磁头空气承载面上类金刚石碳层的形成方法技术

本发明专利技术公开了一种磁头空气承载面上类金刚石碳层的形成方法，包括下列步骤：将具有空气承载面的磁头阵列分布；通过在空气承载面积淀第一类金刚石碳层从而在磁头空气承载面形成一个包括磁头材料和该类金刚石碳层材料的混合层；去除第一类金刚石碳层，露出混合层；在该混合层上形成第二类金刚石碳层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信息存储装置的制造方法，尤其涉及一种在信息存储磁盘装置的 磁头空气承载面(air bearing surface, ABS)上类金冈U石碳层(diamond-like carbon, DLC)的形成方法。
技术介绍
磁盘驱动装置是一种常见的信息存储装置。图la所示为一种传统磁盘驱动装置 200，图中磁盘101安装在用于旋转该磁盘101的主轴马达102上。音圈马达臂(Voice coil motor arm) 104支撑具有读/写头的磁头103的磁头折片组合(head gimbal assembly, HGA)IOO。音圈马达(voice coil motor, VCM)通过控制音圈马达臂104的运动，来控制磁 头103在磁盘101表面的磁轨间移动，从而使得读/写磁头从磁盘101中读取数据或者将 数据写入磁盘101。工作时，磁头103与旋转的磁盘101之间的气动干扰产生一升力。该升 力通过磁头折片组合100的悬臂件提供的弹力来获得平衡，从而利用音圈驱动马达臂104 的充分径向运动来维持旋转磁盘101表面上的预定飞行高度。 图lb为图la所示磁盘驱动装置200中磁头的仰视结构示意图。在磁盘驱动装置 工作过程中，磁头103上形成的空气承载面在磁盘103和旋转磁盘101之间产生一气动干 扰，使得磁头103在磁盘101上方飞行。该磁头103还包括一个设有对磁盘101进行数据 读/写操作的读/写头的极尖113。 图lc所示为磁头103的极尖113的详细结构示意图。如图所示，该极尖113从左 到右依次包括第二感应写磁极11、与该第二感应写磁极11隔开的第一感应写磁极13、第二 屏蔽层15及第一屏蔽层16。上述元件设置在构成磁头103主体的陶瓷基底21上。磁阻 元件(magneto-resistive elment， MR element) 14位于所述第二屏蔽层15和第一屏蔽层 16之间。该第一感应写磁极13与第二感应写磁极11之间设有铜圈12，以帮助写操作。另 外，保护层(overcoat) 31覆盖于空气承载面，以保护磁头103。 —方面，由于空气承载面尤其是磁头的极尖区域(主要是金属材料制成，例如上 述铜圈12)容易受到因外界潮湿环境引起的化学腐蚀而造成的损害，因此有必要在磁头的 整个空气承载面上覆上保护层(例如上述保护层31)。为此例如类金刚石碳这类具有强抗 腐蚀性能的碳材料经常被用作保护层。而且，附着在空气承载面上的类金刚石碳层的粘合 能力越强越好，这样类金刚石碳层不会轻易从空气承载面脱落。另一方面需要降低空气承 载面上的类金刚石碳层的厚度从而进一步降低磁头飞行高度(该飞行高度为磁盘和磁头 的空气承载面之间的距离)，最终可以进一步提高磁盘驱动装置的存储容量。现有技术中有 很多添加类金刚石碳层的方法；但是，所有这些方法都不能满足强粘合能力和微小厚度的 这两个要求。现有技术中所使用的方法介绍如下。 图2所示为一种常用方法。该方法包括如下步骤首先，将磁头阵列分布，每个 磁头都具有一个空气承载面(步骤201);其次，在每个磁头的空气承载面上形成一层硅层 (步骤202);最后，在硅层上面形成一层类金刚石碳层(步骤203)。由于类金刚石碳层的自然属性，难以在空气承载面上，尤其是在需要足够黏合力的极尖上，直接积淀形成类金刚 石碳层，。因此，为提高黏合力，先形成用来增加空气承载面上的类金刚石碳层的黏合力的 硅层，然后再在硅层上形成类金刚石碳层。 虽然通过上述方法形成的类金刚石碳层有稳定的黏合力，但是由于具有两种不同 的材料层在一起而不是仅一种材料层，很难进一步减小硅层和类金刚石碳层的总厚度。因 为进一步减少硅层或者类金刚石碳层的厚度会导致每个层在覆盖上的不连续，从而增加类 金刚石碳层从空气承载面上脱落的可能性。不连续覆盖范围可以利用浸酸的方法来检测和 估计。在上述方法中，是用高倍率显微镜寻找不连续层上由于酸腐蚀导致的腐蚀点。 磁头的空气承载面上类金刚石碳层的另一种形成方法是直接在磁头的空气承载 面上盖覆类金刚石碳层。上述方法中，仅仅在空气承载面上积淀类金刚石碳层而不是硅层 和类金刚石碳的组合，所以单材料层中厚度不连续的问题很小甚至不存在，因此可以降低 类金刚石碳层的总厚度，从而更进一步降低磁头的飞行高度。但是该方法是不可行的。如 上所述，连接到磁头空气承载面，特别是在极尖区域的类金刚石碳层的黏合力很弱，因此类 金刚石碳层在一些简单的测试后就容易从空气承载面上脱落。 因此，亟待一种改良的类金刚石碳形成方法来克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种能够提高磁头空气承载面上类金刚石碳层的黏合力的形成方法。 本专利技术另一目的在于提供一种能够有效降低所述类金刚石碳层整体厚度的。 为了实现上述目的，本专利技术提供的， 包括下列步骤(l)提供具有空气承载面的阵列式排列的磁头；(2)通过在空气承载面积淀 第一类金刚石碳层从而在磁头空气承载面形成一个包含磁头材料和该类金刚石碳层材料 的混合层；(3)除去第一类金刚石碳层，露出混合层；(4)在该混合层上形成第二类金刚石 碳层。在实施例中，上述方法还包括以下步骤将磁头放置于托盘上；将所述托盘装入处理室；并将处理室抽空至预定压强。上述步骤是在步骤(1)后步骤(2)前进行。在处理室被抽空之后且进行步骤(2)前，需要去除磁头空气承载面上堆积的污染物。另外，上述污染物可以利用任何合适的方法例如离子束蚀刻或者等离子体溅射的方法来去除。 所述第一类金刚石碳层可通过化学气相积淀法、离子束积淀法、或者滤波阴极电弧法在磁头的空气承载面积淀形成。步骤(3)使用离子束蚀刻方法，所述离子束的入射角范围是0-80度，蚀刻能量范围是150-500eV。 第二类金刚石碳层是通过化学气相积淀法、离子束积淀法或者滤波阴极电弧法在 混合层上形成。优选地，第二类金刚石碳层的适宜厚度范围是1. 5nm-3. 0nm，以便给磁头的 空气承载面提供牢固但又足够薄的保护层。 可选地，在步骤(4)后，对处理室进行通风处理并从处理室卸载磁头。 —方面，当仅有一层类金刚石碳层(第二类金刚石碳层)形成在磁头的空气承载面上，且没有出现传统方法中存在的厚度不连续问题时，空气承载面的保护层的厚度可以降低；另一方面，当包含类金刚石碳和磁头材料的混合层在空气承载面上形成，且所述混合 层与空气承载面和类金刚石碳层材料有强黏合力时，之后形成的类金刚石碳层(第二类金 刚石碳层)与空气承载面就具有很好的黏合力。 为使本专利技术更加容易理解，下面将结合附图进一步阐述本专利技术的具体实施例。 附图说明 图la是相关领域的现有磁盘驱动装置的立体结构示意图； 图lb是图la中所示磁盘驱动装置的磁头的仰视图； 图lc是图lb中所示磁头沿B-B线的局部剖视图，用来说明磁头极尖的详细结构； 图2是磁头空气承载面上类金刚石碳层的现有形成方法的流程图； 图3是本专利技术一实施例中磁头空气承载面上类金刚石碳层形成方法的流程图； 图4是执行图3中所示方法主要步骤的装置示意图； 图5a-5c是图3中所示方法主要步骤的顺序示意图； 图6是蚀刻过程中电子蚀刻的电子束能量对混合层深度的影响的示意图； 图7是本专利技术方法实施前后磁头的磁阻阻抗变化的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁头空气承载面上类金刚石碳层的形成方法，包括下列步骤：（１）提供多个阵列式排列的磁头，每个所述磁头具有一空气承载面；（２）通过在所述空气承载面积淀第一类金刚石碳层从而在所述磁头的所述空气承载面形成一混合层，所述混合层包括所述磁头的材料和所述第一类金刚石碳层的材料；（３）除去所述第一类金刚石碳层，露出所述混合层；及（４）在所述混合层上形成第二类金刚石碳层。

【技术特征摘要】
一种磁头空气承载面上类金刚石碳层的形成方法，包括下列步骤(1)提供多个阵列式排列的磁头，每个所述磁头具有一空气承载面；(2)通过在所述空气承载面积淀第一类金刚石碳层从而在所述磁头的所述空气承载面形成一混合层，所述混合层包括所述磁头的材料和所述第一类金刚石碳层的材料；(3)除去所述第一类金刚石碳层，露出所述混合层；及(4)在所述混合层上形成第二类金刚石碳层。2. 如权利要求1所述的磁头空气承载面上类金刚石碳层的形成方法，还包括以下步骤将所述磁头放置于托盘上；将所述托盘装入处理室；并将所述处理室抽空至预定压强，且上述步骤是在步骤(1)后步骤(2)前进行。3. 如权利要求2所述的磁头空气承载面上类金刚石碳层的形成方法，其特征在于在所述处理室被抽空之后并且进行步骤(2)前，需要去除所述磁头的所述空气承载面上堆积的污染物。4. 如权利要求3所述的磁头空气承载面上类金刚石碳层的形成方法，其特征在于所述污染物是用离子束蚀刻或者等离子体溅射方法去除。5. 如权利要求1所述的磁头空气承载面上类金刚石碳层的形成方...

【专利技术属性】
技术研发人员：上田国博，方宏新，王东，
申请(专利权)人：新科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]