專利名稱：包括鐵電層的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)及制造該數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種記錄介質(zhì)以及制造該記錄介質(zhì)的方法，更具體地講，涉及一種包括鐵電層的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)以及制造該數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
隨著因特網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)能夠存儲(chǔ)如運(yùn)動(dòng)畫面的高容量數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)的需求日益增加。此外，對(duì)想要自由使用存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中的數(shù)據(jù)的需求也在增加。這些需求的增加是引導(dǎo)下一代數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)市場(chǎng)的多個(gè)重要因素之一。
能夠存儲(chǔ)高容量數(shù)據(jù)的記錄介質(zhì)和能夠?qū)?shù)據(jù)寫到所述記錄介質(zhì)上并能夠讀取記錄的數(shù)據(jù)的設(shè)備是數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)市場(chǎng)的核心。
便攜的永久性的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)可分為固態(tài)存儲(chǔ)器(例如，閃速存儲(chǔ)器)和盤式存儲(chǔ)器(例如，硬盤)。
由于只期望固態(tài)存儲(chǔ)器在不遠(yuǎn)的將來(lái)能夠達(dá)到幾十億字節(jié)(GB)的容量，所以它們不適于作為大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。因此，期望固態(tài)存儲(chǔ)器用于象個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)中的高速操作。此外，期望盤式存儲(chǔ)器將用作主要的存儲(chǔ)設(shè)備。
期望硬盤安裝在便攜式設(shè)備中并使用磁記錄系統(tǒng)的硬盤在不遠(yuǎn)的將來(lái)可達(dá)10GB的容量。然而，由于超順磁性效應(yīng)，難以實(shí)現(xiàn)大于10GB的磁記錄密度。
因?yàn)檫@些原因，最近已經(jīng)將掃描探針用作記錄和再現(xiàn)設(shè)備，采用使用鐵電層的存儲(chǔ)器作為記錄介質(zhì)。
掃描探針的使用，即，掃描探針顯微鏡(SPM)技術(shù)使探測(cè)區(qū)域的范圍從幾個(gè)納米到幾十納米。此外，與磁記錄介質(zhì)不同，因?yàn)槭褂描F電層作為記錄介質(zhì)，所以這些存儲(chǔ)器不受超順磁性效應(yīng)的影響。因此，與磁記錄介質(zhì)相比，可增加記錄密度。
然而，直到目前為止，采用的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，尤其是使用鐵電層作為數(shù)據(jù)記錄材料層的介質(zhì)，具有大的比特尺寸(即，鐵電層中的比特?cái)?shù)據(jù)區(qū)域)偏差。這一事實(shí)可在圖1中觀察到。如果比特尺寸偏差大，則比特尺寸不均勻。因此，難以增加記錄密度。
圖1是使用鐵電層作為數(shù)據(jù)記錄材料層的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)8的照片。在圖1中，標(biāo)號(hào)10表示記錄比特?cái)?shù)據(jù)1的區(qū)域(暗區(qū)域)，標(biāo)號(hào)20表示記錄比特?cái)?shù)據(jù)0的區(qū)域。
參照?qǐng)D1，當(dāng)比較記錄比特?cái)?shù)據(jù)1的區(qū)域10的尺寸時(shí)，用肉眼可觀察到區(qū)域10的尺寸偏差大。在圖1中，區(qū)域10的平均尺寸約為33nm，偏差約為14nm。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種通過(guò)減小比特尺寸的偏差能夠增大數(shù)據(jù)記錄密度的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)。
本發(fā)明還提供一種制造該數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)包括基板、堆疊在所述基板上的阻擋層、堆疊在所述阻擋層上的導(dǎo)電層、在所述導(dǎo)電層上形成的種子層、在所述種子層上形成的數(shù)據(jù)記錄層，所述數(shù)據(jù)記錄層具有豎直的剩余極化。
所述種子層的厚度可以是5nm或者更小，所述種子層可以是TiO2層、Bi2O3層和PbTiO3層中的一種。
所述數(shù)據(jù)記錄層的厚度可以是50nm或者更小。
所述數(shù)據(jù)記錄層可以是PZT(鋯鈦酸鉛)層、BST(鈦酸鍶鋇)層、SBT(鉭酸鍶鉍)層和BLT(鈦酸鉍鑭)層中的一種。
所述數(shù)據(jù)記錄層可具有10nm或者更小的晶粒尺寸。
當(dāng)數(shù)據(jù)記錄層由PZT層形成時(shí)，鋯和鈦的組成比(Zr/Ti)可以是25/75和40/60中的一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)的方法，所述方法包括依次在基板上堆疊阻擋層和導(dǎo)電層；在所述導(dǎo)電層上形成種子層；在所述種子層上形成鐵電層。
種子層的形成可包括在所述導(dǎo)電層上旋轉(zhuǎn)涂覆種子層的材料層；干燥旋轉(zhuǎn)涂覆的材料層；退火已干燥的材料層。
所述種子層的厚度可以是5nm或者更小，所述種子層是TiO2層、Bi2O3層和PbTiO3層中的一種。
鐵電層的形成可包括在所述種子層上旋轉(zhuǎn)涂覆鐵電層的材料層；干燥旋轉(zhuǎn)涂覆的材料層；以預(yù)定次數(shù)重復(fù)旋轉(zhuǎn)涂覆和干燥；退火已干燥的材料層。
所述退火可使用快速熱退火工藝在550℃-650℃下進(jìn)行110秒。
所述鐵電層的厚度可以是50nm或者更小，所述鐵電層可以是PZT層、BST層、SBT層和BLT層中的一種。
因此，本發(fā)明的記錄介質(zhì)可均勻地記錄比特?cái)?shù)據(jù)并增大記錄密度。


通過(guò)參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，本發(fā)明的上述和其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是在使用鐵電層作為數(shù)據(jù)記錄層的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)中記錄比特?cái)?shù)據(jù)值1的區(qū)域的照片；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)的截面圖；圖3是示出當(dāng)在圖2的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)中鐵電層是PZT層時(shí)，根據(jù)鐵電層中的鋯(Zr)和鈦(Ti)的組成比(Zr/Ti)的表面電勢(shì)的曲線圖；圖4是示出根據(jù)鐵電層中的單位比特?cái)?shù)據(jù)區(qū)域尺寸與鐵電層的晶粒尺寸的比率(比特尺寸/晶粒尺寸)的圖2的鐵電層中的比特?cái)?shù)據(jù)區(qū)域的尺寸偏差；圖5至圖7是示出制造圖2中示出的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)的方法的流程圖；圖8是當(dāng)在沒(méi)有任何種子層的情況下鐵電層直接形成在導(dǎo)電層上時(shí)，由PZT形成的鐵電層的晶粒尺寸的照片；圖9是圖8中示出的PZT層的局部放大的照片；圖10是使用圖5至圖7中示出的方法在導(dǎo)電層上形成種子層之后，在種子層上形成由PZT形成的鐵電層的晶粒尺寸的照片；圖11是圖10中示出的PZT層的局部放大的照片；圖12是圖10中的PZT層的X射線衍射圖案的曲線圖；圖13是示出在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的記錄介質(zhì)中記錄的比特?cái)?shù)據(jù)1的照片；圖14是圖13中示出的記錄介質(zhì)的讀取操作中的信號(hào)特性的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明包括鐵電層的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)以及制造該數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)的方法。在附圖中，為了清楚起見，夸大了層和區(qū)域的厚度。
首先，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)。
圖2是示出記錄介質(zhì)40的構(gòu)成的截面圖。參照?qǐng)D2，阻擋層44和導(dǎo)電層46依次布置在基板42上。種子層48布置在導(dǎo)電層46上，鐵電層50布置在種子層48上。在鐵電層50中記錄比特?cái)?shù)據(jù)。基板42可以是氧化的硅基板。阻擋層44防止載流子在導(dǎo)電層46和基板42之間運(yùn)動(dòng)。阻擋層44可以由鈦氧化物(TiO2)形成。導(dǎo)電層46可以是依次堆疊的鉑和鈦(Pt/Ti)層。此外，導(dǎo)電層46可以是單個(gè)層。種子層48增加了成核位置。由于種子層48，所以鐵電層50的晶粒尺寸減小。例如，當(dāng)鐵電層50由PZT形成時(shí)，種子層48可以由鈦氧化物形成。鐵電層50被用作數(shù)據(jù)記錄層。用作種子層48的材料可根據(jù)用作鐵電層50的材料而不同。例如，當(dāng)鐵電層50由SBT形成時(shí)，種子層48可以由鉍氧化物(Bi2O3)形成。此外，種子層48可以由PbTiO3形成。種子層48具有預(yù)定的被最優(yōu)化的厚度，以增加成核位置。例如，當(dāng)種子層48由鈦氧化物形成時(shí)，種子層48的厚度可以是5nm或者更小。除了PZT之外，鐵電層50還可以由BST、SBT或者BLT形成。
鐵電層50的晶粒尺寸最好比在鐵電層50中記錄的比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸小。然而，晶粒尺寸也可以大于比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸。當(dāng)鐵電層50由PZT形成時(shí)，鐵電層50的晶粒尺寸可以是10nm或者更小。當(dāng)鐵電層50由PZT形成時(shí)，鐵電層50的厚度可以是50nm或者更小。根據(jù)用于形成鐵電層的鐵電材料，鐵電層50的厚度可以不同。
同時(shí)，當(dāng)改變鐵電層50的組成的同時(shí)測(cè)量鐵電層50的表面電勢(shì)，以發(fā)現(xiàn)鐵電層50的組成和表面電勢(shì)之間的相互關(guān)系。圖3是示出當(dāng)鐵電層由PZT形成時(shí)，根據(jù)鐵電層50中的鋯(Zr)和鈦(Ti)的組成比(Zr/Ti)的鐵電層50的表面電勢(shì)的曲線圖。表面電勢(shì)通過(guò)使用開爾文力顯微鏡(KFM，Kelvinforce microscope)來(lái)測(cè)量。
參照?qǐng)D3，當(dāng)Zr/Ti比率是25/75(以下，被指定為第一種情況)時(shí)，鐵電層50具有最高的表面電勢(shì)。當(dāng)Zr/Ti比率是52/48(以下，被指定為第二種情況)時(shí)，鐵電層50具有第二高的表面電勢(shì)。當(dāng)Zr/Ti比率是40/60(以下，被指定為第三種情況)時(shí)，鐵電層50具有第三高的表面電勢(shì)。盡管第二種情況具有比第三種情況高的表面電勢(shì)，但是劣化了除表面電勢(shì)之外的結(jié)構(gòu)特性(例如，優(yōu)選的取向性)且表現(xiàn)出顯示在鐵電層50中存在非鐵電部分的焦綠石相(pyrochlore phase)。由于這個(gè)原因，第二種情況比第三種情況差。因此，如果選擇三種情況中的一種，期望選擇第一種情況。如果選擇兩種情況，則期望選擇第一種情況和第三種情況。
根據(jù)圖3的結(jié)果，當(dāng)圖2的鐵電層50由PZT形成時(shí)，期望鐵電層50由Zr/Ti比率為25/75的PZT(Pb(Zr0.25Ti0.75)O3)或者由Zr/Ti比率為40/60的PZT(Pb(Zr0.40Ti0.60)O3)形成。
圖4是示出根據(jù)在鐵電層50中記錄的單位比特?cái)?shù)據(jù)尺寸與鐵電層50的晶粒尺寸的比率(以下，比特尺寸/晶粒尺寸)的鐵電層50中的比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸偏差的曲線圖。
參照?qǐng)D4，當(dāng)比特尺寸/晶粒尺寸比率大于或者小于1時(shí)的比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸偏差小于當(dāng)比特尺寸/晶粒尺寸比率等于1時(shí)的比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸偏差。這一結(jié)果得自于鐵電層50的疇和晶粒之間的相互作用。從圖3中的曲線可看到，根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例的記錄介質(zhì)40中的鐵電層50的比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸偏差非常小。例如，因?yàn)橛涗浗橘|(zhì)40中的鐵電層50的晶粒尺寸是大約10nm，所以當(dāng)比特?cái)?shù)據(jù)區(qū)域是30nm時(shí)，鐵電層50中的比特尺寸/晶粒尺寸比率是大約3。因此，根據(jù)圖4中的曲線，比特?cái)?shù)據(jù)區(qū)域的尺寸偏差接近1％。當(dāng)該尺寸偏差被轉(zhuǎn)換為比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸時(shí)，比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸為大約30nm，且比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸偏差為大約0.3nm。這遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的尺寸偏差14nm。因此，根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例的記錄介質(zhì)40中的鐵電層50的比特?cái)?shù)據(jù)的尺寸非常均勻，這是現(xiàn)有技術(shù)不可相比的。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D2及圖5至圖7描述制造圖2中的記錄介質(zhì)的方法。
參照?qǐng)D2和圖5，在操作S1中，阻擋層44堆疊在基板40上。基板40可以是硅基板，其表面被氧化。阻擋層44可以由鈦氧化物形成。在操作S2中，導(dǎo)電層46在阻擋層44上形成。導(dǎo)電層可以是單層或者多層。對(duì)于后者，導(dǎo)電層46可以是依次堆疊的鉑和鈦(Pt/Ti)層。阻擋層44和導(dǎo)電層46形成為它們可獨(dú)立于彼此執(zhí)行功能的厚度。然后，在操作S3中，種子層48在導(dǎo)電層46上形成。在操作S4，鐵電層50在種子層48上形成。用于形成種子層48的材料及其厚度可根據(jù)鐵電層50而不同。例如，當(dāng)鐵電層50由PZT形成時(shí)，種子層48可以由鈦氧化物形成。這樣，種子層48的厚度可以是5nm或者更小。當(dāng)鐵電層50由BST、SBT或者BLT形成時(shí)，種子層48可以由鉍氧化物(Bi2O3)形成。此外，種子層48可以由PbTiO3形成。種子層48可以形成為不同于5nm的厚度。當(dāng)鐵電層50由PZT層形成時(shí)，鐵電層50可以形成50nm或者更薄的厚度。當(dāng)鐵電層50由除了PZT之外的材料形成時(shí)，鐵電層50的厚度可以不同于50nm。在操作S4中，鐵電層50的晶粒尺寸可以是大約10nm或者更小。此外，鐵電層50可以形成為具有使表面電勢(shì)高的組成比。例如，當(dāng)鐵電層50由PZT形成時(shí)，形成使Zr/Ti比率為25/75或者40/60的鐵電層50。
當(dāng)鐵電層50由PZT形成時(shí)，可以通過(guò)根據(jù)6和圖7的流程圖分別形成種子層48和鐵電層50來(lái)減小鐵電層50的晶粒尺寸。
參照?qǐng)D6，種子層48通過(guò)操作S31、S32和S33形成。在操作S31中，種子層的原材料被旋轉(zhuǎn)涂覆在導(dǎo)電層46上。在此，旋轉(zhuǎn)涂覆可在4000rpm下進(jìn)行20秒。此外，種子層材料可被涂覆合適的厚度。在操作S32中，干燥被旋轉(zhuǎn)涂覆的材料層。干燥操作可在300℃下進(jìn)行5分鐘。在操作S33中，退火已干燥的材料層。退火可使用快速熱退火(RTA)工藝在550℃-650℃下進(jìn)行110秒。
參照?qǐng)D7，鐵電層50通過(guò)操作S41、S42和S43形成。操作S41和S42被重復(fù)兩次以上，也可被重復(fù)四次，然后進(jìn)行S43的操作。
在操作S41中，PZT原材料被旋轉(zhuǎn)涂覆在種子層48上。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)涂覆可在4000rpm下進(jìn)行20秒。PZT原材料可被涂覆合適的厚度。
在操作S42中，干燥被旋轉(zhuǎn)涂覆的材料層。干燥操作可在300℃下進(jìn)行5分鐘。
在操作S43中，退火已干燥的材料層。退火操作可使用RTA設(shè)備在550℃-650℃下進(jìn)行110秒。在該操作期間，鐵電層50晶化。
因?yàn)榉N子層48形成在導(dǎo)電層46和鐵電層50之間，所以鐵電層50可保持結(jié)晶狀態(tài)，同時(shí)具有納米尺寸的晶粒。
從圖8和圖9將更全面地理解種子層48的作用。
圖8是在沒(méi)有種子層48的情況下形成在導(dǎo)電層46上的PZT層的晶粒尺寸的照片。將這個(gè)PZT層稱為第一PZT層。圖9是圖8中的PZT層的局部放大的照片，以便于測(cè)量晶粒尺寸。在圖9中，晶粒G的平均尺寸為大約151.71nm。圖8中的第一PZT層具有25/75的Zr/Ti比率，并且在650℃下對(duì)第一PZT層執(zhí)行RTA工藝。
圖10是在導(dǎo)電層46上形成種子層48之后在種子層48上形成的PZT層的晶粒尺寸的照片。這個(gè)PZT層被稱為第二PZT層。圖11是圖10中的PZT層的局部放大的照片，以便于測(cè)量晶粒尺寸。由于晶粒非常小，所以難以從圖11中看到晶粒。作為測(cè)量結(jié)果，晶粒的平均尺寸是10nm。在550℃下對(duì)第二PZT層執(zhí)行RTA工藝，并且第二PZT層的組成比等于第一PZT層的組成比。
對(duì)比圖8和圖10及圖9和圖11，當(dāng)種子層48在導(dǎo)電層46和鐵電層50之間形成時(shí)，鐵電層50的晶粒尺寸變得非常小。
圖12是第二PZT層的X射線衍射圖案的曲線圖。
參照?qǐng)D12，第一峰P1顯示存在鉑(PT)，對(duì)應(yīng)晶面為(111)；第二峰P2顯示存在鈣鈦礦晶體，對(duì)應(yīng)晶面為(111)。
第三峰P3顯示存在硅，第四峰P4顯示存在鈣鈦礦晶體，對(duì)應(yīng)晶面為(100)。此外，第五峰P5平面顯示存在鈣鈦礦晶體，對(duì)應(yīng)晶面為(200)；第六峰P6顯示存在具有β晶體結(jié)構(gòu)的鉑，對(duì)應(yīng)晶面為(111)。此外，第七峰P7顯示存在鈣鈦礦晶體，對(duì)應(yīng)晶面為(110)。從第一峰P1和第二峰P2以及第四峰P4至第七峰P7，可看到第二PZT層是結(jié)晶狀態(tài)。圖10和圖12的結(jié)果顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的記錄介質(zhì)的鐵電層具有納米晶粒尺寸并處于結(jié)晶狀態(tài)，且鐵電層具有沿著(111)方向的取向性。因此，盡管鐵電層具有納米晶粒尺寸，但是它具有極性特征。
圖13是示出記錄在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的記錄介質(zhì)中的比特?cái)?shù)據(jù)值1的照片，圖14是當(dāng)讀取圖13中示出的記錄介質(zhì)時(shí)的信號(hào)特征的曲線圖。
在圖13中，參考標(biāo)記B1表示在鐵電層中記錄比特?cái)?shù)據(jù)值1的第一區(qū)域，參考標(biāo)記B0表示在鐵電層中記錄比特?cái)?shù)據(jù)值0的第二區(qū)域。
參照?qǐng)D14，當(dāng)使用探針從左向右讀取圖13中的記錄介質(zhì)時(shí)，第一輸出信號(hào)OS1表示在記錄比特?cái)?shù)據(jù)值0的第二區(qū)域B0處出現(xiàn)的信號(hào)變化。第二輸出信號(hào)OS2表示在記錄比特?cái)?shù)據(jù)值1的第一區(qū)域B1處出現(xiàn)的信號(hào)變化。此外，在圖14中，“0.035”表示從第一輸出信號(hào)OS1到第二輸出信號(hào)OS2的轉(zhuǎn)換寬度(transition width)。此時(shí)，寬度的單位是μm。
考慮到記錄介質(zhì)中的讀取速度和記錄密度的增加，在探針讀取記錄比特?cái)?shù)據(jù)0的第二區(qū)域B0之后，最好使識(shí)別記錄比特?cái)?shù)據(jù)值1的第一區(qū)域B1存在的時(shí)間變短。因此，應(yīng)該使轉(zhuǎn)換寬度盡可能短。第一輸出信號(hào)OS1和第二輸出信號(hào)OS2之間的轉(zhuǎn)換寬度(0.035μm(35nm))是與探針的半徑對(duì)應(yīng)的距離，并接近于探針的最大分辨率。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可形成薄的鈍化層以防止在鐵電層50的表面上的鐵電層50和探針的物理接觸，但是允許它們的電接觸。此外，考慮到目前正在使用水平記錄介質(zhì)，因此可將圖5至圖7的制造方法應(yīng)用于水平記錄介質(zhì)。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制造方法可應(yīng)用于鐵電層設(shè)置在基板之上和之下的雙層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的記錄介質(zhì)，因?yàn)殍F電層的晶粒尺寸遠(yuǎn)小于比特尺寸(即，鐵電層中的比特?cái)?shù)據(jù)區(qū)域)，所以可減小比特尺寸的偏差(即，鐵電層中的比特?cái)?shù)據(jù)區(qū)域的偏差)。另外，根據(jù)本發(fā)明的記錄介質(zhì)，記錄比特?cái)?shù)據(jù)值0的區(qū)域和記錄比特?cái)?shù)據(jù)值1的區(qū)域之間的轉(zhuǎn)換寬度可被減小為接近探針的最大分辨率。因此，當(dāng)使用本發(fā)明的記錄介質(zhì)時(shí)，可均勻地記錄比特?cái)?shù)據(jù)，并且可增大記錄密度。
盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體地顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式上和細(xì)節(jié)上做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，包括基板；堆疊在所述基板上的阻擋層；堆疊在所述阻擋層上的導(dǎo)電層；在所述導(dǎo)電層上形成的種子層；在所述種子層上形成的數(shù)據(jù)記錄層，所述數(shù)據(jù)記錄層具有豎直的剩余極化。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，其中，所述種子層的厚度是5nm或者更小。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，其中，所述種子層是TiO2層、Bi2O3層和PbTiO3層中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，其中，所述數(shù)據(jù)記錄層的厚度是50nm或者更小。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，其中，所述數(shù)據(jù)記錄層是PZT層、BST層、SBT層和BLT層中的一種。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，其中，所述數(shù)據(jù)記錄層具有10nm或者更小的晶粒尺寸。
7.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，其中，當(dāng)數(shù)據(jù)記錄層由PZT層形成時(shí)，鋯和鈦的組成比(Zr/Ti)是25/75和40/60中的一個(gè)。
8.一種制造數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)的方法，所述方法包括依次在基板上堆疊阻擋層和導(dǎo)電層；在所述導(dǎo)電層上形成種子層；在所述種子層上形成鐵電層。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，種子層的形成包括在所述導(dǎo)電層上旋轉(zhuǎn)涂覆種子層的材料層；干燥旋轉(zhuǎn)涂覆的材料層；退火已干燥的材料層。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述旋轉(zhuǎn)涂覆在4000rpm下進(jìn)行20秒。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述干燥在300℃下進(jìn)行5分鐘。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述退火使用快速熱退火工藝在550℃-650℃下進(jìn)行110秒。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述種子層的厚度是5nm或者更小。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述種子層的厚度是5nm或者更小。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述種子層是TiO2層、Bi2O3層和PbTiO3層中的一種。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述種子層是TiO2層、Bi2O3層和PbTiO3層中的一種。
17.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，鐵電層的形成包括在所述種子層上旋轉(zhuǎn)涂覆鐵電層的材料層；干燥旋轉(zhuǎn)涂覆的材料層；以預(yù)定次數(shù)重復(fù)所述旋轉(zhuǎn)涂覆和所述干燥；退火已干燥的材料層。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述旋轉(zhuǎn)涂覆在4000rpm下進(jìn)行20秒。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述干燥在300℃下進(jìn)行5分鐘。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述退火使用快速熱退火工藝在550℃-650℃下進(jìn)行110秒。
21.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述鐵電層的厚度是50nm或者更小。
22.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述鐵電層是PZT層、BST層、SBT層和BLT層中的一種。
23.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述鐵電層具有10nm或者更小的晶粒尺寸。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述鐵電層的厚度是50nm或者更小。
25.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述鐵電層是PZT層、BST層、SBT層和BLT層中的一種。
26.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述鐵電層具有10nm或者更小的晶粒尺寸。
27.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，當(dāng)數(shù)據(jù)記錄層由PZT層形成時(shí)，鋯和鈦的組成比(Zr/Ti)是25/75和40/60中的一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包括鐵電層的數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)以及制造該數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)的方法。在所述數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)中，阻擋層、導(dǎo)電層和種子層依次堆疊在基板上。數(shù)據(jù)記錄層在種子層上形成并具有豎直的剩余極化。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1822221SQ200610007698
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月17日
發(fā)明者洪承范, 金允錫, 金承賢, 盧光洙 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社