[发明专利]具有三个蚀刻深度的双蚀刻台阶垫空气轴承结构

说明书

此申请涉及以S.Bolasna等人的名义同时递交的名为“用于制造三个蚀刻深度空气轴承滑块的双步蚀刻过程”序列号为08/850,208的申请。

本发明涉及在盘驱动器中使用的空气轴承滑块，更具体地涉及一种对掩模不对准性不太灵敏的空气轴承滑块。

常规磁盘驱动器一般被认为是将数据存储于至少一个具有同心数据道的旋转磁介质(或盘)上的信息存储设备。常规盘驱动器包括一个在其上安装盘的轴，一个当驱动器运转时用于转动盘的轴电机，一个或更多个完成数据的实际读和写操作的读/写头，一个将读/写头在盘上定位的第二电机，以及使读/写操作同步化和将信息传送至/自计算机或数据处理系统的控制电路。读/写头可包括一个用于在不同道上读和写数据的磁传感器(也称为读/写传感器)。读/写传感器通常安装在或整体地形成在空气轴承滑块上。在驱动器的读写操作期间，空气轴承滑块在记录介质上方邻近数据道处支撑读/写传感器。

在磁记录技术中，经常希望改善可以记录并能可靠地读取信息的面积密度。限制磁盘驱动器记录密度的一个因素是读/写传感器与磁介质间的距离。此距离常称为空气轴承滑块的“飞越高度”。当增大磁介质的面积密度时，要求有更小的飞越高度以使读/写传感器能将自磁介质上相隔很近区域发出的磁场区别开。因此空气轴承滑块通常设计成在避免空气轴承滑块与磁介质发生物理碰撞的同时使该滑块飞越时尽可能地靠近磁介质。

知道有不同因素影响空气轴承滑块的飞越高度。例如，当传动器臂径向地越过盘以访问不同数据道时会影响空气轴承滑块的飞越高度。这是由于在盘的内径(ID)和外径(OD)之间的不同半径处的盘线速度不同而引起的。此外，由于空气轴承滑块的歪斜，滚动和隆起，空气轴承滑块的飞越高度可能会变化。空气轴承滑块的海拔高度灵敏度也会影响飞越高度。当海拔高度增加时，对应于大气压力的减小，飞越高度也减小。此外，由于制造公差引起的空气轴承滑块的物理性能的不同也会影响飞越高度。例如，用于形成不同表面的掩模的不对准性也会改变空气轴承滑块的物理性能。

如图1中所示，现有技术空气轴承滑块是一个负压空气轴承滑块，它具有由两步蚀刻过程所形成的两个蚀刻深度。图1所阐述的空气轴承滑块100具有一个支撑结构140(也称为滑块体)，一个包括前导台阶区120和后继台阶区121的第一蚀刻面，一个包括负压区150的第二蚀刻面，以及一个包括前导垫130和131和后继垫132的空气轴承面。每个蚀刻面深度是相对于空气轴承滑块100的空气轴承面测量的。

前导台阶区120和后继台阶区121由第一次蚀刻所形成，因此称为第一蚀刻面。第一次蚀刻可以是一次约为0.11微米的浅蚀刻。前导台阶区120具有两条侧道，它们在滑块体140的前导边141处联在一起并向滑块体140的后继边142延伸。

由前导台阶区120的两条侧道所划定的口袋区称为负压区150并由第二次蚀刻所形成。第二次蚀刻在0.5微米与5.0微米间任何值处都可优化以使空气轴承滑块100的海拔高度灵敏度最小化。通常第二蚀刻深度被认为是第一蚀刻深度加上一个增量值以使被定义为第二蚀刻面的区域实际上在第一和第二蚀刻步骤中都被蚀刻。虽然此现有技术方案减少了空气轴承滑块100的海拔高度灵敏度，但它并不减少也还会影响飞越高度的空气轴承滑块100的掩模不对准性灵敏度。

另一个现有技术方案使用三步蚀刻过程以形成三个蚀刻面。图2A-2B阐述一个三蚀刻深度空气轴承滑块。根据图2A-2B，空气轴承滑块包括四个横压等高(TPC)垫222和一个负压垫226、TPC垫222由面234所划定以产生一个空气轴承效应，基本上为U状的TPC段228包括沿面234的每条侧边236形成的定深度台阶和沿前导边238的定深度台阶，从而形成一个渐缩压气进口232。因此TPC垫222的空气轴承等高线由在两个不同蚀刻步骤中形成的略微偏斜的两个平行面所划定的。

负压垫226由一个包含在后继端225处开口的凹槽240的基本上平的表面所划定。负压垫226也可包括一个或更多个其高度约等于面234高度的轴承面242和TPC垫222以产生气轴承效应。凹槽240沿后继边241处是开口的，也即基本上是环境压力。

环境压力存放器230划定一个空穴244，它具有足够的深度和结构以便在盘移动时在空穴内基本上保持环境压力。此外，环境压力存放器230包括一个沿前导边223的不渐缩的(无台阶，不凸出)入口以防止入口气体压缩时产生气轴承效应。