專利名稱：氧化的共形覆蓋層的制作方法
氧化的共形S^M
背景技術：
相比于縱向介質，垂直記錄介質正被開發用于高密度記錄。薄膜垂直磁記 錄介質包括襯底和具有垂直磁各向異性的磁性層，其中的磁性層包括基本上沿 著垂直于磁性層平面的方向取向的易磁化軸。通常，該薄膜垂直磁記錄介質包
括硬NiP鍍覆的Al合金襯底，或者可淑也為玻璃或者班離-陶瓷襯底，和接連 的濺鍍層。該MI度層可以包含一層或多層底基層， 一層或多層磁性層，和保護 性覆層。該保護性覆層通常是碳保護覆層，其保護磁性層避免被腐蝕和氧化， 并且也M^了在圓盤和讀/寫磁頭之間的摩擦力。！^卜，滑潤齊礴層可以被涂覆 至《尉戶性觀的表面，艦^M尉戶性鶴的摩擦和磨損以改善磁頭-圓盤界面 的摩擦學性能。
顆粒狀垂直記錄介質正被開發，因為相比于受限于磁性晶粒之間存在的強 交換耦合的傳統垂直磁記錄介質，其肖辦進一步擴大單位面積的記錄密度。與 其中的磁性層通常是在惰性氣體存在下、最常見的是氬氣(Ar)存在下被鵬寸的傳 統垂直介質相反，顆粒狀垂直磁性層的沉積使用反應性MI村支術，其中氧被導 入，例如，以Ar和02的氣體混合物形式。不期望受限于理論，相信02的導入 提供了氧源，其遷移進入晶界，在晶界中形成氧化物，從而提供了顆粒狀的垂 直結構，其具有減少的晶粒間的交換耦合。
用于制，粒狀垂直記錄介質的工藝和原料產生了傾向于嚴重腐蝕的微結 構。為了M^整個傲戶覆層的厚度并保持其腐蝕性能，有時候需要將覆龍與 碳保護覆層g使用。傳統的方法包括施加金屬覆蓋層，并有意而控制地氧化 覆蓋層表面。這種方法的主要缺點是存在經常地(如果不是一直地)不完全的表面 覆蓋，使得表面易于出現點蝕。
該問題的解決辦法是更厚的覆蓋層或碳^ 戶覆層以改善表面的覆蓋。然而， 更厚的膜層對記錄性能是有害的。從而，存在著對能均勻地覆蓋整個表面的耐 腐蝕覆蓋層的需求，以阻止環境物質在局部的積聚和腐蝕。

發明內容
本發明涉及具有覆蓋層的磁記錄介質，其中的覆蓋層含有具備高表面遷移率和低表面能的材料。
本發明的一個實施方案是以如下順序包含有襯底、顆粒磁性層、覆蓋層、和直接置于覆蓋層上的含碳或含硅的保護覆層的磁記錄介質，其中的覆蓋層包含具備高表面遷移率和低表面能的材料。在一個實施方案中，該材料具有低于
2600K的玻璃化轉變鵬刺氏于2.6J/m2的表面能。依照一種變型，該覆蓋層包含鈍化性氧化物。
在另一個實施方案中，該覆蓋層含有選自下組的材料體。、立方金屬、面心立方金屬、和其氧化物或合金。例如，該覆蓋層可以含有選自下組的材料.-Ti、 Cr、 Ta、 Ag、 Cu、其氧化物，和它們的合金。在一個具體實施方案中，該材料是TiCr或Ti02。
另一個實施方案是制備磁記錄介質的方法，包括依序獲取襯底，沉積顆粒磁性層，沉積覆蓋層，和直接在磁性覆蓋層上沉積含碳或含硅的保護覆層，其111的覆蓋層含有具備高表面遷移率和低表面能的材料。
在該實施方案的一個變型中，覆蓋層是、 沉積至顆粒磁性層上，并且其表面被氧化。在另一個變型中，覆蓋層皿過領劃中沉積氧化物至顆粒磁性層上而形成。
另一個實施方案是用于磁記錄介質的覆蓋層，其含有具備高表面遷移率和低表面能的材料。
通過下面洋細的說明，本發明的其他的優點對于本領域技術人員而言將是M而易見的，其中，通過圖解說明預期實現本發明的最佳模式，僅展示并描述,本發明的 實施方式。正如可被獲知的，本發明將能夠是其他的和不同的實施方式，并且其細節能夠在各個顯而易見的方面進行改動，所有的都不脫離本發明。因此，下面的附圖和說明實質上應被當作是舉例而不是限制。


當結合附圖時，本發明將參考'具體實施方式
"而被更好地理解，其中:圖1示意性地展示了磁盤記錄介質，比較了縱向和垂直磁記錄。圖2展示了顆粒狀垂直磁記錄介質。圖3展示了依照本發明的一個方面的覆蓋層，和置于顆粒狀垂直磁性層上的保護性覆層。
具體實駄式
本發明涉及具有覆蓋層的顆粒狀垂直磁記錄介質，該覆蓋層是由具備高表
面遷移率和低表面能的材料構成。具備"高表面遷移率"的材料是具有低于2600K的玻璃化轉變溫度的材料。具備"低表面能'的材料是具剤氐于2.6版2的表面能的材料。
符合這些標準的材料將保證共形性和在幾個單原子層內對表面的完整覆蓋。這利俱備高表面遷移率和非常低表面能的材料的例子可以是體L、或面心立方金屬，例如Ti、 Cr、 Ta、 Ag、和Cu、以及它們的氧化物和合金，例如Ti02和TiCr。
將覆蓋層表面氧化以產生阻擋腐蝕的鈍化性表面。
在一個實施方式中，覆蓋層被沉積至磁性層上，并將其表面氧化。例如，Ti覆蓋層可以通過MI寸而沉積覆蓋記錄介質的磁性層。Ti層的表MM后被氧化成Ti02。
在另一個實施方式中，覆蓋層可以直接以氧化物的形式沉積。例如，Ti02可以被直接MI寸覆蓋在記錄介質的磁性層上。
作為本發明的覆蓋層的附加的優點，這些氧化物的摩擦學性能將能夠M^碳做顧的厚度。
本發明的介質的一個實施方案包括，,她部到頂部為
(1) 襯底拋光過的^i離，玻璃陶瓷，或細iP。
(2) 粘附層，用以保證功能層對襯底的牢固粘著。為了更好的粘附，可以具冇多于--層的粘附層，或者如果粘附性良好可以省略粘附層。該層的例子包括Ti合金。
(3) 軟底基層(SUL)，包括各種設計類型，包括單層SUL，反鐵磁性耦^(AFC)結構，疊層的SUL，帶釘扎層的SUL(也稱作反鐵磁性交換偏親)，等等。SUL材料的例子包括F&CoyBz基，和Q^ZryNVCOxZryT^基系列。
(4) 種子層和中間層作為0)(00.2)生長的模板。該層的例子是RuX系列材料。
5(5) 含氧化物的磁性層(M1)，可以用傳統的顆粒介質革腿行反應、鵬寸(用Ox)和/或非反應濺射。可以使用疊層來獲得所需的薄膜性質和性能。靶的例子是
0)1 (]^0、和/或0)100_，1\(乂)"1^0)2系列(乂是3^忝加物，例如像Cr，且M是金屬元素例如像Si、 Ti和Nb)。在M1中除了氧化物外，所含物質的例子可以容易地擴展，從而Ml中的磁性晶粒可以在晶界處被絕緣材料使其彼此隔離，例如氮化物(MxNy)、碳(C)和碳化物(MxCy)。濺射靶的例子可以是
CO肌x.yPtx(MN)y、 CO肌x.yPtx(MC)y禾fl /或 CO, Q^y—JEVX)y(MN)z 、
CO亂X-yJPtx(X)y(MC)z系列。
(6) 不含氧化物的敏性層(M2):可以使用包含傳統縱向介質合金和/或合金垂直介質的、鵬寸靶。所需的性能將無需反應MI寸而達到。可以濺射單層或疊層至含氧化物磁性層的頂部。該無氧化物磁性層將從其下的氧化物顆粒層外延生K。如果這些層太厚，取向會完全改變。i娠的例子是Co,o^^aQvPtyBzXaYp。
(7) 如上戶，的氧化的、共形覆蓋層。
(8) 肯嫩適于所提出的介質的實施例的傳統的碳和滑潤劑層，以達到足夠的機械性能。
上述實施方式的層狀結構是一種例舉結構。在其他的實施方式中，層狀結構可以不同，相較于上面所規定的具有更少或更多的層。
替代襯底上可選的NiP鍍層，位于襯底上的層可以是任何的含Ni的層例如像NiNb層，Cr/NiNb層，或l封可其他含Ni的層。任選地，可以在襯底和含Ni層之間存在粘附層。含Ni層的表面可以任選地被氧化。
所使用的襯底可以是A1合金、玻璃、或班離-陶瓷。根據本發明的軟磁t^基層是非晶的或納米晶體的，并可以是FeCoB、 FeCoC、 FeCoTaZr、 FeTaC、 FeSi、CoZrNb、 CoZrTa等等。種子層和中間層可以是Cu、 Ag、 Au、 Pt、 Pd、 Ru合金等。CoPt基磁記錄層可以是CoPt、 CoPtCr、 CoPtCrTa、 CoPtCrB、 CoPtCrNb、、CoPtTi、CoPtCrTi、CoPtCrSi、CoPtCrAl、CoPtCrZr、CoPtCrHf、CoPtCrW、CoPtQC、CoPtCrMo、 CoPtCrRu等等，在氬氣中沉積(例如，M2)，或在氬氣和氧氣或氮氣的混合氣體中沉積(例如，Ml)。絕緣材料例如像氧化物、碳化物或氮化物也可以被結合入耙材料中。
本發明的實施方式包括在磁記錄層中使用任何的各種含Pt和Co的磁性合金，以及其他的B、 Cr、 Co、 Pt、 Ni、 Al、 Si、 Zr、 Hf、 W、 C、 Mo、 Ru、 Ta、Nb、 O和N的結合物。
在優選的實施方式中，SUL的總厚度可以是100至5000埃，更^^600至2000埃。可以有多于一層的軟底基層。SUL的疊層可以具有相同的厚度或不同的厚度。在SUL的疊層之間的分隔層可以是Ta、 C等等，其厚度在1和50埃之間。種子層的厚度，ts，可以是在l埃〈t^50埃的范圍內。中間層的厚度可以是10至500埃，更雌100到300埃。磁記錄層的厚度是約50埃到約300埃，更1 80至1」150埃。粘附f腿層可以是Ti、 TiO、 Cr等等，厚度為10到50埃。頂覆蓋層可以是氫化的、氮化的、雜化的或其他形式的碳，具有10到80埃的厚度，更^I20到60埃。
磁記錄介質具有約2000到約10000奧斯特的剩磁矯頑力，以及約0.2到約2.0 memu/cm2的M《剩磁Mr，和磁記錄層厚度t的乘積)。在優選的實施方式中，矯頑力是約2500到約9000奧斯特，更,約4000到約8000奧斯特的范圍內，最優選約4000到約7000奧斯特的范圍內。在優選的實施方式中，Ht是約0.25到約1 memu/cm2，更4，約0.4到約0.9 memu/cm2范圍內。
圓盤介質的幾乎所有制造過程是在清潔間內進行的，其中的大氣中的塵埃,皮保持在很低的水平，并受到嚴格地控制和監測。在對非磁性襯底的一個或多個清潔工藝后，該襯底具有超潔凈的表面并準備進行襯底上的磁性介質層的沉積。用來沉積這種介質所需的所有層的裝置可以是靜態濺射系統或是穿行式(pass-by)系統，其中除了潤滑齊U層之外的所有層都在適宜的真空環境中柳頃次地沉積。
除了碳保護覆層和潤滑劑頂層之外，構成本發明的磁記錄介質的每個層，可被沉積或以其他方式通過任何適宜的物理氣相沉積技術(PVD)形成，例如濺射，或者PVD技術的組合，例如，濺射、真空蒸鍍等等，其中,濺射。碳保護覆層通常是用濺射或離子束沉積技術來沉積。潤滑劑層通常是通過將介質浸入含有潤滑劑化合物的溶液的浴中、隨后除去多余的液體例如通過繊，或通過在真空環境中的氣相潤滑齊lj沉積方^^提供作為頂層的。
在形成記錄介質的整個工藝過程中，領賴寸可能是最重要的步驟。存在兩種類型的濺射穿行式纟鵬寸和靜態ill寸。在穿行式濺射中，圓盤是在真空室中穿過，其中圓盤被沉積上磁性和非磁性材料，當圓盤移動時其以單層或多層的形式沉積在襯底上。靜態M使用較小的設備，并在圓盤不發生移動 ，每個圓盤被^^蟲±也拾取和沉積。本發明的實施方案的圓盤上的層是在職寸設備中^ffl靜態濺射來沉積的。
濺射層是在裝載于濺射設備上的所謂的氣罐中被沉積的。該氣罐是在其各側具有耙的真空室。襯底被升進該氣罐中，并被沉積上MI寸材料。
潤滑劑層iM被涂敷至碳表面，作為圓盤頂層的一層。
濺射導致了在后 寸的圓盤上的一些顆粒的形成。這些顆粒需要被除去以保證它們不會在磁頭和襯底間產生劃擦。 一旦施加了潤滑劑層，將襯底移動至拋光站，其中，襯底在圍繞軸擇優旋轉時被拋光。,圓盤并將清潔的潤滑劑均勻地涂覆至其表面。
隨后，在某些情況下，圓盤被準備并通^H段工藝測試質量。首先，拋光頭通過其表面，除去任何的突出物(如技術術語所稱的粗銜。滑動頭而后通過圓盤，檢査剩余的突起物，如果有的話。最后，確認頭檢査表面的制造缺陷，也測量圓盤的磁記錄能力。
給出以上的說明是為了使本領域技術人員能夠制造和使用本發明，并在上下文中提供了具體的應用和其要求。優選實施方案的各種變型對于本領域技術人員而言是顯而易見的，并且此處規定的一般原則可以在不脫離本發明的精神和范圍的前提下應用于其他的實施方式和應用。因此，本發明并不想受限于所展示的實施方案，而是依照與此處所披露的原則和特征相一致的最大的范圍。最后，在本申請中所提到的專利和公開物的整個公開內容以弓l用的方式被結合于此。
權利要求
1、一種磁記錄介質，包括襯底；位于襯底上的顆粒磁性層；位于顆粒磁性層上的覆蓋層；和位于覆蓋層上的保護覆層，該保護覆層包含碳和硅中的至少一種，其中，所述覆蓋層包含具有低于2600K的玻璃化轉變溫度和低于2.6J/m2的表面能的材料。
2、 如權利要求1戶做的磁記錄介質，其特征在于，戶脫覆蓋層包含鈍化性 氧化物。
3、 如權利要求1戶腿的磁記錄介質，其特征在于，戶脫材料包含Ti、 Cr、 Ta、 Ag、 Cu和其氧化物中的至少一種。
4、 如權利要求1所述的磁記錄介質，其特征在于，所述材料包含Ti02和 TiCr中的至少一種。
5、 一種方法，包括在磁記錄層上沉積材料以形臓蓋層，其中，戶腿材料具有低于2600K的 玻璃化轉變皿和低于2.6J/m2的表面能；禾口在戶/MMM層上沉積硅或碳中的至少一種以形劍，覆層。
6、 如權禾腰求5戶脫的方法，其特征在于，戶腿在磁記錄層上沉積材料以形成覆蓋層包括在磁記錄層上沉積材料，而后在該材料已被沉積在磁記錄層上 后氧化該材料。
7、 如權利要求5戶脫的方法，其特征在于，戶腿材料包J旗化物材料，其 中，所述磁記錄層上沉積材料以形成覆蓋層包括將材料直接沉積在磁記錄層上 而形成SM層，其M將氧化物材料、鵬寸在磁記錄層上來實現。
8、 如權利要求5、 6或7所述的方法，其特征在于，所述覆MM包含鈍化 性氧化物層。
全文摘要
本發明涉及氧化的共形覆蓋層，提供了一種顆粒狀垂直磁記錄介質，其具有覆蓋層，該覆蓋層由具備高表面遷移率和低表面能的材料構成。所述覆蓋層的表面被氧化而產生阻擋腐蝕的鈍化性表面。具體地說，本發明提供了一種磁記錄介質，包括襯底；位于襯底上的顆粒磁性層；位于顆粒磁性層上的覆蓋層；和位于覆蓋層上的保護覆層，該保護覆層包含碳和硅中的至少一種，其中，所述覆蓋層包含具有低于2600K的玻璃化轉變溫度和低于2.6J/m²的表面能的材料。
文檔編號G11B5/72GK101685639SQ20091017334
公開日2010年3月31日 申請日期2009年7月23日 優先權日2008年7月23日
發明者S·D·哈克尼斯四世, Z·S·吳 申請人:希捷科技有限公司