单向场发生器制造技术

一种用于在一基片上沉积磁性材料的装置采用由永久磁体片形成的磁体组件，它能产生一同轴磁场，该磁体组件最好由陶瓷块构成，这些块相互粘接以形成一个拱形结构条。永久磁体条位于沉积舱的外部，其位置能使磁力线穿透位于舱内的工件或垫片。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁场发生器，特别涉及一种提供装置，用来给一溅射设备提供一种单向磁场，这个溅射设备可用来进行薄膜磁性材料的沉积。在薄膜磁头的生产过程中，磁性材料薄膜，例如玻莫合金，被沉积到位于一个溅射舱中的一垫片上。每一薄膜磁头的磁轭都包括第一和第二薄膜状层，设定为P1和P2层。在P1和P2层分别沉积之前，要先沉积一非常薄的玻莫合金籽晶层。这样，对于P1和P2每一层，有两个磁性材料薄膜沉积步骤，因此，如果籽晶层的各向异性取向与紧接着的玻莫合金层的各向异性取向不一致，那么，这两个方向将会有抵触，为了提供一个路径用于经磁头处理过的表征读或写信号的电流，要在P1和P2层之间形成铜线圈薄膜。当玻莫合金材料被溅射到垫片上形成用于P1和P2层的籽晶层时，要施加一个磁场以诱导该磁性材料的磁矩沿着易于磁化的方向取向。一般来说，该磁场由一个磁体组件产生，该磁体组件包括位于溅射舱内基床(或台基)上的永久磁体片。该磁体组件包括位于磁体的软铁材料。另外，在先有技术的场发生器中，采用了一种相对较大的电气线圈，它与溅射舱的外壁相邻，高的电流和功率电平用来产生磁场。在每一次不同的沉积处理之后，该溅射都要被抽成真空，垫片要从该溅射舱中移出。溅射舱的各种部件和夹具，包括在沉积过程中使用的永久磁体，也要被移出来以利于清洁，并随后要重新安装。这些可移出的部件是很笨重的，它们的移动和重新装配是困难且费时的。本专利技术的一个目的是提供一种磁场发生装置，它能沿着一个预定方向实现同轴各向异性。本专利技术的另一个目的是提供一种装置，用于使在普通溅射或蒸发系统内的磁性薄膜的磁矩一致。本专利技术的又一个目的是提供一个场发生器，它提供一个磁场，该磁场在一个限定的空间区域上具有改善的单向稳定性。根据本专利技术，单向磁场发生器包括排列成一个阵列的永久磁体片或条，这些永久磁体排列成行和列，这样，相同极性的所有极能以一个所希望的方向一致地取向。永久磁体的条安放在接近溅射舱的外壁处，在溅射舱内放置有工件或基片。该永久磁体条产生一种磁场，该磁场的磁力线实质上是同轴的、该同轴磁场被施加到舱内的区域上。参照以下附图将进一步说明本专利技术。附图说明图1部分示出了按照本专利技术的具有外设的永久磁体装置的;图2示出永久磁体组件相对于垫片的位置的顶视图;以及图3示出永久磁体条相对于垫片的位置立体透视图。图1部分地图示了一个溅射舱10，其中装有一个基底载体或一个转台12，工件或垫片14能放置在它们的上面，磁性材料将要沉积到其上的垫片14的表面与附近的空间放置的靶16相毗邻，在操作过程中，该靶16用作阴极电极，并被加上一选择好的电压，电压的范围例如为-1000伏到-2000伏特。转台12保持为参考电压，例如接地或某一负电压，用以作为一个电极。一个金属屏蔽层18保持在地电位上，被提从来用于绕围着靶16以防止溅射材料从向着垫片14的方向上移到别的方向上，并且避免位于靶阴极背面的元件和夹具的污染。快门20固定在靶16和垫片14之间，通过它的打开和闭合来控制溅射过程。一种气体，例如氩气，被充入到舱内以提供一种必要的环境，并且在沉积过程中保持其压力大约为10-30μ。形成薄膜头时，在玻璃莫合金籽晶层及P1和P2层的沉积过程中，如本专利技术所设计的，一个单向或同轴磁场被提供到垫片区域上。该磁场的作用是使已沉积的磁性材料的磁矩保持一致性以确保在数据处理系统中的记录方式过程中磁头的稳定性。为了获得该同轴磁场，一个永久磁体组件22要设置在溅射舱10的壳壁24的外部且紧密相邻，该永久磁体组件22附着在舱壁24的外侧，也可选择放在接近舱壁的一个固定位置上的底床或台上。在图2中示出从组件22的中心截取的截面图，永久磁体组件被设置得能使从磁体发射书的磁力线经舱壁24流向垫片14并穿过垫片即在区域，该单向磁场施加到沉积到垫片上的玻莫合金上，使得玻莫合金材料的磁矩达到较好的一致性，因此，确保了数据信号记录过程中磁头的稳定性。为了完成本专利技术，如图2所示，永久磁体组件由多重永久磁体构成，它们包括排列成行和列的堆垛结构的矩形陶瓷块26。该永久磁体块26由环氧树脂粘合剂或其它合适的粘合方式结合起来。在这个具体的实施例中，将七块26设置成一行，两行共使用七列。每一个块26大约为1.875英寸长、0.875英寸高及0.380英寸厚。这些磁体的极性是一致的，这样，同一极性部分能对着转台上的垫片。永久磁体组件较好地是构成一个拱形，这样磁场外端的磁力线能形成相对于该磁场中心处的磁力线来说基本上是单向取向的。在图2的实施例中，该永久磁体组件22的中心与一个4英寸垫片4的最接近边缘相距的标称距离为5-7英寸。磁场强度要使磁力线穿过垫片。例如，在距磁本组件22最远处的垫片边缘上要能得到10-20奥斯特的额定磁场。图3示出了本专利技术的永久磁体组件的另一视图。在图3中，所述磁体组件由两组相互邻接的堆垛结构28和30形成。每一堆垛结构包括三行七列永久磁铁块26，它们形成了磁体组件，这个组件的整个拱形长度大于12英寸。在该磁本组件中使用的材料磁通密度的标称值约为4000高斯或2400奥斯特，从磁体组件到垫片14的最远边缘的有效场至少扩展11英寸。尽管场强随着距离永久磁体源有距离增加而减小，但是，由磁体组件提供的有效场能有效地使沉积到垫片上的玻莫合金材料的磁矩变为一致。实施本专利技术，可以省去要使用高的电流电平的功率的大而笨重的线圈的需求，也不需要象现有技术中所描述的那样在一次不同的膜层沉积之后要将笨重的永久磁体从溅射舱中搬出以清洁舱内的部件。利用本专利技术的被简化的且低成本的永久磁体组件产生的磁场能确保在舱内经受处理的磁性材料的磁矩保持适当的一致性。玻莫合金的磁矩的一致性将使得薄膜磁头在数据信号的记录过程中以一种稳定的方式操作。应能理解，本专利技术并不仅仅局限于这里揭示的特定的材料、尺度，参数和结构，显然，这里揭示的磁体组件可以用于需要单向磁场的其它系统中。权利要求1.一种用于在一基片上沉积磁性材料的装置，其特征在于包括一个具有壳壁的溅射舱；放置在上述舱内的一个支架，所述基底可放在该支架上；位于所述舱外部的一个永久磁铁组件，所说组件包括多个永久磁体片，以便在沉积过程中使得所述磁性材料的磁矩达到一致。2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述永久磁体片是陶瓷块。3.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述永久磁体片通过连接以形成排列为行和列的条。4.根据权利要求3的装置，其特征在于，所述的条至少由两行七列组成。5.根据权利要求3的装置，其特征在于，所述的永久磁体片形成的条具有拱形结构。6.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述的永久磁体片的每一片大约为1.875英寸长，0.875英寸高，0.380英寸厚。7.根据权利要求6的装置，其特征在于，所述永久磁体组件的长度大于12英寸。8.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述永久磁体组件从一磁性材料提供磁力线密度大约额定为4000高斯的磁场。9.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述舱含有一个靶，给靶上加有相对于参考电压为-1000到-2000伏特的电压。10.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述舱含有一个氩气环境，该气压保持在10-30μ。全文摘要一种用于在一基片上沉积磁性材料的装置采用由永久磁体片形成的磁体组件，它能产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在一基片上沉积磁性材料的装置，其特征在于包括：一个具有壳壁的溅射舱；放置在上述舱内的一个支架，所述基底可放在该支架上；位于所述舱外部的一个永久磁铁组件，所说组件包括多个永久磁体片，以便在沉积过程中使得所述磁性材料的磁矩达到一致。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：华钦冬，约翰J纽曼，宏山J吴，
申请(专利权)人：里德莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]