[发明专利]电场信息读头、电场信息写/读头及其制造方法以及使用其的信息存储装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种从表面电荷读取信息的信息读头(reading head)、电场信息写/读头(writing/reading head)以及包括该信息读头、电场信息写/读头的信息存储装置，更具体地，涉及一种包括半导体衬底的电场信息读头、电场信息写/读头及该电场信息读头、电场信息写/读头的制造方法以及采用该电场信息读头、电场信息写/读头的信息存储装置，所述半导体衬底具有电阻区域、源极区域和漏极区域从而形成面向记录介质的表面。 

背景技术

具有场效应晶体管沟道结构的扫描探针、具有电阻针尖的扫描探针、静电力显微镜(EFM)探针等等被普遍用作探测铁电介质中的表面电荷的极化的探头(head)，以读取写入在介质中的信息。此电场探测读/写装置可以被用于以1Tb/in²的记录密度来记录数据。另一方面，为了采用如上所述的探针在小的面积中存储大规模的信息，需要提供几千个探针阵列。因此，信息应该根据介质或探针阵列的线性运动来写入或读取。因此，应该开发额外的伺服机构(servomechanism)。 

在常规硬盘驱动器(HDD)中，在旋转的介质上方移动的探头从介质读取磁记录信息。因而，无需用于记录/读取数据的额外的伺服机构。然而，即使采用垂直磁记录(PMR)也就是第二代记录技术，在此情况下所能获得的最大记录密度是500Gb/in²。 

因此，可用于增大常规HDD的数据记录密度极限的电场读/写头结构以及该探头结构的制造方法已经被需求。 

发明内容

本发明提供一种包括半导体衬底的电场信息读头、电场信息写/读头及该电场信息读头、电场信息写/读头的制造方法以及包括该电场信息读头、电场信息写/读头的信息存储装置，所述半导体衬底具有电阻区域、源极区域和漏极区域从而形成面向记录介质的表面。 

根据本发明的一个方面，提供了一种用于从记录介质的表面电荷读取信息的电场信息读头，包括半导体衬底的电场信息读头包括：电阻区域，形成在电场信息读头的面向记录介质的表面的一端的中部(central part)中，电阻区域用杂质轻掺杂；以及源极区域和漏极区域，形成在电阻区域的两侧上，源极区域和漏极区域与电阻区域相比用杂质更重地掺杂。 

源极区域和漏极区域可以分别沿与半导体衬底的面向记录介质的表面相邻的一侧延伸，电极分别与源极区域和漏极区域电连接。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种包括电场信息读头的电场信息写/读头，电场信息读头具有上述结构：绝缘层，形成在电阻区域上；以及写头，形成在绝缘层上。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种信息存储装置，包括：具有上述结构的电场信息读头；以及信息存储介质，包括由铁电体形成的铁电记录层，其中电场信息读头的面向记录介质的表面以预定的间隔悬浮到记录层的表面以读取被写入在信息存储介质中的信息。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种信息存储装置，包括：具有上述结构的电场信息写/读头；以及包括铁电记录层的信息存储介质，其中电场信息读头的面向记录介质的表面以预定的间隔悬浮到记录层的表面，以在信息存储介质上写入信息或读取被写入在信息存储介质中的信息。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种电场信息读头的制造方法，该方法包括：制备半导体衬底；在半导体衬底上形成掩模层并图案化该掩模层，以暴露出用于形成源极区域和漏极区域的区域；通过掺入具有与半导体衬底中的杂质不同极性的杂质，在面向记录介质的表面上形成源极区域和漏极区域；去除掩模层的某些部分，以暴露出用于形成半导体衬底上的电阻区域的区域；以及通过掺入具有不同于半导体衬底中的杂质的极性的杂质，在该表面上形成电阻区域。 

该方法还可以包括在半导体衬底的表面上形成电极。 

该方法可以包括：在晶片上形成至少一个单元，该至少一个单元包括至少一个电场信息读头的多行；切割晶片上的每个单元；在单元的切割面上形成分别对应于电场信息读头的ABS图案；以及将每个电场信息读头从ABS图案形成于其上的单元分开。 

根据本发明的另一个方面，提供一种电场信息写/读头的制造方法，该方法包括：在晶片上形成至少一个单元，该至少一个单元包括至少一个电场信息写/读头的多行；切割晶片上的每个单元；在单元的切割面上形成对应于电场信息读头的ABS图案；以及将每个电场信息读头从ABS图案形成于其上的单元分开。 

附图说明