一种具有电流垂直于平面（ＣＰＰ）传感器的磁头，所述ＣＰＰ读头传感器包括具有反铁磁（ＡＦＭ）层、被钉扎磁层和自由磁层的分层传感器叠置体。所述被钉扎磁层由高正磁致伸缩材料构成，并且具有厚度ｔ和高度（Ｈ），从而被钉扎磁层的厚度ｔ和高度Ｈ的比率（ｔ／Ｈ）制作为处于大约１／１０到大约１／５００的范围内。对在其上制作被钉扎磁层的层的表面以掠射角执行离子研磨，其中，所述离子束的取向处于被钉扎磁层的预期磁化的方向。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及硬盘驱动器的磁头的读头部分，更具体而言，涉及用于磁头的电流垂直于平面(CPP)读传感器的磁层的磁化的稳定。
技术介绍
计算机磁盘驱动器通过将磁读头/写头置于旋转磁数据存储磁盘之上而 存储和取出数据。所述头从在盘的表面上界定的同心数据道读出数据或者向 其写入数据。在被称为滑块，，的结构内制造所述头，所述滑块在磁盘表面上的薄空气垫上飞行，其中，将面对磁盘的滑块的表面称为气垫面(ABS)。 一些最新的读传感器结构采用电流垂直于平面(CPP)传感器，其可以 是用于从旋转的磁数据存储盘读出磁场信号的TMR或GMR传感器。TMR 传感器通常包括夹在被钉扎磁层和自由磁层之间的电绝缘非磁隧道势垒层。 被钉扎层又通常在反铁磁(AFM)钉扎层上制造，反铁磁钉扎层以相对于气 垫面(ABS) 90度的角度固定被钉扎层的磁化。自由层的磁化响应于来自写 在旋转磁盘上的磁数据位的磁场信号从静止或零偏置点位置自由旋转。通常 将硬偏置元件设置在自由磁层的两侧，从而为自由磁层提供必要的磁偏置。 通常将传感器层设置在第一和第二磁屏蔽层之间，其中，这些第一和第二屏 蔽层还起着用于传导通过器件的传感器电流的第一和第二电引线层的作用。 因而将传感器配置为传导垂直于传感器的膜层的平面的传感器电流(CPP)， 这与以前开发出的使传感器电流的方向处于平面'内(CIP)或者平行于传感 器的膜层的传感器相反。在CPPGMR传感器中，采用导电材料层替代隧道 势垒层，这是本领域技术人员公知的。近来，这样的CPP构造吸引了更多的 注意力，因为显然能够使其比CIP更为灵敏，因而其在数据密度更高的磁道 和磁盘中也更为有用。所制造的改进的硬盘驱动器的数据存储面密度越来越高，其要求硬盘上 具有更窄、更为密集的数据道。因此，必须降低读传感器的尺寸，随着传感 器的尺寸的降低，将损害例如被钉扎磁层的读传感器磁层的磁化的稳定性。因此，需要这样的制造方法，其能够建立被钉扎磁层的磁化的提高的稳定性， 从而使密度更高的磁盘驱动器中采用的更小的读传感器具有提高的性能特性。
技术实现思路
本专利技术包括具有CPP读头的磁头，所述CPP读头可以包括TMR或GMR 传感器。CPP传感器包括分层传感器叠置体，其包括反铁磁(AFM)层、被 钉扎磁层、隧道势垒层(TMR)或导电层(GMR)、自由磁层和帽盖层。可 以将偏置元件设置到自由磁层的侧面上或者设置到传感器叠置体内，以提供 自由磁层的磁化的偏置方向。本专利技术结合了三种方法，所述三种方法一起提 高了被钉扎磁层的磁化的稳定性。本专利技术的实施例的提高被钉扎磁层的磁化的稳定性的方法中的 一 种在 于提高其高度(H),从而将厚度t和被钉扎磁层的高度H的比率(t/H)制 作为处于大约1/10到大约1/500的范围内。与现有技术相比，提高了被钉扎 磁层的高度(H)。被钉扎磁层的这一相对于其厚度提高了的高度H提高了 被钉扎磁层的形状各向异性，由此得到了被钉扎磁层的磁化的劲度(stiffness) 和稳定性。本专利技术的实施例的提高被钉扎磁层的磁化的稳定性的 一种额外的方法 在于以掠射角对其上形成被钉扎磁层的层的表面的执行离子研磨。这一表面 可以是其上淀积被钉扎磁层材料的反铁磁层的上表面，或者可以是利用了用 于被钉扎磁层的下层的传感器设计中的所述下层的表面。在这一方法中，使 离子束的取向处于被钉扎磁层的通常垂直于气垫面的预期磁化方向，并且相 对于所述表面的法线的大约45°到大约80°的掠射角是有效的，其中，所 述离子束具有大约30eV到200eV的相对较低的能量，优选小于100eV。本专利技术的实施例的增强被钉扎磁层的磁化的稳定性的另 一种方法在于 提高被钉扎磁层的磁致伸缩。这可以通过由具有高正磁致伸缩的材料制作被 钉扎磁层而实现，从而使被钉扎磁层抵御其磁化变化。 一种合乎需要的材料 是CoFe,其中，Fe成分处于40at.。/o到50at.。/o的范围内。本专利技术的实施例的磁头的优点在于其包括具有对被钉扎磁层的磁化的 增强的钉扎的CPP读传感器。本专利技术的实施例的磁头的另一优点在于，其包括具有磁化稳定性增强了的被钉扎磁层的CPP读传感器。本专利技术的实施例的磁头的另一优点在于其包括的CPP读传感器具有利 用形状各向异性来增强对被钉扎磁层的磁化的稳定性的被钉扎磁层。本专利技术的实施例的磁头的又一优点在于，其包括CPP读传感器，该CPP读传感器具有被钉扎磁层，利用其上制造被钉扎磁层的表面的以掠射角的离 子研磨来增强被钉扎磁层的磁化的稳定性。本专利技术的实施例的硬盘驱动器的优点在于，其包括本专利技术的具有CPP 读传感器的磁头，CPP读传感器具有增强了磁化稳定性的被钉扎磁层。本专利技术的实施例的硬盘驱动器的另 一优点在于，其包括的本专利技术的具有CPP读传感器的磁头，CPP读传感器具有被钉扎磁层的磁化的增强的钉扎。本专利技术的实施例的硬盘驱动器的另 一 优点在于其包括本专利技术的包括CPP读传感器的磁头，所述CPP读传感器具有其中利用形状各向异性来增强被钉扎磁层的磁化的稳定性的被钉扎磁层。本专利技术的实施例的硬盘驱动器的又一优点在于，其包括的磁头包括CPP 读传感器，CPP读传感器具有被钉扎磁层，其中利用其上形成被钉扎磁层的表面的以掠射角进行的离子研磨增强被钉扎磁层的磁化的稳定性。对于本领域技术人员而言，在阅读了下文参考附图的详细说明后，本发 明的实施例的这些和其他特征和优点无疑将变得显而易见。附图说明附图并非是根据实际器件按比例绘制的，提供附图的目的仅在于对文中 描述的本专利技术进行举例说明。图1是示出了具有本专利技术的实施例的磁头的本专利技术的实施例的硬盘驱动器的顶视平面图2是沿图3和图4的2-2线得到的现有技术^t头32的隧道势垒传感 器部分30的侧视截面图3是从磁头32的气垫面沿图2的3-3线得到的图2所示的隧道势垒 传感器30的侧面正视图4是示出了沿图3的4-4线得到的现有技术磁头32的隧道势垒传感 器部分30的顶视平面图5是从磁头的气垫面得到的本专利技术的实施例的磁头的隧道势垒传感器的侧面正^L图6是沿图5的6-6线得到的图5的隧道势垒传感器的侧视截面图； 图7是沿图5的7-7线得到的图5的磁头的隧道势垒传感器部分的顶视 平面图8是从磁头的气垫面得到的本专利技术的实施例的另 一磁头的隧道势垒传 感器的正视图9是示出了沿图8的9-9线得到的图8的磁头的隧道势垒传感器部分 的顶一见平面图IO是沿图8的10-10线得到的图8的隧道势垒传感器的侧视截面图； 图11是示出了本专利技术的另一磁头实施例的隧道势垒传感器部分的顶视 平面图；以及图12是沿图11的12-12线得到的图ll的隧道势垒传感器的侧视截面图。 具体实施例方式图1是示出了包括本专利技术的磁头的本专利技术的硬盘驱动器10的重要部件 的顶视平面图。硬盘驱动器10包括以可旋转的方式安装在电动主轴14上的 磁硬盘12。通过枢轴将致动器臂16安装在硬盘驱动器10内，其中，在致动 器臂16的远端22上设置滑块装置20，滑块装置20具有本专利技术的实施例的 磁头100。典型的硬盘驱动器10可以包括多个以可旋转的方式安装在主轴 14上的磁盘12以及具有多个滑块20的多个致动器臂16，多个滑块20安装 在多个致动器臂16的远端22上。本领域技术人员已知，在硬盘驱动器工作 时，硬本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁头，包括： 包括被钉扎磁层和自由磁层的ＣＰＰ读传感器，其中，所述传感器形成有气垫面； 其中，所述自由磁层的后壁界定所述气垫面和所述自由磁层的所述后壁之间的传感器条高ＳＨ； 其中，所述被钉扎磁层具有后壁，所述被钉扎磁层的后壁界定所述气垫面和所述被钉扎磁层的后壁之间的所述被钉扎磁层的高度Ｈ，其中，所述Ｈ大于所述ＳＨ；并且其中所述被钉扎磁层形成为具有厚度ｔ，其中，比率ｔ／Ｈ为１／１０到１／５００；并且 其中所述被钉扎磁层由设置在经离子研磨的被调节表面上的高正磁致伸缩材料构成。
【技术特征摘要】
US 2007-7-17 11/879,6671.一种磁头，包括包括被钉扎磁层和自由磁层的CPP读传感器，其中，所述传感器形成有气垫面；其中，所述自由磁层的后壁界定所述气垫面和所述自由磁层的所述后壁之间的传感器条高SH；其中，所述被钉扎磁层具有后壁，所述被钉扎磁层的后壁界定所述气垫面和所述被钉扎磁层的后壁之间的所述被钉扎磁层的高度H，其中，所述H大于所述SH；并且其中所述被钉扎磁层形成为具有厚度t，其中，比率t/H为1/10到1/500；并且其中所述被钉扎磁层由设置在经离子研磨的被调节表面上的高正磁致伸缩材料构成。2. 根据权利要求1所述的磁头，其中，比率t/H处于1/100到1/400的范围内。3. 根据权利要求1所述的磁头，其中，t处于lnm到6nm的范围内。4. 根据权利要求1所述的,兹头，其中，H处于30nm到3000nm的范围内。5. 根据权利要求1所述的磁头，其中，所述被钉扎磁层由至少一个CoFe层构成，其中，Fe成分处于40at.。/。到50at.。/。的范围内。6. 根据权利要求1所述的磁头，其中，所述传感器为GMR传感器。7. 根据权利要求1所述的磁头，其中，所述传感器为TMR传感器。8. 根据权利要求1所述的磁头，其中，所述传感器还包括被形成为具 有高度H的AFM层。9. 根据权利要求8所述的磁头，其中，所述表面为所述AFM层的顶表面。10. —种硬盘驱动器，包括 可旋转硬盘；被设置为用于从所述硬盘读取数据的磁头，所述磁头包括 包括被钉扎磁层和自由磁层的CPP读传感器，其中所述传感器形成有气垫面； 其中，所述自由磁层的后壁界定所述气垫面和所述自由磁层的后壁之间的传感器条高SH;其中，所述被钉扎磁层具有后壁，所述被钉扎磁层的后壁界定所述气垫 面和所述被钉扎磁层的后壁之间的所述被钉扎磁层的高度H,其中，所述H 大于所述SH;并且其中，所述被钉扎磁层形成为具有厚度t，其中比率t/H 为1/10到1/500;并且其中，所述被钉扎磁层由设置在经离子研磨的被调节表面上的高正磁致 伸缩材料构成。11. 根据权利要求IO所述的硬盘驱动器，其中，比率t/H处于1/100到 1/400的范围内。12. 根据权利要求10所述的硬盘驱动器，其中，t处于...
【专利技术属性】
技术研发人员：马斯塔法M皮纳巴西，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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