磁阻传感器屏蔽制造技术

本申请公开了一种磁阻传感器屏蔽。本文所公开的实施例通过在合成反铁磁结构(SAF)屏蔽内，提供被降低各向异性的区域，允许被磁阻传感器检测到的信号得以改善。SAF屏蔽包含被耦合间隔层所隔离的第一与第二铁磁材料层。第一与第二铁磁材料层之间的距离在邻近传感器堆栈的区域大于远离传感器堆栈的区域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请公开了一种磁阻传感器屏蔽。本文所公开的实施例通过在合成反铁磁结构(SAF)屏蔽内，提供被降低各向异性的区域，允许被磁阻传感器检测到的信号得以改善。SAF屏蔽包含被耦合间隔层所隔离的第一与第二铁磁材料层。第一与第二铁磁材料层之间的距离在邻近传感器堆栈的区域大于远离传感器堆栈的区域。【专利说明】磁阻传感器屏蔽
技术介绍
在磁性数据存储与检索系统中，磁性读/写头包括用于有磁性地检索磁盘存储的编码信息的磁阻传感器的读取器部分。来自磁盘表面的磁通量引起磁阻传感器的传感层磁化向量的旋转，反过来引起磁阻传感器电阻的变化。磁阻传感器电阻的变化可以通过传送磁阻传感器的电流与测量传感器上的电压降予以检测。外部电路将电压信息转换成合适的格式并操作这些信息以还原磁盘上的编码信息。 目前磁存储介质的技术改进使得磁盘区域记录密度是可得的。然而，随着区域记录密度的增加，需要更小、更敏感的磁阻传感器。当磁阻传感器变得更小时，磁阻传感器对磁盘被使用的区域表现不期望的磁响应的潜在性。有效的磁阻传感器能够减少或消除磁噪声并且提供足够幅度的信号以准确地还原写在磁盘上的数据。
技术实现思路
这里所示出了与申请的实施例提供位于传感器堆栈第一侧的屏蔽，屏蔽包括第一铁磁材料层、第二铁磁材料层与隔离第一层与第二层的耦合间隔层，其中第一层与第二层在邻近传感器堆栈的距离大于远离传感器堆栈的距离。
技术实现思路
以简化的形式介绍后续将被进一步详细说明的被选择的设计理念。
技术实现思路
并不旨在确定所申请主题的关键的、重要特征，也不是旨在限制所申请主题的范围。所申请主题的其他特征、细节、实用性与优点可以从下面各种实施例、附图进一步描述的与附加权利要求定义的实施例的书面详细描述所明了。 【专利附图】【附图说明】 图1示出了包含在滑动器上的磁阻传感器的示例磁盘驱动器组件的俯视图。 图2示出了在顶部屏蔽与底部屏蔽的SAF结构中具有透磁性局部增强的示例磁阻传感器。 图3示出了在顶部屏蔽的SAF结构中具有透磁性局部增强的示例磁阻传感器。 图4示出了包含具有透磁性局部增强的SAF结构、解耦的顶层屏蔽的示例磁阻传感器。 图5示出了在合成反铁磁结构形成过程中的被执行的沉积操作。 图6示出了在SAF形成过程中的被执行的掩膜与研磨操作。 图7示出了在SAF结构形成过程中的被执行的掩膜移除与附加的沉积操作。 图8示出了在SAF结构形成过程中的被执行的沉积操作。 图9示出了在SAF结构形成过程中的被执行的掩膜与沉积操作。 图10示出了在SAF结构形成过程中的被执行的掩膜移除与附加的沉积操作。 【具体实施方式】 脉冲窄化(例如，减少磁阻传感器检测到的磁信号的宽度)是提高磁阻传感器线性密度分辨率的一种方法。脉冲窄化，也被称为PW50降低，可以通过增加传感器屏蔽的透磁性来实现。但是，增加屏蔽的透磁性会附带地降低屏蔽的稳定性。具有透磁性全局增强的屏蔽更容易与写入部件或者换能器头的外部漏磁场耦合，同时降低了从磁介质读出信号的信噪比。因此，在磁阻传感器中，存在增加屏蔽透磁性以提高PW50与保持屏蔽的低透磁性以维持屏蔽稳定性的相互矛盾的目标。 下面所公开的实施例提供允许在接近传感器堆栈地方，局部增强屏蔽的透磁性以实现在所期望的PW50降低的同时，减轻信号质量附带的降低。尤其是，下面所公开的示例磁阻传感器包括透磁性局部增强的合成反铁磁屏蔽。依据一个实施例，在一对铁磁层之间插入一个非磁性层以减少接近传感器堆栈区域中的SAF屏蔽的各向异性。降低各向异性的区域具有(例如，局部透磁性)比SAF屏蔽的全局透磁性更高的透磁性。如本文所用的，“全局透磁性”指的是磁阻磁阻传感器屏蔽的一个或多个屏蔽部件的整个的透磁性。 这里所公开的技术可以与各种不同类型的磁阻传感器一起使用(例如，各向异性磁阻传感器，隧道磁阻传感器，巨型磁阻传感器等)。相应地，这里所公开的实施例同样适用于基于新的物理现象的传感器设计，例如，横向自旋阀(简称LSV)，自旋霍尔效应(简称SHE)，自旋扭矩振荡(简称ST0)等新的MR传感器等。 图1示出了一个示例磁盘驱动器组件的俯视图。示例磁盘驱动器组件100包括在执行臂109末端，位于介质磁盘108上的滑动件120。围绕旋转106的执行轴的音圈电机用来把滑动件120定位在数据磁道(例如，数据磁道140)，围绕旋转111的盘轴的主轴电机被用于旋转介质磁盘108。具体参照视图A，介质108包括外径102与内径104，两者之间是若干使用原形虚线表示的数据磁道(例如，数据磁道140)。软线130为滑动件120提供必需的电连接，同时允许在操作过程中，执行臂109的轴转运动。 滑动件120是具有若干执行多种功能的多层的层叠结构。滑动件120包括具有与回路或轭或基座相反的电极耦合的主写电极的记录器部分(未示出)。磁线圈缠绕着轭或者基座以感应写入磁极的磁性写入脉冲。 滑动件120还包括一个或多个从介质磁盘108读取数据的磁阻传感器。视图B示出了磁盘驱动器组件100使用中，朝向介质磁盘108空气支撑表面(ABS)的磁阻传感器的一侧。因此，视图B所示的磁阻传感器116在可操作地连接到视图A所示的滑动件时，需要旋转180度(例如，围绕Z轴)。 滑动件120的磁阻传感器116包含传感器堆栈114，传感器堆栈114包含多个执行功能的多个层。在不同的实施例中，这些层的数量与它们的相关的功能可能有变化。不过，图1所不的不例传感器堆栈114包含第一软磁层130与第二软磁层118。第一软磁层130 (也被称为“固定层”)在被AFM层132偏离的给定方向上具有磁性取向。参照层138，也可以使用软磁性材料制作，磁性地将第一软磁层130从第二软磁层118分离开。因此，第二软磁层118可以响应外部磁层自由地旋转并被称为“自由层”。该旋转使得底部屏蔽136与顶部屏蔽134间的传感器堆栈114的电阻率发生变化。传感器堆栈114电阻率的变化与介质磁盘108磁极化区域相关，反过来与磁性介质上存储的数据相对应。 顶部屏蔽134与底部屏蔽136将传感器堆栈114从电磁干扰中隔离出来，主要是Z方向上的干扰，并用作连接到处理电路(未示出)的，导电性的第一与第二电导线。在一个实施例中，底部屏蔽136与顶部屏蔽134允许传感器堆栈114能够被传感器堆栈114正下面的数据位的磁场影响，同时减少或者阻止其他相邻数据位的磁场干扰。在操作中，沿着介质磁盘108上的磁道140的数据位可以连续地在顶部屏蔽134的下面，传感器堆栈114的下面，然后在底部屏蔽136的下面通过。因此，接近顶部屏蔽134的传感器堆栈的边缘被称为传感器堆栈的“前缘”，接近底部屏蔽136的传感器堆栈的边缘被称为传感器堆栈的“后缘”。 磁阻传感器的顶部屏蔽134包含反铁磁性(AFM)的固定层128与合成反铁磁(SAF)结构150。SAF结构150包括上铁磁层144、耦合隔离层146、非磁性插入层148与下铁磁层142。如其他SAF结构，铁磁层144与142在基本上相反的方向具有基本上相同幅度的磁矩。AFM固定层128将上铁磁层144的磁性取向限定在一组方向，I禹合隔离层146提供PKKY (鲁德曼-基特尔-柏屋町-吉田本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器装置包括：位于传感器堆栈第一侧的屏蔽，所述屏蔽包含：第一铁磁材料层；第二铁磁材料层；隔离所述第一层与所述第二层的耦合间隔层，其中所述第一层与所述第二层之间在邻近所述传感器堆栈的区域的距离大于远离所述传感器堆栈的区域的距离。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·麦克內尔，A·高根，M·奥姆斯顿，V·B·萨波日尼科夫，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US