[发明专利]具有平面线圈的磁头的制造方法

说明书

本发明涉及一种制造磁头的方法，该磁头具有磁头面和包括沿平行于磁头面方向延伸的磁线圈。

从1989年9月的电气与电子工程师学会磁学学报，25卷，5期，第3190-3193页(IEEE Transaction on Magnetics，Vol.25，No.5，September 1989，pages 3190-3193)中得知这种方法。该文描述了在硅上实现薄膜磁头的制造工艺，这种磁头被称为集成电路磁头，用于高密度磁记录。该制造工艺从硅晶片开始，在晶片上蚀刻沟槽。在这些沟槽中形成包含导体螺线的磁头。在该工艺最后阶段形成空气轴承表面，并且在将晶片切成分立元件之前，通过蚀刻定出滑动头(slider)。

一种实现高密度记录的方法是采用磁光记录(MO)。在该记录过程中，通过利用磁场将磁性颗粒极化，把数据写入，例如是磁盘的磁记录介质的磁记录层。通过光学检测从相关层反射的偏振光的克尔旋转，可以读出该层中的信息。对于大多数磁性介质来说，由于这些介质具有高矫顽力，所以要求相对强的磁场以获得磁性材料的完全极化。对该磁性介质加热可以显著降低磁场强度的阈值，该阈值是实现完全极化所必需的。热辅助磁记录利用了这一现象。在例如采用激光脉冲磁场调制(LP-MFM)进行磁光写入的对策中，在施加磁场的同时，用激光脉冲对磁性介质进行局部加热，该磁场与激光脉冲的定时同步，对所加热区进行极化。适于LP-MFM磁光记录的磁头应该具有磁场调制(MFM)线圈并且通常有一个引导激光束的透明光导。该激光束可以用来加热磁介质和通过检测克尔效应从磁介质中读出数据。通常将该透明光导与线圈布置成同轴。为了在有限功耗的条件下获得足够高的磁场强度，该线圈的内径应尽可能小。

能够在磁光介质上通过热辅助磁记录写入的数据位的大小受聚焦激光束的光斑大小和光斑的热轮廓以及介质本身性质的限制。光斑的大小与所用激光的波长(λ)和光程的数值孔径(NA)相关，产生有限大小的衍射光斑，其半径为0.61λ/NA的数量级。在近场记录的条件下，利用衰减波(evanescent wave)可以实现数值孔径超过1，该衰减波发生在折射光学元件的全内反射的表面。相对于该记录介质的一个距离，对磁头，尤其是对其上光学元件的定位，该距离是所用激光波长的一部分。为了在磁光记录中实现较高的磁光记录密度，例如近场记录，设想应该将磁头与介质的距离降低到亚微米的范围。

在一个用于存储介质中进行磁记录的系统中，将光学元件与滑动头结合，该滑动头通过悬停和在微驱动器物镜下定位进行传送，在该滑动头中集成有MFM线圈。该滑动头设置有空气轴承(ABS)，在运行期间，用于在存储介质的空气轴承表面飞行。

对于这种滑动头，磁头线圈必须是接近ABS平面的平面线圈。在前面提到的电气电子工程师学报的一文所述的方法，它是通过在硅晶片中形成沟(ditch)，然后把线圈埋入沟中来实现的。该已知方法的一个缺点是开沟非常费工。另外，这种沟很难在大多数光学材料，例如多组分玻璃中实现，因为这些材料通常很难蚀刻。由于线圈结构是采用光刻技术定出的，所以在凹槽内制作线圈是关键步骤，这是因为所涉及的形貌。除此之外，后成线圈层之间的中等平面化在机械上是不可能实现的。

本发明的一个目的是提供一种制造磁头的简单方法，在该磁头中，平面线圈位于磁头面附近。

该目的借助于制造磁头的方法实现，该磁头具有磁头面和包括沿着磁头面平行方向延伸的磁线圈，在该方法中，在第一衬底的第一侧形成磁线圈，然后将设置有磁线圈的第一衬底的第一侧粘接，尤其是用胶粘接到第二衬底的一侧，然后将第一衬底的材料从第一衬底的第二侧清除，将第二侧从第一侧旋开以形成磁头面。

根据本发明的方法仅仅涉及为数不多的掩膜步骤，这些步骤是实现接近磁头面的平面磁线圈所必需的。在准备将磁头用于滑动头的情况下，该磁头面至少形成空气轴承表面的一部分。

在根据本发明的一个实施方案中，第一衬底可以是设置有顶层的硅衬底，例如是一种氧化物，诸如：SiO₂或者ZrO₄或者是一种硬材料，诸如：金刚石，该顶层是邻近第一衬底的第一侧。通常，该顶层构成第一衬底的第一侧。硅衬底可以是硅晶片。在将第一衬底粘到第二衬底之后，至少将硅衬底的一部分从磁头面清除。这可能会受到蚀刻的影响，最好采用终止于顶层的选择蚀刻工艺，利用例如热KOH作为Si和SiO₂的选择性蚀刻剂。