KR20020007157A - 폭이 좁은 기록 트랙폭을 갖는 박막 유도성 판독 기록헤드와, 그 제조 방법 및 사용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기 디스크 드라이브의 면적 밀도를 증가시키기 위해 폭이 매우 좁은 기록 트랙폭을 갖는 박막 유도성 판독 기록 헤드를 제공하는 데에 있다. 또한, 헤드가 실질적인 용적 내에서 제조될 수 있는 좁은 기록 트랙폭을 갖는 박막 유도성 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법을 제공하는 데에 있다. 본 발명에 따른 신규의 헤드는 제1 극편(P1)과, 제2 극편(P2)을 포함하고, P1 노칭이 실행되기 전에 예비 이온 밀링 공정에 의해 기록 트랙폭을 현저히 저감할 수 있는 것을 특징으로 하는 통합된, 즉 피기백된 MR 헤드 또는 GMR 헤드로 구성될 수 있다. 예비 단계는 이온 밀링 공정을 이용하여 웨이퍼 법선으로부터 45°∼ 85°사이의 범위의 각도에서 기록 트랙폭 P2B를 트리밍하는 단계이다. MR 헤드는 종래의 P1 노칭에 의해 행할 수도 있다. 본 발명의 예비 단계를 실행함에 따라서 제조된 신규의 통합된, 즉 피기백된 MR 헤드 및 GMR 헤드는 이전에 달성할 수 있는 기록 트랙폭 보다 작은 기록 트랙폭 P2B를 가지며, 고처리량 제조 시스템 내에서 명확히 제조될 수 있다.

Description

폭이 좁은 기록 트랙폭을 갖는 박막 유도성 판독 기록 헤드와, 그 제조 방법 및 사용 방법{THIN FILM INDUCTIVE READ WRITE HEADS HAVING NARROW WRITE TRACK WIDTH AND METHODS FOR THEIR PRODUCTION AND USE}

본 발명은 자기 기억 시스템에 사용하기 위한 박막 유도성 판독 기록 헤드에 관한 것으로, 특히 폭이 매우 좁은 기록 트랙폭을 갖는 박막 유도성 판독 기록 헤드를 고속 제조하기 위한 고처리량 방법, 박막 유도성 판독 기록 헤드, 그 헤드와 결합된 장치 및 그 사용 방법에 관한 것이다.

자기 디스크 드라이브에 있어서는 "헤드(head)"라고 칭하는 자기 변환기에의해 데이터가 기록 및 판독되고 있다. 자기 디스크는 고속으로 회전되어, 공기 베어링면(ABS; air bearing surface)이라고 칭하는 공기의 박막층을 생성한다. 판독 및 기록 헤드는 ABS에 의해 회전하는 디스크 위에서 지지되어 자기 디스크 상에서 자속을 유도하거나 검출할 수 있고, 그에 따라 데이터를 기록하거나 판독하는 동작을 수행하고 있다. 최근 판독 및 기록 헤드의 제조업자에 의해서 적층형 박막 구조체가 통상 사용되고 있다. 기록 헤드에 있어서, 박막 구조체는 디스크 표면적의 유닛당 저장되는 데이터량인 고면적 밀도를 제공하고, 판독 헤드에 있어서의 박막 구조체는 고분해능을 제공한다.

박막 기록 헤드는 2 개의 극편(pole piece), 즉 하부 극편(P1)과 상부 극편(P2)을 포함하고 있다. 기록 헤드는 일반적으로 극선단 영역(pole tip region)과 후방 영역(back region)을 나타내는 2 개의 영역을 가지고 있다. 극편은 자성 재료의 박막으로 형성되고, 제로 스로우트 레벨(zero throat level)로서 공지된 자기 기록 간극의 극선단 영역과 후방 간극의 후방 영역 내에 집중되고 있다. 제로 스로우트 레벨은 극선단 영역과 후방 영역의 윤곽을 나타내고 있다. 또한, 기록 헤드는 각각 극편(P1, P2)과 결합되어 그 연장부인 2 개의 극선단(PT1, PT2)도 포함하고 있다. 극편과 비교하여 그 형상 및 크기를 비교적 한정하고 있는 극선단은 간극이라고 칭하는 알루미늄과 같은 절연 재료의 박막층에 의해 분리된다. 자기 디스크를 기록 헤드의 하부에 스피닝(spinning)함에 따라서, 상기 P2의 극선단은 상기 P1의 극선단을 추적하여, 최종적으로 디스크 상에는 자속이 유도된다. 따라서, PT2의 치수는 기록 헤드의 기록 트랙폭을 주로 한정하고, 일반적으로 중요한 특성이고려되고 있다.

기록 트랙폭(P2B)은 자기 디스크의 면적 밀도를 제한하기 때문에 특히 중요하다. 좁은 트랙폭은 디스크 상에 기록되는 보다 큰 인치당 트랙수(TPI)로 이동하고, 이는 보다 큰 면적 밀도로 차례로 이동한다. 그러나, 본 발명의 판독 기록 헤드의 제조 방법에 따르면, 매우 좁은 트랙폭을 제조하는 능력이 제한된다. 이러한 제한에 대해서는 이하에서 특정 형태의 유도성 헤드를 참조하여 다시 설명할 것이다.

본 발명에서 통상 사용되고 있는 유도성 헤드는 유도성 기록 헤드에 의해 기록된 디스크 상의 자속의 변화에 대해 고도로 민감한 자기 저항(MR) 센서이다. 이 자기 저항 센서는 하부 절연층과 상부 절연층의 사이에 삽입된 박막층, 즉 하부 차폐층(S1)과 상부 차폐층(S2)의 사이에 차례로 삽입된 간극을 포함하고 있다. MR 헤드는 좁은 트랙폭을 가진 자기 디스크 상의 정보를 판독할 수 있기 때문에, 다른 공지된 형태의 판독 헤드보다 더욱 큰 충실도를 제공할 수 있다. 매우 좁은 트랙폭을 판독하기 위한 MR 센서의 명확한 능력에 의해 좁은 트랙폭 기록 헤드의 사용을 가능하게 함으로써, 고면적 밀도 상태가 된다. 기록 헤드의 포토레지스트 프레임 도금 및 이온빔 밀링의 이용을 통하여 이와 같은 이점을 충족시킬 수 있고, 매우 좁은 P2B 트랙폭을 갖는 헤드를 제조하는 동안 충분한 도전을 유지하고 있다.

특정 형태의 MR 헤드는 통합된 MR 헤드이다. 이 통합된 MR 헤드는 기록 헤드의 하부 극편(P1)으로서 상기 MR 헤드의 상부 차폐층(S2)을 사용한다. 따라서, 이 상부 차폐층은 각각의 판독 및 기록 헤드에 의해 공유된다. 통합된 MR 헤드가 판독처리 및 기록 처리의 양쪽의 처리를 위해 높은 수용 능력을 가지고 있지만, 이들 헤드가 기록 동작 중에 긴 측면 프린징 자계(side-fringing field)를 갖는 것에 기초하기 때문에 이용할 수 있는 트랙폭의 크기에 있어서 좁은 트랙폭으로 제한된다. 이들 자계는 PT1 및 PT2의 폭의 차이의 원인이 된다. P2의 폭을 초과하여 P2로부터 P1으로의 자속 누설의 원인이 되는 프린징 자계는 기록되는 트랙에 인접한 트랙을 향해 연장하는 자계의 부분이다. 프린징 자계는 인접한 트랙에 영향을 주지 않도록 하기 위해서 보다 낮은 인치당 트랙수(TPI)를 필요로 하고, 그에 따라서 실현 가능한 면적 밀도를 제한하게 된다.

종래 기술의 발명자들은 통합 MR 헤드에 있어서 프린징 자계를 저감하는 방법을 추구하고 있었다. 통상적으로, 이러한 종래 기술에서는 수직으로 정렬된 PT1 및 PT2 측벽을 갖는 헤드를 제조하는 단계가 포함되고 있다. 이러한 하나의 방법의 예로는 참고로 본원 명세서에 통합되어 있는 "정렬된 극선단을 갖는 박막 통합 MR 헤드의 제조 방법(Method of Making a Thin Film Merged MR Head With Aligned Pole Tips)"이라고 하는 명칭의 미국 특허 제5,438,747호를 들 수 있다. 실질적으로 유사한 폭의 P1 및 P2의 극선단을 실현하기 위한 제조 기술은 프린징 자계를 효율적으로 저감할 수 있지만, 실질적으로 좁은 P2B 트랙폭을 제공하기 위한 능력에 있어서 불행하게도 제한될 수 있다. 따라서, 높은 면적 밀도가 프린징 자계의 저감에 도움이 되는 제조 방법을 통하여 유지되기도 하지만, 그것은 P2B 기록 헤드의 트랙폭의 크기에 대해 바람직하지 않게 제한될 수 있는 동일한 제조 방법에 실제로방해가 될 수 있다. 더욱이, 그들은 재증착 재료의 세정 형태로 추가의 제조 부담을 제공하는데, 이러한 부담에는 보다 긴 제조 시간 및 높은 제조 비용을 초래하게 된다.

다른 MR 헤드의 제조 방법은 기록 트랙폭을 저감하는 방법을 다루고 있다. 하나의 예로서는 참고로 본원 명세서에 그 전체로서 통합되어 있는 "Thin Film Magnetic Head With Trimmed Pole Tips Etched by Focused Ion Beam for Undershoot Reduction"이라는 명칭의 미국 특허 제5,726,841호를 참고할 수 있다. 집속된 이온빔 툴(FIB)의 사용이 좁은 P2B 트랙폭을 효율적으로 제공할 수도 있지만, 이 기술은 각 헤드에 대해 분리된 시간동안 수행될 수 있다. 웨이퍼당 20,000 이상의 헤드로 발전하는 종래의 제조 방법에 있어서, FIB의 사용에는 적당하지 않다.

전술한 바와 같이, 수직으로 정렬된 극선단 측벽을 갖는 헤드를 제조하는 다른 방법에는 포토레지스트 프레임 도금 또는 이온빔 밀링 중 어느 하나로 P2 극선단을 형성하는 단계를 포함한다. 이 경우, PT2는 극선단 폭을 트림하는 처리 단계와, 상기 처리시에 극선단 두께를 제거하는 단계 동안 하나의 마스크로서 사용됨에 따라서 추가의 두께로 도금된다. 충분한 극선단 두께는 적절한 애스펙트비(aspect ratio)를 갖도록 극선단에 대한 밀링법을 통하여 유지되어야만 한다. 애스펙트비는 극선단의 두께/폭이고, 일반적으로 약 2 이상의 값이 될 수 있다. 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있는 극선단 P2B의 폭은 극선단 폭 밀링 처리 중에 손상될 수 있는 극선단 두께의 양에 의해 제한된다. 현재의 제조 기술에 있어서 이러한 제한이나 다른 제한들은 매우 좁은 극선단의 판독/기록 헤드의 제조시에 충분한 도전과 관계되고 있다.

본 발명의 목적은 현재의 제조 방법의 실제의 제한에 의해 발생된 판독 기록 헤드 트랙폭에 있어서 공지된 현재의 제한을 개량하는 데에 있다. 특히, 본 발명의 목적은 크기의 순서에 거의 밀접하게 기록 헤드의 트랙폭을 개량하는 데에 있다.

본 발명은 실질적으로 1 밀리미터 이하이고 이전에 실현될 수 있는 폭보다 좁은 P2B 트랙폭을 구성하기 위하여 표준 P1 노칭 처리 전에 예비 밀링 단계를 이용한다. 이어서, 보다 큰 양의 P1 재료가 P1 밀링 공정 중에 제거될 수 있고, 그 기록 트랙 치수는 이미 저감되어져 있다.

본 발명의 다른 목적은 고처리량의 제조를 가능하게 하는 방법에 의해 좁은 기록 트랙 헤드를 제공하는 데에 있다. 예비 밀링 단계는 고처리량 제조 시스템 내의 웨이퍼 상에서 이용될 수 있는데, 기록 트랙폭 P2B는 다중 헤드로 분할되기 전에, 매우 좁은 치수로 밀링될 수 있다. 그에 따라, 본 발명은 단일 기판 상에 다수의 헤드의 기록 트랙폭을 실질적으로 저감하기 위해서 예비 정밀 밀링 단계의 신규의 분야에도 적용할 수 있다.

도 1은 종래의 박막 통합 MR 헤드의 측면도.

도 2는 도 1의 평면 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절취된 종래의 박막 통합 MR 헤드의 ABS도.

도 3은 이온빔 챔버의 일례를 예시하는 개략도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 예비 이온빔 밀링 단계의 제1 실시의 ABS도.

도 5는 P2B 밀링 단계를 이용하는 시간 소비에 대하여 본 발명의 P2B 밀링 단계를 이용하는 동안 제거되는 PT2의 양의 비율을 도시하는 그래프.

도 6은 P2B 기록 트랙폭 대 본 발명의 P2B 밀링 단계를 이용하는 시간량을 도시하는 그래프.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 예비 이온빔 밀링 단계의 서로 상이한 실시의 ABS도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

5 : 간극

7, 9 : 극선단

11 : 제1 절연층

13 : 코일 도체층

15 : 제2 절연층

23 : 1차 이온빔 공급원

25 : 셔터

27 : 2차 이온빔 공급원

29 : 웨이퍼

P1 : 하부 극편

P2 : 상부 극편

S1 : 하부 차폐층

S2 : 상부 차폐층

본 발명의 예비 밀링 단계는 표준 P1 노칭 처리 전에 발생한다. 그것은 P2 자극 트리밍을 실행하여 P1 노칭 처리에 앞서 기록 트랙폭을 밀링하는 이온빔 밀링과 같은 웨이퍼 제조 공정을 채택하고 있다. 기록 트랙폭은 소정의 각도, 바람직하게 재료의 정확한 제거에 효과적인 웨이퍼 법선으로부터 45°∼ 85°의 각도 범위내에서 밀링된다. 본원 명세서에 사용되는 바와 같이, "웨이퍼 법선"이라고 하는 용어는 웨이퍼가 배치되는 평면에 실질적으로 수직인 방향을 의미한다. 정밀 P2B 밀링은 프린징 자계의 저감을 위해 PT1 및 PT2 측벽의 정렬을 제공하는 비교적 정확도가 떨어지는 종래의 P1 밀링에 후속해서 수행될 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 종래 기술과 비교해서 몇 가지 우수한 이점을 제공한다. 본 발명의 실시예의 방법에 따라 제조된 박막 유도성 판독 기록 헤드는 이전에 공지된 폭 보다도 기록 트랙폭을 충분히 작게할 수 있다. 이것은 자기 디스크 드라이브의 면적당 저장 용량을 실질적으로 증가시킬 수 있다. 더욱이, 본 발명은 좁은 기록 트랙의 유도성 헤드의 보다 큰 양을 제공하기 위한 고처리량의 제조 시스템을 가능하게 한다.

본 발명의 전술한 내용, 기타의 다른 목적, 특징 및 이점과 관련해서는 첨부된 도면을 참조하여 이하의 양호한 실시예의 상세한 설명으로부터 보다 명확히 이해할 수 있을 것이다.

이하, 양호한 실시예의 상세한 설명에 있어서, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예의 예시의 목적으로 첨부한 도면을 참조하여 개시하고 있지만, 당업자라면 본원 발명의 기술적 사상 및 범위를 이탈함이 없이 서로 상이한 실시예가 이용될 수도 있으며, 또한 구조적이고 기능적인 다양한 변형 및 수정이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은 실질적으로 좁은 기록 트랙을 가지며 판독 기록 헤드를 고용량으로 적절하게 제조할 수 있는 능력을 갖는 통합되거나 피기백(통합되지 않음)된 MR 헤드 및 GMR 헤드를 제조하는 방법을 제공하는 것을 포함하고 있다. 본 발명은 종래 기술에서 이용되는 기술에 대한 고유의 제한을 극복하기 위한 신규의 방법에 의해 전술한 목적을 실현하고자 하는 것이다. 이들 목적을 고려하여, 본 발명의 다양한 예시적인 실시예에 대하여 설명을 계속할 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 통합된 MR 또는 GMR 헤드는 P1 노칭에 앞서 신규의 예비 정밀 밀링 단계를 사용하여 제조된다. 이 MR 또는 GMR 헤드는 P1 및 P2로 각각 표시된 2 개의 극편(1, 3)을 포함하고 있다. 통합된 헤드에서 P1은 헤드의 판독 부인 제2 차폐층(S2)으로도 동작한다. 극편(1, 3)은 간극(5)에 의해 분리되어, 헤드의 극선단 영역에서 ABS(8)에 의해 경계가 규정되고 있다. P1 및 P2는 간극에 의해 분리되어 자기적으로 접속되어 있다. 상기 2 개의 극편(1, 3)은 이 영역 내의 간극에 의해 분리되지 않도록 헤드의 후방 영역에서 집중되어 있다. 극편으로부터의 연장부에는 PT1 및 PT2로 각각 표시된 극선단 영역 내의 2 개의 극선단(7, 9)이 존재한다. 상기 2 개의 극선단은 이온빔 밀링과 같은 제조 공정에 의해 그들 각각의 극편에 비례하여 형성되어 정의된다. 또한, 통합된 MR 헤드는 제1 절연층(11), 코일 도체층(13) 및 제2 절연층(15)을 포함하고 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 방법은 단일의 정밀 이온빔의 예비 밀링 제조 단계와 공지된 박막 포토리소그래피 및 이온빔 밀링 단계의 조합을 통하여 사용되고 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 포토리소그래피는 포토레지스트 프레임 도금을 사용하여 자성층을 증착시키고, 포토레지스트 및 현상 공정에 의해 절연층을 증착시키기 위해서 사용된다. 이 기술 분야에서 숙련된 당업자라면, 포토리소그래피는단지 예시를 위해 개시하고 있는 것이며, 본원 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다른 증착법이 고려될 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 다른 증착법에는 전기 도금법, 음극 스퍼터링법, 이온빔 증착법 등이 포함될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 있어서의 예비 단계는 상부 극선단(PT2)의 베이스 영역 내에서 매우 작은 양의 재료를 제거하고, 기록 트랙폭(P2B)을 매우 좁은 치수로 저감하기 위해서 정밀 밀링 동작을 사용할 수 있다. 좁은 P2B 기록 트랙폭의 정밀 밀링 동작은 종래의 극선단 트리밍 및 극편 노칭 동작에 후속해서 실행될 수 있다.

도 2에는 극선단(7, 9)이 간극(5)에 의해 분리되는 극선단의 정의를 도시하고 있다. 종래 기술에서 극선단의 폭을 제한하는 프린징 자계는 좁은 간극(5) 및 제2 극선단(9)에 대하여 제1 극편(1)의 폭을 크게하는 것에 의해 발생된다. 프린징 자계를 저감하기 위한 종래 기술에서 공지된 방법은 자계 영역(17, 19)에서 제1 극편 뿐만 아니라 도 1에서 도면 부호 10으로 나타낸 PT2의 상부로부터의 충분한 양의 재료를 제거하는 단계를 수반하는 P1 노칭 단계를 포함한다. 또한, 자극 세정은 프린징 자계를 저감하기 위한 노력으로 도 2에 도시된 바와 같이 PT1 및 PT2의 수직 측벽으로부터 재증착 재료를 제거하기 위해 사용되고 있다. 이온빔 밀링은 P1 노칭 및 P1/P2 벽 세정을 위해 사용되는 공통의 방법이지만, P1(1)과 P2(10)의 상부로부터 많은 양의 재료를 제거하기 위해 통상적으로 이용되고 있다. 재료 재증착 및 세정과 결합된 이러한 공정에 있어서 충분한 재료의 제거는 1 밀리미터 이하의 기록 트랙폭을 작성하는데 요구되는 정밀도에 대해서는 가능하지 않게 된다.

이온빔 밀링, P2 극편 트리밍 및 P1 노칭은 도 3에 도시된 바와 같이 처리챔버 내에서 실행된다. 20,000개 이상의 헤드를 갖는 웨이퍼(29)가 될 수 있는 피가공물(work piece)은 턴테이블(21)상에 탑재되어, 웨이퍼 법선으로부터 0°∼ 50°사이의 각도 범위로 1차 이온빔 공급원(23)에 의해 밀링되는 동안 회전된다. 셔터(25)는 이 방법에서 각종 단계를 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 공지된 제조 방법에 따르면, 2차 이온빔 공급원(27)은 P1 및 P2 극편 측벽으로부터 재증착의 세정을 위해 이용될 수 있다. 또한, 단일의 이온빔 공급원은 각 기능에 대해 적절한 다양한 각도를 얻기 위해서 웨이퍼 단(29)을 회전시킴으로써 노칭 동작 및 세정 동작의 양쪽 모두에 대해 사용될 수 있다.

독특한 예비 단계는 P1 노칭에 부가해서 P2B 트랙폭의 정밀 밀링을 위한 이온빔을 사용하고 있다. P2B 밀링 단계는 P1 노칭 단계의 이전이나 이후 중 어느 한 공정 사이에서 발생할 수 있다. 도 4에 도시된 신규의 P2B 밀링 단계의 예시적인 형태에 있어서, 이온빔(31)은 P2B 기록 트랙폭(35)의 정밀 밀링을 위해 PT2의 베이스로 지향된다. 실질적으로 1 ㎛ 미만의 P2B를 제조하기 위해 사용될 수 있는 이와 같은 정밀 밀링 단계는 노칭된 P1 및 재증착이 자유로운 P1/P2 측벽에 대해 보다 많은 재료를 제거하는 추가의 P1 노칭 절차에 후속해서 수행될 수 있다.

극편 노칭을 위해 사용된 이온빔 에칭은 에칭될 수 없는 판독 기록 헤드의 부분을 보호하기 위해 에칭 마스크를 필요로 한다. 이러한 목적을 위해 사용되는 공통 마스크는 포토레지스트 마스크이다. P1 노칭에 대해서, PT2는 자극 자체가 별도의 두께를 가지고 하나의 마스크로서 실제로 만족시킬 수 있도록 추가의 두께로 도금될 수 있다. 이온빔 에칭중에 마스크의 부분이 실제로 저감되면, 비교적 두꺼운 마스크로서 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 두꺼운 마스크의 사용은 현재 공지된 포토리소그래피 기술에 의해 매우 좁은 P2B를 제조하는 데에 고도의 곤란성이 부가된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 두꺼운 포토레지스트 마스크를 사용함이 없이 좁은 P2B의 제조를 가능하게 한다.

도 5는 P2B 밀링 단계를 이용하는 시간 소비에 대하여 본 발명의 P2B 밀링 단계를 이용하는 동안 제거되는 PT2의 양의 비율을 도시하는 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같은 에칭 선택도의 관찰에 의해서, P2B 트랙폭의 범위는 도 6에 도시된 본 발명의 방법으로 실현될 수 있다. 따라서, 03 ㎛ 이하의 트랙폭이 매우 많은 PT2 재료를 소비함이 없이 본 발명의 P2B 밀링 단계에 의해 실현될 수 있음을 이해할 수 있다.

본 발명의 방법은 다양한 제조 시퀀스 내에서 이용될 수 있으며, 반드시 P1 노칭 단계보다 먼저 수행되지는 않는다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, PT2는 약 4.0 ㎛로 도금될 수 있고, 약 0.8 ㎛의 기록 트랙폭을 갖는다. 본 발명의 예비 이온빔 밀링 단계는 실질적으로 좁은 기록 트랙폭을 구성하기 위해 사용될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이온빔(31)은 웨이퍼 법선(33)에 대해 약 70°의 각도를 이루고서 P2B로 지향될 수 있다. 이와 같은 각도의 이온빔은 약 0,6 ㎛의 최종 기록 트랙폭으로 P2B를 밀링한다. 서로 상이한 각도 및 서로 상이한 밀링 사이클 시간이 상이한 트랙폭을 제공할 수 있고, 0.4 ㎛ 이하인 트랙폭을 제공하기 위해 사용될 수 있는 것에 주목할 필요가 있다. 공지된 방법에 따른 후속하는 공정은 보다 많은 양의 재료를 제거할 수 있고, 약 0.3 ㎛의 깊이로 P1 노칭을 실행하기 위해 사용될 수 있다. 완성된 제품은 날짜에 대해 공지된 임의의 날짜보다 실질적으로 적은 것으로 예상되는 기록 트랙을 갖는 통합된 MR 헤드 또는 GMR 헤드가 될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 제조 방법의 일례에 있어서, 포토리소그래피 및 P1 노칭 단계는 1 밀리미터 이하의 P2B 기록 트랙폭을 갖는 통합된 GMR 헤드를 제조하기 위해 본 발명의 예비 단계와 결합될 수 있다. 예시된 방법에 있어서, 자성층은 통합된 GMR 헤드의 제2 차폐층을 형성하기 위해서 웨이퍼 상에 증착되어, 하부 극편(P1)으로서도 동작한다. 제2 자성층은 상부 극편(P2)를 형성하기 위해 증착되고 있다. P2의 연장부에는 극편(PT2)이 증착되어 있는데, 상기 극편(PT2)은 이 PT2 극편으로부터 보다 작은 받침대형 돌출부로서 형성되어 범위가 정의되고 있다. 상기 극편(PT2)은 베이스, 상부 및 2 개의 수직 측벽에 의해 경계가 규정되고, 상기 베이스는 P2B 기록 트랙폭을 규정하고 있다. 통합된 GMR 헤드 제조 공정에서의 특정 위치에서 P1 노칭 전에, 적어도 하나의 단일 이온빔은 PT2의 베이스를 트림하고 P2B를 저감하기 위해 웨이퍼 법선에 대해 각도 Θ로 지향된다. 그 각도는 45°와 85°사이의 각도가 바람직하다. 예시적인 방법에 있어서, 좁은 P2B 기록 트랙폭을 형성하기 위하여 PT2 베이스로부터 작은 양의 재료의 정밀 밀링 동작은 프린징 자계를 저감하기 위해 상호 정렬된 P2 및 노칭된 P1 측벽과 보다 큰 양의 재료를 제거하는 P1 노칭 단계에 후속해서 수행된다. 따라서, 실질적인 P1 노칭 및 실질적으로 1 밀리미터 이하의 P2B 기록 트랙폭을 갖는 통합된 GMR 헤드가 제조된다.

전술한 본원 발명에 의하면, 매우 좁은 트랙폭을 위해 정밀 밀링된 P2B를 갖는 프린지 자계 저감을 목적으로 하는 P1 노칭과 결합된 간극층에 인접하여 수직으로 정렬된 극선단을 갖도록 통합된 MR 헤드 또는 GMR 헤드의 제조가 가능한 것을 명확히 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 여러가지 실시예에 따라 제조된 통합된 MR 헤드 또는 GMR 헤드는 실질적으로 1 밀리미터 이하이고 고처리량 제조 시스템에서 이전에 실현된 것 보다 폭이 좁은 트랙폭을 실현할 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적을 위해 개시하고 있지만, 본 발명을 전술한 실시예의 형태로 제한하고자 하는 것은 아니다. 전술한 개시 내용의 범위 내에서 다수의 변형 및 수정이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 본 발명의 예비 단계는 추가의 P1 노칭 단계 이전이나 이후에 이용될 수도 있다. 예비 단계의 이온빔은 각종 트랙폭을 제공하기 위한 밀링 순환 시간 및 여러가지 각도로 유도될 수 있다. 하나 이상의 각도로 지향된 이온빔은 좁은 트랙폭을 밀링함과 동시에, 임의의 재증착 재료를 세정하는 것을 행할 수 있다. 당업자라면 본원 발명의 기술적 사상을 전술한 상세한 설명으로 제한하는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구의 범위 내에서 제한하고자 함을 명확히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 기록 트랙폭을 충분히 작게 저감할 수 있으며, 디스크 드라이브의 면적당 저장 용량을 크게 증가시키고, 또한, 폭이 좁은 기록 트랙의 유도성 헤드의 보다 큰 양을 제공할 수 있는 박막 유도성 판독 기록 헤드를 실현할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (21)

1. 폭이 현저하게 좁은 기록 트랙폭을 갖는 디스크 드라이브용의 적어도 하나의 박막 유도성 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법에 있어서,

   상부에 증착되는 적어도 하나의 제1 자성층과, 상기 제1 자성층의 상부에 증착되며 베이스 및 측벽을 가진 적어도 하나의 제2 자성층으로 구성된 웨이퍼를 제공하는 단계와;

   상기 제2 자성층의 측벽을 향해서 웨이퍼 법선에 대해서 소정의 각도로 실질적으로 지향되는 이온빔에 의해 상기 제2 자성층의 베이스를 트리밍하는 단계

   를 포함하는 박막 유도성 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 트리밍 단계에 후속해서 상기 제1 자성층을 노칭하는 단계를 더 포함하는 것인 박막 유도성 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 각도는 약 45°에서 약 85°까지의 범위 내에 있는 것인 박막 유도성 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 각도는 약 70°의 범위인 것인 박막 유도성 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 자성층의 베이스는 0.8 ㎛ 미만의 베이스 기록 트랙폭으로 트리밍되는 것인 박막 유도성 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 베이스 기록 트랙폭은 0.4 ㎛ 이하인 것인 박막 유도성 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
7. 폭이 현저하게 좁은 기록 트랙폭을 갖는 통합된 MR 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법에 있어서,

   적어도 하나의 자성층을 웨이퍼 상에 증착하여 MR 헤드의 제2 차폐층 및 하부 극편을 형성하는 단계와;

   적어도 하나의 다른 자성층을 증착하여 상기 하부 극편 위에 상부 극편을 형성하는 단계를 포함하는데, 상기 상부 극편은 규정된 상부 극선단 소자를 가지며, 상기 상부 극선단 소자는 상기 기록 트랙폭을 규정하는 베이스 및 제1 세트의 측벽을 가지며;

   웨이퍼 법선에 대해서 소정의 각도로 상기 측벽으로 적어도 하나의 이온빔을 지향시켜서 상기 베이스를 트리밍하여 상기 기록 트랙폭을 저감하는 단계

   를 포함하는 통합된 MR 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 각도는 적어도 약 45°의 범위이고 약 85°이하의 범위 내에 있는 것인 통합된 MR 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 기록 트랙폭을 약 0.8 ㎛ 미만으로 저감하는 단계를 더 포함하는 것인 통합된 MR 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
10. 제9항에 있어서, P1 노칭 공정을 수행하여 상기 상부 극편을 노칭하는 단계를 더 포함하고,

    상기 P1 노칭 공정은 상기 상부 극선단의 제1 세트의 측벽과 실질적으로 정렬된 제2 세트의 수직 측벽을 갖는 하부 극선단을 제공하는 것인 통합된 MR 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 P1 노칭 공정을 수행하기 전에 상기 상부 극선단의 상부에 포토레지스트 마스크를 증착하는 단계를 더 포함하는 것인 통합된 MR 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법.
12. 통합된 MR 헤드용 극선단을 형성하는 방법에 있어서,

    베이스, 상부, 제1 측벽 및 제2 측벽을 가지며, 상기 제1 측벽과 제2 측벽의 사이의 수평 거리에 의해 규정된 폭을 갖는 자성 상부 극선단을 웨이퍼 상에 증착하는 단계와;

    웨이퍼 법선에 대해서 소정의 각도로 상기 상부 극선단의 측벽으로 적어도 하나의 이온빔을 지향시켜서 상기 상부 극선단을 트리밍하여 상기 폭을 저감하는단계

    를 포함하는 통합된 MR 헤드용 극선단을 형성하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 폭을 대략 0.8 ㎛ 미만으로 저감하는 단계를 더 포함하는 것인 통합된 MR 헤드용 극선단을 형성하는 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 각도는 적어도 약 45°의 범위이고 약 85°이하의 범위 내에 있는 것인 통합된 MR 헤드용 극선단을 형성하는 방법.
15. 적어도 2 개의 벽을 가지며, 상기 벽과 벽의 사이의 수평 거리를 0.8 ㎛ 미만인 기록 트랙폭을 규정하는 본체부를 구비한 박막 유도성 헤드.
16. 제15항에 있어서, 0.4 ㎛ 이하의 기록 트랙폭을 갖는 것인 박막 유도성 헤드.
17. 제1 극편 및 베이스, 상부, 제1 측벽 및 제2 측벽에 의해 경계 범위가 규정되는 제2 극편과;

    상기 제1 극편으로부터 연장하는 제1 극선단 및 상기 제2 극편으로부터 연장하는 제2 극선단과;

    상기 제1 측벽과 제2 측벽과의 사이의 수평 거리에 의해 규정된 기록 트랙폭을 포함하고,

    상기 기록 트랙폭은 실질적으로 약 0.8 ㎛ 미만인 것인 박막 유도성 판독 기록 헤드.
18. 제17항에 있어서, 상기 박막 유도성 판독 기록 헤드는 통합된 MR 센서인 것인 박막 유도성 판독 기록 헤드.
19. 제17항에 있어서, 상기 박막 유도성 판독 기록 헤드는 통합된 GMR 센서인 것인 박막 유도성 판독 기록 헤드.
20. 자기 디스크와;

    청구항 제1항에 기재된 박막 유도성 헤드를 제조하기 위한 고처리량 방법을 통해 제조된 GMR 헤드와;

    상기 GMR 헤드를 지지하기 위한 액츄에이터 아암

    을 포함하는 디스크 드라이브.
21. 자기 디스크와;

    청구항 제17항에 기재된 박막 유도성 판독 기록 헤드를 구비한 GMR 헤드와;

    상기 GMR 헤드를 지지하기 위한 액츄에이터 아암

    을 포함하는 디스크 드라이브.