使金属层构成图案的方法技术

本发明专利技术公开了一种在薄膜磁头中形成下磁极的方法，该下磁极的形状使在其上形成薄的绝缘层更为简便。该方法包括：在基底上形成磁层；在磁层上面沉积掩模层；使用离子注入法在掩模中形成离子注入层；使用蚀刻剂，蚀刻掩模层的一部分，以形成第一倾斜壁；使用蚀刻剂，蚀刻掩模层的另一部分，以形成第二倾斜壁，由此获得形成有图案的掩模层；及使用离子磨削法，使磁层形成与形成有图案的掩模层相同的构型的图案，以此获得下磁极。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
使金属层构成图案的方法本专利技术涉及一种用于硬盘驱动器(HDD)的薄膜磁头，而更具体地讲是涉及一种通过采用离子注入法来形成下磁极的改进方法。众所周知，薄膜磁头被广泛用于读取、记录和/或擦除在磁带或磁盘上的信号。图1所示为一个典型薄膜磁头100的示意横剖面图。薄膜磁头100包括一个形成在基底110上的第一磁层124，形成在第一磁层124顶部和基座110的上表面的一部分上的第二磁层126，沉积在第二磁层126的一部分上面的第一绝缘层134，由金属导体制成并形成在第一绝缘层134上面的有图案的线圈层140，覆盖有图案的线圈层140和第一绝缘层134的第二绝缘层138以及形成在第二绝缘层138上面的上磁极136，该上磁极还覆盖第二磁层126的某些部分以及第一绝缘层134中未被第二绝缘层138覆盖的部分，其中下磁极125由第一和第二磁层124，126组成。另外，由于第二磁层126具有一个围绕第一磁层124之边缘而形成的台阶，以后形成在它们上面的每一层也具有一个台阶，这样就形成一个台阶区域142。在图2A至2F中，所提供的示意横剖面图说明了一种在图1中所示的基底110上面形成下磁极125的典型现有技术的方法。构成下磁极125的过程是从一个播种层(Seed layer)112的构成开始的，该层由金属制成，通过采用如溅射这样的技术形成在基底110上面。通过采用，例如，旋涂方法，将第一光刻胶层，如一种正型(positive type)光刻胶，沉积到播种层112的上面，然后，依照预先确定的构型，使其部分116，118形成图案，由此如图2A所示，使播种层112的部分暴露出来。在下一个步骤中，如图2B所示，图案部分116中的一部分122由一束光曝光。如图2C所示，在播种层112上已暴露出来的部分上电镀第一磁层124，然后如图2D所示，通过采用适当的显影剂去除形成有图案部分116中被曝光的部分122。接着，如图2E所示，在第一磁层124以及播种层112中由于去除被曝-->光部分122而未被覆盖的那部分的上面电镀第二磁层126。如图2F所示，将形成图案的部分118和120去除，然后，将所有不需要的第一和第二磁层和播种层都从基底110上去除。在接下一步中，如图1所示，在下磁极125和基底110中未被下磁极125所覆盖的部分的上面沉积第一绝缘层134。第一绝缘层134所起的作用是作为下、上磁极125、136之间的间隔，其中第一绝缘层134的厚度在薄膜磁头的性能中起到关键的作用，这是因为较窄的间隔可将磁场限制到磁带上一个较小的部分，从而允许更多的磁信号被记录在一个给定的磁带长度上。上述方法的主要缺陷之一是：要均匀并且细薄地在下磁极125上形成第一绝缘层134是困难的，这是因为存在一个陡的台阶150，如在图2F中用虚线圆圈所表示的。因此，本专利技术的主要目的在于提供一种在用于HDD的磁头中形成下磁极的方法，该下磁极的形状可使在其上构成薄绝缘层变得简便。根据本专利技术的一个方面，提供一种形成下磁极的方法，该方法包括下列步骤：(a)在基底上形成一磁层；(b)在磁层的上面上沉积一个掩模(Mask)层；(c)使用离子注入法在掩模层的上面形成一个离子注入层；(d)通过蚀刻掩模层的一部分而形成第一倾斜壁；(e)通过蚀刻掩模层的另一部分而形成第二倾斜壁，由此得到形成有图案的掩模层；以及(f)使用离子磨削法(ion milling)，使磁层形成与形成有图案之掩模层相同构型的图案，由此获得下磁极。从下面结合附图所给出的对优选实施方案的描述中，本专利技术的上述及其他目的和特征将变得显而易见，其中：图1所示为一个常规薄膜磁头的示意性横剖图；图2A至2F所示的示意性横剖图说明一种在图1所示的薄膜磁头中形成下磁极的典型现有技术方法；及图3A至3F所提供的示意性横剖图说明一种根据本专利技术的一个优选实施方-->案来制造下磁极的方法。参见图3A至3F，所示的示意性横剖图说明了制造一个用于根据本专利技术之薄膜磁头的下磁极所涉及的步骤。如图3A所示，制造下磁极的过程从制造一个具有上表面之基底210开始，该基底由一种非磁材料制成，比如SiO2或Al2O3，在其上面，通过比如蒸发法或者溅射法之方法形成播种层212。播种层212有一个底层和一个顶层，分别具有50-200埃的厚度，底层由铬(Cr)或钛(Ti)制成，而顶层由坡莫合金(permalloy)，比如镍-铁Ni-Fe制成。然后，在播种层212的上面电镀一磁层214，该磁层的厚度位8-10μm且是由坡莫合金，例如镍-铁，制成的。在磁层214的上面沉积一个由SiO2制成的掩模层216。优选地，掩模层216的厚度比磁层214的厚度大，例如是9-20μm。然后，使用离子注入法，在掩模层216的上部分形成离子注入层216a，该离子注入法包括用包含正离子的离子束轰击掩模层216。换言之，如图3A所示，掩模层216被分成离子注入层216a和未遭受离子注入损坏层216b，离子注入层216a位于未遭受损坏层216b之上。通过采用比如旋涂法的方法，在离子注入层216a的上面形成光刻胶层218，且光刻胶层218的一部分220由一束光曝光，从而定义下磁极的一个尺寸。在接下的步骤中，如图3B所示，用显影剂将光刻胶层218的一部分220去除，然后，用蚀刻剂将由于去除部分220而未被覆盖的掩模层216部分地去除，由此获得第一倾斜壁223。光刻胶层218的剩余部分中的一部分222由一束光曝光，从而定义了下磁极的一个端部(tip)区域。在接下的步骤中，如图3C所示，部分222通过采用显影剂被去除，然后，用蚀刻剂将由于去除部分222而未被覆盖的掩模层216部分地去除，由此获得第二倾斜壁225，在此期间，由于去除部分220而未被覆盖的掩模层216之其余部分也被去除，以此使磁层214的上表面被暴露出来，从而获得一个形成有图案的掩模层214。优选的是，蚀刻剂可以是通过将氟化铵(NH4F)与氟化氢(HF)混合来制备的。-->根据本专利技术的优选实施方案，在蚀刻期间，由于离子注入层之缺陷的存在，离子注入层216a要比未遭受损坏层216b对蚀刻剂更为敏感，导致更快的蚀刻率，反过来，这样产生的第一和第二倾斜壁之倾斜度没有当磁层216中不具有离子注入层216a时产生的陡。再参见图3D，将形成有图案的掩模层224之上面的光刻胶层218如所描述地剥除，其中，形成有图案的掩模层224在磁层214形成图案期间作为掩膜。之后，使用干性蚀刻法，如离子磨削法，使磁层214形成下磁极226的图案，该下磁极具有与形成有图案的掩模层224相同的构型，其中，如图3E所示，下磁极226包括倾斜壁229和上表面230。如图3F所示，下磁极226中的倾斜壁229没有通过使用常规方法所得到的陡，这就使得在其上形成薄且均匀的绝缘层228更为容易。虽然仅针对优选实施方案对本专利技术进行了说明和描述，但应理解道，对本领域熟悉者来讲，在不偏离在所附的权利要求中所定义的本专利技术的精神和范围的基础上，还可以进行其他修正和变动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
使一个形成在基底上的金属层构成图案的方法，该方法包括以下步骤：（ａ）在金属层上形成一个形成有图案的掩模层，该掩模层的形状使得在其上容易形成薄膜；及（ｂ）使该金属层构成一个与形成有图案的掩模层相同构型的图案。

【技术特征摘要】
KR 1995-9-30 33526/951、使一个形成在基底上的金属层构成图案的方法，该方法包括以下步骤：(a)在金属层上形成一个形成有图案的掩模层，该掩模层的形状使得在其上容易形成薄膜；及(b)使该金属层构成一个与形成有图案的掩模层相同构型的图案。2、如权利要求1的方法，其中，步骤(a)包括下列步骤：(a1)在金属层上沉积掩模层；(a2)使用离子注入法在掩模层上形成离子注入层；(a3)在离子注入层上形成光刻胶层；(a4)通过蚀刻掩模的一部分，形成第一倾斜壁；和(a5)通过蚀刻掩模层的另一部分，形成第二倾斜壁，由此获得形成有图案的掩模层。3、如权利要求1的方法，其中，金属层是由磁性材料制成的。4、如权利要求3的方法，其中，磁性材料由坡莫合金制成。5、如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢载遇，
申请(专利权)人：大宇电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]