一种读头传感器制造技术

本发明专利技术的公开一般涉及一种读头传感器，特别是在记录磁头中的读头传感器。读头传感器包括传感器叠层内的双包覆层，用于减少磁耦合从而增强读头传感器中的磁偏置场，例如，域控制。更进一步，具有不同膜特性的多个膜叠层的上屏蔽也被用于增强对读头传感器产生的偏置场。另外，线圈结构定位在侧屏蔽附近，用于增强读头传感器中的偏置场产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及用于硬盘驱动器的磁读头传感器。读头传感器是磁阻效应类型。进一步地，实施例涉及传感器中使用双包覆层的读头传感器。
技术介绍
计算机的核心是磁盘驱动器，磁盘驱动器通常包括旋转磁盘、具有读头和写头的滑动块、在旋转磁盘上方的吊臂和致动器臂，其中致动器臂摆动吊臂从而将读头和/或写头放置在旋转磁盘的选定环形磁道上方。当磁盘不旋转时，吊臂使滑动块偏离磁盘的表面；但当磁盘旋转时，空气被邻近滑动块的空气轴承表面(ABS)的旋转磁盘盘旋，引发滑动块在空气轴承上沿旋转磁盘的表面滑行轻微的距离。当滑动块骑行在空气轴承上时，写头和读头用于写和读对应于宿主数据的磁性转变。读头和写头连接至信号处理电路，该信号处理电路根据计算机程序运行以实现写入和读取功能。硬盘驱动器的读头包括使用磁阻效应的自旋阀元件。通过感测夹有中间层的两个铁磁膜(诸如自由磁层和钉扎磁层)的相对磁化，磁信息可从磁盘上纳米级的磁体中读取。传感器元件的各种尺寸的缩减和膜特性的改进已帮助改进记录密度，使得当前的记录磁道达到宽度小于约100纳米。然而，由于磁道宽度变小，在自由磁层的磁化过程中由热振动产生的噪声(磁噪mag-noise)对磁头的信噪比(SNR)的影响变得过分地大。由于磁噪的增加与回播输出的增加成比例，因此磁头SNR在某一最大值时饱和。因而，减少磁噪已变得尤其重要。自由磁层的磁偏置(域控制)和用于低磁耦合的控制对于减少磁噪是有效的。因此，在本
中需要能够利用传感器结构中的低磁耦合最小化磁噪的传感器结构。
技术实现思路
本专利技术涉及记录磁头中的读头传感器。读头传感器具有双包覆层，其可减少磁耦合从而增强读头传感器中的磁偏置场，例如域控制。并且，具有不同膜特性的多个膜叠层的上屏蔽也被用于增强读头传感器中的偏置场产生。另外，线圈结构可定位于侧屏蔽附近。定位于侧屏蔽附近的线圈结构可有效地改变和调整对传感器产生的偏置场，从而有效地控制信噪比(SNR)并增加读头传感器的域控制。在一个实施例中，读头传感器具有下屏蔽、设置在下屏蔽上方的上屏蔽和设置在下屏蔽和上屏蔽之间的传感器叠层。其中传感器叠层包括钉扎磁层、设置在钉扎磁层上方的间隔层、设置在间隔层上方的自由磁层、和设置在自由磁层上的双包覆层，双包覆层包括设置在非磁层上的磁层和设置在下屏蔽上方和上屏蔽下方的传感器叠层附近的侧屏蔽。在另一实施例中，读头传感器包括下屏蔽、设置在下屏蔽上方的上屏蔽、设置在下屏蔽和上屏蔽之间的传感器叠层、和在下屏蔽上方和上屏蔽下方的传感器叠层附近的侧屏蔽。其中上屏蔽包括底部磁层、设置在底部磁层上的第一非磁层、设置在第一非磁层上的具有三层磁性膜叠层的顶部磁层和设置在顶部磁层上的反铁磁层。底部磁层包括第一磁层和设置在第一磁层上的第二磁层。在另一实施例中，读头传感器包括下屏蔽、设置在下屏蔽上方的上屏蔽、设置在下屏蔽和上屏蔽之间的传感器叠层、在下屏蔽上方和上屏蔽下方的传感器叠层附近的侧屏蔽、以及耦合到侧屏蔽的线圈结构。【附图说明】为了具体理解本公开的上述特性，可以通过参考实施例获得上述简要地总结的本公开的更详尽的描述。其中的一些实施例将以【附图说明】。然而，应注意的是附图仅说明了本公开的典型实施例，因而并不局限于此范围，本公开允许其他相同效果的实施例。图1说明了根据本专利技术实施例的示例性磁盘驱动器；图2是根据本专利技术一实施例的图1磁盘驱动器的读头/写头和磁盘的侧视图；图3是根据本专利技术一实施例的读头的示意图；图4是根据本专利技术另一实施例的读头的示意图；图5是非磁层厚度变化与读头传感器中产生的偏置场大小之间关系的图形描述；以及图6是根据一实施例的侧屏蔽的三维示意图，其中，侧屏蔽是设置在图3或图4的读头传感器中并带有设置在侧屏蔽附近的线圈结构。为便于理解，不同附图中使用相同附图标记来指示相似或相同的元件。在一实施例中公开的元件也同样用于其他实施例而无须明确的说明。然而，要注意的是附图仅说明了本专利技术的典型实施例，因而并不局限于此范围，本公开允许在涉及磁传感器的任何领域中的其他相同效果的实施例；【具体实施方式】在下文中，参考本公开的实施例。但应了解本专利技术并不限于所述的具体实施例。相反，任何以下特征和元件的组合，不论是否与各实施例有关，都可用来实施本专利技术。此外，虽然本专利技术各实施例相对其它可能的方案和/或现有技术可能有一些优点，但某个实施例能否实现某具体优点并不是本专利技术的一个限制。因此，下面的方面、特征、实施例和优点只是示例性的，且除非在某一个或多个权利要求中明确指出，它们都不能被认为是所附权利要求书的元件或限制。类似地，提到“本公开”并不应解释为这里公开的任何本专利技术主题的概括，也不应解释为是所附权利要求的元件或限制，除非在一个或多个权利要求中明确记载以外。本专利技术一般涉及记录磁头中的读头传感器。除了夹于上屏蔽和下屏蔽之间的传感器叠层之外，读头传感器还包括侧屏蔽。上屏蔽是带有反铁磁耦合的多层结构。从上屏蔽到传感器叠层的磁耦合被控制得低，从而增强了产生的磁偏置场和在传感器叠层中形成的自由层的域控制。在一个实施例中，低磁耦合是通过使用传感器叠层中自由层上形成的上部双包覆层获得的。另外，具有不同膜特性布置的多个膜层也可用于上屏蔽中。线圈结构也被设置于侧屏蔽附近以增强偏置场的产生。图1是根据本公开的实施例的示例性硬盘驱动器(HDD) 100的顶部视图。如图所示，HDD 100包括一个或多个磁盘110、致动器120、与每一磁盘110关联的致动器臂130和附着于底盘150中的主轴电机140。如图1所示，一个或多个磁盘110可垂直放置。此外，一个或多个磁盘110可耦合于主轴电机140。磁盘110可包括在盘110的顶部和底部表面上的数据环形磁道。磁头180被装配并耦合至致动器臂130。当每一磁盘110旋转时，数据可写入到数据磁道和/或从数据磁道读取。致动器臂130被配置为围绕致动器轴131旋转，从而将磁头180放置到磁盘110中的特定数据磁道上。图2是面向磁盘202的读头/写头200的中心的部分横截面视图。读头/写头200和磁盘202分别对应于图1中的磁头180和磁盘110。在一些实施例中，磁盘202是“双层”介质，包括垂直的磁数据记录层(RL) 204，该层位于“软的”或低矫顽性的导磁底层(PL) 206上。读头/写头200包括例如空气轴承表面(ABS)的面向介质的表面(MFS) 209、磁写头220和磁读头传感器222，并且安装为面向介质的表面(MFS) 209面向磁盘202。在图2中，磁盘202以箭头232所示方向移过磁头200。磁数据记录层(RL) 204用垂直记录的或磁化的区域212说明，使相邻的区域212具有位于磁数据记录层(RL) 204中的箭头211代表的磁化方向。相邻的磁化区域212的磁场可由感测元件230检测为记录的比特。写头220包括磁路224，该磁路224由主极232和嵌入在无磁材料219的部分中所示的薄膜线圈218组成。在这里讨论的实施例中，读头传感器222是侧屏蔽读头传感器。侧屏蔽读头传感器包括在自旋阀元件的磁道宽度方向上的软磁体，从而导致在磁道宽度方向上读敏感性分布的磁裙区域的读敏感性减小。出现读敏感性分布的磁裙减小是由于自旋阀元件捕获在记录磁道的中心部分产生的磁场并且由软本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种读头传感器，包括：下屏蔽；上屏蔽，设置在所述下屏蔽上方；以及传感器叠层，设置在所述下屏蔽和所述上屏蔽之间，其中所述传感器叠层包括：钉扎磁层；间隔层，设置在所述钉扎磁层之上；自由磁层，设置在所述间隔层之上；以及双包覆层，设置在所述自由磁层上，所述双包覆层包括设置在非磁层上的磁层；以及侧屏蔽，设置在所述下屏蔽之上和所述上屏蔽下方的传感器叠层附近。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：淡河纪宏，驹垣幸次郎，
申请(专利权)人：HGST荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL