径向相关热学阻热器层.pdf

本实施例公开了一种数据存储设备，其包括沉积在散热层上的厚度梯度散热层，该散热层沉积在基底上；沉积在该厚度梯度散热层上的厚度梯度非磁性热抗蚀剂层；以及沉积在该厚度梯度非磁性热抗蚀剂层上的磁层。

1.  一种数据存储器件，包括：
厚度梯度散热层，沉积在散热层上，所述散热层沉积在基底上；
厚度梯度非磁性热抗蚀剂层，沉积在所述厚度梯度散热层上；以及
磁层，沉积在所述厚度梯度非磁性热抗蚀剂层上。

2.  如权利要求1所述的数据存储设备，其特征在于，所述热抗蚀剂层和厚度梯度散热层的性质包括径向位置函数，其中，介质热学时间常数分布针对线速度分布来匹配。

3.  如权利要求1所述的数据存储设备，其特征在于，在介质表面的径向上的故意的变化补偿了使用热辅助磁记录的记录时间变化并且被配置为包括至少两个相反的梯度层的梯度结构，所述梯度结构被配置为包括厚度范围，根据热学情况和模拟，所述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。

4.  如权利要求1所述的数据存储设备，其特征在于，所述厚度梯度散热层包括故意的变化，所述故意的变化包括等于值A1的半径外径处的厚度和等于值A2的盘半径内径处的厚度，所述值A2大于A1且小于或等于两倍的A1；所述厚度梯度散热层包括厚度范围：A1：5到200nm。

5.  如权利要求1所述的数据存储设备，其特征在于，所述非磁性热抗蚀剂层包括故意的变化，所述故意的变化包括等于值B1的盘半径内径处的厚度和等于值B2的盘半径外径处的厚度，所述值B2大于B1且小于或等于两倍的B1；所述非磁性热抗蚀剂层包括厚度范围：B1：1到50nm。

6.  如权利要求1所述的数据存储设备，其特征在于，所述非磁性热抗蚀剂层包括光滑水平的顶部表面，所述光滑水平的顶部表面与所述基底平行并且具有没有波动表面的不粗糙精整度。

7.  如权利要求1所述的数据存储设备，其特征在于，所述故意的变化包括使用用于材料沉积的专用溅射源。

8.  如权利要求1所述的数据存储设备，其特征在于，在介质表面的径向上的所述故意的变化被用于补偿渐变的热耗散。

9.  如权利要求1所述的数据存储设备，其特征在于，在介质表面的径向上的所述故意的变化包括用于补偿渐变的热耗散的至少一个预定的材料。

10.  如权利要求1所述的数据存储设备，进一步包括：所述多层结构包括对每层使用预定的材料以创建层性质，所述层性质包括径向位置函数，其中，介质热学时间常数针对线速度分布来匹配。

11.  一种装置，包括：
配置为补偿使用热辅助磁记录的记录切线速度的设备，其中，所述设备包括多层结构，所述多层结构包括在所述设备的半径上的至少两个相反的梯度层。

12.  如权利要求11所述的装置，进一步包括：所述多层结构被配置为包括沉积在厚度梯度散热层上的非磁性热抗蚀剂层，其中，所述非磁性热抗蚀剂层被配置为包括光滑水平的顶部表面、等于值B1的盘半径内径处的厚度和等于值B2的盘半径外径处的厚度，所述值B2大于B1且小于或等于两倍的B1；以及所述非磁性热抗蚀剂层包括厚度范围：B1：1到50nm。

13.  如权利要求11所述的装置，进一步包括：所述多层结构被配置为包括沉积在散热层上的厚度梯度散热层，其中，所述厚度梯度散热层被配置为包括等于值A1的盘半径外径处的厚度和等于值A2的盘半径内径处的厚度，所述值A2大于A1且小于或等于两倍的A1；以及所述厚度梯度散热层包括厚度范围：A1：5到200nm。

14.  如权利要求11所述的装置，进一步包括：所述多层结构被配置为包括热抗蚀剂层，所述热抗蚀剂层沉积在厚度梯度散热层上，所述厚度梯度散热层沉积在 基底上，所述基底具有沉积在其上的散热层；并且被配置为包括至少两个相反的梯度层的梯度结构，所述至少两个相反的梯度层被配置为包括厚度范围，根据热情况和模拟，所述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。

15.  如权利要求11所述的装置，进一步包括：所述多层结构被配置为包括介质表面的径向上故意的变化，所述故意的变化包括使用补偿渐变的热耗散以针对线速度分布匹配介质热学时间常数。

16.  一种结构，包括：
基底；
散热层；以及
厚度梯度散热层，沉积在所述散热层上。

17.  如权利要求16所述的结构，其特征在于，所述多层结构被配置为包括热抗蚀剂层，所述热抗蚀剂层沉积在厚度梯度散热层上，所述厚度梯度散热层沉积在基底上，所述基底具有沉积在其上的散热层；并且被配置为包括至少两个相反的梯度层的梯度结构，所述至少两个相反的梯度层被配置为包括厚度范围，根据热情况和模拟，所述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。

18.  如权利要求16所述的结构，其特征在于，所述多层结构包括非磁性热抗蚀剂层，所述非磁性热抗蚀剂层被配置为包括等于值B1的介质半径内径处的厚度和等于值B2的盘半径外径处的厚度，所述值B2大于B1且小于或等于两倍的B1；所述多层结构包括厚度范围：B1：1到50nm。

19.  如权利要求16所述的结构，其特征在于，所述多层结构包括厚度梯度散热层，所述厚度梯度散热层被配置为包括等于值A1的盘半径外径处的厚度和等于值A2的盘半径内径处的厚度，所述值A2大于A1且小于或等于两倍的A1；所述多层结构包括厚度范围：A1：5到200nm。

20.  如权利要求16所述的结构，其特征在于，在介质表面的径向上的所述故意的变化包括用于补偿渐变的热耗散的至少一个预定的材料。

径向相关热学阻热器层
相关申请的交叉引用
本申请是基于在2013年3月12号提交的，名为“A Radially Dependent Thermal Heat Resistor Layer(径向相关热学阻热器层)”，第一发明人为Renévan de Veerdonk的美国临时专利申请S/N：61/778,370。
附图说明
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。
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。
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
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：
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。
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。
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15mm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。
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或其他专用的溅射源，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。
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。
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：
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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＝A1 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×A1 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：A1：5到200nm 425。
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。图4B示出用于非磁性渐变热抗蚀剂层沉积440的专用溅射源400。非磁性渐变热抗蚀剂层沉积440具有在内圆周ID 210处的厚度＝B1 450和外圆周OD 220处的厚度B2>B1且≤2×B1 460。非磁性渐变热抗蚀剂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。一个实施例的非磁性渐变热抗蚀剂层沉积440例如包括厚度范围：B1：1到50nm 445。
非磁性渐变热抗蚀剂层沉积440的顶部表面是光滑水平的表面470，其平行于基底200并且具有没有波动表面的不粗糙精整度。一个实施例的非磁性渐变热抗蚀剂层300沉积在厚度梯度散热层240上，该厚度梯度散热层240是在基底200上并与基底200接触的散热层230的顶部上。
前述内容已描述了本发明的原理、实施例和工作模式。然而，本发明不应被解释为限于所讨论的特定实施例。以上所描述的实施例应当被看作说明性的而非限制性的，并且应当理解本领域技术人员在不背离由下述权利要求所限定的本发明的范围的情况下可以对这些实施例进行变动。