KR20020090436A - flying type slider head and fabrication method for the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A bearing type slider head and a method of manufacturing the slider head are provided to automatically generate a taper of the slider used for a magnetic recorder and a pick-up of a high-density near-field optical information storage through batch fabrication using a micro-machining technique and a semiconductor device fabrication process. CONSTITUTION: A bearing type slider head having an air-bearing surface(5) includes a substrate, a pad(2,3) having a predetermined height, formed on the substrate, an adhesive formed between the pad and the edge of the substrate. The air-baring surface is formed of a predetermined material on the pad. The slider head further includes a taper structure formed of the predetermined material from the edge of the air-bearing surface via the adhesive to the edge of the substrate. The extended portion of the taper structure has a predetermined slope.

Description

부상형 슬라이더 헤드 및 그 제조방법{flying type slider head and fabrication method for the same}Floating type slider head and fabrication method for the same}

본 발명은 고밀도 정보 저장 장치의 픽업장치에 관한 것으로, 특히 유체 역학적인 부양에 의해 저장 기판과 픽업장치의 간극을 미소하게 유지시킬 수 있는 부상형 슬라이더 헤드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pickup device of a high density information storage device, and more particularly, to a floating slider head capable of minutely maintaining a gap between a storage substrate and a pickup device by hydrodynamic flotation, and a manufacturing method thereof.

즉, 광의 회절한계를 뛰어넘는 해상도를 제공할 수 있는 근접장 광학계를 이용한 고밀도 정보 저장 장치의 픽업 장치 중 픽업 헤드를 기록 매체인 디스크로부터 미소한 간극을 유지시킬 수 있는 공기 부상(air-bearing, 이하 에어-베어링) 서패이스 슬라이더 구조 및 제조방법에 관한 것이다.That is, among the pickup devices of the high-density information storage device using the near field optical system that can provide a resolution exceeding the diffraction limit of light, air-bearing (hereinafter referred to as air-bearing) that can maintain a small gap from the disk as the recording medium to the pickup head Air-bearing) surface slider structure and manufacturing method.

최근 보다 선명한 화상 및 대용량의 정보 데이터에 대한 요구와 개인 정보 단말기에서 필수적인 소형, 경량화된 대용량의 정보 저장 장치의 요구를 충족사키기 위해서는 정보 기록 밀도의 비약적인 증가가 필요하게 되었다.Recently, in order to meet the demand for clearer images and large-capacity information data and the demand for small and light-capacity large-capacity information storage devices, which are essential for personal information terminals, it has been necessary to increase the information recording density.

이에 대한 기술적 대응으로 컴퓨터의 보조 기억 장치로 이용되는 하드디스크의 자기 정보 기록 매체의 기록 밀도 향상이 계속되고 있으며, CD, DVD 등의 광 정보 저장 장치의 요구 성능에는 높은 데이더 기록 밀도뿐만 아니라 정보의 기록 및 재생을 위한 데이터 접근(access) 또한 고속화되어야 한다.As a technical countermeasure, the recording density of a magnetic information recording medium of a hard disk used as an auxiliary storage device of a computer continues to be improved. The information performance of an optical information storage device such as a CD or a DVD is not only high data recording density but also information. Data access for recording and reproducing data must also be speeded up.

데이터 기록 밀도의 증가는 정보 저장 단위인 데이터 비트의 물리적인 크기의 축소를 의미하여, 이에 상응하여 데이터 트랙 피치가 줄어들게 된다.An increase in data recording density means a reduction in the physical size of the data bits, which is an information storage unit, and correspondingly, the data track pitch is reduced.

따라서 기록 및 재생을 위한 픽업 헤드의 트래킹(tracking) 정밀도 역시 데이터 기록 밀도의 증가에 대응하여 높아져야 한다.Therefore, the tracking accuracy of the pickup head for recording and reproduction must also be increased in response to an increase in data recording density.

이와 같이 트래킹 속도 및 정밀도를 향상시키기 위해서는 픽업 장치의 소형 경량화가 필수적이다.In order to improve the tracking speed and accuracy as described above, it is necessary to reduce the size and weight of the pickup device.

또한, 광 정보 저장 장치나 자기 정보 저장 장치 모두 기록 밀도를 높이고 축소된 비트 신호로부터 안정적인 신호 대 잡음비를 확보하기 위해서는 픽업 헤드와 기록 매체인 디스크간의 간극이 줄어들어야 하며, 이 간극이 일정하게 유지되도록 하여야 한다.In addition, in order to increase the recording density and to obtain a stable signal-to-noise ratio from the reduced bit signal, both the optical information storage device and the magnetic information storage device must reduce the gap between the pickup head and the recording medium disc, so that the gap is kept constant. shall.

이러한 미세 간극 제어 기술로서 이용되는 것이 유체 역학적인 부양력을 이용하여 픽업 장치가 장착된 구조물을 기판 표면으로부터 일정 높이만큼 부양시키는 이른바 공기 부상형 슬라이더 헤드 기술이다.It is the so-called airborne slider head technology that uses hydrodynamic flotation to lift the structure on which the pick-up device is mounted by a certain height from the substrate surface using such a fine gap control technique.

그런데, 부상형 헤드의 초기 부상을 위해서는 헤드의 일측 부분에 일정한 경사를 갖는 테이퍼 부분이 필요하게 되며, 이 테이퍼의 가공은 기존의 방식에서는 슬라이더 헤드를 개별적으로 절단한 후 래핑(lapping) 및 폴리싱(polishing) 방법으로 연마하여 경사면을 형성하는 기술이 주류를 이루고 있다.However, for the initial injury of the floating head, a tapered portion having a constant inclination is required on one side of the head, which is conventionally processed by lapping and polishing after cutting the slider heads individually. BACKGROUND ART A technique of forming an inclined surface by polishing by a polishing method is mainstream.

그러나 상기 방식은 개별 슬라이더 헤드를 각각 가공하여야 하므로 양산성이 낮고 테이퍼 형상의 재현성도 떨어지는 단점이 있다.However, the above method has a disadvantage in that, since the individual slider heads must be processed separately, the mass productivity is low and the reproducibility of the tapered shape is also low.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 마이크로머시닝 기술 및 반도체 소자 제조 공정을 활용하여 자기기록장치 및 고밀도 근접장 광정보 저장 장치의 픽업장치에 쓰이는 슬라이더 헤드의 테이퍼를 일괄 공정(batch fabrication)에 의해 자동으로 생성하여 대량 생산에 적합한 부상형 슬라이더 헤드 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.`Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by using a micromachining technology and a semiconductor device manufacturing process, the taper of the slider head used in the pickup device of the magnetic recording device and the high-density near-field optical information storage device in a batch process ( The purpose is to provide a floating slider head suitable for mass production by automatically generating by batch fabrication and a method of manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 테이퍼 형성이 일괄 공정에 의해 진행되므로 양산성및 테이퍼의 균일도가 개선된 부상형 슬라이더 헤드 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a floating slider head and a method of manufacturing the same, since the taper formation is performed by a batch process, the productivity and the uniformity of the taper are improved.

도1a 및 도1b는 본 발명에 의한 자동 형성 테이퍼 구조를 갖는 고밀도 정보 저장 장치용 공기 부상형(flying type) 슬라이더 헤드 도식도.1A and 1B are schematic diagrams of an air flying type slider head for a high density information storage device having an automatically formed taper structure according to the present invention.

도2a 내지 도2c는 상기 도1a와 같은 슬라이더 헤드의 웨이퍼 레벨에서의 간략한 제조 공정도.2A-2C are simplified manufacturing process diagrams at the wafer level of the slider head as in FIG. 1A.

도3a 내지 도3k는 상기 도2c의 A-A'단면을 참조한 슬라이더 헤드의 상세한 제조 공정도.3A to 3K are detailed manufacturing process diagrams of the slider head with reference to the AA ′ section of FIG. 2C.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 기판 2, 3 :패드1: board 2, 3: pad

4 : 접착물 5 : 에어-베어링 서패이스4: adhesive 5: air-bearing surface

5a : 현가된 구조물 5b : 테이퍼 구조물5a: suspended structures 5b: tapered structures

6 : 희생층 7, 8 : 박막층6: sacrificial layer 7, 8: thin film layer

9 : 딤플 16 : 희생층 형성물질9: dimple 16: sacrificial layer forming material

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부상형 슬라이더 헤드의 특징은 정보 기록 매체와 소정의 간극을 유지시키는 에어-베어링 서페이스(air-bearing surface)를 갖는 부상형 슬라이더 헤드에 있어서, 외부 광학계로부터 광을 투과하는 광사출구를 구비한 기판; 상기 기판에 상기 광사출구와 소정 거리를 갖고 소정 높이로 적어도 하나 형성된 패드; 상기 패드와 상기 기판의 에지 사이에 형성된 접착물; 상기 패드 상부에 소정 물질로 형성된 상기 에어-베어링 서패이스; 상기 소정 물질로 상기 에어-베어링 서패이스의 에지에서 상기 접착물을 경유하여 상기 기판의 에지까지 형성되고, 상기 연장된 부분이 소정 기울기를 갖는 테이퍼 구조물을 포함하여 구성되는데 있다.A feature of the floating slider head according to the present invention for achieving the above object is an external optical system in a floating slider head having an air-bearing surface for maintaining a predetermined gap with an information recording medium. A substrate having a light exit port for transmitting light therefrom; At least one pad on the substrate having a predetermined distance from the light emitting port and having a predetermined height; An adhesive formed between the pad and an edge of the substrate; The air-bearing surface formed of a predetermined material on the pad; The predetermined material is formed from the edge of the air-bearing surface to the edge of the substrate via the adhesive, the extended portion comprises a tapered structure having a predetermined slope.

상기 패드는 상기 기판에 상기 기판과 일체형 또는 별도로 형성되며, 상기 광사출구 하부에 상기 패드가 더 형성되어 광사출구에 입사되는 광을 집속하는 랜즈를 지지하므로, 상기 광사출구 하부에 형성된 패드는 투명한 물질로 이루어져 있다.The pad is formed integrally with or separately from the substrate on the substrate, and the pad is further formed below the light exit port to support a lens for focusing light incident on the light exit port. Consists of

상기 소정 물질은 적어도 두층 이상의 박막층이고, 상기 상부보다 하부에 형성되는 박막층의 열팽창 계수가 큰 금속을 포함하여 형성된다.The predetermined material is formed of at least two thin film layers, and includes a metal having a large thermal expansion coefficient of the thin film layer formed below the upper portion.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부상형 슬라이더 헤드의 특징은 에어-베어링 서페이스(air-bearing surface)와 광사출구를 구비하여 정보기록 매체와 소정의 간극을 유지시키는 부상형 슬라이더 헤드 제조방법에 있어서, 기판에 상기 기판과 일체형 또는 별도로 박막을 형성 및 패터닝하여 적어도 하나의 패드로 구성된 단위 패드를 다수 개로 형성하는 단계; 상기 패드의 일측에 접착물을 형성하고, 상기 패드 및 접착물이 형성된 기판에 상기 패드의 높이와 동일하게 희생층을 형성하는 단계; 적어도 둘 이상의 박막층을 차례로 형성하고, 상기 박막층을 상기 접착물 상부까지 연장되도록 패터닝하고 상기 희생층을 제거하는 단계; 소정 온도를 가해 소정 기울기를 갖도록 상기 접착물 상부에 형성된 박막층과 상기 접착물을 부착하는 단계; 상기 단위 패드 별로 상기 기판을 소정 각도의 경사를 갖도록 절삭하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.Features of the floating slider head according to the present invention for achieving the above object is to provide an air bearing surface (air-bearing surface) and the light injection port to produce a floating slider head to maintain a predetermined gap with the information recording medium A method, comprising: forming a plurality of unit pads formed of at least one pad by forming and patterning a thin film integrally with or separately from the substrate; Forming an adhesive on one side of the pad, and forming a sacrificial layer on the pad and the substrate on which the adhesive is formed to be the same as the height of the pad; Sequentially forming at least two thin film layers, patterning the thin film layers to extend over the adhesive and removing the sacrificial layer; Attaching the adhesive and the thin film layer formed on the adhesive to have a predetermined slope by applying a predetermined temperature; And cutting the substrate to have a predetermined angle of inclination for each of the unit pads.

상기 기판의 박막을 패터닝하여 상기 광사출구와 마주하는 하나의 패드를 형성하는 단계를 더 추가하여, 광사출구에 입사되는 광을 집속하는 랜즈를 지지한다.The method may further include forming a pad facing the light exit port by patterning the thin film of the substrate to support a lens for focusing light incident on the light exit port.

상기 박막층을 상기 접착물 상부까지 연장되도록 패터닝하는 단계이후, 상기 박막층이 형성된 기판의 맞은편 기판의 소정 영역에 접착물을 더 형성하는 단계를 더 포함하여 슬라이더 헤드와 광픽업장치의 다른 부품을 조립 또는 접착시킨다.After the patterning of the thin film layer to extend to the upper part of the adhesive, further comprising forming an adhesive on a predetermined area of the substrate opposite the substrate on which the thin film layer is formed, to assemble the slider head and the other parts of the optical pickup apparatus. Or adhesive.

본 발명의 특징에 따른 작용은 미리 설계된 형상에 따라 희생층 상에 박막층을 가공하고, 희생층을 제거하여 바이메탈 박막층으로 된 현가 미세 구조물(suspended microstructure)을 형성한 후, 일정 온도하의 조건을 주어 현가 박막층이 기판을 향해 자동적으로 휘도록 하여 현가된 박막층을 기판에 형성되어 있던 접착물에 접착됨으로써 테이퍼(taper) 구조물을 형성하게 되므로, 양산성 및 테이퍼 균일도를 개선시킬 수 있게 된다.The action according to the characteristics of the present invention is to process a thin film layer on a sacrificial layer according to a predesigned shape, remove the sacrificial layer to form a suspended microstructure of a bimetal thin film layer, and then give a suspension under a predetermined temperature. Since the thin film layer is automatically bent toward the substrate, the suspended thin film layer is bonded to the adhesive formed on the substrate, thereby forming a taper structure, thereby improving mass productivity and taper uniformity.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

본 발명에 따른 부상형 슬라이더 헤드 및 그 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다Referring to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a floating slider head and a method of manufacturing the same according to the present invention are as follows.

도1a 및 도1b는 본 발명에 의한 자동 형성 테이퍼 구조를 갖는 고밀도 정보 저장 장치용 공기 부상형(flying type) 슬라이더 헤드를 도시한 것이다.1A and 1B show an air flying type slider head for a high density information storage device having an automatically formed taper structure according to the present invention.

도1a에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 트라이패드 구조를 갖는 고밀도 정보 저장 장치용 슬라이더 헤드는 외부 광학계로부터 광을 투과하는 광사출구를 구비한 기판(1)과, 상기 기판(1)에 소정 높이로 적어도 하나 형성된 패드(2, 3)와, 패드(2)와 기판(1)의 리딩 에지 사이에 형성된 접착물(4)과, 상기 패드(2, 3) 상부에 소정 물질로 형성된 에어-베어링 서패이스(5), 상기 소정 물질로 상기 에어-베어링 서패이스(5)의 에지에서 상기 접착물(4)을 경유하여 상기 기판(1)의 에지까지 형성되고, 상기 연장된 부분이 소정 기울기를 갖는 테이퍼 구조물(5b)로 구성된다.As shown in Fig. 1A, the slider head for a high-density information storage device having a tripad structure according to the present invention includes a substrate 1 having a light ejection opening for transmitting light from an external optical system, and a predetermined height on the substrate 1; At least one pad 2, 3, an adhesive 4 formed between the pad 2 and the leading edge of the substrate 1, and an air bearing formed of a predetermined material on the pads 2, 3. A surface 5, the predetermined material being formed from the edge of the air-bearing surface 5 to the edge of the substrate 1 via the adhesive 4, the extended portion of which And a tapered structure 5b having.

즉, 도1b에 도시한 바와 같이, 표면 마이크로머시닝 기법으로 기판(1)으로부터 패드(2, 3) 높이만큼 간격을 갖고 소정 물질로 형성되어 패드(2, 3)에 고정된 부분은 에어-베어링 서패이스(5)면이 되고, 나머지 소정 물질로 형성된 현가된 구조물(5a)은 기판(1) 방향으로 의도적으로 변형시켜 기판(1)의 일부에 미리 형성되어 있는 솔더(solder)와 같은 접착물(4)영역에 부착시켜 영구적인 접착이 이루어지도록 온도 등의 외부 환경을 조절하면 도1a와 같은 테이퍼 구조물(5b)이 형성된다.That is, as shown in Fig. 1B, the surface micromachining technique spaces the pads 2 and 3 from the substrate 1 and is formed of a predetermined material and fixed to the pads 2 and 3 by air-bearing. Suspended structure 5a, which is the surface of the surface 5 and is formed of the remaining predetermined material, is intentionally deformed in the direction of the substrate 1 to form an adhesive, such as a solder, which is previously formed on a part of the substrate 1. (4) When the external environment such as temperature is adjusted so as to be attached to the area for permanent adhesion, the tapered structure 5b as shown in FIG. 1A is formed.

이때, 상기 패드(2)는 트레일링 에지까지 연장되어 형성되어도 무방하다.In this case, the pad 2 may be formed extending to the trailing edge.

3개의 패드(2, 3)를 포함한 에어-베어링 서패이스(5)의 구조 및 형상은 정보 저장 디스크 표면으로부터 부양되는 높이에 의해 결정되므로 상기 패드(2, 3)의 높이 및 면적과, 패드 사이의 거리 그리고 테이퍼 구조물(5b)은 적절히 설계한다.The structure and shape of the air-bearing surface 5 including the three pads 2 and 3 are determined by the height lifted from the surface of the information storage disk, so that the height and area of the pads 2 and 3 and between the pads are in between. The distance and the tapered structure 5b are appropriately designed.

도2a 내지 도2c는 상기 도1a와 같은 고밀도 정보 저장 장치용 공기 부상형(flying type) 슬라이더 헤드를 웨이퍼 레벨에서 대량으로 생성하는 과정을 간략히 도시한 것이다.2A to 2C briefly illustrate a process of mass-producing a flying type slider head for a high density information storage device as shown in FIG. 1A at the wafer level.

도2a에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 단위로 현가된 구조물(5a), 접착물(4) 패턴 및 트라이 패드(2, 3) 형상을 반도체 일괄 제조 공정 및 표면 마이크로머시닝 기술로 미리 가공한다.As shown in Fig. 2A, the structures 5a, the adhesive 4 patterns, and the tri pads 2 and 3 suspended on a wafer basis are preliminarily processed by a semiconductor batch manufacturing process and a surface micromachining technique.

이어 도2b에 도시한 바와 같이, 특정한 온도를 가하면 현가 구조물(5a)이 기판(1) 방향으로 휘도록 하는 변형력이 발생하여 접착물(4) 부분에 접촉한 후, 용융된 접착물(4)에 접합되도록 하여 냉각시키면 자동 형성된 수 밀리 라디안 정도로 경사진 테이퍼 구조물(5b)이 웨이퍼 레벨에서 가공된다.Subsequently, as shown in FIG. 2B, when a specific temperature is applied, a deformation force that causes the suspension structure 5a to bend toward the substrate 1 is generated to contact the adhesive 4 part, and then the molten adhesive 4 Upon cooling by bonding to the tapered taper structure 5b which is inclined to the order of several milli radians, the wafer is processed at the wafer level.

따라서 자동 형성된 테이퍼 구조물(5b)에 의해 자기 디스크의 초기 회전시 슬라이더의 초기 부상력을 용이하게 얻는다.Therefore, the initial floating force of the slider at the initial rotation of the magnetic disk is easily obtained by the automatically formed tapered structure 5b.

웨이퍼 한 장에 대한 예시만을 도시하였지만, 테이퍼 구조물(5b)이 자동적으로 형성되도록 하는 온도만큼 가열할 수 있는 가열로나 오븐 등을 사용하면 다수의 웨이퍼를 일괄 가공할 수 있게 되어 대량 생산이 용이하게 된다.Although only an example of one wafer is shown, using a furnace or an oven that can be heated to a temperature that allows the tapered structure 5b to be automatically formed makes it possible to batch process a plurality of wafers, thereby facilitating mass production. .

상기 웨이퍼 단위에서의 테이퍼 구조물(5b)의 자동 형성 공정이 완료되면 도2c와 같이 슬라이더 헤드 부품들을 개별칩 형태로 분리한다.When the automatic forming process of the tapered structure 5b in the wafer unit is completed, the slider head parts are separated into individual chip shapes as shown in FIG. 2C.

이 과정은 반도체 집적회로 소자를 칩 단위로 분리하는 다이싱(dicing) 등의 방법을 활용할 수 있으며, 이외에도 개별 슬라이더 헤드 부품을 분리하기 위한 다이싱 레인(dicing lane)을 반응성 이온 식각(reactive ion etching : RIE) 방법을 이용하여 수행할 수도 있다.This process may use a dicing method, such as dicing a semiconductor integrated circuit device into chips, and in addition, reactive ion etching may be performed on a dicing lane for separating individual slider head components. May be performed using the RIE method.

도3a 내지 도3k는 이와 같은 새로운 자동 형성 테이퍼 구조를 갖는 슬라이더 헤드의 제조 공정도를 도시한 것으로, 도2c의 A-A'단면을 참조하여 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.3A to 3K illustrate a manufacturing process diagram of a slider head having such a new automatic forming taper structure. Referring to FIG.

도3a에 도시한 바와 같이, 실리콘 웨이퍼 등의 기판(1)을 세정한다.As shown in Fig. 3A, a substrate 1 such as a silicon wafer is cleaned.

도3b에 도시한 바와 같이, 기판(1)의 일면에 패드(2, 3) 형상을 패터닝한다. 가공의 방법은 패드(2, 3) 이외의 기판(1) 부분을 패드(2, 3) 높이만큼 식각하여 형성할 수도 있고, 기판(1)에 증착, 도금 등의 방법으로 필요한 높이만큼의 패드(2, 3) 패턴을 형성할 수도 있다.As shown in FIG. 3B, the pads 2 and 3 are patterned on one surface of the substrate 1. The processing method may be formed by etching portions of the substrate 1 other than the pads 2 and 3 by the heights of the pads 2 and 3, and forming pads having the required height by deposition, plating, or the like on the substrate 1. You may form a (2,3) pattern.

도3c에 도시한 바와 같이, 사진 묘화 공정 및 박막 형성 공정을 거쳐 합금 조성 등의 솔더 등의 접착물질을 증착하고 패터닝하여 접착물(4)을 형성한다.As shown in FIG. 3C, an adhesive 4 is formed by depositing and patterning an adhesive material such as solder, such as an alloy composition, through a photo-writing process and a thin film forming process.

도3d에 도시한 바와 같이, 희생층 형성물질(16)을 상기 패드(2, 3) 및 접착물(4)이 형성된 면에 도포, 증착 등의 방법으로 형성한다. 이때 희생층 형성물질(16)의 두께는 최소한 패드(2, 3) 패턴의 높이보다 크게 형성한다.As shown in FIG. 3D, the sacrificial layer forming material 16 is formed on the surface on which the pads 2 and 3 and the adhesive 4 are formed by coating or vapor deposition. At this time, the thickness of the sacrificial layer forming material 16 is formed to be at least greater than the height of the pad (2, 3) pattern.

도3e에 도시한 바와 같이, 형성된 희생층 형성물질(16)을 래핑(lapping) 또는 폴리싱(polishing) 등의 방법으로 평탄화한다. 평탄화된 희생층(6)의 두께는 패드(2, 3) 두께와 일치하도록 평탄화 가공을 수행한다.As shown in Fig. 3E, the formed sacrificial layer forming material 16 is planarized by a method such as lapping or polishing. The planarization is performed so that the thickness of the planarized sacrificial layer 6 matches the thickness of the pads 2 and 3.

도3f에 도시한 바와 같이 상기의 평탄화된 면에 박막층(7, 8)을 필요한 두께만큼 각각 순차적으로 형성한다. 형성방법에는 증착, 도금, 에피 성장 등 필요물질에 맞게 선택하도록 한다. 상기 박막층은 필요에 따라 두 개 이상의 층이어도 무방하다.As shown in Fig. 3F, thin film layers 7 and 8 are sequentially formed on the flattened surface by the required thickness. In the formation method, it is selected according to the necessary materials such as deposition, plating, epitaxial growth. Two or more layers may be sufficient as the said thin film layer as needed.

도3g에 도시한 바와 같이, 상기 박막층(7, 8)을 소정 형상을 갖도록 로 사진 묘화 공정 및 박막 식각 기술 또는 도금 공정 등을 이용하여 패터닝한다.As shown in Fig. 3G, the thin film layers 7 and 8 are patterned by using a photographic drawing process, a thin film etching technique or a plating process to have a predetermined shape.

도3h에 도시한 바와 같이 상기 박막층(7, 8)이 형성된 기판(1)의 반대편에 슬라이더 헤드를 스윙 암(swing arm) 또는 선형 액튜에이터 등의 서스펜션에 조립하는 단계의 편의성을 제공하기 위하여, 짐벌(gimbal) 조립 딤플(dimple : 9) 형상을 마이크로머시닝 기술 중 양면 정렬, 박막 증착 및 패터닝 기술을 활용하여 집적화시킨다.In order to provide the convenience of assembling the slider head to a suspension such as a swing arm or a linear actuator on the opposite side of the substrate 1 on which the thin film layers 7 and 8 are formed as shown in FIG. The assembly dimple (9) shape is integrated using two-sided alignment, thin film deposition and patterning techniques among micromachining techniques.

도3i에 도시한 바와 같이 희생층(6)을 제거하여 박막층(7, 8)으로 구성된 현가된 구조물(5a)을 기판(1)으로부터 일정 간극을 갖도록 한다.As shown in FIG. 3I, the sacrificial layer 6 is removed so that the suspended structure 5a composed of the thin film layers 7 and 8 has a predetermined gap from the substrate 1.

상기 희생층(6)의 제거는 희생층(6)과 여타 슬라이더 구성 물질간의 선택적 식각 특성을 갖는 식각 용액, 식각 가체, 식각 플라즈마 등을 이용할 수 있다. 특히, 희생층(6)으로는 이 릴리즈 과정에서 여타의 슬라이더 구성 물질에 영향을 주지 않는 물질을 선택한다.The sacrificial layer 6 may be removed by using an etching solution, an etchant, an etching plasma, and the like that have selective etching characteristics between the sacrificial layer 6 and other slider components. In particular, the sacrificial layer 6 is selected from a material that does not affect other slider components during this release.

도3j에 도시된 바와 같이 기판(1)과 일정 간극을 갖는 현가된 구조물(5a)의 현가된 선단부가 기판(1) 방향으로 변형되어 기판(1) 표면에 미리 형성되어 있는 접착물(4)에 접촉되도록 웨이퍼를 특정 온도로 가열하여 테이퍼 구조물(5b)을 자동으로 형성되도록 한다.As shown in FIG. 3J, the suspended material 4 of the suspended structure 5a having a predetermined gap with the substrate 1 is deformed in the direction of the substrate 1 so that the adhesive 4 is formed on the surface of the substrate 1 in advance. The wafer is heated to a specific temperature so as to come in contact with it so that the tapered structure 5b is automatically formed.

상기 박막층(7, 8)이 금속으로 이루어지는 경우, 바이메탈 원리를 이용한 열변형에 의한 현가된 구조물(5a)과 기판(1)의 접촉단계의 공정온도는 현가된 구조물(5a)의 하부의 접착물(4)이 동시에 접착력을 갖도록 용융되는 온도 범위를 가지도록 한다.When the thin film layers 7 and 8 are made of metal, the process temperature of the contact step between the suspended structure 5a and the substrate 1 by thermal deformation using a bimetal principle is the adhesive of the lower portion of the suspended structure 5a. (4) has a temperature range that is melted to have an adhesive force at the same time.

현가된 구조물(5a)이 기판(1) 방향으로 변형(bending)이 일어나도록 하부 박막층(7)의 잔류 응력 및 열팽창 계수에 비해 상부 박막층(8)의 열팽창 계수가 크도록 하여 상기 박막층(7, 8)으로 이루어진 현가된 구조물(5a)이 기판(1) 방향으로 충분히 휠수 있도록 물질 선택 및 공정 조건을 조절하여야 한다.In order to cause bending of the suspended structure 5a in the direction of the substrate 1, the thermal expansion coefficient of the upper thin film layer 8 is greater than the residual stress and thermal expansion coefficient of the lower thin film layer 7 so that the thin film layer 7, 8) The material selection and process conditions should be adjusted so that the suspended structure 5a consisting of 8) can bend sufficiently towards the substrate 1.

그리고 일단 용융된 접착물(4)의 모세관 힘(capillary force)에 의하여 테이퍼 형상이 유지되며, 온도를 낮추어 접착물(4)이 경화되면, 영구적인 테이퍼 형상이 완성된다.Then, the tapered shape is maintained by the capillary force of the melted adhesive 4, and when the adhesive 4 is cured by lowering the temperature, a permanent tapered shape is completed.

도3k에 도시한 바와 같이, 에어-베어링 서패이스(5) 및 테이퍼 구조물(5b)이 형성된 웨이퍼(1)를 개별 슬라이더 헤드 형태로 분리한다. 이 과정에서 반도체 집적회로 제조공정 등에 흔히 이용되는 다이싱 기술 등을 활용할 수 있다.As shown in Fig. 3K, the wafer 1 on which the air-bearing surface 5 and the tapered structure 5b are formed is separated into individual slider head shapes. In this process, a dicing technique commonly used in a semiconductor integrated circuit manufacturing process may be utilized.

그리고 상기의 공정에 더하여 상기 패드(2) 측에 형성된 기판(1)을 식각하여 외부 광학계로부터 광을 투과하기 위한 식각 캐버티를 형성하는 공정을 추가하고, 상기 식각 캐버티에 솔리드 이머전 렌즈(SIL : solid immersion lens)를 조립한다.In addition to the above process, a process of forming a etch cavity for transmitting light from an external optical system by etching the substrate 1 formed on the pad 2 side, and adding a solid immersion lens (SIL) to the etch cavity Assemble the solid immersion lens.

그리고 SIL을 형성하지 않고, 입력광 파장보다 작은 구경의 광사출구만을 형성하여도 된다.Instead of forming SIL, only the light exit port having a diameter smaller than the input light wavelength may be formed.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 부상형 슬라이더 헤드 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the floating slider head and the method of manufacturing the same according to the present invention have the following effects.

반도체 소자 제조 기술 및 표면 마이크로머시닝 기술로 바이메탈 원리에 의한 변형력을 이용하여 웨이퍼 레벨에서 대량으로 슬라이더 헤드의 초기 부상을 위한 에어-베어링 서패이스와 함께 테이퍼 구조물을 자동적으로 형성시켜, 개별 슬라이더 헤드 간의 테이퍼 형상 균일도를 향상시킬 수 있고 슬라이더 헤드의 양산성을 높인다.Semiconductor device fabrication technology and surface micromachining technology, using bimetal principle strain to automatically form tapered structures with air-bearing surfaces for early rise of slider heads at wafer level, tapering between individual slider heads Shape uniformity can be improved and mass production of slider head is improved.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

Claims (9)

정보 기록 매체와 소정의 간극을 유지시키는 에어-베어링 서페이스(air-bearing surface)를 갖는 부상형 슬라이더 헤드에 있어서,A floating slider head having an air-bearing surface for maintaining a predetermined gap with an information recording medium, 외부 광학계로부터 광을 투과하는 광사출구를 구비한 기판;A substrate having a light exit port for transmitting light from an external optical system; 상기 기판에 상기 광사출구와 소정 거리를 갖고 소정 높이로 적어도 하나 형성된 패드;At least one pad on the substrate having a predetermined distance from the light emitting port and having a predetermined height; 상기 패드와 상기 기판의 에지 사이에 형성된 접착물;An adhesive formed between the pad and an edge of the substrate; 상기 패드 상부에 소정 물질로 형성된 상기 에어-베어링 서패이스;The air-bearing surface formed of a predetermined material on the pad; 상기 소정 물질로 상기 에어-베어링 서패이스의 에지에서 상기 접착물을 경유하여 상기 기판의 에지까지 형성되고, 상기 연장된 부분이 소정 기울기를 갖는 테이퍼 구조물을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 부상형 슬라이더 헤드.Floating slider, characterized in that the predetermined material is formed from the edge of the air-bearing surface to the edge of the substrate via the adhesive, the extended portion comprises a tapered structure having a predetermined slope head. 제1항에 있어서, 상기 패드는 상기 기판에 상기 기판과 일체형 또는 별도로 형성되는 것을 특징으로 하는 부상형 슬라이더 헤드.The floating slider head of claim 1, wherein the pad is formed integrally with or separately from the substrate. 제1항에 있어서, 상기 패드는 상기 광사출구 하부에 더 형성되는 것을 특징으로 하는 부상형 슬라이더 헤드.The float type slider head of claim 1, wherein the pad is further formed under the light ejection opening. 제3항에 있어서, 상기 패드는 투명한 물질인 것을 특징으로 하는 부상형 슬라이더 헤드.4. The floating slider head of claim 3 wherein the pad is a transparent material. 제1항에 있어서, 상기 소정 물질은 적어도 두층 이상의 박막층이고, 상기 상부보다 하부에 형성되는 박막층의 열팽창 계수가 큰 것을 특징으로 하는 부상형 슬라이더 헤드.The floating slider head of claim 1, wherein the predetermined material is at least two thin film layers, and the coefficient of thermal expansion of the thin film layer formed below the upper portion is greater. 제1항에 있어서, 상기 박막층을 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 부상형 슬라이더 헤드.The floating slider head of claim 1, wherein the thin film layer comprises a metal. 에어-베어링 서페이스(air-bearing surface)와 광사출구를 구비하여 정보 기록 매체와 소정의 간극을 유지시키는 부상형 슬라이더 헤드 제조방법에 있어서,A method of manufacturing a floating slider head having an air-bearing surface and a light ejection outlet to maintain a predetermined gap with an information recording medium, 기판에 상기 기판과 일체형 또는 별도로 박막을 형성 및 패터닝하여 적어도 하나의 패드로 구성된 단위 패드를 다수 개로 형성하는 단계;Forming a plurality of unit pads formed of at least one pad by forming and patterning a thin film integrally or separately from the substrate; 상기 패드의 일측에 접착물을 형성하고, 상기 패드 및 접착물이 형성된 기판에 상기 패드의 높이와 동일하게 희생층을 형성하는 단계;Forming an adhesive on one side of the pad, and forming a sacrificial layer on the pad and the substrate on which the adhesive is formed to be the same as the height of the pad; 적어도 둘 이상의 박막층을 차례로 형성하고, 상기 박막층을 상기 접착물 상부까지 연장되도록 패터닝하고 상기 희생층을 제거하는 단계;Sequentially forming at least two thin film layers, patterning the thin film layers to extend over the adhesive and removing the sacrificial layer; 소정 온도를 가해 소정 기울기를 갖도록 상기 접착물 상부에 형성된 박막층과 상기 접착물을 부착하는 단계;Attaching the adhesive and the thin film layer formed on the adhesive to have a predetermined slope by applying a predetermined temperature; 상기 단위 패드 별로 상기 기판을 소정 각도의 경사를 갖도록 절삭하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상형 슬라이더 헤드 제조방법.And cutting the substrate to have a predetermined angle of inclination for each of the unit pads. 제1항에 있어서, 상기 기판의 박막을 패터닝하여 상기 광사출구와 마주하는 하나의 패드를 형성하는 단계를 더 추가하는 것을 특징으로 하는 부상형 슬라이더 헤드 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming a pad facing the light exit port by patterning a thin film of the substrate. 제1항에 있어서, 상기 박막층을 상기 접착물 상부까지 연장되도록 패터닝하는 단계이후, 상기 박막층이 형성된 기판의 맞은편 기판의 소정 영역에 접착물을 더 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부상형 슬라이더 헤드 제조방법.The method of claim 1, further comprising: forming an adhesive on a predetermined region of the substrate opposite the substrate on which the thin film layer is formed after patterning the thin film layer to extend to the upper portion of the adhesive. Slider head manufacturing method.
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