用于差分蚀刻的系统及方法

用于差分蚀刻的系统及方法
【专利摘要】本公开涉及用于差分蚀刻的系统及方法。根据一种实施例的一种方法，包括：将基板放置于腔室内；以及在存在非零压力的蒸汽的情况下对基板进行等离子体溅射，其中处于非零压力的蒸汽对减小基板的第一材料的蚀刻速率是有效的。本发明还公开了根据一种实施例的一种等离子体溅射装置，包括：腔室；在腔室内的用于以确定的速率来释放蒸汽的储存器；用于基板的底座；以及等离子体源。
【专利说明】用于差分蚀刻的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及选择性地蚀刻基板的某些部分，并且更具体地，本发明涉及用于控制在基板的一种或多种材料之间的差分蚀刻的速率差的系统和方法。
【背景技术】
[0002]用于蚀刻基板(例如，微电子器件、磁头等)的技术在本【技术领域】内是已知的。常规的蚀刻工艺包括，例如，惰性气体等离子体溅射、离子铣削或反应离子蚀刻等。在这些工艺中，蚀刻由于离子对待蚀刻基板的表面的物理冲击，或者由于冲击离子与所蚀刻的表面之间的相互作用，或者由于这两者而发生。但是，在这些工艺中，通过改变冲击角度仅获得了小的差分蚀刻速率。

【发明内容】

[0003]根据一种实施例的方法包括:将基板放置于腔室内；以及在存在非零压力的蒸汽的情况下对基板进行等离子体溅射，其中处于非零压力的蒸汽对减小基板的第一材料的蚀刻速率是有效的。
[0004]根据另一种实施例的方法包括:将基板放置于腔室内，其中基板包括磁头；以及在存在非零压力的蒸汽的情况下对基板进行等离子体溅射，其中处于非零压力的蒸汽对于减小磁头的至少一个写入极(write pole)的蚀刻速率是有效的,其中蒸汽的存在对磁头的至少一个读出器屏蔽体的蚀刻速率具有较小的影响。
[0005]根据一种实施例的等离子体溅射装置包括:腔室；在腔室内的用于以确定的速率释放蒸汽的储存器；用于基板的底座；以及等离子体源。
[0006]本发明的其他方面和实施例根据下面结合附图进行的详细描述将会变得明了，该详细描述以实例(仅作示例)的方式来说明本发明的原理。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1是根据一种实施例的方法的流程图。
[0008]图2示出了根据一种实施例的平叠式双向双模块磁带头的侧视图。
[0009]图2A是一对模块的部分带承载面的详细视图。
[0010]图2B是根据一种实施例的模块的部分截面图。
[0011]图3是根据一种实施例的方法的流程图。
[0012]图4示出了根据一种实施例的等离子体溅射装置的示意图。
[0013]图5A-5C示出了根据一种实施例的蚀刻工艺的结果。
[0014]图6A-6C示出了根据一种实施例的蚀刻工艺的结果。
【具体实施方式】
[0015]下面的描述是为了说明本发明的一般性原理而给出的，而并不是要限定本文所要求的本发明的概念。此外，本文所描述的特定特征能够按照各种可能的组合和组合中的每一种与所描述的其他特征结合起来使用。
[0016]除非本文另有具体说明，否则所有术语都应当作最宽泛的可能解释，包括由本说明书所暗示的意思以及本领域技术人员所理解的和/或词典、论文等所定义的意思。
[0017]还必须注意，如同在本说明书和所附的权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一个”及“该”包括多个指代物，除非另有说明。
[0018]下面的描述公开了本发明的几种优选实施例，以及其操作和/或组成部件。
[0019]在一种一般性实施例中，一种方法包括:将基板放置于腔室内；以及在存在非零压力的蒸汽的情况下对基板进行等离子体溅射，其中处于非零压力的蒸汽对减小基板的第一材料的蚀刻速率是有效的。
[0020]在另一种一般性实施例中，一种方法包括:将基板放置于腔室内，其中基板包括磁头；以及在存在非零压力的蒸汽的情况下对基板进行等离子体溅射，其中处于非零压力的蒸汽对于减小磁头的至少一个写入极的蚀刻速率是有效的，其中蒸汽的存在对磁头的至少一个读出器屏蔽体的蚀刻速率具有较小的影响。
[0021]在一种一般性实施例中，等离子体溅射装置包括:腔室；在腔室内的用于以确定的速率来释放蒸汽的储存器；用于基板的底座；以及等离子体源。
[0022]在常规的高真空蚀刻工艺中，例如，惰性气体等离子体溅射、离子铣削、反应离子蚀刻等，蚀刻典型地由于离子对待蚀刻表面的物理冲击，由于在冲击离子与所蚀刻的表面之间的相互作用等而发生。虽然在这些常规的蚀刻工艺中通常改变冲击角度以便以不同的速率来蚀刻某些类别的材料，但是仅可获得小的差分速率。
[0023]本发明的实施例通过提供用于经由在所选材料与蚀刻抑制剂之间的选择性的原位相互作用来改变对蚀刻的敏感性以获得大的差分蚀刻速率的系统和方法来克服上述缺点。例如，在某些实施例中可以使用表面化学反应来减小对特定材料的蚀刻速率。优选地，在某些实施例中，总的蚀刻速率可以是低的以允许表面相互作用对于某些材料比其他材料更有效。
[0024]在优选的实施例中，该系统和方法可以被用来成形(profile)磁记录磁头表面以由于坡莫合金(镍铁合金)涂覆而使表面短路(shorting)最小化。例如，根据各种实施例，蚀刻可以被执行以使可延展的(ductile)坡莫合金凹进传感器层之下。
[0025]此外，本发明的发明人惊奇地发现:当蚀刻如同本文的实施例中所描述的那样在存在水蒸汽的情况下执行时，出现了未意料到的且令人惊讶的结果，包括对于某些材料的可观察到的大的蚀刻速率变化，而对于其他材料则没有。与之前已知的其中水蒸汽被有意地完全排出真空系统的蚀刻方法和系统不同，本发明的优选实施例在存在压力被选定的且受控的水蒸汽的情况下蚀刻或成形基板。
[0026]虽然以前没有认识到并且不可能已预料到用于允许对相对蚀刻速率的控制的精确机制，但是在不希望受约束于任何理论的情况下，现在假定，水蒸汽具有对铁的亲合力，其中水和/或氧物质可以与铁含量成比例地键合于合金或者(否则的话)与合金反应。应当认为，铁含量越高，水蒸汽越倾向于聚集于合金的表面，由此在分子层面上提供对进入离子的屏障并从而减缓蚀刻速率。
[0027]本文所给出的方法可应用于制造任何类型的器件(包括，磁头、传感器、电路、芯片、处理器等)的各种各样的工艺。将各种实施例置于一种背景下，并且仅作为实例(但不限于该实例)，若干种实施例依据对磁头的处理来描述。此外，这以实例的方式来帮助读者，并且薄膜和/或半导体处理领域的技术人员应当意识到本文的教导的多种可能的其它应用。
[0028]在一种说明性的实例中，含有较高铁含量的镍铁合金(例如，45at% (原子百分比)Ni/55at%Fe)的至少一个写入极可以在等离子体溅射蚀刻(在此也称为等离子体溅射)期间以比至少一种坡莫合金(例如，80/20NiFe)充分慢(例如，慢高达大约9倍)的速率来蚀刻读出器屏蔽体。这个未预料到的且令人惊讶的结果——在存在水蒸汽的情况下的大的差分蚀刻——除了获得通过选择性地使传感器的某些部分凹进来保护传感器免于表面涂覆的原先预定目的之外，还允许获得基本上零凹进的写入极。
[0029]另外，在优选的实施例中，该系统和方法还可以提供用于控制在能够产生高真空(例如，为薄膜层的溅射沉积所需的)的系统中的水蒸汽压力的装置。特别地，示例性的实施例可以提供用作水储存器的多孔氧化铝结构，该储存器随后可以在蚀刻和/或真空系统的抽空期间以确定的速率来释放水。在一种实施例中，该结构接近于或者用作用于支持一个或多个基板的托盘(pallet)。
[0030]在各种压力下的速率可以经由使用常规试验的已知技术来确定，这些技术应当是本领域技术人员在阅读本公开内容时会清楚的。而且，所要求权利的系统和方法可以支持有氢气的或者没有氢气的蚀刻。
[0031]图1示出了根据一种实施例的方法100。作为选择，该方法100可以结合本文所列出的任何其他实施例的特征(例如，在其他图中示出的那些特征)来实现。但是，当然，该方法100以及本文所给出的其他方法可以用于各种应用和/或组合中，这些应用和/或组合可以与本文所列出的说明性实施例相关，也可以不相关。此外，本文所给出的方法100可以在任何期望的环境中执行。而且，根据各种实施例，在方法100中可以包括比图1所示的那些操作更多或更少的操作。
[0032]如图1所示，根据一种方案，方法100包括将基板放置于腔室内。参见操作102。方法100还包括在存在非零压力的蒸汽的情况下对基板进行等离子体溅射，其中处于非零压力的蒸汽对减小基板的第一材料的蚀刻速率是有效的。参见操作104。如同本文所使用的，蒸汽可以包括(但不限于)水蒸汽。
[0033]根据一种实施例，等离子体溅射可以在真空中执行。
[0034]在另一种实施例中，蒸汽可以在用于创建真空的抽空过程中释放。
[0035]优选地，蒸汽可以来源于腔室内的储存器。根据一种方案，储存器可以包括多孔结构。多孔结构可以包括多孔材料，包括(但不限于):陶瓷；金属氧化物，例如，氧化铝、氧化钛，二氧化锆(氧化锆)；氮化硅；碳化硅；等，或者适用于容纳和释放蒸汽(例如，水蒸汽)的其他多孔材料，这是本领域技术人员在阅读本公开内容时所应当会理解的。在某些实施例中，多孔结构是可以在溅射过程中释放出氧的含氧材料。氧可以帮助水的作用。储存器可以是采用任意上述材料的燃烧涂覆的基板。储存器可以定位于腔室内的任何位置，例如，沿着腔室的一个侧面，在基板上方或下方，在底座内或者沿着底座等，或者在某些实施例中，与用来支持基板的托盘结合，由此提供本地的水蒸汽源。
[0036]在另一种方案中，储存器能够位于腔室之外，并且水蒸汽能够以可控的方式注入腔室内。[0037]根据另一种方案，储存器可以在特定的真空压力下以已知的速率来释放蒸汽。
[0038]在腔室内的水蒸汽压力一般指的是正由储存器释放的水蒸汽的压力。本文给出了若干示例性的蒸汽压力，并且这些蒸汽压力一般适用于其中基板的温度应当保持于70°C以下的蚀刻，但是应当记住，压力可以调节至所公开的值以上和/或以下，取决于在给定的过程中使用的等离子体能量和/或加速电压。本领域技术人员在了解了本文的教导后能够确定可工作范围，无需过多的试验。
[0039]在一种说明性的方案中，水蒸汽的非零压力可以大于KT7Torr (托)的压力获得。在一种优选的实施例中，蒸汽的压力可以为10_5-10_7Torr，取决于等离子体能量。本发明已经找出了这个用于提供具有不同铁成分的层的差分蚀刻速率的令人惊讶的且未预料到的结果的范围。现在在了解本公开内容的本领域技术人员应当能够将本文所给出的教导推广到其他材料系统，以便在无需过多试验的情况下确定为此类材料系统提供类似的差分蚀刻速率的水蒸汽压力。
[0040]在另一种实施例中，在腔室内的期望的水蒸汽量可以基于冲击比(impingementratio)。如同本文所使用的，冲击比可以被定义为每单位时间撞击基板的蒸汽分子的数量除以每单位时间撞击基板的等离子体离子的数量，其中分子和原子的数量能够使用任何已知的方法来估计或计算。
[0041]另外，在一种实施例中，在等离子体溅射期间可以基本上没有氢气存在于腔室内。该表述包括由于例如原料气中存在痕量氢气而存在痕量(例如，lat%以下)的氢气。此外，在腔室内存在痕量氢气可以是由于固有地无法在腔室的抽空过程中从腔室内去除所有物质的每个原子等。
[0042]根据各种方案，氢气可以(也可以不)在等离子体溅射期间(有目的地)添加到腔室中。等离子体可以包括离子化的惰性气体(例如，氩气)，并且从而不需要溅射靶。
[0043]在一种实施例中，方法100还可以包括在等离子体溅射之前和/或之后于腔室内形成基板的某些部分。例如，涂层可以在等离子体溅射之后添加给器件。
[0044]在另一种实施例中，基板可以包括第一材料。根据一种方案，基板的第一材料可以是含有第一浓度的铁的合金。在又一种实施例中，基板还可以包括第二材料，其中基板的第二材料可以是包含与第一材料的铁的第一浓度不同的第二浓度的铁的合金。例如，在一种方案中，第一材料可以包括大于30at%的铁，而第二材料可以包括小于30at%的铁。在一种优选的方案中，第一材料可以包括大约45at%的镍和55at%的铁，而第二材料可以包括大约80at%的镍和20at%的铁。在另一种示例性的方案中，第一材料可以包括Al-Fe-Si (铝硅铁合金(Sendust)),其中铁为大约81at%。铁娃招合金是不可延展的并且是耐磨的；因而，在某些实施例中，包含铁硅铝合金的第一材料可以提供额外的耐用性。例如，所述额外的耐用性可以保护带使其免于在磁头内磨损，尤其是对于具有很少或者没有铁硅铝合金凹进的那些磁头。
[0045]在另一种实施例中，第二材料可以暴露于等离子体溅射，其中蒸汽的存在可以具有对第二材料的蚀刻速率的减小的(优选为可忽略的)影响。如同本文所使用的，可忽略表示蚀刻速率为没有蒸汽的情况下的蚀刻速率的20%之内。
[0046]但是，在一种方案中，第一材料的蚀刻速率在蒸汽存在的情况下可以减小至少2倍。根据另一种方案，第一材料的蚀刻速率可以减小4倍以上，例如，至少5倍，至少6倍，至少7倍，至少8倍，至少9倍等。例如，在其中第一材料可以包括45at%的镍和55at%的铁，而第二材料可以包括80at%的镍和20at%的铁的一种优选的方案中，第一材料可以按照比第二材料的蚀刻速率慢达大约9倍的速率来蚀刻。如上所述，在存在蒸汽的情况下，第一材料的蚀刻速率的减小是一种未预料到的且令人惊讶的结果。
[0047]另外，根据一种实施例，方法100的基板可以包括磁头,如图2所不。在一种方案中，磁头的至少一个屏蔽体可以由第二材料形成，其中磁头的至少一个写入极可以由第一材料形成。
[0048]举例来说，图2示出了平叠式双向双模块磁带头200的侧视图，该平叠式双向双模块磁带头200可以在本发明的背景下实现。如图所示，磁头包括一对基部202，每个基部202配备有模块204，并且被固定为相对于彼此成小角度α。基部可以是粘附地耦接在一起的“U形梁”。每个模块204包括基板204A以及具有薄膜部分的密封物(closure) 204B，该薄膜部分通常称为其内形成有读出器和/或写入器206的“间隙”。在使用时，带208按所示的方式沿着介质(带)承载表面209在模块204上移动，以便使用读写器和写入器来在磁带208上读取和写入数据。在进入和退出扁平介质支持表面209的边缘处的带208的包角Θ通常为大约0.1-5度。
[0049]基板204A典型地由耐磨材料构成，例如，陶瓷。密封物204B由与基板204A相同的或类似的陶瓷制成。
[0050]读出器和写入器可以按照背驮式或合并式配置来排布。一种说明性的背驮式配置包括在(磁屏蔽的)读出换能器(例如，磁阻式读出器等)之上(或之下)的(磁感应的)写入换能器，其中写入器的极和读出器的屏蔽体一般被隔开。一种说明性的合并式配置包括一个读出器屏蔽体处于与一个写入极相同的物理层(因此，是“合并的”)。读出器和写入器还可以按照交错的配置来排布。作为选择，每个通道阵列可以仅为读出器或写入器。这些阵列中的任一个可以含有用于读出介质上的伺服数据的一个或多个伺服轨道读出器。
[0051]图2A示出了根据一种实施例的磁带头200的互补(complimentary)模块的部分磁带承载面的视图。在该实施例中，每个模块都具有形成于共同基板204A上的成背驮式配置的多个写/读(R/W)对以及可选的电绝缘层236。以写磁头214例示的写入器以及以读磁头216例示的读出器被排列为平行于带介质于其上行进的方向，以形成以R/W对222例示的R/W对。
[0052]可以存在若干R/W对222，例如，8对、16对、32对等。如图所示的R/W对222在一般与磁带于其上行进的方向垂直的方向上线性排列。但是，这些对同样可以排列于对角线等方向上。伺服读出器212被定位于该组R/W对的外部，所述伺服读出器212的功能是众所周知的。
[0053]一般地，磁带介质在箭头220所示的前向或反向方向上移动。磁带介质和磁头组件200以按照本【技术领域】所熟知的方式进行的转换关系来操作。背驮式MR磁头组件200包括结构总体相同的两个薄膜模块224和226。
[0054]模块224和226被接合在一起，在其密封物204B (部分示出)之间存在间距，从而形成单个物理单元以通过激活前导模块的写入器以及在与带相对其行进的方向平行的方向上与前导模块的写入器对齐的尾部模块的读出器来提供同时读写的能力。当背驮式磁头200的模块224、226被构造时，在创建于导电性基板204A (部分示出)之上的间隙218内形成层，例如，AlTiC层，对于R/W对222 —般按以下顺序:绝缘层236，通常为铁合金(例如，NiFe (坡莫合金)、CZT或Al-Fe-Si (铁硅铝合金))的第一屏蔽体232，用于感测磁介质上的数据轨道的传感器234，通常为镍-铁合金(例如，?80/20&丨％坡莫合金)的第二屏蔽体238，第一及第二写入器极尖部228、230，以及线圈(未示出)。传感器可以是任意已知类型的，包括基于MR的那些，例如，GMR、AMR、隧穿磁阻(TMR)等。
[0055]第一及第二写入器极228、230可以由高磁矩材料(例如，?45/55at%的NiFe)制成。注意，这些材料仅作为示例来提供，并且可以使用其他材料。还可以存在另外的层，例如，在屏蔽体和/或极尖部与包围传感器的绝缘层之间的绝缘层。用于该绝缘层的说明性材料包括:氧化铝及其他氧化物、绝缘性聚合物等。
[0056]图2B示出了在磁头(例如，图2A所示的具有坡莫合金屏蔽体和45/55NiFe的写入极的磁头)上进行的等离子体溅射工艺的示例性结果。根据一种实施例，如图2B所示，一个或多个写入换能器214可以分别包括第一及第二写入极228和230，具有可以相对沿着模块204的介质对向面209延伸的平面240凹进深度dl的介质对向面(media facing side)。在各种方案中，有利的是使在一个或多个写入换能器214与介质(例如，带或盘)之间的间距损失最小化，以便使一个或多个写入换能器214的精确度最大化。因此，在某些方案中，优选的是使一个或多个写入换能器214相对平面240的凹进最小化。
[0057]继续参照图2B，根据一种实施例，一个或多个读出换能器216的第一屏蔽体232和第二屏蔽体238的介质对向面可以相对平面240凹进深度d2。在某些方案中，一个或多个读出换能器216的一个或多个屏蔽体(例如，232和238)的凹进可以有利于保护读出传感器234使其不磨损。
[0058]现在参照图3，图中示出了根据一种实施例的方法300。作为选择，该方法300可以结合本文所列出的任何其他实施例的特征(例如，在其他图中示出的那些特征)来实现。但是，当然，该方法300以及本文所给出的其他方法可以用于各种应用和/或组合中，这些应用和/或组合可以与本文所列出的说明性实施例相关，也可以不相关。此外，本文所给出的方法300可以在任何期望的环境中执行。而且，根据各种实施例，在方法300中可以包括比图3所示的那些操作更多的或更少的操作。
[0059]如图3所示，根据一种方案，方法300包括将基板放置于腔室内，其中基板包括磁头。参见操作302。另外，方法300包括在存在非零压力的蒸汽的情况下对基板进行等离子体溅射，其中处于非零压力的蒸汽对于减小磁头的至少一个写入极的蚀刻速率是有效的，其中蒸汽的存在具有对磁头的至少一个读出器屏蔽体的蚀刻速率的减小的，优选为可忽略的作用。参见操作304。应特别注意的是在存在非零压力的蒸汽的情况下磁头的至少一个写入极的蚀刻速率的未预料到的且令人惊讶的减小。
[0060]根据一种实施例，等离子体溅射可以在真空中执行。
[0061]在某些方案中，氢气在等离子体溅射期间可以存在于腔室内。
[0062]在另一种实施例中，在等离子体溅射期间可以基本上没有氢气存在于腔室内。该表述包括由于例如原料气中存在痕量氢气而存在痕量(例如，lat%以下)的氢气。此外,在腔室内存在痕量氢气可以是由于固有地无法在腔室的抽空过程中从腔室内去除所有物质的每个原子等。
[0063]在又一种实施例中，蒸汽(例如，水蒸汽)可以来源于腔室内的储存器。根据一种方案，储存器可以包括多孔结构。多孔结构可以包括多孔材料，包括(但不限于):陶瓷；金属氧化物，例如，氧化铝、氧化钛，二氧化锆(氧化锆)；氮化硅；碳化硅，等，或者适用于容纳和释放蒸汽(例如，水蒸汽)的其他多孔材料，这是本领域技术人员在阅读本公开内容时所应当会理解的。
[0064]根据另一种方案，储存器可以在特定的真空压力以已知的速率来释放蒸汽。在又一种方案中，蒸汽的压力可以为I(T5-1(T7Torr。在一种优选的实施例中，蒸汽的压力可以是小于10_7Torr,取决于等离子体能量。
[0065]在另一种实施例中，磁头的至少一个写入极可以包括含有第一浓度的铁的合金。另外，在一种方案中，磁头的至少一个读出器屏蔽体可以包括包含与在该至少一个写入极内的铁的第一浓度不同的第二浓度的铁的合金。例如，在另一种方案中，至少一个读出器屏蔽体可以包括大于30at%的铁，而至少一个写入极可以包括小于30at%的铁。在一种优选的方案中，至少一个写入极可以包括45at%的镍和55at%的铁,而至少一个读出器屏蔽体可以包括80at%的镍和20at%的铁。在另一种示例性的方案中，至少一个写入极可以包括Al-Fe-Si (铁硅铝合金)，其中铁为大约81at%。
[0066]根据一种实施例，至少一个写入极的蚀刻速率可以减小至少2-3倍。根据另一种实施例，至少一个写入极的蚀刻速率可以减少至少6倍、7倍、8倍等。例如，在其中至少一个写入极可以包括45at%的镍和55at%的铁,而至少一个读出器屏蔽体可以包括80at%的镍和20at%的铁的一种优选的方案中，该至少一个写入极可以按照比该至少一个读出器屏蔽体的速率慢大约9倍的速率来蚀刻。
[0067]现在参照图4，图中示出了根据一种实施例的等离子体溅射装置400的示意图。作为选择，该装置400可以结合本文所列出的任何其他实施例的特征(例如，参照其他附图所描述的那些特征)来实现。但是，当然，该装置400以及本文所给出的其他装置可以用于各种应用和/或组合中，这些应用和/或组合可以是在本文所列出的说明性实施例中具体描述的，也可以是没有描述的。此外，在此给出的装置400可以用于任何期望的环境中。
[0068]如图4所示，根据一种方案，等离子体溅射装置400可以包括腔室402。等离子体溅射装置400还可以包括在腔室402内的用于以确定的速率来释放蒸汽的储存器404。在一种方案中，蒸汽可以在特定的真空压力释放。例如，在一种实施例中，蒸汽可以被释放直到蒸汽的压力小于10_7Torr。
[0069]等离子体溅射装置400可以另外包括用于基板408的底座406。在一种实施例中，基板408可以包括第一材料。根据另一种实施例，基板的第一材料可以是含有第一浓度的铁的合金。在又一种实施例中，基板408还可以包括第二材料，其中基板的第二材料可以是包含与第一材料的铁浓度不同的第二浓度的铁的合金。例如，在一种方案中，第一材料可以包含大于30at%的铁，而第二材料可以包含小于30at%的铁。
[0070]在另一种实施例中，蒸汽的存在可以减小基板408的第一材料的蚀刻速率。另外，在一种方案中，蒸汽的存在可以具有对第二材料的蚀刻速率可忽略的影响。例如，在另一种方案中，第一材料的蚀刻速率可以比第二材料的蚀刻速率慢至少2倍、至少5倍、6倍、7倍、8倍等。在其中基板408的第一材料可以包括45at%的镍和55at%的铁，而基板408的第二材料可以包括80at%的镍和20at%的铁的一种优选的方案中，第一材料可以按照比第二材料的速率慢大约9倍的速率来蚀刻。[0071]而且，根据一种实施例，基板408可以包括磁头，例如，图2B所示的磁头。根据一种方案，磁头的至少一个屏蔽体可以由第二材料形成，其中磁头的至少一个写入极可以由第一材料形成。
[0072]继续参照图4，等离子体溅射器可以包括任何已知类型的等离子体源410。在一种实施例中，等离子体可以包括离子化的氩气。在另一种实施例中，等离子体可以使用射频(RF)、直流电(DC)、微波(丽)等能量源来激发。
[0073]图5A-5C和6A-6C证明了对不同材料的不同蚀刻速率。在图5A中，示出了具有大于30at%的铁的铁合金层502，掩模504覆盖着该铁合金层502的一部分。图5B示出了在没有水蒸汽的情况下对层502的蚀刻结果。图5C示出了在存在具有KT7Torr以上的压力的水蒸汽的情况下对层502的蚀刻结果，其他条件与图5B所使用的条件相同。在图6A中，示出了具有小于30at%的铁的铁合金层602，掩模604覆盖着该铁合金层602的一部分。图6B示出了在没有水蒸汽的情况下对层602的蚀刻结果，条件与图5B所使用的条件相同。图6C示出了在存在具有KT7Torr以上的压力的水蒸汽的情况下对层602的蚀刻结果，条件与图5C所使用的条件相同。注意，在图5C中，凹进由水蒸汽减缓，但是在图6C中，凹进被最低限度地减缓。
[0074]应当清楚，上述系统和/或方法的各种特征可以按照任何方式来结合，从而根据以上给出的描述来创建出多种组合。
[0075]虽然以上已经描述了各种实施例，但是应当理解，那些实施例仅作为示例来给出，而不作为限定。因而，本发明的宽度和范围不应限定于上述任何示例性的实施例，而应当仅依据后面的权利要求书及其等同物来界定。
【权利要求】
1.一种方法，包括: 将基板放置于腔室内；以及 在存在非零压力的蒸汽的情况下对所述基板进行等离子体溅射，其中处于非零压力的所述蒸汽对减小所述基板的第一材料的蚀刻速率是有效的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述等离子体溅射在真空中执行。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述蒸汽在用于创建所述真空的抽空过程期间被释放。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板的所述第一材料是包含第一浓度的铁的I=1-Wl O
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述基板包括第二材料，其中所述基板的所述第二材料是包含与所述第一浓度不同的第二浓度的铁的合金，其中所述第二材料被暴露于所述等离子体溅射，其中所述蒸汽的存在对所述第二材料的蚀刻速率具有较小的影响。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一材料含有大于30%的铁，其中所述第二材料含有小于30%的铁。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一材料的蚀刻速率减小至少2倍。
8.根据权利要求5 所述的方法，其中所述基板包括磁头。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述磁头的至少一个屏蔽体由所述第二材料形成，其中所述磁头的至少一个写入极由所述第一材料形成。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸汽源自于所述腔室内的储存器。
11.根据权利要求1所述的方法，其中在所述等离子体溅射期间在所述腔室内基本上不存在氢气。
12.根据权利要求1所述的方法，其中在所述等离子体溅射期间不对所述腔室添加氢气。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述等离子体是离子化的氩气。
14.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述等离子体溅射之前和/或之后在所述腔室内形成所述基板的部分。
15.—种方法,包括: 将基板放置于腔室内，其中所述基板包括磁头；以及 在存在非零压力的蒸汽的情况下对所述基板进行等离子体溅射，其中处于非零压力的所述蒸汽对减小所述磁头的至少一个写入极的蚀刻速率是有效的，其中所述蒸汽的存在对所述磁头的至少一个读出器屏蔽体的蚀刻速率具有减小的影响。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述等离子体溅射在真空中执行。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述至少一个写入极的蚀刻速率减小至少2倍。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述蒸汽源自于所述腔室内的储存器。
19.根据权利要求15所述的方法，其中在所述等离子体溅射期间在所述腔室内基本上不存在氢气。
20.一种等离子体溅射装置，包括: 腔室； 在所述腔室内的用于以确定的速率来释放蒸汽的储存器；用于基板的底座； 以及等离子体源。
【文档编号】H01J37/32GK103681193SQ201310386258
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】R·G·比斯克伯恩, 罗士忠, 黃成一, A·C·汀 申请人:国际商业机器公司