KR100266933B1 - 자기기록헤드서스펜션조립체및일체형자기기록헤드서스펜션의제조방법및 자기저장시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일체형 자기 헤드 서스펜션 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 일체형 서스펜션은 헤드를 갖거나 또는 갖지 않으며, 소음 감소를 위한 다수의 교차부(cross-overs)를 갖는 집적 전도성 회로를 수용한다. 서스펜션은 반도체 공정을 이용하여 실리콘(Si) 웨이퍼상에서 완전하게 제조된다. N+ 실리콘층이 P- 실리콘 웨이퍼 위에 배치된다. N+ 실리콘층 및 P- 실리콘 웨이퍼는 열로 산화되어, 웨이퍼의 N+ 층 측면의 반대쪽에 하부 실리콘 산화물층과 웨이퍼의 N+ 측면상에 상부 실리콘 산화물층을 발생시키고 N+ 실리콘을 P- 실리콘 웨이퍼 안에 주입시킨다. 폴리실리콘의 층이 N+ 실리콘층의 상부 위의 실리콘 산화물층 위에 배치된다. 다수의 교차부를 갖는 하나 또는 그 이상의 쌍의 전도성 트레이스가 폴리실리콘의 층 위에 제조된다. 최적으로, 자기 헤드는 서스펜션상에서 동시에 제조된다. 다음에, 폴리실리콘층은 헤드 구조체와 서스펜션 구조체를 단일체로서 형성하도록 패터닝된다. 마지막으로, 자기 헤드 및 서스펜션은 제 1 실리콘 산화물층을 화학적 식각재에 의해서 제거하고 또 P- 실리콘 웨이퍼를 선택적 에칭에 의해서 제거함으로써 웨이퍼로부터 분리된다. 헤드 및 서스펜션은 전술한 반도체 공정을 이용하여 실리콘 웨이퍼로부터 단일 구조체로서 분리된다. 따라서, 헤드의 크기를 규정하기 위하여 어떠한 연마(grinding) 또는 절단(cutting)도 사용되지 않는다. 또한, 헤드를 서스펜션에 부착시키기 위한 어떠한 공정도 필요하지 않으며, 서스펜션은 실리콘(Si) 또는 Al2O3와 같은 저질량의 재료로 제조될 수 있다.

Description

자기 기록 헤드 서스펜션 조립체, 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션의 제조 방법 및 자기 저장 시스템{LOW NOISE INTEGRATED CONDUCTOR MAGNETIC RECORDING SUSPENSION}
본 발명은 일체형 기록 헤드 서스펜션(integral recording head suspension)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 공정을 이용하여 단일 구조체로서 제조된 저소음의 일체화된 도체 자기 기록 헤드 서스펜션 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
이동 자기 저장 장치, 특히 자기 디스크 드라이브는 비교적 저렴한 비용으로 그들의 비휘발성 메모리 저장 능력을 확장할 수 있기 때문에 특별히 선택되는 메모리 장치이다. 이러한 장치로부터 저장된 정보를 정확하게 검색하는 것은 중요하므로, 자기 변환기(transducer)를 가능한한 저장 매체에 근접하게 위치시키는 것이 요구된다. 최적으로, 자기 변환기는 실제로 기록 매체에 접촉할 수도 있다.
자기 디스크 드라이브는 정보 저장 장치이며, 이 정보 저장 장치는 데이터를 저장하도록 형성된 동심형 데이터 트랙을 갖는 적어도 하나의 회전가능한 자기 매체 디스크와, 데이터를 여러 데이터 트랙으로부터 판독 및/또는 그것에 기록하기 위한 판독/기록 변환기와, 자기 변환기를 통상적으로 저장 매체 위의 비행 모드(flying mode)에서 데이터 트랙에 인접하게 지지하는 슬라이더(slider)와, 슬라이더와 변환기를 데이터 트랙 위에 탄성적으로 지지하는 서스펜션 조립체와, 자기 변환기를 자기 매체를 가로질러 소망의 데이터 트랙으로 이동시키고 그리고 자기 변환기를 판독 또는 기록 동작중에 데이터 트랙의 중앙선 위에 유지하기 위하여 변환기/슬라이더/서스펜션 조립체에 접속된 위치설정 액츄에이터를 이용한다. 변환기는 슬라이더에 부착되거나 또는 슬라이더와 일체적으로 형성되며, 이 슬라이더는 변환기를 회전 디스크에 의해서 발생되는 공기의 쿠션(공기 베어링(air bearing)으로 언급됨)에 의해 저장 디스크의 데이터 표면 위에 지지한다.
이와 달리, 변환기는 디스크의 표면과 접촉하여 작동될 수도 있다. 따라서 서스펜션은 소망의 슬라이더 부하 및 슬라이더와 액츄에이터 암(arm)간의 치수 안정성을 제공하며, 상기 액츄에이터 암은 변환기/슬라이더/서스펜션 조립체를 액츄에이터에 결합시킨다. 서스펜션은 변환기와 슬라이더를 가능한 낮은 부하력(loading force)으로 디스크의 데이터 표면에 인접하게 유지시키는 것이 요구된다. 액츄에이터는 변환기를 판독 동작시에 소망하는 데이터에 따른 정확한 트랙 위에 위치시키거나 또는 변환기를 기록 동작중에 데이터의 배치를 위한 정확한 트랙에 위치시킨다. 액츄에이터는 조합 조립체를 디스크의 표면을 가로질러서 데이터 트랙에 대해 일반적으로 횡단하는 방향으로 이동시키는 것에 의하여 변환기를 소망의 데이터 트랙 위에 위치시키도록 제어된다.
박막 자기 기록 헤드와 서스펜션의 개발은 특히 자기 매체상의 디지털 정보의 고속 고밀도 기록 및 검색의 분야에서 증가된 관심의 대상이 되어 왔다.
종래의 박막 자기 기록 헤드는, 예를 들면 알루미나-티탄-카바이드(AlTiC) 또는 실리콘과 같은 당업계에 공지된 적절한 재료를 사용하여 제조되며, 또 물리적 및 기계적 방법을 이용하여 스테인레스 스틸 굴곡부(flexure)상에 현수된다. 구리 트레이스(copper traces)로 종종 언급되기도 하는 비틀린 쌍의 구리 와이어 또는 평행한 단층 집적 회로가 자기 기록 헤드를 기록 채널에 전기적으로 접속시키는데 사용된다.
서스펜션상에 단층 집적 회로를 제조하는 기존의 방법은 통상 전도성 및 절연성 재료의 박막층을 강성의 기판상에 순차적으로 침착시키는 단계로 구성된다. 전도성 박막의 윤곽층은 드라이브를 활성화하기 위해 사용되는 전원 공급/어드레싱 네트워크와 헤드간에 전기적 상호접속을 제공한다. 마지막으로, 절연체 박막층(폴리이미드, SiO2)은 각종 박막 도체층을 전기적으로 절연시키기 위해 사용된다. 각종 박막층은 통상적으로 진공 침착(스퍼터링, 증발), 전기도금 및 (예를 들면, 스핀-온 절연 재료에 대한) 스핀-코팅(spin-coating)을 포함하는 다양한 기술에 의해서 침착된다.
비틀려진 쌍의 구리 와이어는 공통 모드의 소음과, 정전기 및 자기를 약 30 db 내지 40db 정도 억제시키는 것으로 알려져 있지만, 현재의 집적 회로 서스펜션 설계는 소음 감소를 위하여 집적 구리 회로 또는 트레이스의 교차를 허용하지 않는다. 그 결과적인 일체화된 헤드/서스펜션 조립체는 바람직하지 않은 공통 모드의 소음이 발생하기 쉽다.
또한, 종래의 헤드는 서스펜션에 부착될 필요가 있고, 전기 접촉용 와이어는 헤드 조립체에 접합되어야 한다. 이러한 방법은 헤드/서스펜션 조립체의 크기를 증가시킬 뿐만 아니라 비용에도 상당한 영향을 미친다.
반도체 제조 공정을 이용하여 단일 구조체로서 제조되는 저소음의 자기 기록 헤드 서스펜션(low noise magnetic head suspension)이 필요함을 알 수 있다.
또한, 반도체 제조 공정을 이용하여 단일 구조체로서 제조되는 저소음, 저질량의 기록 헤드 및 서스펜션이 필요함을 알 수 있다.
전술한 종래 기술의 한계를 극복하기 위해서, 또 본 명세서를 읽고 이해함으로써 명확해지는 다른 한계들을 극복하기 위해서, 본 발명은 저소음, 저질량의 자기 기록 헤드 서스펜션 및 그의 제조 방법을 개시한다.
본 발명은 자기 기록 헤드와 함께 또는 자기 기록 헤드 없이 제조된 저소음의 자기 헤드 서스펜션을 제공함으로써 전술한 문제점들을 해결하며, 이러한 저소음의 자기 헤드 서스펜션은 반도체 공정을 이용하여 실리콘(Si) 웨이퍼상에 완전하게 제조된다. 서스펜션은 반도체 공정을 이용하여 단일 구조체로서 실리콘 웨이퍼로부터 분리된다. 헤드 서스펜션의 크기를 규정하는데, 어떠한 연마 또는 절단도 사용되지 않는다. 헤드와 서스펜션이 단일 구조체로서 제조되는 경우, 헤드를 서스펜션에 부착하는 공정은 필요하지 않다. 서스펜션은 소음 감소를 위한 전도성 트레이스(conductive traces)의 다수의 교차부(cross-overs)를 갖는 집적된 전도성 회로를 수용하고 있다. 서스펜션은 실리콘(Si) 또는 Al2O3와 같은 저질량의 재료로 제조될 수 있다.
본 발명의 원리에 따른 시스템은 N+ 실리콘층이 그 위에 배치된 P- 실리콘 웨이퍼를 포함한다. N+ 실리콘층과 P- 실리콘 웨이퍼는 열로 산화되어 웨이퍼의 N+ 층 측면의 반대쪽에 제 1 실리콘 산화물층과 웨이퍼의 N+ 층 측면상에 제 2 실리콘 산화물층을 형성하며, 또 N+ 실리콘을 P- 실리콘 웨이퍼내에 주입(침투)시킨다. 폴리실리콘(polysilicon)의 층이, 예를 들면 규화물과 같은 고전도성 매체를 사용하여 N+ 실리콘층의 상부상의 실리콘 산화물층 위에 배치될 수도 있다. 그다음, 폴리실리콘층은 서스펜션 구조체를 형성하도록 패터닝된다. 선택적으로, 폴리실리콘은 서스펜션이 자기 헤드와 함께 일체형으로 제조되는 경우, 자기 기록 헤드가 폴리실리콘층상에 배치되도록 패터닝된다. 그다음, 일차로 시드층(seed layer)을 폴리실리콘층상에 침착시킴으로써, 다수의 교차부를 갖는 일체화된 전도성 회로 구조체가 제조된다. 그다음, 포토레지스트가 시드층 위에 가해진다. 포토레지스트는 노출되고 현상되어 전도성 트레이스의 기하학적 구조를 규정한다. 다음에, 기하학적으로 규정된 전도성 트레이스는 구리 또는 금과 같은 전도성 재료로 소망의 두께로 전기도금된다. 이와 달리, 전도성 트레이스는 융기 상태(lift off)로 스퍼터링 침착될 수도 있다. 그다음, 시드층은 제거된다. 절연층은 전도성 트레이스가 교차하는 선택된 지점에서 제 1 전도성 트레이스 위에 가해지고, 이 공정은 반복된다. 시드층은 제 1 전도성 트레이스가 형성된 폴리실리콘 위에 침착된다. 그다음, 포토레지스트가 시드층 위에 가해진다. 포토레지스트는 노출되고 현상되어, 제 1 전도성 트레이스와 교차하는 제 2 전도성 트레이스의 기하학적 구조를 규정한다. 다음에, 기하학적으로 규정된 제 2 전도성 트레이스는 구리 또는 금과 같은 전도성 재료로 소망의 두께로 전기도금된다. 그다음, 시드층은 제거된다. 보호층이 필요하다면, SiO2가 교차 트레이스 위에 침착된다. 마지막으로, 일체화된 트레이스를 그 위에 갖는 서스펜션은 화학적 식각재(chemical etchant)에 의해서 제 1 실리콘 산화물층을 제거하고 그리고 선택적 에칭에 의해서 P- 실리콘 웨이퍼를 제거함으로써 웨이퍼로부터 분리된다.
변형 실시예에 있어서, 저소음의 자기 헤드 서스펜션은 자기 기록 매체와 함께 단일체로서 제조된다. 이 실시예에 있어서, 자기 헤드는 반도체 제조 기술을 이용하여 폴리실리콘층 위에 제조된다. 코일이 자기 헤드내에 형성됨과 동시에, 다수의 교차부를 갖는 전도성 트레이스가 서스펜션상에 형성된다. 제 1 코일의 형성시에, 제 1 전도성 트레이스는 서스펜션의 폴리실리콘층 위에 패터닝된다. 전도성 트레이스는 지그재그 형태로 서스펜션의 길이 방향으로 연장된다. 전도성 트레이스는 그의 일단부상에 자기 헤드를 접속하기에 적합하고 다른 단부상에 암 전자 장치 종지 패드(arm electronics termination pads)를 접속하기에 적합하다. 그다음, 제 2 코일이 자기 헤드에 형성될 때, 제 2 전도성 트레이스가 서스펜션의 길이를 따라서 형성된다. 제 2 전도성 트레이스는, 제 1 전도성 트레이스와 유사하게, 제 1 전도성 트레이스의 패턴과 반대되는 지그재그형 패턴으로 형성되며, 그에 따라 제 1 및 제 2 전도성 트레이스는 서스펜션의 길이를 따라 소정 지점에서 교차한다. 이러한 변형 실시예에 따르면, 자기 기록 헤드를 암 전자 장치와 접속시키는 전도성 리드 라인(conductive lead lines)을 형성하는데 어떠한 부가적인 단계도 필요하지 않다. 서스펜션의 표면상에 전도성 트레이스를 형성하기 위해서 추가의 공정도 필요치 않다.
본 발명의 교차 전도성 트레이스(crossing conductive traces)는 실리콘 웨이퍼상에서 완전하게 제조되는 것으로 설명했지만, 이 트레이스는 유기 박리층(organic release layer)을 이용하는 베조랙(Bajorek) 등의 미국 특허 제 5,408,373 호에 개시된 것과 같은 헤드 서스펜션 조립체상에 형성될 수도 있다. 본 발명에 따른 전도성 트레이스는 헤드와 서스펜션의 경사(slope)를 규정하기 위해서 구리 박리층과 구리 벽을 이용하는 해밀턴(Hamilton) 등의 미국 특허 제 5,483,025 호에 개시된 것과 같은 서스펜션상에 형성될 수도 있다.
본 발명의 하나의 특징은, 저소음의 자기 헤드 서스펜션이 반도체 공정을 이용하여 제조되어 종래 기술의 집적 회로 서스펜션내의 평행한 트레이스들 사이에서 직면하는 바람직하지 않은 크로스토크(cross-talk)를 배제하는데 있다.
본 발명의 다른 특징은, 저소음의 자기 헤드 및 서스펜션이 반도체 공정을 이용하여 단일 구조체로서 제조되어 헤드 부착 공정을 배제하는데 있다.
본 발명의 또 다른 특징은, 전기 코일이 자기 리드내에 형성되는 것과 동시에, 전도성 트레이스가 서스펜션상에 형성될 수 있으므로, 전도성 리드선을 부착하기 위한 추가의 공정을 배제하는데 있다.
본 발명의 또 다른 특징은, 저소음의 일체형 자기 헤드 및 서스펜션이 상당히 감소된 크기와 질량으로 제조되는데 있다.
본 발명의 또 다른 특징은, 기계적 공정이 배제되기 때문에 헤드 및 서스펜션의 크기가 감소되며, 또한 마이크로리소그래피 기술(microlithographic techniques)에 의해서 규정된 트레이스는 감소된 크기, 최적의 성능 및 다수의 트레이스 능력을 허용하는데 있다.
본 발명의 또 다른 특징은, 일체형 헤드와 서스펜션이 절단 공정으로부터의 칩형성(chipping) 및 균열(cracking)이 배제되기 때문에 증가된 신뢰도를 제공하는데 있다.
본 발명을 특징짓는 이들 이점과 여러 가지 다른 이점 및 신규한 특징들은 첨부된 청구 범위에 기재되어 있으며 또한 본 발명의 일부를 형성한다. 그러나, 본 발명과 그 이점 및 그 사용에 의해서 성취되는 목적을 보다 잘 이해하기 위해서, 본 발명의 추가 부분을 형성하는 도면과 첨부된 상세한 설명을 참조해야 한다. 도면과 상세한 설명에는 본 발명에 따른 장치의 특정 실시예가 도시 및 설명되어 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자기 저장 시스템을 나타낸 도면,
도 2는 서스펜션 부분 및 이 서스펜션 부분과 일체형으로 일측단부에 형성된 선택적인 변환기/슬라이더를 포함하는 일체화된 조립체의 사시도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 일체형 헤드 및 서스펜션에 대한 서스펜션 형성 공정 단계를 도시한 도면,
도 4a 내지 도 4m은 본 발명에 따른 일체형 헤드 및 서스펜션에 대한 종래 기술의 자기 헤드 제조 공정의 일실시예를 도시한 도면,
도 5a 내지 5c는 도 3a 내지 도 3d와 관련하여 도시 및 설명한 바와 같은 서스펜션상에 전도성 트레이스의 다수의 교차부를 갖는 전도성 회로 구조체의 제조 공정의 일실시예를 도시한 도면,
도 6은 도 3 내지 도 5를 참조하여 도시 및 설명한 바와 같은 공정에 의해서 제조된 완성된 헤드 및 서스펜션의 일실시예를 도시한 도면,
도 7은 도 2의 선 B-B'을 따라서 절단한 완성된 헤드 및 서스펜션의 일실시예로서, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 공정에 의해서 제조된 교차 리드를 도시하는 도면,
도 8은 제 1 실리콘 산화물층과 P- 실리콘 웨이퍼를 제거한 후에 도 2의 선 A-A'을 따라서 절단한 서스펜션의 단면도,
도 9a 내지 도 9g는 전도성 트레이스가 코일 형성시에 자기 헤드내에 형성되는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도면,
도 10은 저질량의 자기 기록 헤드 및 서스펜션이 그 서스펜션용 실리콘 이산화물 매트릭스를 사용함으로써 N+ 실리콘층 및 패턴 단계를 배제할 수 있는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 일체형 헤드와 서스펜션의 리드들 사이의 ESD 장벽의 구성을 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 자기 저장 시스템 15 : 자기 저장 디스크
19 : 변환기/서스펜션 조립체 60 : P- 실리콘 웨이퍼
62 : N+ 도펀트 64 : 도핑된 실리콘 웨이퍼
66, 111 : 실리콘 산화물층 68 : 폴리실리콘층
112, 118, 126 : 절연막 114, 133, 143 : 전도성막
113, 127, 128, 136 : 리세스
116, 123, 124, 130, 131, 146, 148 : 자기막
210, 212, 214, 216 : 전도성 트레이스
도면을 참조하면, 도면 전체에 있어서 유사한 참조 부호는 대응하는 부품을 나타내고 있다.
바람직한 실시예의 하기의 설명에 있어서, 본 발명의 일부를 형성하는 첨부된 도면이 참조되는 바, 첨부된 도면에서는 본 발명이 실행될 수 있는 특정 실시예가 예시적으로 도시되어 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서도 구조적인 변경이 이루어질 수 있으므로, 다른 실시예들도 이용될 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명은 반도체 공정을 사용하여 실리콘(Si)상에 완전하게 제조되는 저소음, 저질량의 자기 헤드 서스펜션을 제공한다. 이 서스펜션은 반도체 공정을 사용하여 실리콘 웨이퍼로부터 단일 구조체로서 분리된다. 선택적으로, 일체형 자기 헤드를 갖는 서스펜션은 반도체 공정을 사용하여 실리콘 웨이퍼로부터 단일 구조체로서 분리된다. 서스펜션의 크기를 규정하기 위한 어떠한 연마 또는 절단도 사용되지 않는다. 헤드를 서스펜션에 부착하기 위한 어떠한 공정도 필요치 않다. 서스펜션은 실리콘(Si) 또는 Al2O3와 같은 저질량의 재료로부터 제조될 수 있다.
도 1에는 자기 저장 시스템(10)이 도시되어 있는데, 이 자기 저장 시스템은 회전형 액츄에이터(13)가 장착되는 하우징(11)과, 스핀들(17)상에 장착된 하나 또는 그 이상의 관련된 자기 저장 디스크(15)와, 디스크(15)를 회전시키기 위하여 스핀들(17)에 결합된 구동 수단(도시되지 않음)을 포함한다. 회전형 액츄에이터(13)는 본 발명에 따른 일체화된 변환기/서스펜션 조립체(19)를 저장 디스크(15)의 표면을 가로지르는 활모양의 경로로 이동시킨다. 회전형 액츄에이터(13)는 고정된 영구자석 조립체(23)의 자계내에서 이동가능한 코일(21)을 갖는 보이스 코일 모터(voice coil motor)를 포함한다. 일단부상에 형성된 이동 코일(21)을 갖는 액츄에이터 암(25)은 피봇 포스트(pivot post)(27)상에 선회가능하게 장착되어 있다. 지지 암(29)은 액츄에이터 암(25)의 다른 단부에 부착되고 그리고 디스크(15)의 표면을 가로질러서 돌출된다. 지지 암(29)은 본 명세서에 설명된 과정에 따라 제조된 일체형 변환기/슬라이더/서스펜션 조립체(19)를 디스크(15)의 표면 위에 캔틸레버 형태(cantilever fashion)로 지지한다.
도 2는 서스펜션 부분(31) 및 이 서스펜션 부분(31)의 일단부에 일체로 형성된 변환기/슬라이더(33)를 포함하는 일체화된 조립체(19)를 도시한 것이다. 서스펜션 부분(31)은 변환기/슬라이더(33)를 디스크(15)의 회전에 의해서 발생되는 공기의 베어링 또는 쿠션상에서 디스크(15)의 표면 위에 지지한다.
변환기 리드(transducer leads)는 2개의 전도성 트레이스(210, 212, 214, 216)의 쌍을 포함한다. 도체 단부 또는 단자(202, 204, 218, 220)는 디스크 드라이브 제어 전자 장치와 접속하기 위한 포트(port)를 규정하고, 또 도체 단부 또는 단자(222, 224, 226, 227)는 자기 헤드(33)에 접속하는 포트를 규정한다. 전도성 쌍들 중 하나만을 일시적으로 고려하면, 그 전도성 쌍은 제 1 전도성 트레이스(210)와 제 2 전도성 트레이스(212)로 구성되고, 이들 전도성 트레이스(210, 212)는 전도성의 비틀림이 없는 부분(230)과 연속적인 전도성의 비틀린 부분(206)으로 구획될 수 있다. 전도성 트레이스(210, 212)는 각각의 비틀림이 없는 부분(230)중에는 소정의 길이에 대해 거의 평행하다. 그다음, 전도성 트레이스(210, 212)는 중첩된 교차 경사 부분 또는 세그먼트로 서로 교차되어 X자형 교차 부분(206)을 형성한다. 교차 부분(206)이 발생하는 길이는 평행 부분(230)의 길이에 비해서 작은 것이 바람직하다.
이제, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여, 본 발명에 따른 일체형 헤드 서스펜션을 제조하는 방법을 설명한다. 도 3a는 P- 실리콘 웨이퍼(60)를 도시한 것이다. P- 실리콘 웨이퍼(60)는 도 3b에 도시된 바와 같이 도핑된 유리(doped glass)의 이온 주입 또는 외부 확산(out-diffusion)에 의해서 N+ (62)로 도핑되어, 도핑된 실리콘 웨이퍼(64)를 형성한다. 다음에, 도핑된 실리콘 웨이퍼(64)는 열로 산화되어, 웨이퍼(64)의 양측면상에 실리콘 산화물층(66)을 발생시키고 또 N+ 도펀트(62)를 웨이퍼내에 서스펜션의 소망하는 두께로 침투시킨다. 이와 달리, 웨이퍼(64)는 산화후에 어닐링(annealing)될 수도 있다. 그 결과적인 산화된 구조체(66)는 도 3c에 도시되어 있다.
폴리실리콘, 즉 약 1㎛ 두께의 도핑된 폴리실리콘 또는 규화물층(68)이 저압 화학적 증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD), 화학적 증착(CVD) 또는 다른 유사한 반도체 침착 공정을 사용하여 실리콘 산화물층(66) 위에 침착된다. 명료성을 위하여, 폴리실리콘이라는 용어만이 여기에서 사용될 것이다. 그러나, 당업자라면 폴리실리콘이라는 용어가 사용되는 곳이라면 어디든지 도핑된 폴리실리콘 또는 규화물층이 대체될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 폴리실리콘층(68)은 헤드 구조체 및 서스펜션 구조체를 단일체 또는 분리체로 형성하기 위해서 그리고 구멍 및 리드와 접촉시키기 위해서 포토레지스트 및 화학적 식각재 또는 반응성 이온 에칭을 사용하여 패터닝된다. 도 3d는 완성된 웨이퍼(70)와 그 층의 단면을 도시한 것이다.
선택적으로, 기록 헤드를 갖는 서스펜션을 단일 구조체로 제조하는 경우에, 자기 헤드는 기존의 반도체 제조 기술을 이용하여 폴리실리콘층 위에 구성된다. 자기 헤드를 제조하는 방법들 중 이러한 예의 하나는 "평평한 구조의 박막 자기 헤드의 제조 방법(PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PLANAR STRUCTURE THIN FILM MAGNETIC HEADS)" 이라는 명칭의 미국 특허 제 4,837,924 호와 "평평한 구조의 박막 자기 헤드(PLANAR STRUCTURE THIN FILM MAGNETIC HEAD)"라는 명칭의 미국 특허 제 4,949,207 호에 개시되어 있으며, 이 특허는 쟝 삐에르 라짜리(Jean-Pierre Lazzari)에게 특허되고 Commissariat a l'Energie Atomique에 양도되었으며, 본 명세서에서 참고로 인용된다. 단지 예시의 목적상, 라짜리에 의해서 개시된 자기 헤드의 제조를 설명할 것이다. 그러나, 당업자라면 반도체 기술을 사용하여 자기 헤드를 제조하는 다른 방법도 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 라짜리의 특허는 수평 자기 헤드의 제조 방법을 개시하고 있다. 그러나, 본 발명은 일체형 서스펜션 및 수평 자기 헤드에 한정되는 것으로 의도되어 있지 않음을 이해해야 한다.
도 4는 라짜리에 의해서 개시된 바와 같은 자기 헤드 제조 방법의 주요 단계를 도시한 것이다. 도 3d의 폴리실리콘층(68)상에 실리콘 산화물층(111)이 침착되거나 또는 성장되며, 그 위에는 제 1 절연막(first insulating film)(112)(예를 들면, 실리콘 산화물)이 형성된다. 다음의 도면에 있어서, 자기 헤드의 제조만이 도시될 것이고, 폴리실리콘층은 도시되지 않을 것이다.
절연막(112)과 기판(111)은 도 4b에 도시된 바와 같이 제 1 리세스(113)를 형성하도록 에칭된다. 상기 구조체(실체)상에는 제 1 전도성막(114)이 침착되는데, 이 전도성막은 다음에 제 1 리세스(113)의 하부에만 남아 있도록 선택적으로 에칭된다. 전도성막(114)을 전극으로 사용하는 제 1 전기 분해에 의해서, 제 1 리세스(113)를 충진하는 자기막(116)이 침착된다. 제 1 자기막(116)은 도 4c에 도시된 바와 같이 제 1 절연막(112)의 표면과 같은 높이로 된다. 따라서, 이러한 자기막은 기판내에 매립되거나 매설된다.
도 4d는 상기 구조체(실체)상에 침착된 제 2 절연막(118)을 도시한 것이다. 상기 제 2 절연막(118)내에는 도 4e에 도시되어 있는 전기 코일(120)이 형성된다. 이 코일은 중앙 부분(120)과 동일한 평면내에 있는 측면 부분(단 하나만이 도시됨)(120')에 의해서 폐쇄된다. 도 4f는 코일(120)의 양측면상에서 제 2 절연막(118)내에 에칭된 2개의 개구(121, 122)를 도시하고 있다. 이 2개의 개구는 제 1 자기막(116)에 도달한다.
제 1 전도성막(114)을 전극으로 사용하는 제 2 전기 분해에 의해서, 이들 개구는 자기 접촉 패드(123, 124)를 구성하도록 충진된다. 자기 접촉 패드는 제 1 자기막(116)과 양호한 자기 연속(magnetic continuity)을 이루며, 또 도 4g에 도시된 바와 같이 제 2 절연막(118)과 같은 높이를 이룬다. 이 구조체상에는 도 4h에 도시된 바와 같이, 예를 들면 SiO2, Al2O3, 폴리이미드 수지 등의 제 3 절연막(126)이 침착된다. 제 2 및 제 3 리세스(127, 128)가 자기 접촉 패드(123, 124) 위에서 제 3 절연막(126)내에 에칭되는데, 그 제 2 및 제 3 리세스 사이에 중앙 절연 아일랜드(central insulating island)(132)(도 4h)가 남겨지도록 에칭된다. 이 구조체상에 제 2 전도성막(133)이 침착되며, 이 제 2 전도성막은 그다음에 제 2 및 제 3 리세스(127, 128)의 하부에만 남겨지도록 선택적으로 에칭된다.
도 4i는 제 2 전도성막(133)을 전극으로 사용하는 제 3 전기 분해를 도시한 것이다. 여기서, 제 2 및 제 3 리세스는 2개의 부분(130, 131)으로 분할되고 중앙 절연 아일랜드(132)의 양측면상에 위치된 제 2 자기막으로 충진되고, 이 제 2 자기막은 제 3 절연막(126)의 표면과 같은 높이로 된다. 이 구조체 위에는 도 4j에 도시된 것과 같은 제 4 경질 보호 절연막(134)이 침착된다. 제 4 리세스(136)내에는 중앙 절연 아일랜드(132)상에 중심이 있는 얇은 비자기 스페이서가 형성된다. 이러한 스페이서는 전술한 유럽 특허 출원에 개시된 방식으로, 절연재(138)를 침착하고, 그 절연재를 에칭하며 그것에 계단의 형상을 제공하여, 도 4k에 도시된 것과 같이 비자기막(140)을 침착하고, 도 4l에 도시된 것과 같이 수평 부분을 에칭하여 수직벽(142)을 유지하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 이 구조체상에는 제 3 전도성막(143)이 침착되고, 이 제 3 전도성막은 다음에 스페이서(142)의 양측면상의 제 4 리세스(136)의 하부에만 남겨지도록 선택적으로 에칭된다.
도 4m은 제 3 전도성막(143)을 전극으로 사용한 제 4 전기 분해 방법을 도시한 것이다. 여기서, 제 4 리세스(136)는 비자기 스페이서(142)의 양측면상에 위치한 2개의 부분(146, 148)으로 분할된 제 3 자기막으로 충진된다. 제 3 자기막은 제 4 경질 보호막(134)의 표면과 같은 높이로 된다. 따라서, 종래 기술과 같이 부품을 연마할 필요가 없다.
이 공정에 있어서, 전도성막(114, 133, 143)은, 예를 들면, 구리, 크롬, 또는 텅스텐으로 이루어질 수 있다. 자기막(116, 123, 124, 130, 131, 146, 148)은 높은 자기 투자율을 얻기 위해서, 예를 들면 80:20 비의 Fe:Ni 로 이루어질 수 있다. 자기막(116)의 두께는 1㎛ 내지 5㎛ 일 수 있다. 수직벽(142)은 0.05㎛ 내지 1㎛ 범위의 폭을 가질 수 있다. 중앙 접촉 패드(132)의 폭(X)은 1㎛ 내지 5㎛ 범위일 수도 있다. 경질막(134)의 두께는 1㎛ 내지 5㎛ 범위일 수 있다. 에칭 폭(Y)은 도 4j에 도시된 바와 같이 5㎛ 내지 15㎛ 범위이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하여, 다수의 교차부를 갖는 저소음 집적 전도성 회로 구조체의 제조 방법을 설명한다. 구리 또는 금과 같은 전도성 트레이스는 웨이퍼의 헤드 측면 또는 배면에 제조될 수도 있고, 이 방법은 자기저항성(magnetoresistive) 및 유도성과 같은 모든 유형의 자기 기록 헤드에 적용될 수 있다.
도 5a는 구리, 금 또는 펌얼로이(permalloy)와 같은 시드층(240)이 폴리실리콘층(68)상에 침착된 것을 도시한 것이다. 그다음, 포토레지스트가 가해지고, 노출되며, 현상되어 전도성 트레이스의 기하학적 구조를 규정한다. 바람직한 실시예에 있어서, 전도성 트레이스의 폭의 범위는 50 미크론 내지 100 미크론이다. 전도성 트레이스들간의 갭(242)은 50 미크론 내지 100 미크론의 범위에 있다. 그다음, 전도성 재료(시드층)(240)는 2 미크론 내지 40 미크론 범위의 두께로 전기도금된다. 바람직한 실시예에 있어서, 전도성 재료(240)는 18 미크론의 두께로 전기도금된다. 시드층은 스퍼터 에칭(sputter etching) 또는 이온 밀링(ion milling)과 같은 공지된 방법에 의해서 제거된다.
계속해서 도 5b를 참조하면, 절연층(228)이 제 1 전도성층(240)에 가해져서, 교차부(206)에 대한 절연 포켓을 형성한다. 적절한 절연층의 예는 하드 베이크 포토레지스트(hard bake photoresist), 알루미나, 또는 SiO2를 포함한다. 알루미나 또는 SiO2가 사용된다면, 절연층(228)을 형성하기 위하여 RIE 또는 화학적 에칭과 같은 추가 단계가 필요하다.
도 5c는 폴리실리콘층(68)상에 형성되고 제 1 전도성 트레이스(240)를 가로지르는 제 2 전도성층(244)을 도시한 것이다. 제 2 전도성 트레이스(244)는 도 5a와 관련하여 설명한 바와 같이 제 1 전도성 트레이스(240)와 실질적으로 동일하게 형성된다. 구리, 금 또는 펌얼로이와 같은 시드층이 웨이퍼의 폴리실리콘층(68) 및 절연층(228)에 의해서 형성된 포켓상에 침착된다. 포토레지스트가 가해지고, 노출되며, 현상되어서 제 2 전도성 트레이스(244)의 기하학적 구조를 규정한다. 그다음, 제 2 도체(244)는 2 미크론 내지 40 미크론 범위의 두께로 전기도금된다. 상기 도체는 18 미크론의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 그다음, 시드층은 스퍼터 에칭 또는 이온 밀링과 같은 당업계에 공지된 방법에 의해서 제거된다.
선택적으로, 보호층이 필요하다면, 하나의 보호층이 침착될 수도 있다. 일실시예에 있어서, SiO2의 층이 증착에 의해서 전도성 트레이스(210, 212) 위에 침착될 수도 있다. 이와 달리, 알루미나의 보호층이 스퍼터링 또는 포토레지스트에 의해서 침착될 수도 있다. 헤드 또는 트레이스의 제조전에 웨이퍼내에 접촉 구멍(도시 않됨)을 레이저 드릴링하는 것에 의해서, 자기 헤드에 있는 접촉 패드에 대한 전도성 트레이스(210, 212)의 전기적 접속을 만들 수 있다.
도 5c를 참조하면, 전도성 트레이스(210, 212)는 절연층(228)에 의해서 수평방향 분리에 비교하여 작은 거리만큼 수직방향으로 분리되어 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 절연층의 두께의 범위는 2 미크론 내지 20 미크론이다. 그러나, 전도성 트레이스(210, 212)는 전도성 트레이스(212)가 교차된 부분중에는 절연층 위에 배치되는 반면, 평행한 부분(230)중에는 하부 전도성 트레이스(210)와 같은 평면상에 배치될 수 있기 때문에 실질적으로 평면상에 있게 된다.
도 2를 다시 참조하면, 전도성 트레이스(210, 212)의 교차 부분(206)과 평행 부분(230)의 교번적인 패턴은 서스펜션(31)의 전체 길이에 걸쳐서 반복된다. 이런 방식으로, 교차 부분(206)과 평행 부분(230)은 회로들 간의 소음을 감소시키기 위한 비틀려진 쌍을 시뮬레이팅 한다. 평면상 비틀린 쌍 라인내의 자기 루프는 2개의 도체 교차부(conductor crossings) 사이에 폐쇄 전류 경로에 의해서 규정된다. 평면상 비틀린 쌍 모양의 전도성 트레이스(210, 212)내의 자기 루프에 대한 법선은 모두 전송 라인에 수직으로 배향된다. 수평방향으로 형성된 평면상 라인의 경우, 자기 라인에 대한 법선은 모두 수직으로 정렬되어, 특정 루프내의 전류 흐름에 의해서 결정되는 바와 같이 위 또는 아래로 향한다. 결과적인 전송 라인 구조체는 적어도 일회전을 통하여 전도성 트레이스의 비틀림을 효과적으로 제공하도록 지그재그 라인의 전도성 트레이스를 구현하여, 자계 상쇄(magnetic field cancellation), 자기 차폐(self shielding) 및 간섭 억제(interference suppression)를 실행한다. 도 5a 내지 도 5c에 도시된 전도성 트레이스의 패턴은 본 발명의 방법의 일실시예를 도시한 것이다. 이러한 패턴의 바람직한 실시예는 도 9f 내지 도 9g에 도시되어 있고, 이에 대해서는 차후에 설명할 것이다.
도 2의 선 A-A'을 따라서 절단한 단면도에 있어서, 도 6은 도 3 내지 도 5를 참조하여 전술한 공정에 의해서 얻어진 완성된 헤드 및 서스펜션을 도시한 것이다. 자계 라인은 공기 갭(air gap)에 근접한 자속(flux)의 집중을 구별할 수 있게 한다. 일체화된 교차 트레이스를 갖는 서스펜션이 제조된 후에, 또는 서스펜션/트레이스 및 자기 헤드가 제조된 후에, 폴리실리콘층의 접촉 구멍은 포토레지스트 및 화학적 식각재 또는 반응성 이온 에칭을 사용하여 서스펜션과 리드에 대한 접속을 위해 개방된다. 트렌치(trench)(190)는 포토레지스트에 의해서 실리콘 웨이퍼를 관통하여 형성되며, 화학적 식각재 또는 반응성 이온 에칭을 사용하여, 헤드와 서스펜션의 형상 및 크기를 규정한다. 전술한 바와 같이, 헤드 및 서스펜션은 단일체 또는 분리체로서 형성될 수도 있다.
도 7은 도 3 내지 도 5를 참조하여 전술한 공정에 의해서 얻어진 도 2의 선 B-B'을 따라서 절단한 완성된 서스펜션의 단면도이다. 도 7을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 제 1 전도성 트레이스(210, 218)는 폴리실리콘층(68)상에 형성된다. 그다음, 절연층(228)은 도체가 교차하는 지점에서 도체(제 1 전도성 트레이스)(210, 218)상에 형성된다. 마지막으로, 제 2 도체(212, 216)는 절연층(228)이 제 1 도체(210, 218) 위에 놓이는 지점에서 절연층(228)과 중첩하도록 형성된다.
그다음에, 헤드 및 서스펜션은 화학적 식각재에 의한 제 1 실리콘 산화물층(배면)을 제거하는 것에 의하여, 또 도 8에 도시된 것과 같이 파이로테카테콜(pyrotechatechol)(방향성 식각재)과 같은 선택적 에칭에 의한 P- 실리콘 웨이퍼를 제거하는 것에 의하여 웨이퍼로부터 선택적으로 분리된다. 그다음에, 이것은 N+ 실리콘층(62)을 원상태로 남겨둔다. 마지막으로, 현수된 자기 기록 헤드와 서스펜션을 집합할 수도 있다.
도 9a 내지 도 9f에 도시된 본 발명의 변형 실시예는 전도성 트레이스를 서스펜션상에 제조하는 것과 동시에 코일 권선이 자기 헤드에 형성된다. 도 3a 내지 도 3d와 관련하여 앞에서 도시하고 설명한 바와 같이, P- 실리콘 웨이퍼(60)는 도핑된 유리의 주입(implantation) 또는 외부 확산(out-diffusion)에 의해서 N+(62)로 도핑되어, 도핑된 실리콘 웨이퍼(64)를 형성한다. 다음에, 도핑된 실리콘 웨이퍼(64)는 열로 산화되어, 웨이퍼(64)의 양측면상에 실리콘 산화물층(66)을 형성하고 또 N+ 도펀트(62)를 웨이퍼내에 서스펜션의 소망하는 두께로 형성한다. 이와 달리, 도 3b에 도시된 웨이퍼(64)는 산화후에 어닐링될 수도 있다.
폴리실리콘, 즉 약 1 미크론 두께의 도핑된 실리콘 또는 규화물층(68)이 저압 화학적 증착(LPCVD), 화학적 증착(CVD) 또는 다른 유사한 반도체 침착 공정을 사용하여 실리콘 산화물층(66) 위에 침착된다. 폴리실리콘층(68)은 헤드 구조체 및 서스펜션 구조체를 단일체 또는 분리체로 형성하기 위해서 그리고 구멍 및 리드와 접촉시키기 위해서, 포토레지스트 및 화학적 식각재 또는 반응성 이온 에칭을 사용하여 패터닝된다.
도 9a 내지 도 9g를 참조하면, 자기 헤드 권선의 제조와 동시에 전도성 트레이스를 제조하는 것은 도 9a를 참조하여 설명된다. 도 3d에 도시된 폴리실리콘층상에 실리콘 이산화물층(111)이 침착되거나 또는 성장되며, 그 위에 제 1 절연막(112)이 형성된다. 제 1 절연막(112)은, 예를 들면 실리콘 산화물로 이루어질 수도 있다. 제 1 절연막(112)과 기판(111)은 에칭되어 도 9b에 도시된 제 1 리세스(113)를 형성한다. 그 구조체상에는 제 1 전도성막(114)이 침착되며, 다음에 제 1 전도성막(114)은 제 1 리세스(113)의 하부에만 잔류하도록 선택적으로 에칭된다. 전도성막(114)을 전극으로 사용하는 제 1 전기 분해에 의해서, 제 1 리세스(113)를 충진하는 제 1 자기막이 침착된다. 제 1 자기막(116)은 도 9c에 도시된 바와 같이 제 1 절연막(112)의 표면과 같은 높이로 된다. 따라서, 자기막은 기판내에 매립되거나 또는 매설된다.
도 9d는 상기 구조체 위에 침착된 제 2 절연막(118)을 도시한 것이다. 이 절연막(118)내에는 전기 코일 권선(120, 121)과 전도성 트레이스(210, 212)가 형성된다. 도 9e에 도시된 바와 같은 코일 권선(120, 121) 및 도 9f 내지 도 9g에 도시된 바와 같은 전도성 트레이스(210, 212)는, 예를 들면 도금 기술에 의해서 구리(Cu) 또는 금(Au)으로 형성된다. 이러한 기술을 사용한 일체화된 헤드 서스펜션 조립체의 제조 능력은 헤드로부터 분리된 서스펜션상에 전도성 리드를 제조하기 위한 각종 공정을 배제함으로 인하여 매우 단순화된다. 제 1 코일 권선(120)이 자기 헤드의 절연층(118)내에 제조되는 때에, 제 1 전도성 트레이스(210)는 도 5a와 관련하여 앞서 도시한 바와 같은 공정에 의해서 서스펜션의 본체를 따라서 형성된다. 그다음, 제 2 코일 권선(121)이 절연층(118)내에 형성되면, 다음에 절연층(118)은 제 1 코일 권선(120)과 제 1 전도성 트레이스(210) 위에 침착된다. 제 2 전도성 트레이스(212)는 서스펜션의 본체상에 제조된다. 다음에, 자기 헤드의 잔여부는 도 4f 내지 도 4m과 관련하여 설명한 바와 같이 형성된다.
이 실시예에 있어서, 전도성 트레이스(210, 212)는 서스펜션의 길이를 따라서 지그재그 패턴으로 제조되며, 서스펜션과 헤드 위에 침착된 절연층(118)에 의해서 분리된다. 이 실시예에 따르면, 전도성 트레이스(210, 212)의 두께는 각각 제 1 코일 권선(120) 및 제 2 코일 권선(121)의 두께로 한정된다. 그러나, 그 폭은 저항을 감소하고 소음을 제어하도록 조정될 수도 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 절연층의 두께는 2 미크론 내지 20 미크론이며, 약 3 미크론의 두께가 바람직하다.
도 10에 도시된 바와 같은 본 발명의 제 2 변형 실시예는 서스펜션에 대해 실리콘 이산화물 매트릭스를 사용하여 N+ 실리콘층 및 패턴 단계를 배제할 수 있다. 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실행될 수도 있는 다른 선택 사항은 N+ 실리콘을 전기적 소음 방지용 차폐체로서 사용하는 것을 포함한다. 또한, 폴리실리콘을 사용하여 ESD 보호용 저항(302)(또는, 다이오드)을 형성할 수도 있으며, 이 폴리실리콘은 도 11에 도시된 바와 같이 폴리실리콘 패드(306)와 폴 피스(pole piece)(304) 사이에 설치될 수 있다. 또한, 유도성, 자기저항성 또는 이중 헤드 구조체용 다수의 리드가 형성될 수 있다. 또한, 서스펜션(31)의 그램 부하(gram load)를 조절하기 위해서, 상이한 열팽창 계수의 재료가 서스펜션(31)상의 특정 위치에 침착될 수 있다. 이와 달리, 서스펜션의 그램 부하를 변화시키기 위해서, 홈이 서스펜션(31)내에 에칭될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예의 전술한 설명은 도시 및 설명의 목적으로 제시하였다. 이것은 본 발명을 개시된 실시예로 제한하려는 의도는 아니다. 전술한 개시 사항에 비추어, 본 발명의 다양한 수정 및 변경이 가능하다. 본 발명의 범위는 상세한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구 범위에 의해서 제한되는 것으로 의도되어 있다.
본 발명의 자기 기록 헤드 서스펜션은 반도체 제조 공정을 이용하여 단일 구조체로 제조되므로 소음과 질량을 저감시킬 수 있고, 또한 헤드/서스펜션 조립체의 크기도 감소시킬 수 있으며, 제조 비용도 상당히 절감된다.

Claims (26)

  1. 자기 저장 시스템(magnetic storage system)용 자기 기록 헤드 서스펜션 조립체(magnetic recording head suspension assembly)에 있어서,
    ① P- 실리콘 웨이퍼와,
    ② 상기 P- 실리콘 웨이퍼 상에 배치된 N+ 실리콘층―상기 N+ 실리콘층과 상기 P- 실리콘 웨이퍼는 열로 산화되어 상기 웨이퍼의 상기 N+ 층 측면의 반대쪽에 하부 실리콘 산화물층과 상기 웨이퍼의 상기 N+ 층 측면 상에 상부 실리콘 산화물층을 형성하며, 상기 N+ 실리콘은 상기 P- 실리콘 웨이퍼 내로 침투됨―과,
    ③ 상기 N+ 실리콘층 위의 상기 실리콘 산화물층 상에 배치되며, 헤드 구조체 및 서스펜션을 단일체로서 형성하도록 패터닝되는 폴리실리콘층과,
    ④ 상기 폴리실리콘층 상에 배치된 적어도 한 쌍의 전도성 트레이스(conductive trace)―상기 쌍의 전도성 트레이스는 적어도 하나의 직선 부분 및 제 1 전도성 트레이스의 상기 직선 부분으로부터 연장되는 적어도 하나의 경사진 부분을 갖는 제 1 전도성 트레이스와, 적어도 하나의 직선 부분 및 제 2 전도성 트레이스의 상기 직선 부분으로부터 연장되는 적어도 하나의 경사진 부분을 갖는 제 2 전도성 트레이스를 구비하며, 상기 적어도 한 쌍의 전도성 트레이스는 상기 제 1 전도성 트레이스의 경사진 부분이 상기 제 2 전도성 트레이스의 경사진 부분과 교차하고 또한 상기 제 1 전도성 트레이스의 직선 부분이 상기 제 2 전도성 트레이스의 직선 부분과 실질적으로 평행하도록 상기 폴리실리콘층 상에 배치됨―를 포함하되,
    상기 서스펜션은 상기 하부 실리콘 산화물층을 화학적 식각재(chemical etchant)로 제거하고 상기 P- 실리콘 웨이퍼를 선택적 에칭에 의해 제거하는 것에 의해서 상기 웨이퍼로부터 분리되는 자기 기록 헤드 서스펜션 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전도성 트레이스의 상기 경사진 부분이 서로 교차하는 지역에서 상기 제 1 전도성 트레이스의 경사진 부분과 상기 제 2 전도성 트레이스의 경사진 부분 사이에 절연층이 배치되어 있는 자기 기록 헤드 서스펜션 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리실리콘층 상에 배치된 자기 헤드를 더 포함하며, 상기 자기 헤드는 상기 서스펜션에 단일체로서 일체적으로 형성되어 있는 자기 기록 헤드 서스펜션 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 N+ 실리콘층은 이온 주입(ion implantation)에 의해서 상기 P- 실리콘 웨이퍼 위에 배치되어 도핑된 실리콘 웨이퍼를 형성하는 자기 기록 헤드 서스펜션 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 N+ 실리콘층은 도핑된 유리의 외부 확산(out-diffusion)에 의해서 상기 P- 실리콘 웨이퍼 위에 배치되어 도핑된 실리콘 웨이퍼를 형성하는 자기 기록 헤드 서스펜션 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    선택된 열팽창 계수를 가지며 상기 서스펜션에 대한 선택된 그램 부하(gram load)를 형성하도록 상기 서스펜션 상에 침착되거나 또는 성장된 재료를 더 포함하는 자기 기록 헤드 서스펜션 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 서스펜션의 그램 부하를 변화시키도록 상기 서스펜션 내로 에칭된 홈(grooves)을 더 포함하는 자기 기록 헤드 서스펜션 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    정전 방전 보호(electro-static discharge protection)를 위해 상기 전도성 트레이스들 사이에 접속된 폴리실리콘의 장벽(barrier)을 더 포함하는 자기 기록 헤드 서스펜션 조립체.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 자기 헤드는,
    ① 절연 기판을 가지며, 그 안에 매립된 제 1 자기막을 갖는 제 1 층과,
    ② 상기 제 1 층 위에 놓인 제 2 절연층―상기 제 2 절연층 내에는 전기 코일이 설치되어 전류를 인가하여 그들을 통해 자계를 유도하며, 상기 전기 코일은 상기 전도성 트레이스들이 상기 서스펜션 상에 형성될 때 형성됨―과,
    ③ 상기 제 2 절연층 위에 놓인 제 3 층―상기 제 3 층은 중앙 절연 아일랜드(central insulating island)와, 상기 제 2 절연층의 위에서 접촉하며 상기 제 2 절연층을 완전히 덮는 2개의 제 2 자기막 부분(two second magnetic portion)을 구비함―과,
    ④ 상기 제 3 층 위에 놓인 제 4 층―상기 제 4 층은 2개의 자기막 세그먼트(two magnetic film segment) 사이에 배치된 중앙 스페이서(central spacer)를 가지며, 상기 2개의 자기막 세그먼트는 상기 2개의 자기막 부분과 접촉하여 상기 전기 코일 주변에 경로를 형성하고, 상기 중앙 스페이서는 상기 2개의 자기막 부분 사이에 갭(gap)을 형성하는 비자기 재료를 구비함―을 더 포함하는
    자기 기록 헤드 서스펜션 조립체.
  10. 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션(integral magnetic recording head suspension)을 제조하는 방법에 있어서,
    ⓐ 상측면과 하측면을 갖는 P- 실리콘 웨이퍼를 형성하는 단계와,
    ⓑ 상기 P- 실리콘 웨이퍼를 그 상측면 상에 N+로 도핑하여 도핑된 실리콘 웨이퍼를 얻는 단계와,
    ⓒ 상기 도핑된 실리콘 웨이퍼를 열로 산화하여 상기 웨이퍼의 상측면 및 하측면 상에 실리콘 산화물층을 형성하는 단계와,
    ⓓ 상기 상부 실리콘 산화물층 위에 폴리실리콘을 침착하는 단계와,
    ⓔ 상기 폴리실리콘층 위에 제 1 시드층(seed layer)을 침착하는 단계와,
    ⓕ 포토레지스트 및 에칭 기법을 사용하여 상기 제 1 시드층을 패터닝함으로써 직선 부분과 경사진 부분을 갖는 제 1 전도성 트레이스를 규정하는 단계와,
    ⓖ 상기 제 1 시드층을 소망의 두께로 전기도금(electroplating)하는 단계와,
    ⓗ 상기 제 1 전도성 트레이스의 상기 경사진 부분 상의 선택 지점에 절연층을 침착하는 단계와,
    ⓘ 상기 제 1 시드층을 제거하는 단계와,
    ⓙ 제 2 시드층을 상기 폴리실리콘층과 상기 절연층 위에 침착하는 단계와,
    ⓚ 포토레지스트 및 에칭 기법을 사용하여 상기 제 2 시드층을 패터닝함으로써 직선 부분과 경사진 부분을 갖는 제 2 전도성 트레이스를 규정하는 단계―상기 제 2 전도성 트레이스의 상기 경사진 부분은 상기 제 1 전도성 트레이스 상에 배치된 상기 절연층과 교차됨―와,
    ⓛ 상기 제 2 시드층을 소망의 두께로 전기도금하는 단계와,
    ⓜ 상기 제 2 시드층을 제거하는 단계와,
    ⓝ 상기 실리콘 웨이퍼를 관통하는 트렌치를 형성하는 단계와,
    ⓞ 에칭에 의해서 상기 서스펜션의 크기 및 형상을 규정하는 단계와,
    ⓟ 상기 하부 실리콘 산화물층을 화학적 식각재에 의해서 제거하고 상기 P- 실리콘 웨이퍼를 선택적 에칭에 의해서 제거하는 것에 의해서 상기 서스펜션을 상기 웨이퍼로부터 선택적으로 분리하는 단계를 포함하는
    일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 서스펜션 상의 상기 제 1 전도성 트레이스 및 상기 제 2 전도성 트레이스 위에 보호층을 도포하는 단계를 더 포함하는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 P- 실리콘 웨이퍼를 그 상측면 상에 N+로 도핑하여 도핑된 실리콘 웨이퍼를 얻는 상기 단계는 이온 주입에 의해서 수행되는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 P- 실리콘 웨이퍼를 그 상측면 상에 N+로 도핑하여 도핑된 실리콘 웨이퍼를 얻는 상기 단계는 도핑된 유리의 외부 확산에 의해서 수행되는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 도핑된 실리콘 웨이퍼를 열로 산화하는 상기 단계는 N+ 도펀트를 상기 웨이퍼 내에 상기 서스펜션의 소망의 두께로 침투시키는 단계를 더 포함하는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 도핑된 실리콘 웨이퍼를 열로 산화하는 상기 단계는 산화후에 상기 도핑된 웨이퍼를 어닐링(annealing)하는 단계를 더 포함하는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 상부 실리콘 산화물층 위에 폴리실리콘을 침착하는 상기 단계는 저압 화학적 증착(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD)에 의해서 수행되는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    폴리실리콘을 상기 상부 실리콘 산화물층 위에 침착하는 상기 단계는 화학적 증착(CVD)에 의해서 수행되는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 실리콘 웨이퍼를 관통하는 트렌치를 형성하는 상기 단계는 포토레지스트에 의해서 수행되는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 P- 실리콘 웨이퍼를 선택적 에칭에 의해 제거하는 것에 의하여 상기 웨이퍼로부터 상기 헤드를 선택적으로 분리시키는 상기 단계는 파이로테카테콜을 사용하는 단계를 더 포함하는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  20. 제 10 항에 있어서,
    자기 헤드를 상기 폴리실리콘층 위에 구성하여 상기 자기 헤드 및 서스펜션이 단일체로서 형성되도록 하는 단계를 더 포함하는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 자기 헤드를 제조하는 단계는,
    ⓐ 절연 기판 상에 제 1 절연막을 형성하는 단계와,
    ⓑ 상기 제 1 절연막 및 상기 절연 기판을 에칭하여 제 1 리세스(recess)를 형성하는 단계와,
    ⓒ 그 위에 제 1 전도성막을 형성한 다음에, 상기 제 1 전도성막이 상기 제 1 리세스의 하부에만 잔류하도록 상기 제 1 전도성막을 선택적으로 에칭하는 단계와,
    ⓓ 제 1 자기막이 상기 제 1 리세스를 충진하고 상기 제 1 절연막의 표면과 같은 높이가 되도록 상기 전도성막을 전극으로 사용하는 제 1 전기 분해에 의해서 제 1 자기막을 침착하는 단계와,
    ⓔ 그 위에 제 2 절연막을 침착하되, 전기 코일을 상기 제 2 절연막 내에 형성하는 단계와,
    ⓕ 상기 전기 코일의 양측면 상의 상기 제 2 절연막 내에서 상기 제 1 자기막에 도달하는 2개의 개구를 에칭하는 단계와,
    ⓖ 상기 제 1 전도성막을 전극으로 사용하는 제 2 전기 분해에 의해서 상기 개구를 충진하여, 상기 제 1 자기막과 양호한 자기 연속(magnetic continuity)을 가지며 또한 상기 제 2 절연막의 표면과 같은 높이로 되는 자기 접촉 패드(magnetic contact pad)를 형성하는 단계와,
    ⓗ 그 위에 제 3 절연막을 침착하는 단계와,
    ⓘ 상기 자기 접촉 패드 위의 상기 제 3 절연막 내에서 제 2 및 제 3 리세스를 에칭하되, 상기 제 2 리세스와 상기 제 3 리세스 사이에 중앙 절연 아일랜드를 남겨두는 단계와,
    ⓙ 그 위에 제 2 전도성막을 침착한 다음에, 상기 제 2 전도성막이 상기 제 2 리세스 및 상기 제 3 리세스의 하부에 남도록 상기 제 2 전도성막을 선택적으로 에칭하는 단계와,
    ⓚ 상기 제 2 전도성막을 전극으로 사용하는 제 3 전기 분해에 의해, 상기 제 2 및 제 3 리세스를 2개의 부분으로 분할되고 상기 중앙 절연 아일랜드의 양측면 상에 위치한 제 2 자기막으로 충진하되, 상기 제 2 자기막이 상기 제 3 절연막의 표면과 같은 높이로 되도록 충진하는 단계와,
    ⓛ 그 위에 제 4 경질 보호 절연막(hard protective insulating film)을 침착하되, 상기 중앙 절연 아일랜드 위에 있으며 상기 제 2 자기막에 도달하는 제 4 리세스를 상기 제 4 경질 보호 절연막 내에 에칭하는 단계와,
    ⓜ 상기 제 4 리세스 내에 상기 중앙 절연 아일랜드 상에 중심이 있는 얇은 비자기 스페이서를 형성하는 단계와,
    ⓝ 그 위에 제 3 전도성막을 침착한 다음에, 상기 제 3 전도성막이 상기 비자기 스페이서의 양측면 상의 상기 제 4 리세스의 하부에만 남겨지도록 상기 제 3 전도성막을 선택적으로 에칭하는 단계와,
    ⓞ 상기 제 3 전도성막을 전극으로 사용하는 제 4 전기 분해에 의해, 상기 제 4 리세스를 2개의 부분으로 분할되고 상기 비자기 스페이서의 양측면 상에 위치한 제 3 자기막으로 충진하되, 상기 제 3 자기막이 상기 제 4 경질 보호 절연막의 표면과 같은 높이로 되도록 충진하는 단계를 포함하는
    일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 자기 헤드는 절연 기판과, 상기 절연 기판 내에 매립되고 상기 절연 기판의 표면과 같은 높이로 되는 제 1 자기막과, 상기 제 1 자기막의 2개의 단부에 놓인 2개의 자기 접촉 패드와, 절연막 내에 위치하고 상기 2개의 자기 접촉 패드를 둘러싸는 전기 코일과, 상기 전기 코일의 중앙부 위에 위치한 절연 아일랜드와, 상기 절연 접촉 패드에 의해서 2개의 부분으로 분할된 제 2 자기막과, 상기 제 2 자기막의 2개의 부분 위에 놓인 2개의 부분으로 분할된 제 3 자기막을 포함하며, 상기 제 2 자기막의 상기 2개의 부분은 비자기 스페이서에 의해서 분리되고, 상기 제 3 자기막은 경질 보호 절연막 내에 매립되어 있는 일체형 자기 기록 헤드 서스펜션 제조 방법.
  23. 자기 저장 시스템에 있어서,
    ① 하우징(housing)과,
    ② 상기 하우징 내에 배치된 적어도 하나의 자기 저장 디스크와,
    ③ 상기 자기 저장 디스크에 결합되고 회전축을 갖는 스핀들(spindle)과,
    ④ 상기 스핀들에 접속되어, 상기 스핀들과 디스크를 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 구동 수단과,
    ⑤ 상기 디스크에 근접하게 하우징 내에 배치된 액츄에이터(actuator)와,
    ⑥ 상기 액츄에이터에 결합되고, 상기 액츄에이터에 의해서 상기 저장 디스크의 표면에 대해 이동되는 일체형 자기 헤드 및 서스펜션 조립체를 포함하되,
    상기 일체형 자기 헤드 및 서스펜션 조립체는,
    ⓐ P- 실리콘 웨이퍼와,
    ⓑ 상기 P- 실리콘 웨이퍼 상에 배치된 N+ 실리콘층―상기 N+ 실리콘층과 상기 P- 실리콘 웨이퍼는 열로 산화되어 상기 웨이퍼의 상기 N+ 층 측면의 반대쪽에 하부 실리콘 산화물층과 상기 웨이퍼의 상기 N+ 층 측면 상에 상부 실리콘 산화물층을 형성하며, 상기 N+ 실리콘은 상기 P- 실리콘 웨이퍼 내로 침투됨―과,
    ⓒ 상기 상부 실리콘 산화물층 위에 배치되며, 헤드 구조체 및 서스펜션을 단일체로서 형성하도록 패터닝되는 폴리실리콘층과,
    ⓓ 상기 폴리실리콘층 상에 배치된 적어도 한 쌍의 전도성 트레이스―상기 쌍의 전도성 트레이스는 적어도 하나의 직선 부분 및 제 1 전도성 트레이스의 상기 직선 부분으로부터 연장되는 적어도 하나의 경사진 부분을 갖는 제 1 전도성 트레이스와, 적어도 하나의 직선 부분 및 제 2 전도성 트레이스의 상기 직선 부분으로부터 연장되는 적어도 하나의 경사진 부분을 갖는 제 2 전도성 트레이스를 구비하며, 상기 쌍의 전도성 트레이스는 상기 전도성 트레이스들의 경사진 부분들이 서로 교차하고 또한 상기 전도성 트레이스들의 직선 부분들이 실질적으로 서로 평행하도록 상기 폴리실리콘층 상에 배치됨―와,
    ⓔ 상기 폴리실리콘층 상에 배치되며, 상기 하부 실리콘 산화물층을 화학적 식각재로 제거하고 상기 P- 실리콘 웨이퍼를 선택적 에칭에 의해 제거하는 것에 의해서 상기 웨이퍼로부터 분리되는 자기 헤드를 포함하는
    자기 저장 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    선택된 열팽창 계수를 가지며 상기 서스펜션에 대한 선택된 그램 부하를 형성하도록 상기 서스펜션 상에 침착되거나 또는 성장된 재료를 더 포함하는 자기 저장 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 서스펜션의 그램 부하를 변화시키도록 상기 서스펜션 내로 에칭된 홈을 더 포함하는 자기 저장 시스템.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 자기 헤드는,
    ① 상부 표면을 갖는 절연 기판과, 상기 상부 표면으로부터 상기 절연 기판 내에 매립된 제 1 자기막을 구비하되, 상기 제 1 자기막의 노출된 표면이 상기 절연 기판의 상기 상부 표면과 같은 높이로 되어 있는 제 1 층과,
    ② 상기 제 1 층 위에 놓이며 제 2 절연막을 갖는 제 2 층―상기 제 2 절연막은 상기 제 1 자기막의 노출된 표면의 위에서 접촉하며 그리고 상기 제 1 자기막을 상기 제 2 절연막의 각각의 단부에 노출된 상태로 남겨두며, 상기 제 2 절연막은 그 안에 위치한 전기 코일과, 2개의 자기 접촉 패드를 구비하고, 상기 2개의 자기 접촉 패드는 상기 제 2 절연막의 단부들에서 상기 제 1 자기막의 노출된 표면 위에서 접촉하며 또한 상기 제 2 절연막과 접촉되어 있음―과,
    ③ 상기 제 2 층 위에 놓이며, 중앙 절연 아일랜드와 2개의 제 2 자기막 부분을 갖는 제 3 층―상기 2개의 제 2 자기막 부분은 상기 중앙 절연 아일랜드가 그의 중앙부에서 상기 제 2 절연막과 접촉하여 상기 중앙 절연 아일랜드의 양측면 상의 상기 제 2 절연막의 표면을 피복되지 않은 상태로 남겨두도록 상기 제 2 절연막 및 상기 접촉 패드의 위에서 접촉하며 상기 제 2 절연막 및 상기 접촉 패드를 완전히 피복하고, 상기 각각의 제 2 자기막 부분은 상기 제 2 절연막의 피복되지 않은 표면의 각 표면 및 상기 제 2 절연막의 피복되지 않은 부분에 근접한 접촉 패드의 위에서 접촉하고 있음―과,
    ④ 상기 제 3 층 위에 놓이며, 제 3 자기막과 경질 보호 절연막을 갖는 제 4 층―상기 제 3 자기막은 비자기 스페이서에 의해서 2개의 부분으로 분할 및 분리되며 또한 상기 절연 아일랜드의 위에서 접촉하고, 상기 2개의 부분 각각은 상기 제 2 자기막 부분의 각각의 위에서 접촉하며, 상기 경질 보호 절연막은 상기 분할된 제 3 자기막과 접촉하고, 또한 상기 분할된 제 3 자기막 및 상기 비자기 스페이서에 의해서 피복되지 않은 상기 제 3 층의 모든 부분을 피복함―을 포함하는
    자기 저장 시스템.
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