一种磁存储装置的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磁存储技术，特别涉及一种磁存储装置的制备方法。
【背景技术】
[0002]磁存储技术等的不断发展使其成为当前最为经济的可重复读写的大容量存储技术，具有最高记录密度的磁存储装置，如磁存储硬盘将是“大数据时代”的存储的主角。随着网络信息时代的来临，各种信息呈现爆炸式地增长，对信息的保存、检索、统计分析，成为网络应用的最重要的问题。因此，磁存储装置的存储密度需要不断改进。
[0003]对于磁存储硬盘来说，通过磁头与盘片表面磁性介质间的相互作用来存取数据。在存取数据的过程中，磁头悬浮在盘片表面的一定高度，并且盘片相对于磁头高速转动。由于硬盘工作在大气环境中，大气中的各种有害物质会对磁头产生腐蚀，且在硬盘的起动、停止过程中，磁头和盘片都会发生接触。因此为了改善磁头的起动、停止性能，增加其抗腐蚀的能力，延长磁头的使用寿命，在磁头与磁介质的表面沉积有一层起保护作用的DLC膜(类金刚石镀膜(Diamond-like carbon)),硬盘工作时,磁头和盘片间存在着一个高度，即飞行高度(flight height)。
[0004]为了进一步提高硬盘的存储密度，必须降低每字节数据所占据的存储空间，即减小磁颗粒的尺寸。当磁颗粒减小时，为了提高存取数据的信噪比(SNR)，必须降低飞行高度。在过去的几十年里，随着硬盘存储密度的不断增长，飞行高度在不断的减小，对于最新的TMR磁头，其飞行高度已小于10nm，与之相对的是磁介质表面DLC保护层的厚度也在不断的减小，达到2nm左右。此外，磁介质盘工作时处于高速旋转过程中，为了提高DLC保护层和磁头表面的粘附性，在硬盘工业中，一般在磁头或磁盘表面先沉积一层Si作为中间层。这会增加飞行高度，且由于沉积工艺的原因，粒子在沉积时带有一定能量，因此必然会与基体形成各种混合层，对磁存储稳定性产生影响。
[0005]二维材料石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，且其导热系数高达5300ff/m-K,高于碳纳米管和金刚石。采用石墨烯替代DLC膜，可在满足其防腐抗磨损要求后，进一步降低飞行高度，还可减少磁介质片表面热沉积。
[0006]专利US2011/0151278A1提出在磁介质上首先预沉积Cu，Ni等形核层，然后再生长石墨烯材料，或预沉积SiC，再选择性蒸发硅原子可获得石墨烯结构。该专利提供的方案与DLC方案类似，难获得理想的飞行高度，且预沉积工艺的目的是增加碳保护层的粘附性，但粒子在沉积时带有一定能量，因此必然会与磁介质基体形成各种混合层，从而影响磁介质的性能，若无预沉积工艺，通过物理转移的方法在磁介质上形成石墨烯，其与磁介质间的粘附力较弱。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种磁存储装置的制备方法，其稳定性高，结构紧密。
[0008]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种磁存储装置的制备方法，其特征在于，包括:生成石墨烯层；在石墨烯层上生成磁介质材料层；在磁介质材料层上生成基板层。
[0009]优选的，所述生成石墨烯层为在衬底上生成石墨烯层，将所述石墨烯层转移到支撑层上。
[0010]优选的，在磁介质材料层上生成基板层后还包括步骤:剥离支撑层，在石墨烯层上涂设润滑层。
[0011]优选的，所述衬底为铜衬底。
[0012]优选的，所述衬底为硅衬底或者二氧化硅衬底，所述衬底上涂设铜层。
[0013]优选的，在磁介质材料层上生成基板层后还包括步骤:腐蚀掉衬底和铜层。
[0014]优选的，所述基板层为玻璃基板层，所述在磁介质材料层上生成基板层为将磁介质材料层键合到玻璃基板层上。
[0015]优选的，所述基板层为金属刚性基板层，所述在磁介质材料层上生成基板层为在磁介质材料层上蒸镀金属刚性基板层。
[0016]本发明采用以上技术方案，采用石墨烯层替换原有DLC，有效降低了磁头与磁盘间的飞行高度，能提高磁存储密度；其次，由于改变工艺顺序，先生成石墨烯层，再在石墨烯层上磁介质材料层和基板层，实现了石墨烯层与磁介质材料层的紧密结合，充分能提高石墨烯层与磁介质材料层之间粘附力，保证磁盘的稳定性；再者，本发明先生成石墨烯层可以获得结构完整的单层石墨烯，其具有平整的表面，具有良好的吸附作用，此外，由于去掉了现有技术中的预沉积工艺，减少其对磁介质材料层可能的扩散影响，也提高了磁盘的稳定性。
【附图说明】
[0017]图1为本发明磁存储设备制备方法主要流程示意图；
[0018]图2为本发明磁存储设备制备方法具体流程示意图；
[0019]图3为本发明磁存储设备制备方法实施例一衬底为铜的流程示意图；
[0020]图4中的4a?4e为本发明衬底为铜的结构生成过程示意图；
[0021]图5为本发明磁存储设备制备方法实施例二衬底为硅的流程示意图；
[0022]图6中的6a?6d为本发明衬底为硅的结构生成过程示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024]现有的磁存储装置的表面涂有作为纪录使用的磁介质材料层，其在显微镜下呈现出来的便是一个个磁颗粒。微小的磁颗粒极性可以被磁头快速转动的过程中被改变，系统通过磁通量以及磁阻的变化来分辨二进制中的O或者I。在磁头高速旋转的过程中，其产生大量的热量。而石墨层间摩擦非常低(摩擦系数?0.001)，面内热导非常高(5000瓦/米.度)，其可保证了接触式读写技术即使在磁存储装置转速非常高的情况下，都不会因为过热而被损坏。
[0025]如图1所示，本发明公开了一种磁存储装置的制备方法，其包括以下步骤:
[0026]SlOl:生成石墨烯层；
[0027]S102:在石墨烯层上生成磁介质材料层；
[0028]S103:在磁介质材料层上生成基板层。
[0029]如图2所示，具体的本发明步骤可如下:
[0030]S201:在衬底上生成石墨烯层；
[0031]S202:将石墨烯层转移到支撑层上；
[0032]S203:在石墨烯层上生成磁介质材料层；
[0033]S204:在磁介质材料层上生成基板层。
[0034]S205:剥离支撑层。
[0035]S206:在石墨烯层上涂设润滑层。
[0036]实施例一:
[0037]如图3、图4的4a?4e所不，当所述衬底为铜衬底，基板层为玻璃基板时，其具体步骤如下:
[0038]S301:在铜衬底上生成石墨烯层；
[0039]S302:将石墨烯层转移到支撑层上；
[0040]S303:在石墨烯层上生成磁介质材料层；
[0041]S304:将磁介质材料层键合到玻璃基板层上；
[0042]S305:剥离支撑层；
[0043]S306:在石墨烯层上涂设润滑层。
[0044]其中，本发明中所采用的键合工艺为:将磁介质材料层和玻璃基板层经表面清洗或活化处理，通过范德华力、分子力使之键合成为一体。
[0045]实施例二:
[0046]如图5、图6的6a?6d所不，当所述衬底为娃衬底，所述基板层为金属刚性基板时，其具体步骤如下:
[0047]S501:在硅衬底上镀设铜层；
[0048]S502:在硅衬底上生成石墨烯层；
[0049]S503:在石墨烯层上生成磁介质材料层；
[0050]S504:在磁介质材料层上蒸镀金属刚性基板层；
[0051]S505:腐蚀掉硅衬底和铜层；
[0052]S506:在石墨烯层上涂设润滑层。
[0053]其中，实施例二中的硅衬底也可以采用二氧化硅衬底替代，所述金属刚性基板层可采用铝、铜等刚性材料。
[0054]本发明通过先生成石墨烯层，再在石墨烯层上生成磁介质材料层和基板层，避免了原工艺因粒子在沉积时带有一定能量，因此必然会与磁介质材料层形成各种混合层，从而影响磁介质材料层的性能问题，且充分提高石墨烯层与磁介质材料层之间的粘附力，保证磁存储装置的稳定性；再者，本发明先生成石墨烯层可以获得结构完整的石墨烯，其具有平整的表面，具有良好的吸附作用，使得整个磁存储装置更加稳定。
[0055]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磁存储装置的制备方法，其特征在于，包括:生成石墨烯层；在石墨烯层上生成磁介质材料层；在磁介质材料层上生成基板层。
2.根据权利要求1所述的磁存储装置的制备方法，其特征在于，所述生成石墨烯层为在衬底上生成石墨烯层，将所述石墨烯层转移到支撑层上。
3.根据权利要求2所述的磁存储装置的制备方法，其特征在于，在磁介质材料层上生成基板层后还包括步骤:剥离支撑层，在石墨烯层上涂设润滑层。
4.根据权利要求2所述的磁存储装置的制备方法，其特征在于，所述衬底为铜衬底。
5.根据权利要求2所述的磁存储装置的制备方法，其特征在于，所述衬底为硅衬底或者二氧化硅衬底，所述衬底上涂设铜层。
6.根据权利要求5所述的磁存储装置的制备方法，其特征在于，在磁介质材料层上生成基板层后还包括步骤:腐蚀掉衬底和铜层。
7.根据权利要求1所述的磁存储装置的制备方法，其特征在于，所述基板层为玻璃基板层，所述在磁介质材料层上生成基板层为将磁介质材料层键合到玻璃基板层上。
8.根据权利要求1所述的磁存储装置的制备方法，其特征在于，所述基板层为金属刚性基板层，所述在磁介质材料层上生成基板层为在磁介质材料层上蒸镀金属刚性基板层。
【专利摘要】本发明公开了一种磁存储装置的制备方法，包括：生成石墨烯层；在石墨烯层上生成磁介质材料层；在磁介质材料层上生成基板层。本发明采用石墨烯层替换磁存储设备原有的DLC，有效降低了磁存储设备的磁头与磁盘间的飞行高度，能提高磁存储密度；其次，由于改变工艺顺序，先生成石墨烯层，再在石墨烯层上磁介质材料层和基板层，实现了石墨烯层与磁介质材料层的紧密结合，充分能提高石墨烯层与磁介质材料层之间粘附力，保证磁盘的稳定性；再者，本发明先生成石墨烯层可以获得结构完整的单层石墨烯，其具有平整的表面，具有良好的吸附作用，此外，由于去掉了现有技术中的预沉积工艺，减少其对磁介质材料层可能的扩散影响，也提高了磁盘的稳定性。
【IPC分类】G11B5-72, G11B5-84
【公开号】CN104751861
【申请号】CN201310745924
【发明人】杨与胜
【申请人】福建省辉锐材料科技有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月30日