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计算机硬盘磁头的微加工工艺研究

作　者: 张宏坤
导　师: 谭晓兰
学　校: 北方工业大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 光刻 ICP刻蚀交替复合深刻蚀二级台阶刻蚀硬盘磁头滑块
分类号: TP333.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 61次
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内容摘要

随着科学技术的发展,MEMS已成为当今的重要发展方向。实现MEMS和利用MEMS的重要途径之一就是微加工技术。本文主要对微加工技术中的光刻技术和ICP刻蚀技术进行了实验研究,并通过微加工实验加工出具有二级台阶的硬盘磁头滑块。首先,对微加工技术的一些方法和原理进行了研究。微加工技术主要包括光刻技术和刻蚀技术。其中光刻主要包括掩膜版的设计制作、曝光、显影等主要技术,本课题对其分别进行了详细的论述和研究。刻蚀技术主要包括湿法刻蚀和干法刻蚀。湿法刻蚀是一种传统的纯化学刻蚀,虽然具有设备简单等优点,但是也有其缺陷。然后重点介绍了本课题中主要使用的感应耦合等离子刻蚀(ICP),接着研究了曝光时间和显影时间对光刻质量的影响,再通过单步反应离子刻蚀分析ICP刻蚀参数如何影响刻蚀的速率,并对具有高深宽比的模型进行了交替复合深刻蚀工艺实验。最后,根据多台阶刻蚀的技术要求,刻蚀出具有二级台阶的硬盘磁头滑块,并对其进行形貌分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1. 绪论  8-13
  1.1 选题背景及目的  8-9
  1.2 MEMS加工技术  9-10
    1.2.1 表面微加工技术  9
    1.2.2 体微加工技术  9-10
  1.3 微加工技术的历史及发展  10-11
  1.4 本课题的主要研究内容及意义  11-13
2 微加工技术基础  13-28
  2.1 微加工工艺常用材料  13-15
  2.2 光刻技术基本原理  15-22
    2.2.1 光刻胶  15-17
    2.2.2 曝光  17-21
    2.2.3 掩膜版  21
    2.2.4 光刻的基本过程  21-22
  2.3 刻蚀技术基本原理  22-27
    2.3.1 湿法刻蚀  22-23
    2.3.2 反应离子干法刻蚀(RIE)  23-25
    2.3.3 感应耦合等离子刻蚀(ICP)  25-27
  2.4 本章小结  27-28
3 微加工基本实验的探索  28-36
  3.1 影响光刻质量的因素  28-32
    3.1.1 曝光时间对光刻质量的影响  28-30
    3.1.2 显影时间对光刻质量的影响  30-32
  3.2 影响ICP刻蚀的因素  32-35
    3.2.1 射频电源功率对刻蚀速率的影响  32-34
    3.2.2 气体流量对刻蚀速率的影响  34-35
  3.3 本章小结  35-36
4 交替复合深刻蚀工艺实验  36-42
  4.1 交替复合深刻蚀工艺原理  36-38
  4.2 交替复合深刻蚀工艺实验研究及分析  38-41
  4.3 本章小结  41-42
5 硬盘磁头的微加工实验及结果分析  42-50
  5.1 磁头掩膜版的制作  43-47
    5.1.1 二级台阶掩膜版的对准标记设计要求  43-44
    5.1.2 磁头的掩膜版的设计  44-47
  5.2 磁头的加工实验  47-49
    5.2.1 实验步骤及参数  47-48
    5.2.2 实验结果分析  48-49
  5.3 本章小结  49-50
结论与展望  50-51
参考文献  51-54
申请学位期间的研究成果  54-55
致谢  55

计算机硬盘磁头的微加工工艺研究

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