Войти
Носители с рисунком (также известные как носители с битовой структурой или BPM) - потенциальное будущее жесткий диск технология записи данных на магнитных островках (один бит на остров), в отличие от современной технологии жестких дисков, где каждый бит хранится в 20-30 магнитных зернах внутри непрерывной магнитной пленки. Островки могут быть сформированы из исходной магнитной пленки с использованием нанолитографии. Это одна из предложенных технологий для успешной перпендикулярной записи из-за большей плотности хранения, которую она может обеспечить. BPM была представлена компанией Toshiba в 2010 году.
В существующих жестких дисках данные хранится в тонкой магнитной пленке. Эта пленка осаждается так, что она состоит из изолированных (слабо обменных связанных) зерен материала диаметром около 8 нм. Один бит данных состоит примерно из 20-30 зерен, намагниченных в одном направлении («вверх» или «вниз» по отношению к плоскости диска). Один из способов увеличения плотности хранения заключался в уменьшении среднего объема зерна. Однако энергетический барьер для теплового переключения пропорционален объему зерна. При использовании существующих материалов дальнейшее уменьшение объема зерна могло бы привести к спонтанной потере данных из-за суперпарамагнетизма.
. На носителях с рисунком сначала осаждается тонкая магнитная пленка, поэтому между ними возникает сильная обменная связь. зерна. Затем с помощью нанолитографии из него формируют магнитные островки. Сильная обменная связь означает, что теперь энергетический барьер пропорционален объему островка, а не объему отдельных зерен внутри острова. Следовательно, увеличение плотности хранения может быть достигнуто за счет формирования островков все более малого диаметра при сохранении термической стабильности. Предполагается, что структурированный носитель обеспечит плотность записи до 20-300 Тбайт / дюйм в отличие от предела в 1 Тбайт / дюйм, который существует с текущей технологией жестких дисков.
В существующих жестких дисках биты данных в идеале записываются на концентрических круговых дорожках. Этот процесс отличается от записи носителя с битовой структурой, где данные должны быть записаны на дорожки с заранее заданной формой, которые создаются литографией (см. Ниже) на диске. Траектории, по которым должна следовать сервосистема в шаблонной записи на носитель, характеризуются набором «сервотреков», существующих на диске. Отклонение сервопривода от идеальной круглой формы называется «повторяемым биением» (RRO). Следовательно, сервоконтроллер в записи носителя с битовой структурой должен следовать RRO, который неизвестен во время проектирования, и в результате методологии сервоуправления, используемые для обычных приводов, не могут быть применены. У шаблонной записи носителей есть некоторые специфические проблемы с точки зрения конструкции сервоуправления:
В предварительных исследованиях одним из процессов, исследованных для создания прототипов, была бесконтактная литография ионного пучка. При этом используются трафаретные маски для создания рисунков из чувствительного к ионам материала (резиста), которые затем переносятся на магнитный материал. Маска-трафарет содержит тонкую свободно стоящую мембрану из нитрида кремния, в которой выполнены отверстия. Образец, который должен быть сформирован, сначала формируется на подложке, содержащей фоторезист, с использованием электронно-лучевой литографии. Затем подложка используется для переноса данного рисунка на нитридную мембрану (трафаретную маску) с использованием процесса плазменного травления. Для создания достаточного количества подложек необходимо поддерживать однородность размеров отверстий, которые переносятся на маску в процессе изготовления (травления). Многие факторы способствуют достижению и поддержанию однородности размера маски, например: давление, температура, энергия (величина напряжения) и мощность, используемая при травлении. Чтобы правильно оптимизировать процесс травления однородных узоров при этих параметрах, подложку можно использовать в качестве шаблона для изготовления трафаретных масок из нитрида кремния с помощью процесса литографии с близким ионным пучком. Затем трафаретную маску можно использовать в качестве прототипа для создания шаблона носителя.
В 2014 году Рикардо Руис из Hitachi Global Storage Technologies в брифинге к предстоящей конференции пишет, что «наиболее многообещающее решение Решение литографических задач может быть найдено в направленной самосборке пленок из блок-сополимеров, которая в последнее время превратилась в жизнеспособный метод для достижения литографии толщиной менее 20 нм во времени для технологии BPM ».
