垂直磁记录头及其制造方法技术

本发明专利技术提供了垂直磁记录头以及制造其的方法。该垂直磁头用于包括记录层的垂直磁记录介质，所述垂直磁头在所述记录层上方沿道的方向移动、在所述记录层上记录信息、以及从所述记录层上读所述信息，所述垂直磁头包括：主极；返回极，其末端与所述主极在空气轴承表面（ＡＢＳ）分隔开；以及多个屏蔽件，其围绕所述主极并且具有分离结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及垂直磁记录头，且更具体地，涉及这样的垂直磁记录头，其中分离结构的屏蔽件围绕垂直磁头的主极形成以最小化垂直磁头的磁场对在被记录的垂直磁介质的道旁边的道的影响。
技术介绍
随着信息时代的到来，一个人或组织处理的信息量显著增加。例如，许多用户使用具有高数据处理速度以及大的信息存储能力的计算机以接触互联网并且获得不同种类的信息。CPU芯片以及计算机外围部件得到了发展以提高计算机数据处理速度，并且很多种类的诸如硬盘的高密度信息存储介质正被研究以提高计算机的数据存储。近来，提出了很多类型的记录介质。然而，大多数记录介质使用磁层作为数据记录层。用于磁记录介质的数据记录被分为纵向磁记录以及垂直磁记录。在纵向磁记录中，数据利用磁层的表面上的磁层磁化的平行排列被记录。在垂直磁记录中，数据利用磁层的表面上的磁层的垂直排列被记录。从数据记录密度来看，垂直磁记录比纵向磁记录更有优势。图1A示出了传统的垂直磁记录设备。参照图1，传统磁记录设备包括记录介质10、在记录介质10上记录数据的记录头100、以及从记录介质10上读数据的读头110。记录头100包括主极P1、返回极P2、以及线圈C。主极P1和返回极P2可由磁材料例如NiFe形成，并且主极P1和返回极P2的饱和磁速度Bs可优选地根据其不同的成分定额而变化。主极P1和返回极P2被直接用于在垂直磁记录介质10的记录层13上记录数据。次轭(sub yoke)101可进一步包括在主极P1的一侧以当在垂直磁记录介质10的选择的区域记录数据时集中在主极P1内产生的磁场。线圈C环绕主极P1，并且产生磁场使得主极P1能够在记录介质10上记录数据。读头110包括第一和第二磁屏蔽层S1和S2以及形成在第一和第二磁屏蔽层S1和S2之间的数据读磁传感器111。当从选定道的预定区域读数据时，第一和第二屏蔽层S1和S2屏蔽上述区域周围的磁元件产生的磁场使之不能到达该预定区域。数据读磁传感器111可为GMR或TMR结构。在图1A中，x轴表示记录介质10行进的方向并且通常称为记录层13的顺道(down track)方向。y轴垂直于顺道方向，并且通常称为跨道(cross-track)方向。图1B示出了图1A内的传统垂直磁记录设备的部分A内的主极P1和返回极P2的空气轴承表面(ABS)。ABS表示记录头100的面对记录层13的表面。参照图1B，由主极P1施加的磁场磁化记录层13的磁畴从而记录数据。然而，磁场可影响其他邻近道的磁畴的磁化。图2是美国专利No.6,728,065公开的垂直磁头的示意图。参照图2，环形侧屏蔽件22a和22b形成在磁记录介质20的记录极21的两侧以减小在数据记录过程中从记录极21的旁侧产生的磁场的影响。这样，在磁头领域侧屏蔽件22a和22b目前被使用来控制磁场路径。
技术实现思路
本专利技术提供了垂直磁记录头，其包括优化的屏蔽结构以最小化从垂直磁记录头施加的磁场对邻近道的磁畴的影响，以及制造其的一种方法。根据本专利技术的一个方面，提供了用于记录包括记录层的垂直磁记录介质的垂直磁头，所述垂直磁头在所述记录层上方沿道的方向移动、在所述记录层上记录信息，以及从所述记录层上读所述信息，所述垂直磁头包括主极；返回极，其末端与所述主极分离；以及多个屏蔽件，其围绕所述主极并且具有分离结构(split structure)。屏蔽件可设置在沿道方向的所述主极的两侧以及在所述主极的与所述返回极相对的侧。屏蔽件可由NiFe形成。在所述主极的两侧的所述屏蔽件之间的距离可为500nm或更小。所述主极和所述屏蔽件之间的距离可大于所述主极和所述返回极之间的距离。绝缘层可形成在所述主极、所述返回极以及所述屏蔽件之间。所述绝缘层可由Al2O3或SiO2形成。所述屏蔽件的邻近于所述主极的表面可以是椭圆形。根据本专利技术的一个方面，提供了制造用于记录包括记录层的垂直磁记录介质的方法，所述垂直磁头在所述记录层上方沿道的方向移动，在所述记录层上记录信息，以及从所述记录层上读所述信息，所述方法包括(a)形成第一屏蔽层、第一绝缘层、以及第二屏蔽层；(b)蚀刻所述第二屏蔽层的一部分，并且在所述留下的第二屏蔽层和所述第一绝缘层上相继形成第二绝缘层以及第三屏蔽层；(c)通过蚀刻所述第三屏蔽层形成主极并且相继形成第三绝缘层和第四屏蔽层；以及(d)通过蚀刻对应所述第四屏蔽层的所述主极的部分形成第四绝缘层，以及在所述第四绝缘层上形成返回极。所述第一、第二、第三以及第四屏蔽层可由NiFe形成。根据本专利技术，(b)可包括在所述第二屏蔽层上以500nm或更少间隔形成光致抗蚀剂层；以及通过蚀刻暴露在所述光致抗蚀剂层之间的所述第二屏蔽层暴露第一绝缘层。根据本专利技术，(c)包括在所述第三屏蔽层上形成图案化的光致抗蚀剂层；通过蚀刻由所述光致抗蚀剂层暴露的所述第三屏蔽层形成所述主极；以及通过在所述主极和所述第三屏蔽层之间及在所述主极上涂覆绝缘层形成所述第三绝缘层。所述方法进一步包括，在形成所述第二、第三以及第四绝缘层之后，使用CMP工艺平坦化所述第二、第三以及第四绝缘层。附图说明通过参照附图详细描述其示例性实施例，本专利技术的上述和其它特征和优点将变得更加显然，附图中图1A为传统垂直磁头的横截面图；图1B示出了从空气轴承表面(ABS)观察的图1A的垂直磁头的部分A；图2示出了美国专利No.6,728,065公开的传统垂直磁头；图3示出了根据本专利技术的实施例的从ABS观察的垂直磁头；图4A为根据本专利技术的实施例的垂直磁头的横截面透视图；图4B示出了根据本专利技术的实施例包括围绕主极的圆筒状返回极的垂直磁头； 图5示出了图4A和1A示出的垂直磁头的沿磁介质的顺道方向的记录场的测量；图6示出了图4A和1A示出的垂直磁头的沿磁介质的跨道方向的记录场的计算；图7A是曲线图，示出了图4A和4B所示的垂直磁头在沿跨道方向的280到480nm处的记录场；图7B是曲线图，示出了在沿磁介质的跨道方向在360到480nm处的图7A所示的两值之间的差异；图8A示出了传统垂直磁头的场分布；图8B示出了根据本专利技术的实施例的垂直磁头的场分布；以及图9A到9K示出了制造根据本专利技术的实施例的垂直磁头的工艺。具体实施例方式下面将参照附图，其中示出了本专利技术的示例性实施例，更详细描述本专利技术。为清晰起见，附图中层和区域的厚度被放大了。图3示出了根据本专利技术的实施例的从空气轴承表面(ABS)观察的垂直磁头。参照图3，垂直磁记录头包括主极P1、与主极P1间隔开的返回极P2、以及围绕主极P1且具有分离结构的多个屏蔽件31a、31b、31c和31d。分离结构中的屏蔽件31a、31b、31c和31d的尾端可是圆形、椭圆形、或者不对称的。屏蔽件31a、31b、31c和31d可由与主极P1和/或返回极P2相同的磁材料形成，例如由NiFe形成。在主极P1的两侧的屏蔽件之间的距离d1可小于500nm。主极P1与屏蔽件31a、31b、31c和31d之间的距离d2可大于主极P1和返回极P2之间的距离即写间隙。绝缘层32、33、34以及35形成在分离结构的屏蔽件31a、31b、31c和31d之间且由诸如Al2O3的绝缘材料形成。下面，根据本专利技术的实施例的垂直磁头的磁特性将参照附图描述。为此，根据本实施例的图4A的垂直磁头以及图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于记录包括记录层的垂直磁记录介质的垂直磁头，所述垂直磁头在所述记录层上方沿道的方向移动、在所述记录层上记录信息、以及从所述记录层上读所述信息，所述垂直磁头包括：主极；返回极，其末端与所述主极分隔开；以及多个屏蔽 件，其围绕所述主极并且具有分离结构。

【技术特征摘要】
KR 2005-8-12 74502/051.一种用于记录包括记录层的垂直磁记录介质的垂直磁头，所述垂直磁头在所述记录层上方沿道的方向移动、在所述记录层上记录信息、以及从所述记录层上读所述信息，所述垂直磁头包括主极；返回极，其末端与所述主极分隔开；以及多个屏蔽件，其围绕所述主极并且具有分离结构。2.如权利要求1所述的垂直磁头，其中所述屏蔽件设置在沿所述道方向的所述主极的两侧以及所述主极的与所述返回极相反的侧。3.如权利要求1所述的垂直磁头，其中所述屏蔽件由NiFe形成。4.如权利要求1所述的垂直磁头，其中在所述主极的两侧的所述屏蔽件之间的距离为500nm或更小。5.如权利要求4所述的垂直磁头，其中所述主极和所述屏蔽件之间的距离大于所述主极和所述返回极之间的距离。6.如权利要求1所述的垂直磁头，其中绝缘层形成在所述主极、所述返回极以及所述屏蔽件之间。7.如权利要求6所述的垂直磁头，其中所述绝缘层由Al2O3或SiO2形成。8.如权利要求1所述的垂直磁头，其中所述屏蔽件的与所述主极相邻的表面是椭圆形。9.一种制造用于记录包括记录层的垂直磁记录介质的垂直磁头的方法，所述垂直磁头在所述记录层上方沿道的方向移动、在所述记录层上...

【专利技术属性】
技术研发人员：任暎勋，金庸洙，朴鲁烈，吴薰翔，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]