CN1848250A - 用于制造图案化介质加印母体的装置、方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造图案化介质加印母体的装置、系统和方法。衬底和沉积掩模可通过中间间隔元件被固定地附着，使得所述衬底和沉积掩模在沉积工艺期间充当统一元件。沉积掩模可包括通过传统光刻工艺产生的多个孔。材料可从以不同沉积角度取向的多于一个的沉积源通过所述沉积掩模沉积到所述衬底上。因此所得衬底沉积图案具有比沉积掩模孔密度更大的密度，同时避免了沉积图案畸变。

Description

用于制造图案化介质加印母体的 装置、方法和系统

技术领域

本发明涉及用于在衬底上定义图案的装置、方法和系统，更特别地，涉及用于制造具有增加的数据道(track)密度的图案化介质(patterned media)加印母体(imprint master)的装置、方法和系统。

背景技术

现在使用的几乎每台计算机使用一个或更多硬盘驱动器来以较持久的形式存储变化的数字信息。硬盘驱动器还在媒体播放器、数字记录器、以及其它个人设备中变得日益普遍。

硬盘通常包括两面被涂覆以特殊薄膜介质的高精度的铝或玻璃盘，所述特殊薄膜介质被构造来以磁图案的形式存储信息。盘以高速旋转，电磁读/写头被用来记录信息到该薄膜介质上或者从其读取信息。

硬盘驱动器中采用的薄膜介质通常包括薄的、连续的磁性晶粒层，其可以通过强磁场以特定取向被磁化。例如读/写头能通过产生局域磁场来记录信息，该局域磁场以一个方向或另一方向定向晶粒的团簇，也称为位(bit)。为了增大硬盘的容量，制造业者一直在努力减小位和构成位的晶粒的尺寸。

然而，晶粒非常小的情况下各磁性晶粒在一个方向或另一方向上被磁化的能力出现问题。当晶粒的体积(V)与其各向异性能(K_u)的乘积低于特定值时产生超顺磁效应，使得该晶粒的磁化由于热振动而会自发翻转。这发生时，存储在盘上的数据被破坏。因此，尽管期望制造更小的晶粒以支持更高密度更少噪音的记录，但是晶粒小型化受到超顺磁效应的固有限制。

针对该问题，工程师已经开发了图案化介质，其中磁薄膜层产生为高度均匀的岛的有序阵列，每个岛能存储单独的位。每个位可以是一个晶粒，或者数个交换耦合的晶粒，而不是随机去耦的晶粒的集合。以此方式，通过在良好定义的预图案化的位置产生急剧的磁转变，图案化介质有效地减小噪声。

事实上，因为图案化介质允许数据存储在含有单个晶粒或者小数目的晶粒预图案化的岛中而不是传统介质中需要的大量随机晶粒，所以图案化介质有效地避开超顺磁效应强加的密度限制，将实现热稳定的密度范围扩展至少一个数量级。然而，尽管这样的介质有优点，但是还没有批量生产图案化介质的划算的方法。

用于制造图案化介质的一种方法包括步骤：(1)在衬底上产生特征(feature)的物理母图案(master pattern)；(2)采用纳米加印光刻(nanoimprintlithography)在盘衬底上抗蚀剂图案中复制母图案的特征；(3)通过蚀刻将图案转移到盘衬底中；以及(4)在图案化的盘衬底上毯式沉积磁层和覆盖层。密度在1万亿位(Tb)/平方英寸及以上的母图案的产生难以通过传统光刻技术例如光学或电子束光刻实现，因为特征(feature)太小而不能与这些技术中的任一种兼容。因此，为了硬盘实现图案化介质可提供的可能的密度，母图案生成工艺需要在所需密度范围产生特征。

尽管已经提出了通常用于克服传统光刻制造方法的某些密度限制的方法，但是这样的方法不易适用于盘驱动器技术。例如，道跟随伺服要求以及读和写通道时钟要求导致的精密定位公差限制了所提出的自组装工艺的用处，所述自组装工艺中分子自发地组织为良好定义的集合体。另外，用于制造盘的已知光刻工艺耗时且劳动强度大，使得这样的工艺昂贵且对大量介质制造通常不实用。

因此，需要用于增大图案化介质中的存储密度的实用的、可实现的装置、系统和方法。有益地，这样地装置、系统和方法将增大介质数据存储容量，维持精确的数据定位控制，且增大介质数据分辨率同时限制与图案化介质制造传统上相关的费用。在这里公开这样的装置、系统和方法并要求保护。

发明内容

针对技术上的当前状态开发本发明，特别地，针对用于制造图案化介质的现有装置、方法和系统还没有充分解决的技术上的问题和需要而开发本发明。因此，开发本发明已提供一种用于制造图案化介质的装置、系统和方法，其克服本领域上述缺点中的许多或者全部。

根据本发明某些实施例的制造图案化介质的装置设置有与沉积掩模耦合的衬底。在一些实施例中，该装置还可包括可去除地耦合到该衬底和该沉积掩模的间隔元件。该间隔元件可维持该衬底与该沉积掩模之间基本固定的关系从而促进它们作为结合单元(cohesive unit)的功能。

在一个实施例中，该装置在所述沉积掩模中提供多个孔从而导向材料到所述衬底上。可提供至少一个沉积源来通过所述多个孔以各种沉积角度沉积材料从而产生比所述多个孔具有更大的密度的基本同心的记录区域。在某些实施例中，超过一个的沉积源可以相对于衬底以不同的沉积角度取向使得至少两个沉积位置对应于沉积掩模中的每个孔。材料可以从至少一个沉积源顺序地沉积或者同时地从各沉积源沉积，从而产生各沉积位置。供选地，单个沉积源可以以各种沉积角度顺序取向从而形成与沉积掩模中的每个孔对应的至少两个沉积位置。在某些实施例中，沉积掩模中的孔可以包括至少一个成角度的侧壁从而避免干扰来自沉积源的材料束流(stream)，从而在衬底上促成均匀的沉积图案。

在一个实施例中，该装置还包括接近沉积掩模的罩(shield)从而约束来自沉积源的材料束流的沉积角度的变化。该罩可包括与衬底和沉积掩模的基本窄的表面区域对应的基本径向的开口。在一些实施例中，材料通过罩沉积到该衬底上时该旋转元件可旋转该衬底。以此方式，基本同心的记录区域可形成在衬底上，其中每个记录区域基本对应于不同的径向位置。在一些实施例中，根据本发明形成的基本同心的记录区域可占据整个衬底表面区域。

还介绍了本发明的用于制造图案化介质的系统。该系统可通过包括基本平坦的耦合到沉积掩模的衬底的沉积组件来实现。该沉积掩模可具有集成在其中的多个孔从而将沉积材料导向到衬底上。该系统还可包括适于通过所述多个孔以各种沉积角度沉积所述沉积材料从而产生基本同心的记录区域的至少一个沉积源，所述记录区域比所述多个孔具有更大的密度。可提供旋转元件和罩元件从而在沉积期间旋转该沉积组件，以及约束所述各种沉积角度的变化。

还介绍了本发明的用于制造图案化介质的方法。在公开的实施例中该方法基本包括关于所描述的装置和系统的操作实现上面介绍的功能的步骤。在一个实施例中，该方法包括：提供基本平坦的衬底；提供具有多个孔的沉积掩模，所述多个孔适于将沉积材料导向到所述衬底上；以及将所述衬底固定地耦合到所述沉积掩模。在一个实施例中该衬底可以是可蚀刻的。该方法还可包括通过所述多个孔以各种沉积角度定向沉积所述沉积材料从而在所述衬底上形成基本同心的记录区域，所述记录区域比所述多个孔具有更大的密度。最后，该方法可包括将该衬底与所述沉积掩模分开。

在另一实施例中，该方法可包括去除所述衬底与所述沉积掩模之间的中间层的主要部分，留下支承结构的稀疏阵列从而将所述衬底固定地偶合到所述沉积掩模。此外，在一些实施例中，根据本发明的方法可包括蚀刻该衬底从而产生与基本同心的记录区域基本对应的数据道以及从所述衬底基本除去所述沉积材料。

在某些实施例中，定向沉积所述沉积材料可包括从至少一个基本倾斜的入射角沉积所述材料。另外，定向沉积所述沉积材料可包括旋转所述衬底和/或约束所述沉积材料的所述各种沉积角度的变化。为此，所述方法的一些实施例可包括提供与沉积掩模基本相邻的罩以及在罩内设置与所述衬底的一部分对应的基本狭窄的开口使得旋转所述衬底时，所述衬底的相邻部分可顺序暴露于所述材料从而产生基本同心的记录区域。

整个说明文件中对特征、优点、或类似语言的提及不意味着用本发明可实现的特征和优点的全部应该存在于或存在于本发明的任何单个实施例中。更确切地，涉及特征和优点的语言应被理解为意味着结合实施例描述的特定特征、优点、或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，整个说明文件中对特征和优点的论述以及类似语言可以但不是必须地涉及相同的实施例。

此外，所描述的本发明的特征、优点、以及特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。本领域技术人员将意识到，可以实践本发明而没有特定实施例的一个或更多所述具体特征或优点。在其它情形下，可在某些实施例中意识到额外的特征和优点，其可以并不出现在本发明的全部实施例中

本发明的这些特征和优点从下面的描述和所附的权利要求将变得更加明显，或者可以通过下面阐述的本发明的实践而得知。

附图说明

为了易于理解本发明的优点，将参照附图中示出的特定实施例给出上面简要描述了的本发明的更特别的描述。应理解，这些附图仅描绘了本发明的普通实施例，因此不应被理解为对本发明的范围的限制。通过使用附图，将额外具体和详细地描述和说明本发明，附图中：

图1是根据本发明的用于制造图案化介质加印母体的装置的一个实施例的横截面图；

图2是根据本发明的用于制造图案化介质加印母体的装置的一个供选实施例的横截面图；

图3是根据本发明的用于制造图案化介质加印母体的系统的一个实施例的底视图；

图4是图3的用于制造图案化介质加印母体的系统的横截面图；

图5是根据本发明的用于沉积材料到衬底上的方法的一个实施例的横截面图；

图6是根据本发明的用于沉积材料到衬底上的方法的一个供选实施例的横截面图；

图7是根据本发明某些实施例的其上有沉积的材料的衬底的顶视图；

图8是根据本发明的形成在衬底上的沉积图案的一个示例性实施例的顶视图；

图9是用来形成图8的沉积图案的系统的横截面图；

图10是图9的沉积掩模和衬底的横截面图；

图11是图9的系统的横截面图，示出所得半影；

图12是根据本发明的包括罩的图9的系统的横截面图；

图13是表，其列出用于图8-12所示的系统的操作参数的值；以及

图14是根据本发明某些实施例的用于制造图案化介质加印母体的方法的示意性流程图。

具体实施方式

整个说明文件中对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的提及意味着结合实施例描述的特别的特征、结构或者特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明文件中用语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言的出现可以但并非必须全部指的是相同的实施例。

此外，所描述的本发明的特征、结构或者特性可以在一个或更多实施例中以合适的方式结合。在下面的描述中，许多特定细节被公开以提供对本发明的实施例的彻底理解。但是，本领域技术人员将意识到，可以实施本发明而没有所述特定细节中的一个或更多，或者有其它方法、部件、材料等。在其它示例中，公知的结构、材料或者操作未示出或者未详细描述从而避免使本发明不清楚。

如本说明文件中使用的，术语“图案化介质加印母体”或者“加印母体”指的是具有可复制的形貌特征的衬底(substrate)。在一些实施例中，根据两阶段纳米加印复制工艺(two generation nanoimprint replication process)可以实现这样的形貌特征的正复制(positive replication)，其中从加印母体复制多个子压模(daughter stamper)，从每个子压模复制多个图案化介质衬底。术语“记录区域”指的是基本环形的沉积图案，其通过本发明的沉积工艺形成且用来形成图案化介质上的相应的数据道，该数据道能存储磁数据。

现在参照图1和2，根据本发明的用于制造图案化介质加印母体的装置可包括沉积组件100，其具有衬底层102、中间层106、以及沉积掩模层110。在某些实施例中，如通过图1最佳描述的，每个层集成到统一整体。供选地，每个层可相对于每个另外的层独立。

衬底层102或者衬底通常可包括基本刚性的体(body)，其具有足够大的平坦表面从而容纳用于整个盘表面的母图案(master pattern)。衬底102可包括例如硅晶片，或者由铝镁合金、玻璃、陶瓷或者本领域技术人员公知的任何其它材料制成的盘衬底。因为可对衬底102的表面进行电子束光刻(e-beam lithography)，所以衬底102可包括导电材料例如掺杂的硅或金属，或者可以被涂覆以合适的导电层。

在某些实施例中，衬底102包括基本光滑的可蚀刻基础层(ground layer)104，其具有能利用沉积的材料作为蚀刻掩模的化学性质。基础层104还可包括能耐受上面的中间层106经历的蚀刻工艺的材料。基础层104可包括例如硅氮化物或者本领域技术人员公知的其它材料。供选地，衬底102本身可包括基本光滑、可蚀刻、能耐受中间层106经历的蚀刻工艺的材料，例如硅。

中间层106通常可包括光滑且可蚀刻的基本刚性材料，例如硅或本领域技术人员公知的其它类似材料。中间层106可以易受利用蚀刻剂例如XeF₂的气相蚀刻工艺和/或湿蚀刻工艺影响。

在某些实施例中，中间层106可经历气相蚀刻工艺从而产生间隔元件108，其能够将衬底102固定地附到沉积掩模层110同时维持它们之间基本一致的距离。间隔元件108可例如将沉积掩模层110保持在衬底102的表面之上约1μm的高度。

沉积掩模层110或者沉积掩模可包括基本刚性的材料，其能维持相对于衬底102基本平行的关系同时被间隔元件108支承。在某些实施例中，沉积掩模110可包括能充当中间层106的蚀刻掩模的材料使得中间层106能经历蚀刻工艺从而形成间隔元件108。沉积掩模110可包括例如硅氮化物、二氧化硅、碳、或者本领域技术人员公知的任何其它这样的材料。

孔112可形成在沉积掩模110中从而允许材料、离子、电子、光和/或气体通过沉积掩模110到达中间层106和/或衬底102。孔112可通过光学或电子束光刻、蚀刻工艺、其结合，或者通过本领域技术人员公知的任何其它方法形成在沉积掩模110中。在某些实施例中，孔112可形成为包括至少一个成角度的侧壁。如下面参照图6更详细地描述的，成角度的侧壁使沉积掩模110能表现出更大的厚度且因此增大的结构完整性同时避免干扰穿过它沉积的材料。

现在参照图3，通过诸如蒸镀、离子束沉积、或者定向溅镀的物理气相沉积技术，沉积材料例如铬、铬钼合金、铝、铝合金或其它金属或者本领域技术人员公知的其它材料可穿过沉积掩模110中的孔112沉积到衬底102上。这样的物理气相沉积工艺从沉积源300输运气化状态(vaporized material)的材料到目标衬底102。气化的材料颗粒可根据基本无碰撞的视线输运(line-of-sight transport)凝结到衬底上。

根据本发明的沉积源300可包括阴极、加热坩埚、或者本领域技术人员公知的能保持且射出朝向衬底102的定向材料束的任何其它器件。在某些实施例中，多个沉积源300位于远离衬底102且到衬底102成倾斜的入射角的位置。在某些实施例中，沉积源300与衬底102分开至少40cm的距离。与每个沉积源300对应的特定入射角可被校准从而将材料束流(stream)导向到衬底102上特定的位置，每个位置部分地由所附的沉积掩模110中的孔112定义。以此方式，沉积源300和沉积掩模110中的孔112配合从而将材料导向到特定的衬底102位置，使得所得位置的数目为孔112的数目的倍数。

供选地，单个沉积源300可以顺序地以各种沉积角度取向，其中来自每个沉积角度的沉积构成一个沉积周期。可以实施若干沉积周期从而促进沉积角度中的每个产生的沉积位置的均匀性。实际上，在沉积工艺期间沉积材料可沿着沉积掩模孔112的周边(perimeter)堆积，因此相对于第一次沉积工艺之前存在的孔112的尺寸而言遮蔽了孔112的尺寸。因此，后来的沉积角度产生的沉积位置相对于第一次沉积位置会显示出减小或被遮蔽了的尺寸。另一方面，包括若干沉积周期的沉积工艺通过将被遮蔽的孔112尺寸的影响分散到全部所得沉积位置而促进了沉积位置均匀性。

在某些实施例中，根据本发明的用于制造图案化介质加印母体的系统包括罩(shield)302从而促进材料在特定衬底102位置的有效和精确沉积。对于给定的沉积角度，罩302可相对于沉积源300和衬底102的表面平面保持在固定位置。罩302的目的在于约束穿过沉积掩模110中的孔112的沉积材料的角度范围。在某些实施例中，衬底102可相对于固定罩302被旋转和/或平移从而提供在比罩302中的开口304的尺寸更大的衬底面积上沉积材料的方法，如下面更详细讨论的。罩302可包括基本刚性的盘，其具有比与衬底102对应的尺寸至少稍微更大的尺寸使得当与其对齐时罩302可基本覆盖衬底102的整个表面积。

罩302可包括设置在其中的至少一个开口304。开口304可用来隔离与罩302接近且在某些实施例中与罩302基本对齐的衬底102的一部分。开口304可从罩302的中心306径向延伸至其周边308，或者可以占据其任何部分。开口304的尺寸可足以将多个沉积掩模110的孔112暴露于从沉积源300沉积的沉积材料。在某些实施例中，开口304的长度可容纳沿衬底102的半径的每个沉积掩模110的孔112使得衬底102相对于开口304的单次旋转有效地涂覆衬底102的整个表面区域。但是，本领域技术人员将意识到，衬底102的超过一次的旋转可用来将沉积材料沉积在其表面上。

在一些实施例中，开口304的尺寸可沿从中心306向周边308延伸的方向增大，以均衡沉积在旋转衬底102上不同半径处的材料的量。在某些实施例中，开口304可包括与梯形基本对应的形状。当然，本领域技术人员将意识到，根据本发明的开口304可包括能够隔离与其相通的衬底102的一部分的任何形状，例如等腰三角形、直角三角形、矩形、平行四边形、或者本领域技术人员公知的任何其它形状。

现在参照图4，用于制造图案化介质加印母体的系统还可包括旋转元件400，其包括能够相对于罩302旋转的刚性支承盘。根据本发明，旋转元件400可包括居于衬底102和沉积掩模110的中心且保持它们的心轴(spindle)(未示出)。在某些实施例中，旋转元件400可基本位于罩302上方使得设置在其上的衬底102的一部分可通过沉积掩模110和罩302暴露于源自下面的沉积源300的沉积材料的束流。旋转元件400可包括至少一个间隔物(未示出)从而将旋转元件400至少稍微从罩302距离开以促进无阻碍的旋转。在一些实施例中，心轴可用作间隔物；供选地，间隔物可集成或耦接到旋转元件400的表面。

根据本发明的旋转元件400和罩302可配合从而在衬底102的表面上产生基本同心的记录区域。具体地，如下面参照图5更详细地论述的，利用以不同的入射角取向的多个沉积源300，穿过沉积掩模110中的孔112所沉积的材料可产生多个沉积位置。在沉积期间相对于罩302的开口304旋转衬底102可导致沿表面圆周共享相同径向位置的许多沉积位置。这样的沉积位置于是可配合从而形成基本环形的记录区域。根据本发明，由于设置在沉积掩模110中的孔112可对应于多个径向位置，所以衬底102的表面上基本同中心的记录区域可通过相对于罩302的开口304旋转衬底102产生。

现在参照图5，在某些实施例中，结合本发明真空腔可被使用从而促进材料在特定衬底102表面位置的有效和精确沉积。真空腔可以使变化的沉积条件以及加热和冷却能力可行。

如上参照图3所提及的，沉积源300可实施为根据特定的入射角沉积沉积材料500。沉积沉积材料500的该特定入射角与沉积掩模110的孔112配合从而定义特定的沉积位置502。以此方式，数个沉积源300可被实施来以不同的入射角沉积沉积材料500从而定义每个沉积掩模110的孔112多于一个沉积位置502。在所选择的实施例中，取向为以不同入射角沉积沉积材料500的三个沉积源300被实施从而为每个沉积掩模110的孔112定义三个特定的沉积位置502。因此沉积位置502的密度是相对孔112的密度的三倍。

现在参照图6，因为沉积掩模110包括有限的厚度，沉积掩模110内每个孔112包括具有有限高度的侧壁600。该有限高度易于歪曲沉积材料500的束流，使得沉积位置502的尺寸会不对应于沉积材料500的束流的尺寸。实际上，在沉积材料500的束流的宽度610精确地对应于孔112宽度的情况下，相对于孔112以一入射角定向沉积材料500的束流会导致来自孔112的近缘602和远缘604中的任一个或两者的干扰，实际上将所得沉积位置502的尺寸从沉积材料500的原始束流的尺寸减小。

为了避免这样的干扰和尺寸畸变，本发明的某些实施例包括选择性地成角度的孔112的侧壁600，使得近侧孔宽度(proximate aperture width)606显著大于远侧孔宽度(distal aperture width)608，使得沉积在衬底102上的材料的斑点的尺寸和形状仅由远侧孔608的尺寸和形状定义，且近侧孔宽度606没有导致遮蔽。增加近侧孔的宽度606允许沉积掩模110的厚度增大而不引起由近侧孔导致的遮蔽；这允许沉积掩模110的强度增大且减小所需的间隔元件108的数量。

为了进一步减轻沉积位置502的畸变，本发明的某些实施例构思同时而不是顺序从多个入射角度沉积沉积材料500从而限制在先前的沉积期间粘附到孔112的材料500导致的不均匀。然而，同时沉积产生的高度均匀的沉积位置502的益处固有地依赖于沉积源300之间操作中的均匀性。在另一些实施例中，沉积从不同的沉积源300顺序发生。在这样的实施例中，沉积位置502的所需厚度可由接连的沉积周期逐渐产生从而减少沉积位置502之间的不均匀的发生。

现在参照图7，根据本发明的沉积组件100通过为传统构图技术产生的每个沉积掩模孔112提供多个衬底沉积位置502可促进制造比传统图案化介质具有更高数据道密度的图案化介质。具体地，大量沉积掩模开口112可以与间隔元件108的高度和沉积角度结合从而产生与单个孔112对应的多个沉积位置502。

在本发明的一个实施例中，如先前参照图5所论述的，三个沉积源300被定向来从三个不同的角度将沉积材料沉积到衬底102上。以此方式，三个不同的沉积位置对应于单个沉积掩模孔112。在某些实施例中，沉积源300的取向和间隔元件108的高度(height)配合地将沉积位置502布置为一致的、密集有序的道图案700。

如先前参照图1和2所论述的，多个间隔元件108可散置于沉积掩模110和衬底102之间从而将沉积掩模110支承在衬底102的表面之上。在一些实施例中，间隔元件108以规则图案布置使得利用根据本发明制造的图案化介质的器件可被构造为忽略间隔元件108导致的小的无用区域702。

现在参照图8-13，以示例而不是限制的方式，根据本发明的用于制造图案化介质加印母体的系统的一个实施例可产生具有500Gbit/in²的岛密度的六角密堆积沉积图案。具体地，现在参照图8，沉积掩模110可包括分隔开距离(“q”)806的孔112从而产生具有六角密堆积几何构型的沉积位置502，其中相邻的沉积位置502分隔开距离(“s”)802。在本示例性实施例中，沉积位置502相对于孔112的偏移(“r”)804等于0.58s。沉积位置502的直径(“d”)808可等于约0.67s，道节距(pitch)(“a”)800可等于约0.87s，从而实现合适的总沉积图案密度。

现在参照图9，在该示例性实施例中，沉积源300可位于沉积掩模110之上的高度(“z”)902处，沉积掩模110可固定在衬底102之上的高度(“h”)900处从而实现具有偏移(“r”)804的沉积位置502。具体地，为了实现等于22.3nm的偏移(“r”)804，高度(“z”)902可被固定在50cm且高度(“h”)900可被固定在500 nm。

此外，现在参照图10，在该示例性实施例中沉积掩模110的厚度(“t”)1000可等于约80nm从而实现25.7nm的沉积位置502的直径(“d”)808。参照图11，沉积源300中的开口的宽度(“w”)1100可以为约2mm从而实现2.0nm的半影(“p”)1104，或者沉积位置502的减小的厚度，其中p由公式p＝wh/z得来。

现在参照图12，在该示例性实施例中，罩302可包括具有宽度(“u”)1300的罩开口304，其被校准从而基于沉积源300相对于沉积掩模110的高度(“z”)902仅允许沉积角度的小的变化。在本实施例中，例如“z”902可被设置为等于50cm且“u”1300可被设置为等于4mm从而允许+/-0.23度的误差，沉积期间当特定的沉积掩模110的孔112经过罩开口304下面时该误差将沉积斑点502的中心的偏移限制到+/-2.0nm的范围。

用于前述示例性参数的可适用来实现具有等于500Gbit/in²的六角密堆积岛密度的沉积图案的一组合理的值由图13列出的表给出。

接着的示意性流程图作为逻辑流程图一般地给出。如图所示，所描述的顺序和标示的步骤表示本发明的一个实施例。可以构思功能、逻辑、或者效果上等价于所示方法的一个或更多步骤或者其部分的其它步骤和方法。另外地，所采用的格式和符号被提供来说明该方法的逻辑步骤且应被理解为并不是限制该方法的范围。特定的方法发生的顺序可以或可以不严格按照对应的所示步骤的顺序。

现在参照图14，根据本发明的用于制造图案化介质的方法1400可包括：提供1402可蚀刻的衬底，将该衬底固定地附到1404沉积掩模，以及通过沉积掩模沉积1406材料到衬底上使得所沉积材料可用作蚀刻掩模从而将数据道蚀刻到衬底的表面中。方法1400还可包括蚀刻1408衬底，从衬底的表面基本除去1410所沉积的材料，以及将衬底从沉积掩模分开1412从而产生图案化介质加印母体。

在某些实施例中，蚀刻1408衬底可包括实施等离子体蚀刻从而将图案从所沉积的材料转移到衬底中。具体地，所沉积的材料可用作蚀刻掩模，CF₄等离子体被用来蚀刻衬底或衬底的包括硅氮化物的基础层。一旦完成了本发明的方法，则两阶段纳米加印复制工艺可被用来将图案化介质加印母体上的有形貌的数据道图案正复制到用于图案化介质的多个盘上。因此本发明使得能够制造比传统图案化介质具有更高的数据道密度且因此增大的存储容量的图案化介质。

本发明可以以其它特定形式实现而不偏离其思想或本质特性。所描述的实施例在任何意义上应被理解为仅是示例性的而不是限制性的。因此本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述表示。在权利要求的等价物的意义和范围内的全部变化应被包括在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于制造图案化介质的装置，该装置包括：

基本平坦的衬底；

沉积掩模，其耦合到所述衬底，所述沉积掩模具有适于将材料导向到所述衬底上的多个孔；以及

至少一个沉积源，其适于以各种沉积角度通过所述多个孔沉积所述材料从而产生比所述多个孔具有更大的密度的基本同心的记录区域。

2.如权利要求1所述的装置，还包括间隔元件，其可去除地耦合到所述衬底和所述沉积掩模，所述间隔元件被配置来维持所述衬底与所述沉积掩模之间基本固定的关系。

3.如权利要求1所述的装置，其中至少一个沉积源包括加热坩埚和阴极中的至少一种。

4.如权利要求1所述的装置，其中至少一个沉积源以相对于所述衬底的基本倾斜的入射角度定向。

5.如权利要求1所述的装置，还包括旋转元件，其耦合到所述衬底，该旋转元件适用于在沉积期间旋转所述衬底和沉积掩模。

6.如权利要求5所述的装置，还包括罩，其接近所述沉积掩模从而约束来自所述多个沉积源的所述材料的沉积角度的变化。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述罩包括基本径向的开口，其对应于所述衬底的基本上狭窄的部分。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个沉积源适于以同时方式和顺序方式之一从所述各种沉积角度沉积所述材料。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述沉积掩模的至少一个孔包括至少一个基本上成角度的侧壁。

10.一种用于制造图案化介质的方法，包括：

提供基本平坦的衬底；

提供具有多个孔的沉积掩模，所述多个孔适于将沉积材料导向到所述衬底上；

将所述衬底固定地耦合到所述沉积掩模；

以各种沉积角度通过所述多个孔定向沉积所述沉积材料从而在所述衬底上形成比所述多个孔具有更大密度的基本同心的记录区域；以及

将所述衬底与所述沉积掩模分开。

11.如权利要求10所述的方法，其中将所述衬底固定地耦合到所述沉积掩模包括去除所述衬底与所述沉积掩模之间的中间层的主要部分。

12.如权利要求10所述的方法，还包括：

蚀刻所述衬底从而产生与所述基本同心的记录区域基本对应的数据道；以及

从所述衬底基本去除所述沉积材料。

13.如权利要求10所述的方法，其中将所述沉积材料定向沉积到所述衬底上包括从至少一个基本倾斜的入射角度沉积所述材料。

14.如权利要求10所述的方法，其中定向沉积所述沉积材料还包括在沉积期间旋转所述衬底。

15.如权利要求14所述的方法，其中定向沉积所述沉积材料还包括约束所述材料的所述各种沉积角度的变化。

16.如权利要求14所述的方法，其中定向沉积所述沉积材料还包括提供与所述沉积掩模基本相邻的罩从而约束所述沉积材料的所述各种沉积角度的变化。

17.如权利要求16所述的方法，其中提供与所述沉积掩模基本相邻的罩还包括在所述罩内径向设置与部分所述衬底对应的基本上狭窄的开口。

18.如权利要求10所述的方法，其中提供具有至少一个孔的沉积掩模包括形成与所述至少一个孔成整体的至少一个成角度的侧壁。

19.一种图案化介质，其通过权利要求10所述的工艺形成。

20.一种用于制造图案化介质的系统，包括：

沉积组件，其包括耦合到沉积掩模的基本平坦的衬底，该沉积掩模具有多个孔，所述孔适于将沉积材料导向到所述衬底上；

至少一个沉积源，其适于以各种沉积角度通过所述多个孔沉积所述沉积材料从而产生比所述多个孔具有更大密度的基本同心的记录区域；

旋转元件，其耦合到所述沉积组件从而在沉积期间旋转所述衬底和所述沉积掩模；以及

罩，其接近于所述沉积掩模从而在所述沉积材料被沉积时约束所述各种沉积角度的变化。

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