用于磁记录磁头的磁屏蔽件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于磁记录磁头的磁屏蔽件，该磁屏蔽件包括多个铁磁层、间隔层和缓冲层，其中缓冲层包括Co、Fe、B或其组合并有效地减少铁磁层内的不规则晶粒生长，间隔层包括Ru，并且铁磁层通过缓冲层和间隔层的每个磁耦合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁记录技术，并且具体地涉及用于磁记录磁头的磁屏蔽件，该磁屏蔽件稳定且表现出高效反并联耦合性能。
技术介绍
数据存储介质密度在过去几十年发生了显著增长。薄膜记录磁头技术通过出现的一些技术(例如，巨磁阻(giant magnetoresistive, GMR)、隧道型磁阻(tunnelingmagnetoresistive,TMR)或垂直石兹记录(perpendicular magnetic recording，PMR))发展以跟上逐步增长的数据存储介质密度。每个这些磁记录技术可能包含作为完整的磁记录磁头系统的部件的磁屏蔽件。随着各种记录磁头技术针对越来越小的位大小，要求增加磁屏蔽域稳定化来减少磁噪声。管理磁屏蔽域稳定性的一种方法是包含反铁磁材料以将屏蔽件偏置到期望的磁方向，由此建立反并联复合屏蔽结构。在这种结构中，薄膜记录传感器被软偏置材料包围，并且间隔层分隔的一对铁磁层沉积在薄膜记录传感器上，使得上部铁磁层磁固定(Pin)到下部铁磁层，但由间隔层分隔。在这种屏蔽结构中，随着间隔层厚度增加，磁耦合性能降低，有效限制了间隔层厚度。然而，对于非常薄的间隔厚度，屏蔽稳定性由于围绕间隔层的铁磁层内的不规则晶粒生长而降低。不规则生长随着屏蔽件的多次退火而增加，因此屏蔽件稳定性随着多次退火而降低。这种限制要求间隔层更厚以避免屏蔽件不稳定，但要求其更薄以维持强的反并联耦合性能，因而有效限制了当前可用磁屏蔽件的有效性。【附图说明】在附图中通过示例示出各种实施例，但并不限于此，其中:图1示出没有缓冲层、用于磁记录磁头的磁屏蔽件的截面图；图2示出根据本文公开的实施例的具有缓冲层、用于磁记录磁头的磁屏蔽件的截面图；图3的图形示出增加的软偏置(soft bias, SB)稳定性对应于增加的反并联耦合强度；图4A的图形示出例如对于根据本文公开的实施例的包含缓冲层的磁屏蔽件的磁耦合强度与Ru层厚度的关系；图4B的图形示出对于不包含缓冲层的磁屏蔽件的磁耦合强度与Ru层厚度的关系;图5A是磁光克尔效应(Magneto-Optical Kerr Effect，Μ0ΚΕ)图形，其比较在经历退火工艺之前，具有缓冲层的磁屏蔽件和不具有缓冲层的磁屏蔽件之间响应于外部磁场的磁取向(magnetic alignment)；图5B的Μ0ΚΕ图形比较在经历退火工艺之后，具有缓冲层的磁屏蔽件和不具有缓冲层的磁屏蔽件之间响应于外部磁场的磁取向；图6的工艺流程图示出用于形成根据本文公开的实施例的具有缓冲层的磁屏蔽件的方法。所述附图并不意味着穷尽本专利技术或者将本专利技术限制到所公开的精确形式。应当理解，本专利技术能够利用修改和替代来实现，并且所公开的技术仅由权利要求及其等同体限制。【具体实施方式】在下列描述中，阐述若干具体细节以提供对本专利技术的各种实施例的完整理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，这些具体细节并不需要用于实现本专利技术的各种实施例。在其他情况下，已知部件或方法没有具体描述以免不必要地模糊本专利技术的各种实施例。如所公开的，用于磁记录磁头的磁屏蔽件可以包括多个铁磁层、缓冲层和间隔层。例如，铁磁层可以是NiFe，缓冲层可以是CoFeB，并且间隔层可以是Ru。在一些实例中，缓冲层的厚度在5埃和50埃之间。在一个实例中，间隔层的厚度不超过10埃。本专利技术的一些实施例提供一种用于制造磁屏蔽件的方法，其中该方法包括沉积多个铁磁层，沉积缓冲层以及沉积间隔层。例如，第一铁磁层可以沉积在磁传感器和软偏置层上，缓冲层可以沉积在第一铁磁层上，第二铁磁层可以沉积在缓冲层上，间隔层可以沉积在第二铁磁层上，并且第三铁磁层可以沉积在间隔层上。在一些实例中，铁磁层是NiFe。在一些实例中，缓冲层是非晶形CoFeB并且间隔层是Ru。例如，铁磁层可以通过缓冲层和间隔层磁耦合。在一些实施例中，一个或更多个反铁磁层沉积在磁屏蔽件的顶部。图1示出没有缓冲层的磁记录磁头的磁屏蔽件的截面图。如图所示，没有缓冲层的磁屏蔽件可以包括铁磁层130和150以及间隔层140。例如，薄膜记录传感器110和软偏置层120可以形成在衬底上或形成在另一个磁屏蔽件100上。第一铁磁层130可以沉积在磁记录传感器110上，间隔器140可以沉积在第一铁磁层130上，并且第二铁磁层150可以沉积在间隔层140上。在一些实例中，反铁磁层160可以沉积在第二铁磁层150上，并且盖件170可以沉积在反铁磁层160上。磁记录传感器110可以是巨磁阻(GMR)、隧道型磁阻(TMR)或垂直磁记录(PMR)传感器，或本领域已知的其他磁记录传感器。磁记录磁头可以是读磁头或写磁头。在一些实例中，磁屏蔽件还可以形成在磁记录磁头的两侧。在其他一些实例中，磁屏蔽件可以形成在磁性写磁头上。本文公开的磁屏蔽技术与磁性读磁头或写磁头的方法或形式无关。仍参考图1，在一些实施例中，铁磁层130和/或150可以是Fe、Ni或NiFe。可以使用本领域已知的其他铁磁合金。间隔层140可以包括Ru。反铁磁层160可以包括反铁磁材料，例如FeMn，IrMn，RuMn，N1，PtMn，PtPdMn，NiMn或者本领域已知的其他反铁磁材料。图2示出具有缓冲层的磁记录磁头的磁屏蔽件的截面图。具有缓冲层的一个示例性磁屏蔽件可以包括多个铁磁层130A、130B和150，缓冲层135和间隔层140。例如，每个铁磁层可以包括NiFe、CoFe或本领域已知的其他铁磁材料。缓冲层135可以包括Co、B、Fe或包括任意Co、B或Fe的合金。间隔层140可以包括Ru。在一些示例性磁屏蔽件中，缓冲层135可以包括具有变化比率的Co、Fe和B以增加通过铁磁层的磁耦合效率。例如，缓冲层135可以包括CoxFeyBz，其中x、y和z代表缓冲层中总原子数的原子百分比，从而对于总数为100原子百分比，则z = 100-x-y并且z〈35原子百分比。在若干实施例中，缓冲层135可以是非晶形的(例如，非晶形CoFeB层)。一些示例性缓冲层可以包括至少70原子百分比的Co、不超过10原子百分比的Fe以及不超过20原子百分比的B。其他示例性缓冲层可以包括35原子百分比和45原子百分比之间的Co，35原子百分比和45原子百分比之间的Fe，以及15原子百分比和25原子百分比之间的B。另一些示例性缓冲层可以包括0原子百分比和50原子百分比之间的Fe，10原子百分比和30原子百分比之间的B，以及Co。在另一些实例中，缓冲层135可以包括Co和B，但没有任何Fe或仅微量的Fe。在本专利技术的一些实施例中，薄至3埃的缓冲层135提供铁磁层的足够磁耦合并足以减少NiFe晶粒生长。在另一些实施例中，厚至50埃的缓冲层135提供铁磁层的足够磁耦合并足以减少NiFe晶粒生长。可以使用本领域技术人员已知的其他缓冲层厚度以通过减少NiFe晶粒生长提供足够的磁热稳定性同时仍提供铁磁层的足够磁耦合。仍参考图2，间隔层140可以包括Ru。在一些实例中，间隔层140的厚度可以在2埃和15埃之间以通过间隔层提供足够的反并联(AP)耦合。本领域技术人员已知的其他间隔厚度是可能的，以通过间隔层提供足够的AP耦合。图3的图形示出对于一定厚度的Ru层，增加的软偏置(SB)稳定性对应于峰值反并联耦合强度。具体地，该图形是在y轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁记录磁头的磁屏蔽件，所述磁屏蔽件包括：多个铁磁层；缓冲层；和间隔层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·箫，D·毛里，M·毛，H·希，
申请(专利权)人：西部数据弗里蒙特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US