[发明专利]用于控制近场传感器和写入磁极间隔的设备和方法

说明书

提供一种设备，其包括邻近空气承载表面的波导、包括具有垂直于空气承载表面的侧面的桩的近场传感器，以及邻近该波导的写入磁极。写入磁极包括相对于空气承载表面以非垂直角度延伸朝向空气承载表面的第一部分,和接触第一部分并包括延伸朝向和垂直地接触空气承载表面的侧面的第二部分。第二部分或写入磁极限定垂直于空气承载表面的桩的侧面以及延伸朝向并垂直地接触空气承载表面的写入磁极的第二部分的侧面之间的间隙。还批露了一种制备包括所提供的设备的磁性记录头的方法。

背景

为了响应对更高磁性储存容量的增加需求,设想了接近或大于1Tb/英寸的区域比特(bit)密度。满足该目标所需的小于50nm的比特尺寸在其中超顺磁的不稳定性影响储存的数据的寿命的范围。随着记录介质的晶粒体积减小来增加记录的信息的区域密度，超顺磁的不稳定性变成问题。当晶粒体积V足够小，使得不再能保持不等式K_uV/k_sT>70时，超顺磁的影响是最明显的，其中K_u是材料的磁晶各向异性的能量密度,ks是波尔兹曼常数(Boltzmann),和T是绝对温度。当不满足该不等式时，热能可使储存的比特消磁。随着降低晶粒尺寸来增加区域密度,对于给定的K_u和温度T达到阈值，使得不再易于形成稳定的数据储存。

可通过有具有非常高K_u的材料形成的记录介质来改善热稳定性。但是，使用可用的材料时，记录头不能提供充分的或足够高的磁性写入场来在这种介质上写入。因此，已经提出通过在施加磁场来写入到介质之前或约与此同时使用热能来加热记录介质上的局部区域以辅助记录过程，来克服记录头场限制。

热辅助磁记录(HAMR)通常指局部加热记录介质来降低矫顽力的概念。这允许在通过热源导致的临时磁性软化时，施加的磁性写入场更容易地引导磁化。HAMR允许使用在室温下具有更大的磁性各向异性的小晶粒介质，来确保充分的热稳定性,这对于以增加的区域密度记录而言是理想的。HAMR可施加到任意类型的磁性储存介质，包括倾斜的介质、纵向介质、垂直介质和图案化介质。通过加热介质,降低K_u或矫顽力，从而磁性写入场足以写入到介质。一旦介质冷却到环境温度，矫顽力的数值足够高，以确保记录的信息的热稳定性。

对于热辅助磁记录,可将例如可见光、红外或紫外光的电磁波引导到数据储存介质的表面上，来升高局部化区域的温度以促进转换。已提出众所周知光波导例如固体浸没透镜(SIL),固体浸没镜(SIM),和模式折射率透镜用于减少介质上受到电磁辐射的区域。因为衍射限制的光学效果，仅仅使用SIL、SIM,和模式折射率透镜不足以实现高区域密度记录所需的焦斑尺寸。将金属钉和其它近场传感器(NFT)设计设置在波导的焦点处，并用来进一步浓缩能量，并将其引导到记录介质表面上的小区域上。

概述

本文所述的各种实施方式总体涉及用于控制热辅助的磁性记录(HAMR)中所用的写入头中近场传感器与写入磁极间隔的设备和方法。在一方面中,提供一种设备，其包括邻近空气承载表面的波导、包括具有垂直于空气承载表面的侧面的桩近场传感器，和邻近该波导的写入磁极。写入磁极包括相对于空气承载表面以非垂直角度延伸朝向空气承载表面的第一部分,和接触第一部分并包括延伸朝向和垂直地接触空气承载表面的侧面的第二部分。第二部分或写入磁极限定垂直于空气承载表面的桩的侧面以及延伸朝向并垂直地接触空气承载表面的写入磁极的第二部分的侧面之间的间隙。

在另一方面中，提供一种制备磁性记录头的方法，所述方法包括在与基材平行的平面上图案化近场传感器桩和近场传感器盘,沉积设置在与基材平行的平面上的绝缘层,平坦化包括绝缘层、近场传感器桩和近场传感器盘的表面,图案化至少部分地覆盖表面的散热器和蚀刻阻挡层(etch stop),在散热器顶部并接触散热器地沉积斜面层,蚀刻斜面层来形成斜面的散热器,去除蚀刻阻挡层,和图案化在斜面层和绝缘层顶部并接触斜面层和绝缘层的写入磁极。

在本发明中：

图案沉积或图案沉积指一种或多种工艺，其中以通过模板例如研磨形成的图案的形式沉积层，并可包括溅射、蒸发或蒸汽沉积；以及