生产磁头滑触头的方法 本发明涉及适于磁盘装置使用的磁头滑触头(slider)的制造方法,具体讲涉及高产率下生产适于制造一种磁头使用的改进的磁头滑触头的生产方法,其中需要精密细致过程的薄膜磁头安装在滑触头上。
考虑到生产率习惯上采用机械方式使磁头滑触头上形成导轨,所以如此形成的滑触头导轨通常为直形。在磁盘装置上使用的具有这种直形导轨的磁头滑触头,通常显示的飞行高度与磁盘表面之间的距离大于0.1μ。顺便指出,近来随着信息容量的增大,磁盘装置需要高的记录密度,所以要求减小适于在记录介质上记录并从中再现信息的薄膜磁头的滑触头与磁盘表面间的飞行高度,使其值小于0.1μ。但是,对于具有上述直形导轨滑触头来说,若它与磁盘表面间的飞行高度变小,则出现在磁盘表面的内边缘和外边缘部分之间飞行高度相差较大的问题。为了解决此问题,需要在磁头滑触头上形成弯曲形导轨。然而,机械方法能形成直线型,却难形成弯曲形导轨。
为了解决上面提到的问题,在特开平5-8488(VS-4564585)或特公平5-50044中提出采用干蚀法在骨触头上形成弯曲导轨,来减小与磁盘表面间的飞行高度。这种蚀刻法具体示于图13之中。
如图13中所示,首先像步骤(a)所示那样,利用影印法在基材1上形成具有数排字模状图案的磁头元件30,例如感应型磁头元件或者MR(抗磁)感应型复合磁头元件。然后,如步骤(b)所示,自基材1将基块中一排磁头元件30切下,得到一种具有两个相对表面(滑触头表面及其反面)的滑触头块2,然后研磨之。注意所说地滑触头表面是磁盘装置运行期间而向磁盘的磁头滑触头的一个表面。接着,如步骤(c)所示,形成保护滑触头表面的无机层20。进而如步骤(d)所示,用干蚀法在此滑触头表面开槽以形成滑触头导轨35。最后如步骤(c)所示,将其上形成滑触头导轨35的滑触头块3切成滑触头。用种方法制造磁头滑触头4。
然而,上面提及的传统工艺具有下列尚未得到解决的问题。
(1)由于在步骤(d)用干蚀法在滑触头上形成弯曲导轨,不仅被加工的表面,而且形成磁头元件的表面和与之相对的非待加工的表面也被蚀刻,而且遭到不能通过清洗清除的污染。这种不能被清除的污染物,尤其是从工件上干磨蚀下的碎片粘着在形成磁头元件的表面和与之相对的表面上;
(2)当步骤(d)将一排磁头元件30切成为一块之时,在磁头元件形成表面和与之相对的非待加工表面上出现污染、刮痕、碎屑等等;
(3)当步骤(b)切割滑触头块2的侧表面(滑触头表面和与之相对的表面)时,在磁头元件形成表面和与之相对的非待加工表面上出现污染、刮痕、碎屑等等;
(4)在步骤(e)从其上形成在所说导轨35上的滑触头切块3上切下滑触头芯片时,在磁头元件表面和相反表面上出现污染、刮痕、碎片等等;
本发明的目的之一在于提供一种制造优良的磁头的方法,该方法在制造该磁头期间可以防止磁头元件形成表面和与之相反的非待加工表面上出现污染、刮痕或碎屑等,以便提高其产率。
为了达到上述自的,本发明提供了一种制造磁头的方法,其中包括下列步骤:
用影印法在非磁性基材的一个表面上形成具有数排字模状图案的磁头元件;
在基体中形成磁头元件的一上表面和相对的基体的另一表面上分别形成有机保护层:
从所说基材上切割具有一排磁元件的滑触头块,研磨所说滑触块的滑触头表面和相对的另一表面;
用干蚀法在所说滑触头块的滑触头表面上形成导轨槽;
从其上形成有导轨槽的滑触头块上除去所说的有机保护层;以及
从所说的骨触头块上切下滑触头。
附图1a~1c是说明按本发明形成滑触头导轨的主要过程的视图;
附图2a~2c是说明按本发明形成滑触头导轨的主要过程的视图;
附图3a~3e是说明按本发明的一种方案形成滑触头导轨过程的视图,其中利用切片机进行机加工:
附图之4a~4e是说明本发明另一方案中形成滑触头导轨的过程的视图;
附图5a~5e是说明本发明又一方案中形成滑触头导轨过程的视图;
附图6a~6e是说明本发明另一方案中,利用有机光刻胶掩膜图案干蚀法形成滑触头导轨的过程的视图;
附图7a~7e是说明本发明又一方案中形成滑触头导轨过程的视图;
附图8a~8e是说明本发明另一方案中形成滑触头导轨过程的视图;
附图9a~9g是说明本发明又一方案中形成滑触头导轨过程的视图;
附图10a~10g是说明本发明另一方案中形成滑触头导轨过程的视图;
附图11a~11f是说明本发明又一方案中,利用经有机掩膜构图的无机掩膜作为干蚀掩膜,形成滑触头导轨过程的视图;
附图12a~12f是说明本发明另一方案中形成滑触头导轨的过程的视图;
附图13是说明形成滑触头导轨用传统过程的视图。
本发明人等针对从基材上切割滑触头块在其上形成数个磁头元件期间,有关防止出现刮痕的方法作了深入研究:结果发现:将基材切成滑触头块之前,在基材的相对表面上形成有机膜是极有效的,即重要的一点在于有仅于形成磁头元件的基材的前表面,而且在其后表面上都应当形成有机膜。而且还发现,所说的有机膜在研磨滑触头块期间能够防止出现污染、刮痕之类现象。
此外还同样发现,在利用机械方法形成滑触头导轨步骤中出现污染、刮痕或碎屑的问题,以及薄膜磁头的滑触头侧面(非加工表面)等出现蚀刻损坏的问题,以及滑触头表面被精密加工时在其上粘着粘附物的问题都可以消除。
作为形成这些有机膜的方法,可以采用:(1)气相沉积法,如等离子聚合法或气相沉积法;(2)通过旋涂、滚涂法等涂布光固化或热固化性树脂然后加以固化的方法;或者(3)事先受控形成聚合物材料膜达到预定厚度,然后层叠形成保护膜的方法。
以下参照附图1a至1c和2a至2c作为使用气相积法形成有机层的典型实例,对本发明的特定形式加以说明。
如图1a所示,首先制备一种基材1,在基上有利用一种已知的层形成法形成磁头元件30的非磁性基材1a,以及在此非磁性基材1a上由氧化铝等制成的非磁性保护层1b,基材1a包括在其上形成磁头元件的表面。
然后,如图1b所示,在其上形成有磁头元件30和非磁性保护1b的基材1的诸表面上形成有机层5。这层可由有效地利用CVD(化学气相沉积)法,例如等离子聚合法、溅射法或气相相沉积聚合法形成。然而,它完全不应当限制在上面提及的方法上。
而且,有机层5的材料应当根据以下诸步骤对工艺的耐受性来选择,特别重要的是应当具有粘合性、耐溶剂性、剥离能力等。
利用CVD法形成的有机层,作为材料优选由一般有机化合物制造,如由烃基化合物(如苯、甲苯或苯乙烯)、醇基化合物(如甲醇、乙醇或异丙醇)、酮基化合物和酯基化合物(如甲基丙烯酸甲酯或甲基异丙烯基酮)、含硅基化合物(如1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷或六甲基己硅烷)或含氮基化合物(如乙腈或丙烯腈)制造。
作为用溅射法形成的有机层,可以举出烃基层、含硅基的聚合物层(如聚硅烷层)或含氮、磷、硫和氧原子的聚合物层。
作为气相沉积聚合的层,可以列举出聚酰亚胺层、聚酰胺层、聚酯层、聚亚胺酯层、环氧树脂层或聚对二四苯层。
这样形成的有机层5优选具有大约0.1~500μ厚度,特别优选的范围为20~50μ。若厚度小于0.1μ,则在用干蚀法形成导轨期间,侧表面遭到侧蚀的浸蚀损坏。而且,从产量来看最好在夹具上安装尽量多的滑触头块,因此需要使有机层5的厚度小于500μ。
然后,如图1c所示,利用公知的切片机机械切割其上形成有有机保护层5的基材1,然后经研磨、洗涤等,最后得到滑触头块6。
接着,如图2a所示,将滑触头块装于夹具7上,使滑触头表面向上,其上形成有有机保护层5的磁头元件表面并列相对,在此滑触头表面(滑触头导轨形成面)上形成保护此滑触头表面的保护层20。
而后,如图2b所示,在形成了干蚀用掩膜材料之后,利用机加工或干蚀法等方法,使滑触头块6的待加工的上表面形成预定的图案形状,得到一些各有导轨槽11a和导轨件35的滑触头块11。对于在滑触头块6的两侧面不形成上面提到的保护层5的传统情况而言,有这样一些问题,即离子和反应气体进入侧表面四周而使侧表面损坏,或者来自底面的溅射材料粘附在其上。然而,上面提到的问题可以按照本发明方法在两侧面上形成有机层5的方法加以解决。
最后,如图2c所示,将在两侧面事先形成的有机保护层5剥离后洗涤,以便完成滑触头形成过程。值得指出的是,利用两种方法之一除掉所说的有机保护层,例如利用有机溶剂或剥离液的湿式剥离法,或者利用氧等离子蚀刻等的干式除去法。这些方法根据所用的有机保护层材料选择性使用。这样形成的滑触头块8由于在两个侧表面上无污染或损坏而十分令人满意。
应当指出,然后从滑触头块8上切下滑触头,以完成最后的磁头滑触头4。而且在图2b所示的步骤之后,即自滑触头块8切下滑触头之后可以除去有机层5。
本发明制造方法中重要的问题是,至少在如图1c所示从基材1上切割滑触头块6的步骤,以及在图2b所示的形成导轨槽的步骤中,用有机保护层5复盖滑触头块的侧表面。
作为上面提及的无机保护层20,是由硅、氧化硅、碳、氧化钛或氧化锆等形成,而且具有滑动阻力的单层或多层非磁性层。此无机保护层通常的厚度为1~50nm,特别优选5~30nm。而且也可以在形成滑触头导轨之后形成此无机保护层20。这种无机保护层可以显示出下列作用,即(1)可以阻止对磁性元件的腐蚀,(2)可以提高磁头在磁盘上滑动时的耐水性,(3)使用MR元件作为磁头元件时,可以防止磁头与磁盘间放电。此外,上面提及的干蚀,通常采用气体等离子或离子的干蚀,而且还可以包括采用细粒子的干蚀。例如,等离子干蚀、活性离子干蚀、离子研磨和喷砂等均包括在此干蚀法中。
以下将就其中采用旋涂或滚涂等方式涂布树脂后固化形成有机保护层5的方法作具体说明。
利用旋涂法等涂布的材料,是借助于辐射光或加热等手段固化的(1)光致固化树脂或(2)热固化性树脂。作为光源,采用高压汞灯等。此树脂材料依对此过程的耐受性来选择,而且尤其重要的是应当具有粘合性、耐溶剂性和剥离能力等等。
(1)所说的光致固化树脂,是由基体聚合物、活性稀释剂和光致聚合引发剂等组成的混合物。作为基体聚合物,可以使用几种丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅氧烷树脂、酚树脂、脲树脂或密胺树脂,或者聚合物材料,例如聚酯、聚乙烯、聚乙二醇、聚对苯二甲酸乙酯、聚丙烯、聚氯乙烯或者含有氮、磷、硫、氧等原子的聚合物,橡胶,如聚丁二烯、腈、氯丁二烯、异戊二烯或硅橡胶,线型酚醛清漆正性光刻胶、聚乙烯基酚类负性光刻胶负性光敏聚酰亚胺或者具有聚酰亚胺、聚酰胺或聚酰胺酸等芳族化合物的有机材料。
此外,作为活性稀释剂可以使用单官能的极性单体:例如甲基丙烯酸2-羟甲酯、甲基丙烯酸2-羟异丙酯、甲基丙烯酸2-羟丁酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯或丙烯酸四氢糠酯,或者单官能的非极性单体,如甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯或丙烯酸月桂酯,或双官能的单体,如二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸1,10-癸二醇酯或者二丙烯酸二环戊二烯酯,等等。但是并不限于上面提及的材料。
所说的基体聚合物和活性烯释剂通过改变其间的比例可以控制树脂固化的粘度、固化期间其容积的变化、硬度及其与其上形成磁头元件的基材的粘合性。
在基体聚合物和活性烯释的混合物中加入0.5~10wt%的光聚合引发剂。在光固化性树脂中,此光聚合引发剂首先被紫外线分解,变成随后与基体聚合物和活性烯释剂反应的游离基,从而促进聚合作用。作为所说的聚合引发剂,可以使用苯基-2-羟基-2-丙基酮,4,4′-二甲基氨基苯酮·苄基·安息香类,苯乙酮等等。顺便谈谈光固化条件,待辐照的紫外线波长应当为250~400,优选320~360 nm,而辐照能量应当为100~12000mJ,优选500~600mJ。之所以采用这些条件,是因为如果辐照能量小于100mJ,则转变成游离基的光聚合引发剂数量会减少,因而光固化树脂的聚合作用几乎不能被促进。此外,若辐射照能量高于12000mJ,则光固化树脂会分解,以致几乎不能用作保护层。考虑到大批量的生产率,优选用20~60mw强度光线辐照30~100秒种。
此外,可以使用直链聚乙烯基酚类负性光刻胶或负性光敏性聚酰亚胺等作为光固化树脂。
(2)作为热固化性树脂与上面提及的光固化性树脂相似,可以使用几种丙烯酸类树脂甲基烯丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅氧烷树脂、酚树脂、脲树脂或密胺树脂,聚合材料,如聚酯、聚乙烯、聚乙二醇、聚苯二甲酸乙酯、聚丙烯、聚氯乙烯或者含有氮、磷、硫或氧原子的聚合物,橡胶,如聚丁二烯、腈、氯丁二烯、异戊二烯或硅橡胶,聚乙烯基酚类负性光刻胶,负性光敏聚酰亚胺,或者聚酰亚胺、聚酰胺或聚酰胺酸等含芳基的有机材料。在这些材料中,也可以使用加有0.5~10wt%有机过氧化物作为硬化剂的丙烯酸类树脂。至于有机过氧化物,可以举出过氧化苯甲酰、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化异丙苯等等。通过选择适当材料可以在所需温度下使之硬化。关于热固化性树脂硬化所需的条件,硬化温度为80~190℃,优选100~150℃,硬化时间为0.5~2.5小时。之所以需要这些条件,原因是若硬化温度低于80℃,则硬化过程几乎不能被促进,而且若高于200℃,则会有磁头元件损坏的危险。上面提到的磁头元件的损坏,例如内部线圈绝缘体因加热而破坏、磁特性的恶化等等。
其次,在形成有机保护层5期间内,事先将待成形为保护层的聚合物材料制成膜状,然后按下面以实例形式说明的方式层叠。
关于事先制成膜状的聚合物材料,可以使用至少一种从下面选出的物质:聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酸、可溶可熔酚醛树脂、聚芳基酰胺树脂、环氧树脂和聚苯乙烯树脂,或者含有这些聚合物成分作为填料的树脂;此外,也可以使用具有橡胶那种弹性的聚亚胺酯树脂。而且,待用的该层在过程中需要有粘合力,而且在过程完成后必须被剥离下来。因此,最好根据待用膜的性质提供这样一层膜,它对该层叠表面侧显示粘合力,而且能容易被剥离下来。例如,在聚酰亚胺层或类似层的情况下,低温时它不能热流动,仅靠层叠不能粘合。此时,事先在该层表面形成厚度均匀的一薄层环氧树脂之类粘合层,然后再将其层叠在滑触头待加工的表面上。这层因而在加工期间表现出优良的粘合性,而且在加工完成后利用适当溶剂能够容易地被剥离下来。
采用干蚀法形成滑触头导轨时,有两种已知的传统方法:一种是形成一层蚀刻完成后除去的防蚀保护层,在干蚀期间保护一个和同一表面上非待加工的表面区域防止其损坏;另一方法是在形成磁头元件的基材表面上形成一层硬固化的光刻胶层,防止干蚀期间出现边缘蚀刻现象。然而,按照本发明不仅可以解决干蚀期间的损坏问题,而且还可以解决出现屑、刮痕或污染等问题。
以下说明由本发明所获得的技术效果和优点。按照本发明制造薄膜磁头滑触头过程中,由于磁头元件是在非磁性基材上形成的条件下能获得的下列事实:(1)切割基材前用任何不同方法在基材所有表面上形成有机层,(2)该有机层在形成滑触头导轨期间内存在于滑触头的所有侧表面上,等等,所以滑触头可以从基材切割步骤至滑触头形成的步骤中,自始至终以极高精确度和高清洁度得以加工。
以下,参照附图对本发明的实施方案作具体说明。值得指出,下面被说明的诸实施方案根据形成滑触头导轨槽的方法类型而被分成三类。即,第一至第五实施方案被分在采用切片机作机加工的第一组;第六至第十以及第十八实施方案被分在采用光刻胶图案掩膜(有机膜)进行干蚀过程的第二组;而第十一至第十七实施方案被分在利用由光刻胶图案掩膜(有机膜)形成的无机图案掩膜进行干蚀过程的第三组。
实施例1
图3a~3e表明制造磁头元件的必要方法步骤。
按照下面说明的磁头元件成形法(未示出),事先在基材1的一个表面上使磁头元件30成形为具有数排的文字状图案。具体讲,在基材1上形成下磁层和绝缘层。然后,借助于光刻技术形成线圈和内线圈绝缘膜,进而形成所需要形状的上磁层,以便获得感应型元件。
然后,利用下列方法分别在形成了磁头元件30的表面上和与此表面相反的基材1表面上形成有机保护层5。
有机保护层形成方法
使用氧化铝碳化钛晶片作为基材1。在基材的两相对表面(形成磁头表面和与之相反的表面)上各形成一层厚度约20μ的六甲基二硅氮烷等离子CVD层。应注意,层形成条件采用了100瓦功率和10帕气体压力。经证明,这样形成的六甲基二硅氮烷聚合物层对基材表现出令人满意的粘合力,而且通过利用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮等普通溶剖处理(回流清洗或超声清洗)而将其溶解。
接着,用热塑性石蜡将基材1固定在夹具上,用有电镀砂轮的切片机切成各有一排磁头元件30的滑触头块6。除去和洗净石蜡后,用带粘结陶瓷磨石的研磨机研磨欲形成滑触头导轨的滑触头表面和每块滑触头切块的相反(而不是其侧)表面(这些工艺步骤未示出)。
图3a示出的是在其侧面形成有有机保护层5而且被固定在夹具7上的滑触头块6的状态。也就是说,借助于热塑性蜡将滑触头块6以背面粘结固定在夹具7上,而由此形成有有机保护层5的侧面横向相对,而滑触头的表面向上。
图3b示出通过对固定在夹具7上的滑触头块6刻槽而得到的滑块11。即图3a中所示滑触头块6的滑触头导轨形成面上,利用带有粘结金属砂轮的切片机,形成有与各自的磁头滑触头相对应的预定宽度和深度的导轨槽11a,以及磁头滑触头槽缝11b。利用处于槽11a两侧的凸缘作为滑触头导轨部件35。
图3c示出通过将图3b所示的滑触头块11切割和劈开而得到的磁头滑触头。然后,使包括导轨部件表面在内的滑触头表面经受抛光,再使滑触头表面的空气吸入端侧经受抛光,使之倾斜0.7°角。
图3a示出的是由图3c所示的夹具7中取出的磁头滑触头芯片。
图3e表明的是具有侧表面的芯片滑触头,图3a中所示的处于侧面上的有机保护层已经用氧等离子干蚀除去。因此,该滑触头表面将以按预定形状形成,因而能够得到在一个侧表面上具有磁头元件的磁头滑触头4。
如上所述,按照本发明在滑触头块6被切割之前,在形成有磁头元件30的表面上和基材1的相反表面上形成有有机保护层,所以在切割时无碎屑产生。而且由于这些有机保护层5在随后的工艺步骤中始终保护侧表面(其中之一带有磁头元件),所以能省掉侧面清洗步骤。此外,在这样制得的滑触头侧表面等之上不存在污染和刮痕,也就是说可以得到极优良的滑触头。
实施例2
图4a~4e示出实施2中的方法,除了使用MR-感应型复合材料磁头元件作为磁头元件、并利用碳基聚合层形成有机保护层5来代替实施例1中使用的六甲基二硅氮烷聚合层,而且在从基材1切下的滑触头块6的骨触头表面上形成无机保护层20之外,与实施例1中所述的基本相同。以下,依次参照这些图对此方法的诸步骤作具体说明。用二氧化钛作基材1。首先利用磁头元件形成法(未示出)在基材1的一表面上事先形成具有多排字符状图案的磁头元件30。虽然将在下面说明其中形成MR-感应型复合磁头元件的方法,但是这种磁头是读写分离型的,是利用依次制造MR元件和感应元件的方式制成的。首先,依次在基材1上形成下屏蔽层和绝缘层,并且利用光刻技术在绝缘层上形成所需形状的磁阻作用层。进而形成向磁阻作用层供给电流的电极和上绝缘层然后形成上屏蔽层,以形成MR元件。接着,在此MR元件上形成绝缘层之后,用光刻技术形成内线圈绝缘层,进而再形成所需形状的上磁层,以便得到感应型元件。
于是,在基材1的两表面上形成了厚度25μ的由甲苯制成的等离子聚合层作为有机保护层。应当指出,成层条件采用200W功率和5Pa气体压力。据证实,如此形成的碳基聚合层表现出与基材有优良的粘合力,而且这些层虽然几乎不溶于有机溶剂中,但是却能被氧蚀刻法所蚀刻。
接着,用热塑性石蜡将基材1固定在夹具上,用带有电镀砂轮的切片机切割,然后清除洗净石蜡。用带有粘结陶瓷磨石的研磨机研磨这样切下的滑触头块6的后表面(不形成滑触头导轨的表面),然后按类似方法研磨其滑触头导轨形成表面。
图4a示出的是用热塑性石蜡将经历了上述过程的滑触头块6将其背表面粘结固定在夹具7上的状况,而由此靠有机保护层5形成的侧表面横向相对,同时滑触头的表面向上,作为无机保护层20,是利用RF(射频)溅射装置在所说的滑触头表面上形成厚度约20nm的二氧化钛层。
图4b示出对处于夹具7上的滑块6刻槽后得到的滑块11。即,利用带有粘结金属砂轮的切片机,使图4a中示出的滑触头块6的该滑触头表面,形成具有与相应磁头滑触头相当的预定深度和宽度的导槽11a,以及磁头滑触头槽缝11b。利用导槽11a两侧的凸缘作显滑触头导轨部件35。
图4c示出通过切割和劈裂如附图4b所示的滑触头块11,而得到的磁头滑触头。然后使包含滑触头导轨部件表面在内的滑触头表面经历抛光,进而使滑触头表面的空气流入端侧经历抛光,使之倾斜0.7°角。
图4d示出的是由图4c所示的夹具7上取下的磁头滑触头。
图4e示出的是已经用氧等离子蚀刻法除去图4d中所示侧面上有机保护层5的磁头滑触头。因此,滑触头表面按预定形状形成,所以可以得到在一侧面上有磁头元件的磁头滑触头4。
如上所述,按本发明在形成了有机i护层5之后切割滑触头块6,所以切割时无碎屑出现。此外,由于保护侧表面的这些有机保护层5在以后诸工艺步骤中均有保护作用,所以可以去掉侧表面的洗涤步骤。而且在这样得到滑触头的侧表面等上不存在污染和刮痕,也就是说能获得极优良的滑触头。
实施例3
本例中,改变了在滑触头导轨表面上形成无机保护层20的工艺步骤顺序,即此步作为最终步骤。其它诸工艺步骤按和实施例2中基本相同的顺序进行。而且基材、有机层和无机层等分别用不同材料制成。以下对照图5a~5e对诸工艺步骤作具体说明。
采用氧化铝碳化钛作为基材1,在其上形成感应型元件。在基材1(两表面)上形成厚度20μ的由聚对二甲苯(聚一氯对二甲苯)制成的CVD层作为有机保护层。应指出,成层条件采用175℃(133Pa)气化,680℃(67Pa)热分解和在35℃(13Pa)气相沉积。据证实,如此形成的聚一氯对二甲苯层对基材表现出满意的粘合力,而且用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮等普通溶剂处理(回流或超声清洗)使之剥离。
其次,用热塑性石蜡将基材1固定在夹具7上,用带电镀砂轮的切片机切割,然后清除洗去石蜡。接着用带粘结陶瓷磨石的研磨机研磨这样切割滑触头块6的背面(不形成滑触头导轨的表面),而且按类似方式研磨其滑触头表面。
图5a表示经历了上述过程的滑触头块6靠背面粘合固定在夹具上的状态,由此用有机保护层5形成的侧面横向相对,而所说的滑触头表面向上。
图5b表示对处于夹具7上的滑触头块6刻槽得到的滑触头块11。即,在图5a所示的滑触头块6的滑触头表面上,用带粘结金属砂轮的切片机切割形成具有预定宽度和深度的导轨槽11a和磁头滑触头槽缝11b。使用导轨槽11a两侧的凸缘作为滑触头导轨部件35。
图5c示出的是将图5b示出的滑触头块11切割劈裂而得到的磁头滑触头。然后,使至少包括滑触头导轨部件表面在内的滑触头表面经历抛光,而且使滑触头表面空气流入端侧经历抛光使之倾斜0.7°角。
图5d示出自图4c所示的夹具7上取下的磁头滑触头。
图5e表示的状况是在其上形成有滑触头导轨35的滑触头表面上形成厚度约5nm的硅层作为无机保护层20,于侧面上形成的有机保护层5用氧等离子蚀刻法除去。因此,该滑触头表面在预定的形状下形成,所以能得到于一侧表面上有磁头元件的滑触头4。如上所述,按本发明在有机保护层5形成之后,切割滑触头块6,因此切割期间无碎屑产生。此外,由于这些有机保护层5在随后诸工艺步骤中均保护侧表面,所以能去掉侧表面清洗步骤。而且,在这样得到的滑触头之侧表面等上不存在污染和刮痕,即能得到极优良的滑触头。
实施例4
除了一些材料被替换之外,如图4a~4e所示本例按照基本上与实施例2中所述相同方式进行。
氧化铝碳化钛用作其上形成MR-感应型复合元件30的基材1。在此基材上旋涂丙烯酸类光固化树脂(70重量份丙烯酸树脂、30重量份甲基丙烯酸异冰片酯和2重量份苯基-2-羟基-2-丙基酮)后,在氮气流中通过紫外线照射(1200mJ/cm2)使之硬化。此硬化的树脂层厚度约22μ。经证实这样形成的丙烯酸树脂层在基材上表现出令人满意的粘合力,而且利用N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮等普通溶剂处理(回流或超声洗涤)使之剥离。
然后,将基材1用热塑性石蜡固定在夹具上,用带电镀砂轮的切片机切割,接着清除洗去石蜡。然后,用带粘结陶瓷磨石的研磨机研磨如此切割下滑触头块6的背表面(不形成滑触头导轨的面),并按类似方式磨其欲形成导轨的平面。以下,参照图4a~4e说明工艺诸步骤。
如图4a所示,将经上述过程处理过的滑触头块6靠其背表面而粘结固定在夹具7上,由此形成的有有机保护层5的侧表面横向相对,而所说的滑触头表面朝上,利用RF溅射装置在此滑触头导轨形成(滑触头表面)上形成厚度约25nm的碳层作为无机保护层20。
如图4b所示,用带粘金属砂轮的切片机使处于夹具7上的滑块6刻槽,以便在滑触头的表面上形成预定宽度和深度与各自磁头滑触头相应的导轨槽11a和磁头滑触头劈槽11b。利用11a两侧的凸缘作为滑触头导轨部件35。
如图4c所示,利用切割劈开图4b所示滑触头块11为相应滑触头的方法得到了一些磁头滑触头。然后使至少包括滑触头导轨部件表面在内的滑触头表面经受抛光,而且抛光滑触头表面的空气流入端侧使之倾斜0.7°角。
如图4d所示,从夹具7上取下磁头滑触头。
如图4e所示,用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清洗掉处于磁头滑触头侧面上的有机保护层5,得到其上形成诸滑触头表面的磁头滑触头4。采用上述工艺步骤在切割基材时无碎屑,而且可以去掉每步骤完成后的侧表面清洗步骤。此外,经证实在滑触头表面等上无污染和刮痕,能得到极优良的滑触头。
实施例5
除了更换材料之外,本例按和实施例4所述基本上相同的工艺步骤进行。
作为其上形成感应型元件的基材1,首先用二氧化钛。在150℃滚压温度下,于基材(两相对面)上层叠一层物质以便形成有机保护层,该层物质是由在厚度25μ的芳基聚酰亚胺层上均匀层叠厚度10μ的环氧树脂形成的,然后在100℃温度下焙烤1小时以提高粘合力。经证实,这样层叠上的聚酰亚胺层与基材有令人满意的粘合力,而且用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮处理(回流或超声清洗)使之剥离。
然后,用热固性石蜡使基材1固定在夹具上,用带电镀砂轮的切片机切割后,清除洗净石蜡。接着用带粘结陶瓷磨石的研磨机研磨如此切下滑触头块6的背表面(不形成滑轨的表面),并按类似方式研磨其滑触头表面(欲形成滑轨的表面)。
参照图4a~4e说明这些工艺步骤如下。如图4a所示,将经过上述工艺处理的滑块6由背表面粘合固定在夹具7上,这样形成有有机保护层5的侧表面横向相对,而滑触头的表面朝上;用RF溅射装置在滑触头的表面上层叠有厚度分别为10nm和20nm左右的硅和碳溅射层作为无机保护层20,以便形成无机保护层20。
由于以后的诸工艺步骤与图4b~4e中所示的步骤相同,所以其说明在本例中省去。最后,可以获得其上按预定形状形成滑触头表面的滑触头4。采用上述工艺切割基材无碎屑出现,而且可以去掉每个工艺步骤完成后侧表面的清洗步骤。此外,经证实在滑触头表面等上也没有污染和刮痕,能得到极优良的滑触头。
实施例6
在氧化铝碳化钛基材1a上形成MR-感应型复合元件30后,复盖以氧化铝保护层1b,得到样品基材1。在此基材上形成厚约20μ的六甲基二硅氮烷等离子CVD层,以得到有机保护层5。应指出,成层条件采用100瓦功率和10帕气体压力。经证实,这样形成的六甲基二硅氮烷聚合层对该基材有令人满意的粘合力,而且用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮等普通溶剂处理(回流或超声清洗)使之剥离。
然后将各有一排磁头元件的滑触头块6自基材1上切下,在待加工的滑触头表面朝上的条件下固定在夹具7上。以下将参照图6a~6e说明工艺的诸步骤。注意,为简单起见本例中仅仅固定一个滑触头块6,当然为了提高大批量生产率可以固定两块以上滑触头块于夹具7上。
如图6a所示,利用RF连续溅射装置于滑触头表面(导轨形成面)上形成和层叠以厚度分别约5.15和5nm硅层、碳层和氧化硅层,以便得到无机保护层20。
然后,在待加工的滑触头块表面上层叠芳基聚酰亚胺层13作为掩膜。此层13是通过在厚度30μ芳基聚酰来胺层的层叠表面上均匀层叠厚度5μ的环氧树脂层而得到的。此层厚度均一(30μ±1μ),而且尺寸为50cm宽,50米长。使用层压机在150℃滚压温度下进行在待加工表面上层叠该层13。而且在100℃温度下对此滑触头块6后焙烤1小时以提高粘合力。
用旋涂器在层13上涂布厚度7μ的碱性显影型有机硅基正性光刻胶(粘度100cp),经200mJ/cm2照射后显影(在0.7wt%液体中浸泡1分钟),得到如图6b所示的抗蚀图案14。
如图6c所示,使用该抗蚀图案14作掩膜,用氧等离子活性离子蚀刻法使层13制成图案。参照号15标出制成图案的层叠层。此时,作为蚀刻条件采用300瓦高频输出、6帕氧气和500伏偏压。
其次,如图6d所示,利用此制成图案的层叠层15作掩膜,用氩离子磨处理滑处头表面,因而得到了各形成有导槽11a和滑触头导轨部件35的滑触头块11。作为离子研磨条件,采用500伏、600mA、10小时和10μ加工深度。
如图6e所示,用丙酮剥离剩余层15,利用等离子蚀刻法除去侧表面上的有机保护层5,以便得到各有加工过滑触头面的滑触头块8。
然后,从此滑触头块8上切下磁头滑触头(未示出)。这样成形的滑触头导轨的精确度为:相对于光刻掩膜尺寸的偏移值(不平整度)在400μ宽度时最宽部分为1.8μ(±30)。因此可以证明,加工精度极高。此外,从基材切割滑触头块时无碎屑出现,而且可以省去每步聚完成后的洗涤步骤。而且,据证明在滑触头侧表面等上无粘着物和蚀刻损坏,因此能获得极优良的滑触头。
实施例7
本例具有与图6a~6e中所示例6所述也基本相同的工艺步骤,而且由于使用光固化树脂层作为用由掩膜图案干蚀形成导轨的掩膜材料所以可以简化诸工艺步骤。
首先,用二氧化钛作为其上形成有感应型元件的非磁性基材1。然后在基材1上形成由甲苯制成的厚度25μ的等离子聚合层作为有机保护层。应指出,成层条件采用了200瓦功率和5帕气体压力。经证实如此形成的碳基聚合层对基材有令人满意的粘合力,而且虽然这些层几乎不溶于有机溶剂,但是可以用氧蚀刻法加以蚀刻。然后,从基材1上切割各有一排磁头元件30的滑触头块6并将其固定在夹具7上,使待加工的滑触头面朝上。本例中,以下将参照图7a~7e对滑触头制造的工艺步骤作出说明。
如图7a所示,用RF溅射装置在滑触头块的滑触头表上形成厚度约20nm的二氧化硅层,以便得到无机保护层20。
然后,如图7b所示,于120℃温度下,使环氧丙烯酸酯光敏干层13(厚度30μ)层叠在滑触头的待加工面上。
如图7c所示,利用1∶1的投影校准仪经过形成导轨的掩膜图案媒介物(未示出),使此光敏层曝光(照射值为1000mJ/cm2),而且进行碱显影以便得到一抗蚀图案15。
以下如图7d所示,用所说抗蚀图案15作掩膜,以便用氩-四氟化碳(90∶10)作离子研磨,处理滑触头表面,此滑触头表面被蚀刻5μ。侧面上残余的层15和有机保护层5用氧等蚀刻法除去,然后用丙酮洗涤这些表面。
从滑触头块8上切下相应的磁头滑触头(未示出)。这样成形的滑触头导轨的精度为:在最大宽度(300μ)部分与光掩膜尺寸间的偏移值(不平整度)为2.8μ(在30范围内)。因此可以证明加工情度极高。而且从基材上切割滑触头块时无碎屑,而且可以省去每步完成后的洗涤步骤。此外证明,在侧表面等之上无粘着物或蚀刻损坏现象发生,所以能得到极优良的滑触头。
实施例8
除了形成无机保护层20的工艺步骤作为滑触头成形过程的最终步骤进行之外,本例中的工艺步骤和图6a~6e所示的例6中所述同。但是,材料的组合不同。
使用氧化铝碳化钛作为其上形成MR-感应型复合物元件30的基材。在基材1(两表面)上形成由聚对二甲苯(聚一氯对二甲苯)制成的CVD层(厚度约20μ)作为有机保护层。应指出,成层条件采用175℃(133Pa)气化、680℃(67Pa)热分解和35℃(13Pa)气相沉积。据证实,这样形成的聚-对二甲苯层对基材有令人满意的粘合力,而且可用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮等普通溶剂使之剥离。这些工艺步骤将在以下参照图8a~8e加以说明。
如图8a所示,从基材1上切下滑触头块6,并将其固定在夹具7上使待加工的导轨面朝上。
然后如图8b所示,在滑触头之待加工的表面上加压粘结芳基聚酰亚胺层13作为掩膜材料;此层13具有35±1μ的均一厚度、尺寸为50cm宽和50M长,它是在厚度30μ的芳族聚酰亚胺层之加压粘合面上,均匀层叠厚度5μ的环氧树脂层而得到的。利用层压机在150℃滚压温度下,进行对该层待加工表面的加压粘合,并且在100℃下后焙烤1小时以提高粘合力。用旋涂器在层13上涂布一层厚度为7μ的碱显影型硅基正性有机光刻胶(粘度100cp),此光刻胶层通过导轨成形图案掩膜(未示出)曝光(接触曝光辐照2000mJ/cm2)后显影(浸入0.7wt%)溶液中1分钟),以得到抗蚀图案14。
如图8c所示,通过用氧等离子活性离子蚀刻法使加压粘合的层13刻出图案,用此抗蚀图案14作为掩膜。此时,作为蚀刻条件采用300W高频输出、6Pa氧气压力500伏偏压。
然后如图8d所示,利用氩离子蚀刻法处理该滑触头表面,使用制成图案的加压粘合层15作掩膜以形成导轨槽11a,以便形成滑触头部件35。应指出的是,采用了500V、600mA、10小时和约10μ加工深度作为离子蚀刻条件。
然后用丙酮剥离残余的层15,并且用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清洗掉侧面上的有机保护层15,以便获得其上各形成有一滑触头表面的滑触头块8。最后利用RF连续溅射装置在该滑触头面上形成并层叠在其上的厚度分别为5、10和5nm的硅/碳/氧化硅层来作为无机保护层。
从此滑触头块8上切下各磁头滑触头4(未示出)。这样成形的滑触头导轨的精度为:在宽度为400μ的最宽部分与光掩膜的偏移值(不平整度)达1.8μ(在3σ范围内)。因而证明加工精度极高。而且从基材上切割滑触头时无碎屑,每步骤完成后的侧面清洗步骤可以去掉。此外,经证实于滑触头侧面等上无粘附物质和蚀刻损坏,所以能得到极优良的滑触头。
实施例9
本例中的工艺步骤与图6a~6e所示例6中所述的基本相同。
首先,使用氧化铝碳化钛作为其上形成磁头元件30的基材1。在基材上旋涂丙烯酸光固化树脂(丙烯酸树脂、甲基丙烯酸异冰片酯和苯基-2-羟基-2-丙基酮分别为70、30和3重量份),然后在氮气流中通过紫外线照射(1200mJ/cm2)固化。此固化的树脂层厚度约22μ。经证实,如此形成的丙烯酸树脂层对基材有令人满意的粘合力,而且用N,N-二甲基乙酰胺N-甲基-2-吡咯烷酮等普通溶剂使之剥离。这些工艺步骤在下面的参照说明例6的图6a~6e加以说明。
如图6a所示,从基材1切下滑触头块6,将其固定在夹具7上使待加工的滑触头面朝上,并且用RF连续溅射装置在此滑触头面(导轨形成面)上形成层叠厚度分别为5、15和5nm左右的硅/碳/氧化硅层以便得到无机保护层20。
接着如图6b所示,在滑触头待加工面上加压粘合丙烯酸基聚酰亚胺层13作显掩膜材料:此层13具有35±1μ的均一厚度,尺寸为50cm×50m,它是在厚度30μ的芳基聚酰亚胺层的加压粘合面上均匀层压厚度5μ的环氧树脂层面得到的。利用层压机在150℃温度下进行对待加工层表面的加压粘合,并在100℃下焙烤1小时以提高粘合力。用旋涂器在层13上涂布7μ厚的碱显影型硅基正性有机光刻胶(粘度100cp)14,通过导轨形成图案掩膜(未示出)使此光敏层曝光(接触曝光下辐照2000mJ/cm2),然后显影(浸入0.7wt%溶液中1分钟)以便得到抗蚀图案14。
如图6c所示,利用氧等离子进行活性离子蚀刻,同时用该抗蚀图14作掩膜,使加压粘合的层13形成图案。此时,蚀刻条件采用300瓦高频输出,6Pa氧气压力和500伏偏压。
接着如图6d所示,利用制成图案的加压粘合层15作掩膜,借助于氩离子蚀刻法处理该滑触头表面。应指出,作为离子蚀刻条件采用了500V、600mA、10小时和约10μ的加工深度。
如图6e所示,用丙酮剥离残余的层15,侧面上的有机保护层15用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清除,以得到形成了导轨面的滑触头块8。
由此滑触头块8上切下各磁头滑触头4(未示出)。如此成形滑触头导轨的精度为:在宽度400μ的最宽部分处与光掩膜尺寸间的偏移值(不平整度)达2.1μ(在3σ范围内)。因此,可以证实加工精度极高。而且从基材上切割滑触头块时无碎屑产生,并能去掉每步完成的侧面清洗步骤。据证明,在滑触头侧表面等上不存在粘附物和蚀刻损坏,因此能得到极优良的滑触头。
实施例10
本例中的工艺步骤,除了材料的组合不同之外,与例6中所述基本相同。首先,用二氧化钛作为其上形成MR-感应型复合物元件30的基材1。将厚度10μ的环氧树脂层,均匀层叠在厚度25μ的芳基聚酰亚胺层上,而后者又层叠在基材(两相对表面)上以形成一层有机保护层;然后在100℃下后焙烤1小时以提高粘合力。据证实,这样层叠的聚酰亚胺层对基材有令人满意的粘合力,而且用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮处理(回流或超声洗涤)使之剥离。例10中的工艺步骤将在下面参照附图6a~6e加以说明。
如图6a所示,从基材1上切下滑触头块6,将其固定在夹具7上使待加工的滑触头面朝上,并且用RF连续溅射装置在此滑触头表面上形成层叠的、厚度分别为5、15和5nm左右的硅/碳/氧化硅层,以便得到无机保护层20。
然后将芳基聚酰胺层13作为掩膜材料加压粘合在滑触头待加工表面上。此层13具有35±1μ的均一厚度,尺寸为50cm×50m,它是通过把厚度5μ的环氧树脂层均匀层叠在厚度30μ的芳族聚酰亚胺层的加压粘合表面上得到的。利用层压机在150℃滚压温度下进行该层与待加工表面的加压粘合,并且将其在100℃后焙烤1小时以提高粘合力。在层13上用旋涂器涂布碱显影型硅基正性有机光刻胶(粘度100cp)14达7μ厚,并且通过形成导轨的图案掩膜(未示出)使此光刻胶曝光(在接触曝光下辐照2000mJ/cm2),然后显影(浸入0.7wt%溶液中1分钟),以得到如图6b所示的抗蚀图14。
如图6c所示,使用氧等离子,同时用此抗蚀图14作掩膜,通过活性离子蚀刻使加压粘合的层13形成图案。此时作为蚀刻条件采用300瓦高频输出、6帕氧气压力和500伏偏压。
接着如图6d所示,利用形成图案的加压粘合层15作掩膜,通过氩离子蚀刻处理滑触头表面。应指出,作为离子蚀刻条件采用500V、600mA、10小时和约10μ加工深度。
如图6e所示,残存的层15用丙酮剥离,侧面上的有机保护层15用N-甲基-2-吡咯烷酮超声法清洗除去,以便得到形成了导轨表面的滑触头块8。
从滑触头块8上切下各磁头滑触头4(未示出)。这样成形的滑触头导轨的精度为:在宽度为400μ的最宽部分与光掩膜尺寸间的偏移值(不平整度)为1.9μ(在3σ范围内)。因此可以证实,加工精度极佳。而且在从基材上切割滑触头块时不出现碎屑,而且各步骤完成后的侧面清洗步骤可以去掉。另外,据证实在滑触头侧面等上不出现粘结物或蚀刻损坏现象,因此能得到极好的滑触头。
自例11之后的下列实例中,使用了两种有机和无机层,作为用干蚀法形成滑触头导轨期间使用的掩膜材料。首先,使用具有所需形状的原版图案掩膜形成有机层掩膜,然后用此有机层掩膜使处在下面的无机掩膜形成图案以得到无机层掩膜。最后用此无机层掩膜利用于蚀法使滑触头导轨在滑触头块上形成。直到将滑触头块固定在夹具上这步之前的工艺步骤,对于上面提到的诸例中均相同。但是,基材、有机保护层5无机保护层20等的材料组合情况,在有些例中相同,另一些例中不同。
实施例11
使用氧化铝碳化钛作为其上形成MR-感应型复合物元件30的基材1。在基材1(两表面)上形成厚度约20μ的聚对二甲苯(聚一氯对二甲苯)CVD层作为有机保护层5。应指出,作为成层条件采用了175℃(133Pa)气化、680℃(67Pa)热分解和35℃(13Pa)下气相沉积。据证实,这样形成的聚一氯对二甲苯层对基材有令人满意的粘合力,而且通过用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮等普通溶剂处理使之剥离。这些工艺步骤将参照图9a~9g说明如下。如图9a所示,从基材1上切下滑触头块6,固定在夹具7上使待加工的导轨表面向上,并且形成厚度约15nm的氧化硅层作为该滑触头表面的无机保护层20。
此外,利用RF连续溅射装置在该滑触头表面上形成层叠的碳层(10μ)和硅层(0.7μ)作为无机掩膜材料。应指出,作为成层条件采用了30标准立方厘米(sccm)氩气流速和800瓦高频输出(6英寸靶)。
接着,在此无机掩膜材料上加压粘合芳基聚酰亚胺层13。此层13具有22.5±1μ的均一厚度尺寸为50cm×50m,它是在12.5μ厚的芳族聚酰亚胺层的加压粘合面上均匀层叠厚度为10μ的环氧树脂而得到的。层13与待加工表面间加压粘合是在150℃滚压温度下用层压机进行的,而且在100℃下焙烤1小时以提高粘合力。
用旋涂器在层13上涂布3μ厚的碱显影型硅基正性有机光刻胶(粘度100cp)14,通过预定的形成导轨的图案掩膜(未示出)使此光刻胶曝光(在接触曝光条件下辐照2000mJ/cm2),然后显影(浸入0.7wt%溶液中1分钟)以得到抗蚀图14,如图9b所示。
接着,如图9c所示,利用氧等离子同时用抗蚀图14作掩膜,通过活性离子蚀刻使加压粘合的层13形成图案,以得到有机层掩膜15。此时作显蚀刻条件采用300W高频输出、6Pa氧气压力和500伏偏压。
然后如图9d所示,用形成了图案的加压粘合层15作掩膜,通过氩离子蚀刻处理Si层16,以得到形成图案的Si层18。应指出,作为离子蚀刻条件采用了500V、600mA和40分钟。
接着如图9e所示,借助于形成图案的Si层18作掩膜,通过用氧等离子的活性离子蚀刻来蚀刻碳层17,以得到碳层图案19。此时作为蚀刻条件采用了300V高频输出、10Pa氧气压力和500V偏压。
如图9f所示,利用形成图案的碳层19作掩膜处理滑触头块的滑触头表面,以形成导轨槽11a,借以形成滑触头导轨部件35。应指出,作为离子蚀刻条件采用了500V、600mA、11小时和约10μ加工深度。
最后如图9g所示,残余的碳层19用等离子灰化法除去,侧表面上的有机保护层5利用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清洗除去,得到形成了导轨面的滑触头块8。
从滑触头块8上切下各磁头滑触头4(未示出)。如此形成的滑触头导轨的精度为:宽度为400μ的最宽部分处与光掩膜尺寸间的偏移值(不平整度)为1.8μ(在3σ范围内)因而能证明加工精度极高。此外,从基材切割滑触头块时不出现碎屑,而且可以去掉各步骤完成后的侧表面清洗步骤。而且还证实,在滑触头侧表面等表面上无粘附物和蚀刻损坏现象发生,所以能得到极优良的滑触头。
实施例12
本例中,形成无机保护掩膜20的工艺步骤是作为图9g所示的最终步骤进行的,而该掩膜20在例11中是在图9a所示的工艺步骤中形成的。而且其它工艺步骤,除了材料的组合不同之外与例11所述基本相同。
使用氧化铝碳化钛作显其上形成MR-感应型复合物元件30的基材1。在基材上旋涂氨基甲酸乙酯光固化树脂(氨基甲酸乙酯树脂、甲基丙烯酸苯氧基二甲酯和苯基-2-羟基-2-丙基酮分别为60、40和3重量份),然后在氮气流中辐照紫外线(1200mJ/cm2)使之硬化,以便形成有机保护层5。此硬化的树脂层厚度约22μ。经证实,这样形成的丙烯酸树脂层对基材有令人满意的粘合力,而且用N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮等普通溶剂处理(回流或超声洗涤)使之溶解。以下将参照图10a~10g对这些工艺步骤加以说明。
如图10a所示,从基材1上切下滑触头块6将其固定在夹具7上,使其待处理的滑触头表面向上。然后,用RF连续溅射装置在此滑触头块的待加工表面上层叠形成Si层16a(10nm)/碳层17(10μ)/Si层16b(0.7μ),以便形成无机掩膜材料。应指出,成层条件采用了30sccmAr流速和800W高频输出(6英寸靶)。
接着在其上加压粘合芳基聚酰胺层13。此层13是利用丙烯酸类粘合剂,在厚度12.5μ的芳基聚酰胺层的加压粘合表面均匀涂布6μ厚一层而形成的,因此层13厚度(18.5±1μ),尺寸为50cm×50m。用层压机将此层加压粘合在待加工的表面上。
用旋涂器,在层13上涂布碱显影型硅基正性有机光刻胶(粘度100cp)达2μ厚,并且通过形成预定导轨的图案掩膜(未示出)使此光刻胶曝光(在接触曝光条件下辐照2000mJ/cm2)。然后显影(浸入0.7wt%溶液中1分钟)以得到抗蚀图14,如图10b所示。
然后如图10c所示,使用氧等离子同时用此抗蚀图14作掩膜,通过活性离子蚀刻使此加压粘合的层13形成图案,以得到有机层掩膜15。此时为蚀刻条件采用了300V高频输出、6Pa氧气压力500V偏压。
接着如图10d所示,使用形成图案的加压粘合层15作掩膜,利用CF4活性离子蚀刻法形成(RIE)法处理硅层,以便得到形成图案的硅层18。应指出,作显RIE条件使用了300W和22分钟。
然后如图10e所示,利用形成图案的此硅层18作掩膜,借助于氧等离子的活性离子蚀刻法蚀刻碳层17,以得到碳层19。此时,露出了处于下面的硅层16a。作为蚀刻条件,采用了300W高频输出、10Pa氧气压力和500伏偏压。
如图10f所示,使用形成图案的碳层19作掩膜,处理滑触头块的滑触头表面以形成导轨槽11a,从而形成了滑触头导轨件35。应指出,作为离子蚀刻条件采用了500V、600mA、11小时和约10μ的加工深度。
此外如图10g所示,用氧等离子灰化法除去残余的碳层19,而且使用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清洗,除去侧面上的有机保护层5,以得到形成有滑触头面的滑触头块8。最后利用RF连续溅射装置,层叠上厚度分别为5和15nm的硅层和碳层,以形成该滑触头面的无机保护层20。
从滑触头块8上切下诸磁头滑触头4(未示出)。如此形成的滑触头导轨之精度,在宽度为400μ的最宽部分处相对于光掩膜尺寸的偏移值(不平整度)为1.9μ(处于3σ内)因此可以证明,加工精度极好。此外,从基材上切割滑触头块时也无碎屑出现,而且可以消除每步完成后的侧面清洗步骤。不仅如此,据证明在滑触头侧面等表面上也无粘附物或蚀刻损坏现象发生,因此能获得极优良的滑触头。
实施例13
本例中的工艺步骤,除了材料组合不同之外,与例11中参照图9a~9e说明的基本相同。首先用二氧化钛作为形成感应型元件30的基材1。使用层压机,在50℃滚压温度下在基材(两相对表面)上层叠一层物质以形成有机保护层,该层物质是在厚度25μ的芳基聚酰胺层上层叠厚度10μ的环氧树脂层形成的,然后在100℃温度下后焙烤1小时以提高粘合力。经证实,如此层叠的聚酰胺层与基材有令人满意的粘合力,而且用丙酮N,N-二甲基酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮处理(回流或超声清洗)使之剥离。本例中的诸工艺步骤将参照在例11中使用的图9a至9e说明如下。
如图9a所示,自基材1切下滑触头块6固定在夹具7上,使待加工的滑触头面朝上,用RF连续溅射装置形成厚度约10nm的氧化硅层,以便形成该滑触头面的无机保护层20。此外,用RF连续溅射装置在该滑触头的待加工面上形成层叠的碳层(10μ)和硅层(0.7μ),以形成无机掩膜材料。应指出,成形条件使用了30sccmAr流速和800W高频输出(6英寸靶)。
然后,在该滑触头表面上加压粘合芳基聚酰胺层13。此层13是利用把厚度20μ的环氧树脂层均匀层叠在厚度为12.5μ的芳基聚酰胺层之加压粘合面上形成的,其厚度均匀性为32.5±1μ,尺寸为50cm×50m。利用层压机在150℃滚压温度下进行该层待加工表面的加压粘合,而且在100℃下后焙烤1小时以提高粘合力。层13上用旋涂器涂敷厚度3μ的碱显影型硅基正性有机光刻胶(粘度100cp)14,并且使此光刻胶通过形成导轨的图案掩膜(未示出)曝光(在接触曝光条件下辐照2000mJ/cm2),然后显影(浸入0.7wt%溶液中1分钟)以得到抗蚀图14,如图9b所示。
如图9c所示,使用氧等离子,同时使用抗蚀图14作掩膜,通过活性离子蚀刻使加压粘合层13形成图案,以便形成层图案15。此时,蚀刻条件采用了300W高频输出、6Pa氧气压力和500V偏压。
接着如图9d所示,利用被蚀出图案的加压粘合层15作掩膜,用氩离子蚀刻法处理硅层16,以便形成硅层图案18。应指出,离子蚀刻条件采用500V、600mA和40分钟。
如图9e所示,用被蚀成图案的Si层18作掩膜,利用氧等离子活性蚀刻法蚀刻碳层17。此时蚀刻条件采用了300W高频输出10Pa氧气压力和500V偏压。
如图9f所示,用此被蚀成图案的碳层19作掩膜,通过离子蚀刻处理滑触头表面。应指出,离子蚀刻条件采用了600V、600mA和11小时。而加工深度为10μ。
如图9g所示,用丙酮剥离残余的层19,使用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清洗除去侧面上的有机保护层5,以便得到形成了滑触头表面的滑触头块8。
由此滑触头块8上切下各磁头滑触头4(未示出)。这样形成的滑触头导轨的精度,在宽度为400μ的最宽部分与光掩膜尺寸间的偏移值(不平整度)为2.3μ(处于3σ之内)。因此可以证实加工精度极高。而且从基材上切割滑触头块时无碎屑,以及可以消除每步完成后的侧面清洗步骤。此外还证实,在侧表面等表面上不产生粘附物或蚀刻损坏,因此能得到极好的滑触头。
实施例14
使用氧化铝碳化钛作为形成感应型元件30的基材1;在基材1(两表面)上形成厚度约20μ的聚对二甲苯(聚一氯对二甲苯)CVD层。应注意,成层条件采用了175℃(133Pa)气化、680℃(67Pa)热分解和35℃(13Pa)气相沉积。据证实,这样形成的聚一氯对二甲苯与基材有令人满意的粘合力,而且能通过用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮等普通溶剂处理使之剥离。随后的工艺步骤将在以下参照图10a至10g作具体说明,因为这些步骤与利用这些图说明例12中的相似。
如图10a所示,从基材1上切下滑触头块6,将其固定在夹具7上使其待加工的滑触头面朝上,然后用RF连续溅射装置相继形成和层叠硅层16a(10nm)/碳层17(10μ)和氧化硅层16b(0.7μ)。注意,成层条件采用了30sccmAm流速、800W高频输出(6英寸靶)。
然后,在该滑触头表面上层叠芳基聚酰胺层13。此层13是利用在厚度12.5μ的芳基聚酰胺层的加压粘合面上,均匀层叠厚度20μ的环氧树脂层得到的,此层具有32.5±1μ的均匀厚度,尺寸为50cm×50m。此层待加工面的加压粘合是用层压机在150℃滚压温度下进行的,而且在100℃后焙烤1小时以提高粘合力。
用旋涂器在层13上涂布3μ厚的碱显影型硅基正性有机光刻胶(粘度100cp),通过形成预定导轨的图案掩膜(未示出)使此光刻胶曝光(在接触曝光下辐照2000mJ/cm2),然后显影(浸入0.7wt%溶液中1分钟)以得到如图10b所示的抗蚀图14。
其次如图10c所示,用抗蚀图14作掩膜,同时用氧等离子进行活性离子蚀刻,使加压粘合层13被蚀成图案,从而得到层叠层图案15。此时蚀刻条件采用300W高频输出、6Pa氧气压力和500伏偏压。
接着如图10d所示,用被蚀出图案的层叠层15作掩膜,利用氩离子蚀刻法处理Si层16b,约到Si层18。注意,离子蚀刻条件用500V、600mA和40分钟。
然后如图10e所示,使用蚀出图案的Si层18作掩膜,用氧等离子活性离子蚀刻法蚀刻碳层17,直到曝露出下面的Si层1-6(此层很薄,目的是用作碳层的结合增强层)为止,以便形成碳层图案19。此时,作为蚀刻条件采用300W高频输出、10Pa氧气压力和500V偏压。
接着用被蚀出图案的碳层作掩膜,利用离子蚀刻法处理滑触头表面,形成导轨槽11a,借以形成滑触头导轨件35。应指出,作为离子蚀刻条件采用500V、600mA、11小时和约10μ加工深度。
其次如图10g所示,残余的碳层19用等离子灰化法除去,而侧面上的有机保护5用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清洗掉,得到形成有滑触头面的滑触头块8。最后,依次形成层叠的硅/碳/氧化硅层,其厚度分别为5、15和10nm,得到该滑触头面的无机保护层20。
从滑触头块8上切下各磁头滑触头4(未示出);如此形成滑触头导轨的精度,在宽度为400μ的最宽部分与光掩膜尺寸间的偏移值(不平整度)为2.5μ(于3σ内)因此可以证明加工精度极高。此外,从基材上切割滑触头块时无碎屑出现,而且可以去掉每步完成的侧面清洗步骤。此外,据证实侧表面等表面上无粘附物或蚀刻损坏现象,所以能得到极好的滑触头。
实施例15
本例中工艺步骤与图9a~9g所示的例11中所述基本相同。
首先,使用氧化铝碳化钛作形成MR-感应型复合元件30的基材1,在此基材上旋涂丙烯酸类光固化树脂(丙烯酸树脂、甲基丙烯酸异冰片酯和苯基-2-羟基-2-丙基酮分别为70、30和3重量份),然后在氮气流中辐照紫外线(1200mJ/cm2)使之硬化。此硬化的树脂层厚度为22μ左右。据证实,如此形成的丙烯酸类树脂层与基材有令人满意的粘合力,而且用N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮等普通溶剂处理(回流或超声清洗),使之溶解。以下参照图11a~11g说明这些工艺步骤。
如图11a所示,从基材1上切下滑触头块6,将其固定在夹具7上,使待处理的滑触头面向上,形成厚度为15nm左右的氧化钛作为该滑触头面的无机保护层20。此外,利用RF连续溅射设备,在滑触头待加工面上依次形成层叠的Si层16a(10nm)/碳层17(10μ)/硅层16b(0.7μ),以形成无机层掩膜材料。应指出,成层条件采用了30sccmAr流速和800W高频输出(6英寸靶)。
接着如图11b所示,用滚涂器在其上涂厚度3μ的碱显影型线型酚醛清漆基正性光刻胶(粘度100cp),并使此光刻胶通过预定导轨成形图案掩膜(未示出)曝光(在接触曝光下辐照2000mJ/cm2),然后显影(浸入2.38wt%溶液中1.5分钟),以得到抗蚀图15。
其次如图11c所示,使用此抗蚀图15作掩膜,同时氩离子蚀刻法蚀刻Si层16b,以形成硅层图案18。注意,蚀刻条件用500V、600mA和40分钟。
然后如图11d所示,用被蚀出图案的Si层18作掩膜,用氧等离子活性离子蚀刻法处理碳层17,直到露出下面的Si层16a为止,以便得到碳层图案19。应指出,此时的蚀刻条件用300W高频输出、10Pa氧压力和500伏偏压。
接着如图11e所示,用被蚀出图案的碳层19作掩膜,利用氩-四氟化碳(80∶20)离子蚀刻法蚀刻滑触头面。此时离子蚀刻条件用600V、600mA和11小时。而且加工深度约10μ。
最后如图11f所示,残余的碳层19用等离子灰化法从此滑触头面上除去,而且侧面上的有机保护层5用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清洗除去,以便得到形成有导轨面的滑触头块8。
由此滑触头块8上切下各磁头滑触头4(未示出);如此形成的滑触头导轨的精度,在宽度为400μ的最宽部分与光掩膜尺寸间的偏移值(不平整度)为1.9μ(在3σ内)因此可以证实加工精度极高。而且从基材切割滑触头块时无碎屑产生,并能省去各步完成后的侧面清洗步骤。此外,据证实在侧面等表面上也无粘附物或蚀刻损坏现象,所以能获得的极优良的滑触头。
实施例16
首先用氧化钛作为形成MR-感应型复合元件的基材1,在基材(两相对表面)上层叠形成有机保护层5,保护层5是在厚度12.5μ的芳基聚酰胺层上均匀层叠着厚度10μ的环氧树脂层;然后在100℃温度下后焙烤1小时以提高粘合力。据证实,如此层叠的聚酰胺层对基材有令人满意的粘合力,而且通过用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮处理(回流或超声清洗)而被剥离。此例中工艺步骤将在以下参照图12a~12e加以说明。
如图12a所示,从基材1上切下滑触头块6,将其固定在夹具7上使待加工滑触头面向上。然后用RF溅射装置依次在待处理的滑触头面上形成层叠的Si层16a(10nm)/碳层17(10μ)/Si层16b(0.7μ)。应指出,成层条件采用了30sccmAr气流速和800瓦高频输出(6英寸靶)。
其次如图12b所示,用滚涂器在其上涂布2.5μ厚的碱显影型线型酚醛清漆基正性光刻胶(粘度60cp),使此光刻胶通过预定导轨成形的图案掩膜(未示出)曝光(在接触曝光下辐照2000mJ/cm2),然后显影(浸入2.38wt%溶液中1.5分钟),以便得到抗蚀图15。
然后按图12c所示,使用此抗蚀图15作掩膜用CF4活性蚀刻法处理Si层16b,以形成Si层18。应指出,RIE条件采用300W和20分钟。
接着如图12d所示,用被蚀出图案的Si层作掩膜,用氧等离子活性离子蚀刻法蚀刻碳掩膜17,直到露出下面的硅层16a为止。此时蚀刻条件用300W高频输出、10Pa氧压力和500V偏压。而且加工深度约11μ。
然后如图12e所示,利用被蚀出图案的碳掩膜作掩膜,使用氩一四氟化碳(80∶20)的离子蚀刻法处理滑触头轨形成面,以便为得到滑触头导轨件35所需的导轨槽11a。此时离子蚀刻条件用600V、600mA和11小时。而且加工深度约10μ。
接着如图12f所示,滑触头表面上的残余碳层用等离子灰化法除去,而且侧面上的有机保护层5用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清洗除去,以便得到形成有滑触头面的滑触头块8。最后用RF溅射装置形成层叠约15nm的碳层,以得到此滑触头面的无机保护层0。
从滑触头块8上切下各磁头滑触头4(未示出)。如此形成滑触头导轨的精确度,在宽度为400μ的最宽部分与光掩膜尺寸间的偏移值(不平整度)为2.2μ(在3σ内)。因此可以证明加工精度极高。而且从基材上切割滑触头块时不出现碎屑,而且能省去各步完成后的侧面清洗步骤。此外据证实,在侧面之类表面上也不出现粘附物或蚀刻损坏,因此能得到极好的滑触头。
实施例17
用二氧化钛作形成感应型元件的基材1,在此基材两相对表面)上,用层压机于150℃滚压温度下层压一层有机保护层5,此层5是在厚度12.5μ的芳基聚酰胺层上层叠有厚度10μ的环氧树脂层,然后在100℃温度下后焙烤1小时以提高粘合力。据证明,如此层叠的聚酰胺层与基材有令人满意的粘合力,而后通过用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮处理(回流或超声清洗)使其剥离。以下参照图11a~11f对本例中诸工艺步骤作出说明。
如图11a所示,从基材1上切下滑触头6,将其固定在夹具7上,使待处理的滑触头面向上。使用RF连续溅射装置依次形成层叠的硅/碳/氧化硅层(厚度分别为5、15和5nm),以便形成滑触头面的无机保护层20。然后利用RF连续溅射装置在待处理的滑触头面上依次形成层叠的Si层16a(10nm)碳层17(10μ)/硅层16b(0.7μ)。注意,成层条件采用30sccmAr流连和800瓦高频输出(6英寸靶)。
然后如图11b所示,用滚涂器在其上涂布厚度2.5μ的碱显影型线型酚醛清漆基正性光刻胶(粘度60cp),并使此光刻胶经过预定导轨成形的图案掩膜(未示出)曝光(在接触曝光下辐照2000mJ/cm2),然后显影(浸入2.38wt%溶液中1.5分钟)以便得到抗蚀图15。
接着如11c所示,利用此抗蚀图15作掩膜,通过Ar离子蚀刻处理Si层,以便形成Si层图案18 。应指出,RIE条件采用300W和20分钟。
然后如图11d所示,用被蚀出图案的Si层18作掩膜,利用氧等离子活性离子蚀刻法蚀刻碳层17,直到露出下面的Si层16a为止,以便形成碳图案层19。此时蚀刻条件用300W高频输出、10Pa氧压力和500V偏压。
以下如图11e所示,利用蚀出图案的碳掩膜作掩膜,用氩-四氟化碳(80∶20)离子蚀刻法处理此滑触头在,以得到为获得滑触头导轨部件35所需的导轨槽11a。此时离子蚀刻条件用600V、600mA和11小时。而且加工深度为10μ左右。
接着如图11f所示,于滑触头导轨面上残余的碳层19用等离子灰化法除去,而侧面上的有机保护层5用N-甲基-2-吡咯烷酮超声清洗除去,以得到形成有滑触头面的滑触头块8。最后用RF溅射装置形成层叠的约15nm的碳层,以便为该滑触头面提供无机保护层20。
从滑触头块8上切下各磁头滑触头(未示出)。这样形成的滑触头导轨精度,在宽度为400μ的最宽部分处于光掩膜尺寸间的偏移值(不平整度)为2.2μ(在3σ内)。因此可以证明加工精度极高。而且从基材切割滑触头块时无碎屑产生,并能省去各步完成后侧面的清洗步骤。此外,据证实在侧面之类表面上也不存在粘附物或蚀刻损坏现象,因此可以得到极好的滑触头。
实施例18
首先使用氧化铝碳化钛作为其上形成MR-感应型复合元件30的非磁性基材1。然后用层压机在此基材(两相对表面)上层叠厚度35μ的含聚乙烯醇缩丁醛的环氧树脂层,以便形成有机保护层5,而且在170℃温度下后焙烤1小时提高其粘合力。据证明如此层叠的含聚乙烯醇缩丁醛的环氧树脂层,与基材有优良的粘合力,而且能通过用丙酮、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等处理(回流或超声清洗)使之剥离。从基材1上切下一排有数个磁头元件30的滑触头块6,将其固定在夹具7上使之待加工的滑触头面向上。下列工艺步骤,除了仅用7b和7c中所示的工艺步不同之外与图7a~7e中所示的例7中的相同,因此在以下仅就与图7a~7c对应的工艺步骤加以说明,而略去其它工艺步骤。即,代替例7中使用光敏干层13作为抗蚀掩膜15,在例15中使用一种液体抗蚀层。
如图7a所示,用RF溅射器在滑触头块6的滑触头面上形成厚度约20nm的氧化硅层,以便形成无机保护层20。
然后如图7b所示,用滚涂器在其上涂布厚度7μ的碱显影型线型酚醛清漆基正性光刻胶(粘度100cp),以便形成光敏抗蚀层13。
接着如图7c所示,使此光敏抗蚀层通过预定导轨成形图案掩膜(未示出)曝光(在接触曝光下辐照5100mJ/cm2),然后显影(浸在2.38wt%溶液中3分钟),以得到抗蚀图掩膜15。