[发明专利]磁写头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及垂直磁记录，更具体地，涉及一种制造具有用于改善磁性能 的锥形阶梯状尾屏蔽结构(tapered，stepped trailing shield structure)的磁写头 的方法。

背景技术

计算机的长期存储器的核心是被称为磁盘驱动器的组件。磁盘驱动器包 括：旋转磁盘；读头和写头，通过悬臂(suspension arm)悬置在旋转磁盘的 表面附近；以及致动器，转动悬臂以将读头和写头置于旋转盘上的选定圆形 轨道之上。读头和写头直接位于具有气垫面(ABS)的滑块上。悬臂使滑块 偏向盘表面，当盘旋转时，邻近盘的空气同盘表面一起移动。滑块以此移动 空气为缓冲飞行于盘表面之上。当滑块漂浮在气垫上时，利用写头和读头将 磁转变(magnetic transition)写到旋转盘中和从旋转盘读取磁转变。读头和 写头连接到根据计算机程序运行的处理电路以实现读和写功能。

写头通常包括埋入在第一、第二和第三绝缘层(绝缘堆叠)中的线圈层， 该绝缘堆叠夹在第一极靴层(pole piece layer)和第二极靴层之间。间隙通 过在写头的气垫面处的间隙层形成在第一极靴层和第二极靴层之间，并且极 靴层在后间隙(back gap)处连接。传导到线圈层的电流在极靴中感应出磁 通，该磁通导致磁场在ABS处的写间隙弥散出来以将前述磁转变写入移动 介质上的轨道中(例如在前述旋转盘上在环形轨道中)。

在近来的读头设计中，GMR或者TMR传感器已经被用于检测来自旋 转磁盘的磁场。传感器包括非磁导电层或者阻挡层(barrier layer)，该非磁 导电层夹在第一铁磁层与第二铁磁层之间，第一铁磁层与第二铁磁层被称为 被钉扎层和自由层。第一引线和第二引线连接到传感器用于传导通过其的检 测电流。被钉扎层的磁化被钉扎为垂直于气垫面(ABS)，而自由层的磁矩 平行于ABS并可响应外部磁场自由旋转。被钉扎层的磁化一般通过与反铁 磁层的交换耦合而被钉扎。

分隔层(spacer layer)的厚度被选定为小于通过传感器的传导电子的平 均自由程。以此布置，部分传导电子被分隔层与被钉扎层和自由层中的每个 的界面散射。当被钉扎层和自由层的磁化相对于彼此平行时，散射是最小的； 当被钉扎层和自由层的磁化反平行时，散射达到最大。散射的变化与cosθ 成比例地改变自旋阀传感器(spin valve sensor)的电阻，其中θ是被钉扎层 和自由层的磁化之间的角度。在读模式中，自旋阀传感器的电阻随来自旋转 盘的磁场的大小成比例地改变。当检测电流传导通过自旋阀传感器时，电阻 变化引起电势变化，该电势变化被探测并处理为读出信号(playback signal)。

为了满足对改善的数据速率和数据容量的不断增加的需求，研究者近来 已经将他们的努力集中在垂直记录系统的开发上。传统纵向记录系统(例如 包括上述写头的系统)将数据存储为沿磁盘表面的平面中的轨道纵向取向的 磁位。此纵向数据位通过形成在被写间隙分隔的磁极对之间的弥散场 (fringing field)来记录。

相反地，垂直记录系统将数据记录为垂直于磁盘的平面取向的磁化。该 磁盘具有由薄的硬磁顶层覆盖的软磁底层。垂直写头具有写极(具有很小的 横截面)和返回极(具有大得多的横截面)。高度集中的强磁场沿垂直于磁 盘表面的方向从写极发出，使硬磁顶层磁化。然后，所得到的磁通穿过软磁 底层并返回到返回极，该磁通在返回极处充分展开并且是弱的，这样当它在 返回到返回极途中穿过硬磁顶层时将不擦除由写极记录的信号。

发明内容

本发明提供了一种磁写头，该磁写头具有形成为且沿基本垂直于数据轨 道方向的平面形成的单个一体层的磁轭(magnetic yoke)，并且该磁写头具 有与磁轭连接的磁写极。

轭可以形成为“E”形轭，该“E”形轭具有横向相对的第一磁返回极和 第二磁返回极以及设置在第一磁返回极与第二磁返回极之间的磁通引导部 (flux guide)。轭也可以形成为包括磁屏蔽部，该磁屏蔽部可以与轭一体形 成并与轭的其他部分在同一电镀步骤中形成。屏蔽部可以是第一侧屏蔽部和 第二侧屏蔽部的形式，第一侧屏蔽部和第二侧屏蔽部的每个与返回极之一连 接并且向写极延伸。屏蔽部也可以是在写极的尾缘(trailing edge)上方延伸 的尾或者环绕(wrap around)磁屏蔽部，并通过非磁性间隙层与写极分隔。