KR0153970B1 - 박막 자기 헤드 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막 자기 헤드를 제작하기 위한 방법을 개시한다.

본 발명은 기판상에 소정 형상의 하부 자성층와, 갭층과 제1코일 절연층을 순차적으로 형성시키는 제1단계와, 상기 제1코일 절연층상에 적층된 코일층을 예정된 형태로 패터닝시키는 제2단계와, 상기 코일층상에 제2코일 절연층을 형성시키고 상기 제2코일 절연층과 제1코일 절연층과 갭층을 순차적으로 패터닝시켜서 상기 하부 자성층 및 갭층의 일부를 노출시키는 제3단계와, 그리고 상기 노출된 하부 자성층 및 갭층의 일부와 접촉될 수 있도록 상기 제2코일 절연층상에 상부 자성층을 형성시키는 제4단계로 이루어진 박막 자기 헤드 제작 방법에 의해 달성되며 이에 의해서 박막 자기 헤드를 용이하게 제작할 수 있고 또한 박막 자기 헤드의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

박막 자기 헤드 제작 방법

제1도(a) 내지 (d)는 종래 실시예에 따른 박막 자기 헤드의 제작방법을 순차적으로 도시한 공정도.

제2도(a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 박막 자기 헤드의 제작 방법을 순차적으로 도시한 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200 : 박막 자기 헤드 211 : 절연성 하부막

222 : 하부 자성층 223 : 자기 갭층

224 : 제1코일 절연층 225 : 코일층

226 : 제2코일 절연층 227 : 상부 자성층

본 발명은 박막 자기 헤드의 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 다수의 층을 식각시키는 공정수를 감소시켜서 예정된 형태로 패터닝된 박막 자기 헤드 제작 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 박막 자기 헤드는 자기 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 기록 매체에서 자기 기록 밀도와 주파수를 증가시키기 위한 소자로서, 전자기 유도에 기초한 유도형 박막 자기 헤드와 자기 저항 효과형 박막 자기 헤드가 있다.

이때, 제1도(a) 내지 (d)를 참조하면 , 유도형 박막 자기 헤드(100)는 진공 증착 공정(vacuum evaporation) 또는 스퍼터링 공정(sputtering)등에 의하여 기판(110)상에 순차적으로 형성되고 사진 식각 공정에 의하여 각각 예정된 형태로 패터닝된 하부 자성층(121)과, 코일 절연층(123,125)과, 코일층(124)과, 상부 자성층(126)을 구비하고 있으며 상기 상부 자성층(126)과 하부 자성층(121)을 포함하는 자기 코어의 선단부에는 소정 크기의 자기 갭(G)이 형성된다.

즉, 종래의 실시예에 따르면, 박막 자기 헤드는 퍼어말로이로 이루어진 상기 하부 자성층(121)상에 형성된 갭층(122)을 예정된 형태로 패터닝시켜서 상기 하부 자성층(121)의 일부를 노출시키며 상기 갭층(122)상에 코일 절연층(123) 및 코일층(124)을 순차적으로 적층시킨 후 상기 코일층(124)을 패터닝시킴으로서 제작된다.

이때, 제1도(c)에 도시된 바와 같이 상기 코일층(124)상에 코일 절연층(125)을 적층시킨 후 상기 갭층(122)에 형성된 패턴과 일치되도록 상기 코일 절연층(125)을 패터닝시켜서 상기 하부 자성층(121)을 노출시키며 이에 의해서 상기 코일 절연층(125)상에 형성되는 상부 자성층(126)은 상기 하부 자성층(121)과 접촉된다.

그러나, 상기된 바와 같이 상기 갭층(122)을 먼저 패터닝시킨 후 상기 두개의 코일 절연층(123,125)을 패터닝시킬 때 상기 갭층(122)에 형성된 패턴과 상기 두개의 코일 절연층(123,125)의 패턴이 일치되도록 세심한 노력이 요구되며 이와는 반대로 상기 패턴들이 일치되지 않게 되는 경우에 박막 자기 헤드의 성능을 저하시킨다는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은 한번의 식각 공정에 의하여 상부 자성층과 하부 자성층을 접촉시킬 수 있고 또한 용이하게 제작하여서 성능을 향상시킬 수 있는 박막 자기 헤드 제작 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적은 기판상에 소정 형상의 하부 자성층과, 갭층과 제1코일 절연층을 순차적으로 형성시키는 제1단계와, 상기 제1코일 절연층상에 적층된 코일층을 예정된 형태로 패터닝시키는 제2단계와, 상기 코일층상에 제2코일 절연층을 형성시키고 상기 제2코일 절연층과 제1코일 절연층과 갭층을 순차적으로 패터닝시켜서 상기 하부 자성층 및 갭층의 일부를 노출시키는 제3단계와, 그리고 상기 노출된 하부 자성층의 일부 및 갭층의 일부와 접촉될 수 있도록 상기 제2코일 절연층상에 상부 자성층을 형성시키는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드 제작 방법에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도(a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 박막 자기 헤드 제작 방법을 순차적으로 도시한 공정도이다.

먼저, 본 발명의 제1단계가 예시되어 있는 제2도(a)를 참조하면, 세라믹 조성으로 이루어진 기판(210)상에 알루미나(Al₂O₃) 또는 실리콘 산화물(SiO₂)과 같은 절연 물질을 화학 기상 증착 공정 또는 진공 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시켜서 절연성 하부막(211)을 형성시킨다.

이때, 상기 절연성 하부막(211)상에 Ni-Fe 합금 조성의 퍼어말로이를 스퍼터링 공정 또는 진공 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시킨 후 포토 마스크를 사용하는 포토 리쏘그래픽 또는 플라즈마 이온 식각 공정에 의하여 자기 코어의 폴 칩 구역(pole chip region) 즉, 자기 갭 구역(magnatic gap)(A)에 해당하는 부분을 제거함으로서 소정 형상의 제1자기막(221)을 형성시킨다.

또한, 상기 제1자기막(221)상에 적층될 수 있을 뿐만 아니라 상기 자기 갭 구역 (A)상에 적층될 수 있도록 Ni-Fe 합금 조성의 퍼어말로이를 스퍼터링 공정 또는 진공 증착 공정에 의하여 소정 두께로 형성시켜서 하부 자성층(222)을 형성시키며 이에 의해서 형성된 상기 하부 자성층(223)은 상기 자기 갭 구역(A)의 두께에 비하여 백 구역(back region)(B)의 두께가 두껍게 형성된다.

한편, 상기 하부 자성층(222)상에 알루미나(Al₂O₃) 또는 실리콘 산화물(SiO₂)와 같은 절연 물질을 화학 기상 증박 공정 또는 진공 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시켜서 절연성 자기 갭층(223)을 형성시키며 이후의 공정에 의하여 상기 자기 갭 구역(A)에 해당하는 상기 자기 갭층(223)은 자기 기록 매체(도시되어 있지 않음)에 대향하는 대향면상에 형성되는 자기 갭(G)으로 구성된다.

그리고, 상기 자기 갭층(223)상에 유기성 수지를 화학 기상 증착 공정(chemically vapour deposition) 또는 진공 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시켜서 제1코일 절연층(224)을 형성시키며 상기 제1코일 절연층(224)은 이후의 공정을 용이하게 수행할 수 있도록 평탄한 표면으로 제공되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 제2단계가 예시되어 있는 제2도(b)를 참조하면, 상기 제1코일 절연층(224)상에 구리(Cu) 또는 금(Au) 또는 알루미늄(Al)과 같은 도전성 금속을 스퍼터링 공정 또는 진공 증착 공정에 의하여 소정 두께로 적층시킨다.

이때, 상기 도전성 금속의 일부를 포토 리쏘그래픽 공정 또는 플라즈마 이온 식각 공정에 의하여 식각시킴으로서 상기 제1코일 절연층(224)상에 소정 형상으로 패터닝된 코일층(225)을 형성시키고 이에 의해서 상기 제1코일 절연층(224)의 일부를 노출시킨다.

한편, 상기 코일층(225)은 상기된 바와 같이 스퍼터링 공정 또는 진공 증착 공정에 의하여 도전성 금속을 증착시킨 후 포토 리쏘그래픽 또는 플라즈마 이온 식각 공정에 의하여 식각시킴으로서 패터닝 될 수 있을 뿐만 아니라 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1코일 절연층(224)상에 예정된 형상의 시드층을 형성시킨 후 상기 시드층상에 상기 도전성 금속을 적층시킴으로서 코일층(225)을 형성시키는 전기 도금 공정에 의하여 수행 될 수 있다.

또한, 본 발명의 제3단계가 예시되어 있는 제2도(c)를 참조하면, 상기된 바와 같이 코일층(225)이 일정한 형상으로 패터닝된 상기 제1코일 절연층(224)상에 화학 기상 증착 공정 또는 진공 증착 공정에 의하여 무기성 수지를 소정 두께로 적층시켜서 제2코일 절연층(226)을 형성시킨다.

이때, 포토 마스크를 사용하는 포토 리쏘그래픽 공정 또는 플라즈마 이온 식각 공정에 의하여 상기 제2코일 절연층(226)의 일부를 식각시킨 후 다단계 식각 공정에 의하여 상기 자기 코어의 백 구역(B)에 해당하는 상기 하부 자성층(222)의 일부 및 상기 자기 갭 구역(A)에 해당하는 상기 자기 갭층(223)의 일부를 노출시킨다.

즉, 상기 포토 리쏘그래픽 공정에 의하면, 상기 제2코일 절연층(226)상에 포토 레지스터를 소정 두께로 도포시켜서 감광층(도시되어 있지 않음)을 형성시킨 후 포토 마스크를 사용하여 상기 감광층의 일부를 자외선에 노광시키고 현상액으로 용해시켜서 식각시키고자 하는 상기 제2코일 절연층(226)의 일부를 노출시킨다.

이후에, 상기 노출된 제2코일 절연층(226)을 웨트 프로세서에 의하여 1차적으로 식각시켜서 상기 제1코일 절연층(324)의 일부를 노출시키고 또한 상기 노출된 제1코일 절연층(224)의 일부를 2차적으로 식각시켜서 상기 자기 갭층(223)의 일부를 노출시킨다.

그리고, 상기 노출된 자기 갭층(223)의 일부를 3차적으로 식각시키며 이때 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 자기 갭 구역(A)에 해당하는 상기 자기 갭층(223)의 일부는 식각되지 않도록 상기 자기 코어의 백 구역(B)에 해당하는 상기 자기 갭층(223)의 일부를 선택적으로 식각시켜서 상기 하부 자성층(222)의 일부를 노출시키며 또한 상기 제2코일 절연층(226)상에 잔존하는 감광층을 아세톤과 같은 제거제를 사용하여서 제거하여 상기 제2코일 절연층(226)을 노출시킨다.

여기에서, 본 발명의 제4단계가 예시되어 있는 제2도(d)를 참조하면 상기 된 바와 같이 다단계 식각 공정에 의하여 상기 하부 자성층(222)의 일부 및 상기 자기 갭층(223)의 일부가 노출된 상기 제2코일 절연층(226)상에 스퍼터링 공정 또는 진공 증착 공정에 의하여 Ni-Fe 합금 조성의 퍼어말로이를 소정 두께로 적층시켜서 상부 자성층(227)을 형성시 킨다.

이때, 상기 자기 코어의 백 구역(B)상에 적층되는 상기 상부 자성층(227)은 상기 다단계 식각 공정에 의하여 노출된 상기 하부 자성층(222)의 일부와 접촉되며 또한 상기 자기 코어의 자기 갭 구역(A)에 해당하는 상기 자기 갭층(223)의 일부는 상기 하부 자성층(222)과 상기 상부 자성층(227)사이에서 자기 갭(G)을 형성시킨다.

따라서 본 발명에 따르면, 자기 갭층 및 코일 절연층을 동일한 패턴의 포토 마스크를 사용하여 식각시킴으로서 하부 자성층상에 상부 자성층을 용이하게 형성시킬 수 있으며 이에 의해서 제작된 박막 자기 헤드의 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지할 수 있다.

Claims (3)

1. 기판(210)상에 소정 형상의 하부 자성층(222)과, 자기 갭층(223)과 제1코일 절연층(224)을 순차적으로 형성시키는 제1단계와, 상기 제1코일 절연층(224)상에 형성된 코일층(225)을 예정된 형태로 패터닝시키는 제2단계와, 상기 코일층(225)상에 제2코일 절연층(226)을 형성시키고 상기 제2코일 절연층(226)과 제1코일 절연층(224)과 자기 갭층(223)을 순차적으로 패터닝시켜서 상기 하부 자성층(222) 및 자기 갭층(223)의 일부를 노출시키는 제3단계와, 그리고 상기 노출된 하부 자성층(222) 및 자기 갭층(223)의 일부와 접측될 수 있도록 상기 제2코일 절연층(226)상에 상부 자성층(227)을 형성시키는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드 제작 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3단계는 다단계 식각 공정에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드 제작 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 자기 갭층(223)은 선택적으로 식각되는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드 제작 방법.