專利名稱：利用磁疇壁的移動(dòng)的信息存儲(chǔ)裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息存儲(chǔ)裝置。具體的講，本發(fā)明涉及一種利用磁疇壁 的移動(dòng)的信息存儲(chǔ)裝置及該信息存儲(chǔ)裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)-更盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)是通過(guò)旋轉(zhuǎn)》茲記錄介質(zhì)并移動(dòng)在》茲記錄介質(zhì)上方 的讀/寫(xiě)頭來(lái)讀取及寫(xiě)入信息的裝置。磁記錄介質(zhì)可以為盤(pán)形式。傳統(tǒng)HDD
是非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，能存儲(chǔ)100千兆字節(jié)(GB)的數(shù)據(jù)，并且可以在計(jì) 算機(jī)中用作主存儲(chǔ)裝置。
傳統(tǒng)HDD可能包含相對(duì)多的移動(dòng)機(jī)械部分或系統(tǒng)。例如，當(dāng)HDD被移 動(dòng)和/或受沖擊影響時(shí)，這些機(jī)械系統(tǒng)可能導(dǎo)致各種機(jī)械故障因此降低移動(dòng)性 和/或可靠性。另外，這些機(jī)械系統(tǒng)可能增加制造的復(fù)雜性、成本和/或功耗， 并可能產(chǎn)生不期望的噪音。例如，當(dāng)減小傳統(tǒng)HDD的尺寸時(shí)，可能增加制造 的復(fù)雜性和/或成本。
利用磁疇壁移動(dòng)的數(shù)據(jù)或信息存儲(chǔ)裝置可作為傳統(tǒng)HDD的替代選擇。 在利用磁疇壁移動(dòng)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)，組成磁體的微磁區(qū)域(magnetic minute region)被稱作磁疇。在磁疇中，磁矩的方向是固定的或不變的(例如， 始終相同)。磁疇的大小和磁化方向可以通過(guò)磁性材料的特性、形狀、大小和 /或外部能量來(lái)控制。磁疇壁是具有不同磁化方向的磁疇之間的邊界。磁疇壁 可以通過(guò)向》茲性材料施加的電流或》茲場(chǎng)來(lái)移動(dòng)。
通過(guò)將磁疇壁移動(dòng)的原理應(yīng)用到傳統(tǒng)信息存儲(chǔ)裝置，磁疇可以通過(guò)移動(dòng) 磁疇壁來(lái)經(jīng)過(guò)固定的讀/寫(xiě)頭，因此能在沒(méi)有記錄介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行讀 取/寫(xiě)入。因此，利用磁疇壁移動(dòng)的傳統(tǒng)信息存儲(chǔ)裝置可以在沒(méi)有傳統(tǒng)HDD 所需的移動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的情況下存儲(chǔ)相對(duì)大量的數(shù)據(jù)。然而，在利用磁疇壁移 動(dòng)的傳統(tǒng)信息存儲(chǔ)裝置中，當(dāng)移動(dòng)時(shí)磁疇壁可能是相對(duì)不穩(wěn)定的。為提高磁 疇壁按位移動(dòng)的穩(wěn)定性，可以在磁層的一側(cè)形成凹口(notch)。響應(yīng)于等于或 大于臨界值的電流脈沖而開(kāi)始移動(dòng)的磁疇壁可以停止在凹口處。因此，磁疇
壁可以通過(guò)均勻地形成在;茲層上的多個(gè)凹口以一位來(lái)移動(dòng)。另外，因?yàn)椤菲澁?壁通過(guò)凹口更穩(wěn)定地定位，所以存儲(chǔ)在磁層中的數(shù)據(jù)可以保存更長(zhǎng)的一段時(shí) 間。
然而，在具有大約幾十納米寬度的磁層的 一側(cè)形成精細(xì)尺寸(fine-sized) 的凹口可能是相對(duì)困難的。由于信息存儲(chǔ)裝置的相對(duì)高的密度，使得磁層的 寬度可以被減小至幾十納米或更小。結(jié)果，凹口的大小也可能需要被減小。
例如，當(dāng)凹口形成在具有大約50nm寬度的磁層的每側(cè)時(shí)，凹口可以形 成為具有大約15nm的寬度(大約是磁層寬度的三分之一)。然而，利用傳統(tǒng)曝 光和/或蝕刻技術(shù)來(lái)形成這樣的凹口可能相對(duì)困難。而且，以相對(duì)均勻的間隔、 大小和/或形狀來(lái)形成凹口可能相對(duì)困難。如果凹口的間隔、大小和/或形狀不 夠均勻，則使磁疇壁停止的磁場(chǎng)的強(qiáng)度(例如，定位磁場(chǎng)(pinning magnetic field) 的強(qiáng)度)可能變化，因此，信息存儲(chǔ)裝置的可靠性可能降低。

發(fā)明內(nèi)容
示例實(shí)施例涉及一種信息存儲(chǔ)裝置，例如，利用磁疇壁的移動(dòng)的信息存 儲(chǔ)裝置，及其制造方法。
至少一個(gè)示例實(shí)施例提供一種信息存儲(chǔ)裝置。才艮據(jù)至少這個(gè)示例實(shí)施例， 磁層可以包含多個(gè)磁疇。供應(yīng)單元或電路可以向磁層供應(yīng)能量以使磁疇壁移 動(dòng)。磁層還可以包含具有第一磁各向異性能(magnetic anisotropic energy)的至 少一個(gè)第一區(qū)和具有第二磁各向異性能的至少一個(gè)第二區(qū)。第一磁各向異性 能可以大于第二磁各向異性能。第一區(qū)和第二區(qū)可以被交替布置，并且第二 區(qū)可以被摻雜雜質(zhì)離子。
根據(jù)至少一些示例實(shí)施例，雜質(zhì)離子可以包括He+、 Ga+等中的至少一種。 多個(gè)第二區(qū)可以以相等或基本相等的間隔形成。第二區(qū)之間的間隔可以為大 約5nm至大約1000nm(包含5nm和1000nm)。第二區(qū)的寬度可以為大約2nm 至大約150nm(包含2nm和150nm)。磁層可以由包括Fe、 Co、 Pt及其合金等 中的至少一種的材料形成。磁層可以由從包括FePt、 FePd、 CoCr、 CoCu、 CoPt、 CoTb、 CoCrPt、 CoFeTb、 CoFeGd和CoFeNi等的組或由其組成的組 中選擇的至少 一種材料來(lái)形成。
至少一個(gè)示例實(shí)施例提供一種制造信息存儲(chǔ)裝置的方法。根據(jù)至少i個(gè) 示例實(shí)施例，可以形成樹(shù)脂層以覆蓋磁層。暴露磁層的多個(gè)槽可以形成在樹(shù)
脂層中，并且暴露的磁層可以被摻雜雜質(zhì)離子。
根據(jù)至少一些示例實(shí)施例，^^層的被摻雜雜質(zhì)離子的第 一部分的磁各向 異性能可以比磁層的第二部分的磁各向異性能小。槽可以利用納米壓印
(nano-imprinting)方法來(lái)形成。在樹(shù)脂層中形成槽的步驟可以包括利用主印 模(master stamp)來(lái)壓印樹(shù)脂層，并移除主印模，其中，主印模具有多個(gè)向下 定向的突出部分。雜質(zhì)離子可以包括He+、 Ga+等中的至少一種。槽可以以相 等或基本相等的間隔形成。槽之間的間隔可以為大約5nm至大約1000nm(包 含5nm和1000nm)。槽的寬度可以為大約2nm至大約250nm(包含2nm和 250nm)。磁層可以由包括Fe、 Co、 Pt及其合金等的至少一種的材料形成。磁 層可以由從由FePt、 FePd、 CoCr、 CoCu、 CoPt、 CoTb、 CoCrPt、 CoFeTb、 CoFeGd和CoFeNi等組成的組中選擇的至少一種材料來(lái)形成。


通過(guò)詳細(xì)地描述附圖，示例實(shí)施例將變得更清楚，其中 圖1是根據(jù)示例實(shí)施例的信息存儲(chǔ)裝置的透視圖2A至圖2I是示出了形成包含在根據(jù)示例實(shí)施例的信息存儲(chǔ)裝置中的 磁層的方法的剖視圖3示出了當(dāng)通過(guò)向按照根據(jù)示例實(shí)施例的方法形成的樣本(sample)磁 層施加外部》茲場(chǎng)來(lái)移動(dòng)》茲疇壁時(shí)，磁疇壁的位置隨時(shí)間變化的仿真結(jié)果；
圖4是示出了當(dāng)通過(guò)向圖3的樣本磁層施加外部》茲場(chǎng)來(lái)移動(dòng)磁疇壁時(shí)， 樣本磁層的磁化強(qiáng)度隨時(shí)間的變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明的各種示例實(shí)施例，其中，附圖中 示出了本發(fā)明的一些示例實(shí)施例。在附圖中，為了清晰起見(jiàn)，夸大了層和區(qū) 域的厚度。
這里^Hf了本發(fā)明的詳細(xì)的示意性實(shí)施例。然而，這里公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu) 和功能的細(xì)節(jié)僅代表描述本發(fā)明的示例實(shí)施例的意圖。然而本發(fā)明可以以許 多不同的形式來(lái)實(shí)施，并不應(yīng)被理解為僅局限于這里闡述的實(shí)施例。
因此，盡管本發(fā)明的示例實(shí)施例能進(jìn)行各種修改及變形，但是附圖中示 例性地示出了本發(fā)明的實(shí)施例并將在這里對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。然而應(yīng)該理解
的是，意圖不是將本發(fā)明的示例實(shí)施例限制為公開(kāi)的具體形式，相反，本發(fā) 明的示例實(shí)施例旨在覆蓋落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有的修改、等同物和變形。 在對(duì)附圖.的整個(gè)描述中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。
應(yīng)該理解的是，雖然術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二，，等可以在這里用來(lái)描述不同 的元件，但是這些元件不應(yīng)該受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)元 件與另一個(gè)元件進(jìn)行區(qū)分。例如，在沒(méi)有脫離本發(fā)明的示例實(shí)施例的范圍的 情況下，第一元件可以稱為第二元件，同樣地，第二元件可以稱為第一元件。 如這里使用的，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任意和全部組合。
應(yīng)該理解的是，當(dāng)元件被稱為與另一元件"連接"或"結(jié)合"時(shí)，該元 件可以直接與另一元件連接或結(jié)合，或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件 被稱為與另一元件"直接連接"或"直接結(jié)合"時(shí)，不存在中間元件。用于 描述元件間關(guān)系的其它詞應(yīng)該按相似的方式解釋(例如，"在......之間"與"直
接在……之間"，"鄰近"與"直接鄰近"等)。
應(yīng)該理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為"形成在"另一個(gè)元件或?qū)?上"時(shí)， 該元件或?qū)涌梢灾苯踊蜷g接形成在另一個(gè)元件或?qū)由稀＜?，例如，可以存?中間元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)元件或?qū)颖环Q為"直接形成在"另一個(gè)元件或?qū)?上" 時(shí)，不存在中間元件或?qū)印Ｃ枋鲈驅(qū)又g的關(guān)系的其它詞應(yīng)該按相似的 方式解釋(例如，"在......之間"與"直接在……之間"，"鄰近"與"直接鄰
近"等)。
這里使用的術(shù)語(yǔ)只是出于描述具體實(shí)施例的目的，而不是為了限制本發(fā) 明的示例實(shí)施例。如這里所使用的，除非上下文清楚地指出，否則單數(shù)形式 也旨在包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該理解的是，當(dāng)術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"、"含" 和/或"含有"在說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，其表明所述的特征、整體、步驟、操作、 元件和/或組件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、 元件、組件和/或它們的組的存在或添加。
還應(yīng)注意的是，在一些可選擇的實(shí)施中，功能/動(dòng)作可以不按附圖中標(biāo)注 的順序發(fā)生。例如，依賴有關(guān)的功能/動(dòng)作，連續(xù)示出的兩個(gè)圖實(shí)際上可以基 本同時(shí)執(zhí)行或者有時(shí)可以以相反的順序執(zhí)行。
圖1是根據(jù)示例實(shí)施例的利用磁疇壁的移動(dòng)的信息存儲(chǔ)裝置的透視圖。
參照?qǐng)D1 ，信息存儲(chǔ)裝置的示例實(shí)施例可以包含形成在基底(未示出)上的
磁層100。磁層100可以包含多個(gè)磁疇。磁層100可以是可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
軌道或信息存儲(chǔ)層。
^磁層100可以包括至少一個(gè)第一區(qū)80和第二區(qū)90。例如，》茲層100可
以包括交替布置的多個(gè)第一區(qū)80和第二區(qū)90。第二區(qū)90之間的間隔在5nm和1000nm之間(包含5nm和1000nm)。至少一個(gè)第二區(qū)90的寬度在2rnn和250nm之間(包含2nm和1 OOOnm)。第一區(qū)80和第二區(qū)90可以具有軟磁材料或鐵磁材料的磁各向異性能密度。第一區(qū)80的磁各向異性能密度和第二區(qū)90的磁各向異性密度之間的差可以為至少幾個(gè)ergs/cc。磁層100可以由包括Fe、 Co、 Pt及其合金等中的至少一種，例如，F(xiàn)ePt、 FePd、 CoCr、 CoCu、CoPt、 CoTb、 CoCrPt、 CoFeTb、 CoFeGd和CoFeNi中的一種的材料形成。第二區(qū)90可以選擇性地被摻雜雜質(zhì)離子。雜質(zhì)離子可以包括He+、 Ga+及其組合等。當(dāng)?shù)诙^(qū)90被摻雜雜質(zhì)離子時(shí)，可以減小形成,茲層100的磁性粒子間的磁耦合效應(yīng)(magnetic coupling effect),因此減小第二區(qū)90的磁各向異性 沐
在第二區(qū)90中，磁疇壁的能量可以小于第一區(qū)80的能量。因此，磁疇 壁在第二區(qū)90中可以具有比在第一區(qū)80中更穩(wěn)定的能態(tài)。因此，在磁層100 中開(kāi)始移動(dòng)的磁疇壁可以被定位在第二區(qū)90中。就第二區(qū)90的定位特性而 言，第一區(qū)80的磁各向異性能密度和第二區(qū)90的磁各向異性能密度之間的 差優(yōu)選地為大。然而，即使該差僅為幾個(gè)ergs/cc,移動(dòng)的磁疇壁也可以被停 止在具有相對(duì)低的磁各向異性能密度的第二區(qū)90中。
第一導(dǎo)線Cl和第二導(dǎo)線C2可以分別連接到^茲層100的第一端El和第 二端E2。例如，第一導(dǎo)線C1和第二導(dǎo)線C2可以連接到驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)， 例如，晶體管或二極管。使磁層100的磁疇壁移動(dòng)的能量(例如電流)可以通過(guò) 第一導(dǎo)線Cl和第二導(dǎo)線C2來(lái)施加。可以根據(jù)電流的方向確定磁疇壁的移動(dòng) 方向。因?yàn)?f茲疇壁沿電子的方向移動(dòng)，所以^茲疇壁的方向可以與電流的方向 相反。
用來(lái)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的寫(xiě)入器200和用來(lái)讀取記錄于磁層100的數(shù)據(jù)的讀取器 300可以形成在-茲層100的相應(yīng)區(qū)域中，寫(xiě)入器200和讀取器300可以是隧 道磁電阻(TMR)頭、巨磁電阻(GMR)頭等。雖然沒(méi)有被示出，但是絕緣層和/ 或電極層可以包含在可形成寫(xiě)入器200的磁層100的下表面上。寫(xiě)入器200 和讀取器300的結(jié)構(gòu)可以以各種形式修改，而不限于TMR頭或GMR頭的結(jié) 構(gòu)。例如，寫(xiě)入器200可以是附著在磁層100的第一端El的一側(cè)并具有以相反方向磁化的第 一磁疇和第二磁疇的寫(xiě)入軌道。當(dāng)在寫(xiě)入軌道中第 一磁疇或 第二石茲疇向^茲層100的連接部分延伸，并且從石茲層100向?qū)懭胲壍朗┘与娏?時(shí)，對(duì)應(yīng)于第一磁疇或第二磁疇的數(shù)據(jù)可以被記錄在第一端El中。
通過(guò)經(jīng)第一導(dǎo)線Cl和第二導(dǎo)線C2向磁層100施加電流來(lái)按位移動(dòng)磁疇 壁，數(shù)據(jù)可以通過(guò)向?qū)懭肫?00施加寫(xiě)入電流被記錄在磁層100中。同樣地， 通過(guò)經(jīng)第一導(dǎo)線Cl和第二導(dǎo)線C2向磁層100施加電流來(lái)按位移動(dòng)磁疇壁， 存儲(chǔ)在磁層100中的數(shù)據(jù)可以通過(guò)向讀取器300施加讀取電流來(lái)再現(xiàn)。
在根據(jù)示例性實(shí)施例的信息存儲(chǔ)裝置中，第二區(qū)90可以是定位區(qū) (pinning region),因此，磁疇壁可以被按位移動(dòng)，并且記錄在磁層100中的數(shù) 據(jù)可以被更穩(wěn)定地保存。
圖2A至圖2I是示出了形成包含在根據(jù)示例實(shí)施例的信息存儲(chǔ)裝置中的 磁層的方法的剖視圖。圖2A至圖2E示出了形成主印模的方法，圖2F至圖 21示出了利用主印模來(lái)形成磁層100的方法。
參照?qǐng)D2A，模制板(molding plate)10可以用感光層來(lái)涂覆。感光層可以 利用給定的方法，例如，電子束光刻(E-beamlithography)等進(jìn)行圖案化，以形 成圖案化的感光層20。多個(gè)第一槽H1可以形成在圖案化的感光層20中，第 一槽Hl的側(cè)壁可以傾斜。例如，第一槽Hl的側(cè)壁可以與模制板10的頂面 成除90度以外的角度?？蛇x擇地，第一槽Hl的側(cè)壁可以與模制板10的頂 面垂直。
參照?qǐng)D2B，模制板10和圖案化的感光層20的整個(gè)表面可以被蝕刻。在 具有相對(duì)小的厚度的圖案化的感光層20之下的模制板10會(huì)被相對(duì)深地蝕刻。
圖2C示出了蝕刻過(guò)的模制板10的表面。參照?qǐng)D2C,通過(guò)表面蝕刻可 以去除圖案化的感光層20，并且納米大小的第二槽H2可以形成在模制板10 中。因?yàn)樵诒砻嫖g刻期間模制板10可能被以傾斜的角度來(lái)蝕刻，所以第二槽 H2的寬度可以沿向下的方向減小?？梢酝ㄟ^(guò)蝕刻條件來(lái)控制第二槽H2的傾 斜角度。例如，第二槽H2的深度可以小于第一槽的深度。第二槽H2的側(cè)壁 可以與模制板10的表面成除90度以外的角度?？蛇x擇地，第二槽H2的側(cè) 壁可以與模制板10的表面垂直。
參照?qǐng)D2D,印模層(stamp layer)30可以形成在模制板10上以填充第二槽 H2并覆蓋模制板10。
如圖2E所示，印模層30可以與模制板10分離。在下文中將分離的印模層30稱為主印模30。
參照?qǐng)D2F， ^磁層100可以形成在基底40上。樹(shù)脂層50可以形成在磁層 100和基底40的暴露部分上。樹(shù)脂層50可以覆蓋,茲層100的頂部和側(cè)壁。 根據(jù)圖2A至圖2E中示出的方法制造的主印模30可以布置在樹(shù)脂層50上方。
參照?qǐng)D2G,通過(guò)利用主印模30來(lái)壓印樹(shù)脂層50,可以以納米級(jí)別對(duì)樹(shù) 脂層50進(jìn)行圖案化。結(jié)果，多個(gè)槽G可以形成在樹(shù)脂層50中。槽G之間的 間隔的寬度在5nm和1000nm之間(包括5nm和1000nm)。槽G的寬度在2nm 和250nm之間(包4舌2nm和250nm)。
參照?qǐng)D2H，主印模30可以與樹(shù)脂層50分離。當(dāng)主印模30與樹(shù)脂層50 分離時(shí)，樹(shù)脂層50的至少一些部分可留在槽G的下表面上。留在槽G的下 表面上的樹(shù)脂層50可以利用例如等離子灰化方法等來(lái)去除。主印模30可以 使用若干次。上面的納米壓印工序可以更簡(jiǎn)單和/或經(jīng)濟(jì)，因此，適合大規(guī)才莫 生產(chǎn)。
參照?qǐng)D21，磁層100的一些部分可以通過(guò)槽G來(lái)暴露。暴露的磁層100 可以利用樹(shù)脂層50作為離子注入掩^t來(lái)?yè)诫s雜質(zhì)離子，比如He+、 Ga+及其 組合等。因此，#^雜區(qū)卯可以形成在^f茲層100中。摻雜區(qū)90可以與參照?qǐng)D 1描述的第二區(qū)90相同或基本相同。磁層100中的剩余區(qū)可以與參照?qǐng)Dl描 述的第一區(qū)80相同或基本相同。
在去除樹(shù)脂層50后，雖然沒(méi)有示出，但是寫(xiě)入器和讀取器可以形成在磁 層100的區(qū)域中。因此，可以制造包含磁層100的信息存儲(chǔ)裝置，其中，該 磁層100包含摻雜區(qū)90。
才艮據(jù)示例實(shí)施例，石茲層100可以不被幾何地修改，而是可以通過(guò)利用離 子注入方法修改磁層100的一些部分的性質(zhì)來(lái)形成定位區(qū)。因此，更微小的 定位區(qū)可以更均勻地形成在;茲層100中。根據(jù)示例實(shí)施例，可以改進(jìn)信息存
儲(chǔ)裝置的記錄密度和/或可靠性。
槽G也可以利用與利用主印模30的納米壓印方法不同的方法來(lái)形成。 例如，槽G可以通過(guò)利用電子束光刻法、利用紫外線或激光的干涉的光刻法 (lithography)、利用納米顆粒的納米球光刻法(nano sphere lithography)等的蝕刻 來(lái)形成，以代替利用主印模30來(lái)壓印樹(shù)脂層50的方法。
圖3示出了當(dāng)通過(guò)向按照這里描述的方法形成的樣本磁層100a施加外部 磁場(chǎng)來(lái)移動(dòng)樣本磁層100a的磁疇壁DW時(shí)，磁疇壁DW的位置隨時(shí)間變化
的仿真結(jié)果。樣本磁層100a可以包含兩個(gè)條形的以彼此相反的方向磁化的磁 疇。磁層100a還可以包含在磁疇之間形成的磁疇壁DW。樣本磁層100a的 寬度、長(zhǎng)度和厚度可以分別為大約50nm、大約430nm和大約10nm。摻雜區(qū) 90可以形成在樣本^f茲層100a的中心。#^雜區(qū)90可以與上面參照?qǐng)Dl描述的 第二區(qū)90相同或基本相同。磁疇壁DW可以位于摻雜區(qū)90的左側(cè)，并可以 通過(guò)朝向摻雜區(qū)90右側(cè)的方向施加的外部磁場(chǎng)F來(lái)移動(dòng)。圖3中，(a)至(f) 示出了,茲疇相對(duì)于時(shí)間的布置。
圖4是示出了當(dāng)通過(guò)向圖3中的樣本磁層100a施加外部磁場(chǎng)F來(lái)移動(dòng)磁 疇壁DW時(shí)，樣本磁層100a的磁化強(qiáng)度隨時(shí)間的變化的曲線圖。圖4中，@、 ⑥和①分別對(duì)應(yīng)于圖3中的(a)、 (e)和(f)。
參照?qǐng)D3和圖4，隨著磁疇壁DW向摻雜區(qū)90移動(dòng)，^茲化強(qiáng)度M可在 振蕩的同時(shí)減小，并且當(dāng)磁疇壁DW到達(dá)摻雜區(qū)90時(shí)，磁疇壁DW可以停 在摻雜區(qū)90中。此時(shí)，磁化強(qiáng)度M可以是不變的或是基本不變的，因此意 味著摻雜區(qū)90是定位區(qū)。因?yàn)榇女牨贒W可在振蕩的同時(shí)移動(dòng)，所以磁化強(qiáng) 度M可以在振蕩的同時(shí)減小。
如上所述，根據(jù)示例實(shí)施例，更細(xì)微的、更小和/或更均勻的定位區(qū)可以 通過(guò)利用納米壓印和/或離子注入改變磁層IOO的一些部分的性質(zhì)來(lái)形成。因 此，根據(jù)示例實(shí)施例，可以改進(jìn)信息存儲(chǔ)裝置的記錄密度和/或可靠性。
雖然已經(jīng)參照附圖具體示出和描述了示例實(shí)施例，但是示例實(shí)施例應(yīng)該 被認(rèn)為僅為描述性意義而不是為了限制的目的。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該 理解的是，可對(duì)信息存儲(chǔ)裝置中磁層100的結(jié)構(gòu)以及寫(xiě)入器200和/或讀取器 300的結(jié)構(gòu)和位置做出各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。因此，不是由發(fā)明的詳細(xì) 描述而是由權(quán)利要求來(lái)限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種信息存儲(chǔ)裝置，包括磁層，在所述磁層中包括交替布置的至少一個(gè)第一區(qū)和至少一個(gè)第二區(qū)，所述至少一個(gè)第一區(qū)具有第一磁各向異性能，所述至少一個(gè)第二區(qū)具有第二磁各向異性能，所述至少一個(gè)第二區(qū)被摻雜雜質(zhì)離子，所述第一磁各向異性能大于所述第二磁各向異性能。
2、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲(chǔ)裝置，還包括供應(yīng)單元，用于向所述磁層供應(yīng)能量以使》茲疇壁在所述磁層中移動(dòng)。
3、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲(chǔ)裝置，其中，所述雜質(zhì)離子包括He+ 和Ga+中的至少一種。
4、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲(chǔ)裝置，其中，所述信息存儲(chǔ)裝置包括以 相等的間隔形成的多個(gè)第二區(qū)。
5、 如權(quán)利要求4所述的信息存儲(chǔ)裝置，其中，所述第二區(qū)之間的所述間 隔在5nm和1000nm之間，包含5nm和1000nm。
6、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲(chǔ)裝置，其中，所述至少一個(gè)第二區(qū)的寬 度在2nm和250歷之間，包含2nm和1000nm。
7、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲(chǔ)裝置，其中，所述^f茲層由包括Fe、 Co 和Pt中的至少 一種的材料形成。
8、 如權(quán)利要求1所述的信息存儲(chǔ)裝置，其中，所述石茲層由FePt、 FePd、 CoCr、 CoCu、 CoPt、 CoTb、 CoCrPt、 CoFeTb、 CoFeGd和CoFeNi中的至少 一種形成。
9、 一種信息存儲(chǔ)裝置的制造方法，所述方法包括 形成磁層；形成樹(shù)脂層，該樹(shù)脂層覆蓋所述磁層；在所述樹(shù)脂層中形成多個(gè)槽，以暴露所述磁層的第 一部分；對(duì)所述磁層的所述第 一部分進(jìn)行摻雜。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述磁層的第一部分的磁各向異 性能比所述磁層的剩余的未摻雜部分的磁各向異性能小。
11、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，利用納米壓印方法形成所述槽。
12、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在所述樹(shù)脂層中形成槽的步驟包括利用具有多個(gè)突出部分的主印模來(lái)壓印所述樹(shù)脂層， 移除所述主印模。
13、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，雜質(zhì)離子包括He+和Ga+中的至少一種。
14、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，以相等間隔形成所述槽。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述槽之間的間隔的寬度在5nm 和1000nm之間，包含5nm和1000nm。
16、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述槽的寬度在2nm和250nm之 間，包含2nm和250nm。
17、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述f茲層由包括Fe、 Co和Pt中 的至少一種的材料形成。
18、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述^茲層由FePt、 FePd、 CoCr、 CoCu、 CoPt、 CoTb、 CoCrPt、 CoFeTb、 CoFeGd和CoFeNi中的至少一種形 成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種信息存儲(chǔ)裝置及該信息存儲(chǔ)裝置的制造方法。該信息存儲(chǔ)裝置包括磁層和供應(yīng)單元。所述磁層包括多個(gè)區(qū)具有第一磁各向異性能的第一區(qū)和具有第二磁各向異性能的第二區(qū)。所述第一區(qū)和所述第二區(qū)被交替布置，并且所述第二區(qū)被摻雜雜質(zhì)離子。所述第二磁各向異性能小于所述第一磁各向異性能。所述供應(yīng)單元向所述磁層供應(yīng)能量以使磁疇壁在所述磁層內(nèi)移動(dòng)。
文檔編號(hào)H01L43/08GK101207176SQ200710169379
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者林志慶 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社