形成近场换能器（nft）的多个部分的方法以及由此形成的物品的制作方法
【专利说明】形成近场换能器（NFT)的多个部分的方法以及由此形成的 物品
【发明内容】
[0001] 所公开的是多种方法，包括：形成近场换能器（NFT)结构的至少一部分；将材料沉 积到NFT的该部分的至少一个表面上以形成含金属层；以及使该含金属层经受用于使该材 料的至少一部分扩散到NFT的该部分的至少一个表面中的条件。
[0002] 还公开的是多种方法，包括：形成近场换能器（NFT)结构的至少一部分；将材料沉 积到NFT的至少空气轴承表面上以形成含金属层；使该含金属层经受用于使该材料的至少 一部分扩散到NFT的该部分的至少一个表面中的条件；移除该含金属层的至少一部分；以 及施加覆盖层。
[0003] 进一步公开的是多种方法，包括：形成近场换能器（NFT)结构的至少一部分；将材 料沉积到NFT的至少空气轴承表面上以形成含金属层；移除不在NFT的空气轴承表面上的 该含金属层的一部分；使该含金属层经受用于使该材料的至少一部分扩散到NFT的该部分 的至少一个表面中的条件；移除该含金属层的至少一部分；以及施加覆盖层。
[0004] 本公开的以上概述不旨在描述本公开的每一公开的实施例或每种实现方式。下面 的描述更具体地例示出示例性实施例。在贯穿本申请中的若干位置处，通过示例列表来提 供指导，这些示例可以各种组合来使用。在每一实例中，引述的列表仅作为代表性组并且不 应当被解释成排他性列表。 附图简述
[0005] 图1是描绘了所公开的方法的示例性实施例的流程图。
[0006] 图2A到2D描绘了在示例性的公开的方法期间的各个阶段的一物品的横截面。
[0007] 图3A到3E描绘了在示例性的公开的方法期间的各个阶段的一物品的横截面。
[0008] 图4是包括粧和盘的示例性NFT的透视图。
[0009] 图5是示例性物品的横截面。
[0010] 图6A示出了示例性的25 A Sn/20 A Cr/20 A DLC样本的透射电子显微镜（TEM)图 像；图6B是示出了由框所示的图6A的那部分处的Cr和Sn浓度的能量色散X射线（EDX) 映射；图6C是示出了由框所示的图6A的那部分处的Cr浓度的EDX映射；并且图6D是示出 了由框所示的图6A的那部分处的Sn浓度的EDX映射。
[0011] 图7A示出了示例性的25 A Pt/20 A Cr/20 A DLC样本的TEM图像；图7B是示出了 由框所示的图7A的那部分处的Cr和Pt浓度的EDX映射；图7C是示出了由框所示的图7A 的那部分处的Cr浓度的EDX映射；并且图7D是示出了由框所示的图7A的那部分处的Pt 浓度的EDX映射。
[0012] 图8A示出了示例性的30 A Ni/20 A Cr/2() A DLC样本的TEM图像；图8B是示出 了由框所示的图8A的那部分处的Ni和Cr浓度的EDX映射；图8C是示出了由框所示的图 8A的那部分处的Cr浓度的EDX映射；并且图8D是示出了由框所示的图8A的那部分处的 Ni浓度的EDX映射。
[0013] 这些附图不一定按比例绘制。附图中使用的相同数字表示相同部件。然而，将理 解在给定附图中使用数字来指代部件不旨在限制用另一附图中同一数字标记的部件。 详细描述
[0014] 热辅助磁记录（HAMR)使用能量源（例如激光）来将介质的温度增加到其居里温 度之上以使得以较小的面密度进行磁记录成为可能。为了将（例如）能量传递至介质的小 区域（例如，在20到50纳米（nm)的级别上），可利用近场换能器（NFT)。在记录过程期间， NFT和极（pole)吸收来自能量源的能量，导致NFT的温度的增加（例如，有时多达400°C)。 一些NFT包括小的粧（peg)和大的盘（disk)。由NFT和极所达到的高温可引起极的氧化、 极的腐蚀、原子从粧到盘的扩散或其组合，并且可藉此引起对极的损害以及粧的变形和凹 进。
[0015] 所公开的方法和设备可提供较少遭受变形和凹进的NFT。所公开的方法和设备可 形成和/或包括具有已从外层扩散到粧中的材料的粧。各方法包括：在NFT的至少一个表 面上形成含金属层；以及迫使该层的至少一些扩散到NFT中。
[0016] 在某些实施例中，可由图1中所示的流程图来表示本文中所公开的方法。由此，在 某些方法中，第一步骤可包括形成近场换能器（NFT)结构的至少一部分的步骤105。例如， 步骤105可包括一个或多于一个的单独的步骤。形成NFT的至少一部分的步骤105可包括 各种过程和方法。在某些实施例中，可在本文中形成通常被称为"盘和粧"类型的NFT。在 某些实施例中，作为某些公开的方法的一部分，可形成盘和粧类型NFT的至少一个粧。例 如，该粧可处于各种制造阶段。在某些实施例中，该粧可以是已被暴露于研磨（例如，研磨 以形成空气轴承表面（ABS))的较大设备结构内的粧。
[0017] 形成NFT的至少一部分的步骤可包括利用一种或多于一种材料来形成NFT的该部 分（或更多）。在某些实施例中，各种材料包括，例如，金（Au)、银（Ag)、铜（Cu)、其合金或 可被用来形成NFT的该至少一部分的其它材料。
[0018] 某些公开的方法可包括下一步骤即沉积一个层的步骤110。在某些实施例中，该层 可被沉积在NFT的至少一部分的至少一个表面上。在某些实施例中，在步骤110中所沉积 的层可被称为含金属层。含金属层包括至少一种材料，该至少一种材料可扩散（具有或不 具有外界影响）到在其上沉积该至少一种材料的表面中。可使用已知的方法（包括例如诸 如化学气相沉积（CVD)、物理气相沉积（PVD)、原子层沉积（ALD)、镀层（例如，电镀）之类的 沉积法、溅射法、阴极电弧沉积法、离子注入法和蒸发法）来沉积含金属层。
[0019] 在某些实施例中，含金属层可具有任何期望的厚度并且甚至可具有可变的厚度。 在某些实施例中，含金属层可具有例如不超过10纳米（nm)或不超过5nm的厚度。在某些 实施例中，含金属层可具有例如大于0.1 nm或大于0. 5nm的厚度。应当注意的是，含金属层 可指代多于一个分立的含金属层，即使这些分立的层彼此不接触。
[0020] 含金属层可包括各种材料或单一材料。在某些实施例中，含金属层的材料可包括 具有对感兴趣的NFT部分的材料的相对好的粘附、在含金属层和NFT的该部分的界面处的 相对高的扩散系数、相对高的抗氧化性、在NFT的材料的主体（bulk)中的相对低的扩散或 其任意组合的材料。
[0021] 含金属层可包括单层或多于一层。在其中含金属层是单层的某些实施例中，该含 金属层可包括金属间相或可形成金属间相的材料（其可提供高热稳定性、抗氧化性或两 者）。在某些实施例中，含金属层可以是包括至少两层的多层结构。在这种情况下，该多层 可被用于产生金属间相。在某些实施例中，多层含金属层还可包括可选择其材料以提供某 种处理优势的一层或多层。
[0022] 在某些实施例中，含金属层可包括铝（Al)、镍（Ni)、铬（Cr)、铂（Pt)、铅（Pb)、铜 (Cu)、钇（Y)、硅（Si)、铟（In)、锡（Sn)、钴（Co)、硼（B)、钛（Ti)、钽（Ta)、铌（Nb)、镁（Mg)、 锆（Zr)、氡（Ra)、铪（Hf)、钒（V)、锰（Mn)、铁（Fe)、钯（Pd)、银（Ag)、锌（Zn)、钬（Ho)、铒 (Er)、磷（P)或其组合。示例性多层结构可包括例如41以11、附/(>、附/^1、(>/^1和附/^11。 在某些实施例中，含金属层可包括例如Cr、Pt、Pb、Ni、Si、In、Sn、Al、Co、B或其组合。在某 些实施例中，含金属层可包括Cr、Sn、Pt、Y、Pd、Mn、Cu、In、Ni或其组合。在某些实施例中， 含金属层可包括例如Ni/Cr、Al/Au或Ni/Al。
[0023] 在某些实施例中，含金属层可包括两（或更多）层的不同的（或相同的）材料。在 某些实施例中，不与NFT接触的第二层可被称为外层。例如，可基于移除该材料的各种方式 来选择一外层。作为具体的示例，可选择一外层以使得特定的化学蚀刻工艺（例如，反应等 离子蚀刻）可被用于移除该外层。可被用来提供这样的特性的一种特定类型的外层可以是 含Si (例如，含SiO2)层，其可使用例如氟基化学（例如，CF4、SF6S CHF3)来移除。可通过 考虑这种性质来选择的多层结构的甚至更具体的示例是包含铬（Cr)NFT相邻层和SiO#F 层的多层含金属层。可使用氟化学处理这种多层结构，该氟化学可移除外SiOJl并在Cr层 上停止。过量的Cr层随后可被离子研磨掉或被氧化。
[0024] 由于处理特性可以是有优势的多层含金属层的另一示例可包括可用作阻气层的 外层和下面的（NFT相邻的）金属层。起阻气层作用的外层可运行以防止在退火期间下面的 金属层的氧化。可起阻气层作用的材料的具体示例可包括例如，相对抗氧化的金属层（例 如，Pt、Pd)、可被氧化以形成氧化层的金属层