，外延种子层108的(002)晶体织构(例如Mg0(002))可以促进FePtLlci (001)附加层的生长。因此，在另外的方法中，可以选择外延种子层108材料及其晶体织构/取向，以促进在其上形成的附加层的生长和期望的晶体织构/取向(例如，具有恰当的晶格匹配的织构/取向)。
[0042]外延种子层108可经由溅射沉积、离子束沉积、化学气相沉积、蒸发工艺或本领域技术人员通过阅读本公开可以理解的其它这样的技术而被沉积在第二底层106上。在另外的方法中，外延种子层108可以在150°C与800°C之间的升高的/高沉积温度下被沉积，以改善外延种子层108的形成/生长和/或结晶取向。
[0043]形貌对比
[0044]如另外在图1A中示出的，方法100包括将掩模110应用至外延种子层108。见结构103。在一些方法中，掩模是抗蚀剂、碳、或适于光刻图案转印的其它材料的模板掩模。
[0045]继续参考图1A，方法100进一步包括蚀刻外延种子层108以在外延种子层108中限定多个成核区112和多个非成核区114，从而形成结构化的外延种子层108。见结构105。蚀刻外延种子层108可包括通过高密度等离子体干法蚀刻(例如离子减薄(1n milling)、反应离子蚀刻(RIE)、深RIE等)、湿法蚀刻、或本领域已知的其它合适的蚀刻技术。在不同方法中，适当的蚀刻工艺的选择可取决于将被蚀刻的材料。例如，可以采用各向异性蚀刻从而至少在外延种子层108产生具有陡峭垂直侧壁的深蚀刻，如图1A中所示。在蚀刻工艺之后，掩模110可以由本领域中已知的任何合适的去除工艺被去除。
[0046]作为蚀刻的结果，非成核区114将相对于成核区112凹进，从而在结构化的外延种子层108提供形貌对比(topographic contrast)。在图1A所示的实施例中，蚀刻可以被终止在第一底层104内。参见例如结构105。因此，在这样的方法中，凹进的非成核区114的深度d可大于外延种子层108厚度te和第二底层106的厚度tu的总和。
[0047]在另一实施方式中，蚀刻可以被终止在第二底层106内，如图1B的结构113所示。因此，在这样的实施例中，凹进的非成核区114的深度d可大于外延种子层108的厚度，但小于等于外延种子层108和第二底层106的组合厚度。
[0048]在又一实施例中，蚀刻可以被终止在外延种子层108内，如图1C的结构121所示。因此，在这样的实施例中，凹进的非成核区114的深度d可约等于小于外延种子层108的厚度。
[0049]成核区112和非成核区114之间的形貌对比可以帮助促进沉积在外延种子层108上方的附加层的模板化外延生长。例如，形貌对比可以促进阴影增长效应，其中这些附加层的生长可以在凸起的成核区112增强，并在沟槽处(即凹进的非成核区114)减少。
[0050]如图1A-1C所示，成核区112可包括柱结构。这些柱结构的每个可具有包括但不限于正方形、矩形、八边形、六边形、三角形、圆形、椭圆形等的横截面形状，其中所述横截面垂直于衬底法线截取。重要的是注意，成核区112不限于柱结构，而可以采用小丘(mound)、台(mesa)、梯形、不规则形状等形式。但是，在优选的方法中，所有的或基本上所有的成核区112可具有相同的形式和/或横截面形状。
[0051]掩模110的应用和随后外延种子层108的蚀刻可以允许在其中所得的成核区112被目的性地定位。具体地，掩模110可以包含特征阵列，其中该特征具有期望的横截面形状和尺寸和/或该阵列具有在所述特征之间的期望中心到中心间隔(即，间距)分布。因此，应用这样的掩模I1至外延种子层108并随后蚀刻其暴露部分，将导致期望的图案转移。
[0052]因此，在各种方法中，结构化的外延种子层108可以包括成核区112的有序排列。有序度可通过分析在成核区112之间中心到中心的间隔(S卩，间距(P))的分布来量化。在许多方法中，该分布可近似采用对数正态分布的形式。有序度可以表示由[(σρ)/Ρ]*100%表示，其中σ P是该分布的半峰宽值，P是平均间距值。因此，在一个实施方式中，在结构化的外延种子层108中的成核区112的布置可以是高度有序的[即，(σρ)/Ρ < 10% )]。换句话说，成核区112可布置在外延种子层108中，使得每个成核区112之间的间隔是大约均一的。例如，在一种方法中，成核区112可布置成六方密堆(HCP)阵列。在另一实施方式中，在结构化的外延种子层108中的成核区112的布置可以是部分有序的[S卩，10%< (σρ)/P < 20% )]。在又一实施例中，在结构化的外延种子层108中的成核区112的布置可以是相对无序的[即，(σ p)/P > 20% )]。在另外的实施方式中，成核区112之间的中心到中心的间距可为约2至约30nmo
[0053]与成核区112的布置相关的有序度可以基于在其中可以使用经由方法100形成的最终结构的应用而被选择。例如，在最终的结构是垂直记录介质的方法中，成核区112的布置可以被选择为部分有序。备选地，在最终结构是图案化磁记录介质的方法中，成核区112的布置可选择为尚度有序。
[0054]在许多方法中，包含外延种子层108的材料、蚀刻工艺和最终的蚀刻深度可被选择以实现所述柱所需的成核区(例如，柱结构)的期望宽高比，和/或基于在蚀刻工艺之后将被暴露(并且可能氧化)的材料选择包含外延种子层108的材料、蚀刻工艺和最终的蚀刻深度。
[0055]用于形成结构化的外延种子层108的另一实施例在图2示出。作为一选择在图2中示出的，中间掩模层202 (例如碳层)可以被沉积在外延种子层108上方。见结构201。包括分散在基质材料208中的自组装纳米颗粒206的掩模204可被施加在外延种子层108和/或中间掩模层202 (如果存在)上方。在一些方法中，纳米颗粒206可包括小(例如，低于10nm)的晶粒，其芯由包括但不限于FeO、FePt, CdSe, CdTe, PbSe, Si等的一种或多种材料组成。在另外的方法中，基质材料208可以包括聚合物材料，如聚苯乙烯。纳米颗粒206可通过几种被广为接受的技术诸如旋涂、浸渍等被分散到基质材料208中。
[0056]还如图2所示，部分或全部的基质材料208可以被除去，留下纳米颗粒206以形成用于图案转印的掩模204的特征。见结构203。在除去基质材料208后，中间掩模层202和/或外延种子层108的任何暴露区域可以被蚀刻，以限定所述多个成核区112和所述多个非成核区114，由此形成结构化外延种子层108。见结构205。如上所讨论的，蚀刻可以根据不同方式终止在第一底层104内、第二底层106内或外延种子层108内。蚀刻之后，掩模204和中间掩模层202可以被去除。见结构207。
[0057]该纳米颗粒206可以以各种尺寸合成，并具有窄的尺寸分布。例如，在一些方法中，纳米颗粒206可以在具有2至7nm范围内的直径且直径分布小于10 %的方式被合成。在用于图案转印的掩模204中使用低于10nm的小纳米颗粒206可允许形成具有小的中心到中心间隔(例如低至Inm)的成核区112。然而，纳米颗粒206在基质材料208中的散布可能赋予中心至中心间隔(间距)的分布具有显示出部分但不完全有序的间距分布，即10%< σρ/Ρ< 20%;因而在一些方法中，用于图案转印的掩模204的使用可导致具有局部有序或相对无序的成核区布置的结构化外延种子层。
[0058]另一用于形成结构化外延种子层108的实施例可包括在图案转印中应用包括自组装嵌段共聚物的掩模。自组装嵌段共聚物通常包含彼此不混溶的两种或多种不同聚合嵌段成分。在合适的条件下，所述两种或多种不混溶的聚合嵌段成分分离成两个或更多个不同的纳米级的相或微畴，由此形成具有孤立纳米级结构单元的有序图案。在各种方法中，所述两个或更多不混溶的聚合嵌段成分可以形成球形、圆柱形或片状聚合的畴(domain)。其中一种聚合嵌段成分可以被选择性地去除以留下具有未被除去的成分的周期性图案的模板。
[0059]化学对比
[0060]再次参照图1A-1C。如先前所讨论的，与方法100相关的步骤中的一个、一些或全部可以在真空下发生。例如，准备衬底102、形成第一和第二底层(104、106)和外延种子层108、以及蚀刻外延种子层108可以在真空下进行。然而，在一些方法中，在蚀刻外延种子层108之后，所得到的结构可以从真空环境中取出并暴露于空气。因此，在其中外延种子层108的蚀刻终止在第一底层104 (例如，图1A的结构105)内的实施方式中，第一底层104的暴露区域可以在含氧气氛或工艺气体中被氧化。第一底层104的暴露的氧化区116的图示被示于图1A中的结构107中。
[0061]重要的是注意，终止于第一底层104内的蚀刻工艺也可以留下第二底层106的暴露部分，在另外的方法中其也可以在暴露于空气时氧化。然而，在其它的方法中，第二底层106和/或外延种子层108可包含一种或多种不氧化的材料，使得在蚀刻工艺终止于第一底层104内之后，仅第一底层104的暴露部分可以在暴露于空气时氧化。
[0062]另外，在外延种子层108的蚀刻终止于第二底层106 (例如图1B的结构113)内的实施方式中，第二底层106的暴露区域可以在含氧气氛中被氧化。第一底层的暴露的氧化区域118的图示被示于图1B中的结构115中。
[0063]第一和/或第二底层104、106的氧化区可以具有与外延种子层108的材料不同的表面自由能，从而提供成核区112和非成核区114之间的化学对比。该化学对比可能会导致一个或多个层优先(或选择性地)生长在外延种子层108中的成核区112上，从而在所述生长期间产生模板效应。
[0064]仅通过示例的方式，考虑当外延种子层108包括Pt且第一和第二底层(104、106)分别包括NiTa和NiW的情况。蚀刻到所述第一和/或第二底层(104、106)中将导致NiTa和/或NiW的暴露区。在去除硬掩模并暴露于空气之后，这些暴露区可形成TaOx和/或WOx,其将具有不同于Pt外延种子层108的表面自由能。
[0065]在另外的方法中，第一和/或第二底层104、106的氧化区可能膨胀，并降低非成核区114的深度(即，减小成核区112与非成核区114之间的高度差)。在一些方法中，氧化区的膨胀可以消除成核区112与非成核区114之间的高度差，使得成核区112和非成核114区的上表面基本上沿着垂直于衬底法线取向的同一平面定位。在成核区112和非成核区114之间没有高度差的方法中，在所述区之上生长的任意层可以由化学对比而不是形貌对比控制。然而，在优选的方法中，成核区112和非成核区114之间存在化学对比和形貌对比，以促进模板生长同时保留原始的、有目的地/故意配置的成核区。
[0066]成核区112和非成核区114之间的化学对比也可能导致外延种子层108的蚀刻终止于外延种子层108内(如图1C的结构121)的实施方式。例如，在一个实施方式中，外延种子层可以包括当暴露于空气中时氧化的材料。因此，在蚀刻和/或可选的清洁工艺后，夕卜延种子层108的所有暴露区可以被氧化，导致具有相同的被氧化的外延种子层材料以及相同的自由能的成核区和非成核区。然而，在一些方法中，然后，成核区112的顶部可以在非氧化气氛中(例如，在真空下)被清洁/抛光(例如，通过等离子蚀刻或其它已知的薄膜清洁工艺)以显露未被氧化的外延种子层材料，其将具有与非成核区114的被氧化的外延种子层材料不同的表面自由能。
[0067]重点的是注意，在另外的方法中，在外延种子层108的蚀刻终止在第一底层104和/或第二底层106内的情形下，成核