KR100458845B1 - 기록 헤드의 기록 간극층을 평탄화하는 판독 트랙폭 한정층을 구비한 판독 헤드 - Google Patents

기록 헤드의 기록 간극층을 평탄화하는 판독 트랙폭 한정층을 구비한 판독 헤드 Download PDF

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Abstract

판독 트랙폭 한정층(306, 310)은 판독 센서의 제1 측면 에지부(322) 및 제2 측면 에지부를 규정하기 위해 사용되고 있다. 상기 판독 트랙폭 한정층(310)은 그에 수반하는 기록 헤드에서 기록 간극 곡률의 문제를 극복하기 위해서 제1 하드 바이어스(330) 및 제2 하드 바이어스(332)와 도선층에서 판독 헤드를 평탄화하기 위해 헤드 내에 바람직하게 유지되고 있다. 상기 판독 트랙폭 한정층은 이중층 포토레지스트층(308)에 대한 감산법에 의해 규정되고 있다. 감산법은 판독 센서 재료층(304)의 상부에 상기 판독 트랙폭 한정층에 대해 선택된다. 다음에, 상기 판독 트랙폭 한정층을 마스크로서 사용하는 판독 센서층의 제1 및 제2 측면 에지부를 정의하기 위해 이온 밀링이 사용되고 있다. 이어서, 판독 센서 및 판독 트랙폭 한정층의 각각의 제1 및 제2 측면 에지부와 인접한 접합부를 이루도록 제1 및 제2 하드 바이어스와 도선층이 증착된다. 다음에, 포토레지스트가 제거되고, 판독 헤드의 나머지 부분이 완성된다.

Description

기록 헤드의 기록 간극층을 평탄화하는 판독 트랙폭 한정층을 구비한 판독 헤드{READ HEAD WITH READ TRACK WIDTH DEFINING LAYER THAT PLANARIZES THE WRITE GAP LAYER OF A WRITE HEAD}
컴퓨터의 핵심부는 자기 디스크 드라이브라고 칭하는 어셈블리에 있다. 자기 디스크 드라이브는 회전 자기 디스크와, 상기 회전 자기 디스크 상의 서스펜션 아암(suspension arm)에 의해 매달려 있는 기록 및 판독 헤드와, 상기 회전 자기 디스크 상의 선택된 원형 트랙 위에 상기 기록 및 판독 헤드를 배치하여 상기 서스펜션 아암을 회전시키는 액츄에이터를 포함하고 있다. 상기 기록 및 판독 헤드는 공기 베어링면(ABS; air bearing surface)을 갖는 슬라이더 위에 직접 탑재되고 있다. 서스펜션 아암은 디스크가 회전되지 않는 경우에는 슬라이더를 디스크의 표면과 접촉시켜 바이어스시키고 있지만, 디스크가 회전하면 공기 베어링면(ABS)에 인접한 회전 디스크에 의해 공기가 소용돌이 치고, 그것에 의해 슬라이더가 회전 디스크의 표면에서 약간 떨어져서 공기 베어링면 위에 탑재된다. 상기 기록 및 판독 헤드는 회전 디스크로의 자기 효과의 기록 및 자기 디스크로부터 자기 효과의 판독을 행하기 위해 사용되고 있다. 또한, 상기 기록 및 판독 헤드는 기록 및 판독 기능을 수행하기 위해서 컴퓨터 프로그램에 따라서 동작하는 처리 회로에 접속되어 있다.
기록 헤드에는 제1, 제2 및 제3 절연층(절연 스택)의 내부에 삽입된 코일층(coil layer)을 구비하고 있는데, 상기 절연 스택은 제1 및 제2 극편층(pole piece layer) 사이에 삽입되어 있다. 상기 제1 및 제2 극편층 사이의 기록 간극층(write gap layer)에는 기록 헤드의 공기 베어링면(ABS)에서 자기 간극(magnetic gap)을 형성한다. 상기 극편층들은 후방 간극(back gap)에 접속되어 있다. 코일층으로 전도되는 전류는 상기 극편층들 사이의 자기 간극의 양단에 자계를 유도한다. 이러한 자계는 전술한 회전 자기 디스크 상의 원형 트랙과 같은 이동 매체 상의 트랙 또는 테이프 드라이브 내의 선형 이동 자기 테이프에 정보를 기록하기 위한 목적으로 자기 간극의 양단에 프린지(fringe)된다.
판독 헤드는 제1 및 제2 차폐층(shield layer)과, 제1 및 제2 간극층과, 판독 센서와, 상기 판독 센서에 접속되어 이 판독 센서를 통하여 감지 전류를 전도하기 위한 제1 및 제2 도선층(lead layer)을 포함하고 있다. 제1 및 제2 간극층은 제1 및 제2 차폐층 사이에 배치되고, 판독 센서와 제1 및 제2 도선층은 제1 및 제2 간극층 사이에 배치되어 있다. 상기 제1 및 제2 차폐층 사이의 거리는 판독 헤드의 선형 판독 밀도를 결정한다. 판독 센서는 판독 헤드의 트랙폭이 정의된 제1 및 제2 측면 에지부(side edge)를 가지고 있다. 선형 밀도와 트랙 밀도의 곱(product)은 자기 매체의 제곱 인치당 판독 헤드의 비트 판독 능력인 판독 헤드의 면적 밀도와 동일하다.
조합된 판독 및 기록 헤드의 행 및 열은 층들이 증착된 후, 감산법(subtractive process)에 의해 정의되는 각종 챔버 내에 배치된 웨이퍼 기판의 상부에 형성된다. 복수 개의 기판 웨이퍼가 상기 챔버 내에서 회전하는 턴테이블(turntable) 위에 배치될 수 있으며, 애노드(anode)로서 동작할 수 있다. 상기 챔버의 내부에는 상기 웨이퍼 기판의 상부에 증착되는 재료로 구성된 하나 이상의 타겟(target)이 배치될 수도 있다. 상기 타겟은 캐소드(cathode)로서 동작하고, 상기 캐소드 및/또는 애노드에는 DC 또는 RF 바이어스가 인가될 수 있다. 챔버에는 가스를 함유하는데, 통상 소정의 압력하에서 아르곤(Ar) 가스를 함유하고 있다. 이어서, 타겟으로부터 소망하는 재료의 층을 형성하는 웨이퍼 기판 상으로 재료가 스퍼터링된다. 이온 빔 증착에 의해 층들이 증착될 수도 있는데, 그와 같은 증착은 이온 빔 전자총에 의해 상기 타겟이 상기 웨이퍼 기판 위의 재료를 스퍼터링 가능하도록 하는 타겟 상으로 이온화된 원자(이온)를 지향시킨다. 감산법은 소정의 압력하에서 아르곤(Ar) 가스와 같은 챔버 내의 가스를 사용할 수 있는데, 상기 소정의 압력은 상기 웨이퍼 기판의 일부분의 재료의 스퍼터링이 마스크에 의해 커버되지는 않게 된다. 또한, 상기 감산법은 마스크에 의해 커버되지 않는 웨이퍼 기판의 부분을 충돌하여 제거되는 아르곤(Ar) 이온과 같은 고속 이온을 방전하는 이온 빔 전자총을 사용할 수 있다.
제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층은 이 기술 분야에서 인접한 접합부로서 공지된 판독 센서의 제1 및 제2 측면 에지부에서 통상 결합되어 있다. 이러한 접합부의 구성에 있어서 제1 단계는 웨이퍼 전체에 걸쳐서 판독 센서 재료층을 형성하는 단계이다. 다음에, 각각의 자기 헤드에 대해서, 이중층 포토레지스트(bilayer photoresist)는 판독 센서의 제1 및 제2 측면 에지부를 정의하는 제1 및 제2 측면 에지부를 갖는 상부층 부분과, 연속해서 증착된 원하지 않는 층 부분을 제거하기 위한 목적으로 언더컷(undercut)을 제공하기 위해서 상기 상부층 부분으로부터 홈이 형성되는 판독 센서 재료층 위에 직접 도포되는 하부층 부분으로 구성된 소망의 판독 센서 위치의 상부에 형성된다. 이어서, 웨이퍼는 턴테이블에 의해 회전되고, 이온 밀링과 같은 감산법은 이중층 포토레지스트의 하부의 판독 센서의 부분을 제외하고 판독 센서 재료층의 모든 부분을 제거하는 단계를 포함한다. 불행하게도, 웨이퍼의 외측면 상의 판독 센서는 웨이퍼의 내측면 상의 웨이퍼보다 이온 밀링 각도가 서로 상이하게 되어, 자기 헤드에 있어서 서로 상이한 특성을 갖게 된다. 웨이퍼의 외측면 상의 판독 센서의 제1 측면 에지부는 노치되어 있지만, 제2 측면 에지부는 노치되어 있지는 않게 된다. 이것은 밀링 재료의 재증착을 최소화하기 위한 목적을 위해 밀링 방향으로 소정의 각도인 축 둘레로 턴테이블이 회전되는 사실에 기인한다. 이중층 포토레지스트는 하드 바이어스(hard bias)가 배치될 수 있지만, 도선층 재료는 전체 웨이퍼 기판의 상부에 증착되고 있다. 이어서, 상기 이중층 포토레지스트는 상기 바이어스를 상승시켜서 제거되고, 그 상부에 도선층 재료가 증착된다. 그 결과, 제1 하드 바이어스 및 도선층이 상기 판독 센서의 제1 측면 에지부와 양호하게 인접 결합될 수 있지만, 제2 하드 바이어스 및 도선층은 상기 판독 센서의 노치된 제2 측면 에지부에서만 부분적으로 인접 결합될 수 있다. 이것은 하드 바이어스 및 도선층 재료의 증착 각도가 판독 센서의 제2 측면의 이온 밀링 각도와는 서로 상이하기 때문에, 발생한다. 그 결과, 상기 노치된 측면 에지에 인접한 하드 바이어스 재료가 상기 판독 센서의 자기 구역(magnetic domain)을 자기적으로 안정화시키기 위한 접촉을 충분히 인접하게 구성할 수 없게 된다. 이것은 판독 헤드의 성능을 열화시킬 수 있다.
다른 문제점으로는 이중층 포토레지스트의 언더컷이 이 언더컷의 하부에서 어느 정도까지 밀링하기 위해 이온 밀링을 가능하게 하는 점에 있다. 이것은 판독 센서의 트랙폭의 예측을 불가능하게 한다.
전술한 방법에 의해 노치된 추가의 문제점은 하드 바이어스 및/또는 도선층 재료의 증착시에 제1 및 제2의 측면 에지의 각각에 인접한 판독 센서의 상부 표면부의 상부에 하드 바이어스 및/또는 도선층 재료의 오버랩이 일부 존재하게 되는 점에 있다. 이것은 판독 센서의 자성에 악영향이 미치는 하드 바이어스 재료와 판독 센서 사이의 교환 결합을 발생시킬 수 있고, 상기 판독 센서의 예측된 트랙폭을 변화시킬 수 있다.
전술한 방법에 의해서는 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층이 판독 센서보다 더 큰 형상을 갖게 되는 또 다른 문제가 존재하고 있다. 기록 헤드의 제2 간극층, 제2 차폐층/제1 극편층 및 기록 간극층이 증착되는 경우에, 간극층에는 선단 영역이 존재한다. 이 선단 영역은 기록 간극 곡률로서 이 분야에서 공지되어 있고, 기록 헤드의 성능을 크게 열화시킬 수 있다. 만곡된 기록 간극에 의해 기록 헤드는 판독 센서를 선형으로 연장하는 것에 의해 판독되는 회전 디스크의 내부에 만곡된 자기 효과를 기록한다. 상기 판독 센서는 판독 신호 성능을 저감하는 만곡된 자기 효과의 중심 부분만을 판독할 수 있다.유럽 특허 출원 공보 제EP 0 690 439 A1호(1996년 1월 3일)에는 기판 상에 형성되고, 또한 제1 에지부 및 제2 에지부를 갖는 자기 저항 재료를 포함하는 자기 저항 센서가 개시되어 있다. 제1의 다층 전도성 리드 구조체는 제1 에지부에 전기적으로 접속되고, 제2의 다층 전도성 리드 구조체는 제2 에지부에 전기적으로 접속되어 있다.미국 특허 제5,256,249호(1993년 10월 26일)에는 평탄화된 자기 저항 센서의 제조 방법이 개시되어 있다. 이 자기 저항 센서는 자기 저항 소자를 오버라이하는 트랙폭 산화물층을 포함하고 있다. 각 정지층(stop layer)은 자기 저항 소자에 인접한 자기 저항 소자의 대향 측면 상에 배치된다.일본 특허 공보 평성07-121839호에는 박막 자기 헤드 및 그 제품이 개시되어 있다. 자기 저항 효과 소자(MR 소자)는 3층 구조를 가지며, 또한 하부 간극층 위에 형성된다. MR 소자 상의 절연층과 하부 간극층 상의 절연층은 동시에 형성되고, 절연층(21a, 21b)의 박막 두께와 동일한 박막 두께의 전극층은 MR 소자(12)의 양 단부의 상부면으로부터 하부 간극층의 정면을 향해 형성되어 있다.
본 발명에 따르면, 공기 베어링면(ABS)과 소정의 트랙폭을 가진 판독 헤드를 구비한 자기 헤드를 제조하는 방법에 있어서, 비자성 전기 절연성 제1 간극층을 증착하는 단계와, 판독 센서 재료층을 상기 제1 간극층의 상부에 증착하는 단계와, 판독 트랙폭 한정 재료층을 상기 판독 센서 재료층의 상부에 증착하는 단계와, 상기 판독 트랙폭 한정 재료층의 판독 트랙폭 한정층 부분을 마스킹하는 이중층 포토레지스트 마스크를 상기 판독 트랙폭 한정 재료층의 상부에 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 마스크 및 상기 판독 센서 재료층에 대하여 상기 판독 트랙폭 한정 재료층을 선택적으로 제거하여 상기 트랙폭과 동일한 거리만큼 이격되어 있는 상기 판독 트랙폭 한정 재료층의 노광된 제1 및 제2 측면 에지부를 형성하는 제1 제거 단계와, 상기 포토레지스트 마스크 및 상기 판독 트랙폭 한정 재료층에 대하여 상기 판독 센서 재료층을 선택적으로 제거하여 상기 트랙폭을 정의하는 판독 센서층 부분의 노광된 제1 및 제2 측면 에지부를 형성하는 제2 제거 단계와, 상기 판독 센서층 부분 및 상기 판독 트랙폭 한정층 부분의 각각의 제1 및 제2 측면 에지부와 접촉하여 하드 바이어스 및 도선 재료층을 상기 포토레지스트 마스크의 상부에 증착하는 단계와, 상기 포토레지스트 마스크를 제거하여 그것에 의해 상기 하드 바이어스 및 도선 재료층의 일부만을 제거시키고 상기 판독 센서층 부분 및 상기 판독 트랙폭 한정층 부분의 각각의 제1 및 제2 측면 에지부에 접속된 제1 및 제2 하드 바이어스 및 도선층을 유지시키는 단계를 포함하는 자기 헤드의 제조 방법을 제공하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 의하면, 전술한 방법에 의해 제조된 자기 헤드를 제공하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 판독 트랙폭 한정층이 판독 헤드의 판독 센서와 기록 헤드의 기록 간극층 사이에 배치되고, 후속하는 층의 반복에 의해 상기 기록 간극층을 평탄화하는 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층의 레벨에서 상기 판독 헤드를 실질적으로 평탄화하는 두께를 갖는 판독 헤드 및 그 제조 방법을 제공하고 있다.
본 발명의 하나의 실시예는 판독 헤드가 기록 간극 곡률을 극복하기 위해서 평탄화되는 판독 및 기록 헤드의 조합을 제공한다. 본 발명의 다른 실시예는 판독 트랙폭 한정층이 개선된 측면 에지를 갖는 판독 센서의 트랙폭을 규정하기 위해 사용되는 제조 방법을 제공한다. 양호한 실시예에 있어서, 상기 판독 트랙폭 한정층은 판독 헤드를 평탄화하기 위해 상기 헤드 내에 유지되어, 상기 기록 간극 곡률 문제를 극복한다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 판독 트랙폭 한정 재료층은 판독 센서 재료층의 상부에 형성된다. 다음에, 이중층 포토레지스트 마스크는 전술한 판독 트랙폭 한정층을 마스킹하기 위해 형성된다. 이어서, 선택적인 제1 제거 방법은 포토레지스트 마스크에 의해 마스크되는 판독 트랙폭 한정층을 제외하고, 판독 트랙폭 한정 재료층을 제거하는 단계를 포함한다. 상기 선택적인 제1 제거 방법은 노광된 제1 및 제2의 측면 에지를 갖는 판독 트랙폭 한정층을 형성한다. 다음에, 선택적인 제2 제거 방법은 상기 판독 트랙폭 한정층에 의해 마스크되는 판독 센서 층 부분을 제외하고, 판독 센서 재료층을 제거하는 단계를 포함한다. 상기 선택적인 제2 제거 방법은 노광된 제1 및 제2의 측면 에지를 갖는 판독 센서층을 형성한다. 다음에, 하드 바이어스 및 도선 재료층은 상기 판독 센서층 및 상기 판독 트랙폭 한정층의 각각의 제1 및 제2 측면 에지부에 인접하여 상기 포토레지스트 마스크의 상부에 증착된다. 최종적으로, 포토레지스트 마스크는 제거되어, 그에 따라서 상기 판독 센서층 및 상기 판독 트랙폭 한정층의 각각의 제1 및 제2 측면 에지부에 접속된 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층을 잔류시키면서 상기 하드 바이어스 및 도선 재료층의 일부분을 상승시킨다.
트랙폭 한정층은 탄소가 바람직하다. 판독 트랙폭 한정층이 탄소인 경우에, 선택적인 제1 제거 단계는 산소(O2) 염기에 의한 반응성 이온 에칭이 바람직하다. 상기 판독 트랙폭 한정층에 대한 다른 재료로는 실리콘(Si) 또는 이산화규소(SiO2)가 사용될 수도 있다. 상기 판독 트랙폭 한정층이 실리콘(Si) 또는 이산화규소(SiO2)가 사용되면, 선택적인 제1 제거 방법은 프레온(CF4) 염기에 의한 반응성 이온 에칭이 사용될 수도 있다. 양호한 실시예에 있어서, 상기 판독 트랙폭 한정층은 하드 바이어스 및 도선층의 두께와 판독 센서의 두께와의 사이의 차인 두께를 갖는다. 이러한 구성에 의해, 판독 트랙폭 한정층은 하드 바이어스 및 판독층 레벨에서 상기 판독 헤드를 평탄화하여, 후속층이 상기 판독 센서의 상부에 형성되고, 제1 및 제2 하드 바이어스와 도선층은 상기 기록 헤드의 기록 간극층에 소정의 곡률이 반복되지는 않는다. 그러나, 원하는 경우, 판독 트랙폭 한정층은 챔버 내부의 산소(O2)에 의하여 애싱(ashing)됨으로서 제거될 수 있다.
본 발명은 판독 헤드가 기록 헤드의 기록 간극 곡률을 제거하기 위해서 평탄화되는 조합된 판독 및 기록 헤드를 제공한다. 또한, 본 발명은 제1 및 제2의 하드 바이어스와 도선층과의 사이와, 판독 센서의 제1 및 제2 측면 에지부와의 사이에 각각 인접한 접합부가 형성되고, 상기 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층이 상기 판독 센서의 제1 및 제2 측면 에지부에 인접한 제1 및 제2 표면부를 오버랩하지 않는 판독 헤드를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 각각의 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층이 판독 센서의 미세하게 배치된 제1 및 제2 측면 에지부와의 연속적인 인접 접합부를 구성하는 판독 및 기록 헤드를 제공하는 데에 있다.
또, 본 발명은 이중층 포토레지스트 마스크가 판독 센서의 판독 트랙폭을 규정하기 위해서 차례로 사용되는 판독 트랙폭 한정층을 정의하기 위해 사용되는 판독 및 기록 자기 헤드의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명은 판독 센서의 상부 표면을 덮는 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층의 임의의 부분을 실질적으로 제거하고, 상기 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층의 상기 판독 센서의 제1 및 제2 측면 에지부와의 완전히 인접한 결합을 수행하며, 기록 헤드의 기록 간극층으로 어떠한 곡률도 반복되지 않도록 판독 헤드를 평탄화하는 판독 및 기록 자기 헤드의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
이하, 본 발명의 양호한 실시예를 단지 예시의 목적으로 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명할 것이다.
본 발명은 기록 헤드의 기록 간극층(write gap layer)을 평탄화하는 판독 트랙폭 한정층을 구비한 판독 헤드에 관한 것이다.
도 1은 자기 디스크 드라이브의 일례의 평면도이다.
도 2는 도 1의 2-2 평면에 도시된 바와 같이 디스크 드라이브의 자기 헤드를 갖는 슬라이더의 단면도이다.
도 3은 다수의 디스크 및 자기 헤드가 사용된 자기 디스크 드라이브의 입면도이다.
도 4는 슬라이더 및 자기 헤드를 지지하는 서스펜션 시스템의 일례를 예시하는 도면이다.
도 5는 도 2의 5-5 평면을 따라 절취된 자기 헤드의 ABS도이다.
도 6은 도 2의 6-6 평면에 도시된 바와 같이 슬라이더 및 종래 기술의 자기 헤드의 부분 도면이다.
도 7은 종래 기술의 자기 헤드의 판독 및 기록 소자를 도시하기 위해 도 6의 7-7 평면을 따라 절취된 슬라이더의 부분 ABS도이다.
도 8은 절연 스택이 제거된 도 6의 8-8 평면을 따라 절취된 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 챔버 내부의 층을 증착 및 밀링하는 각종 방법의 블록도이다.
도 10은 판독 센서 재료층의 상부에 도포된 이중층 포토레지스트의 측입면도이다.
도 11은 이중층 포토레지스트 하부의 판독 센서 이외의 부분에서 판독 센서 재료층을 제거하기 위해 이온 밀링 처리가 실행되는 점을 제외하고 도 10과 동일한 도면이다.
도 12는 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층이 형성된 점을 제외하고 도 11과 동일한 도면이다.
도 13은 판독 센서, 제1 및 제2의 하드 바이어스, 및 도선층의 상부에 제2 간극층, 제2 차폐층/제1 극편층, 기록 간극층, 제2 극선단층 및 보호막층이 형성된 점을 제외하고 도 12와 동일한 도면이다.
도 14는 판독 헤드를 제조하는 본 발명의 방법의 제1 단계의 측입면도이다.
도 15는 판독 센서 재료층의 상부에 탄소 재료의 판독 트랙폭 한정 재료층을 형성한 점을 제외하고 도 14와 동일한 도면이다.
도 16은 트랙폭 한정 재료층의 상부에 이중층 포토레지스트가 형성된 점을 제외하고 도 15와 동일한 도면이다.
도 17은 이중층 포토레지스트 하부의 트랙폭 한정 재료층 부분(트랙폭 한정층) 이외의 부분에서 상기 트랙폭 한정 재료층의 전체를 제거하기 위해 반응성 이온 에칭(RIE) 처리가 실행되는 점을 제외하고 도 16과 동일한 도면이다.
도 18은 트랙폭 한정층의 하부에 직접 도포되는 판독 센서층 이외의 부분에서 판독 센서 재료층을 제거하기 위해 이온 밀링 처리가 사용되는 점을 제외하고 도 17과 동일한 도면이다.
도 19는 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층이 형성된 점을 제외하고 도 18과 동일한 도면이다.
도 20은 이중층 포토레지스트가 제거된 점을 제외하고 도 19와 동일한 도면이다.
도 21은 기록 헤드 및 판독 헤드의 추가의 층이 도시된 점을 제외하고 도 20과 동일한 도면이다.
도 22는 도 20에 도시된 것과 동일한 판독 센서층의 제1 및 제2 측면 에지부에 접속된 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층의 측면도이다.
도 23은 트랙폭 한정층이 제거된 점을 제외하고 도 22와 동일한 도면이다.
도 24는 제2 간극층, 제2 차폐층/제1 극편층, 기록 간극층, 제2 극선단층 및 보호막층이 형성된 점을 제외하고 도 23과 동일한 도면이다.
도 25는 실리콘(Si) 또는 이산화규소(SiO2)가 트랙폭 한정층을 위해 사용되고, RIE가 제거 방법으로서 불소 염기에 의해 사용되는 점을 제외하고 도 17과 동일한 도면이다.
도 26은 판독 센서층의 제1 및 제2 측면 에지부를 정의하기 위해 이온 밀링 처리가 사용되는 점을 제외하고 도 27과 동일한 도면이다.
이하, 도면을 참조하면, 다수의 도면을 통해서 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 부품을 나타내고 있다. 도 1 및 도 3에는 자기 디스크 드라이브(30)가 도시되어 있다. 자기 디스크 드라이브(30)는 자기 디스크(34)를 지지 및 회전시키는 스핀들(32)을 포함하고 있다. 스핀들(32)은 모터(36)에 의해 회전되는데, 상기 모터(36)는 모터 제어기(38)에 의해 제어된다. 조합된 판독 및 기록용 자기 헤드(40)는 서스펜션(44) 및 액츄에이터 아암(46)에 의해 지지되는 슬라이더(42) 위에 탑재되어 있다. 대용량 직접 액세스 기억 장치(DASD)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 디스크, 슬라이더 및 서스펜션이 사용될 수도 있다. 서스펜션(44) 및 액츄에이터 아암(46)은 자기 헤드(40)가 자기 디스크(34)의 표면과 변환 관계를 유지하도록 슬라이더(42)를 위치 결정한다. 자기 디스크(34)가 모터(36)에 의해 회전되면, 슬라이더는 자기 디스크(34)의 표면과 공기 베어링면(ABS)(48)의 사이에 얇은(통상, 0.05 ㎛) 공기 쿠션(공기 베어링)에 의해 지지되고 있다. 다음에, 자기 헤드(40)에 의해, 자기 디스크(34)의 표면 상의 복수 개의 원형 트랙에 정보가 기록되고, 또한 상기 원형 트랙으로부터 정보가 판독되고 있다. 한편, 처리 회로(50)에 의해, 상기한 정보를 나타내는 신호를 자기 헤드(40)로서 교환하고, 자기 디스크(34)를 회전시키기 위한 모터 구동 신호를 제공하며, 슬라이더를 다수의 트랙으로 이동시키기 위한 제어 신호를 제공하게 된다. 도 4에 있어서, 슬라이더(42)는 서스펜션(44)에 탑재되어 도시되고 있다. 전술한 구성 부품들은 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(55)의 프레임(54) 상에 탑재될 수 있다.
도 5는 슬라이더(42) 및 자기 헤드(40)의 ABS도이다. 슬라이더는 자기 헤드(40)를 지지하는 1 개의 중앙 레일(56)과 2 개의 측면 레일(58, 60)을 포함하고 있다. 상기 레일(56, 58, 60)들은 크로스 레일(62)로부터 연장되고 있다. 자기 디스크(34)의 회전에 관하여, 크로스 레일(62)은 슬라이더의 앞쪽 에지(leading edge)(64)에 배치되고, 자기 헤드(40)는 슬라이더의 뒷쪽 에지(trailing edge)(66)에 배치되고 있다.
병합된 자기 헤드
도 6은 기록 헤드부(70)와 판독 헤드부(72)를 포함하는 병합 MR 헤드, 즉 스핀 밸브 헤드(40)의 앞면 부분의 측단면도로서, 상기 판독 헤드부에는 MR 또는 스핀 밸브 센서(74)를 포함하고 있다. 도 7은 도 6의 슬라이더의 부분 ABS도이다. 스핀 밸브 센서(74)는 제1 및 제2 간극층(76, 78)의 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 간극층(76, 78)은 제1 및 제2 차폐층(80, 82)의 사이에 배치되고 있다. 외부 자계에 응답하여, 상기 스핀 밸브 센서(74)의 저항은 변화된다. 감지 전류는 상기 스핀 밸브 센서를 통하여 도통되어, 이들 저항 변화에 의해 잠재적인 변화로서 나타날 수 있다. 다음에, 이러한 잠재적인 변화는 도 3에 도시된 처리 회로(50)에 의해 재판독 신호(readback signal)로서 처리된다.
병합된 헤드의 기록 헤드부는 제1 및 제2 절연층(86, 88)과의 사이에 배치된 코일층(84)을 포함하고 있다. 제3 절연층(90)은 코일층(84)에 의해 발생된 제2 절연층 내의 리플을 제거하기 위해 헤드를 평탄화하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 제1, 제2 및 제3 절연층은 이 기술 분야에서 "절연 스택"이라고 칭하고 있다. 상기 코일층(84)과 상기 제1, 제2 및 제3 절연층(86, 88, 90)은 제1 및 제2 극편층(92, 94)의 사이에 배치되어 있다. 상기 제1 및 제2 극편층(92, 94)은 후방 간극(96)에에서 자기적으로 결합되는데, 상기 후방 간극(96)은 ABS에서 기록 간극층(102)에 의해 분리되는 제1 및 제2 극선단(98, 100)을 포함하고 있다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 접합부(104, 106)는 도선을 스핀 밸브 센서(74)로부터 서스펜션(44) 상의 도선(112, 114)에 접속하고, 제3 및 제4 접합부(116, 118)는 도선(120, 122)을 코일층(84)(도 8 참조)으로부터 서스펜션(44) 상의 도선(124, 126)에 접속하고 있다. 병합된 헤드(40)가 판독 헤드용 제2 차폐층으로서 기능하고 기록 헤드용 제1 극편층으로서 기능하는 이중 기능이 가능하도록 단일층(82/92)을 사용하는 것에 주의할 필요가 있다. 이러한 이중의 기능을 위해 피기백 헤드(piggyback head)는 2 개의 분리된 층을 사용한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실행에 있어서는, 웨이퍼 기판을 챔버의 내부에 배치(150)한 후, 각종 증착법(152) 및 각종 감산법(154)이 사용될 수 있다. 증착법은 스퍼터 증착(156), 마그네트론 스퍼터 증착(158) 또는 이온 빔 스퍼터 증착(160)을 포함할 수 있다. 감산법(154)은 스퍼터 에칭(162), 반응성 이온 에칭(RIE)(164), 이온빔 밀링(166) 또는 반응 이온빔 밀링(168)을 포함할 수 있다. 상기 스퍼터 증착(156)에는 아르곤(Ar) 가스 및 증착되는 재료의 타겟을 챔버 내에 제공하는 단계(170), 타겟과 웨이퍼 기판과의 사이에 무선 주파수(RF) 또는 직류(DC) 바이어스를 제공하는 단계(172) 및 웨이퍼 기판 상의 타겟으로부터 재료를 증착하기 위해 타겟을 스퍼터링하는 단계(174)를 포함할 수 있다. 마그네트론 스퍼터 증착(158)은 마그네트론과 웨이퍼 기판과의 사이에 증착되는 재료의 타겟을 챔버 내에 제공하는 단계(176) 및 웨이퍼 기판 상의 타겟으로부터 재료를 증착하기 위해 마그네트론의 자계 내의 타겟을 스퍼터링하는 단계(178)를 포함할 수 있다. 이온 빔 스퍼터 증착(160)은 아르곤(Ar), 크립톤(Kr) 크세논(Xe) 등의 비활성 가스 및 증착되는 재료의 타겟을 챔버 내에 제공하는 단계(180) 및 웨이퍼 기판 상의 타겟으로부터 재료를 스퍼터 증착하기 위해 타겟을 이온 빔 방사 처리하는 단계(182)를 포함할 수 있다. 스퍼터 에칭(162)은 아르곤(Ar) 가스를 챔버 내에 제공하는 단계(184), 무선 주파수(RF) 또는 직류(DC) 바이어스를 웨이퍼 기판에 인가하는 단계(186) 및 웨이퍼 기판을 스퍼터 에칭하는 단계(188)를 포함할 수 있다. 반응성 이온 에칭(RIE)(164)은 아르곤(Ar) 가스 및 반응 가스를 챔버 내에 배치하는 단계(189), 무선 주파수(RF) 또는 직류(DC) 바이어스를 웨이퍼 기판에 인가하는 단계(190) 및 웨이퍼 기판을 반응성 이온 에칭하는 단계(192)를 포함한다. 이온빔 밀링(166)은 웨이퍼 기판을 접지시키는 단계(193) 및 웨이퍼 기판을 이온빔 밀링하는 단계(194)를 포함하고 있다. 반응 이온빔 밀링(168)은 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He) 등의 비활성 가스 및 반응 가스를 이온빔 전자총 내에 배치하는 단계(196), 웨이퍼 기판을 접지시키는 단계(197) 및 웨이퍼 기판을 밀링하기 위해 반응 이온빔 방사 처리하는 단계(198)를 포함하고 있다. 챔버는 전술한 방법을 수행하기 위해서 사전 선택된 다양한 압력하에서 배치된다. 그러나, 마스크를 형성하는 형상이 그 형상이 형성되는 개구부로 제공되는 경우에는, 하나의 마스크도 형성함이 없이 전체 박막 증착을 구성할 수 있다. 또한, 감산법(154)이 사용되면, 유지되는 영역을 커버하기 위해서 하나의 마스크가 사용될 수도 있다.
도 10 내지 도 13은 각각 제1 및 제2의 하드 바이어스와 도선층들의 사이 및 판독 센서의 제1 및 제2 측면 에지부들의 사이에 인접한 접합부를 구성하는 종래 기술의 방법을 예시하고 있다. 도 10에서, 판독 센서 재료층(220)은 도 9a의 증착(156, 158, 160)에 의해 비도전형 전기 절연성 제1 긴극층(G1)(222)의 상부에 형성될 수 있다. 이중층 포토레지스트(224)는 제1 및 제2 층 부분(226, 228)을 갖는 판독 센서 재료층(220)의 상부에 형성되고 있다. 제1 층 부분(226)은 제1 및 제2 언더컷을 갖는 이중층 포토레지스트를 제공하기 위해서 제2 층 부분(228)보다 낮은 폭을 가지고 있다. 이 이중층 포토레지스트는 상기 제1 및 제2 층 부분(226, 228)을 형성하고, 제2 층 부분을 노광하며, 현상제에 의해 제2 층 부분(228)을 현상함과 아울러 제1 층 부분(226)을 에칭함으로써 형성될 수 있다. 상기 제2 층 부분(228)은 연속적으로 형성된 판독 센서의 소망의 트랙폭을 정의하는 제1 및 제2의 측면 에지(230, 233)로 이루어져 있다.
도 11에 있어서, 웨이퍼 기판은 이 웨이퍼 기판이 회전됨에 따라서 제1 및 제2 측면 에지부(234, 236) 사이의 판독 센서(232)를 제외한 판독 센서 재료층의 나머지 모든 부분을 제거하는 이온빔 밀링(도 9b의 166) 처리가 수행된다. 헤드가 웨이퍼 기판의 외주변 근방에 배치되면, 측면 에지(234, 236)는 비대칭적으로 이루어질 수 있다. 이것은 판독 센서 표면에 수직에 대하여 입사각 Θ와 웨이퍼 기판의 중심부 상의 광원으로부터의 이온빔의 발산량 때문에 비대칭적으로 구성되는 것이다. 그 결과, 제1 측면 에지부(236)가 작은 경사 각도에 의해 적절히 잘 정의되는 동안 제2 측면 에지부(234)는 큰 경사 각도로 밀링된다. 이와 같은 문제는 웨이퍼의 중심 부근의 헤드에 대해서 악화되지는 않는다. 도 12에 있어서, 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층(238, 240)은 도 9a의 증착(156, 158, 160)에 의해 형성되는데, 각각의 하드 바이어스 및 도선층은 판독 센서의 각각의 측면 에지에 인접해서 형성되는 측면 에지를 가지고 있다. 그러나, 불행하게도, 제2 하드 바이어스 및 도선층(238)의 전체 두께는 도시된 바와 같이 각각의 하드 바이어스(H.B.) 및 도선층(238)의 노칭 또는 침하로 인하여 판독 센서의 제2 측면 에지부(234)와의 완전히 인접한 접촉을 구성하지는 못한다. 또한, 이것은 이온빔의 입사각 Θ와 발산량에 의한 원인이며, 웨이퍼 기판의 외주변 부근의 헤드에 대해서 가장 악화된다. 이와 같이 저감된 인접한 접촉은 판독 센서의 자기 구역의 자기 안정화에 차례로 영향이 미칠 수 있고 판독 헤드의 비동작을 나타내는 하드 바이어스층과 판독 센서 사이의 정자기 결합(magnetostatic coupling)을 심각하게 열화시킬 수 있다.
도 13에는 포토레지스트가 제거되고, 도 9a의 증착(156, 158, 160) 중 어느 하나에 의해 제2 간극층(242), 제2 차폐층/제1 극편층(244), 기록 간극층(246), 제2 극선단층(248) 및 보호막층(250)이 형성되어 있다. 판독 센서(232)에 대하여 하드 바이어스 및 도선층(238, 240)의 보다 큰 형상으로 인하여, 제2 간극층(242), 제2 차폐층/제1 극편층(244) 및 기록 간극층(246)은 기록 간극층(246)의 기록 간극 곡률에 의해 발생되는 선단 영역을 구성한다. 이것은 판독 헤드가 판독 신호 성능을 열화시키는 회전하는 자기 디스크 내에 만곡된 자기 효과를 판독하기 때문에, 바람직하지는 않다. 또한, 제1 및 제2의 하드 바이어스와 도선층이 제1 및 제2 측면 에지부(234, 236)에 인접해서 판독 센서의 제1 및 제2 표면부를 오버랩하는 것에 주의할 필요가 있다. 만일 하드 바이어스층이 이들 부분을 오버랩하면, 이것에 의해 판독 센서층의 자기 성능을 열화시킬 수 있는 교환 결합이 발생된다. 또한, 상기 오버랩은 판독 센서의 트랙폭을 변화시킬 수 있다. 또 다른 문제점으로는 판독 센서의 측면 에지(234, 236)가 이중층 포토레지스트의 제2 층의 측면 에지(230, 233)의 하부에 직접 배치되어 있지 않은 점에 있다. 이것은 신뢰할 수 없는 트랙폭을 갖는 판독 센서의 원인이 된다.
도 14 내지 도 21은 판독 헤드를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 여러가지 단계를 예시하고 있다. 도 14에 있어서, 도 9a의 증착법(156, 158, 160) 중 어느 하나의 방법에 의해서, 웨이퍼 기판(도시 생략) 상에는 강자성 제1 차폐층(S1)(300)이 형성되고, 상기 제1 차폐층 상에는 비자성 전기 절연성 제1 간극층(G1)(302)이 형성되며, 상기 제1 간극층(302) 상에는 판독 센서 재료층(304)이 형성되어 있다. 판독 센서 재료층(304)은 반강자성 피닝층, 강자성 피닝층, 전기 도전성 스페이서층, 강자성 자유층 및 스핀 밸브 센서를 구성하는 층인 캐핑층을 포함할 수 있다. 강자성 피닝층은 본원 명세서에 참고로 통합되어 있는 미국 특허 제5,018,037호에 개시된 바와 같은 역평행(AP; antiparallel) 피닝층 또는 단일 박막으로 구성된 피닝층이 될 수도 있다. 전술한 층들은 서로 상이한 유형의 스핀 밸브 센서 또는 이방성 자기 저항(AMR) 센서의 사용에 따라서 상이하게 구성될 수도 있다. 도 15에는 판독 센서 재료층(304)의 상부에 탄소의 트랙폭 한정 재료층(306)이 형성되고 있다. 소정의 두께를 갖는 상기 트랙폭 한정 재료층에 대해서는 이하에서 보다 상세히 설명할 것이다.
도 16에는 도 10에 도시된 이중층 포토레지스트(224)와 동일한 트랙폭 한정 재료층(306)의 상부에 이중층 포토레지스트(308)가 형성되고 있다. 도 17에는 도 9b의 164에 도시된 바와 같이, 산소(O2) 염기에 의해 반응성 이온 에칭(RIE)이 챔버(도시 생략) 내에서 사용되어, 이중층 포토레지스트(308)의 하부의 트랙폭 한정층(310)의 부분을 제외하고 상기 트랙폭 한정 재료층의 모든 부분을 제거하고 있다. 챔버는 5 밀리토르의 압력에서 20%의 산소(O2)와 80%의 아르곤(Ar)을 함유할 수 있다. 150 와트의 무선 주파수(RF) 바이어스가 웨이퍼 기판에 인가될 수 있다. 본 발명에 의하면, 트랙폭 한정층 부분(310)의 제1 및 제2 측면 에지부(312, 314)가 이중층 포토레지스트의 제1 및 제2 측면 에지부(316, 318)와 실질적으로 정렬되고 있음을 알 수 있다. 이것은 반응성 이온 에칭(RIE)법에 의해 판독 센서 재료층(304) 및 이중층 포토레지스트(308)의 상부의 트랙폭 한정 재료층에 4 대 1의 비율로 선택되기 때문이다. 따라서, 판독 센서 재료층(304) 또는 이중층 포토레지스트(308)의 어떠한 실질적인 제거가 필요없이 판독 트랙폭 한정층(310)을 제외하고, 판독 트랙폭 한정 재료층이 신속하게 제거되고 있다.
도 18에는 도 9b의 166에 도시된 바와 같이 이온빔 밀링이 사용되어, 판독 트랙폭 한정층(310)의 하부에 직접 도포된 판독 센서층(320)의 부분을 제외하고 판독 센서 재료층의 모든 부분을 제거하고 있다. 이와 같은 이온빔 밀링은 판독 트랙폭 한정층(310)의 탄소의 상부의 판독 센서 재료층(304)(도 17 참조)에 4 대 1의 비율로 선택되고 있다. 도 17로부터 도 18의 판독 센서의 제1 및 제2 측면 에지부(322, 324)가 웨이퍼 기판의 외주변에 가장 인접해서 배치된 헤드용의 2 개의 측면 에지(322, 324)의 사이에 적은 비대칭으로 정확하게 배치되어 정의되도록, 판독 트랙폭 한정층의 제1 및 제2 측면 에지부(312, 314)가 판독 센서 재료층(304)에 바로 인접되어 있는 점에 주목할 필요가 있다. 도 19에는 판독 센서의 각 측면 에지(322, 324) 및 판독 트랙폭 한정층의 제1 및 제2 측면 에지부(312, 314)와 완전히 인접해서 결합되는 측면 에지를 갖는 제1 및 제2 하드 바이어스 및 도선층(326, 328)이 형성되어 있다. 도 20에는 판독 센서의 상부 표면(334)과 실질적으로 평탄한 제1 및 제2 하드 바이어스와 도선층(326, 328)의 상부 표면만을 잔류시키면서 이중층 포토레지스트(308)의 부분을 제거하고 있다.
본 발명에 따른 목적을 달성하기 위해서, 판독 트랙폭 한정층 부분(310)의 두께는 하드 바이어스 및 도선층(326, 328)의 두께와 판독 센서(320)의 두께 사이에 실질적으로 차이가 있을 수 있다. 이러한 두께는 100∼500°의 두께가 바람직하고, 보다 바람직한 두께는 약 200°의 두께이다. 제1 및 제2 하드 바이어스와 도선층(326, 328) 중 어느 하나의 두께는, 판독 센서(320)의 두께를 하드 바이어스 및 도선층 중 하나의 두께로부터 감산했을 때 그 나머지 두께가 판독 트랙폭 한정층(310)의 소망의 두께가 될 수 있도록, 통상 판독 센서(320)의 두께보다 두껍게 된다. 제1 및 제2 하드 바이어스 및 도선층의 각각이 다소 상승된 형상, 즉 "새의 부리 형상(bird's beak)"(336, 338)을 이루고 있는 점에 주목할 필요가 있다. 이 두께가 100°이하이고, 판독 헤드의 평탄성에 영향을 주지는 않는 것임을 알 수 있다. 도 21에는 도 9a의 증착법(156, 158, 160) 중 어느 하나의 방법에 의해서, 판독 센서(310) 및 제1 및 제2의 하드 바이어스와 도선층(326, 328)의 상부에 비자성 전기 절연성 제2 간극층(G2)(340), 상기 제2 간극층(340)의 상부에 제2 차폐층/제1 극편층(S2/P1)(342), 상기 제2 차폐층/제1 극편층(342)의 상부에 기록 간극층(344), 상기 기록 간극층(344)의 상부에 제2 극선단층(346) 및 상기 제2 극선단층(346)의 상부에 보호막층(348)이 형성되어 있는 완전한 판독 헤드가 도시되고 있다.
이러한 구성의 본 발명의 방법에 의하면, 판독 헤드가 판독 트랙폭 한정층(310)에 의해 제1 및 제2 하드 바이어스 및 도선층 레벨로 평탄화되기 때문에, 기록 간극층(344)의 어떠한 기록 간극 곡률도 실질적으로 존재하고 있지 않은 것을 알 수 있다. 또한, 제1 및 제2 하드 바이어스 및 도선층(326, 328)이 그 제1 및 제2 측면 에지부(312, 314)에 인접한 판독 센서의 상부 표면(334)의 임의의 부분의 상부에 겹쳐지지는 않는 점에 주목할 필요가 있다. 따라서, 판독 센서(310)의 자기 특성은 소망의 트랙폭과 마찬가지로 유지되고 있다.
도 22 내지 도 24는 본 발명의 판독 헤드의 다른 구성의 각각의 단계를 예시하고 있다. 도 22는 도 20과 동일한 도면이다. 필요한 경우, 도 22의 판독 트랙폭 한정층 부분(310)은 챔버 내에서 산소(O2)에 의해 수행되는 애싱(ashing) 처리와 같은 임의의 적절한 방법에 의해 도 23에 도시된 바와 같이 제거될 수 있다. 이러한 제거는 공기 베어링면(ABS)에서 탄소 재료를 갖는 것이 바람직하지 않은 경우이거나, 또는 상기 탄소 재료가 판독 센서에 응력을 가하거나 고열 조건하에서 공기 베어링면(ABS)에서 다른 층을 돌출시킬 수 있는 헤드 내의 다른 층보다 실질적으로 상이한 열팽창 계수를 갖는 경우에는 바람직할 수 있다. 제2 간극층(G2)(350), 제2 차폐층/제1 극편층(S2/P1)(352) 및 기록 간극층(354)을 형성한 후에, 기록 간극층(354)이 제2 극선단층(356)의 하부에 곡률을 갖도록 하는 것을 볼 수 있다. 따라서, 양호한 실시예로는 도 14 내지 도 20에 도시된 방법과 기록 간극 곡률이 제거된 도 21에 도시된 실시예이다. 그러나, 도 22 내지 도 24에 도시된 실시예는, 도 24의 판독 헤드가 판독 센서(320)의 상부 표면부 상에 제1 및 제2 하드 바이어스 및 도선층이 겹쳐지지 않기 때문에, 도 10 내지 도 13에 도시된 실시예의 방법에 의해 제조된 판독 헤드 이상의 이점을 가지고 있다.
도 25 및 도 26은 도 17 및 도 18에 도시된 단계에 대한 다른 단계를 예시하고 있다. 도 25에는 실리콘(Si) 또는 이산화규소(SiO2)의 재료가 도 17에 도시된 탄소 대신에 판독 트랙폭 한정층 부분(360)으로서 사용되고 있다. 챔버는 5 밀리토르의 압력하에서 20%의 프레온(CF4)과 80%의 헬륨(He)을 함유할 수 있다. 150 와트의 무선 주파수(RF) 바이어스가 웨이퍼 기판에 인가될 수 있다. 이 실시예에 있어서, 판독 트랙폭 한정 재료층의 모든 부분은 판독 센서 재료층(304) 및 포토레지스트(308)에 대하여 실리콘(Si) 또는 이산화규소(SiO2)에 5 대 1의 비율로 선택되는 프레온(CF4)과 같은 불소 염기를 갖는 반응성 이온 에칭(RIE)에 의해서 제거되고 있다. 도 26에는 판독 센서(320)의 제1 및 제2 측면 에지부(322, 324)를 정의하기 위해 이온빔 밀링이 사용되고 있다. 판독 트랙폭 한정층(360) 및 포토레지스트층(308)에 대하여 판독 센서 재료층의 이온빔 밀링의 비율은 약 1/1이다.
이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 당업자라면 본원 명세서의 전술한 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다른 실시예 및 변경이 가능함을 명확히 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 상세한 설명 및 첨부된 도면과 관련하여 본 발명을 고찰할 때 상기 모든 실시예 및 변형예를 포함하는 이하의 특허 청구의 범위에서 명시된 범위 내에서만 제한하고자 하는 것이다.

Claims (20)

  1. 공기 베어링면(ABS)과 소정의 트랙폭을 가진 판독 헤드를 구비한 자기 헤드를 제조하는 방법에 있어서,
    비자성 전기 절연성 제1 간극층(302)을 증착하는 단계와;
    판독 센서 재료층(304)을 상기 제1 간극층의 상부에 증착하는 단계와;
    판독 트랙폭 한정 재료층(306)을 상기 판독 센서 재료층(304)의 상부에 증착하는 단계와;
    상기 판독 트랙폭 한정 재료층(306)의 판독 트랙폭 한정층 부분을 마스킹하는 이중층 포토레지스트 마스크(308)를 상기 판독 트랙폭 한정 재료층(306)의 상부에 형성하는 단계와;
    상기 포토레지스트 마스크(308) 및 상기 판독 센서 재료층(304)에 대하여 상기 판독 트랙폭 한정 재료층(306)을 선택적으로 제거하여, 상기 트랙폭과 동일한 거리만큼 이격되어 있는 상기 판독 트랙폭 한정 재료층(306)의 노광된 제1 및 제2 측면 에지부(312, 314)를 형성하는 제1 제거 단계와;
    상기 포토레지스트 마스크(308) 및 상기 판독 트랙폭 한정 재료층(306)에 대하여 상기 판독 센서 재료층(304)을 선택적으로 제거하여, 상기 트랙폭을 한정하는 판독 센서층 부분(320)의 노광된 제1 및 제2 측면 에지부(322, 324)를 형성하는 제2 제거 단계와;
    상기 판독 센서층 부분 및 상기 판독 트랙폭 한정층 부분의 각각의 제1 측면 에지부(322, 312) 및 제2 측면 에지부(324, 314)와 접촉하여 하드 바이어스 및 도선 재료층(326, 328)을 상기 포토레지스트 마스크(308)의 상부에 증착하는 단계와;
    상기 포토레지스트 마스크(308)를 제거하여, 그것에 의해 상기 하드 바이어스 및 도선 재료층의 일부만을 제거시키고, 상기 판독 센서층 부분(320) 및 상기 판독 트랙폭 한정층 부분(310)의 각각의 제1 측면 에지부(322, 312) 및 제2 측면 에지부(324, 314)에 접속된 제1 및 제2 하드 바이어스 및 도선층(326, 328)을 잔류시키는 단계
    를 포함하는 자기 헤드의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판독 트랙폭 한정층 부분(310)은 탄소이고;
    상기 선택적인 제1 제거 단계는 산소(O2) 염기를 이용한 반응성 이온 에칭 단계이며;
    상기 선택적인 제2 제거 단계는 이온 밀링 단계인 것인 자기 헤드의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 판독 트랙폭 한정층 부분(360)은 실리콘(Si) 또는 이산화규소(SiO2)이고;
    상기 선택적인 제1 제거 단계는 염소 염기를 이용한 반응성 이온 에칭 단계이며;
    상기 선택적인 제2 제거 단계는 이온 밀링 단계인 것인 자기 헤드의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 간극층(302)을 형성하는 단계 이전에, 강자성 제1 차폐층(300)을 형성하는 단계와;
    상기 판독 트랙폭 한정층 부분(310)과, 상기 제1 및 제2의 하드 바이어스 및 도선층(326, 328)의 상부에 비자성 전기 절연성 제2 간극층(340)을 형성하는 단계와;
    강자성 제2 차폐층(342)을 상기 제2 간극층의 상부에 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 간극층을 형성하는 단계는 상기 제1 간극층(302)을 상기 제1 차폐층(300)의 상부에 형성하는 단계인 것인 자기 헤드의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포토레지스트 마스크(308)를 제거하는 단계 이후에, 상기 판독 트랙폭 한정층 부분(310)을 제거하는 단계를 포함하는 것인 자기 헤드의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판독 트랙폭 한정 재료층 부분(310)을 증착하는 단계는, 상기 하드 바이어스 및 도선층(326, 328)과 상기 판독 센서층 부분(320) 중 하나의 두께 사이의 차이인 두께로 상기 판독 트랙폭 한정 재료층을 형성하는 것인 자기 헤드의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 자기 헤드는 기록 헤드를 더 포함하고, 상기 자기 헤드의 제조 방법은,
    상기 제2 차폐층(342)을 기록 헤드용 제1 극편층으로서 사용하는 단계와;
    비자성 전기 도전성 기록 간극층(344)을 상기 공기 베어링면(ABS)의 일부분을 형성하는 상기 제1 극편층의 상부에 형성하는 단계와;
    상기 제1 극편층의 내부에 삽입된 적어도 하나의 코일층을 갖는 절연 스택을 형성하는 단계와;
    요크 영역 내의 절연 스택 상의 ABS에서 상기 기록 간극층(344)의 상부 및 상기 ABS에서 멀리 떨어진 방향으로 상기 절연 스택으로부터 홈이 형성된 후방 간극 영역에서 상기 제1 극편층에 접속되는 제2 극편층(346)을 형성하는 단계를 포함하는 것인 자기 헤드의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 간극층(302)은 탄소인 것인 자기 헤드의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판독 트랙폭 한정 재료층(310)은 비자성 및 전기 절연성 층인 것인 자기 헤드의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 판독 트랙폭 한정 재료층(310)은 비자성 및 전기 절연성 층인 것인 자기 헤드의 제조 방법.
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KR10-2001-7007249A 1998-12-16 1999-11-24 기록 헤드의 기록 간극층을 평탄화하는 판독 트랙폭 한정층을 구비한 판독 헤드 KR100458845B1 (ko)

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