[发明专利]长形条的加工方法及加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及信息记录磁盘驱动器领域，尤其涉及一种在磁头制造过程中的长形条加工方法及加工装置。

背景技术

磁盘驱动器是常用的信息存储装置，通常包含多个安装于主轴马达上的用于存储数据的旋转磁盘以及从磁盘读取或向磁盘写入数据的磁头。人们对磁盘驱动器的容量要求越来越高，虽然增加磁盘的磁轨记录密度可增加磁盘驱动器的容量，但相应地需要提高磁头的性能以使其更精确地定位于磁轨上。磁头作为磁盘驱动器的核心部件，其飞行特征很大程度上决定了磁头的读写性能，进而影响了磁盘驱动器的容量。

磁头大体呈长方体状，其前后两个侧面分别称为前面及尾随面，磁头上连接该前面及尾随面且面向磁盘表面的面形成空气承载面（air bearing surface,ABS）。ABS是凹部不平的，具有多个凸出的空气垫、若干浅蚀刻区域以及深蚀刻区域。这些高低相间的ABS结构使得磁盘高速转动时，空气可以进入磁盘与ABS之间，从而让磁头可以悬浮在磁盘上方。因此，ABS上的凹凸形貌直接决定了磁头的飞行特征，进而影响了磁头的读写性能。ABS的凹凸形貌可通过光刻工艺获得。

下面将介绍磁头上ABS的形成过程。通常，在一晶圆上排列有多个磁头元件，首先该晶圆将被切成单独的长形条，每一长形条上包括多个独立的磁头，这些长形条最终会被锯成单一的磁头元件，这些磁头元件则被安装于磁盘驱动器内。为了提高磁头的加工效率，形成ABS的光刻工艺是在长形条形态时形成而不是在单独的磁头形态时形成。长形条在被蚀刻之前通常被固定至一夹具上，长形条未与夹具接触的表面为用于形成磁头ABS的表面。然后再对安装至夹具上的长形条进行光刻。

光刻工艺一般包括上光阻、曝光、显影、蚀刻及去光阻等步骤。上光阻就是将感光物质即光阻借助光阻喷射设备喷射到长形条的待加工表面（即用于形成空气承载面的表面）上。然后，将适当曝光光源（比如深紫外线、激光、电子束或X射线）穿过光罩上的空心图案而照射到光阻上，使得光阻被选择性地曝光，从而在光阻上形成被曝光的区域。接下来，用显影液清洗光阻，使得被曝光的区域通过与显影液的化学反应而被去掉，从而使长形条的部分表面暴露出来，形成光阻图案。然后，在蚀刻之前将安装了长形条的夹具放置于蚀刻机的蚀刻机台上，在蚀刻机台下方设有一液氮冷却系统。下一步，蚀刻暴露于被曝光区域的长形条表面，从而在该表面形成与光阻图案相适应的几何结构。最后，将长形条表面剩余的光阻去掉，从而完成光刻过程，形成ABS。

然而，在蚀刻过程中长形条上会产生大量的热，热通过夹具及蚀刻机台传导至设于蚀刻机台下的液氮冷却系统。热传导效率好可使长形条的温度控制在较低水平，否则在长形条上聚集过多的热会烧坏长形条，或降低长形条的各种性能。而热传导效率主要受热从长形条传导至夹具这个环节控制，为了提高热传导效率，在夹具与长形条相接触的面上形成一干膜层，干膜层的设置很大程度上提高了热传导效率，但不能完全避免长形条过热而烧坏的情况发生。

干膜层与夹具的粘附性能越好，热传导效率越高，而粘附性能取决于干膜层的类型和夹具的表面性质。干膜层不能重复利用，光刻过程完成后，长形条从夹具上卸载下来，粘附在夹具上的干膜层一般需使用化学溶剂来清洗，然后在夹具的表面再次形成一干膜层以夹持下一组长形条。然而蚀刻过程及使用化学溶剂清洁夹具均会损害夹具表面的粘附性能，从而降低干膜层在夹具表面的粘附强度，进而降低了其热传导效率。因此，干膜层与夹具之间的低粘附性能及低热传导效率都会导致长形条在蚀刻的过程中被烧坏，从而损坏长形条，降低其良品率。

因此，亟待一种长形条的加工方法及加工装置，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种热传导效率高且可防止长形条在蚀刻过程中被烧坏的长形条的加工方法。

本发明的另一目的在于提供一种长形条的加工装置，所述加工装置的热传导效率高且可防止长形条在蚀刻过程中被烧坏。

为达到以上目的，本发明提供一种长形条的加工方法，包括：（1）提供一夹具，所述夹具具有与长形条相配合的上表面；（2）在所述上表面上形成一热传导层；（3）在所述热传导层上形成一干膜层；（4）粘接所述长形条至所述夹具上，且所述长形条的一面与所述干膜层相贴合；（5）蚀刻所述长形条。

具体的，所述热传导层由类金刚石碳制得。所述类金刚石碳层能加强干膜层与夹具上表面之间的粘附性能。

较佳地，所述加工方法还包括在形成所述干膜层后于100℃～140℃的温度下烘焙所述夹具，使所述热传导层及干膜层更牢固的粘附在夹具上表面而不会剥落。