[发明专利]电流垂直平面式磁阻读取传感器

说明书

技术领域

本发明一般地涉及磁阻读取传感器领域及其制造方法。

背景技术

磁阻读取传感器是已知的。图1示出了现有技术的电流垂直平面式(或CPP)磁阻读取传感器1'的简化表示的2D横截面视图。该传感器1'包括堆叠层11-15，其沿着堆叠方向z延伸。堆叠的边缘表面S(平行于堆叠方向z)还平行于该读取传感器的支承面S并形成其至少一部分。支承面设计成在操作中面向记录介质。更详细地，该堆叠层包括：

-第一触点层15；

-铁磁性的自由层14，如已知的，自由层14的磁性取向根据所施加的磁场而变化。该自由层在第一触点层15的上方；

-非磁性层13，在铁磁性层的上方；

-铁磁性的自旋注入层12，在非磁性层的上方；以及

-在自旋注入层的上方的第二触点层11，使得电流能够在第二触点层11和第一触点层15之间沿着电流垂直于平面的方向，即平行于堆叠方向z流动。

为了启用诸如相邻轨道记录和/或电子伺服的应用，非常期望减少诸如在图1中所绘的例如在多通道带式驱动器中相邻读取器之间的间距。迄今为止，由于制造的挑战性，相邻读取转换器之间可实现的最小间距是有限的。

因此，存在对克服这些制造挑战的磁阻读取传感器的新设计和制造方法的需求。

发明内容

根据第一方面，本发明体现为包括堆叠层的电流垂直平面式(或CPP)磁阻读取传感器，其中：

所述堆叠层沿着堆叠的堆叠方向延伸；以及

平行于堆叠方向的堆叠的边缘表面还平行于读取传感器的支承面并形成其至少一部分，该支承面设计成在操作中面向记录介质，

并且其中所述堆叠层包括：

第一触点层；

铁磁性的自由层，其磁性取向根据所施加的磁场变化，该自由层在第一触点层的上方；

在铁磁性层的上方的非磁性层；

铁磁性的自旋注入层，在非磁性层的上方；以及

在自旋注入层的上方的第二触点层，使得电流能够在第二触点层和第一触点层之间沿着电流垂直于平面的方向、平行于堆叠方向流动，

并且其中该堆叠层还包括一系列结构，其中：

该系列结构中的每一个都在第一触点层和自由层两者中形成，该结构中每一个的边缘表面都与堆叠的所述边缘表面齐平；并且该系列结构沿着平行于支承面且垂直于堆叠方向的方向延伸。

在实施例中，自由层和第一触点层的结构通过沟槽限定，每一个都具有主延伸方向，该主延伸方向：垂直于堆叠方向；并且横向于支承面，优选地垂直于支承面。

优选地，沟槽穿过第一触点层和自由层两者至少到非磁性层来形成，由此该结构中每一个都包括触点层的一部分和自由层的一部分。

在优选的实施例中，沟槽的深度延伸穿过第一触点层和自由层两者，至少部分地进入非磁性层。

在实施例中，传感器是CPP隧道磁致电阻读取传感器，以及非磁性层是电绝缘的隧道势垒层。

在其它实施例中，传感器是CPP巨磁致电阻读取传感器，以及非磁性层是导电的。

在实施例中，读取传感器是带式读取传感器，支承面是带式支承面。

在其它实施例中，读取传感器是硬盘驱动器读取传感器，支承面是气垫面(air bearing surface)。

优选地，读取传感器还包括与所述堆叠的各层相邻或平行的附加层，包括至少两个屏蔽层，屏蔽层中的至少一个在所述堆叠层的每一侧上并且与其平行。

在实施例中，所述堆叠层是第一堆叠层，读取传感器还包括：第二堆叠层，具有类似于第一堆叠层结构的结构；以及至少三个屏蔽层，其中，第一堆叠层和第二堆叠层是叠加的，第一堆叠的结构相对于第二堆叠的结构沿着平行于支承面且垂直于堆叠方向的所述方向偏移，屏蔽层中的至少一个在第一堆叠和第二堆叠中每一个的每一侧上并且与其平行。

优选地，读取传感器在第一堆叠和第二堆叠之间只包括一个屏蔽层。

在优选的实施例中，读取传感器包括数个堆叠层，每一个都如所述堆叠层那样构造，所述数个堆叠布置成堆叠层的线性阵列或优选地，布置成堆叠层的两个叠加的线性阵列，线性阵列中第一个的结构相对于这两个阵列中第二个的结构沿着平行于支承面且垂直于堆叠方向的所述方向偏移。

根据另一个方面，本发明体现为一种制造根据以上实施例中任何一种的读取传感器的方法，该方法包括：

提供堆叠层，其中：

所述堆叠层沿着堆叠的堆叠方向延伸；以及