基于扫描电子显微镜的磁头极尖尺寸测量工艺研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seacloudnemo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着数据存储技术的发展要求,磁头的尺寸越来越小,目前已经达到纳米尺度。影响磁头磁学性能的主要因素是其材料的成分和尺寸,尤其是磁头极尖几何尺寸更为重要。极尖几何尺寸(极尖宽度)直接决定磁头在磁盘上的写磁轨宽度,这是影响电脑硬盘记录密度的一个主要指标。在磁头制造业中,如何准确测量并监控磁头极尖尺寸是一个需要解决的课题。本文提出应用扫描电子显微镜配合特定的测量工艺来实现纳米级磁头极尖尺寸。  根据磁头极尖宽度尺寸测量的测量高重复性和再现性技术要求,通过比较各种测量方法的优缺点,本文提出优化扫描电子显微镜测量工艺可以达到磁头极尖宽度测量的要求,并进一步解决了不同扫描电子显微镜之间的相关性问题,实现在磁头批量生产中准确测量和监控。  在系统地研究分析了SEM各个参数,包括喷金时间、喷金方式、加速电压、扫描模式和工作距离对尺寸测量影响的基础上,运用DOE taguchi建立正交实验模型,发现金膜是尺寸测量工艺中最主要影响因素,并且它与其他参数具有共同耦合作用。通过优化测量工艺参数,提出采用间歇式喷金工艺控制金膜成长及表面物理性质可以实现磁头极尖宽度尺寸测量的重复性和再现性要求。  进一步引入XPS、AFM和EDS研究金膜在磁头表面镀膜-类金刚石薄膜(DLC)上的生长机理,从材料学角度揭示了金膜影响磁头极尖宽度测量的原因。通过实验观察证实金膜的晶态形式及相应的生长方式,利用有关金膜厚度与喷金时间的实验数据建立了金膜的生长模式。基于金膜的生长模式制定的喷金工艺可以形成细密的金膜,而这有利于得到磁头写极尖清晰的电子成像形貌,极尖宽度测量稳定性得到改善。  最后,从测量的三方面:重复性、再现性和相关性对优化后的测量工艺进行验证,控制喷金工艺确实改善了磁头极尖尺寸测量的精确性并达到了测量要求。  本课题跨越材料学和测量学两种不同的领域,将最新型的扫描电子显微镜应用于测量磁头极尖宽度,具有较强的理论和实践性。
其他文献
有关已加工表面完整性方面的研究,早期只注意其表面粗糙度,并以此作为验收零件的主要标准之一。随着航空、航天事业的飞速发展,对零件的已加工表面层的加工硬化、疲劳强度及残余
由于柴油发动机的输出功率大、工作稳定、节油性好、持续耐久以及排气污染小等众多优势,它被大量应用于各种大型机械上。然而,这些机械因任务密集,使用频率较高,其中柴油发动
高频大地电磁测深法(HMT)是一种用于探测中浅部地下介质电性结构的有效方法。但随我国电网的发展,高压电对高频大地电磁法测量产生的干扰也越来越严重,致使其数据质量下降、
现有的高速列车车体结构复杂,其零部件种类与数量繁多,造成装配序列规划占用整个产品制造的大部分时间。而原有装配序列规划主要依靠人工经验,装配方案的可行性和经济性难以得到
扩大列车编组可以在不改变机车车辆轴重的条件下大幅提高铁路运能,具有显著的经济效益。然而,随着列车编组的增大,列车纵向冲动问题也日益突出,纵向冲动不仅会加剧车体及钩缓
激发极化法简称激电法,是以地壳中不同岩、矿石的激电效应差异为物质基础,通过观测与研究人工建立的直流(时间域)或交流(频率域)激电场的分布规律进行找矿和解决地质问题的一
在研制某型发动机中,需要研究钛合金薄壁零件的加工与修理问题。钛合金是一种难加工的材料,切削加工性差,加工效率低,刀具磨损大。零件既要达到高的精度,又不得夹伤和变形,技术上较