写极箱屏蔽结构制造技术

本申请公开了一种写极箱屏蔽结构。一种磁性元件可通常配置为至少构造有在箱屏蔽结构之中的写极，箱屏蔽结构由第一和第二侧屏蔽结构和第一和第二垂直屏蔽结构组成。写极可通过由不同材料的至少两个间隙层组成的多层间隙结构与箱屏蔽结构间隔。

【技术实现步骤摘要】
写极箱屏蔽结构
技术实现思路
各个实施例一般涉及能够用于高数据位密度数据存储环境的磁性元件。根据各个实施例，写极可在由第一和第二侧屏蔽结构和第一和第二垂直屏蔽结构组成的箱屏蔽结构内构造。写极可通过由不同材料的至少两个间隙层组成的多层间隙结构与箱屏蔽结构间隔。附图简述图1为根据本专利技术构造和操作的示例数据存储设备的框图表示。图2示出了能够用于图1的数据存储装置的示例磁性元件的截面框图表示。图3示出了根据一些实施例构造的示例磁性元件的一部分的ABS视图框图表示。图4显示了根据各个实施例构造的示例磁性元件的截面框图表示。图5示出了根据各个实施例构造的示例磁性元件的一部分的ABS视图框图表示。图6示出了根据一些实施例构造的示例磁性元件的一部分的ABS视图框图表示。图7A和7B提供根据各个实施例的示例数据写入器制造例程的流程图和相关的图示。详细描述数据使用的增加已唤起对数据存储装置（尤其是具有更快的数据存取时间和增加的数据存取可靠性的装置）的形状因数和数据容量的注意。与快速数据存储时间结合的增加的数据存储能力可对应于更小的数据存取部件（例如，数据读取器叠层和数据写极）和日益稳固的磁屏蔽。然而，经镀敷的部件的屏蔽可造成工艺和设计复杂度，该工艺和设计复杂度可能不利地影响磁性能（例如，磁场梯度、磁矩和磁性性质灵活性）。相反地，使用经研磨的数据存取部件可保持磁性能，但会造成成形部件（如梯形写极）构造困难。因此，存在对能够在不降低磁场和梯度的情况下通过在减小形状因数的数据存储装置中的研磨部件实现的磁屏蔽配置的持续行业需求。因此，磁性元件可根据各个实施例配置成至少具有在由第一和第二侧屏蔽结构和第一和第二垂直屏蔽结构组成的箱屏蔽结构内的写极，其中写极可通过由不同材料的至少两个间隙层组成的多层间隙结构与箱屏蔽结构隔开。不同的间隙层的使用允许写极与屏蔽结构的磁和物理隔离，同时提供有助于在不需要镀敷工艺的情况下成形写极的研磨停止层。这种经成形和研磨的写极可提供高写磁场梯度和具有稳固的磁屏蔽的降低的相邻磁道干扰。关于写极的多层箱屏蔽结构的使用不限于特定的环境，但图1一般示出可利用根据各个实施例的经调谐的磁性元件的示例数据存储装置100的框图表示。以非限制性配置示出数据存储装置100，其中致动组件102能够将换能头104定位在磁存储介质106上的多个位置上，其中所存储的数据位108位于预定数据磁道上。存储介质106可附连至在用于产生空气承载表面（ABS）112期间旋转的一个或多个主轴电机110，致动组件102的滑块部分114在空气承载表面（ABS）112上飞行以将磁头万向架组件116定位在介质106的预定部分之上，磁头万向架组件116包括换能头104。换能头104可配置有诸如磁写入器、磁响应读取器、以及磁屏蔽结构的一个或多个换能元件，一个或多个换能元件操作以分别编程和读取来自存储介质106的所选择的数据磁道的数据。以这种方式，致动组件102的受控移动对应于换能器与在存储介质表面上限定为写入、读取和重写数据的数据磁道的对准。随着数据位108变得更密集地定位于具有更小径向宽度的数据磁道中，磁头104可无意地从相邻数据磁道上的数据位接收磁通量，这可引发降低数据存储装置100的性能的磁噪声和干扰。图2显示构造有用于减轻减小形状因数的数据磁道和更密集分组的数据位的影响的磁屏蔽结构的示例磁性元件120的截面框图表示。虽然磁性元件120可具有一个或多个数据存取元件，但示出了磁性元件120的磁数据写入器122部分，磁数据写入器122部分可操作以将数据写入至诸如图1的介质106的相邻的存储介质。磁数据写入器122具有主写极124和至少一个返回极126，至少一个返回极126产生写电路以给予相邻存储介质预定磁取向。在图2所示的数据写入器124的非限制配置中，两个返回极126每个接触地毗邻后屏蔽结构128，后屏蔽结构128防止极124和126中的通量延伸超过写元件124的边界。每个返回极126还接触绝缘材料132，绝缘材料132保持写极124和126的磁隔离。磁性元件120的各个屏蔽结构可通过它们相对于遇到的外部位（例如，图1的位108）的时间的位置的来表征。换句话说，在数据写入器122之前遇到外部位的屏蔽结构可被表征为“前”屏蔽结构，而在数据写入器122之后看到位的屏蔽结构被表征为“后”屏蔽结构。此类表征扩展到换能元件的“上磁道”和“下磁道”，在于根据相对于数据磁道134和外部位的磁性元件120行进的方向，屏蔽结构可以是前或后屏蔽结构和上磁道或下磁道屏蔽结构。虽然磁性元件120具有配置成将磁通量从写极124沿着数据磁道集中到预定数据位的多个磁屏蔽结构，但增加的数据位密度导致可将磁通量施加到沿着Z轴的数据位上的更密集的数据磁道。相对于写极124在Z轴中添加的侧屏蔽结构可调谐写极124的磁范围以使其与数据磁道宽度一致。图3显示根据各个实施例构造成具有在写极158周围的侧屏蔽结构152、前屏蔽结构154、以及后156屏蔽结构的示例数据写入器150的一部分的ABS视图框图表示。如图所示，每个侧屏蔽结构152配置有经调谐的屏蔽结构侧壁160，经调谐的屏蔽结构侧壁160相对于Y轴以第一预定取向θ1成角度并且正对调谐成相对于Y轴第二预定角度取向θ2的对应的极侧壁162。各个实施例调谐屏蔽结构160和极162侧壁以具有匹配或不同角度朝向，这可提供可以是从写极158到各自侧屏蔽结构152的均匀或不同距离的预定写间隙164以控制写极158的磁性能，诸如侧屏蔽结构的磁饱和度。侧屏蔽结构152的一个或两者可进一步配置有锥形的特征166，该锥形特征166提供至少一个锥形侧壁168，至少一个锥形侧壁168增加可由前屏蔽结构154的尖端170部分或完全占据的从写极158起沿下磁道的多个侧屏蔽结构152之间的距离。图4一般示出根据一些实施例形成为具有设置在ABS上的前屏蔽结构184和后186屏蔽结构之间的写极182的数据写入器180的一部分的截面框图表示。写极182和各自前屏蔽结构184和后186屏蔽结构之间的非磁性间隔188和间隙190层的插入与填充图3的写入间隙164的非磁性材料配合以提供“箱屏蔽结构”，其中写极被非磁性材料和磁屏蔽结构包围，每个磁屏蔽结构被调谐成提供预定磁性能。通过相对于写极158的各个屏蔽结构的经调谐的配置，数据写入器150的磁范围可被降低以排除相邻数据磁道上的数据位仅可靠地编程预定数据位。然而，由于复杂的形状和尺寸可能难以构造，因此添加侧屏蔽结构可使写极制造和操作复杂化。更具体地，侧屏蔽结构和减小的数据写入器尺寸可使与镀敷操作相比研磨写极困难，这可导致降低的磁矩和磁灵活性。针对这样的制造问题，图5示出了具有通过多层间隙结构202与写极204隔开的箱屏蔽结构以代替镀敷有效地研磨的示例数据写入器190的ABS视图框图表示。如图所示，多层间隙结构202不限于特定材料、层的数量、以及相对于写极204的取向，但可由诸如氧化铝的非磁性间隙层206和诸如钌的过渡金属材料的研磨停止层208组成。写极204和各自的侧屏蔽结构210之间的非磁性间隙层206和研磨停止层208的组合可提供比单层材料稳固的磁隔离，这可对应于由于使用降低尺寸的写间隙而增加的磁性能，并且由于研磨停止层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性元件装置，包括在箱屏蔽结构之中的写极，所述箱屏蔽结构包括第一和第二侧屏蔽结构和第一和第二垂直屏蔽结构，所述写极通过包括不同材料的至少两个间隙层的多层间隙结构与箱屏蔽结构隔开，其中，所述至少两个间隙层包括研磨停止层和非磁性层；其中，所述研磨停止层包括钌；其中，所述研磨停止层接触所述屏蔽结构和所述非磁性层。

【技术特征摘要】
2013.01.18 US 13/745,0311.一种磁性元件装置，包括在箱屏蔽结构之中的写极，所述箱屏蔽结构包括第一和第二侧屏蔽结构和第一和第二垂直屏蔽结构，所述写极通过包括不同材料的至少两个间隙层的多层间隙结构与箱屏蔽结构隔开，其中，所述至少两个间隙层包括研磨停止层和非磁性层；其中，所述研磨停止层包括钌；其中，所述研磨停止层接触所述屏蔽结构和所述非磁性层。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多层间隙结构使每个屏蔽结构与所述写极物理连接。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述非磁性层为氧化铝。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多层间隙结构连续地包围所述写极。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，并非全部间隙层都包围所述写极。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多层间隙结构定位在空气承载表面(ABS)上。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述间隙层中的每一个具有成角度地朝向的间隙侧壁以匹配极侧壁。8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述间隙层中的每一个具有唯一的厚度。9.一种磁性元件，包括在箱屏蔽结构之中的写极，所述箱屏蔽结构包括第一和第二侧屏蔽结构和第一和第二垂直屏蔽结构，所述写极通过包括第一和第二非磁性间隙层的多层间隙结构与箱屏蔽结构隔开，所述第一和第二非磁性间隙层通过研磨停止层隔开，非磁性间...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈哲，罗勇，W·谈，D·林，
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