專利名稱：具有三個蝕刻深度的雙蝕刻臺階墊空氣軸承結(jié)構(gòu)的制作方法
此申請涉及以S.Bolasna等人的名義同時遞交的名為“用于制造三個蝕刻深度空氣軸承滑塊的雙步蝕刻過程”序列號為08/850,208的申請。
本發(fā)明涉及在盤驅(qū)動器中使用的空氣軸承滑塊，更具體地涉及一種對掩模不對準性不太靈敏的空氣軸承滑塊。
常規(guī)磁盤驅(qū)動器一般被認為是將數(shù)據(jù)存儲于至少一個具有同心數(shù)據(jù)道的旋轉(zhuǎn)磁介質(zhì)(或盤)上的信息存儲設(shè)備。常規(guī)盤驅(qū)動器包括一個在其上安裝盤的軸，一個當驅(qū)動器運轉(zhuǎn)時用于轉(zhuǎn)動盤的軸電機，一個或更多個完成數(shù)據(jù)的實際讀和寫操作的讀/寫頭，一個將讀/寫頭在盤上定位的第二電機，以及使讀/寫操作同步化和將信息傳送至/自計算機或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的控制電路。讀/寫頭可包括一個用于在不同道上讀和寫數(shù)據(jù)的磁傳感器(也稱為讀/寫傳感器)。讀/寫傳感器通常安裝在或整體地形成在空氣軸承滑塊上。在驅(qū)動器的讀寫操作期間，空氣軸承滑塊在記錄介質(zhì)上方鄰近數(shù)據(jù)道處支撐讀/寫傳感器。
在磁記錄技術(shù)中，經(jīng)常希望改善可以記錄并能可靠地讀取信息的面積密度。限制磁盤驅(qū)動器記錄密度的一個因素是讀/寫傳感器與磁介質(zhì)間的距離。此距離常稱為空氣軸承滑塊的“飛越高度”。當增大磁介質(zhì)的面積密度時，要求有更小的飛越高度以使讀/寫傳感器能將自磁介質(zhì)上相隔很近區(qū)域發(fā)出的磁場區(qū)別開。因此空氣軸承滑塊通常設(shè)計成在避免空氣軸承滑塊與磁介質(zhì)發(fā)生物理碰撞的同時使該滑塊飛越時盡可能地靠近磁介質(zhì)。
知道有不同因素影響空氣軸承滑塊的飛越高度。例如，當傳動器臂徑向地越過盤以訪問不同數(shù)據(jù)道時會影響空氣軸承滑塊的飛越高度。這是由于在盤的內(nèi)徑(ID)和外徑(OD)之間的不同半徑處的盤線速度不同而引起的。此外，由于空氣軸承滑塊的歪斜，滾動和隆起，空氣軸承滑塊的飛越高度可能會變化?？諝廨S承滑塊的海拔高度靈敏度也會影響飛越高度。當海拔高度增加時，對應(yīng)于大氣壓力的減小，飛越高度也減小。此外，由于制造公差引起的空氣軸承滑塊的物理性能的不同也會影響飛越高度。例如，用于形成不同表面的掩模的不對準性也會改變空氣軸承滑塊的物理性能。
如

圖1中所示，現(xiàn)有技術(shù)空氣軸承滑塊是一個負壓空氣軸承滑塊，它具有由兩步蝕刻過程所形成的兩個蝕刻深度。圖1所闡述的空氣軸承滑塊100具有一個支撐結(jié)構(gòu)140(也稱為滑塊體)，一個包括前導(dǎo)臺階區(qū)120和后繼臺階區(qū)121的第一蝕刻面，一個包括負壓區(qū)150的第二蝕刻面，以及一個包括前導(dǎo)墊130和131和后繼墊132的空氣軸承面。每個蝕刻面深度是相對于空氣軸承滑塊100的空氣軸承面測量的。
前導(dǎo)臺階區(qū)120和后繼臺階區(qū)121由第一次蝕刻所形成，因此稱為第一蝕刻面。第一次蝕刻可以是一次約為0.11微米的淺蝕刻。前導(dǎo)臺階區(qū)120具有兩條側(cè)道，它們在滑塊體140的前導(dǎo)邊141處聯(lián)在一起并向滑塊體140的后繼邊142延伸。
由前導(dǎo)臺階區(qū)120的兩條側(cè)道所劃定的口袋區(qū)稱為負壓區(qū)150并由第二次蝕刻所形成。第二次蝕刻在0.5微米與5.0微米間任何值處都可優(yōu)化以使空氣軸承滑塊100的海拔高度靈敏度最小化。通常第二蝕刻深度被認為是第一蝕刻深度加上一個增量值以使被定義為第二蝕刻面的區(qū)域?qū)嶋H上在第一和第二蝕刻步驟中都被蝕刻。雖然此現(xiàn)有技術(shù)方案減少了空氣軸承滑塊100的海拔高度靈敏度，但它并不減少也還會影響飛越高度的空氣軸承滑塊100的掩模不對準性靈敏度。
另一個現(xiàn)有技術(shù)方案使用三步蝕刻過程以形成三個蝕刻面。圖2A-2B闡述一個三蝕刻深度空氣軸承滑塊。根據(jù)圖2A-2B，空氣軸承滑塊包括四個橫壓等高(TPC)墊222和一個負壓墊226、TPC墊222由面234所劃定以產(chǎn)生一個空氣軸承效應(yīng)，基本上為U狀的TPC段228包括沿面234的每條側(cè)邊236形成的定深度臺階和沿前導(dǎo)邊238的定深度臺階，從而形成一個漸縮壓氣進口232。因此TPC墊222的空氣軸承等高線由在兩個不同蝕刻步驟中形成的略微偏斜的兩個平行面所劃定的。
負壓墊226由一個包含在后繼端225處開口的凹槽240的基本上平的表面所劃定。負壓墊226也可包括一個或更多個其高度約等于面234高度的軸承面242和TPC墊222以產(chǎn)生氣軸承效應(yīng)。凹槽240沿后繼邊241處是開口的，也即基本上是環(huán)境壓力。
環(huán)境壓力存放器230劃定一個空穴244，它具有足夠的深度和結(jié)構(gòu)以便在盤移動時在空穴內(nèi)基本上保持環(huán)境壓力。此外，環(huán)境壓力存放器230包括一個沿前導(dǎo)邊223的不漸縮的(無臺階，不凸出)入口以防止入口氣體壓縮時產(chǎn)生氣軸承效應(yīng)。
為保證空穴244能形成一個環(huán)境壓力存放器230，空穴240必須蝕刻得足夠深以保證環(huán)境壓力。根據(jù)此滑塊設(shè)計，用于形成U狀TPC段228和凹槽240的蝕刻步驟，不論是單獨的還是組合的步驟，都不是深得足以形成空穴244。因此圖2A-2B中所示現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計需要三個蝕刻步驟以形成三個蝕刻面。此滑塊設(shè)計的一個缺點是用三步蝕刻過程制造的空氣軸承滑塊比用兩步蝕刻過程制造的相同滑塊的制造費用更貴。
希望提供一種能維持相對地均勻飛越高度的空氣軸承滑塊。
還希望提供一種能用兩步蝕刻過程制造的三蝕刻深度滑塊。
此外，希望提供一種對在形成空氣軸承面時的掩模不對準性不太靈敏的空氣軸承滑塊。
現(xiàn)描述一種用于支撐傳感器的空氣軸承滑塊?？諝廨S承滑塊包括一個具有前導(dǎo)和后繼邊的滑塊體?；旧峡拷皩?dǎo)邊的是一個前導(dǎo)臺階區(qū)和基本上靠近后繼邊的是一個后繼臺階區(qū)。前導(dǎo)和后繼臺階區(qū)兩者具有第一蝕刻深度。在前導(dǎo)臺階區(qū)上形成至少一個具有空氣軸承面的前導(dǎo)墊及在后繼臺階區(qū)上形成至少一個具有空氣軸承面的后繼墊。在前導(dǎo)和后繼臺階區(qū)兩者之外的是至少兩個具有第二蝕刻深度的側(cè)臺階區(qū)。空氣軸承滑塊也包括一個具有第三蝕刻深度的負壓區(qū)。第三蝕刻深度決定于第一和第二蝕刻深度兩者。在一個實施例中第三蝕刻深度等于第一和第二蝕刻深度之和。
可自附圖和下面的詳細描述中明顯地看出本發(fā)明的其它目的，特征和優(yōu)點。
本發(fā)明通過附圖中的例子得到闡述但不限于這些例子，附圖中相同參考數(shù)字標示類似元件，其中圖1闡述常規(guī)的具有減小的海擾高度靈敏度的兩蝕刻深度空氣軸承滑塊；圖2A-B闡述常規(guī)三蝕刻深度空氣軸承滑塊；圖3闡述適用于實施本發(fā)明的盤驅(qū)動器的分解透視圖；圖4A-C闡述空氣軸承滑塊的一個實施例；圖5A-B闡述空氣軸承滑塊的另一個實施例；圖6A-B闡述具有增大的負壓區(qū)的空氣軸承滑塊的實施例；圖7闡述具有后繼角墊的空氣軸承滑塊的實施例；以及圖8闡述使用雙蝕刻過程形成三蝕刻深度空氣軸承滑塊的方法。
在一個實施例中空氣軸承滑塊是一種具有三個蝕刻深度的負壓空氣軸承滑塊。該三個蝕刻深度用于減少或基本上消除制造過程中沿空氣軸承滑塊橫軸方向的空氣軸承滑塊的掩模不對準性靈敏度。設(shè)計一種對掩模不對準性不太靈敏的空氣軸承滑塊后，掩模不對準性對于空氣軸承滑塊飛越高度的影響就會減弱。本發(fā)明的一個實施例的明顯優(yōu)點是可以執(zhí)行一個雙步蝕刻過程形成三個蝕刻深度。
圖3闡述一個可包括本發(fā)明的空氣軸承滑塊的盤驅(qū)動器300的分解透視圖。盤驅(qū)動器300包括一個外殼312和一個外殼罩314，它們裝配后安裝在框架316中。一個轉(zhuǎn)軸322裝在外殼312內(nèi)。若干盤324可旋轉(zhuǎn)地固定在轉(zhuǎn)軸322上。在實施例中，八個盤324空間相距地固定在轉(zhuǎn)軸322上。盤324圍繞轉(zhuǎn)軸322旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)軸322由電機(未示出)帶動。滑塊326所支撐的頭或磁傳感器(未示出)用于向盤324上寫或自盤324讀信息?；瑝K326通常固定至懸架或裝載彈簧328上，而后者又固定于E塊或梳架332上的單獨臂330上。E塊或梳架332固定于傳動器臂組件336的一端。傳動器臂組件336可旋轉(zhuǎn)地固定于外殼312內(nèi)的傳動器軸338上。在另外的實施例中可用其它盤驅(qū)動器結(jié)構(gòu)。
空氣軸承滑塊的不同實施例具有如圖4-6中所示三個蝕刻深度。對于下面描述的不同實施例，第一蝕刻深度是約為0.1至0.2微米的淺蝕刻；第二蝕刻深度在0.5微米至5.0微米的范圍內(nèi)；及第三蝕刻深度是第一和第二蝕刻深度之和。在另外的實施例中，如果第三蝕刻深度與第一和第二蝕刻深度之間存在著特定關(guān)系(例如第三蝕刻深度等于第一和第二蝕刻深度之和)，則第一和第二蝕刻深度可與以上所描述的值不同。以此方式形成第三蝕刻深度時，這些實施例的空氣軸承滑塊只需要一個兩步蝕刻過程。使用兩步蝕刻過程制造三蝕刻深度空氣軸承滑塊的一個顯著優(yōu)點是在保持兩步蝕刻過程制造費用的同時可使用該第三蝕刻深度提高空氣軸承滑塊結(jié)構(gòu)的不同性能。
如果蝕刻面中至少一個面是由用于形成其它蝕刻面的兩個蝕刻步驟的組合所形成的，則本發(fā)明的空氣軸承滑塊的另外的實施例可以包括多于三個蝕刻面。因此，空氣軸承滑塊結(jié)構(gòu)可具有由于蝕刻面數(shù)量的增加而帶來的優(yōu)點而不必承擔另一蝕刻步驟的附加費用。例如，一個實施例可包括一個空氣軸承滑塊，它具有四個蝕刻面而只需要三步蝕刻過程。
圖4A-C闡述本發(fā)明的現(xiàn)有空氣軸承滑塊的一個實施例。圖4B是具有一個滑塊體440的空氣軸承滑塊400的頂視圖，該滑塊體440具有一條前導(dǎo)邊441，一條后繼邊442和兩條側(cè)邊443和444?？諝廨S承滑塊400包括由兩步蝕刻過程所形成的三個蝕刻面。這三個蝕刻面具有相對于空氣軸承面的蝕刻深度。
根據(jù)圖4B，第一蝕刻面(具有第一蝕刻深度)包括一個前導(dǎo)臺階區(qū)420和后繼臺階區(qū)421和422；第二蝕刻面(具有第二蝕刻深度)包括側(cè)臺階區(qū)461和462；第三蝕刻面(具有第三蝕刻深度)包括滑塊體440的負壓區(qū)450和側(cè)區(qū)451和452；及空氣軸承面包括前導(dǎo)墊430和431及后繼墊432。每個蝕刻的面是相對于空氣軸承面而蝕刻的并且是基本上平的面。
前導(dǎo)臺階區(qū)420和后繼臺階區(qū)421由第一次蝕刻形成，因此稱為第一蝕刻面。該淺的第一蝕刻深度可能隨文件環(huán)境和滑塊尺寸不同而不同。前導(dǎo)臺階區(qū)420可以具有兩條側(cè)道410和411，它們在滑塊體440的前導(dǎo)邊441處由交叉道412連在一起并向著滑塊體440的后繼邊442方向延伸。前導(dǎo)臺階區(qū)420的角可以是基本上方的角，基本上圓的角或圓和方角的組合。在圖4B所示實施例中，前導(dǎo)墊430和431位于由前導(dǎo)臺階面420所形成的第一蝕刻面上。
后繼臺階區(qū)421基本上靠近后繼墊432的前導(dǎo)邊及后繼臺階區(qū)422基本上靠近后繼墊432的后繼邊。因此后繼墊432位于由后繼臺階區(qū)421和422形成的第一蝕刻面上。
在一個實施例內(nèi)，前導(dǎo)墊430和431具有基本上矩形形狀并離前導(dǎo)臺階區(qū)420的外側(cè)邊一個預(yù)定距離。后繼墊432具有圖4B中所示八角形狀。按照圖4B，后繼墊432具有一個瓶頸區(qū)，在該處后繼墊432的前導(dǎo)邊寬度變窄以使后繼墊432的后繼邊寬度足夠小從而使元件(如傳感器)飛越高度與空氣軸承滑塊400的最小飛越高度之間的最小飛越高度容差減小或優(yōu)化。在另外的實施例中，前導(dǎo)和后繼墊430-432的形狀可以不同，前導(dǎo)和后繼墊430-432的數(shù)量也可能不同。例如，另一個實施例可能有一個前導(dǎo)墊和兩個后繼墊，或在又一個實施例中有兩個前導(dǎo)墊和兩個后繼墊。此外，前導(dǎo)墊可以在靠近前導(dǎo)臺階區(qū)420的外側(cè)邊處形成。墊的幾體形狀一般設(shè)計為使最小飛越高度和最小飛越高度分布優(yōu)化。
空氣軸承滑塊400還包括一對側(cè)臺階區(qū)461和462。在另外的實施例中，空氣軸承滑塊可包括兩對或更多對側(cè)臺階區(qū)。在圖4B中所示實施例中，側(cè)臺階面461和462基本上靠近后繼墊432的外側(cè)邊。側(cè)臺階面461和462可以自后繼墊432的外側(cè)邊延伸一較短距離，或者可以一直延伸至滑塊體440的側(cè)邊443和444。
對于常規(guī)空氣軸承滑塊而言，圍繞或靠近用于形成空氣軸承面的墊的臺階形的或漸縮形的區(qū)域提供必要的壓縮以便在墊上建立起必要的壓力從而使空氣軸承滑塊在盤上以最小飛越高度飛越。此外，墊的幾何形狀設(shè)計為使空氣軸承滑塊的性能(例如飛行高度)優(yōu)化。對于許多常規(guī)空氣軸承滑塊，當在不同蝕刻步驟中用于形成后繼墊的掩模沒有對準時，將會對空氣軸承滑塊的飛越高度有不良影響。
圖4B中所示實施例提供側(cè)臺階區(qū)461和462從而減少空氣軸承滑塊400對掩模不對準性的靈敏度。與后繼墊432的外側(cè)邊靠近的側(cè)臺階區(qū)461和462在后繼墊邊緣處形成的臺階面比在后繼墊432的前導(dǎo)邊處由后繼臺階區(qū)421所形成的臺階更深些。因此，后繼墊432只依靠后繼臺階區(qū)421而不依靠側(cè)臺階區(qū)461和462以實現(xiàn)壓力化。因此在不同蝕刻步驟期間當由于掩模未對準而使后繼墊432側(cè)邊有些偏離正常(或設(shè)計)值時，對空氣軸承滑塊400飛越高度的影響極小。換言之，側(cè)臺階區(qū)461和462用于使與橫向掩模不對準性(也即沿滑塊體440橫軸的掩模不對準性)有關(guān)的影響最小化。
在另一個實施例中，側(cè)臺階面不必靠近后繼墊432，而可以位于滑塊體440上前導(dǎo)臺階區(qū)420和后繼臺階區(qū)421和422以外的任何位置。此外，另一個實施例可能包括多于兩個側(cè)臺階面(例如四個六個等)。
由前導(dǎo)臺階區(qū)420的側(cè)道410和411所劃定的口袋區(qū)稱為負壓區(qū)450，由第一和第二蝕刻步驟的組合所形成?；瑝K體440的側(cè)區(qū)451和452也由第一和第二蝕刻步驟的組合所形成。因此在一個實施例中滑塊體440的負壓區(qū)450和側(cè)區(qū)451和452的深度等于第一和第二蝕刻深度之和。此深度稱為第三蝕刻深度。
圖4A闡述空氣軸承滑塊400在線401處的剖面圖。前導(dǎo)墊430和431形成一個空氣軸承面，前導(dǎo)臺階區(qū)420的交叉道412形成一個具有第一蝕刻深度的第一蝕刻面，及滑塊體440的側(cè)區(qū)451和452形成具有第三蝕刻深度的第三蝕刻面。
圖4C闡述空氣軸承滑塊400在線402處的剖面圖。后繼墊432形成一個空氣軸承面，側(cè)臺階面461和462形成第二蝕刻面，及滑塊體440的側(cè)區(qū)451和452形成第三蝕刻面。
圖5A-B闡述空氣軸承滑塊的另一個實施例。圖5B是一個具有滑塊體540的空氣軸承滑塊500的頂視圖，滑塊體540具有一條前導(dǎo)邊541，一條后繼邊542和兩條側(cè)邊543和544。該空氣軸承滑塊500還包括由兩步蝕刻過程所形成的三個蝕刻面。每個蝕刻面相對于空氣軸承面被蝕刻，并且是基本上平的面。
按照圖5B，第一蝕刻面(具有第一蝕刻深度)包括一個前導(dǎo)臺階區(qū)520和一個后繼臺階區(qū)521；第二蝕刻面(具有第二蝕刻深度)包括側(cè)臺階區(qū)561和562；第三蝕刻面(具有第三蝕刻深度)包括一個負壓區(qū)550和側(cè)區(qū)551和552；以及空氣軸承面包括前導(dǎo)墊530和531及后繼墊532。
前導(dǎo)臺階區(qū)520可具有兩條側(cè)道510和511，側(cè)道510和511由交叉道512在滑塊體540的前導(dǎo)邊541處連在一起并向滑塊體540的后繼邊542的方向延伸。雖然前導(dǎo)臺階區(qū)520的角一般是圓的，但另外實施例可具有基本上方的角。在圖5B中所示實施例中，前導(dǎo)墊530和531位于前導(dǎo)臺階面520的第一蝕刻面上。后繼臺階區(qū)521靠近后繼邊542處的角被打圓以便在裝/卸盤時避免或減少由于空氣軸承滑塊對盤撞擊而將盤損傷的可能性。在另外的實施例中后繼臺階區(qū)521的后繼角可以不打圓。
后繼臺階區(qū)521基本上靠近后繼墊532的所有邊。換言之，后繼墊532位于后繼臺階區(qū)521的第一蝕刻面上。
雖然前導(dǎo)墊530和531的形狀基本上是矩形，但另外的實施例可設(shè)計為具有其它形狀。此外，在另外的實施例中前導(dǎo)和后繼墊的數(shù)量可以不同。類似于圖4B中所示后繼墊432，后繼墊532也包括一個瓶頸區(qū)以使其前導(dǎo)邊處的后繼墊532寬度大于其后繼邊處的后繼墊532寬度。后繼墊532的后繼邊處寬度被優(yōu)化以獲得最小飛越高度容差。
側(cè)臺階面561和562基本上分別與前導(dǎo)墊530和531的外側(cè)邊相靠近。在一個實施例中側(cè)臺階面561和562的長度分別沿著前導(dǎo)墊530和531的整條側(cè)邊或外側(cè)邊延伸，及側(cè)臺階區(qū)561和562的寬度可一直向滑塊體540的側(cè)邊543和544延伸。在圖5B中所示實施例中，側(cè)臺階區(qū)561和562足夠?qū)捯允箓?cè)臺階區(qū)561和562的外邊與前導(dǎo)墊531和530的外側(cè)邊之間形成的角度θ約為9度。在另外的實施例中角度θ可小于或大于9度。角度θ相當于第二深度除以對應(yīng)的側(cè)臺階區(qū)寬度后的反切θ＝Tan-1(第二深度/寬度)。角度θ示于圖5A中。
圖5闡述空氣軸承滑塊500在線501處的剖面圖。前導(dǎo)墊530和531形成一個空氣軸承面，前導(dǎo)臺階區(qū)520的交叉道512形成具有第一蝕刻深度的第一蝕刻面，側(cè)臺階區(qū)561和562形成具有第二蝕刻深度的第二蝕刻面，及滑塊體540的側(cè)區(qū)551和552形成具有第三蝕刻深度的第三蝕刻面。
因為前導(dǎo)墊530和531形成于基本上靠近前導(dǎo)臺階面520的外側(cè)邊處，如果前導(dǎo)墊530和531的外邊與前導(dǎo)臺階區(qū)520的外邊沒有精確地對準，則空氣軸承滑塊500的飛越高度將受到不良影響。如果用于形成前導(dǎo)墊530和531的掩模沒有沿著滑塊體540的橫軸合適地對準(也稱為橫向掩模不對準性)，則會出現(xiàn)此情況。圖5B中所示空氣軸承結(jié)構(gòu)能減小空氣軸承滑塊500對橫向掩模不對準性的靈敏度。因此具有側(cè)臺階區(qū)561和562的空氣軸承滑塊500的總的飛越高度性能比沒有側(cè)臺階區(qū)的空氣軸承滑塊性能好。
圖6A-B闡述空氣軸承滑塊的另一實施例。圖6B是具有滑塊體640的空氣軸承滑塊600的頂視圖，該滑塊體640具有一條前導(dǎo)邊641，一條后繼邊642和兩條側(cè)邊643和644?？諝廨S承滑塊600還包括由兩步蝕刻過程所形成的三個蝕刻面。每個蝕刻面相對于空氣軸承面被蝕刻并且是基本上平的面。
按照圖6B，第一蝕刻面(具有第一深度)包括一個前導(dǎo)臺階區(qū)620和一個后繼臺階區(qū)621；第二蝕刻面(具有第二深度)包括側(cè)臺階區(qū)661，662，663和664；第三蝕刻面(具有第三深度)包括一個負壓區(qū)650和側(cè)區(qū)651和652；以及空氣軸承面包括前導(dǎo)墊630和631及后繼墊532。
前導(dǎo)臺階區(qū)620可具有兩條側(cè)道610和611，側(cè)道610和611由交叉道612在滑塊體640的前導(dǎo)邊641處連在一起并向著滑塊體640的后繼邊642方向延伸。前導(dǎo)臺階區(qū)620的角基本上是方的，但在另外的實施例中也可是圓的。前導(dǎo)墊630和631位于前導(dǎo)臺階區(qū)620的第一蝕刻面上。
后繼臺階區(qū)521和后繼墊532類似于圖5B中所示后結(jié)構(gòu)，因此此處不再詳細討論。
前導(dǎo)墊630和631基本上是矩形的，但在另外的實施例中可以有不同形狀。在圖6B中所示實施例中，負壓區(qū)650伸入到在側(cè)臺階區(qū)663和664及交叉道612之間形成的口袋區(qū)651中。因此圖6B中所示負壓區(qū)650一般大于圖5B中所示負壓區(qū)550。口袋區(qū)651可以通過增大負壓區(qū)650面積而改善空氣軸承滑塊600的海拔高度靈敏度，因而改善空氣軸承滑塊600的最小飛越高度。
側(cè)臺階面661和662基本上分別靠近前導(dǎo)墊631和630的外側(cè)邊，及側(cè)臺階區(qū)663和664基本上分別靠近前導(dǎo)墊631和630的內(nèi)側(cè)邊。在此實施例中，側(cè)臺階區(qū)661-664的長度沿著前導(dǎo)墊631和630的整個長度延伸。側(cè)臺階區(qū)661和662的寬度可以一直向著滑塊體640的側(cè)邊643和644延伸。類似于圖5B中所示實施例，側(cè)臺階區(qū)661和662足夠?qū)捯允乖趥?cè)臺階區(qū)661和662的外邊與前導(dǎo)墊631和630的外側(cè)邊之間形成的角度θ約為9度。在另外的實施例中角度θ可小于或大于9度。側(cè)臺階區(qū)663和664的寬度可延伸通過整個口袋區(qū)651。通過形成兩對側(cè)臺階區(qū)，圖6B中所示實施例具有比圖5B中所示實施例更為對稱的結(jié)構(gòu)，這通常減少空氣軸承滑塊的滾動量。此外，空氣軸承滑塊600對橫向掩摸不對準性的靈敏度也減小了、圖7闡述了空氣軸承滑塊的又一個實施例的頂視圖?？諝廨S承滑塊700類似于空氣軸承滑塊400，其不同處是前導(dǎo)臺階區(qū)420的前導(dǎo)邊處的圓角480和481以及多加了兩個后繼角區(qū)470和471。后繼角區(qū)470和471在第一蝕刻深度處具有基本平的面。在一個實施中，包括前導(dǎo)臺階區(qū)420和后繼角區(qū)470和471的第一蝕刻面用離子銑技術(shù)蝕刻。此外，包括側(cè)臺階區(qū)461和462的第二蝕刻面用反應(yīng)離子蝕刻法蝕刻以及包括負壓區(qū)450及側(cè)區(qū)451和452的第三蝕刻面用離子銑技術(shù)和反應(yīng)離子蝕刻法的組合蝕刻。通常用反應(yīng)離子蝕刻法形成的第二和第三蝕刻面較用離子銑技術(shù)形成的第一蝕刻面粗糙。因此第一蝕刻面的相對的平滑面與圓角480和481及后繼角區(qū)470和471的外圓角一起可在裝上或卸下空氣軸承滑塊700時使由于空氣軸承滑塊700的角與盤的接觸(即盤碰撞)而造成的損傷減至最小。
通常以上描述的不同實施例的滑塊體由碳化鈦(Tic)和礬土(Al2O3)的常規(guī)瓷混合物制成。雖然本發(fā)明的空氣軸承滑塊一般是成排地處理然后切成個別滑塊的，但現(xiàn)只對一個單個滑塊描述用于形成不同蝕刻面的方法。
圖8的流程圖用于描述一種為圖4-7中所示實施例使用兩步蝕刻過程形成三個蝕刻面的方法。在步801處，在滑塊體上淀積一層第一光刻膠層而形成空氣軸承滑塊。該光刻膠層可以是Riston牌的聚異丁烯酸甲酯(PMMA)。在步802處，第一光刻膠層通過第一掩模曝光，該第一掩模劃定一個對應(yīng)于待蝕刻的第一和第三深度的區(qū)域的圖形。在圖4-7中所示實施例中，前導(dǎo)臺階區(qū)和后繼臺階區(qū)蝕刻至第一深度，及負壓區(qū)和側(cè)區(qū)應(yīng)蝕刻至第三深度。一旦第一光刻膠層通過第一掩模曝光后，在滑塊體上形成一個圖形，將前導(dǎo)和后繼臺階區(qū)，負壓區(qū)和側(cè)區(qū)暴露出來。如步803中所示，此暴露區(qū)然后用離子銑或其它方法(如反應(yīng)離子蝕刻或化學(xué)蝕刻)蝕刻至所需深度(即第一蝕刻深度)。因此步801-803形成第一蝕刻面和第三蝕刻面的一部分。
步804-806描述用于形成第二蝕刻面和第三蝕刻面的一部分的步驟。第三蝕刻面完全由步801-806的組合形成。在步804處，在滑塊體上淀積一層第二光刻膠層而形成空氣軸承滑塊。其次，在步805處，第二光刻膠層通過第二掩模曝光，該第二掩模劃定對應(yīng)于待蝕刻至第二和第三深度的區(qū)域的圖形。在圖4-7中所示實施例中，側(cè)臺階區(qū)應(yīng)蝕刻至第二深度，而負壓區(qū)和側(cè)區(qū)應(yīng)蝕刻至第三深度。一旦第二光刻膠層通過第二掩模曝光，即在滑塊體上形成一個圖形，將側(cè)臺階區(qū)，負壓區(qū)和側(cè)區(qū)暴露出來。如步806中所示，此暴露區(qū)然后用離子銑或其它方法(例如反應(yīng)離子蝕刻或化學(xué)蝕刻)蝕刻至所需深度(即第二蝕刻深度)。
在以上描述中，參照具體示例性的實施例描述了本發(fā)明。然而很明顯，可在不背離所附權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的更廣闊的實質(zhì)和范圍的情況下做出對它的不同修改和變動。例如，本發(fā)明不限于負壓空氣軸承滑塊結(jié)構(gòu)，具有帶著兩條側(cè)道和一條交叉道的基本上U狀的前導(dǎo)臺階面的滑塊結(jié)構(gòu)和帶著兩個前導(dǎo)墊和一個后繼墊的滑塊結(jié)構(gòu)。此外，實施例的前(或前導(dǎo)端)結(jié)構(gòu)可與不同其它后(或后繼端)結(jié)構(gòu)組合起來。例如空氣軸承滑塊600的前結(jié)構(gòu)可與空氣軸承滑塊400的后結(jié)構(gòu)組合起來以形成另一個實施例。因此本說明書和附圖被認為是闡述性的而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.用于支撐傳感器的空氣軸承滑塊，包括由至少一個前導(dǎo)墊和至少一個后繼墊形成的一個空氣軸承面；一個具有一條前導(dǎo)邊和一條后繼邊的滑塊體；一個基本上靠近滑塊體前導(dǎo)邊的前導(dǎo)臺階區(qū)，該前導(dǎo)臺階區(qū)具有第一蝕刻深度，至少一個前導(dǎo)墊形成于前導(dǎo)臺階區(qū)上；一個基本上靠近滑塊體后繼邊的后繼臺階區(qū)，該后繼臺階區(qū)具有第一蝕刻深度，至少一個后繼墊形成于后繼臺階區(qū)上；至少兩個位于后繼和前導(dǎo)臺階區(qū)兩者之外并具有第二蝕刻深度的側(cè)臺階區(qū)；以及一個具有第三蝕刻深度的負壓區(qū)，其中第三蝕刻深度決定于第一和第二蝕刻深度。
2.權(quán)利要求1的空氣軸承滑塊，其特征在于第三蝕刻深度等于第一和第二蝕刻深度之和。
3.權(quán)利要求1的空氣軸承滑塊，其特征在于側(cè)臺階區(qū)中的每一個基本上靠近前導(dǎo)或后繼墊的側(cè)邊中的一條。
4.權(quán)利要求3的空氣軸承滑塊，其特征在于第一側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一后繼墊的第一外側(cè)邊及第二側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一后繼墊的第二外側(cè)邊。
5.權(quán)利要求4的空氣軸承滑塊，其特征在于還包括兩個具有第一蝕刻深度的后繼角區(qū)。
6.權(quán)利要求5的空氣軸承滑塊，其特征在于該兩個后繼角區(qū)具有圓的外角。
7.權(quán)利要求4的空氣軸承滑塊，其特征在于第一和第二前導(dǎo)墊中每一個提供一個基本上為矩形的空氣軸承面，同時等距離地定位于前導(dǎo)臺階區(qū)的外側(cè)邊之內(nèi)。
8.權(quán)利要求7的空氣軸承滑塊，其特征在于前導(dǎo)臺階區(qū)具有兩個基本上方的角。
9.權(quán)利要求4的空氣軸承滑塊，其特征在于第一后繼墊提供一個八角形空氣軸承面，及第一后繼墊的前導(dǎo)和后繼邊基本上靠近后繼臺階區(qū)。
10.權(quán)利要求9的空氣軸承滑塊，其特征在于后繼臺階面具有至少兩個基本上方的角。
11.權(quán)利要求3的空氣軸承滑塊，其特征在于第一側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一前導(dǎo)墊的外側(cè)邊及第二側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第二前導(dǎo)墊的外側(cè)邊。
12.權(quán)利要求11的空氣軸承滑塊，其特征在于第一和第二前導(dǎo)墊中每一個提供一個基本上為矩形的空氣軸承面，及第一和第二前導(dǎo)墊的外側(cè)邊基本上靠近前導(dǎo)臺階區(qū)的外側(cè)邊。
13.權(quán)利要求12的空氣軸承滑塊，其特征在于前導(dǎo)臺階區(qū)具有至少兩個基本上圓的角。
14.權(quán)利要求11的空氣軸承滑塊，其特征在于第一和第二側(cè)臺階區(qū)中每一個具有一個寬度以使相對于在第一和第二前導(dǎo)墊外側(cè)邊處形成的空氣軸承面而在側(cè)臺階區(qū)的外側(cè)邊處測量的角度θ大于9度。
15.權(quán)利要求11的空氣軸承滑塊，其特征在于第一后繼墊提供一個八角形空氣軸承面，及第一后繼墊的所有側(cè)邊都基本上靠近后繼臺階區(qū)。
16.權(quán)利要求15的空氣軸承滑塊，其特征在于還包括兩個具有第一蝕刻深度的后繼角區(qū)。
17.權(quán)利要求16的空氣軸承滑塊，其特征在于兩個后繼角區(qū)具有圓的外角。
18.權(quán)利要求15的空氣軸承滑塊，其特征在于后繼臺階區(qū)具有至少兩個基本上圓的角。
19.權(quán)利要求3的空氣軸承滑塊，其特征在于第一側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一前導(dǎo)墊的外側(cè)邊及第二側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一前導(dǎo)墊的內(nèi)側(cè)邊，第三側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第三前導(dǎo)墊的外側(cè)邊及第四側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第二前導(dǎo)墊的內(nèi)側(cè)邊。
20.權(quán)利要求19的空氣軸承滑塊，其特征在于第一和第二前導(dǎo)墊中每一個提供基本上為矩形的空氣軸承面，以及第一和第二前導(dǎo)墊的外側(cè)邊基本上靠近前導(dǎo)臺階區(qū)的外側(cè)邊及第一和第二前導(dǎo)墊的內(nèi)側(cè)邊基本上靠近前導(dǎo)臺階區(qū)的內(nèi)側(cè)邊。
21.權(quán)利要求20的空氣軸承滑塊，其特征在于前導(dǎo)臺階面具有至少兩個基本上圓的角。
22.權(quán)利要求19的空氣軸承滑塊，其特征在于第一和第三側(cè)臺階區(qū)具有一個寬度以使相對于在第一和第二前導(dǎo)墊的外邊處形成的空氣軸承面而在側(cè)臺階區(qū)的外側(cè)邊處測量的角度θ大于9度。
23.權(quán)利要求19的空氣軸承滑塊，其特征在于第一后繼墊提供一個基本上為八角形的空氣軸承面，及第一后斷墊的前導(dǎo)和后繼邊基本上靠近后繼臺階區(qū)。
24.權(quán)利要求23的空氣軸承滑塊，其特征在于還包括兩個具有第一蝕刻深度的后繼角區(qū)。
25.權(quán)利要求24的空氣軸承滑塊，其特征在于兩個后繼角區(qū)具有圓的外角。
26.權(quán)利要求23的空氣軸承滑塊，其特征在于第五側(cè)臺階區(qū)和第六側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一后繼墊的外側(cè)邊。
27.權(quán)利要求26的空氣軸承滑塊，其特征在于后繼臺階區(qū)具有至少兩個基本上方的角。
28.權(quán)利要求19的空氣軸承滑塊，其特征在于第一后繼墊提供一個八角形空氣軸承面，及第一后繼墊的所有側(cè)邊基本上靠近后繼臺階區(qū)。
29.權(quán)利要求28的空氣軸承滑塊，其特征在于后繼臺階區(qū)具有至少兩個基本上圓的角。
30.權(quán)利要求1的空氣軸承滑塊，其特征在于前導(dǎo)臺階區(qū)具有兩條側(cè)道，這兩條側(cè)道由基本上靠近前導(dǎo)邊的交叉道連在一起并向滑塊體后繼邊的方向延伸。
31.數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，包括一個包括眾多道的存儲介質(zhì)；一個用于在眾多道上方支撐一個傳感器的滑塊，該滑塊還包括一個由至少一個前導(dǎo)墊和至少一個后繼墊形成的空氣軸承面；一個具有一條前導(dǎo)邊和一條后繼邊的滑塊體；一個基本上靠近滑塊體前導(dǎo)邊的前導(dǎo)臺階區(qū)，前導(dǎo)臺階區(qū)具有第一蝕刻深度，至少一個前導(dǎo)墊在前導(dǎo)臺階區(qū)上形成；一個基本上靠近滑塊體后繼邊的后繼臺階區(qū)，后繼臺階區(qū)具有第一蝕刻深度，至少一個后繼墊在后繼臺階面上形成；至少兩個位于后繼和前導(dǎo)臺階區(qū)兩者之外并具有第三蝕刻深度的側(cè)臺階區(qū)；以及一個具有第三蝕刻深度的負壓區(qū)，其中第三蝕刻深度決定于第一和第二蝕刻深度；一個連至存儲介質(zhì)用于將存儲介質(zhì)相對于滑塊而移動的電機；以及一個連至滑塊體的傳動器組件，通常用于將滑塊體相對于存儲介質(zhì)上道的方向橫向地移動以便傳感器能訪問存儲介質(zhì)上的不同區(qū)。
32.權(quán)利要求31的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第三蝕刻深度等于第一和第二蝕刻深度之和。
33.權(quán)利要求31的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于側(cè)臺階區(qū)中的每一個基本上靠近前導(dǎo)或后繼墊的側(cè)邊中的一條邊。
34.權(quán)利要求33的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第一側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一后繼墊的第一外側(cè)邊及第二側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一后繼墊的第二外側(cè)邊。
35.權(quán)利要求34的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第一和第二前導(dǎo)墊中每一個提供一個基本上為矩形的空氣軸承面，同時等距離地定位于前導(dǎo)臺階區(qū)的外側(cè)邊內(nèi)。
36.權(quán)利要求34的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第一后繼墊提供一個八角形空氣軸承面，及第一后繼墊的前導(dǎo)和后繼邊基本上靠近后繼臺階區(qū)。
37.權(quán)利要求33的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第一側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一前導(dǎo)墊的外側(cè)邊及第二側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第三前導(dǎo)墊的外側(cè)邊。
38.權(quán)利要求37的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第一和第二前導(dǎo)墊中每一個提供一個基本上為矩形的空氣軸承面，及第一和第二前導(dǎo)墊的外側(cè)邊基本上靠近前導(dǎo)臺階區(qū)的外側(cè)邊。
39.權(quán)利要求37的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第一后繼墊提供一個八角形空氣軸承面，及第一后繼墊的所有側(cè)邊都基本上靠近后繼臺階區(qū)。
40.權(quán)利要求33的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第一側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一前導(dǎo)墊的外側(cè)邊及第二側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一前導(dǎo)墊的內(nèi)側(cè)邊，第三側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第二前導(dǎo)墊的外側(cè)邊及第四側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第二前導(dǎo)墊的內(nèi)側(cè)邊。
41.權(quán)利要求40的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第一和第二前導(dǎo)墊中每一個提供基本上為矩形的空氣軸承面，及第一和第二前導(dǎo)墊的外側(cè)邊基本上靠近前導(dǎo)臺階區(qū)的外側(cè)邊和第一和第二前導(dǎo)墊的內(nèi)側(cè)邊基本上靠近前導(dǎo)臺階區(qū)的內(nèi)側(cè)邊。
42.權(quán)利要求40的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第一后繼墊提供一個基本上為八角形的空氣軸承面，及第一后繼墊的前導(dǎo)和后繼邊基本上靠近后繼臺階面。
43.權(quán)利要求42的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其特征在于第五側(cè)臺階區(qū)和第六側(cè)臺階區(qū)基本上靠近第一后繼墊的外側(cè)邊。
全文摘要
一種具有減小的掩模不對準性靈敏度的空氣軸承滑塊。在一個實施例中,該空氣軸承滑塊具有由雙蝕刻過程形成的三個蝕刻面。前導(dǎo)和后繼臺階區(qū)由第一蝕刻步驟形成?？拷諝廨S承墊的側(cè)臺階區(qū)由第二蝕刻步驟形成。負壓區(qū)由第一和第二蝕刻步驟兩者形成。
文檔編號G11B17/32GK1199828SQ9810648
公開日1998年11月25日 申請日期1998年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月14日
發(fā)明者李·凱文·多里厄斯, 桑福德·安托霍斯·博拉那 申請人:國際商業(yè)機器公司