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制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于从信息存储介质的表面电荷读取信息的电场信息读头，该电场信息读头包括：半导体衬底，具有在面向记录介质的表面的一端的中部中形成的电阻区域，该电阻区域用杂质轻掺杂；以及源极区域和漏极区域，在电阻区域的两侧上形成，该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沿半导体衬底的面向记录介质的表面延伸，电极分别与源极区域和漏极区域电连接。此外，本发明专利技术提供了电场信息读头的制造方法以及在晶片上批量制造电场信息读头的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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、源才及区域和漏才及区域/人而形成面向记录介质的表面。
技术介绍
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 4司月l片几才勾(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。
技术实现思路
本专利技术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。根据本专利技术的一个方面，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。根据本专利技术的另 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。根据本专利技术的另一个方面，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。根据本专利技术的另一个方面，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。根据本专利技术的另一个方面，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村底 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，该至少一个单元构成至 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。7根据本专利技术的另一个方面，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，该至少一个单元构成至少一个电场信 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。附图说明通过结合附图并参照对示例性实施例的详细描述，本专利技术的上迷和其它 的特征以及优点将变得更加明显，附图中图1是示出根据本专利技术实施例的电场信息读头的透视图2是示出根据本专利技术另 一个实施例的电场信息读头的透视器(HDD)机械装置(mechanism);图5示出了根据本专利技术另 一个实施例的在晶片上制造图2的电场信息读头的方法；图6是示出根据本专利技术实施例的电场信息写/读头的透视图。 具体实施例方式现在将参照附图更充分地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的示范性实 施例。附图中相同的附图标记指代相同的元件。图l和2是示出根据本专利技术的实施例的电场信息读头10的透视图。图3 示意地示出了采用图2的电场信息读头IO的硬盘驱动器(HDD)机械装置。参照图1，电场信息读头10包括半导体衬底11,掺有第一杂质并具 有表面lla,表面lla面向记录介质(未示出)并构成气垫面(Air Bearing Surface, ABS );电阻区域12,形成在半导体衬底11的一端的中部上并掺有 低浓度的第二杂质；以及源极区域13和漏极区域14,形成在电阻区域l2 的两侧并掺有高浓度的第二杂质。这里，当第一杂质是p型杂质时，第二杂 质是n型杂质，或者当第一杂质是n型杂质时，第二杂质是p型杂质。如图2所示，电场信息读头IO还可以包括形成在表面lla上的ABS图案16。在电场信息读头10中，电阻区域12的阻值之间的差异是由铁电记录介 质中的表面电荷之间的差异产生的电场之间的差异引起的。表面电荷的极性 和数值可以分别通过电阻区域12的阻值之间的差异来探测。参照图1和3,探测记录介质50中表面电荷的极性以从其中读取信息的 方法如下。参照图1,当电阻区域12^皮p型杂质轻掺杂，源极区域13和漏 极区域14被p型杂质重掺杂并且记录介质50在对应于电阻区域12的区域 中具有正(+ )的表面电荷时，那么电阻区域12中作为多数载流子的空穴的 密度被由电荷产生的电场减小，因而电阻区域12的阻值增大。从而，电场 信息读头IO可以通过电阻区域12的阻值变化来探测正(+ )的表面电荷。 当记录介质50在对应于电阻区域12的区域中具有负(-)的表面电荷时， 电阻区域12中作为多数载流子的空穴的密度增大，因而电阻区域12的阻值 减小。由此，电场信息读头IO探测记录介质50表面上的电荷。另一方面，当源极区域13和漏极区域14被n型杂质重掺杂，电阻区域 12被n型杂质轻掺杂并且记录介质50在对应于电阻区域12的区域中具有负 (-)的表面电荷时，电阻区域12中作为多数载流子的电子的频率减小，因 而电阻区域12的阻值增大。另一方面，当记录介质50在对应于电阻区域12 的区域附近具有正(+ )的表面电荷时，电阻区域12中作为多数载流子的电 子的密度增大，因而电阻区域12的阻值减小。因此，电场信息读头10可以 通过电阻区域12的阻值的变化来探测记录介质50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从记录介质的表面电荷读取信息的电场信息读头，包括半导体衬底的所述电场信息读头包括：　电阻区域，形成在所述电场信息读头的面向所述记录介质的表面的一端的中部中，所述电阻区域用杂质轻掺杂；以及　源极区域和漏极区域，形成在所述电阻区 域的两侧，所述源极区域和所述漏极区域与所述电阻区域相比用杂质更重地掺杂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁柱焕，高亨守，朴弘植，洪承范，金庸洙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]