專利名稱：磁性rom信息載體的制作方法
磁性ROM信息載體技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明涉及一種制造器件的方法，所述器件包括具有磁性材料的 分離部分的圖案的層，產(chǎn)生相應(yīng)圖案的局部磁場。 本發(fā)明還涉及器件。磁性材料連續(xù)層典型地產(chǎn)生延伸到磁性材料連續(xù)層外部的宏觀 磁場。在具有磁性材料的分離部分的層中，每一部分與該層內(nèi)其它分 離部分分隔，并因此產(chǎn)生局部地延伸到分離部分的層外部的磁場。例 如，可以通過從磁性材料連續(xù)層的突起形成分離部分，或者例如，分 離部分可以是該層內(nèi)磁性材料的隔開部分。
背景技術(shù)：
在磁性ROM信息載體中，可以通過磁性材料的分離部分形成隔 開的比特，其中存儲在信息載體上的信息由對應(yīng)于分離部分的圖案的 局部磁場的圖案來表示。例如，在WO2004/032149中公開了這種磁性 ROM信息載體。在該文獻中公開的存儲裝置包括信息載體部分和讀 出部分。該信息載體部分包括用于與讀出部分協(xié)作的信息面。信息面 包括組成比特位置陣列的電磁材料圖案。在信息面處有或沒有電磁材 料表示邏輯值。例如，在第一比特位置有該材料表示邏輯值l，而在第 二比特位置沒有該材料表示邏輯值0。在公開的信息載體的特定實施 方式中，表示一個比特位置處的比特的電磁材料是隔開的硬磁材料比 特。隔幵的硬磁材料比特的圖案在外磁場中永久磁化，產(chǎn)生全部實質(zhì) 上具有相同磁場方向的已磁化磁性比特的圖案，包括磁場強度。讀出 部分包括對所述電磁材料的存在敏感的電磁傳感器元件。通過取決于 磁電阻現(xiàn)象的電阻測量來實現(xiàn)讀出。傳感器元件中的電阻受到附近的 磁場的影響。在信息載體部分有已磁化的比特的比特位置，磁性比特向傳感器元件提供實質(zhì)上具有磁場方向和磁場強度的磁場，導(dǎo)致第一 檢測電阻。在信息載體部分沒有磁性比特的比特位置，傳感器元件檢 測到不同的磁場強度，導(dǎo)致第二檢測電阻，該第二檢測電阻不同于第 一檢測電阻。當(dāng)在每一個比特位置測量傳感器的電阻時，可以確定每 一個比特位置的邏輯值。己知的只讀磁性信息載體的缺點是硬磁材料的圖案必須在制造 期間磁化，這典型地要求強磁場。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種制造一種器件的方法，該器件包括 可以相對容易地磁化的磁性材料圖案。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目的是采用如開頭段落中限定的制造 器件的方法來實現(xiàn)的，其中磁性材料由分散在固體物質(zhì)中的顆粒組成， 所述顆粒磁性穩(wěn)定，并且實質(zhì)上對齊以產(chǎn)生局部磁場，該方法包括以 下步驟提供在所述物質(zhì)中分散有顆粒的物質(zhì)，該物質(zhì)具有粘性以允 許顆粒在該物質(zhì)中移動，在器件的該層中產(chǎn)生物質(zhì)的分離部分的圖案， 施加外磁場以實質(zhì)上對齊物質(zhì)的分離部分中的顆粒，并固化該物質(zhì)以 獲得固體物質(zhì)。磁性材料由散布在物質(zhì)中的實質(zhì)上隔開的顆粒組成。顆粒各自產(chǎn) 生對齊的顆粒磁場。由于對齊，分離部分內(nèi)的顆粒的顆粒磁場加在一 起產(chǎn)生由分離部分形成的局部磁場。顆粒是磁性穩(wěn)定的，確保顆粒內(nèi) 的磁化方向，并防止顆粒的磁化方向隨意改變。該物質(zhì)的固化確保顆 粒維持分離部分內(nèi)的顆粒對齊。根據(jù)本發(fā)明的措施的效果是所施加的物質(zhì)具有粘性，允許分散在 該物質(zhì)中的顆粒移動。在該制造方法中，使用外磁場對齊顆粒。由于 顆粒在該物質(zhì)內(nèi)移動的能力，僅僅需要較弱的外加磁場以機械地移動 顆粒，并在該物質(zhì)內(nèi)部對齊顆粒。隨后固化該物質(zhì)將已對齊的磁性穩(wěn) 定的顆粒固定在固體物質(zhì)內(nèi)，這導(dǎo)致永久磁化的磁性材料。代替典型 地要求較強的外加磁場改變顆粒的磁化，由于較好的移動性，顆粒在 該物質(zhì)內(nèi)機械移動，并且例如旋轉(zhuǎn)，以將顆粒磁場與外加磁場對齊。實現(xiàn)顆粒對齊的外加磁場的強度典型地取決于物質(zhì)內(nèi)顆粒的移動性。 由外加磁場引起的顆粒的機械移動典型地包括顆粒的旋轉(zhuǎn)，以將顆粒與外加磁場對齊。在其中外加磁場包括磁場梯度的實施方式中，機械移動也包括顆粒沿梯度的遷移。例如，施加的物質(zhì)是熱熔的固體物質(zhì)，以在磁化期間獲得提高的顆粒移動性，并且隨后冷卻，以固定固體物質(zhì)中已對齊的顆粒。替代地，該物質(zhì)的化學(xué)成分可以在磁化后改變，例如，使已磁化的單體物質(zhì)聚合以獲得固體聚合物。根據(jù)本發(fā)明的制造方法的附加益處是該制造方法使得能夠使用公知的制造工藝產(chǎn)生分離部分的圖案。允許顆粒在物質(zhì)中移動的所需的物質(zhì)粘性典型地允許使用類似壓印(embossing)或模印(stamping) 的制造工藝，用于在該層中產(chǎn)生分離部分的圖案。本發(fā)明基于如下認(rèn)識磁性顆粒的穩(wěn)定性取決于勢壘能。勢壘能 限定了例如使用外磁場改變磁性比特的磁化方向必須克服的能量水 平。勢壘能典型地取決于磁性顆粒的體積，以及磁性顆粒的磁各向異 性能量密度。減小磁性顆粒的體積也降低了勢壘能。當(dāng)勢壘能接近材 料的熱能時，磁性顆粒的磁化方向變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致磁性顆粒的磁化 方向的隨意改變。應(yīng)用由包括較高磁各向異性能量密度的磁性材料組 成的磁性顆粒，提高了磁性顆粒的穩(wěn)定性，但要求較強的磁場用于設(shè) 定磁性顆粒內(nèi)的磁化方向。在根據(jù)本發(fā)明的制造器件的方法中，通過 機械地對齊物質(zhì)中分散的磁性穩(wěn)定顆粒，而不是通過改變顆粒內(nèi)的磁 化方向，對磁性材料進行磁化。當(dāng)磁性顆粒的移動性高時，可以在顆 粒中應(yīng)用具有高磁各向異性能量的材料，同時較弱的外加磁場對于磁 化仍然是足夠的。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，該目的是采用如開頭段落中限定的器件 來實現(xiàn)的，其中磁性材料由分散在固體物質(zhì)中的顆粒組成，所述顆粒 磁性穩(wěn)定，并且實質(zhì)上對齊以產(chǎn)生局部磁場。典型地，由分散在固體 物質(zhì)中的顆粒組成的磁性材料更易于制造，并且典型地，根據(jù)本發(fā)明 制作磁性器件的與傳統(tǒng)磁性材料相比的工藝比傳統(tǒng)磁性器件更為廉 價。在本發(fā)明的實施方式中，在固化該物質(zhì)的步驟期間執(zhí)行施加外磁 場的步驟。該實施方式的益處是，在固化期間外磁場的存在確保在固 化該物質(zhì)期間顆粒維持對齊，優(yōu)化了每一個顆粒磁場對局部磁場圖案 的貢獻。在該方法的實施方式中，施加外磁場的步驟包括在外磁場中產(chǎn)生 空間上的磁場強度變化。由于空間上的磁場強度變化，例如可以將磁 場聚焦在分離部分處。這使得能夠進一步減小外加磁場的總磁場強度， 同時在分離部分維持足夠強的磁場用于對齊顆粒。在該方法的實施方式中，在產(chǎn)生分離部分的圖案的步驟期間執(zhí)行 施加外磁場的步驟，并且其中產(chǎn)生分離部分的圖案的步驟包括利用印 模用于產(chǎn)生分離部分的圖案，該印模包括導(dǎo)磁性材料，用于產(chǎn)生空間 上的磁場強度變化。導(dǎo)磁性材料聚集磁力線。當(dāng)將導(dǎo)磁性材料置于均 勻的磁場中時，磁力線的聚集將在導(dǎo)磁性材料處引入增加的磁力線濃 度，產(chǎn)生空間上的磁場強度變化。在該方法的實施方式中，按照與分離部分的圖案相對應(yīng)的印模圖 案來設(shè)置印模的導(dǎo)磁性材料。該實施方式的益處是，當(dāng)在印模產(chǎn)生分 離部分的圖案的同時施加外磁場時，導(dǎo)磁性材料將聚集磁力線，并且 產(chǎn)生與分離部分的圖案相對應(yīng)的空間上的磁場強度變化，增加分離部 分處的磁場強度，并減小分離部分外部的磁場強度。在使外加磁場的 總磁場強度減小之后，這些磁場強度變化典型地導(dǎo)致磁場梯度，從而 導(dǎo)致顆粒沿梯度遷移，在該物質(zhì)中產(chǎn)生顆粒的濃度差異。已磁化的顆 粒趨于使其磁通最大化，取決于顆粒的移動性而遷移到其中磁場更強 的區(qū)域。器件中顆粒的濃度差異導(dǎo)致局部磁場的磁場強度差異。在固 定顆粒和去除外磁場之后，顆粒的濃度變化導(dǎo)致器件中的局部磁場的 磁場強度變化。在該方法的實施方式中，將印模的導(dǎo)磁性材料設(shè)置成突起，突起 從印模形成并且被設(shè)置成負(fù)印模圖案，用于產(chǎn)生分離部分的圖案。負(fù) 印模圖案是從印模形成的突起圖案，當(dāng)將其施加到物質(zhì)時，在該物質(zhì) 中產(chǎn)生分離部分的圖案。該實施方式的益處是，當(dāng)在印模產(chǎn)生分離部 分的圖案的同時施加外磁場時，突起中的導(dǎo)磁性材料將產(chǎn)生空間上的磁場強度變化并將外磁場集中在分離部分的層中。同樣，在該實施方 式中，取決于物質(zhì)中分散的顆粒的移動性，可能發(fā)生顆粒向分離部分 的遷移。在該方法的實施方式中，提供物質(zhì)的步驟包括以連續(xù)層的方式提 供物質(zhì)，其中產(chǎn)生分離部分的圖案的步驟包括從連續(xù)層產(chǎn)生突起，突 起是分離部分。該實施方式的益處是，可以較容易地施加分離部分的 圖案和該物質(zhì)。例如可以通過旋涂施加該物質(zhì)，隨后通過模印圖案來 施加圖案，從連續(xù)層產(chǎn)生突起的圖案。在該器件的實施方式中，顆?？梢杂纱鸥飨虍愋阅芰棵芏戎辽贋?00千焦每立方米的材料組成，優(yōu)選地在400千焦每立方米以上。與 由磁各向異性能量密度在100千焦每立方米以上的材料組成的顆粒相 關(guān)的勢壘能典型地保持足夠大從而確保顆粒的磁化方向的磁穩(wěn)定性， 即使顆粒的尺寸較小。具有磁各向異性能量密度在400千焦每立方米 以上的材料使得能夠進一步減小顆粒的尺寸。盡管這些材料很難磁化， 所提出的器件能夠使用較弱的外加磁場對顆粒進行磁化。在該器件的實施方式中，局部磁場實質(zhì)上全部具有相同的磁場方 向。分離的磁性材料的圖案典型地包括磁場強度變化的圖案，可被傳 感器檢測到。磁場強度變化的圖案例如表示器件上存儲的信息。在該器件的實施方式中，固體物質(zhì)是聚合物。使用聚合物時的益 處是，可以采用本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的寬范圍的制造方法。使用聚 合物時的另一個益處是，聚合物由典型地具有低粘性的單體制成。懸 浮在單體中的顆粒典型地可以較自由地移動，因此可以使用較弱的外 磁場對齊。隨后單體的聚合導(dǎo)致永久磁化的聚合物，優(yōu)選在存在著外 加磁場的同時進行聚合。


從下文描述的實施方式可以明了本發(fā)明的這些和其他方面，并且將參照這些實施方式對其進行說明。附圖中圖1A至1C示出了根據(jù)本發(fā)明的器件的實施方式。圖2A至2E示出了根據(jù)本發(fā)明的制造器件的方法中的數(shù)個步驟。圖3A至3D示出了在制造器件的方法中釆用包括導(dǎo)磁性材料的 印模。以及圖4A和4B示出了根據(jù)本發(fā)明的存儲裝置的兩種實施方式。 附圖只是示意性的，沒有按比例繪制。具體地，為了清楚，明顯 夸大了一些尺寸。圖中類似的部件盡可能地由相同的參考數(shù)字標(biāo)示。
具體實施方式
圖1A至1C示出了根據(jù)本發(fā)明的器件10、 20、 30的實施方式。 在圖1A至1C所示的實施方式中，器件10、 20、 30包括磁性材料18， 其中磁性材料18由分散在固體物質(zhì)24中的顆粒22組成。器件10、 20、 30包括具有磁性材料18的分離部分14的層12。固體物質(zhì)24中 的顆粒22是已磁化的顆粒22，沿顆粒22內(nèi)部箭頭指示的方向磁化。 在所示的實施方式中，例如采用外加磁場50、 52實質(zhì)上對齊顆粒22 (參見圖2C、 2D、 3B和3E)。由于已磁化的顆粒22對齊，磁性材料 18包括(較弱的)宏觀磁場4。在層12內(nèi)部，分離部分14是己磁化 的材料18的隔開的部分，產(chǎn)生從器件IO、 20、 30形成的總局部(較 強的)磁場2。在器件IO、 20、 30的實施方式中，器件IO、 20、 30例如是磁性 只讀存儲器，其中局部磁場2的圖案表示在磁性只讀存儲器上存儲的 信息。每一個分離部分14可以表示一個磁性比特，其中有沒有產(chǎn)生局 部磁場2的分離部分14可以表示一個磁性比特的值。在進一步的實施 方式中，器件10、 20、 30例如是需要局部磁場2的圖案的生物傳感器 裝置的一部分。磁性材料18包括分散在固體物質(zhì)24中的顆粒22。固體物質(zhì)24 是非導(dǎo)磁的材料，用于允許顆粒磁場相加并產(chǎn)生從分離部分14形成的 局部磁場2。在優(yōu)選的實施方式中，固體物質(zhì)24是聚合物，使得能夠 使用寬范圍的公知制作方法來制造器件10、 20、 30。分散在固體物質(zhì)24中的顆粒22是磁性穩(wěn)定的。典型地，磁穩(wěn)定 性由勢壘能決定，勢壘能是改變顆粒22的磁化方向所需的能量。勢壘 能取決于顆粒22的體積以及稱作磁各向異性能量密度的材料參數(shù)。容易理解，減小顆粒22的大小能夠減小器件10、 20、 30中的分離部分 14的大小。尤其是當(dāng)器件10、 20、 30用作只讀存儲器時，減小分離 部分14的大小能夠提高器件10、 20、 30上的存儲密度。然而，減小 顆粒22的大小降低勢壘能，并且當(dāng)勢壘能接近顆粒22的熱能時，顆 粒22變得磁性不穩(wěn)定并隨意改變磁化。由具有高磁各向異性能量密度 的材料組成的顆粒22，例如IOO千焦每立方米以上的磁各向異性，使 得能夠?qū)㈩w粒大小減小到13納米以下，同時顆粒22保持其磁穩(wěn)定性 達(dá)數(shù)千年。在優(yōu)選的實施方式中，顆粒22由磁各向異性能量密度為 400千焦每立方米以上的材料組成，例如，顆粒22由釤鈷(SmCo) 組成。使用釤鈷使得顆粒22的大小能夠減小到8,5立方納米以下，同 時維持磁穩(wěn)定性達(dá)數(shù)百年。包括釤鈷作為分散在固體物質(zhì)24中的顆粒 22的磁性材料18使得分離部分14具有亞微米尺寸，導(dǎo)致每平方英寸 IOO千兆比特的典型存儲容量。由于對齊顆粒22，磁性材料18被磁化。為了獲得實質(zhì)上永久磁 化的磁性材料18，在固體物質(zhì)24內(nèi)，分散在固體物質(zhì)24中的顆粒22 的磁化方向必須被固定在固體物質(zhì)24內(nèi)。為了實現(xiàn)這一點，選擇顆粒 22為磁性穩(wěn)定的(參見前面的段落)。然而，磁性材料18的磁穩(wěn)定性 也取決于顆粒22在固體物質(zhì)24中的固定。例如，當(dāng)顆粒22為球形時， 顆粒22在固體物質(zhì)24中的旋轉(zhuǎn)仍將是可能的。在器件10、 20、 30 的實施方式中，顆粒22具有用于將顆粒22的對齊固定在固體物質(zhì)24 中的形狀。在器件IO、 20、 30進一步的實施方式中，顆粒22與固體 物質(zhì)24化學(xué)鍵合，以便將顆粒22的對齊固定在固體物質(zhì)24內(nèi)。將顆 粒22的對齊固定在固體物質(zhì)24內(nèi)確保了磁性材料18的磁化，并且確 保了器件IO、 20、 30中局部磁場2的圖案。圖1A示出了器件IO的實施方式，其中以連續(xù)層28提供磁性材 料18，通過從連續(xù)層28的突起部分14組成分離部分14。圖1B示出了器件20的實施方式，其中施加附加的覆蓋層34，覆 蓋分離部分14的層12。覆蓋層34例如由非磁性材料組成，以使局部 磁場2能夠從器件20形成。圖1C示出了器件30的實施方式，其中將分離部分14的圖案直接施加到襯底26上。例如可以通過液體磁性材料18的液滴施加分離部分14的圖案，在液體磁性材料18中顆粒22對齊。磁性材料18的 液滴的隨后固化導(dǎo)致分散在固體物質(zhì)24中的顆粒22的分離部分14 的圖案。圖2A至2E示出了根據(jù)本發(fā)明的制造器件10的方法中的數(shù)個步驟。圖2A示出了施加到襯底26上的磁性材料18的層28，其中磁性 材料18由分散在物質(zhì)32中的顆粒22組成。物質(zhì)32典型地具有粘性， 允許分散在物質(zhì)32中的顆粒22較自由地旋轉(zhuǎn)。圖2A也示出了包括 從印模40形成的突起42的印模40。按照負(fù)印模圖案設(shè)置從印模40 形成的突起42。選擇負(fù)印模圖案，使得當(dāng)印模40被施加到磁性材料 18的層28時，在磁性材料18中產(chǎn)生分離部分14的圖案。允許分散 在物質(zhì)32中的顆粒22旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)32的粘性典型地也使得能夠通過施 加印模40而在磁性材料18的層28中產(chǎn)生分離部分14的圖案。圖2B示出了施加到磁性材料18的層28上的印模40，產(chǎn)生具有 分離部分14的圖案的層12。圖2C示出了通過外加磁場50對齊分散在物質(zhì)32中的顆粒22。 所施加的印模40例如由非導(dǎo)磁的材料組成，以允許外加磁場50對齊 分散在物質(zhì)32中的顆粒22。在一種實施方式中，印模40由已磁化的 永磁材料組成，向磁性材料18的層28提供局部施加的磁場的圖案。 在圖2C中，與層28平行地設(shè)置外加磁場50。也可以垂直于層28， 或者與層28成預(yù)定角度而設(shè)置外加磁場50，這未背離本發(fā)明的范圍。圖2D示出了固化物質(zhì)32以獲得固體物質(zhì)24的步驟。通過采用 紫外光UV穿過印模40照射物質(zhì)32，執(zhí)行圖2D中所示的固化，紫外 光例如改變物質(zhì)32的化學(xué)成分。物質(zhì)32例如是當(dāng)采用紫外光UV照 射時聚合的單體，以形成作為聚合物的固體物質(zhì)24。物質(zhì)32的固化 將磁性對齊的顆粒固定在固體物質(zhì)24中，產(chǎn)生永久磁化的磁性材料 18。替代地，物質(zhì)32可以是熱熔的固體物質(zhì)24，以便在施加印模40 期間和對齊顆粒22期間獲得顆粒22的增加的移動性。隨后，冷卻確 保了磁性材料18中的分離部分14的圖案，并且確保了固體物質(zhì)24中的已對齊的顆粒22。使用具有提高的溫度的物質(zhì)32時的附加益處是，由于增加的熱攪動，溫度的提高避免了顆粒22的聚團(clustering)。圖2E示出了根據(jù)所示的工藝步驟制作的器件10。因為分離部分 14從磁性材料18的連續(xù)層28上突出，所以產(chǎn)生了局部磁場2。在不背離本發(fā)明的范圍的情形下，可以對圖2A至2E中所示步驟 進行變更。例如，在圖2A至2D所示的步驟中的任一個步驟期間可以 存在著外加磁場。尤其是在固化工藝期間，施加外加磁場50確保了在 固化工藝期間顆粒22的對齊。另一個變更可以是在物質(zhì)32固化之前 去除印模40。例如，磁性材料18包括粘性，由此即使當(dāng)去除印模40 時，分離部分14的圖案也保持在層12中。該變更的益處是，印模40 不需要是透明的以便用于紫外光UV。在不背離本發(fā)明的范圍的情形 下，固化步驟中的變更也是可能的，例如，通過氧化、雙組分摻合 (blending)、熱固化或冷卻。固化的類型取決于使用的物質(zhì)32。在圖2C至2E所示的實施方式中，磁性材料18中的顆粒22全部 實質(zhì)上對齊。在例如在分離部分14中的顆粒22對齊的替代實施方式 (未示出)中，分離部分14可以是多個預(yù)定的磁場方向之一。通過局 部減小固體物質(zhì)24的粘性，例如通過局部加熱固體物質(zhì)24，以及與 所需的局部磁化方向?qū)?yīng)地施加外磁場50，可以實現(xiàn)這一點。粘性的 隨后增加，例如通過冷卻固體物質(zhì)24，確保分離部分14的局部磁化 方向。替代地，可以通過局部固化來實現(xiàn)所述多個預(yù)定的磁場方向。 例如，在存在著第一外加磁場(未示出)的同時，在紫外光UV和磁 性材料18之間施加第一掩模(未示出)，該掩模僅在預(yù)定的分離部分 14處傳輸紫外光UV。在存在著第二外加磁場(未示出)的同時，第 二掩模(未示出)代替第一掩模并僅在交替的分離部分14處傳輸紫外 光UV。第一外加磁場的磁化方向與第二外加磁場的磁化方向不同。 局部磁場2的圖案包括多個預(yù)定的磁場方向，可以使用對磁場方向差 異敏感的傳感器來檢測。當(dāng)包括多個預(yù)定的磁場方向的該器件用作只 讀存儲器時，由傳感器檢測到的特定磁場方向可以表示在器件上存儲 的信息的特定值。在制造器件10的方法的替代實施方式中，在產(chǎn)生分離部分14的圖案的步驟之前執(zhí)行對包括已對齊的顆粒22的物質(zhì)32進行固化的步 驟。分離部分14的圖案例如是例如通過蝕刻固體物質(zhì)24而產(chǎn)生的從 固體物質(zhì)24形成的突起。典型地，可以通過公知的光刻方法進行對固 體物質(zhì)24的蝕刻，其中向固體物質(zhì)24施加抗蝕劑。例如與所需的分 離部分14的圖案相對應(yīng)地產(chǎn)生抗蝕劑圖案，使得能夠蝕刻固體物質(zhì) 24以獲得分離部分14的圖案。圖3A至3D示出了采用印模48、 49用于制造器件，其中印模48、 49包括導(dǎo)磁性材料44、 46的圖案。導(dǎo)磁性材料44、 46典型地聚集磁 力線。按照圖案施加導(dǎo)磁性材料44、 46，產(chǎn)生空間上的磁場強度變化 54、 56。外加磁場50、 52內(nèi)的導(dǎo)磁性材料44、 46圖案使得能夠?qū)⒋?場例如聚焦在分離部分14中。當(dāng)將磁場50、 52聚焦在分離部分14 中時，外加磁場50、 52的磁場強度可以減小，同時分離部分14處的 磁場強度仍然足以對齊分離部分14中的顆粒22。將外加磁場50、 52 聚焦在分離部分14中的附加益處是，這使得能夠?qū)崿F(xiàn)磁性材料18中 顆粒22的濃度變化。己磁化的顆粒22趨于使其靜磁能最小化，因此 受到分離部分14處的聚焦磁場54、 56吸引。當(dāng)己磁化的顆粒22的移 動性足夠高時，分離部分14中的磁場54、 56的聚焦將增加分離部分 14邊緣處的己磁化的顆粒22的密度，提高所得到的局部磁場2的強 度。圖3A示出了分離部分14的圖案產(chǎn)生，其中使用印模48，印模 48具有與分離部分14的圖案相對應(yīng)的導(dǎo)磁性材料44的圖案。圖3B 示出了由于導(dǎo)磁性材料44的圖案在施加外磁場52時發(fā)生的空間上的 磁場強度變化54(在圖3B中減小印模48的高度以便示出空間上的磁 場強度變化54)。如同可以從圖3B看到的那樣，由于聚焦的磁場強度 變化54而產(chǎn)生顆粒22的遷移，導(dǎo)致分離部分14處所示的顆粒22的 濃度增加。優(yōu)選地，導(dǎo)磁性材料44的與層28垂直的尺寸必須比導(dǎo)磁 性材料44的與層28平行的尺寸更大。圖3C示出了產(chǎn)生分離部分14的圖案，其中使用在從印模49形 成的突起42處設(shè)置有導(dǎo)磁性材料46的印模49。在印模49的實施方 式中，突起42可以完全由導(dǎo)磁性材料46形成。圖3D示意性地示出了在施加外磁場50時由于導(dǎo)磁性材料46的圖案而導(dǎo)致的空間上的磁 場強度變化56。在該實施方式中，空間上的磁場強度變化56將外加 磁場50聚焦在包括分離部分14的層12中，提高了分離部分14處的 磁場強度。圖3D中示出的是與磁性材料18的其余部分相比，包括分 離部分14的層12中的聚焦磁場在襯底32中分離部分14處產(chǎn)生增加 的顆粒22的濃度。在替代實施方式中，導(dǎo)磁性材料44、 46的圖案可以與印模48、 49分別施加，例如，使用具有導(dǎo)磁性材料44、 46的圖案的由非導(dǎo)磁 性材料組成的掩模(未示出)。導(dǎo)磁性材料44、 46的掩?？梢栽趯R 顆粒22的步驟期間施加，例如在己經(jīng)施加印模40以便產(chǎn)生分離部分 14的圖案之后。圖4A和4B示出了根據(jù)本發(fā)明的存儲裝置的兩種實施方式。圖 4A示出了包括作為只讀磁性信息載體10的器件10和讀出部分102 的存儲裝置100。該讀出部分102包括傳感器104、掃描系統(tǒng)106和輸 入/輸出裝置108。讀出部分102例如包括用于旋轉(zhuǎn)只讀磁性信息載體 10跨越傳感器104的馬達(dá)，或者例如用于掃描傳感器104跨越只讀磁 性信息載體10的軌道106，或者例如用于掃描只讀磁性信息載體10 跨越傳感器104的軌道。傳感器104例如通過磁電阻現(xiàn)象檢測分離部 分14的局部磁場2，其中局部磁場2決定了傳感器104中的電阻。傳 感器104例如沿掃描系統(tǒng)106移動，并通過跨越只讀磁性信息載體10 的分離部分14掃描而檢測有沒有局部磁場2。傳感器104例如也可以 對局部磁場2的方向敏感。在圖4A所示的實例中，掃描系統(tǒng)106也 用于向輸入/輸出裝置108提供由傳感器104獲取的數(shù)據(jù)。通過輸入/ 輸出裝置108，可以向任何其他電子設(shè)備提供從只讀磁性信息載體10 讀取的數(shù)據(jù)，如個人計算機、視頻游戲、移動電話等。圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的存儲裝置120，該存儲裝置為硬盤驅(qū)動 器120。硬盤驅(qū)動器120包括多個用于存儲信息的存儲盤122和多個 各自包括讀寫頭124的臂126。硬盤驅(qū)動器120包括根據(jù)本發(fā)明的器 件10，該器件為只讀磁性信息載體10。因為存儲在器件10上的信息 由局部磁場2的圖案來表示，所以可以通過硬盤驅(qū)動器120的讀寫頭124讀取信息。應(yīng)當(dāng)注意，上述實施方式說明而非限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域的技 術(shù)人員將能夠設(shè)計許多替代的實施方式，而不背離所附權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將置于括號之間的任何參考標(biāo)記理解成限制 本發(fā)明。動詞"包括"及其組合不排除權(quán)利要求中所述的那些元件或 步驟以外的元件或步驟的存在。元件之前的冠詞不排除多個這種元件。 本發(fā)明可以借助于包括幾個不同元件的硬件來實施。在列舉幾個手段 的器件權(quán)利要求中，這些手段中的幾個可以由一個或相同項目的硬件 來體現(xiàn)。不爭的事實是，在彼此不同的從屬權(quán)利要求中所述的某些措 施不表示不能有利地使用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種制造器件(10、20、30)的方法，所述器件(10、20、30)包括具有磁性材料(18)的分離部分(14)的圖案的層(12)，產(chǎn)生相應(yīng)圖案的局部磁場(2)，所述磁性材料(18)由分散在固體物質(zhì)(24)中的顆粒(22)組成，所述顆粒(22)是磁性穩(wěn)定的并且實質(zhì)上對齊以便產(chǎn)生局部磁場(2)，所述方法包括以下步驟提供具有分散在物質(zhì)(32)中的顆粒(22)的物質(zhì)(32)，所述物質(zhì)(32)具有粘性，以便允許顆粒(22)在物質(zhì)(32)中移動，在器件(10、20、30)的層(12)中產(chǎn)生物質(zhì)(32)的分離部分(14)的圖案，施加外磁場(50、52)，以便實質(zhì)上對齊物質(zhì)(32)的分離部分(14)中的顆粒(22)，固化物質(zhì)(32)，以便獲得固體物質(zhì)(24)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造器件(10、 20、 30)的方法，其中 在固化物質(zhì)(32)的步驟期間執(zhí)行施加外磁場(50、 52)的步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造器件(10、 20、 30)的方法， 其中施加外磁場(50、 52)的步驟包括在外磁場(50、 52)中產(chǎn)生空 間上的磁場強度變化(54、 56)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造器件(10、 20、 30)的方法，其中 在產(chǎn)生分離部分(14)的圖案的步驟期間執(zhí)行施加外磁場(50、 52) 的步驟，并且其中產(chǎn)生分離部分(14)的圖案的步驟包括利用印模(40、 48、 49)產(chǎn)生分離部分(14)的圖案，該印模(40、 48、 49)包括導(dǎo) 磁性材料(46)，用于產(chǎn)生空間上的磁場強度變化(54、 56)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造器件(10、 20、 30)的方法，其中 按照與分離部分(14)的圖案相對應(yīng)的印模圖案設(shè)置印模(48)的導(dǎo) 磁性材料(46)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造器件(10、 20、 30)的方法，其中 將印模(49)的導(dǎo)磁性材料(46)設(shè)置成突起(42)，所述突起(42)從印模(49)形成并且被設(shè)置成負(fù)印模圖案，用于產(chǎn)生分離部分(14)的圖案。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造器件(10、 20、 30)的方法， 其中提供物質(zhì)(32)的步驟包括以連續(xù)層(28)提供物質(zhì)(32)，并且 其中產(chǎn)生分離部分(14)的圖案的步驟包括從連續(xù)層(12)產(chǎn)生突起(14)，所述突起(14)是分離部分(14)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造器件(10、 20、 30)的方法， 其中提供物質(zhì)(32)的步驟包括提供單體作為物質(zhì)(32)，并且其中固 化物質(zhì)(32)的步驟包括聚合單體以獲得聚合物。
9. 一種器件(10、 20、 30)，包括具有磁性材料(18)的分離部分 (14)的圖案的層(2)，產(chǎn)生相應(yīng)圖案的局部磁場(2)，所述磁性材料(18)由分散在固體物質(zhì)(24)中的顆粒(22)組成，所述顆粒(22) 是磁性穩(wěn)定的并且實質(zhì)上對齊以便產(chǎn)生局部磁場(2)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的器件(10、 20、 30)，所述器件是只 讀磁性信息載體(10、 20、 30)，其中局部磁場(2)的圖案表示存儲 在只讀磁性信息載體(10、 20、 30)上的信息。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的器件(10、 20、 30)，其中所述 顆粒(22)由磁各向異性能量密度至少為100千焦每立方米的材料組 成，并且優(yōu)選地在400千焦每立方米以上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的器件(10、 20、 30)，其中局部 磁場(2)實質(zhì)上全部具有相同的磁場方向。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的器件(10、 20、 30)，其中所述 固體物質(zhì)(24)是聚合物。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的器件(10、 20、 30),所述器件是包 括讀出部分(102)的存儲裝置(100、 120)，該讀出部分(102)包括 用于檢測局部磁場(2)的圖案的傳感器(104、 124)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造器件(10)的方法，所述器件(10)包括具有磁性材料(18)的分離部分(14)的圖案的層(12)，產(chǎn)生相應(yīng)圖案的局部磁場(2)。所述磁性材料(18)由分散在固體物質(zhì)(24)中的顆粒(22)組成。所述顆粒(22)是磁性穩(wěn)定的并且實質(zhì)上對齊以便產(chǎn)生局部磁場(2)。所述方法包括以下步驟提供具有分散在物質(zhì)(32)中的顆粒(22)的物質(zhì)(32)，所述物質(zhì)(32)具有粘性，以便允許顆粒(22)在物質(zhì)(32)中移動，在器件(10)的層(12)中產(chǎn)生物質(zhì)(32)的分離部分(14)的圖案，施加外磁場(50)，以便實質(zhì)上對齊物質(zhì)(32)的分離部分(14)中的顆粒(22)，以及固化物質(zhì)(32)，以便獲得固體物質(zhì)(24)。該方法的益處是代替改變顆粒(22)內(nèi)部的磁化，將顆粒(22)移動到(典型地旋轉(zhuǎn)到)與外加磁場(50)對齊。隨后對所述物質(zhì)(32)的固化將已對齊的磁性穩(wěn)定顆粒(22)固定在固體物質(zhì)(24)內(nèi)，導(dǎo)致永久磁化的磁性材料(18)。
文檔編號G11B5/82GK101223585SQ200680026124
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者亞普·魯伊戈羅克, 安東尼斯·E·T·庫伊佩斯, 米歇爾·M·J·德克雷, 馬爾切諾·L·M·巴利斯特雷里 申請人:Nxp股份有限公司