KR100422436B1 - 개선된 전기 랩 가이드 배선 구조 - Google Patents

개선된 전기 랩 가이드 배선 구조 Download PDF

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Abstract

슬라이더를 구비한 자기 트랜스듀서의 바(10)를 목적하는 트랜스듀서 높이로 랩핑하는데 사용하기 위한 전기 랩 가이드(ELG) 시스템 및 방법이 개시되어 있다. 상기 바 내에 포함된 제1 ELG(ELG1)는 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자(R11, R12)를 갖는다. 상기 바 내에 포함된 제2 ELG(ELG2)는 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자(R21, R23)를 갖는다. 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자 중 하나는 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자 중 하나에 전기적으로 결합되어, 랩핑 동안 데이터 수집 유닛(100)과 바(10) 사이에 필요한 리드의 전체 개수를 감소시킨다. 필요한 데이터 수집 유닛(100)의 리드(L)를 감소시킴으로써, 더 많은 ELG가 랩핑 공정을 더 정확하게 제어하기 위해 각각의 바(10)에 포함될 수 있다.

Description

개선된 전기 랩 가이드 배선 구조{IMPROVED ELG WIRING CONFIGURATION}
자기 데이터 저장 시스템에 사용하기 위한 슬라이더를 지니는 자기 트랜스듀서의 제조 중에, 슬라이더의 어레이는 금속성 및 비금속성 층의 적층시 공통 기판상에 제조된다. 또한 전기 랩 가이드로서 상호관련하여 작용하는 저항성 또는 다른 소자들도 슬라이더를 랩핑 또는 가공하는데 사용하기 위한 층들을 적층할 때에 제조되는 것이 일반적이다. 이 기술 분야에서는 다양한 유형의 ELG 가 알려져 있다. 예를 들면, 1991년 6월 18일 알란 스미스(Alan Smith)에 의해 허여된 발명의 명칭 "ELECTRICAL GUIDE FOR TIGHT TOLERANCE MACHINING" 의 미국 특허 제5,023,991호에 개시되어 있다.
슬라이더(자기 트랜스듀서를 포함함) 및 ELG의 패턴화는 에칭 및 리프트오프 (liftoff) 공정과 함께 포토리소그라피(photolithography)를 이용하여 달성된다. 완성된 웨이퍼는 광학적으로 그리고 전기적으로 검사되며, 행 또는 바로 알려진 더 작은 어레이로 절단된다. 다음으로, 슬라이더의 각각의 바는 나중에 기록 매체(즉, 에어 베어링 표면, ABS)와 접하게 되는 표면이 가공되어, 목적하는 MR 트랜스듀서 높이(스트라이프 높이(stripe height:SH)라고도 불림)를 달성하거나, 목적하는 유도성 트랜스듀서 높이(쓰로트 높이(throat height:TH)라고도 불림)를 달성할 수 있다. 트랜스듀서와 ELG 의 특정 바를 가공하거나 랩핑하는 동안, 가공된 표면은 상기 트랜스듀서의 높이를 감소시키면서 시작 위치에서 종료 위치까지 이동한다. 바 상에 위치한 하나 이상의 ELG 의 가장 중요한 기능은 가공 공정을 제어하여 목적하는 트랜스듀서 높이를 달성하는 것이다.
슬라이더의 특정 바를 ELG 에 의해 제어된 목적하는 트랜스듀서 높이로 가공한 다음에, 바는 절단되거나 다이스(dice) 가공되어 개별 슬라이더가 된다. 이 공정 동안, ELG 는 이들이 존재하기 위한 목적이 달성되었기 때문에 필요하다면 파괴시킬 수 있다.
통상적으로, 각각의 ELG 는 슬라이더와 함께 층들을 적층할 때 제조되는 하나 이상의 저항 소자를 포함한다. 매우 간단한 ELG는 트랜스듀서와 함께 정렬되는 하나의 저항기를 갖도록 설계하여, 가공 공정이 트랜스듀서와 저항기 모두의 높이를 동시에 감소시키도록 한다. 가공된 저항기(아날로그 저항기로 불리기도 함)의 저항은 트랜스듀서의 목적하는 높이가 달성되는 시점을 결정하도록 모니터되어, 상기 가공 공정이 이 시점에서 중단될 수 있도록 한다. 더 일반적인 ELG 설계는 적어도 2개의 저항 소자, 즉 하나의 가공(아날로그)된 기준 저항기 그리고 통상적으로 하나 또는 2개의 비가공된 기준 저항기를 포함한다. 2개 또는 3개의 저항기를 갖는 ELG 에는 저항기의 저항을 모니터하기 위해 바의 표면상에 적어도 3개의 전기 접속 단자가 필요하다. 일부 ELG 설계에 있어서, 기준 저항기의 각각의 저항은 랩핑 전에 측정되고, 바를 위한 국부 시트 저항 Q 를 계산하기 위해 사용된다. 가공된 저항기의 저항은 가공 공정 동안 기준 저항기 중 하나의 일정 저항과 비교된다. 가공된 저항기의 저항이 기준 저항기의 저항과 같게 되면, 가공 공정이 가공된 저항기의 높이가 목적하는 트랜스듀서의 높이와 대략 동일하게 되는 시점에서 중단된다. 시트 저항 Q 는 에지 움직임이라고도 불리는 특징 크기 변화(feature size variation)를 위한 계산을 보상하는데 사용된다.
데이터 저장 산업이 가공의 비용을 더 낮은 쪽으로 추구함에 따라, 더 높은 산출(즉, 웨이퍼당, 그리고 바(bar)당 슬라이더/트랜스듀서의 수)에 대한 꾸준한 요구가 있어 왔다. 이렇게 바 밀도를 증가시킴으로써 바(bar)당 더 많은 슬라이더를 지닌 더욱 얇고 더욱 유연한 바를 얻게된다. 바의 보강은 바 두께에 대해 등방(cubic) 관계를 갖는다. 이와 동시에, 새로운 더 높은 밀도의 트랜스듀서에 대한 센서 높이 가공 허용도는 꾸준히 강화되었다. 이들 요구를 만족시키기 위해서, 랩핑 공정을 유도하기 위해 각각의 바에 더 많은 개별 ELG 가 포함되도록 하여 센서 높이가 더 정확하게 제어될 수 있도록 하는 것이 필수적이다. 그러나 더 많은 ELG 에 대한 필요는 각각의 바에 더 많은 슬라이더가 놓이도록 하는 요구와 직접적으로 배치되는 것이다.
슬라이더의 각각의 바에 더 많은 ELG 를 배치하는데 있어서 가장 큰 문제점은 ELG 소자를 액세스하기 위해 필요한 전기적 접속에 요구되는 공간이다. 통상, 2개 또는 3개의 ELG 에 대해서는 3개의 전기 접속(단자, 패드 또는 스터드라고도 불림)이 필요하다. 또, 각각의 바에 대한 전기 단자의 개수는 바에 대한 ELG 의 수가 증가함에 따라 증가하기 때문에, ELG 소자를 액세스하기 위해 필요한 리드 와이어의 수는 크게 증가한다. 랩핑 시스템의 데이터 수집 유닛(data acquisition unit: DAU)은 각각의 ELG 를 개별 소자 세트로 처리한다. 따라서, 바에 대해 3개의 단자 ELG 를 사용하는 경우, 랩핑 시스템은 ELG 소자를 통해 전류가 흐르도록 하기 위해 3개의 리드가 필요하고, ELG 소자 양단의 전압 강하를 감지하기 위해 3개의 리드가 필요하다. 따라서, 3-저항기(3개 저항기를 갖는) ELG 에 대해, ELG 배선 구조에는 DAU와 바 또는 가공물 사이에 6N(여기서 N 은 바(bar)당 ELG 의 개수임) 개의 리드가 필요하다. 각각의 바에 포함된 ELG 의 수가 증가함에 따라, 6의 환산계수를 부과하면 전기 접속 관련 수행(즉, DAU 채널, 케이블 크기, 플렉스-회로 밀도, 와이어 결합 및 캐리어 크기)에 있어서의 DAU 에 대한 비용 및 복잡도가 크게 증가한다. 결론적으로 상기 문제점들의 영향을 극복하거나 최소화하기 위한 ELG 시스템이 이 기술 분야에서 크게 개선되어야 한다.
본 발명은 데이터 저장 장치용 자기 저항성(MR) 및/또는 유도성 트랜스듀서를 구비한 슬라이더의 일괄 제조에 관한 것이다. 더욱 상세히 말해서, 본 발명은 가공될 트랜스듀서의 행 또는 바(bar) 상에 더 많은 전기 랩 가이드(ELG: Electrical Lap Guide)가 포함되도록 하고, 바 상에 소정 수의 ELG 에 대해 바와 랩핑 머신(lapping machine) 사이에 필요한 전기 접속의 수를 감소시킬 수 있는 개선된 전기 랩 가이드 배선 구조에 관한 것이다.
도 1은 랩핑 또는 가공 공정을 제어하는데 사용하기 위한 다수의 3-저항기 ELG를 포함하고, 바와 랩핑 시스템 DAU 사이에 필요한 리드 와이어의 개수를 감소하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성될 수 있는 슬라이더를 구비한 자기 트랜스듀서의 바를 나타낸 도면이다.
도 2는 가공된 바 상의 N개의 ELG를 랩핑 시스템 DAU 에 결합하기 위해 통상적으로 필요한 6N개의 리드 와이어를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 특징을 취하지 않고 6N개의 랩핑 시스템 DAU의 리드 와이어가 3-저항기 ELG 설계를 이용하여 바 상에 ELG 저항기를 액세스하기 위해 사용될 수 있는 방식을 나타낸 표이다.
도 4는 N개의 3-저항기 ELG 의 저항을 액세스하기 위해 랩핑 시스템 DAU 와 바 사이에 필요한 리드 와이어의 개수를 2(2N+1)로 감소시키는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 배선 구조를 개략적으로 니타낸 도면이다.
도 5는 2(2N+1)개의 랩핑 시스템 DAU의 리드 와이어가 도 5에 도시된 배선 구조의 이익을 지닌 3-저항기 ELG 설계를 이용하여 바 상의 ELG 저항을 액세스하기 위해 사용될 수 있는 방식을 나타낸 표이다.
도 6은 N개의 3-저항기 ELG의 저항을 액세스하기 위해 랩핑 시스템 DAU 와 바 사이에 필요한 리드 와이어의 개수를 2(N+1)로 감소시키는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2 배선 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 2(N+1)개의 랩핑 시스템 DAU 리드 와이어가 도 6에 도시된 배선 구조의 이익을 지닌 3-저항기 ELG 설계를 이용하여 바 상의 ELG 저항을 액세스하는데 사용될 수 있는 방식을 도시한 표이다.
도 8은 N개의 3-저항기 ELG의 저항을 액세스하기 위해 랩핑 시스템 DAU 와 바 사이에 필요한 리드 와이어의 수를 2(N+1)로 감소시키는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제3의 배선 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 2(N+1) 랩핑 시스템 DAU 의 리드 와이어가 도 8에 도시된 배선 구조의 장점을 취하고 3-저항기 ELG를 이용하여 바 상의 ELG 저항을 액세스하는데 사용할 수 있는 방식을 나타낸 표이다.
슬라이더를 구비한 자기 트랜스듀서의 바를 목적하는 트랜스듀서 높이로 랩핑하는데 사용하기 위한 전기 랩 가이드(ELG) 시스템 및 방법이 개시되어 있다. 상기 바 내에 포함된 제1 ELG는 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자를 갖는다. 상기 바 내에 포함된 제2 ELG는 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자를 갖는다. 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자 중 하나는 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자 중 하나에 전기적으로 결합되어, 랩핑 동안 데이터 수집 유닛과 바 사이에 필요한 전체 리드의 개수를 감소시킨다. 필요한 데이터 수집 유닛의 리드를 감소시킴으로써, 더 많은 ELG가 랩핑 공정을 더 정확하게 제어하기 위해 각각의 바에 포함될 수 있다.
ELG 시스템에 있어서, 제1 ELG는 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자에 전기적 액세스를 제공하기 위해 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자에 결합된 적어도 3개의 ELG 전기 단자를 포함한다. 또 제2 ELG는 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자에 전기적 액세스를 제공하기 위해 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자에 결합된 적어도 3개의 제2 ELG 전기 단자를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 적어도 3개의 제1 ELG 전기 단자 중 하나는 적어도 3개의 제2 ELG 전기 단자 중 하나에 접속됨으로써, 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자 중 하나를 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자 중 하나에 전기적으로 결합시킨다. 그러나, 일부 실시예에 있어서, 적어도 3개의 제1 ELG 전기 단자 중 하나는 적어도 3개의 제2 ELG 전기 단자 중 하나로서의 기능을 함으로써, 바의 표면상에 위치한 단자의 전체 개수를 감소시키게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 본 발명의 ELG 시스템은 바 내에 포함된 전체 N개의 ELG를 포함하고, N개의 ELG 각각은 적어도 2개의 저항 소자를 갖는다. N개의 ELG 각각의 제1 저항 소자는 N개의 ELG 중 인접한 하나의 제1 저항 소자에 접속됨으로써, N개의 ELG 각각의 저항 소자 각각의 저항값을 결정하기 위해 데이터 수집 유닛과 바 사이에 필요한 데이터 수집 유닛의 리드의 전체 개수를 4N+2 개수보다 크지 않은 개수로 감소시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, N개의 개별 ELG 각각에 대한 적어도 2개의ELG 저항 소자는 바 내에 위치한 N개 노드 중 대응하는 하나의 노드에서 서로 접속되며, 특정 ELG와 관련된다. ELG는 랩핑 동안 각각의 ELG와 관련된 노드에 다른 ELG와 관련된 노드를 접속시킴으로써 쌍으로 형성된다. ELG는 이러한 방식으로 접속되어, N개의 ELG 각각의 저항 소자 각각의 저항값을 결정하기 위해 데이터 수집 유닛과 바 사이에 필요한 데이터 수집 유닛의 리드의 전체 개수를 2N+2 보다 크지 않은 개수로 감소시킬 수 있다.
도 1은 슬라이더를 구비한 자기 트랜스듀서의 바(10)와 ELG를 도시하고 있다. 본 발명의 ELG 배선 구조는 랩핑 시스템 DAU(도 2, 4, 6 및 8에 도시됨)와 바(10) 사이에 필요한 리드 와이어의 전체 개수를 감소시키는데 사용될 수 있다. 리드 와이어의 수를 감소시킴으로서, 가공 공정을 더 효율적으로 제어하기 위해 각각의 바에 더 많은 ELG 를 포함하는 것이 가능해진다.
바(10)는 다이스 래인(11, 13, 15, 17 만 도시됨)에 의해 분리된 다수개의 슬라이더(12, 14, 16 만 도시됨)를 포함한다. 바(10)에 있는 N 개의 ELG(도 1에는 ELG1, ELG2 만 도시됨)는 각각 3개의 저항기 RN1, RN2, RN3를 갖는다. 주의할 것은 본 명세서에서 사용된 N 은 각각의 개별 ELG 를 나타내는 것이다. 예를 들면, ELG2 는 실제 저항기 R21, R22, R23를 포함한다. 일부 바람직한 실시예에 있어서, ELG 각각의 저항기 RN1은 가공된 표면에 노출된 아날로그 저항기이며, ELG 각각에 대한 저항기 RN2, RN3는 가공 동안 아날로그 저항기 RN1의 저항과 비교되거나, 또는 바의 시트 저항 Q 의 계산을 위해 사용되는 기준 저항기이다.
ELG 각각의 적어도 하나의 저항기를 다이스 래인에 설치하고, ELG 각각의 다른 저항기를 다이스 래인에 인접한 슬라이더에 배치함으로써, ELG 각각에 요구되는 공간을 줄일 수 있다. 이 구성이 바람직한 구성인 동시에, 본 발명은 ELG당 적어도 2개의 저항기를 갖는 다양한 ELG 구성 중 어느 것에도 사용될 수 있다.
2개 또는 3개 저항기 ELG 의 저항기를 액세스하기 위해, 적어도 3개의 전기 액세스 단자가 필요하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 바(10)에 있는 ELG 각각은 저항기 RN1에 접속된 전기 액세스 단자 TN1, 저항기 RN2에 접속된 전기 액세스 단자 TN2및 저항기 RN3에 접속된 전기 액세스 단자 TN3를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, ELG 각각의 액세스 단자 TN2, TN3는 결합 패드(18)를 이용하여 각각의 슬라이더의 표면상에 구현되며, 슬라이더 상에 위치한 MR 또는 유도성 트랜스듀서에 대한 액세스를 제공하는 기능을 한다. 바(10)를 그 위에 위치한 ELG를 이용하여 목적하는 높이로 가공한 후에, 바(10)는 다이스 처리되어 개별 슬라이더가 된다. 다이스 공정 동안 다이스 래인은 파괴되고, ELG 각각의 저항 RN2, RN3는 대응 슬라이더에 그대로 유지되지만 더 이상 사용되지는 않는다. 그러나 다른 가능한 ELG 설계에 있어서, 모든 저항은 다이스 래인 또는 슬라이더 중 하나에 위치한다.
도 2는 가공될 슬라이더의 바 상에 있는 N개의 ELG의 저항과 랩핑 시스템 DAU(50) 사이에 필요한 접속을 나타낸다. 통상적으로, 랩핑 시스템 DAU 는 각각의 ELG를 바 상의 다른 ELG의 소자로부터 분리된 개별적인 소자 세트로서 처리한다. 따라서, 랩핑 시스템 DAU(50)에는 ELG 저항을 통해 선택적으로 전류를 도통시키기 위해 바(10) 상의 N개의 ELG의 각각에 대해 3개의 리드 LN1, LN3및 LN5가 필요하다. 또 랩핑 시스템 DAU(50)에는 ELG 소자 양단의 전압을 감지하기 위해 3개의 리드 LN2, LN4및 LN6가 필요하다. 따라서 램핑 시스템 DAU(50)에는 종래의 ELG 배선 구조로는 각각의 ELG에 대해 6개의 리드가 필요하다. 예컨대, 14개의 3단자 ELG를 포함하는 바에 대해, DAU 는 전체 84개의 리드, 즉 14개의 개별 ELG의 저항을 통해 전류가 흐르도록 하기 위한 3개가 한 세트인 14세트의 리드와, 14개의 개별 ELG의 저항 양단의 전압을 감지하기 위한 3개가 한 세트인 14세트의 리드를 필요로 할 것이다.
도 3은 ELG 하나당 6개의 리드를 갖는 랩핑 시스템 DAU가 종래의 ELG 배선 구조를 갖는 바에 대해 랩핑 공정을 제어하기 위해 사용될 수 있는 방식을 나타내는 표이다. 랩핑 공정의 개시에서, 바에 있는 N개의 ELG 각각에 대한 리드 LN1및 LN3양단(즉, ELG1 의 리드 와이어 L11, L13양단)에는 전류가 인가된다. 동시에, 바에 있는 N개의 ELG 각각에 대한 리드 LN4및 LN6양단(ELG1의 경우 리드 L14및 L16양단)의 전압이 감지된다. 전류 및 감지된 전압값을 이용하여, ELG 각각에 대한 저항 RN2(예를 들어, ELG2의 경우 R22)가 랩핑 공정의 개시 시점에서 또는 그에 앞서 계산될 수 있다. 랩핑 공정 동안, 리드 LN1및 LN5양단에 전류가 인가되고, 각각의 ELG에 대해 리드 LN2와 LN4(예를 들어, ELG1의 경우 리드 L12와 L14)사이 및 LN4와 LN6(예를 들어, ELG1의 경우 리드 L14와 L16) 사이의 전압이 감지된다. 이러한 전류와 전압은 각 ELG의 저항기 RN1과 RN3(예를 들어, ELG 1의 리드 R11과 R13)의 저항을 계산하는데 사용된다. 랩핑 공정을 안내하기 위해 필요한 ELG의 수가 많아짐에 따라, ELG에 대한 6개 리드의 환산 계수는 랩핑 시스템에 비용 및 제한 문제를 가져온다. 도 4, 6 및 8에 도시된 배선 구조는 ELG에 대해 더 적은 수의 DAU 리드를 필요로 하며, 필요한 리드의 수를 증가함이 없이 더 많은 ELG가 각각의 바 상에 포함될 수 있도록 한다. 통상적인 랩핑 시스템 DAU 에 요구되는 하드웨어적인 변경만이 4 배선 저항 측정 제어를 위한 릴레이 스위칭 로직에 관련된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 슬라이더의 바 상에 있는 N개의 ELG의 저항과 랩핑 시스템 DAU 사이에 필요한 리드나 접속의 수를 감소시키는 ELG 배선 구조를 나타낸다. 도 2의 경우에서와 같이, 도 4에 도시된 구성에서 바(10)에 포함된 N개의 ELG는 각각 3-저항기 ELG 이다. 그러나 ELG 사이의 새로운 배선 구조는 랩핑 시스템 DAU(100)와 바(10) 사이에 필요한 리드 와이어의 수를 감소시킨다.
도 4에 도시된 ELG 배선 구조에서 보는 바와 같이, 바 상에 있는 N개의 ELG 각각의 적어도 하나의 액세스 단자는 인접한 ELG 상의 액세스 단자에 전기적으로 접속된다. 도시된 바와 같이, ELG1의 액세스 단자 T13는 인접한 ELG2의 액세스 단자 T21에 접속된다. 일반적으로, ELG1 과 ELGN 이외의 ELG에 대해, 단자 TN1은 단자 T(N-1)3에 결합되고, 단자 TN3는 단자 T(N+1)1에 결합된다. 인접한 ELG에 대해 접속된 액세스 단자들은 바(10)의 표면을 와이어 결합하거나 바(10)에 내부적으로 대응 저항을 접속하는 와이퍼 공정 단계를 이용하여 서로 결합될 수 있다. 물론, 바(10)의 내부에 접속이 이루어졌다면, 2개의 접속된 액세스 단자 중 하나는 바(10)의 표면으로부터 모두 제거될 수 있다. 어느 경우에 있어서도, 2개의 액세스 단자 중 하나에 정상적으로 결합된 랩핑 시스템 DAU(100)으로부터 리드가 제거될 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 배선 구조를 갖는 바에 대한 랩핑 공정을 제어하기 위해 사용되는 랩핑 시스템 DAU(100)의 방식을 도시하고 있는 표이다. 랩핑 공정의 개시에 있어서, ELG1의 기준 저항기 R12의 저항값은 리드 L11와 L13양단(즉, ELG1의 액세스 단자 T11와 T13양단)에 전류를 인가하고, 리드 L14와 L16양단의 전압을 판독함으로써 계산된다. 나머지 ELG 각각에 대하여, 저항 RN2의 저항값은 리드 L(N-1)5와 LN3양단에 전류를 인가하고, 리드 LN4와 LN6양단의 전압을 판독함으로써 계산된다. 랩핑 공정 동안, 리드 L11와 L15양단에 전류를 인가하고 리드 L12와 L14양단과 L14와 L16사이의 전압을 감지함으로써 ELG 1의 저항 R11과 R13의 저항값은 계산되고, 모니터된다. 나머지 ELG 각각의 저항 RN1과 RN3의 저항값을 모니터하기 위해, 리드 L(N-1)5와 LN5양단에 전류가 인가되고, 리드 L(N-1)6과 LN4양단 및 LN4와 LN6사이의 전압을 감지한다.
도 4에 도시된 방식으로 인접한 ELG 사이에서 리드를 공유하도록 N개의 ELG를 랩핑 시스템 DAU(100)에 접속하도록 전부 2(2N+1)개의 리드가 필요하다. 따라서, 랩핑 시스템 DAU 와 바 사이의 전체 리드의 개수는 제한계수(limiting factor)가 되어 바(10) 상의 ELG의 전체 개수를 증가시킬 수 있다. 도 4에 도시된 배선 구조에 의해 ELG 각각에 대해 3개의 소자를 온라인(on-line)으로 독립적으로 측정할 수 있다. 각 ELG의 기준 저항 RN2및 RN3의 초기 측정값은 국부 시트 저항 Q 를 계산하여 랩핑 공정 동안 트랜스듀서 높이를 측정하기 위해 저항 RN1(각 ELG의 노출되고 가공된 저항)의 측정과 함께 사용된다. 트랜스듀서 높이 측정은 웨이퍼 공정에 의해 유발된 특징 사이즈 변화(에지 움직임)에 덜 민감하다. 기준 저항 RN3각각을 계속하여 측정함으로써 랩핑 공정 동안 열적 효과나 다른 원인에 의해 유발된 저항값 변화를 보상한다. 도 4에 도시된 인접한 ELG 사이의 연계는 와이어 결합에 의해 간단하게 구현되는 것이 바람직하다.
WREF≫ Δ 인 다음의 저항 등식을 이용하여 단지 하나의 기준 저항으로 국부 시트 저항 Q 를 계산하는 것이 가능하다.
여기서, LREF는 기준 저항의 길이, WREF는 기준 저항의 폭, Δ 는 에지 움직임의 양이다.
웨이퍼 시험된 데이터에 기초한 계산은 2개의 기준 저항을 이용하여 계산된 Q 와 단지 하나의 기준 저항만을 이용하여 계산된 Q 사이의 차가 0.5% 이하라는 것을 나타낸다. 또, 웨이퍼 시험된 데이터에 기초한 계산은 바 양단의 Q 의 평탄한 변화를 나타내며, 각 바에 대한 Q 의 크기에서의 변화는 통상적으로 2% 이하가 된다. 바의 밀도가 증가함(즉, 슬라이더와 ELG가 바에 더 많이 포함됨)에 따라, ELG 각각에 대한 Q 를 측정할 필요가 없게 된다. 국부 Q 가 계산되어 인접한 ELG 사이에서 공유된다.
도 6 및 7은 상기 논점에 기초한 ELG 배선 구조 및 측정을 나타낸 것이다. 바(10)에 있는 N개의 ELG는 각각 3개의 저항을 접속하는 노드에서 웨이퍼 링크 B-B 를 통해 하나의 인접한 ELG 에 쌍을 이루거나 결합된다. 다시 말해서, ELG1의 NODE1 은 ELG2의 NODE2 에 웨이퍼 링크를 통해 접속된다. 바(10) 상의 나머지 ELG는 이와 동일한 방식으로 쌍으로 접속된다. 또 각 ELG의 하나의 단자는 쌍으로 되지 않은 인접한 ELG의 대응 단자에 접속된다. 다시 말해서, 도 6의 실시예로 도시된 바와 같이, ELG2 가 NODE1 과 NODE2 사이의 웨이퍼 링크 B-B 를 통해 ELG1과 쌍을 이루고, ELG2의 액세스 단자 T21은 ELG3의 액세스 단자 T31에 결합된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 ELG 배선 구조는 N개의 ELG에 대해 랩핑 시스템 DAU(200)와 바(200) 사이에 2(N+1)개의 리드만을 필요로 하게 된다.
도 7은 랩핑 DAU(200)가 도 6에 도시된 ELG 배선 구조를 갖는 바에 대해 랩핑 공정을 제어하기 위해 사용되는 방식을 나타낸 표이다.
랩핑 공정의 개시에 있어서, 국부 시트 저항 Q는 각각의 ELG 쌍에 대한 하나의 기준 저항의 초기 측정값으로부터 계산된다. 예를 들어, 저항 R13은 리드 L11과 L15양단에 전류를 인가하고, 리드 L16과 L22사이의 양단의 전압을 감지함으로써 계산된다. 이와 마찬가지로, 다음의 ELG 쌍에 대해서, 저항 R33은 리드 L21과 L35양단에 전류를 인가하고, L36과 L42사이의 양단의 전압을 감지함으로써 계산된다. 각각의 ELG 쌍에 대한 기준 저항을 측정하는 것은 쌍으로 시트 저항 Q 를 계산하는데 사용된다.
랩핑 공정 동안, N개의 ELG 각각에 대한 아날로그 저항 RN1이 모니터된다. 예를 들어, 리드 L11과 L21양단에 전류를 인가하고 리드 L12와 L16사이의 전압을 감지함으로써, 저항 R11의 저항값이 계산되고 모니터될 수 있다. 이와 마찬가지로, 리드 L11과 L21양단에 전류를 인가하고 리드 L16과 L22사이의 전압을 판독함으로써, 저항 R21의 저항값이 계산되고, 모니터될 수 있다. 각각의 쌍에 대한 국부 시트 저항값 Q 는 각각의 ELG를 이용한 높이를 측정하기 위해 N개의 ELG 각각에 대한 개별적인 가공된 저항 RN1의 랩핑 동안 계속적인 측정값과 조합된다.
도 6에 도시된 배선 구조와 함께 ELG에 대해 3개의 저항을 포함하는 한가지 이점은 개별적인 ELG의 완전성이 웨이퍼 수준의 ELG 신뢰성 검사에 대해 검증될 수 있다는 것이다. 저항 RN2및 RN3의 웨이퍼 검사된 저항값은 특징 사이즈 변동의 고려와 함께 N개의 ELG 각각에 대한 RN1의 저항값을 예측하는데 사용될 수 있으며, 있을 수 있는 비기능의 ELG 가 존재하는 것을 검출하기 위해 대응 ELG에 대한 저항값 RN1의 실제 측정값과 비교된다. 특정의 ELG에 대한 저항 RN1의 계산되고 측정된 저항값들의 중요한 차이점은 ELG가 기능을 갖지 않는다는 것을 나타내는 것이다.
도 6에 A-A 로 표시된 전기 접속 또는 링크는 와이어 결합에 의해 구현될 수 있다. ELG 쌍을 형성하기 위해 저항의 접합을 접속하기 위한 B-B 로 표시된 전기 접속 또는 링크는 웨이퍼 공정을 이용하여 달성되는 것이 바람직하다. 그러나 비아(VIAS)는 이들 접합점(즉, N개의 ELG 각각에 대한 NODEN)상에 형성될 수 있다. 이어서, NiFe 로 도금된 공유극 또는 NiFe 로 도금된 상단극은 웨이퍼 상에 내부적으로 링크를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 이 링크는 각 슬라이더에서 임의의 유도성 기록 트랜스듀서의 코일 위 또는 아래에 형성될 것이다. 또, 이들 노드나 접합점에 접속된 스터드 또는 단자는 부가되어 와이어 결합에 의해 바(10) 상에 외부적으로 링크 B-B가 형성하도록 할 수 있다.
도 8은 도 6에 도시된 구성과 유사한 ELG 기록 구성을 나타내지만, 웨이퍼의 변경없이 구현될 수 있다. 인접한 ELG 쌍의 링크 B-B 는 각각의 ELG에 대한 저항 RN2에 접속된 단자(즉, ELG1 및 ELG2 에 대한 단자 T12및 T22)를 이용하여 설정된다. 따라서, 링크 A-A 와 링크 B-B 는 와이어 결합에 의해 외부적으로 형성된다. 그러나 이 배선 구조에는 저항 RN1의 저항값(즉, R21, R41, R61)을 계산하기 위해 웨이퍼 검사된 RN2판독을 행하는 것이 요구된다. 이것은 도 9의 표에 도시되어 있다. 도 6에 도시된 배선 구조와 마찬가지로, 도 8에 도시된 배선 구성은 랩핑 시스템 DAU(300)와 바(10) 사이의 전체 2(N+1)개의 리드가 필요하게 된다.
비록 본 발명이 바람직한 실시예를 기준으로 하여 기술되었지만, 이 기술 분야의 당업자는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 변형이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 슬라이더를 구비한 자기 트랜스듀서의 바(bar)를 결합할 때, 목적하는 트랜스듀서 높이로 상기 바를 랩핑(lapping)하는데 사용하기 위한 전기 랩 가이드(ELG) 시스템으로서,
    상기 바 내에 포함되며 적어도 2개의 ELG 저항 소자를 갖는 제1 ELG; 그리고
    상기 바 내에 포함되며 적어도 2개의 ELG 저항 소자를 갖는 제2 ELG를 포함하며, 상기 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자 중 하나는 상기 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자 중 하나에 전기적으로 접속된 전기 랩 가이드 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 ELG는 상기 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자에 결합된 적어도 3개의 제1 ELG 전기 단자를 더 포함하며,
    상기 제2 ELG는 상기 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자에 결합된 상기 적어도 3개의 제2 ELG 전기 단자를 더 포함하며, 그리고
    상기 적어도 3개의 제1 ELG 전기 단자 중 하나는 상기 적어도 3개의 제2 ELG 전기 단자 중 하나에 접속됨으로써 상기 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자 중 하나가 상기 적어도 2개의 제2 ELG 저항 소자 중 하나에 전기적으로 접속하게 하는 것을 특징으로 하는 전기 랩 가이드 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 3개의 제1 ELG 전기 단자 중 하나는 상기 적어도 3개의 제2 ELG 전기 단자 중 하나로서의 기능을 하여, 상기 바의 표면 상에 위치한 단자의 전체 개수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전기 랩 가이드 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자는 상기 바 내에 위치한 상기 제1 ELG 노드에서 서로 접속되며,
    상기 전기 랩 가이드 시스템은 상기 바 내에 포함되는 제 3 ELG를 더 포함하며, 상기 제 3 ELG는 상기 바 내에 위치한 적어도 2 개의 제 3 ELG 저항소자를 가지며,
    상기 적어도 2개의 제3 ELG 저항 소자는 상기 바 내에 위치한 제3 ELG 노드에서 서로 접속되며, 그리고
    상기 제1 ELG 노드는 상기 제3 ELG 노드에 결합된 것을 특징으로 하는 전기 랩 가이드 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 바 내에 포함된 전체 N개의 ELG를 더 포함하며,
    상기 바 내에 포함된 상기 N 개의 ELG 각각은 적어도 2개의 저항 소자를 가지며,
    상기 N개의 ELG 각각의 제1 저항 소자는 상기 N개의 ELG 중 인접한 하나의 제1 저항 소자에 접속됨으로써, 상기 N개의 ELG 각각의 저항 소자 각각의 저항값을 결정하기 위해 데이터 수집 유닛과 상기 바 사이에 필요한 데이터 수집 유닛 리드의 전체 리드 개수를 4N+2 보다 크지 않은 개수로 감소시키는 것을 특징으로 하는 전기 랩 가이드 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 바 내에 포함된 상기 N개의 ELG 각각에 대해,
    상기 적어도 2개의 저항 소자는 특정 ELG와 관련된 노드에서 서로 접속되어 있고,
    상기 N개의 ELG 각각과 관련된 노드는 다른 N개의 ELG와 관련된 노드에 접속되어, 상기 N개의 ELG 각각의 저항 소자 각각의 저항값을 결정하기 위해 상기 데이터 수집 유닛과 상기 바 사이에 필요한 데이터 수집 유닛 리드의 전체 개수를 2N+2 보다 크지 않은 개수로 감소시키는 것을 특징으로 하는 전기 랩 가이드 시스템.
  7. 슬라이더를 구비한 자기 트랜스듀서의 바를 결합할 때, 목적하는 트랜스듀서 높이를 얻도록 상기 바를 랩핑 하는데 사용하기 위한 랩핑 시스템으로서,
    상기 바 내에 포함된 전기 랩 가이드(ELG) 저항의 저항값을 결정하는데 사용하기 위해 전기 리드를 통해 상기 바에 결합 가능한 전류 발생 회로 및 전압 감지 회로를 갖는 데이터 수집 유닛; 그리고
    상기 바 내에 포함된 N개의 ELG를 포함하는데, 상기 N개의 ELG 각각은 적어도 2개의 저항소자, 및 상기 적어도 2개의 저항소자를 상기 데이터 수집 유닛 리드에 접속하기 위한 적어도 2개의 저항소자와 관련된 적어도 3개의 전기 단자를 포함하며, 상기 N개의 ELG 각각의 제1 저항 소자는 상기 N개의 ELG 중 인접한 하나의 제1 저항 소자에 접속됨으로써, 상기 N개의 ELG 각각의 저항 소자 각각의 저항값을 결정하기 위해 필요한 상기 데이터 수집 유닛과 상기 바 사이에 결합된 상기 데이터 수집 유닛 리드의 전체 개수를 6N 보다 작은 개수로 감소시키는 것을 특징으로 하는 랩핑 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 N개의 ELG 각각의 제1 저항 소자는 상기 N개의 ELG 중 인접한 하나의 제1 저항 소자에 접속됨으로써, 상기 N개의 ELG 각각의 저항 소자 각각의 저항값을 결정하기 위해 필요한 상기 데이터 수집 유닛과 상기 바 사이에 결합된 상기 데이터 수집 유닛 리드의 전체 개수를 4N+2 보다 크지 않은 개수로 감소시키는 것을 특징으로 하는 랩핑 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 바 내에 포함된 상기 N개의 ELG 각각에 대해, 상기 적어도 2개의 저항 소자는 특정 ELG와 관련된 노드에서 서로 접속되며, 상기 N개의 ELG 각각과 관련된 노드는 다른 N개의 ELG와 관련된 노드에 접속됨으로써, 상기 N개의 ELG의 저항 소자 각각의 저항값을 결정하기 위해 필요한 상기 데이터 수집 유닛과 상기 바 사이에 결합된 상기 데이터 수집 유닛 리드의 전체 개수를 2N+2 보다 크지 않은 개수로 감소시키는 것을 특징으로 하는 랩핑 시스템.
  10. 슬라이더를 구비한 자기 트랜스듀서의 바를 결합할 때, 목적하는 트랜스듀서 높이로 상기 바를 랩핑하는데 사용하기 위한 전기 랩 가이드 시스템으로서,
    상기 바 내에 포함된 제 1 ELG; 및
    상기 바 내에 포함된 제 2 ELG를 포함하며,
    상기 제 1 ELG는 상기 바 내에 위치한 적어도 2개의 제 1 ELG 저항소자와, 상기 바의 표면상에 위치한 적어도 3개의 제 1 ELG 전기 단자를 포함하는데, 상기 적어도 3개의 제 1 ELG 전기 단자는 상기 적어도 2개의 제 1 ELG 저항소자에 결합되어, 상기 적어도 2개의 제 1 ELG 저항소자를 외부회로에 결합시키며,
    상기 제 2 ELG는 상기 바 내에 위치한 적어도 2개의 제 2 ELG 저항소자와, 상기 바의 표면상에 위치한 적어도 3개의 제 2 ELG 전기 단자를 포함하는데, 상기 적어도 3개의 제 2 ELG 전기 단자는 상기 적어도 2개의 제 2 ELG 저항소자에 결합되어, 상기 적어도 2개의 제 2 ELG 저항소자를 외부회로에 결합시키며,
    상기 적어도 3개의 제 1 ELG 전기 단자중 하나는 상기 적어도 3개의 제 2 ELG 전기 단자중 하나에 결합됨으로써, 상기 적어도 2개의 제 1 ELG 저항소자와 상기 적어도 2개의 제 2 ELG 저항소자를 상기 외부회로에 결합하기 위해 필요한 상기 외부회로와 상기 바 사이의 리드의 전체 개수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전기 랩 가이드 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 적어도 3개의 제1 ELG 전기 단자 중 하나는 상기 자기 트랜스듀서의 바에 대한 외부 와이어 결합 접속에 의해 상기 적어도 3개의 제2 ELG 전기 단자중 하나에 결합된 것을 특징으로 하는 전기 랩 가이드 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 적어도 3개의 제1 ELG 전기 단자 중 하나는 상기 적어도 3개의 제2 ELG 전기 단자 중 하나로서의 기능을 함으로써, 상기 바의 표면 상에 위치한 전기 단자의 전체 개수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전기 랩 가이드 시스템.
  13. 제10항에 있어서, 상기 적어도 2개의 제1 ELG 저항 소자는 상기 바 내에 위치한 제1 ELG 노드에서 서로 접속되며,
    상기 전기 랩 가이드 시스템은 상기 바 내에 포함된 제 3 ELG를 더 포함하며, 상기 제 3 ELG는 상기 바 내에 위치한 적어도 2개의 제 3 ELG 저항소자를 가지며,
    상기 적어도 2개의 제3 ELG 저항 소자는 상기 바 내에 위치한 제3 ELG 노드에서 서로 접속되고,
    상기 제1 ELG노드는 랩핑 동안 상기 제3 ELG 노드에 결합됨으로써, 적어도 2개의 상기 제1 ELG 저항 소자, 적어도 2개의 상기 제2 ELG 저항 소자 및 적어도 2개의 상기 제3 ELG 저항 소자를 외부 회로에 결합하는데 필요한 외부 회로와 바 사이의 리드의 전체 개수를 더 감소시키는 것을 특징으로 하는 전기 랩 가이드 시스템.
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