制造介質的方法和制造工件的系統技術方案

本發明專利技術提供一種制造介質的方法和一種制造工件的系統。制造介質的方法包括在襯底上形成記錄介質。外涂層與襯底相背地沉積于記錄介質上。外涂層具有第一表面構造。外涂層被蝕刻以去除材料且向外涂層提供第二表面構造，第二表面構造比第一表面構造更光滑。沉積和蝕刻可在原位干法真空工藝中順序發生。蝕刻之后第二表面構造可以不被機械處理來進一步平坦化外涂層。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術總地涉及硬盤驅動器，更特別地，涉及制造介質的系統和方法。
技術介紹
硬盤驅動器中對更高面密度的需求要求頭和盤介質之間的界面的磁間距持續減小。從磁記錄介質的觀點來說，減小磁間距的嚴峻挑戰在于減小盤介質上的碳外涂層厚度的固有極限。常規制造技術的一個限制是它們產生的表面粗糙度。粗糙表面減小了常規涂層執行其提供本征覆蓋功能的能力，這導致對盤介質的腐蝕。此外，粗糙介質提供對于頭的更小的間隙。機械拋光工藝諸如末級帶拋光(final tape polish)或擦磨拋光能使表面光滑。 然而，那些工藝也去除了居于介質盤的形貌峰上的外涂層材料，這又能導致腐蝕問題。因此，表面光滑度設計和增強對盤介質的覆蓋的外涂層工藝這兩方面的改善一直受到關注。
技術實現思路
公開了制造介質的系統和方法的實施例。在一些實施例中，制造盤介質的方法包括在襯底上形成記錄介質。外涂層背對襯底地沉積于記錄介質上。外涂層具有第一表面構造(surface finish)。外涂層被蝕刻以去除一些外涂層材料且提供更光滑的表面。第二外涂層表面構造比第一表面構造更光滑。蝕刻可包括離子束蝕刻。外涂層的第二表面構造可以在蝕刻之后不需要機械拋光來進一步平坦化外涂層。沉積和蝕刻可以在原位干法真空工藝中順序發生。在另一些實施例中，沉積發生于包括不活潑氣體和反應氣體的真空中。在蝕刻步驟之后，該方法還可包括沉積第二外涂層于第二表面構造上。第二外涂層基本可具有該第二表面構造，且可以不需要通過機械、蝕刻和任何其他工藝的進一步平坦化。這些實施例的前述和其他目標和優點將在參考下面結合所附權利要求和附圖進行的詳細描述后對本領域普通技術人員變得顯然。附圖說明參照附圖所示的本專利技術的實施例閱讀下面更具體的描述，可以更詳細地理解獲得實施例的特征和優點的方式。然而，附圖僅示出一些實施例且因此不應視為范圍上的限制， 因為可以有其他等效實施例。圖IA和IB是用于制造介質的工藝的實施例的示意性等距視圖；圖2和3是對于盤介質的各種實施例的兩類表面構造參數RvOiiax)和Rq的曲線圖，描繪了由于蝕刻工藝引起的表面粗糙度變化；以及圖4是曲線圖，比較了常規盤介質和盤介質實施例的飛行高度控制性能。相同附圖標記在不同圖中的使用表明類似或相同的項目。具體實施例方式公開制造介質的系統和方法的實施例。如圖IA和IB所示，制造介質11諸如磁記錄盤介質的方法的一實施例包括在襯底15上形成記錄介質13。例如，記錄介質13可包括垂直磁記錄(PMR)介質，其具有軟磁襯層17、交換中斷層19和記錄層21。取決于應用，這些層可包括多個子層。這里公開的實施例也適用于本領域普通技術人員所知的其他類型的介質。外涂層23背對襯底15地沉積于記錄介質13上。沉積可發生于包括不活潑氣體諸如氬等的真空中。外涂層可包括碳外涂層(COC)諸如非晶碳或類金剛石碳(DLC)、Si氮化物、Si碳化物等。如圖所示，外涂層具有第一表面構造25(圖1A)，第一表面構造25具有峰和谷。外涂層23然后經蝕刻27以去除至少一些外涂層材料。蝕刻27可包括離子束蝕刻。蝕刻27為外涂層23提供第二表面構造四(圖1B)，第二表面構造四比第一表面構造 25(圖1A)更光滑。在蝕刻之后，外涂層23的第二表面構造四可以不被進一步機械拋光 (例如末級帶拋光等)來進一步平坦化該外涂層。沉積和蝕刻可在原位干法真空工藝中順序發生。在另一些實施例中，蝕刻發生于包括不活潑氣體和至少一種反應氣體諸如摻雜劑的真空中。例如，反應氣體和不活潑氣體可包括氮、氫、氧、氙、氪、氖、CO2、或它們的任何組合。在蝕刻步驟之后，該方法還可包括沉積第二外涂層31 (圖1B)于第二表面構造四上。 第二外涂層31也可以是碳外涂層。第二外涂層31基本可具有第二表面構造四，如圖所示。 在一些實施例中，第二外涂層31可以不需要通過機械、蝕刻和任何其他工藝的進一步平坦化。第二表面構造的實施例比第一表面構造光滑約15%至35%，在另一些實施例中比第一表面構造光滑20%至30%。如這里將進一步描述的那樣，第二表面構造也包括約 0. 20至0.35A的平均高度(Ra)，在另一些實施例中為0. 24至0.30入。蝕刻可包括約0.1至 40秒持續時間的表面尖或峰的去除，或者在另一些實施例中3至30秒。蝕刻可將盤上觸地功率(TD touchdown power)改善約1至20mW，或者在另一些實施例中約6至15mW。在一些實施例中，用于平坦化PMR介質的介質表面的干法真空原位工藝制造低表面粗糙度。與通過常規技術制造的那些相比，介質表面粗糙度顯著減小且觸地間隙 (touchdown clearance)顯著改善。例如，在濺射沉積工藝之后用干法真空離子束蝕刻工藝來平滑盤表面。再次參照圖1A，示出接近完成的PMR介質的示意性表示。第一表面構造25由于膜濺射工藝期間的受控原子遷移和晶粒生長而呈現高的表面粗糙度。然而，通過在真空工藝的最終步驟之一中應用原位離子束蝕刻27，第二表面構造四的粗糙度能顯著減小，如圖IB所示。具有低表面粗糙度四的平坦化介質可增大頭盤界面間隙，這改善了記錄性能諸如信噪比(SNR)、覆寫 (OW)、分辨率(resolution)等。低粗糙度也允許使用更薄的碳外涂層，具有增強的介質腐蝕耐受性。離子束蝕刻工藝的實施例可用于在干法真空條件下拋光濺射完成的盤介質的表面。例如，可采用的一些蝕刻工藝條件總結于表1和2中。這些表描述了各種表面處理條5件下的盤粗糙度屬性。在本公開中，提供以下定義用于表面構造術語Ra、Rq、Rp和Rv。Ra 全部正和負高度的數學平均；Rq 均方根(rms)；Rp 峰均比(peak to mean)；Rv 谷均比(valley to mean)；以及Rv-max 最大谷均比。表1:樣品比較權利要求1.一種制造介質的方法，包括在襯底上形成記錄介質；與該襯底相背地在該記錄介質上沉積外涂層，該外涂層具有第一表面構造；以及然后蝕刻該外涂層從而去除材料并為該外涂層提供第二表面構造，該第二表面構造比該第一表面構造更光滑。2.如權利要求1所述的方法，其中在蝕刻之后，該外涂層的第二表面構造不被機械拋光來進一步平坦化該外涂層。3.如權利要求1所述的方法，其中所述沉積發生在包括不活潑氣體的真空中，蝕刻包括離子束蝕刻，且該第二表面構造比該第一表面構造光滑15%至35%。4.如權利要求1所述的方法，其中所述沉積發生在包括不活潑氣體和反應氣體的真空中，所述不活潑氣體和反應氣體包括氮、氫、氧、氙、氪、氖和CO2中的至少一種，該第二表面構造比該第一表面構造光滑20%至30%。5.如權利要求1所述的方法，其中所述沉積和蝕刻順序發生于原位干法真空工藝中， 該記錄介質是垂直磁記錄介質，該外涂層是碳外涂層。6.如權利要求1所述的方法，其中在蝕刻之后，還包括在該第二表面構造上沉積第二外涂層，該第二外涂層是基本具有該第二表面構造的第二碳外涂層。7.如權利要求6所述的方法，其中該第二外涂層不被機械處理來進一步平坦化該第二外涂層。8.如權利要求1所述的方法，其中該第二表面構造具有0.20至0.35A的平均高度，且蝕刻包括0. 1至40秒持續時間的尖峰去除。9.如權利要求1所述的方法，其中該第二表面構造具有0.24至0.30A的平均高度，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種制造介質的方法，包括：在襯底上形成記錄介質；與該襯底相背地在該記錄介質上沉積外涂層，該外涂層具有第一表面構造；以及然后蝕刻該外涂層從而去除材料并為該外涂層提供第二表面構造，該第二表面構造比該第一表面構造更光滑。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：卞曉平，戴青，丹S克爾徹，馬克F默卡多，肖奇凡，簡J張，
申請(專利權)人：日立環球儲存科技荷蘭有限公司，
類型：發明
國別省市：NL