KR100256067B1 - 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴 및 이를 이용한 갭깊이 가공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴 및 이를 이용한 갭깊이 가공방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 위치검출을 위한 사각형태의 주저항패턴(15), 외부배선을 위한 2개 단자패턴(16), 그리고 상기 단자패턴(16)과 주저항패턴(15)을 연결하는 내부 배선패턴(17)으로 이루어진 저항패턴을 이용하여 최종 가공위치에서 단자패턴을 단락되도록 하므로써 기존의 저항패턴을 이용한 가공방법보다 정확성이 요구되는 정밀도를 가지고 박막 자기헤드의 갭깊이를 제어할 수 있으며 가공공정에서도 높은 신뢰성을 가지고 박막 자기헤드를 제조할 수 있는 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴 및 이를 이용한 갭깊이 가공 방법에 관한 것이다.
Description
제1도는 종래 박막 자기헤드용 저항패턴과 박막 자기헤드를 개략적으로 나타낸 도면이고,
제2도는 종래 박막 자기헤드용 저항패턴의 오버에칭 및 언더에칭 상태를 나타낸 도면이며,
제3도는 본 발명의 박막 자기헤드용 저항패턴의 배열상태를 나타낸 도면이고,
제4도는 본 발명의 박막 자기헤드용 저항패턴과 박막 자기헤드를 개략적으로 나타낸 도면이며,
제5도는 본 발명의 박막 자기헤드용 저항패턴의 오버에칭 및 언더에칭 상태를 나타낸 도면이고,
제6도는 본 발명의 박막 자기헤드용 저항패턴을 이용하여 갭깊이를 가공할 때 가공진행에 따른 저항값의 변화를 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 11 : 기판 2, 12 : 하부 자성층
3, 13 : MR 소자 4, 14 : 상부 자성층
5, 15 : 주저항 패턴 6, 16 : 단자패턴
7, 17 : 내부 배선 패턴
본 발명은 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴 및 이를 이용한 갭깊이 가공방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 HDD(Hard Disk Drive), 디지털 오디오, VTR 등의 자기 기록장치에 사용되는 박막 자기헤드의 특성에 중요한 영향을 미치는 갭깊이를 높은 정밀도로 가공할 수 있는 가공용 저항패턴을 형성시켜 갭깊이 가공공정중에 이의 저항변화를 측정하므로써 기존의 저항패턴을 이용한 가공방법보다 정확성이 요구되는 정밀도를 가지고 박막 자기헤드의 갭깊이를 제어할 수 있으며 가공공정에서도 높은 신뢰성을 가지고 박막 자기헤드를 제조할 수 있는 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴 및 이를 이용한 갭깊이 가공방법에 관한 것이다.
박막 자기헤드의 갭깊이 가공제어를 위한 일반적인 방법으로는 헤드의 박막 제조공정중에 갭깊이의 가공정도를 측정할 수 있는 패턴을 형성시켜 갭깊이의 가공정도를 광학 현미경으로 측정하면서 가공하는 광학적 가공 방법과 저항값을 측정하면서 가공하는 저항패턴 방법이 있다.
그러나, 상기 광학적 가공방법은 갭깊이 측정을 위해 가공 작업을 일시 중단해야 하는 단점과 광학 현미경의 분해능 한계인 1㎛ 이내의 정밀도를 얻기 어렵다는 단점을 가지므로 고정밀 가공을 요구하는 헤드의 가공에는 적합치 못한 방법이라 할 수 있다.
한편, 저항패턴을 이용한 가공방법은 가공공정의 중단없이 갭깊이의 가공정도를 측정할 수 있다는 장점과 전기적인 방법을 이용하기 때문에 광학적인 방법보다 정밀하게 가공정도를 제어할 수 있다는 장점을 가지므로 고정밀의 가공을 요구하는 박막 자기헤드의 갭깊이 가공에 적합하다고 할 수 있으며, 본 발명도 또한 이와 관계된 것이다.
제1도는 종래 박막 자기헤드의 갭깊이 가공을 위한 저항패턴을 이용한 가공방법을 나타낸 것으로, 이때 상기 저항패턴은 위치검출을 위한 “ ”형 주저항패턴(5)과 외부배선을 위한 3개 단자패턴(6), 단자패턴과 주저항패턴을 연결하는 내부 배선패턴(7)으로 이루어져 있다. 즉, 상기 종래의 저항패턴을 이용한 방법은 제1도에 도시된 바와 같이 단자 1과 2 사이의 저항 R11과 단자 2와 3사이의 저항 R2을 측정하여 저항 R1과 R2가 같아지는 지점인 점선으로 표시된 지점에서 가공을 완료하는 방법이다.
그러나, 이러한 저항패턴의 제작공정에서 에칭의 불균일이 생길 경우, 예를들면 제2도에 도시된 바와 같이 오버에칭(over etching)이나 언더에칭(under etching)이 될 경우에는 설계시 정했던 최종 가공위치와 실제로 가공이 완료되는 최종 가공위치간에 차이가 생기기 때문에 에칭공정에서의 오차로 인한 헤드 가공의 정밀도가 저하된다. 또한, 상기 패턴의 저항측정을 위해서는 외부 배선작업이 필수적인데, 이때 외부 배선작업시 납땜이나 용접을 위한 패드를 구성해야 하기 때문에 단자수가 많아지므로 기판내에 형성되는 헤드의 수를 감소시켜 제조 수율이 떨어뜨리는 문제점이 있었다. 한편, 주저항 패턴에서 단자까지의 저항 불균일, 배선의 단자와 외부 도전자의 접촉저항의 불균일등이 있을 경우에도 최종 가공위치의 검출 오차가 발생되는 문제점을 가지게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결할 뿐만 아니라 높은 정밀도를 가지고 헤드의 갭깊이 가공을 수행할 수 있는 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 저항패턴을 이용한 박막 자기헤드의 갭깊이 가공방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴은 위치검출을 위한 사각형태의 주저항패턴, 외부배선을 위한 2개 단자패턴, 그리고 상기 단자패턴과 주저항패턴을 연결하는 내부 배선패턴으로 구성된다.
한편, 본 발명의 박막 자기헤드의 갭깊이 가공방법은 i) 박막 자기헤드의 최종 가공위치에서 갭깊이 가공용 저항패턴의 단자패턴이 단락될 수 있도록 상기 저항패턴에 인접하여 박막 자기헤드를 배치시키는 단계; ii) 상기 저항패턴과 나란하게 박막 자기헤드의 갭깊이를 가공하는 단계; 및 iii) 상기 저항패턴의 단자패턴이 단락됨과 동시에 박막 자기헤드의 갭깊이 가공을 완료하는 단계로 이루어진다.
이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
저항패턴을 이용하여 박막 자기헤드의 갭깊이를 가공하는 방법은 가공공정의 중단없이 갭깊이의 가공정도를 측정할 수 있다는 장점과 전기적인 방법을 이용하기 때문에 광학적인 방법보다 정밀하게 가공정도를 제어할 수 있다는 장점을 가지므로 고정밀의 가공을 요구하는 박막 자기헤드의 갭깊이 가공에 적합하지만, 저항패턴의 제작공정에서 에칭의 불균일이 생길 경우에는 헤드 가공의 정밀도가 저하되며, 주저항 패턴에서 단자까지의 저항 불균일, 배선의 단자와 외부 도전자의 접촉저항의 불균일등이 있을 경우에도 최종 가공위치의 검출오차가 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명자는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 박막 자기헤드의 갭깊이 가공을 위한 저항패턴의 제작과정에서 오버에칭이나 언더에칭등의 문제가 발생하여도 최종 갭깊이 가공위치의 검출과정에서 오차를 발생시키지 않으며, 내·외부 배선시의 접촉저항 및 외부 도선저항이 존재하여도 이를 보정하여 정확한 가공위치를 검출할 수 있는 본 발명의 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴을 개발하였으며, 상기 저항패턴을 이용한 가공방법을 안출하였다.
제3도는 본 발명의 박막 자기헤드용 저항패턴의 배열상태를 나타낸 도면이고, 제4도는 본 발명의 박막 자기헤드용 저항패턴과 박막 자기헤드를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도면중 부호 11은 기판, 12는 하부 자성층, 13은 MR 소자, 14는 상부 자성층, 15는 주저항 패턴, 16은 단자패턴, 17은 내부 배선패턴이다.
제4도에 의하면, 본 발명의 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴은 위치검출을 위한 사각형태의 주저항패턴(15), 외부배선을 위한 2개 단자패턴(16), 그리고 상기 단자패턴(16)과 주저항패턴(15)을 연결하는 내부 배선패턴(17)으로 이루어져 있다.
좀 더 상술하면, 본 발명의 저항패턴은 제4도에 도시된 바와 같이 정사각형 또는 직사각형의 도전체 패턴인 주저항패턴(15)과 외·내부 배선을 위한 2개의 단자패턴(16)이 내부 배선패턴(17)에 의해 서로 전기적으로 연결되어 이루어진 구조이다.
한편, 본 발명에서는 제3도에 도시된 것과 박막 자기헤드가 형성되는 동일한 기판위에 동일한 배열로 본 발명의 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴를 선택적으로 형성시킬 수 있는데, 이는 높은 가공효율을 위하여 여러개 헤드의 갭깊이를 동시에 가공하기 위한 것이다.
본 발명의 저항패턴을 사용하여 박막 자기헤드의 갭깊이를 가공하는 공정에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저 박막 자기헤드의 최종 가공위치에서 갭깊이 가공용 저항패턴의 단자패턴이 단락될 수 있도록 상기 저항패턴에 인접하여 박막 자기헤드를 배치시킨다. 즉, 주저항 패턴의 직사각형 도전체 패턴과 외, 내부 배선패턴의 양쪽 패턴패드가 선상을 일치하여 R1이 단절되는 지점을 헤드의 최종 가공위치와 일치되도록 위치시킨다.
그 다음, 상기 저항패턴과 나란하게 박막 자기헤드의 갭깊이를 가공한다.
최종적으로, 상기 저항패턴의 단자패턴이 단락됨과 동시에 박막 자기헤드의 갭깊이 가공이 완료된다. 즉, 주저항 패턴내의 직사각형 도전체 패턴의 저항값, 내부 배선패턴의 저항과 외부배선시 단자와 도선과의 접촉저항의 합, 전체패턴의 두께를 측정하여 저항값을 측정하여 저항값이“0”가 되는, 저항패턴이 단락됨과 동시에 박막 자기헤드의 갭깊이 가공이 완료된다.
간략히 말해서, 본 발명에 따른 박막 자기헤드의 갭깊이 가공방법은 동일 기판위에 1개 또는 복수개의 박막 자기헤드를 배치하고 상기 헤드에 인접하여 본 발명의 저항패턴을 형서시킨 다음, 상기 저항패턴과 상기 자기헤드의 갭깊이를 동시에 연마, 가공하여 연마가공시 상기 2단자 사이의 저항을 측정하여 내부 배선패턴 및 외부 배선에 의한 저항과 배선시 발생하는 접촉저항의 합이 증가하더라도 저항패턴의 최종 저항값이“0”이 되는, 저항패턴이 단락됨과 동시에 갭깊이 가공을 완료하는 것이다.
제5도는 본 발명이 박막 자기헤드용 저항패턴의 오버에칭 및 언더에칭상태를 나타낸 도면이고, 제6도는 본 발명의 박막 자기헤드용 저항패턴을 이용하여 갭깊이를 가공할 때 가공진행에 따른 저항값의 변화를 나타낸 그래프이다.
한편, 상기 주저항 패턴내의 직사각형 도전체 패턴의 저항값 Ro, 내부배선 패턴저항과 외부배선시 단자와 도선과의 접촉저항의 합 Re, t는 전체패턴의 두께라 하면 저항값 R1은 다음 식으로 나타낸다.
(단, 전체패턴의 t=1이라 놓는다)
상기 식을 통한 저항값의 측정은 저항 측정기와 컴퓨터를 접속하여 실시간에 처리할 수 있으며, 제5도와 같이 패턴형성시 오버에칭이나 언더에칭 등이 발생하더라도 전체패턴의 두께 t의 값이 1보다 적어질수록 제6도에 도시된 바와 같이 저항값은 증가하게 되고 요구된 갭깊이에서 단절되어 저항값을 읽을 수 없기 때문에 최종위치 검출의 변동이 없으므로 전술한 종래 저항패턴을 이용할 때의 문제점에 영향을 받지 않고 정밀한 가공을 할 수 있는 것이다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하지만, 이것이 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
본 실시예에서는 먼저 NiFe막을 400Å 두께로 스퍼터링공정으로 형성시킨 다음 건식에칭으로 제4도와 같은 저항패턴을 제작하였다.
그 다음, 제3도와 같은 배열로 박막 자기헤드를 배치시킴과 동시에 복수개의 자기헤드의 양쪽 말단에 본 발명의 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴을 형성시켰다.
그후, 상기 저항패턴과 나란하게 박막 자기헤드의 갭깊이를 가공하였는데, 이때 주저항 패턴내의 직사각형 도전체 패턴의 저항값인 Ro는 375Ω, 내부배선 패턴저항과 외부배선시 단자와 도선과의 접촉저항의 합인 Re는 20Ω이었다. 한편, 가공공정이 진행되는 동안, 저항패턴이 단절되기 전에는 저항값이 1000Ω까지 상승되었지만 그후에는 단절되어 박막 자기헤드의 갭깊이 가공이 완료되었다.
본 발명의 저항패턴을 사용하여 박막 자기헤드의 갭깊이를 가공한 결과, 실제로 가공된 위치는 설계시 정하였던 최종 가공위치와 약 0.05㎛ 오차내에서 일치하는 정밀한 결과를 얻을 수 있었다.
그러므로, 본 발명의 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴을 사용하여 박막 자기헤드의 갭깊이를 가공할 경우, 박막 자기헤드의 갭깊이 가공을 위한 저항패턴의 제작과정에서 오버에칭이나 언더에칭 등의 문제가 발생하여도 최종 갭깊이 가공위치의 검출과정에서는 오차가 발생하지 않으며, 내·외부 배선시의 접촉저항 및 외부 도선저항이 존재하여도 이를 보정하여 정확한 가공위치를 검출할 수 있으므로 높은 정밀도를 가지고 박막 자기헤드의 갭깊이 가공을 실행할 수 있다.
또한, 본 발명의 저항패턴은 2개의 단자를 가지므로 3개의 단자를 가지는 종래 저항패턴의 경우보다 저항패턴에 따른 에칭정도에 따라 발생되는 저항값의 불균일한 변화가 감소하게 되고 동일한 기판내에 많은 자기헤드를 형성시켜 헤드의 갭깊이를 가공할 수 있으므로 높은 제조수율을 제공할 수 있는 잇점이 있다.
Claims (2)
- 위치검출을 위한 사각형태의 주저항패턴(15), 외부배선을 위한 2개 단자패턴(16), 그리고 상기 단자패턴(16)과 주저항패턴(15)을 연결하는 내부 배선패턴(17)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴.
- i) 박막 자기헤드의 최종 가공위치에서 갭깊이 가공용 저항패턴의 단자패턴이 단락될 수 있도록 상기 저항패턴에 인접하여 박막 자기헤드를 배치시키는 단계; ii) 상기 저항패턴과 나란하게 박막 자기헤드의 갭깊이를 가공하는 단계; 및 iii) 상기 저항패턴의 단자패턴이 단락됨과 동시에 박막 자기헤드의 갭깊이 가공을 완료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막 자기헤드의 갭깊이 가공방법.
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|---|---|---|---|
| KR1019940006798A KR100256067B1 (ko) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 박막 자기헤드의 갭깊이 가공용 저항패턴 및 이를 이용한 갭깊이 가공방법 |
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|---|---|
| KR950027688A (ko) | 1995-10-18 |
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