[发明专利]用于热辅助磁记录的近场换能器退火

说明书

技术领域

本发明涉及热辅助的磁性数据记录，以及更具体地涉及用于退火光学近 场换能器天线而没有不利地影响周围磁性结构的结构和工艺。

背景技术

对于数字数据存储的不断增加的需要已带动对于改进的磁数据存储系 统(诸如，磁盘驱动系统)的不断增加的需求。磁盘驱动器包括旋转的磁盘、 由相邻于旋转磁盘的表面的悬挂臂悬浮的写入和读取磁头，以及摆动悬挂臂 以将读取和写入磁头置于旋转的磁盘上所选的数据轨道之上的致动器。该读 取和写入磁头直接位于具有空气轴承面(ABS)的滑块上。当磁盘不旋转时， 悬挂臂偏压滑块以与磁盘的表面接触，但当磁盘旋转时，空气被旋转的盘旋 动。当滑块乘在空气轴承上时，该写入和读取磁头用于写入磁印(magnetic impression)到旋转的磁盘和从旋转的磁盘读取磁印。读取和写入磁头被连 接到处理电路，该处理电路根据计算机程序操作以实现写入和读取功能。

写入磁头包括至少一个线圈、写入磁极(writepole)和一个或多个返回 磁极(returnpole)。当电流流过线圈时，产生的磁场使得磁通流过线圈，这 导致从写入磁极的尖端发出的磁性写入场。该磁场足够强大，使得局部磁化 相邻的磁介质的部分，从而记录数据比特。写入场然后穿过磁介质的磁性软 下层，以返回到写入磁头的返回磁极。

磁阻传感器(诸如，巨磁阻(GMR)传感器或隧道结磁阻(TMR)传 感器)可用于从磁介质读取磁信号。磁阻传感器具有响应于外磁场而改变的 电阻。电阻的这种变化可通过处理电路检测，以便从磁介质读取磁数据。

对于数据存储的增加的需求要求对于增大数据密度的不断增加的需要。 数据密度的增加要求更小的数据比特，其接着需要更小的读取和写入元件。 数据密度的增加也需要增加磁介质的磁矫顽力和磁各向异性，以便确保所记 录的磁信号的热稳定性。但是，这两个要求是相互矛盾的。较小的写入磁头 产生较小的磁写入场，以及增加的磁介质矫顽力和各向异性需要较高的磁写 入场以有效记录到介质。

克服这种冲突并以非常高的数据密度有效记录信号的一种方法是使用 热辅助记录，也被称为“HAMR”或“TAR”。在热辅助的磁记录系统中，光学 近场换能器用于仅在记录的点处局部地加热磁介质。磁介质的这种加热暂时 降低磁矫顽力，从而允许利用非常小的磁记录头将磁性比特更容易地记录到 介质。然后，介质冷却，由此磁介质的磁矫顽力再次增大，使得磁信号热稳 定。

发明内容

本发明提供了一种包括磁写入磁极和光学近场换能器(transducer)的磁 性写入头。导热电绝缘材料层形成在磁性写入头中，以便接触光学近场换 能器。

该结构可以是以如下方式热退火光学换能器的天线的工艺的副产物：磁 头的读取元件不被退火工艺的热损伤。用于退火天线的该工艺可以包括：形 成读取元件，和在读取元件之上形成写入元件。写入元件的形成可进一步包 括：形成加热元件；在加热元件之上形成导热电绝缘材料层；以及在导热电 绝缘材料层之上形成具有金属天线的光学换能器。

加热元件可以完全位于构建的磁头的瑟夫(cerf)区域内，使得它在定 义磁头的介质面向表面期间通过抛光被除去。导热电绝缘材料层(优选地是 SiC)将加热元件与金属天线电绝缘，以防止加热元件的电流通过天线被分 流。然而，通过使该绝缘层导热，来自加热元件的热量可以容易地传导到天 线。此外，该导热电绝缘层可形成以延伸超出介质面向表面平面到传感器的 有源区域中，从而帮助传导来自加热元件的退火热量到最需要它的有源区中 的天线。使得加热元件位于瑟夫区域中的另一优点在于：用于将电流供给到 加热元件的电导线和相关联的导线垫可完全位于瑟夫区域内，从而在完成的 磁头上为其他导线垫和导线保存空间。

当结合附图阅读实施例的以下详细描述时，本发明的这些和其它特征和 优点将是显而易见的，在附图中，相同的参考数字通篇表示相同的元件。

附图说明

为了更全面的理解本发明的本质和优势以及优选的使用模式，应结合附 图参考如下的详细描述，所述附图并不是按比例的。

图1是其中本发明可实施的磁盘驱动系统的示意图；

图2是磁性读取/写入磁头的侧面剖视图。

图3是如从图4中标明为3的圆形获取的磁性读取/写入磁头的一部分的 放大图；