HGST创10纳米级晶格数据存储里程碑

发布时间：2020-02-03 04:54:49 阅读：次来源：声卡厂家

HGST (原日立环球储存科技公司，现为西部数据旗下子公司)正在引领硬盘行业进入纳米光刻技术前沿，扩展至半导体制造商的视野。通过创建和复制细微的部件，HGST将把未来硬盘(HDD)存储密度增加一倍。

HGST实验室日前宣布，通过融合两种创新纳米技术—即自组装分子技术和纳米压印技术，他们成功创造了大面积的高密度存储介质，其中磁岛的宽度只有一百亿分之一米(10纳米)，只相当于大约50个分子并排的宽度，或者比人类头发丝的十万分之一还要细。

“作为传统硬盘的制造商，能利用当今纳米技术的进步，继承与发扬我们创新的传统，我们感到很自豪，”HGST研究中心副总裁Currie Munce表示，“HGST实验室采用的自组装分子和纳米压印等新兴技术将对纳米制造产生巨大影响，使得晶格介质将在本十年周期完结之前，成为提高磁盘密度的经济型手段。”

HGST在纳米光刻技术中的研究成果克服了光刻技术中所面临的挑战。在半导体行业中，为了不断实现更小的电子部件而使用越来越短的传统光波长、改进的光学器件、掩码、光敏材料及更加智能的技术时，光刻技术一直是首选技术，但是因为紫外光源已经变得过于复杂和昂贵，光刻技术的发展步伐日渐缓慢。

HGST正成为纳米光刻技术的领导厂商。今天所宣布的成果代表着HGST正以创造性的方式解决光刻技术问题，并已经超越了存储行业独特的技术目标和严苛的成本目标。HGST纳米光刻技术成果是在硬盘行业发展的关键时点出现，因为云计算、社交网络和移动性正创造出数量日益庞大的内容，所以必须高效地存储、管理和访问这些内容。

纳米光刻工艺进程

在美国加里福尼亚州圣何塞举行的2013年国际光学工程学会高级光刻技术大会上，HGST研究员Tom Albrecht介绍了HGST的纳米光刻技术成果。他介绍了其团队与位于美国德克萨斯州奥斯汀的Molecular Imprints Inc.公司合作开发的正在申请专利的研究成果，这一技术可以在硬盘必需的十万圆形磁轨中制造密集型磁岛。

自组装分子采用混合聚合物，称为嵌段共聚物，其中由多个相互排斥的段组成。这些段在准备好的表面上外覆一层薄膜，排列成完美的行。聚合物段的尺寸决定着行的间距。在聚合物晶格形成后，一种叫做倍线的芯片行业工艺使得微小的部件变得更小，创建出两条单独的、间隔排列的线路。然后，这些晶格被转换成纳米压印模板，纳米压印是一种精密冲压工艺，它把纳米晶格转移到芯片或磁盘基底上。实践证明，准备原始表面是一个关键挑战，以便嵌段共聚物在磁盘存储转动必需的放射状路径和圆形路径中组成模式。HGST率先把自组装分子、倍线技术与纳米压印技术结合起来，可以在圆形排列中实现最小10纳米的矩形部件。

今天宣布的内容为怎样高效地创建密度远远高于当前能力的磁岛提供了一个路线图。HGST 10纳米晶格的位密度比当前硬盘增加了一倍，实验室测试表明，其拥有杰出的初始读/写和数据保留功能。在整个磁盘上，预计纳米压印工艺将创建超过1万亿个离散的磁岛。

“我们实现了超小部件，而毋需使用任何传统光刻技术。”Albrecht说，“通过适当的化学工艺和表面准备，我们认为，这一成果可以扩展到更小尺寸的部件中。”

由于自组装分子创建重复的模式，研究人员预计它们将最适合制作硬盘的晶格磁性介质、电脑内存中均匀间隔的区域、各种触点及其它类型的半导体芯片的中的周期部件。尽管业界正在努力完善技术，以满足更加苛刻的应用，但纳米压印和自组装分子却很容易的被引入到可以容错应用中，如硬盘或内存。

未来的磁盘

本图显示了HGST实验室采用自组装分子、倍线技术和纳米压印等新兴纳米技术得到的密集晶格磁岛。每个点可以存储一个位元的信息。这种晶格每平方英寸中有1.2万亿个点，是当前硬盘密度的两倍。为得到这些磁岛，HGST实验室采用纳米技术，创建更小的10纳米结构的密集晶格，每个磁岛的宽度只有大约50个分子宽。HGST率先把自组装分子、倍线技术与纳米压印技术结合起来，可以在磁盘存储转动所需的放射状路径和圆形路径中制造最小10纳米的矩形部件。HGST预计，类似这种晶格介质将在这个十年完结前成为提高磁盘密度的经济型手段。