径向相关热学阻热器层的制作方法
【专利说明】径向相关热学阻热器层
相关申请的交叉引用
[0001]本申请是基于在2013年3月12号提交的，名为“A Radially Dependent ThermalHeat Resistor Layer (径向相关热学阻热器层)”，第一发明人为Ren6van de Veerdonk的美国临时专利申请S/N:61/778, 370。
【附图说明】
[0002]图1示出一个实施例的径向相关热学阻热器层的概览的框图。
[0003]图2仅出于说明性目的示出一个实施例的厚度梯度散热层的示例。
[0004]图3仅出于说明性目的示出一个实施例的径向相关热学阻热器层结构的示例。
[0005]图4A仅出于说明性目的示出一个实施例的厚度梯度散热层沉积的示例。
[0006]图4B仅出于说明性目的示出一个实施例的非磁性热抗蚀剂层沉积的示例。
【具体实施方式】
[0007]在以下描述中，对附图作出了参考，附图构成了示例的一部分且在其中作为示例示出了可实践本发明的具体示例。要理解，可应用其它实施例并作出结构改变而不脱离本发明的范围。
概览:
[0008]应当注意，接下来的描述，例如，就径向相关热学阻热器层而言是出于说明性目的来描述的并且下面的系统能应用于任意数量和多种类型的溅射源。在本发明的一个实施例中，可在介质表面的径向上使用故意的变化来配置径向相关热学阻热器层。使用本发明，径向相关热学阻热器层可被配置为包括渐变的阻热器层并且可被配置为包括在盘的半径上的厚度和/或成分梯度。本文中的术语“渐变的”具有在介质表面的径向上的故意的变化的上下文意义。
[0009]热辅助磁记录(HAMR)是计划为在将来的硬盘驱动器中实现的新记录技术。该技术是基于:加热介质以降低其有效矫顽性，以及记录介质在所施加的磁场中冷却的时候的信息。在记录过程中，加热和冷却的速度是关键的。此速率由记录磁头的线速度和介质的热学时间常数所控制。
[0010]设计介质层堆叠使得在记录层下面直接存在一热敏电阻器层。通过调谐此层的性质(使用厚度、成分和/或多层)，介质的热学时间常数可匹配记录磁头的要求。此方法的结果是介质的线速度在介质的行程(Stroke)上不是常数。例如，由于切线速度，在15_的近ID半径处，线速度将是30mm的近OD半径的线速度的一半。这意味着介质的热学时间常数不能在介质表面的全部行程上匹配。
[0011]径向相关热学阻热器层使用渐变的热敏电阻器层，其中，上下文的“渐变的”意味着介质表面的径向上故意的变化。使用triatron或其他专用的派射源，有可能在盘的半径上设计厚度和/或成分梯度。通过将热敏电阻器性质设计为盘上径向位置的函数，介质热学时间常数分布可针对线速度分布来匹配。这进而将转化为HAMR记录系统的改善的稳健性。
[0012]图1示出一个实施例的径向相关热学阻热器层的概览的框图。图1示出径向相关热学阻热器层和散热层100。径向相关热学阻热器层和散热层包括在设备的半径上的至少两个相反的梯度层。径向相关热学阻热器层和散热层100包括渐变的热敏电阻器层和散热层，其中，上下文的“渐变的”意味着在介质表面的径向上的故意的变化110。
[0013]使用利用专用的溅射源在盘的半径上的渐变的热敏电阻器层和散热层中的厚度和/或成分梯度结构120来创建在介质表面的径向上的故意的变化。梯度结构中的故意的变化包括配置为包括厚度范围的至少两个相反的梯度层，根据热学情况和模拟，该厚度范围被配置为线性的、抛物线的、多项式的或其他适应性的形式130。一个实施例的该梯度结构包括具有性质的热学阻热器层和散热层，该性质被预定为盘上的径向位置的函数，其中，该介质热学时间常数分布可针对线速度分布来匹配，这创建了 HAMR记录系统的稳健度140。
详细描述:
[0014]图2示出一个实施例的厚度梯度散热层的概览流程图的框图。图2示出基底200，其中，该基底200是圆形的并且包括内径ID 210和外径OD 220。该基底200可包括使用包括石英、硅树脂和其他材料的材料。具有恒定厚度的连续散热层230沉积在基底200上。一个实施例的连续散热层230可包括使用具有预定的热导率性质的材料。
[0015]厚度梯度散热层240沉积在连续散热层230上。厚度梯度散热层240是梯度结构的一部分，其补偿使用热辅助磁记录的记录切线速度250。厚度梯度散热层240可包括使用具有预定的热导率性质的材料。图2示出随着径向距离增加厚度梯度散热层240在厚度上从ID 210到OD 220逐渐减小。一个实施例的厚度梯度散热层240材料的厚度梯度被配置为与记录磁头的线速度和介质的热学时间常数中的变化相关联。在图3中进一步描述制造过程。
[0016]图3示出一个实施例的径向相关热学阻热器层结构的概览流程图的框图。图3示出来自图2的继续，包括沉积在连续散热层230上的厚度梯度散热层240的顶部上的非磁性渐变热抗蚀剂层300。非磁性渐变热抗蚀剂层300是梯度结构的一部分，其补偿使用热辅助磁记录的记录切线速度250。一个实施例的非磁性渐变热抗蚀剂层300可包括使用包括具有预定的热导率性质的材料。
[0017]图3示出非磁性渐变热抗蚀剂层300的厚度，从基底200的OD 220到ID 210逐渐减小。一个实施例的非磁性渐变热抗蚀剂层300材料的厚度梯度被配置为与记录磁头的线速度和介质的热学时间常数中的变化相关联。
[0018]在非磁性渐变热抗蚀剂层300的顶部上，磁特征310是通过沉积磁性材料而形成的，其可被图案化并用于热辅助磁记录(HAMR)操作模式。HAMR记录系统320将热量施加于磁特征310以促进记录操作。包括非磁性渐变热抗蚀剂层300、厚度梯度散热层240和连续散热层230的梯度结构被用于在记录操作期间控制磁特征310中的热量级。
[0019]在记录操作期间控制磁特征310中的热量级包括补偿记录磁头热辅助340的渐变的热耗散330。热耗散的控制对应于记录磁头的线速度，因为它随着记录磁头在基底200的ID 210与OD 220之间来回的运动而变化。一个实施例的使用径向相关热学阻热器层结构350的耗散率补偿了介质的热学时间常数。
[0020]图4A仅出于说明性目的示出一个实施例的厚度梯度散热层沉积的示例。图4A示出用于在连续散热层230的顶部上实现厚度梯度散热层沉积410的专用溅射源400。专用溅射源400在基底200的OD 220处沉积厚度=Al 420。专用溅射源400被配置为增加厚度梯度散热层240沉积的厚度，在基底200的ID 210处达到厚度A2>A1且< 2 XAl 430。渐变散热层在设备的半径上的梯度被配置为包括厚度范围，根据热学情况和模拟，该厚度范围被配置为线性的、抛物线的、多项式的或其他适应性的形式。一个实施例的梯度散热层240例如包括厚度范围-Al:5到200nm 425。
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