之间的大小和磁性上存在均匀性。翻转场分布（switching field distribution：SFD）——即矫顽场的岛到岛的变化必须足够窄以在不重写相邻的岛的情况下确保各个岛的精确可寻址能力。理想地，SFD宽度将是零，意味着所有的位元将在同一写入场强度下翻转。岛的大小、形状和间距上的变化，以及磁性材料的组成和晶向上的变化增加SFD。

改进各个数据岛的可写性也是重要的。可以期望岛中的记录层将由至少两个具有不同各向异性的铁磁交换耦合磁层形成以提供跨越记录层的厚度的梯度各向异性。该类型的梯度各向异性的记录层弥补跨越记录的厚度的写入场中的变化和写入场梯度中的非均匀性。

岛之间的大小和磁性上的均匀性以及各个岛的可写性可能受到蚀刻过程的不利影响。因此，在蚀刻过程期间能够保护岛中的各个磁层也是重要的。

所需要的是具有提高的可写性的均匀数据岛的图案化垂直磁记录。

发明内容