KR20010113536A

KR20010113536A - 곡면 구조물의 제조 방법

Info

Publication number: KR20010113536A
Application number: KR1020010034312A
Authority: KR
Inventors: 니시하라무네카즈
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2001-12-28
Also published as: CN1338746A; SG87214A1; US20020015259A1; JP2002004043A

Abstract

자기헤드, 광학 장치 또는 정밀 부품을 포함하는 전자 장치로서 이용된 구조물은 구조물 본체를 구비하며, 스퍼터링에 의해 구조물 본체의 일면상에 박막이 형성된다. 이 구조물 본체는 박막의 내부 응력에 의해 만곡되어 그 일면과 그에 대향하는 타면이 곡면으로 형성된다.

Description

곡면 구조물의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A STRUCTURE WITH CURVED SURFACES}

본 발명은 곡면 구조물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 구조물은, 자기헤드, 광학 장치, 및 정밀 부품을 포함하는 전자 장치와 같은 장치에 사용될 수 있다. 상세하게는, 본 발명은 구조물의 성질을 변경시키지 않고 곡면 구조물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근, 기능 장치로서의 복잡한 기능 및 염가에 대한 요구를 만족시키기 위해, 박막과 같은 기능성 필름을 갖는 구조물이 전자 장치로서 자주 이용되고 있다. 이 전자 장치는, 기능성 필름을 사용하는 그 장치 구조물이 원자 수준의 특정 재료층으로 구성되기 때문에, 공정 주위 환경에 대해 매우 민감하다. 이 민감성으로 인해, 성형과 같은 작업이 공정후에 실행될 때, 장치의 손상을 피하는 것이 필요하다.

예를 들면, 특히 박막 자기헤드 제조에 있어 곡면 성형이 실행되는 경우에, 공정후의 래핑(lapping)과 같은 연마(griding)에 의해, 연마 공정에서 일어나는 성형의 변동으로 인해 전자 장치의 특성 및 기능이 현저하게 변하는 문제가 있다.

이에 관해서, 일본국 특허 제2,552,068호는, 구조물의 곡면이 레이저 처리 및 샌드 블라스팅(sand blasting) 처리와 같은 공정을 사용하는 선택 성형에 의해 제어됨을 개시하고 있다. 또한, 일본국 공개 공보 평 제1-30,082호는, 가열 조건하에서 상이한 열 팽창 계수의 재료층을 형성하고, 계속해서 정상 온도까지 구조물을 냉각시킴으로써 곡면이 구조물상에 형성됨을 개시하고 있다.

도 6 및 도 7을 참조하여, 곡면 구조물을 제조하는 전술한 종래 공정의 예를 설명한다. 도 6에 나타낸 제1예에서, 레이저 또는 블라스팅(2)과 같은 구조물(1)의에너지 성형에 의해서, 구조물(1)은 만곡된 구조로 성형된다. 도 7에 나타낸 제2예에서, 구조물(1)은 열챔버(3)(도 7A 참조)내에 배치되고, 열 수축 재료층(4)이 가열 조건(도 7B 참조)하에서 구조물(1)상에 형성된다. 그 다음, 열챔버(3)가 정상 온도까지 냉각되어, 결과적으로 구조물(1)이 만곡된 구조(도 7C 참조)로 성형된다.

그러나, 전술한 종래 기술의 곡면 성형 공정은 래핑 및 블라스팅과 같은 연마 공정, 또는 레이저 처리 및 가열과 같은 열공정을 채용하기 때문에, 민감한 전자 장치 기능을 갖는 구조물의 경우에, 구조물의 전자 장치 특성이 손상되고 열화되며, 기능성 필름이 그 본질적인 기능을 발휘하지 못한다는 문제점이 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 연마 공정 및 열공정을 사용하지 않고, 곡면 구조물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1실시형태는, 구조물 본체를 제공하는 단계와; 스퍼터링에 의해 구조물 본체의 일면상에 박막을 형성하여, 구조물 본체가 박막내에 생성되는 내부 응력에 의해 만곡됨으로써, 구조물 본체의 상기 일면 및 그에 대향하는 타면이 곡면으로 형성되는 단계를 포함하는 곡면 구조물을 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명의 제1실시형태에 따르면, 구조물이 연마 공정 및 열공정을 사용하지 않고 제조되기 때문에, 완전히 그 고유 기능을 발휘하는 곡면 구조물을, 구조물의 장치 기능이 민감하더라도 장치 특성에 손상을 입히지 않고 얻을 수 있다.

바람직하게 박막은 40 이상 240 이하의 원자량을 갖는 물질로서 구성된다. 이 범위내의 원자량을 갖는 물질을 사용함으로써, 형성된 박막은 충분한 내부 응력을 가져서, 구조물이 확실히 형성될 수 있어 필요한 곡률(curvature)의 표면을 갖게 된다.

곡면의 곡률은, 스퍼터링에 의한 박막의 형성중에 압력으로써 조정될 수 있다. 특히, 압력을 소정의 압력보다 높게 설정함으로써, 박막이 형성되는 일면에 대향하는 타면이 볼록 곡면이 되고, 압력을 소정의 압력보다 낮게 설정함으로써, 박막이 형성되는 일면이 볼록 곡면이 된다.

더욱이, 스퍼터링에 의한 박막의 형성은, 배기 챔버내에서 실행되고, 표면의 곡률은 박막 형성전의 배기 챔버내의 초기 압력에 의해 조절될 수 있다. 특히, 초기 압력을 소정의 압력보다 높게 설정함으로써, 박막이 형성되는 일면에 대향하는 타면이 볼록 곡면이 되고, 초기 압력을 소정의 압력보다 낮게 설정함으로써, 박막이 형성되는 일면이 볼록 곡면이 된다.

스퍼터링에 의한 박막의 형성은, 구조물 본체에 대향하는 타겟(target)에 전압을 인가함으로써 실행되며, 표면의 곡률은 타겟에 인가되는 전압에 의해 조절될 수 있다. 특히, 전압을 소정의 전압보다 높게 설정함으로써 박막이 형성되는 일면이 볼록 곡면으로 되고, 전압을 소정의 전압보다 낮게 설정함으로써 박막이 형성되는 상기 일면에 대향하는 타면이 볼록 곡면으로 된다.

구조물 본체는 박막의 형성중에 냉각되는 것이 바람직하다. 이 냉각에 의해서, 박막의 형성중에 구조물의 온도 상승을 방지할 수 있다.

예를 들면, 구조물 본체가 Al₂O₃-TiC 기판이고, 스퍼터링중 구조물의 온도가20℃ 이상 50℃ 이하이며, 스퍼터링중 배기 챔버내의 압력은 0.5 Pa 이상 5.0 Pa 이하이고, 박막은 탄탈(Ta) 또는 크롬(Cr)으로 구성된다.

본 발명의 제2실시형태는, 단일 또는 복수의 내장 장치(built-in devise)를 갖는 자기헤드 기판을 제공하는 단계와; 스퍼터링에 의해 자기헤드 기판의 일면상에 박막을 형성하여, 이 자기헤드 기판이 박막내에 생성되는 내부 응력에 의해 만곡됨으로써, 자기헤드 기판의 상기 일면 및 그에 대향하는 타면이 만곡면으로 형성되어, 그중 볼록한 한 면이 헤드 표면으로서 작용하게 하는 단계를 포함하는 자기 헤드 제조방법을 제공한다. 자기헤드 기판은, 박막이 형성된 후에 다수의 자기 헤드로 분리하기 위해 절단될 수도 있다.

본 발명의 제3실시형태는, 구조물 본체와; 스퍼터링에 의해 상기 구조물 본체의 일면상에 형성된 박막을 구비하며; 상기 구조물 본체는 상기 박막의 내부 응력에 의해 만곡되어 구조물 본체의 일면 및 이에 대향하는 구조물 본체의 타면이 곡면으로 형성되는 곡면 구조물을 제공한다.

본 발명의 제4실시형태는, 단일 또는 복수의 내장 장치를 갖는 자기헤드 기판과; 스퍼터링에 의해 상기 자기헤드 기판의 일면상에 형성된 박막을 구비하며; 상기 자기헤드 기판은 박막의 내부 응력에 의해 만곡되어 자기 헤드 기판의 일면 또는 이에 대향하는 자기헤드 기판의 타면이 헤드 표면으로서 작용하는 볼록 만곡면으로 형성되는 자기 헤드를 제공한다.

본 발명의 추가 목적 및 장점이, 첨부 도면을 참조한 바람직한 실시예와 연관시킨 다음의 설명으로부터 명백해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 곡면 구조물의 제조 방법에 이용되는 스퍼터링(sputtering) 장치의 개략 구성도.

도 2A는 박막(薄膜) 형성전의 자기헤드 기판의 사시도.

도 2B는 박막이 있는 자기헤드 기판의 사시도.

도 2C는 박막의 내부 응력(인장 응력)에 의해 만곡(彎曲)된 자기헤드 기판의 사시도.

도 2D는 자기헤드 기판의 절단 공정을 나타내는 사시도.

도 3A는 도 2A의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 단면도.

도 3B는 도 2B의 Ⅲ'-Ⅲ' 선을 따라 취한 단면도.

도 3C는 도 2C의 Ⅲ"-Ⅲ" 선을 따라 취한 단면도.

도 4A는 박막 형성전의 자기헤드 기판의 사시도.

도 4B는 박막이 있는 자기헤드 기판의 사시도.

도 4C는 박막의 내부 응력(압축 응력)에 의해 만곡된 자기헤드 기판의 사시도.

도 4D는 자기헤드 기판의 절단 공정을 나타내는 사시도.

도 5A는 도 4A의 V-V 선을 따라 취한 단면도.

도 5B는 도 4B의 V'-V' 선을 따라 취한 단면도.

도 5C는 도 4C의 V"-V" 선을 따라 취한 단면도.

도 6은 종래의 곡면 구조물 제조 공정을 나타내는 개략 설명도.

도 7A 내지 도 7C는 또 다른 종래의 곡면 구조물 제조 공정을 나타내는 개략 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 구조물 2 : 레이저 또는 블라스팅(blasting)

3 : 열챔버(heat chamber) 4 : 열 수축 재료층

10 : 스퍼터링 장치 11 : 배기 챔버(evacuated chamber)

12 : 기판 홀더 13 : 구동장치

14 : 냉각수원 15 : 타겟

17 : 전원 18 : 셔터

19 : 구동 장치 21 : 진공 펌프

23 : 가스입구 25 : 가스원

31 : 자기헤드 32 : 자기헤드 기판

33 : 박막 35 : 공기 베어링면

본 발명에 따른 곡면 구조물을 제조하는 방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2D 및 도 3C, 도 4D 및 도 5C는 각각 본 발명에 따른 곡면 구조물인 자기 헤드(31)를 나타낸다. 자기 헤드(31)는, 구조물 본체 또는 자기 헤드 기판(32)과, 스퍼터링에 의해 자기 헤드 기판(32)의 한 표면(32a)상에 형성된 박막(33)을 포함한다. 자기 헤드 기판(32)은 Al₂O₃-TiC로 구성되며, 내장 장치(34A 및 34B)를 갖는다. 박막(33)은 탄탈(Ta) 또는 크롬(Cr)으로 구성된다.

자기헤드 기판(32)은 박막(33)의 내부 응력에 의해 만곡됨으로써, 박막(33)이 형성된 일면(32a)과 이 일면(32a)에 대향하는 타면(32b)이 만곡면으로 형성된다.

도 3B 및 도 3C에 나타낸 실시예에서, 내부 응력 δ1은 인장 응력이다. 내부 응력 δ1은 자기헤드 기판(32)상에 작용하는 변형력을 야기시켜서, 박막(33)에 대향하는 타면(32b)이 볼록 곡면으로 형성된다. 더욱이, 볼록 곡면인 타면(32b)은 공기 베어링면(35)이 형성되는 헤드면을 구성한다. 또 다른 한편으로, 도 5B 및 도 5C에 나타낸 실시예에서, 내부 응력 δ2는 압축 응력이다. 내부 응력 δ2는 자기헤드 기판(32)상에 작용하는 변형력을 야기시켜서, 박막(33)이 있는 일면(32a)이 볼록 곡면으로 형성된다. 더욱이, 볼록 곡면(32a)인 일면(32a)은 공기 베어링 표면(35)이 형성되는 헤드 표면을 구성한다.

도 1은 자기헤드(31)를 제조하기 위해 사용되는 스퍼터링 장치(19)의 예를 나타낸다.

배기 챔버(11)내에 기판 홀더(substrate holder)(12)가 배치된다. 이 기판 홀더(12)는, 내부 응력 δ1 및 내부 응력 δ2에 기인되는 자기헤드 기판(32)의 변형에 견디는 방식으로 자기 헤드 기판(32)을 유지한다. 더욱이, 이 기판 홀더(12)는 구동장치(13)에 의해 상하로 이동된다.

기판 홀더(12)에는 냉각수 채널(12)이 형성되어 있다. 이 냉각수 채널(12)내에서, 냉각수원(14)으로부터 공급된 냉각수가 순환되고, 따라서 스퍼터링중에 자기헤드 기판(32)은 냉각된다. 기판 홀더(12)는 그 체적을 충분히 크게 설정함으로써 큰 열용량을 갖게 된다.

배기 챔버(11)내에서, 타겟(15)은 기판 홀더(12)에 대향하도록 배치된다. 타겟(15)은 전기적으로 파워서플라이(17)에 접속되어 있다.

이 실시예에서는 직류전원이 전원(17)으로 이용되지만, 타겟(15)이 전기 절연체로 구성된 경우 고주파 전원이 이용될 수 있다. 기판 홀더(12)와 타겟(15)사이에는 셔터(18)가 설치되며, 이 셔텨(18)는 구동장치(19)에 의해 개폐된다.

배기를 위한 진공펌프(21)는 밸브(22)를 통해 진공실(11)의 내부에 접속된다. 한편, 상기 진공실(11)상에 형성된 가스입구(23)는 밸브(24)를 통해 가스원(25)에 접속된다. 처리가스가 상기 가스원(25)으로부터 밸브(24)를 통해 진공실(11)의 내부로 공급된다.

제어기(27)는 기판홀더(12)용 구동장치(13), 냉각수원(14), 전원(17), 셔터용 구동장치(19), 밸브(22, 24), 진공펌프(21) 및 가스원(25)를 제어한다.

자기헤드 제조방법을 도 2D와 3C에 도시한 자기헤드(31)를 일례로 하여 설명한다.

도 2A 및 도 2B에 도시한 바와 같은 바 형상의 자기헤드 기판(32)은 기판 홀더(12)에 부착되어 일면(32a)이 아래로 지향되며, 그 타면(32b)상에는 공기베어링 면(35)이 사전 형성된다.

막 두께 분포의 정밀도를 같게 하기 위하여, 기판 홀더(12)가 구동장치(13)에 의해 상하로 이동하여 상기 자기헤드 기판(32)의 배치면적에 따라 헤드 기판(32)과 타겟(15)사이의 간격 TS를 조정할 수 있다.

이어서, 진공실(11)의 내부가 그 압력이 소정압(초기압)에 도달할 때까지 배기된다. 본 실시예에서, 진공실(11)의 배기는 초기압이 대략 10^-3Pa에 도달할 때까지 지속된다. 이러한 일정압은 박막 형성동안의 압력이다.

다음으로, 셔터(18)를 폐쇄상태로 유지하면서 전원(7)에서 전압을 타겟(15)에 인가하여 플라즈마 방전을 일으킨다. 타겟(15)위의 산화물 등의 물질을 정화하기 위하여 수분동안 안정한 플라즈마 방전이 지속된다. 이후, 셔터(18)가 개방되어 스퍼터링 막, 즉, 박막(33)이 도 2B 및 3B에 도시한 바와 같이 자기헤드 기판(32)의 일면상에 형성된다. 박막(33)의 두께는 1㎛ 이하로 설정된다. 도 2C 및 도 3C에 도시한 바와 같이, 내부응력 δ1으로 인해, 상기 자기헤드 기판(32)은 만곡되며, 상기 박막(33)에 대향하는 타면(32b)은 볼록 만곡면으로 형성된다.

스퍼터링으로 박막을 형성하는 긴 지속시간으로 인해 스퍼터 입자로부터 자기헤드 기판(32)에 에너지가 입사함으로써 자기헤드 기판(32)의 온도가 상승하게 된다. 그러나, 본 실시예에 있어서, 냉각수에 의한 기판 홀더(12)의 냉각과 기판 홀더(12)의 큰 열용량에 의해 자기헤드 기판(32)의 온도상승이 저하한다. 자기헤드 기판(32)의 냉각효과는 그 재료에 따르지만, 50℃ 이하의 온도로 자기헤드 기판(32)을 냉각하면, 장치(34A, 34B)가 민감하다 하여도, 그 특성이 열에 의해 손상되지 않는다.

박막 형성 완료이후, 상기 자기헤드 기판(32)은 진공실(11)로부터 취출된다. 이어서 이 자기헤드 기판(32)은 절단되어 도 2D에 라인 C로 도시한 바와 같이, 각각의 자기헤드(31)로 분리된다. 이러한 자기헤드 기판(32)의 절단은, 예를 들어, 다이싱 소(dicing saw)로 실행된다.

도 4D 및 도 5C에 도시한 자기헤드(31)는 도 2D 및 도 3C에 도시한 전술한 자기헤드(31) 제조방법과 같은 방법으로 제조될 수 있는데, 공기베어링(35)이 박막의 형성완료 이후 형성되는 점이 다르다(도 4A 내지 4D 및 도 5A 내지 5C 참조).

전술한 바와 같이, 내부 응력이 인장 응력 또는 압축 응력이냐에 따라 자기헤드 기판(32)의 곡면 방위의 차이가 발생하는데, 즉, 기판의 일면(32a)과 타면(32b)중 어느 한 면은 볼록 곡면이 된다. 또한, 내부 응력이 커지면, 자기헤드 기판(32)의 만곡도, 즉, 일면(32a)과 타면(32b)의 곡률이 증가한다. 따라서, 박막 형성시 압력을 제어함으로써, 초기압, 또는 타겟(15)에 인가된 전압, 상기 자기헤드 기판(32)의 만곡 및 곡률의 방위가 조정될 수 있다.

첫째로, 박막의 형성시 압력에 의한 조정을 이하 기술한다.

박막 형성시의 압력은 진공펌프(21) 및/또는 가스원(25)을 이용하여 조정될 수 있다. 특히, 박막 형성시의 압력은 진공펌프(21)의 배기 유속과 관련하여 가스원(25)으로부터 공급된 처리가스의 유속이 증가될 때 증가한다. 반대로, 상기 배기 유속과 관련하여 박막 형성시의 압력은 가스의 유속이 감소할 때 감소한다.

박막 형성시의 압력이 증가하면, 자기헤드 기판(32)의 일면(32a)에 대한 각각의 타겟 입자의 에너지는 감소한다. 따라서, 박막 형성시의 압력이 높아지면 박막(33)의 밀도는 낮아지며, 상기 박막(33)을 구성하는 원자사이의 유인력은 자기헤드 기판(32)의 곡률에 대한 큰 영향을 미친다. 이 결과, 박막(33)의 내부 응력은 인장응력 δ1이 되며(도 3C 참조), 박막(33)에 대향하는 타면(32b)은 볼록 곡면이 된다.

한편, 박막 형성시의 압력이 감소하면, 상기 자기헤드 기판(32)의 일면(32a)에 대한 타겟(15)으로부터의 각 타겟 입자의 에너지는 증가한다. 따라서, 박막 형성시의 압력이 저하하면, 박막(33)의 밀도는 높아지며, 박막(33)을 구성하는 원자사이의 척력은 자기헤드 기판(32)의 곡률에 큰 영향을 미친다. 이 결과, 박막(33)의 내부 응력은 압축 응력 δ2이 되며(도 3C 참조), 박막(33)이 형성된 일면(32a)은 볼록 곡면이 된다.

환언하면, 소정의 압력 이상으로 박막(33) 형성시의 압력을 설정함으로써, 박막(33)이 형성된 일면(32a)에 대향하는 타면(32b)은 볼록 곡면이 된다. 반대로, 소정의 압력 이하로 박막(33) 형성시의 압력을 설정함으로써, 박막(33)이 형성된일면(32a)이 볼록 곡면이 된다.

다음으로, 초기압 조정을 설명한다.

진공펌프(21)를 이용하여 배기를 개시하기 이전에, 진공실(11)과 자기헤드 기판(32)의 내벽면상에 습기가 흡착된다. 초기압이 감소하면 스퍼터링의 개시와 더불어 습기의 잔류량이 저감된다. 반대로, 초기압이 증가하면 스퍼터링의 개시와 더불어 습기의 잔류량이 증가한다.

따라서, 초기압이 높아지면 진공실(11)내의 습기 잔류량이 타겟 입자에 흡착되어 응집(flocculation)을 일으킨다. 이러한 응집으로 인해, 박막(33)의 밀도가 저감된다. 이 결과, 박막(33)의 내부 응력이 인장 응력 δ1이 되며(도 3C 참조), 박막(33)이 형성된 일면(32a)이 볼록 곡면이 된다.

한편, 초기압이 낮으면 응집이 일어나지 않아 박막(33)의 밀도가 증가한다. 이 결과, 박막(33)의 내부 응력이 압축 응력 δ2이 되며(도 5C 참조), 박막(33)에 대향하는 타면(32b)이 볼록 곡면이 된다.

환언하면, 초기압을 소정의 압력 이상으로 설정함으로써, 박막(33)이 형성된 일면(32a)에 대향하는 타면(32b)이 볼록 곡면으로 된다. 반대로, 초기압을 소정의 압력 이하로 설정함으로써 박막(33)이 형성된 일면(32a)이 볼록 곡면으로 된다.

다음으로, 타겟에 인가된 전압 조정을 설명한다.

타겟(15)에 인가된 전압을 증가시키면, 자기헤드 기판(32)쪽으로의 각각의 스퍼터링 입자의 에너지가 증가하므로, 인가된 전압이 높으면 박막(33)의 밀도가 높아진다. 이 결과, 박막(33)의 내부 응력이 압축 응력 δ2이 되며(도 5C 참조),박막(33)이 형성된 일면(32a)이 볼록 곡면이 된다.

한편, 인가된 전압이 낮으면 박막(33)의 밀도가 낮아진다. 이 결과, 박막(33)의 내부 응력은 인장 응력 δ1이 되며(도 3C 참조), 박막(33)에 대향하는 타면(32b)은 볼록 곡면이 된다.

환언하면, 전압을 소정의 전압 이상으로 설정함으로써 박막(33)이 형성된 일면(32a)이 볼록 곡면으로 되며, 반대로, 전압을 소정의 전압 이하로 설정함으로써 박막(33)이 형성된 일면(32a)에 대향하는 타면(32b)이 볼록 곡면으로 된다.

타겟(15)을 구성하는 물질의 원자량은 바람직하게 40 이상 240 이하인데, 이는 원자량이 40 이하이면 스퍼터링 입자의 작은 에너지로 인해 자기헤드 기판을 만곡하는데 필요한 내부 응력을 가지는 박막을 형성하기 어렵기 때문이다. 한편, 원자량이 40 이상이면 스퍼터링 입자의 큰 에너지에 의해 자기헤드 기판을 만곡하는데 필요한 내부 응력을 가지는 박막을 형성할 수 있다. 또한, 이 경우, 자기헤드 기판의 만곡 방향 및 곡률은 박막 형성시의 압력, 초기압 및 인가된 전압에 의해 조정할 수 있다. 그리고 타겟(15)으로서 이용될 수 있는 금속의 최대 원자량은 대략 240이다.

본 발명자가 실행한 실험에 따르면, 구조물 본체가 Al₂0₃-TiC 기판인 경우, 타겟, 즉, 박막의 재료는 탄탈 또는 크롬이며, 이 Al₂0₃-TiC 기판은 박막 형성시의 압력을 0.5 Pa 내지 5.0 Pa의 범위로 조정함으로써 임의, 소정의 곡률을 가지는 곡면을 갖도록 만곡될 수 있다.

전술한 실시예는 자기헤드를 일례로서 설명했지만, 본 발명은 자기헤드 이외의 전자 장치, 광학 장치 및 정밀 부품 등의 장치에 적용할 수 있다. 또한, 구조물 본체는 Al₂0₃-TiC 이외의 세라믹 재료, 유리, 수지 및 금속 등의 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 박막은 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 바나듐(V), 철(Fe), 은(Ag), 구리(Cu) 및 금(Au) 등의 재료로 이루어질 수 있다.

지금까지 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 실시예에 의해 충분히 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 이하의 부속 청구범위의 사상 및 영역을 일탈치 않는 범위내에서 당업자에 의해 여러가지로 수정 및 변형 실시될 수 있다.

이상 기술한 본 발명에 의하면, 연마 공정 및 열공정을 사용하지 않고, 곡면 구조물을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

Claims

구조물 본체를 제공하는 단계; 및

상기 구조물 본체의 일면상에 스퍼터링에 의해 박막을 형성하여 이 구조물 본체가 상기 박막내에 형성된 내부 응력에 의해 만곡되게 하여 상기 구조물 본체의 일면과 타면이 곡면으로 형성되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 박막은 40 이상 240 이하의 원자량을 갖는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 구조물 본체 면들의 곡률은 스퍼터링에 의해 박막 형성시의 압력으로 조정되는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 압력을 소정의 압력 이상으로 설정함으로써, 박막이 형성된 일면에 대향하는 타면이 볼록 곡면으로 되며,

상기 압력을 소정의 압력 이하로 설정함으로써, 박막이 형성된 일면이 볼록 곡면으로 되는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 스퍼터링에 의한 박막의 형성은 진공실에서 실행되며,

상기 구조물 본체 면들의 곡률은 박막의 형성이전에 진공실내의 초기압에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 초기압을 소정의 압력 이상으로 설정함으로써, 박막이 형성된 일면에 대향하는 타면이 볼록 곡면으로 되며,

상기 초기압을 소정의 압력 이하로 설정함으로써, 박막이 형성된 일면이 볼록 곡면으로 되는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 스퍼터링에 의한 박막의 형성은 상기 구조물 본체에 대향하는 타겟에 전압을 인가함으로써 실행되며,

상기 구조물 본체 면들의 곡률은 타겟에 인가된 전압에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 전압을 소정의 전압 이상으로 설정함으로써, 박막이 형성된 일면이 볼록 곡면으로 되며,

상기 전압을 소정의 전압 이하로 설정함으로써, 박막이 형성된 일면에 대향하는 타면이 볼록 곡면으로 되는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 구조물 본체는 박막의 형성시 냉각되는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 구조물 본체는 Al₂O₃-TiC 기판이며, 스퍼터링시의 구조물 본체의 온도는 20℃ 이상 50℃ 이하이며, 스퍼터링시의 진공실내의 압력은 0.5 Pa 이상 5.0 Pa 이하이며, 박막은 탄탈 또는 크롬으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물의 제조 방법.
단일 또는 복수의 내장 장치(built-in device)를 구비한 자기헤드 기판을 제공하는 단계; 및

상기 자기헤드 기판의 일면상에 스퍼터링에 의해 박막을 형성하여 이 자기헤드 기판이 상기 박막내에서 생성된 내부 응력에 의해 만곡하여 상기 자기헤드 기판의 일면과 타면이 곡면으로 형성되게 하고, 이 곡면중 볼록한 한 면이 헤드면으로 작용하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기헤드 기판의 제조 방법.
제11항에 있어서, 상기 자기헤드 기판의 일면상에 박막을 형성한 후, 상기 자기헤드 기판을 절단하여 복수의 헤드로 분리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자기헤드 기판의 제조 방법.
구조물 본체; 및

상기 구조물 본체의 일면상에 스퍼터링에 의해 형성된 박막을 구비하며;

상기 구조물 본체는 상기 박막의 내부 응력에 의해 만곡되어, 상기 구조물 본체의 일면과 이 일면에 대향하는 타면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물.
제13항에 있어서, 상기 박막은 40 이상 24 이하의 원자량을 갖는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물.
제13항에 있어서, 상기 구조물 본체는 Al₂O₃-TiC 기판이며, 상기 박막은 탄탈 또는 크롬으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡면 구조물.
단일 또는 복수의 내장 장치를 구비한 자기헤드 기판; 및

상기 자기헤드 기판의 일면상에 스퍼터링에 의해 형성된 박막을 구비하며;

상기 자기헤드 기판이 상기 박막의 내부 응력에 의해 만곡되어, 상기 자기헤드 기판의 일면 또는 그에 대향하는 타면이 헤드면으로서 작용하는 볼록 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자기헤드.