CZ2006127A3 - Nanásení zlepsené vrstvy zárodecných krystalu s pouzitím rozprasovací elektrody na bázi slitiny tantalu - Google Patents

Nanásení zlepsené vrstvy zárodecných krystalu s pouzitím rozprasovací elektrody na bázi slitiny tantalu Download PDF

Info

Publication number
CZ2006127A3
CZ2006127A3 CZ20060127A CZ2006127A CZ2006127A3 CZ 2006127 A3 CZ2006127 A3 CZ 2006127A3 CZ 20060127 A CZ20060127 A CZ 20060127A CZ 2006127 A CZ2006127 A CZ 2006127A CZ 2006127 A3 CZ2006127 A3 CZ 2006127A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
alloying element
tantalum
sputter target
layer
less
Prior art date
Application number
CZ20060127A
Other languages
English (en)
Inventor
Das@Anirban
Gene Racine@Michael
Original Assignee
Heraeus, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus, Inc. filed Critical Heraeus, Inc.
Publication of CZ2006127A3 publication Critical patent/CZ2006127A3/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C9/00Stools for specified purposes
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/002Chair or stool bases
    • A47C7/006Chair or stool bases with castors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/36Supports for the head or the back
    • A47C7/40Supports for the head or the back for the back
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/62Accessories for chairs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/62Accessories for chairs
    • A47C7/66Means to protect against weather
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G11B5/7379Seed layer, e.g. at least one non-magnetic layer is specifically adapted as a seed or seeding layer
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/851Coating a support with a magnetic layer by sputtering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

Pri zpusobu výroby magnetického záznamového médiase nejprve rozprasováním z elektrody na bázi tantalu s legovacím prvkem nanásí vrstva zárodecných krystalu, která zjemnuje strukturu následne nanásené podkladové vrstvy a vede ke zlepsení anizotropieposléze nanásené magnetické vrstvy. Legovací prvek se volí na základe merné susceptibility a/nebo atomového polomeru a/nebo rozpustnosti v tantalu.

Description

1 1 M *···
PV UrQ&— 412-• · ···· ·· ·· 1 • · · · · « • » · · · ··· ··· ·· ·· ·· · • ··· ···· ·· · ·· ··
Nanášení zlepšené vrstvy zárodečných krystalů s použitím rozprašovací elektrody na bázi slitiny tantalu
Oblast techniky [0001] Vynález se týká rozprašovacích elektrod a konkrétněji se týká nanášení vrstvy zárodečných krystalů pro magnetické záznamové médium používané u aplikací využívajících kolmý magnetický záznam ("PMR"), přičemž tato vrstva zárodečných krystalů má za následek zjemnění struktury zrn a zmenšení nesouladu mřížky s mřížkou následně nanesené podkladové vrstvy a/nebo zrnité magnetické vrstvy, přičemž tato vrstva zárodečných krystalů je nanesena s použitím rozprašovací elektrody na bázi slitiny tantalu (Ta).
Dosavadní stav techniky [0002] K vytváření velmi tenkých povlaků na substrátu, které mají přesně řízenou tloušťku a malou toleranci v atomárním složení, je v různých oblastech techniky velmi rozšířen proces DC magnetronového rozprašování. Používá' se například k povlékání polovodičů a/nebo k vytváření tenkých vrstev na povrchu magnetických médií pro záznam dat. U jednoho běžně používaného provedení se na rozprašovací elektrodu přivede magnetické pole s oválným rozložením, a to tak, že se na zadní povrch elektrody umístí magnety. V blízkosti rozprašovací elektrody jsou zachycovány elektrony, což vede ke zlepšení produkce iontů argonu a ke zvýšení rychlosti rozprašování. Ionty uvnitř této plazmy se srážejí s povrchem rozprašovací elektrody, což má za následek, že rozprašovací elektroda emituje atomy ze svého povrchu. Rozdíl napětí mezi katodickou rozprašovací elektrodou a anodickým substrátem, který má být povlékán, způsobí, že emitované atomy vytvoří na povrchu substrátu požadovaný film. 2 •4 «*«· ·· ···· ·· ·· 2 •4 «*«· ·· ···· ·· ·· • · m~ mim · · *·· • l ».··· • ·· · · · · ···· ·· ·· ·· · ·· ·* [0003] Jiným běžným přístupem k rozprašování je konvenční souběžné rozprašování a souběžné rozprašování s použitím triatronu. U procesu souběžného rozprašování se do vakuové komory umístí větší množství rozprašovacích elektrod s nezávislými zdroji a rozprašování probíhá současně, přičemž selektivním rozprašováním jedné nebo více z většího množství rozprašovacích elektrod se řídí stejnoměrnost naneseného povrchu. Například k naprášení tenkého filmu Χχ—X2 pomocí běžně používaného souběžného rozprašování by se do vakuové komory umístila rozprašovací elektroda tvořená Χχ spolu s rozprašovací elektrodou tvořenou X2, a rozprašování by probíhalo na obou rozprašovacích elektrodách současně. Naopak u triatronového souběžného naprašování se používá jedna samostatná rozprašovací elektroda s více nezávislými oblastmi složení. Pro výše uvedený příklad by tedy tato samostatná triatronová rozprašovací elektroda měla oblast tvořenou pouze z Χχ a oblast tvořenou pouze z X2, přičemž k nanesení tenkého filmu Χχ-Χ2 by probíhalo souběžně rozprašování obou těchto oblastí.
[0004] Během výroby magnetických záznamových médií známých z dosavadního stavu techniky se vrstvy tenkých filmů postupně naprašují na substrát pomocí většího počtu rozprašovacích elektrod, přičemž každá rozprašovací elektroda je tvořena různým materiálem, což má za následek nanesení "vrstvy" tenkých filmů. Obrázek 1 znázorňuje jednu takovou vrstvu 100 tenkých filmů typickou pro magnetická záznamová média známá z dosavadního stavu techniky. Podkladem pro tuto vrstvu 100 je nemagnetický substrát 101, kterým běžně bývá hliník nebo sklo. Na substrátu 101 je nanesena vrstva 104 zárodečných krystalů, která uděluje tvar a orientaci struktuře zrn vyšších vrstev a která je běžně tvořena tantalem (Ta). Mezi substrátem 101 a vrstvou 104 zárodečných krystalů může být nanesena magnetická a/nebo nemagnetická vrstva 102, přičemž vrstvy 102 mohou 3 ·♦ »··· ·· ·♦·· ·· • 9 · • 9 999 9 9 9 9 9 • · ♦ · ·· ·« obsahovat ještě další podkladové vrstvy, anti-feromagnetické vrstvy, nebo vrstvy jiného druhu.
[0005] Na vrstvě 104 zárodečných krystalů je nanesena podkladová vrstva 105, která často obsahuje jednu až tři samostatné vrstvy, přičemž podkladová vrstva 105 běžně bývá velmi slabě magnetická, krystalická, s hexagonální těsně zaplněnou mřížkou ("HCP"). Podkladová vrstva 105 se používá ke zlepšení Co (0002) struktury následně nanesené zrnité vrstvy 106 na bázi kobaltu (Co) pro magnetické ukládání dat kolmo k rovině filmu, což vede ke zvýšení kolmé anizotropie média. Na podkladové vrstvě 105 je postupně nanesena zrnitá vrstva 106 pro magnetické ukládání dat a případné další vrstvy 107, jako je vrstva lubrikantu nebo uhlíkový (C) plášť.
[0006] Podkladová vrstva 105 zlepšuje krystalografickou strukturu následně nanesené zrnité vrstvy 106 pro magnetické ukládání dat. Navíc pokud zrnitá vrstva 106 pro magnetické ukládání dat je epitaxně nanesena na horní straně krystalické podkladové vrstvy s jemnou strukturou zrn, struktura zrn zrnité vrstvy 106 pro magnetické ukládání dat je rovněž jemná. Navíc co největší soulad mezi mřížkou podkladové vrstvy 105 a mřížkou zrnité vrstvy 106 pro magnetické ukládání dat způsobí, že rozhraní je v podstatě bez defektů, což snižuje možnost vzniku jakékoliv rovinné magnetizace.
[0007] Množství dat na jednotku plochy, které může být v magnetickém záznamovém médiu uloženo, je přímo závislé na metalurgických vlastnostech a na složení zrnité magnetické vrstvy pro ukládání dat a tím je tedy závislé na materiálu rozprašovací elektrody, z něhož je vrstva pro ukládání dat naprášena. V nedávné době se průmysl magnetického ukládání dat soustředil na technologii známou jako 'PMR' (jako protipól ke konvenčnímu 'podélnému magnetickému záznamu' ("LMR")), aby se 4 ·♦ «··· ·« ·· • · • • · • · • • · • · • • · · · • · • · • · · • · • · ·· · ·· ·· • ♦ » « · ··· • · · ! • · · · ·· ·· uspokojily neustále se zvyšující požadavky na růst kapacity ukládání dat. PMR má vyšší účinnost záznamu při použití kolmé jednopólové záznamové hlavy v kombinaci se slabě magnetickou podkladovou vrstvou. Při použití PMR se bity zaznamenávají kolmo k ploše magnetického záznamového média, což umožňuje menší velikost bitu a větší koercitivitu. Do budoucnosti se očekává, že PMR zvýší koercitivitu disku a zesílí amplitudu signálu disku, což povede k lepší schopnosti archivace dat.
[0008] Aby se u PMR médií dosáhlo vysoké hustoty záznamu, měla by tato média vykazovat vysokou tepelnou stabilitu a hladina šumu média by měla být nízká. Jedním přístupem k zajištění základní tepelné, stability a požadavků na šum u PMR médií je vytvořit zrnitá magnetická média s magnetickými doménami majícími vysokou magnetokrystalickou anizotropii (Κμ) a adekvátně zapouzdřit jemnou mikrostrukturu zrn ve strukturně, magneticky a elektricky izolující matrici. Ačkoliv významná anizotropní energie je vyžadována i u běžných LMR, u PMR se vyžaduje mnohem jemnější mikrostruktura zrn s odpovídající vzájemnou segregací zrn a zanedbatelnými ' přeslechy mezi magnetickými doménami, aby se dosáhlo nízké hladiny šumu a vysoké tepelné stability.
[0009] Inkluze oblasti hranic zrn bohaté na kyslík významně zlepšuje jemnost struktury zrn a přináší vynikající mikrostrukturální magnetickou a elektrickou izolaci. Vrstva 106 pro magnetické ukládání dat obsahující kyslík (O) často obsahuje alespoň jednu vrstvu na bázi slitiny CoCrPt, neboť kyslík (O) vytváří v oblasti hranic zrn amorfní, tvrdou a křehkou oblast hranic zrn, která omezuje růst zrn a napomáhá zjemnit velikost zrn těchto zrnitých vrstev obsahujících oxid. Na tuto zrnitou magnetickou vrstvu na bázi CoCrPt se následně běžně nanášejí další více nebo méně významné vrstvy na bázi CoPt(Cr)(B) pro magnetické ukládání dat za účelem přizpůsobení 5
• · ·· ·· • · ♦ • * * · · • · · • · · • · · ♦ nasycené magnetizace (Ms) tak, aby odpovídala konstrukci konkrétní hlavy diskové mechaniky.
[0010] Je proto žádoucí vylepšit známé kompozice a slitiny rozprašovacích elektrod tak, aby se jimi dosáhlo nanesení zrnité vrstvy pro magnetické ukládání dat s větší schopností ukládat data, především u zrnitých vrstev pro magnetické ukládání dat používaných u PMR. Konkrétně je vysoce žádoucí vytvořit rozprašovací elektrodu, která když je z ní naprášena vrstva zárodečných krystalů, způsobí zlepšenou krystalickou strukturu a další zjemnění struktury zrn následně nanesené podkladové vrstvy a/nebo zrnité vrstvy pro magnetické ukládání dat.
Podstata vynálezu [0011] Vynález se týká rozprašovacích elektrod a konkrétněji se týká nanášení vrstvy zárodečných krystalů pro magnetické záznamové médium používané pro PMR aplikace, přičemž tato vrstva zárodečných krystalů má za následek zjemnění struktury zrn a zmenšení nesouladu mřížky s mřížkou následně nanesené podkladové vrstvy a/nebo zrnité magnetické vrstvy, přičemž tato vrstva zárodečných krystalů je nanesena s použitím rozprašovací elektrody na bázi slitiny tantalu (Ta).
[0012] Podle prvního provedení je předmětem tohoto vynálezu magnetické záznamové médium, obsahující substrát a vrstvu zárodečných krystalů nanesenou na substrátu, přičemž tato vrstva zárodečných krystalů je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Toto magnetické záznamové médium obsahuje rovněž podkladovou vrstvu nanesenou na vrstvě zárodečných krystalů a zrnitou vrstvu pro magnetické ukládání dat nanesenou na této podkladové vrstvě. Rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, 6 *♦ ···· ·· ···· • · • · • ♦ • · · · • · · *♦
přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou 1,5x10 7 — % [0013] Legovací prvek podporuje zjemnění struktury zrn v krystalické vrstvě zárodečných krystalů. Stejně tak jako jemná struktura zrn krystalické podkladové vrstvy napomáhá ke snížení zmenšení velikosti zrn následně nanesené zrnité magnetické vrstvy, podobného účinku se dosahuje podkladovou vrstvou, pokud tato podkladová vrstva je následně epitaxně nanesena na horní straně vrstvy zárodečných krystalů na bázi krystalické tantalové (Ta) slitiny s menší velikostí zrn. Tento vynález , umožňuje podporu zjemnění struktury zrn legováním v podstatě čistého tantalu (Ta) nějakým prvkem, který Zjemňuje strukturu zrn v tenké vrstvě zárodečných krystalů na bázi krystalické tantalové (Ta) slitiny tak, že tento legovací prvek má malou nebo žádnou rozpustnost v prostorově centrované krychlové ("BCC") tantalové (Ta) fázi při pokojové teplotě, takže vytváří amorfní hranice zrn v tenké vrstvě zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny a napomáhá zmenšení velikosti zrn omezením dalšího růstu zrn během procesu výroby.
[0014] Legovací prvek je vybrán z boru (B) , uhlíku (C), hliníku (AI), křemíku (Si), titanu (Ti), vanadu (V), manganu (Mn), chrómu (Cr), zirkonia (Zr), niobu (Nb), molybdenu (Mo), ytterbia (Yb), lutecia (Lu), hafnia (Hf), bismutu (Bi) a wolframu (W).
[0015] Podle druhého provedení je předmětem tohoto vynálezu magnetické záznamové médium, obsahující substrát a vrstvu zárodečných krystalů nanesenou na substrátu, přičemž tato vrstva zárodečných krystalů je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Toto magnetické záznamové médium obsahuje 7 7 *· ···· ♦ Φ t ♦ ♦ • « • · ♦ ♦ · • · ♦ * · · • · • · ♦ ♦ • · • · ♦ · ·· ·« • *· • * ··* • · · · · • ♦ ♦ · ·· *· rovněž podkladovou vrstvu nanesenou na vrstvě zárodečných krystalů a zrnitou vrstvu pro magnetické ukládáni dat nanesenou na této podkladové vrstvě. Legovaci prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, má měrnou susceptibilitu menší než nebo f)i ^ rovnou l,5xl0~7 - a má poloměr atomu menší než 1,47 Á. kg [0016] Vzhledem k symetrii roviny BCC (110) s rovinou HCP (0002) ruthenia (Ru) tento vynález umožňuje zmenšení nesouladu mřížek krystalických podkladových vrstev, jako například rutheniových (Ru) podkladových vrstev nebo podkladových vrstev na bázi ruthenia (Ru) nebo podkladových vrstev tvořených různými základními kovy, a vrstev zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny legováním krystalické vrstvy zárodečných krystalů tantalem (Ta) a prvky, které jsou rozpustné v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších. Tyto legovaci prvky vytvářejí tuhé roztoky s tantalem (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, a tím modifikují rovinný mřížkový parametr tantalu (Ta), čímž se sníží nesoulad mřížek. Legovaci prvek ve slitině na bázi tantalu (Ta) má rozpustnost v pevném stavu v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších takovou, aby tento legovaci prvek vytvořil v podstatě tuhý roztok s tantalem (Ta) a tím ovlivnil rovinný parametr a a-parametr své mřížky. Navíc je tento legovaci prvek ve své podstatě nemagnetický nebo slabě magnetický, s měrnou susceptibilitou Ί m3 „ , , menší než nebo rovnou 1,5x10 —. Vzhledem k tomu, ze rovinný kg parametr mřížky tantalu (Ta) je vyšší než mřížky ruthenia (Ru), má tento legovaci prvek poloměr atomu menší než 1,47 Á, což je poloměr atomu tantalu (Ta).
[0017] Legovaci prvek je vybrán z boru (B), uhlíku (C) , 8
«· ·♦ • t · • · ··· • · ♦ · β • ♦ · · hliníku (AI), křemíku (Si), chrómu (Cr), ruthenia (Ru), rhodia (Rh), rhenia (Re), iridia (Ir) a platiny (Pt). U jednoho příkladného provedení je podkladová vrstva tvořena rutheniem (Ru) nebo slitinou na bázi ruthenia (Ru), přičemž podkladová vrstva může být tvořena rovněž i jinými základními kovy nebo prvky.
[0018] Podle třetího provedení je předmětem tohoto vynálezu magnetické záznamové médium, obsahující substrát a vrstvu zárodečných krystalů nanesenou na substrátu, přičemž tato vrstva zárodečných krystalů je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Toto magnetické záznamové médium obsahuje rovněž podkladovou vrstvu nanesenou na vrstvě zárodečných krystalů a zrnitou vrstvu pro magnetické ukládání dat nanesenou na podkladové vrstvě. Rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší _7 m než nebo rovnou 1,5x10 —, je rozpustný v tantalu (Ta) při kg teplotách vyšších než pokojová teplota a má poloměr atomu menší než 1,47 Á.
[0019] Z uvedeného vyplývá, že použitím nějakého legovacího prvku, který vytváří amorfní hranice zrn v tantalové (Ta) slitině a který zlepšuje krystalickou strukturu, se podle tohoto vynálezu vytváří vrstva zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny, která působí jednak jako prostředek ke zjemnění struktury zrn pro následně nanesené vrstvy, jednak jako prostředek ke zmenšení nesouladu mřížek a tím k eliminaci zbytkových napětí na rozhraní.
[0020] Legovací prvek je vybrán z boru (B), uhlíku (C), hliníku (AI), křemíku (Si), platiny (Pt) a chrómu (Cr). 9 99 9999 9 · • 9 9 9 9 9 · Μ ···· • t • · 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 99 99 9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 9 99 99 9 9 [0021] Podle čtvrtého provedení je předmětem tohoto vynálezu způsob výroby magnetického záznamového média, zahrnující krok naprášení alespoň první vrstvy zárodečných krystalů na substrát z první rozprašovací elektrody, přičemž tato rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má -7 W3 měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou 1,5x10” -—. Tento kg způsob zahrnuje rovněž kroky naprášení alespoň první podkladové vrstvy na první vrstvu zárodečných krystalů z druhé rozprašovací elektrody a naprášení alespoň první zrnité vrstvy pro magnetické ukládání dat na první podkladovou vrstvu z třetí rozprašovací elektrody.
[0022] První vrstva zárodečných krystalů, první podkladová vrstva a/nebo první zrnitá vrstva pro magnetické ukládání dat jsou naprášeny s použitím procesu souběžného rozprašování nebo sestavy pro souběžné naprašování, nebo s použitím triatronové sestavy.
[0023] Podle pátého provedení je předmětem tohoto vynálezu způsob výroby magnetického záznamového média, zahrnující krok naprášení alespoň první vrstvy zárodečných krystalů na substrát z první rozprašovací elektrody, která je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem, přičemž tento legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, má měrnou susceptibilitu menší než nebo
Tyt ^ o rovnou l,5xl0”7 — a má poloměr atomu menší než 1,47 A. Tento kg způsob zahrnuje, rovněž kroky naprášení alespoň první podkladové vrstvy na první vrstvu zárodečných krystalů z druhé ♦ ·« φφ φφφφ • φ • · φ · φ φ φ φφ φ* φ φ φ φ φ φ φ φ φ φφ ···: φ φ · φ φ ίο rozprašovací elektrody a naprášení alespoň první zrnité vrstvy pro magnetické ukládání dat na první podkladovou vrstvu z třetí rozprašovací elektrody.
[0024] Podle šestého provedení je předmětem tohoto vynálezu způsob výroby magnetického záznamového média, zahrnující krok naprášení alespoň první vrstvy zárodečných krystalů na substrát z první rozprašovací elektrody, přičemž tato první rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má m3 měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0“7 -, je kg rozpustný v tantalu (Ta) při teplotě vyšší než pokojová teplota a má poloměr atomu menší než 1,47 Á. Tento způsob zahrnuje rovněž kroky naprášení alespoň první podkladové vrstvy na první vrstvu zárodečných krystalů z druhé rozprašovací elektrody a naprášení alespoň první zrnité vrstvy pro magnetické ukládání dát na první podkladovou vrstvu z třetí rozprašovací elektrody.
[0025] Podle sedmého provedení je předmětem vynálezu rozprašovací elektroda, která je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0"7 — . kg [0026] Legovací prvek je vybrán z boru (B), uhlíku (C), titanu (Ti), vanadu (V), manganu (Mn), chrómu (Cr), zirkonia (Zr) , niobu (Nb), molybdenu . (Mo), ytterbia (Yb), lutecia (Lu), hafnia (Hf), bismutu (Bi) a wolframu (W). 11 99 9999 9# 9·99 99 • · • * t · · 9 9 9· 9 9 99 99 9 9 » 9 9 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 [0027] Podle osmého provedení je předmětem vynálezu rozprašovací elektroda, která je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Tento legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, má 7 m? měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou 1,5x10 — a má kg poloměr atomu menší než 1,47 Á.
[0028] Legovací prvek je vybrán z boru (B), uhlíku (C), chrómu (Cr) , ruthenia (Ru), rhodia (Rh), rhenia (Re), iridia (Ir) a platiny (Pt).
[0029] Podle devátého provedení je předmětem vynálezu rozprašovací elektroda, která je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0~7 —, je rozpustný v tantalu (Ta) při teplotě vyšší než kg pokojová teplota a má poloměr atomu menší než 1,47 Á.
[0030] Legovací prvek je vybrán z boru (B), uhlíku (C), platiny (Pt) a chrómu (Cr).
[0031] Podle desátého provedení je předmětem vynálezu rozprašovací elektroda pro naprašování pomocí triatronu, obsahující první oblast tvořenou tantalem (Ta) a druhou oblast tvořenou legovacím prvkem. Rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0~7 . kg 12 »« +*·· • · · t · · • ♦ · • ♦ · · ·· *· ·* ···· ·· ·· * · · • · • · • · * • ♦ ·· • * · • • * * ♦ ·· • • « · • • • · • • ·· ·· [0032] Podle jedenáctého provedení je předmětem vynálezu rozprašovací elektroda pro naprašování pomocí triatronu, obsahující první oblast tvořenou tantalem (Ta) a druhou oblast tvořenou legovacím prvkem. Tento legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, m3 má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0"7 — a kg má poloměr atomu menší než 1,47 Á.
[0033] Podle dvanáctého provedení je předmětem vynálezu rozprašovací elektroda pro naprašování pomocí triatronu, obsahující první oblast tvořenou tantalem (Ta) a druhou oblast tvořenou legovacím prvkem. Rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší 7 >n3 než nebo rovnou 1,5x10 —, je rozpustný v tantalu (Ta) pri kg teplotě vyšší než pokojová teplota a má poloměr atomu menší než 1,47 Á.
[0034] V následujícím popisu výhodného provedení jsou uvedeny odkazy na připojené obrázky, které tvoří součást popisu příkladu provedení a na nichž je názorně zobrazeno příkladné konkrétní provedení vynálezu. Příklady je třeba chápat tak, že lze použít i jiná provedení a provést v nich změny, aniž by došlo k odchýlení se od rozsahu tohoto vynálezu. Přehled obrázků na výkresech [0035] Vynález je dále popsán s použitím obrázků, přičemž na všech obrázcích jsou pro odpovídající části použity stejné vztahové značky: [0036] Obrázek 1 znázorňuje vrstvu tenkých filmů typickou pro 13 13 • · · · · • · · · · • 4 · ♦ · · • « · · · · ·· ·· ··
·· • ¥ • ·«· • · • · ·# *··· ·· ···· ·» ♦♦ PMR média podle dosavadního stavu techniky; [0037] obrázek 2 znázorňuje vrstvu tenkých filmů, u níž byla vrstva zárodečných krystalů naprášena rozprašovací elektrodou podle jednoho provedení tohoto vynálezu; [0038] obrázek 3 je rentgenové difrakční ("XRD") spektrum tantalového (Ta) filmu, které dokumentuje, že tento vynález je schopen zlepšit krystalickou strukturu následně nanesené HCP podkladové vrstvy, při současném zmenšení nesouladu mřížek; [0039] obrázek 4 znázorňuje nesoulad mřížek filmů z v podstatě čistého tantalu (Ta) a ruthenia (Ru); [0040] obrázek 5 je blokové schéma znázorňující způsob výroby magnetického záznamového média podle druhého provedení tohoto vynálezu; a [0041] obrázky 6A a 6B znázorňují půdorys (obr. 6A) rozprašovací elektrody pro triatronovou sestavu a její průřez (obr. 6B), podle třetího provedení tohoto vynálezu.
Podrobný popis příkladů provedení [0042] Vynález vytváří další zjemnění struktury zrn v podkladové vrstvě a následně nanesené zrnité vrstvě pro magnetické ukládání dat, nanesením podkladové vrstvy na vrstvu zárodečných krystalů na bázi krystalické tantalové (Ta) slitiny. Tato vrstva zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny obsahuje složky, které zjemňují strukturu zrn, vzhledem k tomu, že tyto složky mají omezenou rozpustnost v tantalu (Ta) při pokojové teplotě ("RT")(přibližně 20-23 °C, nebo 68-73 °F) , takže tvoří amorfní oblast hranic zrn, která omezuje další růst zrn tantalu (Ta) v zrnité vrstvě. Dále vynález vytváří zmenšení nesouladu mezi mřížkou této vrstvy zárodečných krystalů a mřížkou podkladové vrstvy legováním vrstvy zárodečných krystalů na bázi slitiny tantalu (Ta) prvky rozpustnými v tantalu (Ta) při pokojové teplotě a teplotách vyšších než je pokojová teplota, tak aby bylo minimalizováno 14 «« «#«· ·« ·#«* • » • Φ · • · • · · «· ··
zbytkové napětí na rozhraní a aby byla zlepšena krystalická struktura.
[0043] Stejně tak jako jemná struktura zrn krystalické podkladové vrstvy napomáhá ke snížení zmenšení velikosti zrn následně nanesené zrnité magnetické vrstvy, podobného účinku se dosahuje podkladovou vrstvou, pokud tato podkladová vrstva je následně epitaxně nanesena na horní straně vrstvy zárodečných krystalů na bázi krystalické tantálové (Ta) slitiny s menší velikostí zrn. V podstatě čistý tantal (Ta) je legován legovacím prvkem, který působí jako prostředek ke zjemnění struktury zrn v tenké vrstvě zárodečných krystalů na bázi krystalické tantalové (Ta) slitiny. Tento legovací prvek má malou nebo žádnou rozpustnost v BCC tantalové (Ta) fázi při pokojové teplotě, takže legovací prvek vytváří amorfní hranice zrn v tenké vrstvě zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny a napomáhá zmenšení velikosti zrn omezením dalšího růstu zrn během procesu výroby.
[0044] Legovací prvek je ve své podstatě němagnetický nebo slabě magnetický, s měrnou susceptibilitou menší než nebo „ m rovnou 1,5x10 — kg Následující tabulka 1 uvádí seznam legovacích prvků, které mohou být legovány tantalem (Ta) za vzniku zlepšené slitiny, což má za následek zmenšení velikosti zrn v tenké vrstvě zárodečných krystalů, přičemž mohou být použity i jiné prvky, které vyhovují těmto charakteristikám. 15 15 ·· ·»·· • · • • · • · • • · • * ·» ·♦ ·* ···· « t « • · · • · * • · · «· ♦ ·« ·· • I · • * ·#· • · 4» · * • V · ♦ ·· ·· prvek atomové číslo průměr atomu krystalová struktura měrná susceptibilita (10*~8 m3/kg) rozpustnost v tantalu (Ta) při pokoj.tepl. (RT) B 5 0,97 A romboedrická -0,87 2% (2092 °C) nerozpustný(RT) C 6 0,77 A diamantová krychlová -0,62 7% (2843 °C) nerozpustný(RT) AI 13 1,43 Á plošně centrovaná krychlová 0,82 5% (2100 °C) nerozpustný(RT) Si 14 1,17 A diamantová krychlová -0,16 5%(2260°C);1%(1000°C) Ti 22 1,47 A hexagonální 4,21 nerozpustný(RT) V 23 1,36 A prostorově centrovaná krychlová 6,28 nerozpustný(RT) Mn 25 1,18 A krychlová 12,2 nerozpustný(RT) Cr 26 1,28 A prostorově centrovaná krychlová 4,45 27%(1965 °C); 3% (1000°C) Zr 40 1,6 A hexagonální 1, 66 nerozpustný(RT) Nb 41 1,47 A prostorově centrovaná krychlová 2,81 nerozpustný(RT) Mo 42 1,4 A prostorově centrovaná krychlová 1,17 . nerozpustný(RT) Yb 70 , 1,93 A plošně centrovaná krychlová 0,59 nerozpustný Lu 71 1,73 A hexagonální 0,12 nerozpustný Hf 72 1,59 A hexagonální 0,53 nerozpustný Bi 83 1,75 A monoklinická -1,7 nerozpustný W 74 1,41 A prostorově centrovaná krychlová 0,39 nerozpustný
Tabulka 1: Legovací prvky, kterými se dosahuje zmenšeni velikosti zrn v tenké vrstvě zárodečných krystalů [0045] Legovací prvek může být přidán ve vysokých atomárních koncentracích, ja.ko například 50% ve slitině na bázi tantalu (Ta), ale mohou být použity i vyšší nebo nižší atomární 16 ·· ···· ·* ···· • · «-· ·· I » · » · ··· ι · · · ι · · · ·· »» koncentrace, jako například 1%, 5%, 15-25%, nebo 40-50%.
Legovací prvek může být přidán i v přebytku oproti své hranici maximální rozpustnosti při pokojové teplotě nebo teplotách vyšších. "Vyšší" než pokojová teplota nebo "nad" pokojovou teplotou znamená jakákoliv teplota převyšující pokojovou teplotu, za kterou se obvykle považuje přibližně 20-23 °C, nebo 68-73 °F. Příklady teplot, které jsou vyšší nebo nad pokojovou teplotou, mohou být teploty 25 °C, 100 °C, 1000 °C, 2500 °C nebo 5000 °C.
[0046] Legováním zárodečné vrstvy na bázi tantalu (Ta) tak, aby bylo minimalizováno zbytkové napětí na rozhraní a aby byla zlepšena krystalická struktura, vytváří vynález zmenšení nesouladu mezi mřížkou této vrstvy zárodečných krystalů a mřížkou podkladové vrstvy. Převládající krystalografická orientace tantalových (Ta) filmů o tloušťce přibližně 30 nanometrů nanesených na amorfní substrát, přičemž toto nanášení proběhlo za pokojové teploty, je rovina BCC (110). Vzhledem k symetrii roviny BCC (110) s rovinou HCP (0002) ruthenia (Ru) přináší vynález zmenšení nesouladu mřížek podkladové vrstvy z krystalického ruthenia (Ru) nebo na bázi krystalického ruthenia (Ru) a vrstev zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny, legováním krystalické vrstvy zárodečných krystalů tantalem (Ta) a prvky, které jsou rozpustné v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších. Tyto legovací prvky vytvářejí tuhé roztoky s tantalem (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, a tím modifikují rovinný mřížkový parametr tantalu (Ta), čímž se sníží nesoulad mřížek.
[0047] Legovací prvek ve slitině na bázi tantalu (Ta) má rozpustnost v pevném stavu v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších takovou, aby legovací prvek vytvořil v podstatě tuhý roztok s tantalem (Ta) a ovlivnil tak 17 ·» ···· ·· ··· · ·· • · · · · · • · · · · ··· • · ♦ · ♦ · · · • · ♦ · · · · ·· ♦ ·♦ ·· rovinný parametr i a-parametr své mřížky. Navíc je tento legovací prvek ve své podstatě nemagnetický nebo slabě magnetický, s měrnou susceptibilitou menší než nebo rovnou 7 w3 1,5x10 -—. Vzhledem k tomu, že rovinný mřížkový parametr kg tantalu (Ta) je vyšší než ruthenia (Ru), legovací prvek má poloměr atomu menší než 1,47 Á, což je poloměr atomu tantalu (Ta). Na základě tohoto kritéria obsahuje následující tabulka 2 seznam legovacích prvků, které mohou být legovány tantalem (Ta) za vzniku slitin, kterými se dosahuje potenciální soulad mřížky s mřížkou následně nanesené podkladové vrstvy, což dále zlepšuje krystalickou strukturu. prvek atomové číslo průměr atomu krystalová struktura měrná susceptibilita (10~ — 8 ra3/kg) rozpustnost v tantalu (Ta) při pokoj.tepl. (RT) B 5 0,97 A romboedrická r- co 0 1 2% (2092°C) nerozpustný(RT) C 6 0,77 Á diamantová krychlová -0, 62 7% (2843°C) nerozpustný(RT) AI 13 1,43 A plošně centrovaná krychlová 0,82 5% (2100 °C) nerozpustný(RT) Si 14 1,17 Á diamantová krychlová -0,16 5% (2260°C);1%(1000°C) Cr 24 1,28 A prostorově centrovaná krychlová 4,45 27%(1965°C); 3% (1000°C) Ru 44 1,34 A hexagonální 0,54 45% (1970°C); 42% (RT) Rh 45 1,34 A plošně centrovaná krychlová 1,32 16% (2110°C); 8% (1000°Ο Re 75 1,41 A hexagonální 0,46 47,3% (2690°C); 44% (2000°0 Ir 77 1,35 A plošně centrovaná krychlová 0,23 7,3% (2479°C); 5% (1600°C) Pt 78 1,38 A plošně centrovaná krychlová 1,22 9,5%(2470°C); 3,5% (500°C)
Tabulka 2: Legovací prvky, které dále zlepšují krystalickou strukturu a zmenšují nesoulad mřížek 18 ·♦ ···♦ ♦ · · • ♦ · • · · • ·
[0048] Do vrstvy zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny se přidá legovaci prvek v množství odpovídajícím rozsahu rozpustnosti legovacího prvku v tantalu při pokojové teplotě nebo teplotě vyšší, nebo v množství vyšším.
[0049] Obrázek 2 znázorňuje vrstvu tenkých filmů, u níž vrstva zárodečných krystalů byla naprášena rozprašovací elektrodou podle jednoho provedení tohoto vynálezu. Toto magnetické záznamové médium obsahuje substrát a vrstvu zárodečných krýstalů nanesenou na substrátu, přičemž vrstva zárodečných krystalů je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Toto magnetické záznamové médium obsahuje rovněž podkladovou vrstvu nanesenou na této vrstvě zárodečných krystalů a zrnitou vrstvu pro magnetické ukládání dat nanesenou na této podkladové vrstvě.
[0050] Konkrétně magnetické záznamové médium 200 obsahuje substrát 201 a vrstvu 204 zárodečných krystalů nanesenou na substrátu, přičemž vrstva 204 zárodečných krystalů je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Mezi substrátem 201 a vrstvou 204 zárodečných krystalů je nanesena vrstva 202, která obsahuje jednu nebo více podkladových vrstev, anti-feromagnetickou vrstvu nebo vrstvu jiného typu, přičemž u alternativního provedení tohoto vynálezu je vrstva 202 vynechána.
[0051] Magnetické záznamové médium 200 obsahuje rovněž podkladovou vrstvu 205 nanesenou na vrstvě 204 zárodečných krystalů a zrnitou vrstvu 206 pro magnetické ukládání dat nanesenou na podkladové vrstvě 205. Magnetické záznamové médium 200 obsahuje rovněž vrstvu 207, která zahrnuje jednu nebo více vrstev, jako například uhlíkový (C) plášť nebo vrstvy lubrikantu, přičemž u alternativního provedení je vrstva 207 vynechána. ·· ···· ·· I · · · t · · · ♦ • · · ··· ·· ··· ·· ····· ♦ # · # · ···· · · · · · ♦ · ·· ·· ·· · ·· ·· 19 [0Ó52] Podkladová vrstva 205 je tvořena rutheniem (Ru) nebo slitinou na bázi ruthenia (Ru), ale spolu s rutheniem (Ru) nebo namísto něj mohou být použity i jiné základní kovy, které se doposud běžně používají. Konkrétně by mohl být jako podkladová vrstva použit rovněž nikl (Ni), terbium (Tb) nebo titan (Ti), jakož i jakýkoliv jiný materiál se strukturou HCP při pokojové teplotě.
[0053] Jedním znakem tohoto provedení je skutečnost, že rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou 7 m3 susceptibilitu menší než nebo rovnou 1,5x10 —. Prvky, které kg vyhovují těmto parametrům a které mohou být použity jako legovací prvky, zahrnují bor (B), uhlík (C), hliník (Al), křemík (Si), titan (Ti), vanad (V), mangan (Mn), chrom (Cr), zirkonium (Zr), niob (Nb), molybden (Mo), ytterbium (Yb), lutecium (Lu), hafnium (Hf), bismut (Bi) a wolfram (W), přičemž tento výčet není úplný. Mohou být použity i jiné legovací prvky, které vyhovují výše uvedeným kritériím, a to spolu s těmito prvky nebo namísto nich.
[0054] V podstatě čistý tantal (Ta) je legován legovacím prvkem, který působí jako prostředek ke zjemnění struktury zrn v tenké vrstvě zárodečných krystalů na bázi krystalické tantalové (Ta) slitiny. Vzhledem k tomu, že legovací prvek má malou nebo žádnou rozpustnost v BCC tantalové (Ta) fázi při pokojové teplotě, vytváří tento legovací prvek amorfní hranice zrn v tenké vrstvě zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny a napomáhá ke zmenšení velikosti zrn omezením dalšího růstu zrn během procesu výroby.
[0055] Druhým, alternativním znakem tohoto provedení je ·· «··· ·· ···· • · · ·· * * · ··« • · · · · · · * · · · « • · · · · · · ···· Μ ·· ·· · ·· »| 20 skutečnost, že je legovací prvek rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, má měrnou m3 susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0~7 — a má poloměr kg atomu menší než 1,47 Á. Prvky, které vyhovují těmto parametrům a které mohou být použity jako legovací prvky, zahrnují bor (B), uhlík (C), hliník (AI), křemík (Si), chrom (Cr), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), rhenium (Re), iridium (Ir) a platinu (Pt), přičemž tento výčet není úplný. Spolu s těmito prvky nebo namísto nich mohou být použity i jiné legovací prvky, které vyhovují výše uvedeným kritériím.
[0056] Jak bylo popsáno výše, nesoulad mezi mřížkou vrstvy zárodečných krystalů a mřížkou podkladové vrstvy se sníží legováním zárodečné vrstvy na bázi tantalu (Ta), aby bylo minimalizováno zbytkové napětí na rozhraní a aby byla zlepšena krystalická struktura. Legovací prvek ve slitině na bázi tantalu (Ta) má rozpustnost v pevném stavu v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších takovou, aby tento legovací prvek vytvořil v podstatě tuhý roztok s tantalem (Ta) a ovlivnil tak rovinný parametr i a-parametr své mřížky.
[0057] Třetím, alternativním znakem tohoto provedení je skutečnost, že rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou m* l,5xl0~7 —, je rozpustný v tantalu (Ta) při teplotě vyšší než kg pokojová teplota a má poloměr atomu menší než 1,47 Á. Prvky, které vyhovují těmto parametrům a které mohou být použity jako legovací prvky, zahrnují bor (B), uhlík (C), hliník (AI), křemík (Si), platinu (Pt) a chrom (Cr), přičemž tento výčet není úplný. Mohou být použity i jiné legovací prvky, které ·♦ ♦··· ·· ···· ·· ·· · · ♦ · · · * ♦ · · · ♦ * ·· ··· • · ··«·· 9 9 9 9 9 9 9 9· 9 9 9 9 9 9 9 99 99 99 9 99 99 21 vyhovují výše uvedeným kritériím, spolu s těmito prvky nebo namísto nich.
[0058] Tento konkrétní znak je důsledkem jednak jemnosti struktury zrn, jednak zmenšení nesouladu mřížek, jak je podrobněji popsáno výše. Konkrétně použitím legovacího prvku, který vytváří amorfní hranice zrn v tenké vrstvě zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny a který zlepšuje krystalickou strukturu, vznikne slitina tantalu, která působí jednak jako prostředek ke zjemnění struktury zrn pro následně nanesené vrstvy, jednak jako prostředek ke zmenšení nesouladu mřížek a tím k eliminaci zbytkových napětí na rozhraní.
[0059] První vrstva zárodečných krystalů, první podkladová vrstva a/nebó první zrnitá vrstva pro magnetické ukládání dat jsou naprášeny s použitím sestavy pro souběžné naprašování nebo s použitím procesu souběžného naprašování nebo s použitím triatronu. Jak je uvedeno výše, používá proces souběžného rozprašování větší množství rozprašovacích elektrod s nezávislými zdroji, které se dočasně umístí dá vakuové komory, přičemž selektivním rozprašováním jedné nebo více z většího množství rozprašovacích elektrod se řídí homogenita naprášeného povrchu.
[0060] Tento vynález se týká vrstev zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny, které jsou naneseny spolu s podkladovou vrstvou a/nebo zrnitou vrstvou média pro magnetické ukládání dat, ve vícevrstvých magnetických médiích pro PMR. Vynález vytváří jemnou strukturu zrn podkladové vrstvy epitaxním nanášením podkladové vrstvy na krystalickou vrstvu zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny, přičemž legovací prvek tantalové (Ta) slitiny zjemňuje strukturu zrn tím, že vytváří amorfní oblast hranic zrn, která omezuje další růst velikosti zrn vzhledem ke své omezené 22
• · ·· • · · • · ·· ··♦· • « t • « · • · · ·· ·· • · ·
• · ·#· • · · · I • · · ♦ ·· ·· rozpustnosti nebo nerozpustnosti v tantalu (Ta) při pokojové teplotě. Dále vynález přináší zmenšení nesouladu mezi mřížkami podkladové vrstvy na bázi HCP a vrstvy zárodečných krystalů na bázi slitiny BCC tantalu, čímž se zlepší krystalická struktura podkladové vrstvy. Toho se dosahuje použitím legovacích prvků, které vytvářejí tuhé roztoky s tantalem (Ta), čímž mřížka expanduje a/nebo se stahuje.
[0061] Při použití vynálezu dochází ke zjemnění struktury zrn vrstvy zárodečných krystalů a na základě toho ke zvýšení kolmé anizotropie ve vrstvách magnetických médií, které zahrnují zrnitou vrstvu obsahující oxid CoPt(Cr) (B) pro magnetické ukládání dat a/nebo podkladovou vrstvu na bázi HCP, neboť následně nanesené vrstvy jsou vytvořeny na zlepšené krystalické vrstvě zárodečných krystalů. Vnesením legovacího prvku minimalizuje krystalická vrstva zárodečných krystalů potenciál pro mřížkový nesoulad s podkladovými vrstvami na bázi HCP. Legovací prvek má tendenci zůstat v tantalové (Ta) mřížce ve formě tuhého roztoku, čímž ovlivňuje rovinný parametr (a-parametr) mřížky tantalu (Ta), 'výsledkem všech těchto zlepšení je zlepšení poměru signál-šum ("SNR") a Κμ u vícevrstvých PMR médií.
[0062] Obrázek 3 je XRD spektrum filmu tantalu (Ta) o tloušťce 30 nanometrů, které demonstruje, že legovací prvek je schopen zlepšit krystalickou strukturu HCP podkladové vrstvy. Jak je znázorněno, když je tantalový (Ta) film nanesen na amorfním substrátu při pokojové teplotě, je krystalický s rovinami (110) BCC tantalu (Ta) rovnoběžnými s povrchem filmu. Vzhledem k symetrii roviny (110) BCC tantalu (Ta) je to velmi příznivý povrch pro růst rutheniových (Ru) filmů s rovinami HCP (0002) rovnoběžnými s povrchem filmu. Jak je znázorněno na obrázku 3, výrazná (0002) orientace v podkladové vrstvě na bázi ruthenia (Ru) nebo slitiny ruthenia (Ru) podporuje rovněž výrazný 23
* ·· ·· • · · · • ♦ · · · • · t I t ·· • · • ·
• · · » • · M (0002) růst textury v zrnité magnetické záznamové vrstvě. U přikladu na obrázku 4 s příslušnými krystalografickými orientacemi, mají filmy z v podstatě čistého tantalu (Ta) a ruthenia (Ru) nesoulad mřížek rovný přibližně 5,6%. Legovací tantal (Ta) s legovacím prvkem, který je rozpustný v tantalu (Ta) podstatně eliminuje tento 5,6% nesoulad.
[0063] Obrázek 5 je blokové schéma znázorňující způsob výroby magnetického záznamového média podle druhého provedení tohoto vynálezu. Tento způsob výroby magnetického záznamového média zahrnuje krok naprášení alespoň první vrstvy zárodečných krystalů na substrát z první rozprašovací elektrody, přičemž tato první rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Způsob zahrnuje rovněž kroky naprášení alespoň první podkladové vrstvy na první vrstvu zárodečných krystalů z druhé rozprašovací elektrody a naprášení alespoň první zrnité vrstvy pro magnetické ukládání dat na první podkladovou vrstvu z třetí rozprašovací elektrody.
[0064] Konkrétně proces začíná krokem S500, a na substrát se nanesou určité vrstvy, jako například anti-feromagnetická vrstva nebo podkladové vrstvy (krok S501) . U alternativního provedení vynálezu je krok S501 vynechán. Na substrát se z první rozprašovací elektrody napráší alespoň první vrstva zárodečných krystalů (krok S502), přičemž tato první rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Jak je zřejmé z výše uvedeného popisu kroku S501, po naprášení první vrstvy zárodečných krystalů "na" substrát, není nezbytné (ale s jistotou se to očekává), aby byla první vrstva zárodečných krystalů v přímém fyzickém kontaktu s vrstvou zárodečných krystalů, neboť mezi substrátem a první vrstvou zárodečných krystalů mohou být naneseny další vrstvy.
[0065] Jedním znakem tohoto provedení je skutečnost, že 24 24 »· *·*· ·* ···· ·· ·· • · ··· ···* ··· ··· ·· ··· ·· ····· ····· ···· · · · ··· Μ ·· ·· · ·· ·· rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou 1,5x10' .7 m3 kg . Prvky, které vyhovují těmto parametrům a které mohou být použity jako legovací prvky, zahrnují bor (B) , uhlík (C), hliník (Al) , křemík (Si), titan (Ti), vanad (V) , mangan (Mn) , chrom (Cr), zirkonium (Zr), niob (Nb), molybden (Mo), ytterbium (Yb), lutecium (Lu), hafnium (Hf) , bismut (Bi) a wolfram (W), přičemž tento výčet není úplný.
[0066] Druhým, alternativním znakem tohoto provedení je skutečnost, že je legovací prvek rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, má měrnou _7 fit3 susceptibilitu menší než nebo rovnou 1,5x10 — a má poloměr kg atomu menší než 1,47 Á. Prvky, které vyhovují těmto parametrům a které mohou být použity jako legovací prvky, zahrnují bor (B) , uhlík (C), hliník (Al), křemík (Si), chrom (Cr), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), rhenium (Re), iridium (Ir) a platinu (Pt), přičemž tento výčet není úplný.
[0067] Třetím, alternativním znakem tohoto provedení je skutečnost, že rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou
Tft3 Ι,δχΙΟ-7 —, je rozpustný v tantalu (Taj při teplotě vyšší než kg pokojová teplota a má poloměr atomu menší než 1,47 Á. Prvky, které vyhovují těmto parametrům a které mohou být použity jako legovací prvky, zahrnují bor (B), uhlík (C), hliník (Al), křemík (Si), platinu (Pt) a chrom (Cr), přičemž tento výčet 25 * »
·· ♦ * • · I • t MV • · · · · • · · · ·· ·· není úplný.
[0068] Na první vrstvě zárodečných krystalů je naprášena alespoň první podkladová vrstva z druhé rozprašovací elektrody (krok S504). První podkladová vrstva je tvořena rutheniem (Ru) nebo slitinou na bázi ruthenia (Ru), přičemž u alternativního provedení může být ruthenium (Ru) nahrazeno jinými prvky dosud běžně používanými, jako je například nikl (Ni) nebo titan (Ti), nebo tyto prvky mohou být použity ve spojení s rutheniem (Ru). První podkladová vrstva je naprášena souběžně s vrstvou zárodečných krystalů, přičemž ale vrstva zárodečných krystalů může být naprášena i samostatně.
[0069] Na první podkladovou vrstvu se napráší alespoň první zrnitá vrstva pro magnetické ukládání dat z třetí rozprašovací elektrody (krok S505). Tato první zrnitá vrstva pro magnetické ukládání dat se naprašuje souběžně s vrstvou zárodečných krystalů a/nebo první podkladovou vrstvou, přičemž vrstva zárodečných krystalů a/nebo první podkladová vrstva může být naprášena na první zrnitou vrstvu pro magnetické ukládání dat rovněž nezávisle. Na první zrnitou vrstvu pro magnetické ukládání dat se napráší další vrstva nebo vrstvy, jako například uhlíkový (C) plášť a/nebo vrstva lubrikantu, (krok S506), a proces končí (krok S507). U alternativního provedení je krok S506 vynechán.
[0070] Obrázky 6A a 6B znázorňují půdorys (obr. 6A) rozprašovací elektrody pro triatronovou sestavu a její průřez (obr. 6B), podle třetího provedení tohoto vynálezu. Tato rozprašovací elektroda pro naprašování pomocí tríatronu obsahuje první oblast tvořenou tantalem (Ta) a druhou oblast tvořenou legovacím prvkem. Jak ukazuje obrázek 6, triatronová sestava pro souběžné rozprašování používá jednu samostatnou rozprašovací elektrodu s více nezávislými oblastmi různého 26 • · > • · • ·♦· • · « ♦ · « » ·· složení. Tato samostatná triatronová rozprašovací elektroda má oblast tvořenou pouze z tantalu (Ta) a oblast tvořenou pouze z Xi, přičemž obě tyto oblasti se rozprašují souběžně, čímž se nanese tenký film Ta-Xi.
[0071] Konkrétně rozprašovací elektroda 601 pro naprašování pomocí triatronu obsahuje první oblast 602 tvořenou tantalem (Ta) a druhou oblast 604 tvořenou legovacím prvkem. První oblast 602 je sice znázorněna jako vnější mezikruží a druhá oblast 604 je znázorněna jako vnitřní kruh, ale u alternativního provedení mohou být tyto pozice zaměněny nebo obecně mohou být použity různé tvary nebo členění elektrody.
[0072] Jedním znakem vynálezu je skutečnost, že rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu fn ^ menší než nebo rovnou l,5xl0~7 —, přičemž možné legovací kg prvky zahrnují bor (B) , uhlík (C) , křemík (Si), hliník (AI), titan (Ti), vanad (V) , mangan (Mn), chrom (Cr), zirkonium (Zr), niob (Nb), molybden (Mo), ytterbium (Yb), lutecium (Lu), hafnium (Hf), bismut (Bi) a wolfram (W) , ale vynález není omezen na tento výčet.
[0073] Druhým znakem vynálezu je skutečnost, že legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, má měrnou susceptibilitu menší než nebo 7 a rovnou 1,5x10 — a má poloměr atomu menší než 1,47 A, kg přičemž možné legovací prvky zahrnují bor (B) , uhlík (C) , křemík (Si), hliník (Al), chrom (Cr), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), rhenium (Re), iridium (Ir) a platinu (Pt), přičemž vynález není omezen na tento výčet. 27 27 ·· ···· • · · • · · • · · · • · · · ·· ·· ·· ·· • ♦ ♦ · · • ♦ ♦ ♦ ··· • · · ♦ ♦ · · • · ♦ ♦ · · ·· · ♦· ·« [0074] Třetím znakem vynálezu je skutečnost, že rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu η m3 menší nez nebo rovnou 1,5x10 —, je rozpustný v tantalu (Ta) kg při teplotě vyšší než pokojová teplota a má poloměr atomu menší než 1,47 Á, přičemž možné legovací prvky zahrnují bor (B), uhlík (C), křemík (Si), hliník (Al) a chrom (Cr), ale vynález není omezen na tento výčet.
[0075] Podle dalšího, neznázorněného, provedení je předmětem vynálezu rozprašovací elektroda, která je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem. Rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší _7 Jtl3 než nebo rovnou 1,5x10 —, přičemž možné legovací prvky kg zahrnují bor (B) , uhlík (C) , titan (Ti), vanad (V), mangan (Mn) , chrom (Cr) , zirkonium (Zr) , niob (Nb), molybden (Mo), ytterbium (Yb), lutecium (Lu), hafnium (Hf), bismut (Bi) a wolfram (W) , ale vynález není omezen na tento výčet.
Alternativně je legovací prvek rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, má měrnou 7 m3 susceptibilitu menší než nebo rovnou 1,5x10" —1 a má poloměr kg atomu menší než 1,47 Á, přičemž možné legovací prvky zahrnují bor (B) , uhlík (C), chrom (Cr), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), rhenium (Re), iridium (Ir) a platinu (Pt), ale vynález není omezen na tento výčet. Další alternativou je případ, kdy rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž tento legovací prvek má měrnou 28
♦ · ··
• ♦ • ♦ _7 m kg susceptibilitu menši než nebo rovnou 1,5x10 —, je rozpustný v tantalu (Ta) při teplotě vyšší než pokojová teplota a má poloměr atomu menší než 1,47 Á, přičemž možné prvky zahrnují bor (B) , uhlík (C) , platinu (Pt) a chrom (Cr) , ale vynález není omezen na tento výčet.
[0076] Na základě popsaného vynálezu lze k výrobě vrstev zárodečných krystalů na bázi krystalické tantalové (Ta) slitiny s jemnou strukturou zrn a k zjemnění struktury zrn krystalické podkladové vrstvy a vylepšení následně epitaxně nanesené zrnité magnetické vrstvy použít rozprašovací elektrody ze slitin na bázi tantalu. Výhodou vynálezu je, že vytváří další přístup k legování vrstvy zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny, vedoucí ke zmenšení nesouladu mezi mřížkami vrstvy zárodečných krystalů na bázi tantalové (Ta) slitiny a mřížkami podkladové vrstvy, což příznivě ovlivňuje krystalickou strukturu podkladové vrstvy. Všechny tyto přínosy vedou ke zlepšení SNR a zvýšení kolmé anizotropie u vícevrstvých médií používaných pro PMR.
[0077] Vynález byl popsán pomocí konkrétních příkladných provedení. Tyto příklady je třeba chápat tak, že vynález není omezen na výše popsaná provedení, přičemž odborník v oboru může provést různé změny a modifikace, aniž by došlo k odchýlení se od duchu a rozsahu vynálezu.

Claims (29)

  1. 29
    • · · · • · · · řV Icvú _
    • i · · ·· ·« PATENTOVÉ NÁROKY 1.. Magnetické záznamové médium, obsahující: substrát; vrstvu zárodečných krystalů nanesenou na tomto substrátu, přičemž tato vrstva zárodečných krystalů je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem; podkladovou vrstvu nanesenou na tuto vrstvu zárodečných krystalů; a zrnitou vrstvu pro magnetické ukládání dat nanesenou na této podkladové vrstvě, přičemž rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, a přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu _7 TM1 menší než nebo rovnou 1,5x10 —. *g
  2. 2. Magnetické záznamové médium podle nároku 2, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B), uhlíku (C), hliníku (AI), křemíku (Si), titanu (Ti), vanadu (V), manganu (Mn), chrómu (Cr), zirkonia (Zr), niobu (Nb), molybdenu (Mo), ytterbia (Yb), lutecia (Lu), hafnia (Hf), bismutu (Bi) a wolframu (W). 1 Magnetické záznamové médium, obsahující: substrát; vrstvu zárodečných krystalů nanesenou na tomto substrátu, přičemž tato vrstva zárodečných krystalů je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem; podkladovou vrstvu nanesenou na této vrstvě zárodečných krystalů; a zrnitou vrstvu pro magnetické ukládání dat nanesenou na této podkladové vrstvě, přičemž legovací prvek je 30
    • · • · * • · • ·
    »· ···· • 0 · • · ·
    rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, přičemž legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší fYl než nebo rovnou l,5xl0“7 — kg a přičemž legovací prvek má poloměr atomu menší než 1,47 Á
  3. 4. Magnetické záznamové médium podle nároku 3, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B), uhlíku (C), hliníku (AI), křemíku (Si), chrómu (Cr), ruthenia (Ru) , rhodia (Rh), rhenia (Re), iridia (Ir) a platiny (Pt).
  4. 5. Magnetické záznamové médium podle nároku 3, vyznačující se tím, že podkladová vrstva je tvořena rutheniem (Ru) nebo slitinou na bázi ruthenia (Ru).
  5. 6. Magnetické záznamové médium, obsahující: substrát; vrstvu zárodečných krystalů nanesenou na tomto substrátu, přičemž tato vrstva zárodečných krystalů je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem; podkladovou vrstvu nanesenou na vrstvě zárodečných krystalů; a zrnitou vrstvu pro magnetické ukládání dat nanesenou na této podkladové vrstvě, přičemž rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší Ί m3 než nebo rovnou 1,5x10 —, kg přičemž legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při 31 •f ···· ·· ··«· teplotě vyšší než pokojová teplota, a přičemž tento legovací prvek má poloměr atomu menší než 1,47 A.
  6. 7. Magnetické záznamové médium podle nároku 6, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B), uhlíku (C), hliníku (AI), křemíku (Si), platiny (Pt) a chrómu (Cr).
  7. 8. Magnetické záznamové médium podle nároku 6, vyznačující se tím, že tato podkladová vrstva je tvořena rutheniem (Ru) nebo slitinou na bázi ruthenia (Ru).
  8. 9. Způsob výroby magnetického záznamového média, zahrnující tyto kroky: naprášení alespoň první vrstvy zárodečných krystalů na substrát z první rozprašovací elektrody, přičemž tato první rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem, přičemž rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, a přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou 1,5xl0~7 — ; kg naprášení alespoň první podkladové vrstvy na první vrstvu zárodečných krystalů z druhé rozprašovací elektrody; a naprášení alespoň první zrnité vrstvy pro magnetické ukládání dat na první podkladovou vrstvu z třetí rozprašovací elektrody.
  9. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B), uhlíku (C), hliníku (Al), křemíku (Si), titanu (Ti), vanadu (V), manganu (Mn) , chrómu (Cr), zirkonia (Zr), niobu (Nb), molybdenu (Mo) , 32 ·· ··♦· • · • · • · • · · • · • · * • · · • · · · • · · • ·· ·· ···· ·· ·· • « · • I «·« • · « « • · · « ·♦ ·· ytterbia (Yb), lutecia (Lu), hafnia (Hf), bismutu (Bi) a wolframu (W).
  10. 11. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že první vrstva zárodečných krystalů, první podkladová vrstva a/nebo první zrnitá vrstva pro magnetické ukládání dat jsou naprášeny s použitím sestavy pro souběžné naprašování.
  11. 12. Způsob výroby magnetického záznamového média, zahrnující tyto kroky:: naprášení alespoň první vrstvy zárodečných krystalů na substrát z první rozprašovací elektrody, přičemž tato první rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem, tento legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0“7 —, a přičemž tento legovací prvek má poloměr atomu kg menší než 1,47 Á; naprášení alespoň první podkladové vrstvy na první vrstvu zárodečných krystalů z druhé rozprašovací elektrody; a naprášení alespoň první zrnité vrstvy pro magnetické ukládání dat na první podkladovou vrstvu z třetí rozprašovací elektrody.
  12. 13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B) , uhlíku (C), hliníku (AI), křemíku (Si), chrómu (Cr), ruthenia (Ru), rhodia (Rh), rhenia (Re), iridia (Ir) a platiny (Pt).
  13. 14. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že první vrstva zárodečných krystalů, první podkladová vrstva a/nebo první zrnitá vrstva pro magnetické ukládání dat jsou naprášeny s použitím sestavy pro souběžné naprašování.
  14. 15. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že první podkladová vrstva je tvořena rutheniem (Ru) nebo slitinou na bázi ruthenia (Ru).
  15. 16. Způsob výroby magnetického záznamového média, zahrnující tyto kroky: naprášení alespoň první vrstvy zárodečných krystalů na substrát z první rozprašovací elektrody, přičemž tato první rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem, rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, legovací prvek má měrnou _7 m3 susceptibilitu menší než nebo rovnou 1,5x10 -—, přičemž % tento legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při teplotě vyšší než pokojová teplota a přičemž tento legovací prvek má poloměr atomu menší než 1,47 Á; naprášení alespoň první podkladové vrstvy na první vrstvu zárodečných krystalů z druhé rozprašovací elektrody; a naprášení alespoň první zrnité vrstvy pro magnetické ukládání dat na první podkladovou vrstvu z třetí rozprašovací elektrody.
  16. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B), uhlíku (C), hliníku (AI), křemíku (Si), platiny (Pt) a chrómu (Cr).
  17. 18. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že první vrstva zárodečných krystalů, první podkladová vrstva a/nebo první zrnitá vrstva pro magnetické ukládání dat jsou naprášeny s použitím sestavy pro souběžné naprašování.
  18. 19. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že první podkladová vrstva je tvořena rutheniem (Ru) nebo slitinou na bázi ruthenia (Ru).
  19. 20. Rozprašovací elektroda, vyznačující se tím, že tato rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem, přičemž rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, a přičemž tento legovací prvek má měrnou susceptibilitu m3 menší než nebo rovnou l,5xl0“7 —. kg
  20. 21. Rozprašovací elektroda podle nároku 20, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B), uhlíku (C), titanu (Ti), vanadu (V), manganu (Mn), chrómu (Cr) , zirkonia (Zr), niobu (Nb), molybdenu (Mo), ytterbia (Yb), lutecia (Lu), hafnia (Hf), bismutu (Bi) a wolframu (W).
  21. 22. Rozprašovací elektroda, vyznačující se tím, že tato rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem, přičemž legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, přičemž legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší _7 m3 než nebo rovnou 1,5x10 -—, a % přičemž legovací prvek má poloměr atomu menší než 1,47 A.
  22. 23. Rozprašovací elektroda podle nároku 21, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B) , uhlíku (C) , chrómu (Cr), ruthenia (Ru), rhodia (Rh) , rhenia (Re), iridia (Ir) a platiny (Pt). 35 ·* ···· • · · ♦ · · • · · • « I · ·· ·· • · t • · · ·· ·«·· t · · ® · · • * · ·· · ·· ·· • · · · • · ··· • · I · « • · · · ·· ··
  23. 24. Rozprašovací elektroda, vyznačující se tím, že tato rozprašovací elektroda je tvořena tantalem (Ta) a legovacím prvkem, přičemž rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0~7 —, kg přičemž legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při teplotě vyšší než pokojová teplota a přičemž legovací prvek má poloměr atomu menší než 1,47 Á.
  24. 25. Rozprašovací elektroda podle nároku 24, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B), uhlíku (C) a chrómu (Cr).
  25. 26. Rozprašovací elektroda pro naprašování pomocí triatronu, vyznačující se tím, že tato rozprašovací elektroda obsahuje: první oblast tvořenou tantalem (Ta); a druhou oblast tvořenou legovacím prvkem, přičemž rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, a přičemž legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0~7 —. kg 21. Rozprašovací elektroda podle nároku 26, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B), uhlíku (C), titanu (Ti), vanadu (V), manganu (Mn), chrómu (Cr), zirkonia (Zr), niobu (Nb), molybdenu (Mo), ytterbia (Yb), lutecia (Lu), hafnia (Hf), bismutu (Bi) a wolframu (W). 36 »9 9 0» 9 · I* ···· * · · · · 9 9 9 · · · • · 9 9·** • · · · · · · 9* ·· ·· * ·· *· • · « • 9 9*9 • · I I · • 9 9 * 99 M
  26. 28. Rozprašovací elektroda pro naprašování pomocí triatronu, vyznačující se tím, že tato rozprašovací elektroda obsahuje: první oblast tvořenou tantalem (Ta); a druhou oblast tvořenou legovacím prvkem, přičemž legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při pokojové teplotě nebo při teplotách vyšších, přičemž legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0-7 —, a kg přičemž legovací prvek má poloměr atomu menší než 1,47 Á.
  27. 29. Rozprašovací elektroda podle nároku 28, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B) , uhlíku (C) , chrómu (Cr), ruthenia (Ru), rhodia (Rh) , rhenia (Re) , iridia (Ir) a platiny (Pt).
  28. 30. Rozprašovací elektroda pro naprašování pomocí triatronu, vyznačující se tím, že tato rozprašovací elektroda obsahuje: první oblast tvořenou tantalem (Ta); a druhou oblast tvořenou legovacím prvkem, přičemž rozpustnost legovacího prvku v prostorově centrované krychlové tantalové (Ta) fázi nepřesahuje 10 atomárních procent při pokojové teplotě, přičemž legovací prvek má měrnou susceptibilitu menší než nebo rovnou l,5xl0"7 —, kg přičemž legovací prvek je rozpustný v tantalu (Ta) při teplotě vyšší než pokojová teplota, a přičemž legovací prvek má poloměr atomu menší než 1,47 Á.
  29. 31. Rozprašovací elektroda podle nároku 30, vyznačující se tím, že legovací prvek je vybrán ze skupiny sestávající z boru (B) , uhlíku (C) a. chrómu (Cr) .
CZ20060127A 2005-11-02 2006-02-27 Nanásení zlepsené vrstvy zárodecných krystalu s pouzitím rozprasovací elektrody na bázi slitiny tantalu CZ2006127A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/264,137 US20070099032A1 (en) 2005-11-02 2005-11-02 Deposition of enhanced seed layer using tantalum alloy based sputter target

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2006127A3 true CZ2006127A3 (cs) 2007-05-09

Family

ID=36627336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20060127A CZ2006127A3 (cs) 2005-11-02 2006-02-27 Nanásení zlepsené vrstvy zárodecných krystalu s pouzitím rozprasovací elektrody na bázi slitiny tantalu

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20070099032A1 (cs)
EP (1) EP1783748A1 (cs)
JP (1) JP2007128630A (cs)
KR (1) KR20070047678A (cs)
CN (1) CN1959813A (cs)
CZ (1) CZ2006127A3 (cs)
SG (2) SG134338A1 (cs)
TW (1) TW200718794A (cs)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5227634B2 (ja) * 2008-03-28 2013-07-03 ダブリュディ・メディア・シンガポール・プライベートリミテッド 垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記録媒体の製造方法
JP2009116932A (ja) * 2007-11-02 2009-05-28 Hoya Corp 垂直磁気記録媒体
JP5105594B2 (ja) * 2007-10-15 2012-12-26 ダブリュディ・メディア・シンガポール・プライベートリミテッド 垂直磁気記録媒体
US9159351B2 (en) * 2007-10-15 2015-10-13 Wd Media (Singapore) Pte. Ltd Perpendicular magnetic recording medium and method of manufacturing the same
JP2011076682A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Wd Media Singapore Pte Ltd 垂直磁気記録媒体
KR20130008089A (ko) 2010-08-09 2013-01-21 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 탄탈 스퍼터링 타깃
JP7258275B2 (ja) * 2019-05-09 2023-04-17 株式会社レゾナック 磁気記録媒体および磁気記録再生装置
WO2021014760A1 (ja) * 2019-07-23 2021-01-28 Jx金属株式会社 非磁性層形成用スパッタリングターゲット部材
CN111945121A (zh) * 2020-08-06 2020-11-17 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种钽铝合金溅射靶材及其制备方法
CN112111714B (zh) * 2020-09-16 2023-08-15 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种钽铝合金溅射靶材的制备方法
CN112725675B (zh) * 2020-12-23 2021-11-09 苏州希镝瑞新材料科技有限公司 一种镝/铽靶的制造方法
CN114015995B (zh) * 2021-11-10 2023-09-22 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 一种Nb-Ta-W多主元合金薄膜及其制备方法
AT18385U1 (de) * 2024-02-07 2024-12-15 Plansee Composite Mat Gmbh Ta-Al Targets
CN120464968B (zh) * 2025-07-10 2025-09-12 东南大学苏州医疗器械研究院 一种基于低温磁控溅射对钽涂层物相的调控方法及其应用

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US677112A (en) * 1900-01-17 1901-06-25 American Card Clothing Company Card-clothing.
US5536585A (en) * 1993-03-10 1996-07-16 Hitachi, Ltd. Magnetic recording medium and fabrication method therefor
JP2834392B2 (ja) * 1993-06-23 1998-12-09 ストアメディア インコーポレーテッド 金属薄膜型磁気記録媒体とその製造方法
US5849386A (en) * 1996-04-26 1998-12-15 Hmt Technology Corporation Magnetic recording medium having a prelayer
JP3665221B2 (ja) * 1999-03-18 2005-06-29 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 面内磁気記録媒体及び磁気記憶装置
US6586116B1 (en) * 2000-02-09 2003-07-01 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Nonmetallic thin film magnetic recording disk with pre-seed layer
US6497799B1 (en) * 2000-04-14 2002-12-24 Seagate Technology Llc Method and apparatus for sputter deposition of multilayer films
US6740397B1 (en) * 2000-05-24 2004-05-25 Seagate Technology Llc Subseedlayers for magnetic recording media
US6777112B1 (en) * 2000-10-10 2004-08-17 Seagate Technology Llc Stabilized recording media including coupled discontinuous and continuous magnetic layers
JP2002190108A (ja) * 2000-10-13 2002-07-05 Fuji Electric Co Ltd 磁気記録媒体およびその製造方法
US6737172B1 (en) * 2000-12-07 2004-05-18 Seagate Technology Llc Multi-layered anti-ferromagnetically coupled magnetic media
US6699600B2 (en) * 2001-02-28 2004-03-02 Showa Denko K.K. Magnetic recording medium, method of manufacture therefor, and apparatus for magnetic recording and reproducing recordings
SG115476A1 (en) * 2001-05-23 2005-10-28 Showa Denko Kk Magnetic recording medium, method of manufacturing therefor and magnetic replay apparatus
US20040018390A1 (en) * 2001-07-31 2004-01-29 Fuji Electric, Co., Ltd. Perpendicular magnetic recording medium and method of manufacturing the same
US20030049498A1 (en) * 2001-07-31 2003-03-13 Manabu Shimosato Perpendicular magnetic recording medium and method of manufacturing the same
US6682826B2 (en) * 2001-08-01 2004-01-27 Showa Denko K.K. Magnetic recording medium, method of manufacturing therefor, and magnetic read/write apparatus
US6828036B1 (en) * 2001-08-21 2004-12-07 Seagate Technology Llc Anti-ferromagnetically coupled magnetic media with combined interlayer + first magnetic layer
US20030134151A1 (en) * 2001-09-14 2003-07-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Magnetic recording medium
US7138196B2 (en) * 2001-11-09 2006-11-21 Maxtor Corporation Layered thin-film media for perpendicular magnetic recording
US20030091888A1 (en) * 2001-11-15 2003-05-15 Goggin Christopher M. High-density, wireless fuel cell power unit
JP2003157516A (ja) * 2001-11-22 2003-05-30 Toshiba Corp 垂直磁気記録媒体および磁気記録装置
JP2003162806A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Hitachi Ltd 垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置
JP4019703B2 (ja) * 2001-12-07 2007-12-12 富士電機デバイステクノロジー株式会社 垂直磁気記録媒体およびその製造方法
US6908689B1 (en) * 2001-12-20 2005-06-21 Seagate Technology Llc Ruthenium-aluminum underlayer for magnetic recording media
US6852426B1 (en) * 2001-12-20 2005-02-08 Seagate Technology Llc Hybrid anti-ferromagnetically coupled and laminated magnetic media
JP2003208710A (ja) * 2002-01-15 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体
JP2004030767A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Toshiba Corp 垂直磁気記録媒体および磁気記録装置
JP4031956B2 (ja) * 2002-07-05 2008-01-09 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 垂直磁気記録媒体および磁気記憶装置
JP4416408B2 (ja) * 2002-08-26 2010-02-17 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 垂直磁気記録媒体
CN1620686A (zh) * 2002-09-06 2005-05-25 富士通株式会社 磁记录介质和磁存储装置
US6878460B1 (en) * 2002-11-07 2005-04-12 Seagate Technology Llc Thin-film magnetic recording media with dual intermediate layer structure for increased coercivity
CN1310215C (zh) * 2003-01-15 2007-04-11 富士通株式会社 磁记录介质和磁存储装置
JP2004303375A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Toshiba Corp 垂直磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置
JP2004326889A (ja) * 2003-04-23 2004-11-18 Hitachi Global Storage Technologies Inc 磁気記録媒体
JP2004348777A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Hitachi Ltd 垂直磁気記録媒体および磁気記録装置
JP2004348849A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Hitachi Ltd 垂直磁気記録媒体及び磁気記録装置
JP4435558B2 (ja) * 2003-12-24 2010-03-17 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ 磁気記録媒体
US7235314B2 (en) * 2004-03-11 2007-06-26 Seagate Technology Llc Inter layers for perpendicular recording media
US7201977B2 (en) * 2004-03-23 2007-04-10 Seagate Technology Llc Anti-ferromagnetically coupled granular-continuous magnetic recording media
JP2005276364A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Toshiba Corp 磁気記録媒体及びその製造法、並びにそれを用いた磁気記録再生装置
JP4585214B2 (ja) * 2004-03-25 2010-11-24 株式会社東芝 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録再生装置
JP4874526B2 (ja) * 2004-03-25 2012-02-15 株式会社東芝 磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造法、並びに磁気記録再生装置
JP2005353256A (ja) * 2004-05-13 2005-12-22 Fujitsu Ltd 垂直磁気記録媒体およびその製造方法、磁気記憶装置
US7494726B2 (en) * 2004-07-07 2009-02-24 Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. Perpendicular magnetic recording medium, method of manufacturing same, and magnetic recording device
US7482071B2 (en) * 2005-05-24 2009-01-27 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Perpendicular magnetic recording disk with improved recording layer having high oxygen content
US7491452B2 (en) * 2005-08-12 2009-02-17 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Perpendicular magnetic recording disk with recording layer containing selected metal oxides and formed on a reduced-thickness exchange-break layer

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070047678A (ko) 2007-05-07
EP1783748A1 (en) 2007-05-09
SG134338A1 (en) 2007-08-29
CN1959813A (zh) 2007-05-09
JP2007128630A (ja) 2007-05-24
SG131821A1 (en) 2007-05-28
US20070099032A1 (en) 2007-05-03
TW200718794A (en) 2007-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ2007154A3 (cs) Slitiny Ni - X, Ni - Y a Ni - X - Y s oxidy nebo bez oxidu jako rozprašovací elektrody pro kolmý magnetický záznam
US20090120237A1 (en) Enhanced formulation of cobalt alloy matrix compositions
CZ2006127A3 (cs) Nanásení zlepsené vrstvy zárodecných krystalu s pouzitím rozprasovací elektrody na bázi slitiny tantalu
US20130206591A1 (en) Sputtering Target for Magnetic Recording Film and Method for Producing Same
JP2014056624A (ja) 規則化合金を含む薄膜およびその製造方法
JP2005190538A (ja) 磁気記録媒体、およびその製造方法と装置
TWI279785B (en) Enhanced multi-component oxide-containing sputter target alloy compositions
JP2006313584A (ja) 磁気記録媒体の製造方法
CZ2005343A3 (cs) Vylepsené slitinové kompozice pro rozprasovácí elektrody
CZ2006126A3 (cs) Zlepšené slitinové kompozice obsahující kyslík pro rozprašovací elektrody
US20110129692A1 (en) Magnetic alloy materials with hcp stabilized microstructure, magnetic recording media comprising same, and fabrication method therefor
CN113825856B (zh) Ni系溅射靶以及磁记录介质
CZ2006475A3 (cs) Mekká magnetická podkladová vrstva pro magnetickámédia a rozprašovací elektroda na bázi mekké magnetické slitiny
CZ2005638A3 (cs) Vylepšené slitinové kompozice pro rozprašovací elektrody obsahující uhlík
JP3549429B2 (ja) 磁気記録媒体及びその製造方法
TWI640644B (zh) Sputtering target for DC sputtering and perpendicular magnetic recording medium having the same
JP4993296B2 (ja) 垂直磁気記録媒体
US20120114976A1 (en) Sputtering targets and recording materials of the magnetic recording medium formed from the same
TW201503119A (zh) 磁性記錄媒體及其製造方法
HK1099902A (en) Deposition of enhanced seed layer using tantalum alloy based sputter target
HK1091235B (en) Enhanced formulation of cobalt alloy matrix compositions
KR20080096335A (ko) 수직 자기기록 매체용 육방밀집 세라믹 시드층
JPH04134719A (ja) 磁気記録媒体
CZ2005777A3 (cs) Zlepšená formulace kompozic pro matrice kobaltový slitin
US20090274932A1 (en) Sputtered metal film recording medium including texture promotion layer