EP1749299A1 - Dispositif d'enregistrement a barriere thermique poreuse - Google Patents

Dispositif d'enregistrement a barriere thermique poreuse

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EP1749299A1
EP1749299A1 EP05766613A EP05766613A EP1749299A1 EP 1749299 A1 EP1749299 A1 EP 1749299A1 EP 05766613 A EP05766613 A EP 05766613A EP 05766613 A EP05766613 A EP 05766613A EP 1749299 A1 EP1749299 A1 EP 1749299A1
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EP
European Patent Office
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pads
substrate
recording medium
recording
medium according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05766613A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Gilles Gaudin
Emmanuelle Algre
Jean-Pierre Nozieres
Ahmad Bsiesy
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G11B9/1463—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means
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    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the invention relates to the field of recording devices or media, as well as their production methods.
  • local probe microscopy techniques such as tunnel current microscopy or STM (U.S. Pat. No. 4.343.993), atomic force microscopy AFM
  • thermo-mechanical recording described in IBM Journal of Research and Development, May 2000, IBM, USA, Vol. 44 num. 3, 323-340
  • phase change material such as Ge 2 Sb 2 Te 5 for which the phase change takes place between a crystalline state and an amorphous state.
  • phase change material such as Ge 2 Sb 2 Te 5 for which the phase change takes place between a crystalline state and an amorphous state.
  • They can also be magnetic, in the case where the heating makes it possible to locally reduce the writing field to values lower than the applied fields. This principle of writing by local heating is confronted with the problems of thermal losses: both lateral and in depth towards the substrate which supports the recording layer.
  • Figure 1 gives an example of the rise in temperature, as a function of time, of a heated pad with a given power density for 5 ⁇ s.
  • the calculation was carried out by finite elements for three materials, of respective thermal conductivity: lS m ⁇ K “1 (curve 01), 1.48Wm “ 1 K “1 (silica, curve 02), 0. lWm _1 K _1 ( plastic or polymer for example, curve 03).
  • lS m ⁇ K “1 curve 01
  • 1.48Wm " 1 K “1 silicon, curve 02
  • lWm _1 K _1 plastic or polymer for example, curve 03.
  • FIG. 2 shows an example of such an embodiment with a substrate 11, recording material 12, thermal insulating material 13 creating side barriers and a thermal insulating material 14, which may be different from the material 13 and ensuring thermal insulation towards the substrate.
  • the realization of such a structure, in particular those of side barriers 13 made of a thermal insulating material different from the recording material 12 is technologically difficult.
  • the problem concerns the case of thermally assisted recording. But it also relates to the cases of magnetic or electric recordings in which the phenomenon of writing / reading (for example by current flow) can also induce a heating harmful to the good functioning. The problem therefore arises of providing a new recording device or medium assisted thermally or in another way.
  • Such a support is preferably compatible with most recording materials (magnetic, phase change, polymers, etc.) and, moreover, easily achievable.
  • the invention firstly relates to a recording device comprising: - a substrate made of a material, provided with pads, - a layer of recording material deposited on the top of the pads, - zones of thermal insulation in at least part of the substrate and / or the pads.
  • the studs can belong to a layer transferred onto the substrate; the pads and the substrate can also be made from a single material.
  • the material can be a semiconductor, for example silicon or germanium (Ge), or germanium silicide (SiGe), or silicon carbide (SiC), or gallium arsenide (GaAs), or indium phosphorus (InP) or gallium (GaP).
  • the thermal insulation zones can be porous zones of the semiconductor material.
  • the isolation zones can be lateral and / or towards the substrate. Spaces between studs may also include thermally insulating material.
  • the recording material is for example a magnetic material, phase change or polymer.
  • the thermal insulation zones can have a thermal conductivity of between 20 .m ⁇ .K "1 and 0.01 Wm ⁇ .K " 1 .
  • a device or support according to the invention can be used by most of the thermally assisted recording techniques such as those using a hot tip or the near field or far field optical techniques.
  • the invention therefore also relates to a recording device comprising a recording medium as described above, and optical heating means. It also relates to a recording device comprising a recording medium. as described above, and having a heating tip.
  • the heating tip is for example of the AFM or STM type, with or without contact.
  • the device or the support according to the invention is easily produced by standard technologies, of the silicon type and in particular CMOS compatible.
  • the invention also relates to a method of producing a recording medium comprising: - producing pads on a substrate made of a material, forming thermal insulation zones in the pads and / or the substrate, forming '' a layer of recording material on the pads.
  • the pads can be made in the substrate; the pads can also be made in a layer added to the substrate.
  • the material can be semiconductor, for example silicon or germanium (Ge), or germanium silicide (SiGe), or silicon carbide (SiC), or gallium arsenide (GaAs), or indium phosphorus (InP) or gallium (GaP).
  • the thermal insulation zones can be obtained by porosification of the semiconductor material, for example by anodic oxidation or by immersion in an acid bath.
  • FIG. 1 represents calculation results concerning the temperature rise in 3 materials of different conductivities
  • - FIG. 2 represents a known structure of recording
  • FIGS. 3A - 3C and 3A '- 3C illustrate various embodiments of the invention
  • FIGS. 4A and 4B schematically represent devices for carrying out a method according to the invention.
  • This structure comprises a silicon substrate 21, in which studs 27 are etched. The structure is then in one piece.
  • the pads have for example a diameter of 90 nm and are arranged in a pitch of 180 nm. To get standard densities
  • the pads can be arranged with a pitch of between 20 nm and 50 nm, for example
  • Part of the silicon is then made porous, for example by a technique using an electrolytic bath, as described below: • either throughout the height of the pads and in part of the substrate (zone 22a, FIG. 3), • either in the substrate only (zone 22b) keeping the non-porous silicon pads (FIG. 3B), • either in only part of the pads (zone 22c, FIG. 3C), advantageously at the top of the pads.
  • a recording material 23 is deposited on the structures thus produced. The air in the spaces 24 between studs can be replaced by a good thermal insulating material.
  • porous materials are more electrically insulating than non-porous semiconductors.
  • Silicon is compatible with microelectronics technologies and in particular CMOS technologies. It is therefore possible to produce electrical barriers with porous silicon, especially since porous silicon oxidizes much more easily than solid silicon, which further increases the electrical resistivity. This is particularly interesting for writing systems by circulation of an electric current.
  • other materials not necessarily semiconductors.
  • FIGS. 3A ', 3B' and 3C we can see another embodiment in which a silicon layer 52 in which pads have been produced, is deposited or transferred onto a support 50. This layer 52 can be modified as described above (for example it can be made porous) in relation to FIGS.
  • silicon structured media is produced by choosing, for example the doping, depending on what is desired thereafter, a more or less insulating substrate from the thermal point of view.
  • These structured substrates can be produced by any method, such as, for example, the use of standard silicon techniques, such as ultra-violet or deep ultraviolet or electronic lithography, followed by etching of the silicon, such as, for example, etching. anisotropic reactive ion (Appl. Phys. Lett.
  • the silicon substrate represents the anode of an electrolytic cell containing an HF / ethanol solution provided with a platinum counter electrode (cathode).
  • the electrical contact on the silicon substrate is obtained on its rear face thanks to a layer of aluminum previously deposited.
  • the support 50 will be chosen as a semiconductor or conductor and, if necessary, a deposit of an additional conductive layer will be made on its rear face.
  • FIGS. 4A and 4B represent assemblies of electrolysis cells where either the current (FIG. 4A) or the voltage (FIG. 4B) are controlled.
  • FIG. 4A are represented: - the enclosure 31 of the electrolytic cell, - an acid solution 32, - a cathode 33 made of platinum, - a source 34 of current, - electric wires 35 for connection to a layer of aluminum 39, - a sample 36 of silicon, the face of which has the pads is in the solution. a seal 37 insulating the rear face of the substrate 36 with respect to the electrolyte 32.
  • a voltage source 40, an electrode 41 and a current controller 42 are added.
  • the last step consists of the deposition of the recording material 23 (FIGS. 3A-3C and 3A'-3C) which may be magnetic, or with phase change, or polymer, or the like. This can be deposited on the top of the studs by different techniques such as evaporation, DC or RF spraying, etc., depending on the nature of the material and the deposit desired.
  • - the doping (type and level) of the material we will adapt: - the doping (type and level) of the material, - the amplitude of the voltage or current and its mode (continuous or pulsed), - the HF concentration of the electrolyte, - the illumination, or not, of the sample.
  • the substrate n structured in studs has been lit rear face.
  • the substrate is not illuminated, but electrolysis conditions are chosen such that a depletion of the active chemical species is obtained between the pads.
  • the structure is first of all technologically compatible with the silicon and CMOS processes. It is also compatible with most thermally assisted recording materials, such as magnetic, phase change or polymeric materials.
  • the stud structure allows, among other things: compatibility with advanced recording techniques, - very high lateral thermal insulation, - a physical separation between bits, resulting in an improved signal-to-noise ratio, - a superparamagnetic limit pushed back in the case of thermomagnetic recording (the volume to be considered is no longer that of a grain of a medium polycrystalline but that of the layer deposited at the top of the studs).
  • porous silicon makes it possible: - to go to very low thermal conductivity values, and therefore to very high thermal insulation.
  • the thermal conductivity values can range from more than ten .m _1 .K _1 to the values previously given, for example from 20 .m _1 .K _1 to 0.01 .m _1 .K _1 for all of the envisaged materials.
  • porous silicon is an electrical insulator and thermal conductivity can only be done by phonons. The difference in crystal arrangement between the recording material and the porous structure hinders the passage of phonons and results in an interface thermal resistance. to obtain strong electrical resistances.
  • the surface finish is compatible with deposits in thin layers. The invention therefore relates to a thermally assisted recording device or medium.
  • Such a device or support can be used with most recording materials that can be deposited in thin layers as well as with most near-field or traditional reading / writing techniques (optics, hard disks, etc.).
  • recording materials 23 such as for example: magnetic materials with parallel or perpendicular magnetization.
  • This magnetic medium can be coupled by exchange to an antiferromagnetic or high coercivity material to increase thermal stability, - or phase change materials, - or polymers such as ferroelectric polymers.
  • It can also be used with different heating means, such as for example: - optical type means, for example an optical fiber, or a heating tip, for example type of tip STM (tunnel effect microscope) or AFM (atomic force microscope), with or without contact.
  • the tip or fiber is positioned above the substrate and is connected to the power supply or an optical source and to means for moving the tip or fiber above the substrate.
  • porosification can be obtained by immersion in an acid bath.

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Abstract

L'invention concerne un support d'enregistrement comportant : - un substrat (21) en un matériau muni de plots, - une couche de matériau d'enregistrement (23) déposée sur le sommet des plots, - des zones (22a) d'isolation thermique dans au moins une partie des plots et/ou du substrat.

Description

DISPOSITIF D'ENREGISTREMENT A BARRIERE THERMIQUE POREUSE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR
L'invention concerne le domaine des dispositifs ou supports d'enregistrement, ainsi que leurs procédés de réalisation. Le développement récent des techniques de microscopie à sonde locale comme la microscopie à courant tunnel ou STM (U.S. Pat. N°4.343.993) , la microscopie à force atomique AFM
(U.S. Pat. N°4.724.318) ou la microscopie en champ proche optique (SNOM) ont permis l'observation de surfaces avec une résolution nanométrique, allant même jusqu'à l'observation et au déplacement d'atomes dans le cas du STM (Nature 344, 524-526 (1990)). Cette grande résolution a été mise à profit dans des propositions de mémoires à très haute densité utilisant ces techniques. On cherche à amener une pointe très proche du média d'écriture, typiquement à quelques nanomètres . Ici, les termes pointe ou sonde sont génériques et correspondent tous deux, entre autres, à une pointe AFM, modifiée ou non, à une pointe STM ou encore à une fibre optique étirée. Le principe est d'utiliser cette sonde pour aller modifier localement un matériau et ainsi enregistrer des informations. L'approche la plus répandue consiste à aller chauffer localement un matériau afin de modifier ses propriétés . Celles-ci peuvent être par exemple mécaniques comme dans le cas de l' indentation d'une couche de polymère par une pointe chauffante (enregistrement thermo-mécanique, décrit dans IBM Journal of Research and Development, May 2000, IBM, USA, Vol. 44 num. 3, 323-340), ou structurales, dans le cas d'un matériau à changement de phase comme le Ge2Sb2Te5 pour lequel le changement de phase s'opère entre un état cristallin et un état amorphe. Elles peuvent aussi être magnétiques, dans le cas où le chauffage permet de diminuer localement le champ d'écriture à des valeurs inférieures aux champs appliqués . Ce principe d' écriture par chauffage local est confronté aux problèmes des pertes thermiques : à la fois latérales et en profondeur vers le substrat qui supporte la couche d'enregistrement. Les pertes latérales vont entraîner une perte de résolution car la chaleur, en diffusant hors de la zone choisie, va élargir le point écrit ; les pertes latérales et les pertes en profondeur entraînent toutes les deux une perte d'énergie qui devra être compensée par la source, en l'occurrence ici la sonde. Ce problème est d'autant plus important dans le cas où la couche sur laquelle est enregistrée l'information est bonne conductrice du point de vue thermique, par exemple dans le cas de l'enregistrement thermomagnétique pour lequel les couches magnétiques de stockage sont métalliques . Les pertes d'énergie peuvent être compensées par la sonde afin d'atteindre la température voulue au point d' écriture dans la couche d' enregistrement . L'effet combiné de ces pertes latérales et en profondeur peut cependant rendre impossible l'élévation de température voulue sur le média pour l'enregistrement des données. La figure 1 donne un exemple de l'élévation de température, en fonction du temps, d'un plot chauffé avec une densité de puissance donnée pendant 5 μs . Le calcul a été réalisé par éléments finis pour trois matériaux, de conductivité thermique respective : lS m^K"1 (courbe 01), 1.48Wm"1K"1 (la silice, courbe 02), 0. lWm_1K_1 (un plastique ou polymère par exemple, courbe 03) . Même dans le cas où la sonde peut transférer assez de puissance vers le média, les pertes thermiques vont entraîner une plus forte consommation énergétique. Or, la consommation énergétique est une donnée très importante pour les mémoires sous pointes destinées à être utilisées en particulier dans des dispositifs portables. Pour répondre à ces problèmes, une approche consiste à insérer dans le média des barrières thermiques latérales et en profondeur. La figure 2 montre un exemple d'une telle réalisation avec un substrat 11, un matériau d'enregistrement 12, un matériau isolant thermique 13 créant des barrières latérales et un matériau isolant thermique 14, pouvant être différent du matériau 13 et assurant l'isolation thermique vers le substrat. La réalisation d'une telle structure, notamment celles de barrières latérales 13 constituées d'un matériau isolant thermique différent du matériau d'enregistrement 12 est technologiquement difficile. Le problème concerne le cas de l'enregistrement assisté thermiquement . Mais il concerne également les cas d'enregistrements magnétiques ou électriques dans lesquels le phénomène d'écriture/lecture (par exemple par circulation de courant) peut aussi induire un échauffement néfaste au bon fonctionnement. II se pose donc le problème de fournir un nouveau dispositif ou support d'enregistrement assisté thermiquement ou d'une autre manière. Un tel support est de préférence compatible avec la plupart des matériaux d'enregistrement (magnétique, à changement de phase, polymères,...) et, par ailleurs, aisément réalisable.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention concerne d'abord un dispositif d'enregistrement comportant : - un substrat en un matériau, muni de plots, - une couche de matériau d'enregistrement déposée sur le sommet des plots, - des zones d'isolation thermique dans au moins une partie du substrat et/ou des plots. Les plots peuvent appartenir à une couche reportée sur le substrat ; les plots et le substrat peuvent aussi être en un seul et même matériau. Le matériau peut être un semi-conducteur, par exemple du silicium ou du germanium (Ge) , ou du siliciure de germanium (SiGe) , ou du carbure de silicium (SiC) , ou de l'arséniure de gallium (GaAs) , ou du phosphore d' indium (InP) ou du gallium (GaP) . Les zones d'isolation thermiques peuvent être des zones poreuses du matériau semi-conducteur. Ainsi, les zones d'isolation peuvent être latérales et/ou vers le substrat. Des espaces entre plots peuvent en outre comporter du matériau isolant thermiquement. Le matériau d'enregistrement est par exemple en un matériau magnétique, à changement de phase ou polymère. Les zones d'isolation thermique peuvent avoir une conductivité thermique comprise entre 20 .m^.K"1 et 0, 01 W.m^.K"1. Un dispositif ou support selon l'invention peut être utilisé par la plupart des techniques d'enregistrement assistées thermiquement comme celles utilisant une pointe chaude ou les techniques optiques en champ proche ou en champ lointain. L'invention concerne donc également un dispositif d'enregistrement comportant un support d'enregistrement tel que décrit ci-dessus, et des moyens optiques de chauffage. Elle concerne également un dispositif d'enregistrement comportant un support d'enregistrement tel que décrit ci-dessus, et comportant une pointe chauffante . La pointe chauffante est par exemple de type AFM ou STM, avec ou sans contact. Le dispositif ou le support selon l'invention est facilement réalisable par des technologies standards, de type silicium et notamment compatibles CMOS. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un support d'enregistrement comportant : - la réalisation de plots sur un substrat en un matériau, la formation de zones d'isolation thermique dans les plots et/ou le substrat, la formation d'une couche de matériau d'enregistrement sur les plots. Les plots peuvent être réalisés dans le substrat ; les plots peuvent aussi être réalisés dans une couche rapportée sur le substrat. Le matériau peut être semi-conducteur, par exemple du silicium ou du germanium (Ge) , ou du siliciure de germanium (SiGe) , ou du carbure de silicium (SiC) , ou de l'arséniure de gallium (GaAs) , ou du phosphore d' indium (InP) ou du gallium (GaP) . Les zones d'isolation thermiques peuvent être obtenues par porosification du matériau semiconducteur, par exemple par oxydation anodique ou par immersion dans un bain d'acide. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES la figure 1 représente des résultats de calcul concernant l'élévation de température dans 3 matériaux de conductivités différentes, - la figure 2 représente une structure connue d'enregistrement, - les figures 3A - 3C et 3A' - 3C illustrent divers modes de réalisation de l'invention, les figures 4A et 4B représentent schématiquement des dispositifs pour réaliser un procédé selon l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Un dispositif ou un support ou un média selon l'invention va être décrit en liaison avec les figures 3A-3C. Cette structure comporte un substrat 21 en silicium, dans lequel des plots 27 sont gravés. La structure est alors d'un seul tenant. Les plots ont par exemple un diamètre de 90 nm et sont disposés selon un pas de 180 nm. Pour obtenir des densités standard
(térabit/pouce2 ) les plots peuvent être disposés avec un pas compris entre 20 nm et 50 nm, par exemple de
25 nm (exemple : plots de diamètre 20 nm espacés de 5 nm) .
En hauteur, un facteur de forme de 2 (—h =2 λ Φ ) est préférable pour éloigner le haut du plot et le fond entre les plots . Une partie du silicium est ensuite rendue poreuse, par exemple par une technique mettant en œuvre un bain électrolytique, comme décrit plus loin : • soit dans toute la hauteur des plots et dans une partie du substrat (zone 22a, figure 3) , • soit dans le substrat seulement (zone 22b) en gardant les plots en silicium non poreux (figure 3B) , • soit dans une partie seulement des plots (zone 22c, figure 3C) , avantageusement au sommet des plots .. Un matériau 23 d'enregistrement est déposé sur les structures ainsi réalisées. L'air des espaces 24 entre plots peut être remplacé par un matériau bon isolant thermique. Remplacer l'air par un matériau entraînera une moins bonne isolation thermique. Mais, dans un souci de planarisation du dispositif ou de renforcement mécanique, il peut être utile de combler partiellement ou totalement les espaces 24, par exemple avec : une résine (polymère) étalée à la tournette (« spin coating ») , ou un oxyde (S^) déposé en phase chimique ou solide. L'invention a été décrite avec le silicium comme exemple de matériau. D'autres matériaux semi-conducteurs, comme le germanium (Ge) , ou le siliciure de germanium (SiGe) , ou le carbure de silicium (SiC) , ou encore l'arséniure de gallium (GaAs) , ou le phosphore d' indium (InP) ou de gallium (GaP) peuvent être rendus (également par bain électrolytique) poreux et utilisés à la place du silicium. En outre, ces matériaux poreux sont plus isolants du point de vue électrique que les semiconducteurs non poreux. Le silicium est compatible avec des technologies de la microélectronique et en particulier les technologies CMOS. Il est donc possible de réaliser des barrières électriques avec le silicium poreux, d'autant plus que le silicium poreux s'oxyde beaucoup plus facilement que le silicium massif, ce qui permet d'augmenter encore la résistivité électrique. Ceci est intéressant en particulier pour les systèmes à écriture par circulation d'un courant électrique. Enfin, il est possible d'utiliser d'autres matériaux, non nécessairement semi-conducteurs. Sur les figures 3A' , 3B' et 3C , on peut voir un autre mode de réalisation dans lequel une couche de silicium 52 dans laquelle des plots ont été réalisés, est déposée ou reportée sur un support 50. Cette couche 52 peut être modifiée comme décrit précédemment (par exemple elle peut être rendue poreuse) en relation avec les figures 3A à 3C et être formée des mêmes matériaux que le substrat 21. Un procédé de réalisation d'un média selon l'invention va maintenant être décrit, en prenant le silicium pour exemple. Mais le procédé peut être appliqué à d'autres matériaux.. On réalise tout d'abord des médias structurés en silicium en choisissant, par exemple le dopage, suivant que l'on voudra, par la suite, un substrat plus ou moins isolant du point de vue thermique . Ces substrats structurés peuvent être réalisés par n'importe quelle méthode, comme par exemple l'utilisation de techniques standards du silicium, comme la lithographie ultra-violet, ou ultraviolet profond ou électronique, suivie d'une gravure du silicium comme par exemple la gravure ionique réactive anisotrope (Appl . Phys . Lett . 75 (1999) 2473-2475) ; ou encore les techniques de nano-impression utilisant, ou non, un procédé de lift-off (comme décrit par exemple dans Science (1996) 85-87) suivies d'une gravure de silicium comme précédemment. Ces médias en silicium sont ensuite rendus poreux par oxydation anodique en milieu d' acide fluorhydrique (HF) . Le substrat de silicium représente l'anode d'une cellule électrolytique contenant une solution HF/éthanol munie d'une contre-électrode (cathode) de platine. Le contact électrique sur le substrat de silicium est obtenu sur sa face arrière grâce à une couche d'aluminium déposée préalablement. Dans le cas d'une couche reportée ou déposée, le support 50 sera choisi semi-conducteur ou conducteur et, si cela est nécessaire, un dépôt d'une couche supplémentaire conductrice sera effectué sur sa face arrière. Un tel contact peut également être assuré par un deuxième bain électrolytique contenant une solution conductrice et inerte chimiquement vis-à-vis du silicium. Ce contact sera utilisé lorsqu'un éclairement face arrière sera nécessaire. Les figures 4A et 4B représentent des montages de cellules d' electrolyse où l'on contrôle soit le courant (figure 4A) soit la tension (figure 4B) . Sur la figure 4A, sont représentés : - l'enceinte 31 de la cellule électrolytique, - une solution acide 32, - une cathode 33 en platine, - une source 34 de courant, - des fils électriques 35 de connection à une couche d'aluminium 39, - un échantillon 36 de silicium, dont la face présentant les plots est dans la solution. - un joint 37 isolant la face arrière du substrat 36 par rapport à l' électrolyte 32. Dans le cas de la figure 4B on ajoute une source de tension 40, une électrode 41 et un contrôleur de courant 42. La dernière étape est constituée par le dépôt du matériau d'enregistrement 23 (figures 3A - 3C et 3A'-3C) pouvant être magnétique, ou à changement de phase, ou polymère, ou autre. Celui-ci peut être déposé sur le sommet des plots par différentes techniques comme par exemple l' évaporation, la pulvérisation DC ou RF..., suivant la nature du matériau et du dépôt souhaité. En fonction de la taille des plots voulue, en fonction de la valeur et du lieu de la porosité à obtenir, on adaptera : - le dopage (type et niveau) du matériau, - l'amplitude de la tension ou du courant et son mode (continu ou puisé) , - la concentration en HF de l' électrolyte, - l' éclairement, ou non, de l'échantillon. Par exemple, on éclaire un matériau de type n afin de le rendre poreux. Ainsi, dans le cas de la figure 3B, le substrat n structuré en plots a été éclairé face arrière. Pour le cas des figures 3C et 3C , le substrat n'est pas éclairé mais on choisit des conditions d' electrolyse telles que l'on obtienne une déplétion des espèces chimiques actives entre les plots. Seuls les sommets des plots réagissent alors avec l' électrolyte et sont rendus poreux. Les principaux intérêts et avantages de l'invention sont notamment les suivants. La structure est tout d'abord compatible technologiquement avec les procédés silicium et CMOS. Elle est également compatible avec la plupart des matériaux d'enregistrement assistés thermiquement, comme par exemple les matériaux magnétiques, à changement de phase ou polymères. La structure en plots permet, entre autre : une compatibilité avec les techniques d'enregistrement sous pointe, - une très grande isolation thermique latérale, - une séparation physique entre bits, d'où un rapport signal sur bruit amélioré, - une limite superparamagnétique repoussée dans le cas de l'enregistrement thermo-magnétique (le volume à considérer n'est plus celui d'un grain d'un média polycristallin mais celui de la couche déposée au sommet des plots) . L'utilisation de silicium poreux permet, quant à elle : - d'aller jusqu'à des valeurs de conductivité thermique très faibles, et donc à de très grandes isolations thermiques. Des valeurs de λth = O.OS .m^.K"1 et λth = 0.025 .m^.K"1 ont été rapportées respectivement dans J. Phys. D, 30 (1997) 2911-2916 et Semiconductors, 31, (1997) 534-537, pour du silicium nanoporeux de porosités respectives 89 % et 80 %, de choisir l'isolation thermique que l'on veut. Celle-ci dépend des valeurs de porosité qui peuvent être simplement choisies par les conditions de 1' electrolyse et le choix du silicium de départ. Les valeurs de conductivité thermique peuvent aller de plus d'une dizaine de .m_1.K_1 aux valeurs précédemment données, par exemple de 20 .m_1.K_1 à 0,01 .m_1.K_1 pour l'ensemble des matériaux envisagés. de bénéficier en plus de fortes résistances thermiques d'interface entre le matériau d'enregistrement et le silicium poreux. En effet, le silicium poreux est isolant électrique et la conductivité thermique ne peut se faire que par les phonons . Or, la différence d'arrangement cristallin entre le matériau d'enregistrement et la structure poreuse gène le passage des phonons et entraîne une résistance thermique d'interface. d'obtenir des résistances électriques fortes . Enfin, l'état de surface est compatible avec des dépôts en couches minces . L'invention concerne donc un dispositif ou support d'enregistrement assisté thermiquement. Un tel dispositif ou support peut être utilisé avec la plupart des matériaux d'enregistrement pouvant être déposés en couches minces ainsi qu'avec le plupart des techniques de lecture/écriture en champ proche ou traditionnelles (optique, disques durs,...). Ainsi il peut être utilisé par exemple avec différents matériaux 23 d'enregistrement, comme par exemple : - des matériaux magnétiques à aimantation parallèle ou perpendiculaire. Ce média magnétique pouvant être couplé par échange à un matériau antiferromagnétique ou à forte coercivité pour augmenter la stabilité thermique, - ou des matériaux à changement de phase, - ou des polymères comme les polymères ferroélectriques . Il peut en outre être utilisé avec différents moyens de chauffage, comme par exemple : - des moyens de type optique, par exemple une fibre optique, ou une pointe chauffante, par exemple type de pointe STM (microscope à effet tunnel) ou AFM (microscope à force atomique), avec ou sans contact. Le pointe ou la fibre est positionnée au-dessus du substrat et est reliée à l'alimentation ou à une source optique et à des moyens pour déplacer la pointe ou la fibre au-dessus du substrat. En outre, la porosification peut être obtenue par immersion dans un bain d'acide.

Claims

REVENDICATIONS
1. Support d'enregistrement comportant : - un substrat (21,52) en un matériau, muni de plots, - une couche de matériau d'enregistrement (23) déposée sur le sommet des plots, des zones (22a, 22b, 22c) d'isolation thermique dans au moins une partie des plots et/ou du substrat.
2. Support d'enregistrement selon la revendication 1, le substrat (52) muni de plots étant reporté sur un support (50) .
3. Support d'enregistrement selon la revendication 1, les plots et le substrat (21) étant en un seul et même matériau.
4. Support d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 3, le matériau étant semiconducteur.
5. Support d'enregistrement selon la revendication 4, le matériau semi-conducteur étant du silicium ou du germanium (Ge) , ou du siliciure de germanium (SiGe) , ou du carbure de silicium (SiC) , ou de l'arseniure de gallium (GaAs), ou du phosphore d' indium (InP) ou du gallium (GaP) .
6. Support d'enregistrement selon la revendication 4 ou 5, les zones d'isolation thermiques étant des zones poreuses du matériau semi-conducteur.
7. Support d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 6, des espaces entre plots contenant du matériau isolant thermiquement.
8. Support d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 7, le matériau d'enregistrement étant un matériau magnétique, ou à changement de phase ou polymère.
9. Support d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 8, les zones (22a, 22b, 22c) d'isolation thermique ayant une conductivité thermique comprise entre 20 .m^.K"1 - 0, 01 W.m^.K"1.
10. Dispositif d'enregistrement comportant un support d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 9 et des moyens optiques de chauffage .
11. Dispositif d'enregistrement comportant un support d'enregistrement selon l'une des revendications 1 à 10 et comportant une pointe chauffante .
12. Dispositif selon la revendication 11, la pointe chauffante étant de type AFM ou STM, avec ou sans contact.
13. Procédé de réalisation d'un support d'enregistrement comportant : - la réalisation de plots sur un substrat (21) en un matériau, - la formation de zones (22a, 22b, 22c) d'isolation thermique dans les plots et/ou le substrat, la formation d'une couche de matériau d'enregistrement (23) sur les plots.
14. Procédé selon la revendication 13, les plots étant réalisés dans le substrat.
15. Procédé selon la revendication 13, les plots étant réalisés dans une couche qui est ensuite reportée sur le substrat.
16. Procédé selon l'une des revendications 13 à 15, le substrat étant en un matériau semiconducteur.
17. Procédé selon la revendication 16, le matériau semi-conducteur étant du silicium (Si) ou du germanium (Ge) , ou du siliciure de germanium (SiGe) , ou du carbure de silicium (SiC) , ou de l'arseniure de gallium (GaAs), ou du phosphore d' indium (InP) ou du gallium (GaP) .
18. Procédé selon l'une des revendications 16 ou 17, les zones d'isolation thermiques étant obtenues par porosification du matériau semiconducteur.
19. Procédé selon la revendication 18, la porosification étant obtenue par oxydation anodique ou par immersion dans un bain d'acide.
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