具有陡端壁偏置磁体的磁阻传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有陡端壁偏置磁体的磁阻传感器，其偏置磁体具有基本上垂直的端壁。通过调节一个隔离层的厚度来优化偏置磁体和自由层之间的偏移。本发明专利技术还公开了一种磁盘驱动器，其读部件的磁阻传感器具有端壁基本上垂直的优化的偏置磁体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一般用在磁盘驱动器中的磁阻传感器，尤其涉及具有端壁基本上垂直的偏置磁体(bias magnet)的磁阻传感器。
技术介绍
在现代计算机系统中，对数字信息进行磁记录的磁盘驱动器存储大多数数据。一个磁盘驱动器具有至少一个旋转盘，旋转盘上具有离散的通信数据磁道。每一个磁盘驱动器还具有至少一个记录磁头，记录磁头通常具有分别用于在磁道上读写数据的独立的读部件和写部件。现代磁盘驱动器中的读部件包括一个磁阻自旋阀传感器(magnetoresistive spin valve sensor)。一个磁自旋阀传感器包括一个夹心层状结构，也叫做传感器叠层，包括一个铁磁钉扎层(pinnedlayer)、一个非磁性导电层和一个铁磁自由层。该传感器叠层设置在两个磁屏蔽之间。所述两个磁屏蔽之间的距离决定了读间隙。读间隙的大小强烈影响传感器适应高记录密度的能力。自旋阀传感器的电阻随着所施加的磁场比如来自磁盘上被写入的磁转换的磁场的方向和幅度而变化。为了检测电阻的变化，使检测电流借助于电引线通过所述传感器。电引线也称为引线层，或者简单地称为引线。一般，在传感器叠层的端部附近的层中设置硬偏置材料(hard bias material)，形成永久磁体，对传感器叠层施加稳定磁偏置磁场。所述永久磁体也称为硬偏置磁体或者偏置磁体。偏磁体的设置和位置对于自旋阀传感器的性能来说是很重要的。在典型的现有自旋阀中，传感器叠层是用光致抗蚀剂去除结构(liftoffstructure)形成的，这种结构给传感器叠层留下了圆形或者有坡度的端部。然后将所述硬偏置材料设置在这些倾斜端部上，形成接合结(abutted junction)。每一个接合结具有很大的宽度，导致每一个接合结上磁极在较宽范围上分布。随着所需的自旋阀传感器磁道宽度越来越窄，接合结的宽度越来越成为整个磁道宽度的阻碍。另外，倾斜接合结在某种程度上没有效率，为了使传感器完全稳定，需要相当厚的硬偏置材料层。随着所需的磁道宽度越来越小，与接合结有关的有害效应越来越是个问题。因此，需要有一种磁自旋阀传感器，其中，硬偏置材料与传感器叠层形成窄的更有效率的结。
技术实现思路
在一个优选实施例中，提供了一个磁阻自旋阀传感器，其传感器叠层用两个偏置磁体加以稳定。所述偏置磁体具有基本上垂直的端壁。所述偏置磁体的陡峭的垂直端壁提供了与传感器叠层之间的非常窄的结。另外，使用一个非磁性隔离层来优化所述偏置磁体相对于所述自由层的位置。这种新颖的磁阻传感器改善了空间分辨率。另外，所述传感器叠层和所述具有基本上垂直的端壁的偏置磁体之间的结很有效率。这种效率允许使用更薄的偏置磁体，而导致的灵敏度损失更小。在另一个实施例中，提供了一种磁盘驱动器，其中，所述读部件包括一个磁阻自旋阀传感器，用具有基本上垂直的端壁的两个偏置磁体对所述磁阻自旋阀传感器进行磁稳定。从下面结合附图进行的详细说明可以得知本专利技术的其它特征和优点。下面的说明只是通过举例的方式来说明本专利技术的原理。附图说明图1是具有本专利技术的磁阻传感器的磁盘驱动器的视图；图2是具有本专利技术的磁阻传感器的记录磁头和浮动块的视图(不一定按比例)； 图3a到图3e图解了现有技术的磁阻传感器在几个制造步骤中的朝向磁盘的视图；图3a图解了覆盖在衬底上的传感器叠层的各层的视图；图3b图解了传感器叠层的各层上的光致抗蚀剂去除结构的形成的视图；图3c图解了在离子铣削(ion milling)之后形成偏置磁体的视图；图3d图解了在形成引线之后传感器的视图；图3e图解了在去除光致抗蚀剂之后传感器的视图；图3f图解了具有传统引线覆盖层的另一种传感器的视图；图4a到图4h图解了本专利技术的磁阻传感器在几个制造步骤中的朝向磁盘的视图(不一定按比例)；图4a图解了覆盖在一个衬底上的传感器叠层的各层的视图；图4b图解了形成在传感器叠层的各层上的被构成为图案的光致抗蚀剂的视图；图4c图解了离子铣削的结果的视图；图4d图解了形成非磁性隔离材料之后传感器的视图；图4e图解了形成硬偏置材料之后传感器的视图；图4f图解了形成引线之后传感器的视图；图4g图解了去除形成为图案的光致抗蚀剂之后传感器的视图；图4h图解了本专利技术的引线覆盖层具有基本上垂直的端壁的另一种实施例的视图；图5图解了可获得的作为偏移和间隔的函数的偏置磁场大小的一个举例的曲线图。具体实施例方式如为了说明的目的而提供、将在这一部分详作说明的附图所示，本专利技术实现为一种新颖的磁阻自旋阀传感器，其具有端壁基本上垂直的偏置磁体。一个非磁性隔离层用来优化偏置磁体和自由层之间的偏移。本专利技术还可以实现在具有读部件的磁盘驱动器中，该读磁头包括磁自旋阀传感器，该传感器具有端壁基本上垂直的偏置磁体。本专利技术可以获得出色的传感器稳定性而不牺牲灵敏度。见图1，一个磁盘驱动器100具有至少一个由主轴104支承并被一个马达(未图示)旋转的旋转磁盘102。在读写时，有至少一个浮动块106定位在磁盘102表面上方，浮动块上连接有记录磁头108。记录磁头108包括一个用于将数据写到磁盘102上的写部件。该记录磁头还包括一个本专利技术的磁阻自旋阀传感器(如下文详述)用作从磁盘中读出数据的读部件。所述浮动块106被连接到一个悬臂110，该悬臂110连接到一个致动器112。该致动器可枢转地连接到磁盘驱动器110的壳体116，由一个音圈马达118绕一个枢轴点旋转。在磁盘旋转时，致动器112沿着磁盘102表面上的一个径向弧形路径120定位所述浮动块106和悬臂110，以访问感兴趣的数据磁道。再看图1。在磁盘驱动器100操作期间，旋转磁盘102相对于浮动块106的运动在浮动块106和磁盘102表面之间产生一个空气垫，该空气垫对浮动块106施加一个向上的力。这个向上的力被悬臂110将浮动块106压向磁盘102表面的弹力所平衡。或者，该浮动块106可以在操作期间与磁盘102部分接触或者连续接触。图2是浮动块200的更详细的视图。记录磁头218最好构建在浮动块200的后沿表面206上。图2图解了记录磁头218的写部件的上磁极208和线圈214的线圈匝210。读部件，包括设置在两个磁屏蔽220之间的读出传感器204，形成在浮动块本体202和写部件之间。图中图示了用于与写部件和读部件相连接的电连接焊盘212。浮动块200的面向磁盘的部分222通常具有一个空气支承(air bearing)(未图示)。记录磁头218的面向磁盘的视图是浮动块200的面向磁盘部分222上的视图。图3a到图3f图解了现有技术的磁阻磁头300在不同制造阶段的面向磁盘的视图。图3a图解了传感器叠层的覆盖在合适的衬底302比如氧化铝上的各层的视图。图3b图解了在传感器叠层的各层304上形成的光致抗蚀剂去除结构(liftoff structure)306的剖视图。该光致抗蚀剂去除结构306具有悬空部位307，有利于在形成随后的各层(如下文所述)后去除光致抗蚀剂材料。图3c图解了使用离子铣削之后的传感器300来形成传感器叠层305。图3c还图解了沉积的硬偏置材料308a、308b和308c。与传感器叠层305的端部320、322相邻的硬偏置材料构成永久偏置磁体308a、308b。来自偏置磁体308a、308b的磁场使传感器叠层305稳定。硬偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁阻传感器，包括：一个传感器叠层，包括一个铁磁钉扎层和一个铁磁自由层，所述传感器叠层具有第一和第二端；一个设置在所述传感器叠层的所述第一端的第一偏置磁体，所述第一偏置磁体具有一个基本上垂直的端壁；以及一个设置在所 述传感器叠层的所述第二端的第二偏置磁体，所述第二偏置磁体具有一个基本上垂直的端壁。

【技术特征摘要】
US 2003-6-17 10/464,2541.一种磁阻传感器，包括一个传感器叠层，包括一个铁磁钉扎层和一个铁磁自由层，所述传感器叠层具有第一和第二端；一个设置在所述传感器叠层的所述第一端的第一偏置磁体，所述第一偏置磁体具有一个基本上垂直的端壁；以及一个设置在所述传感器叠层的所述第二端的第二偏置磁体，所述第二偏置磁体具有一个基本上垂直的端壁。2.一种磁阻传感器，包括一个包括一个铁磁自由层的传感器叠层，该铁磁自由层具有第一和第二端；一个设置在所述传感器叠层的所述第一端的非磁性隔离层，该非磁性隔离层具有一个厚度；一个设置在所述铁磁自由层的所述第一端的所述非磁性隔离层上的偏置磁体，其中，所述偏置磁体包括一个基本上垂直的端壁，并提供影响所述自由层的稳定磁场，该稳定磁场具有一个幅度；其中，调节所述非磁性隔离层的厚度，使得所述稳定磁场的所述幅度在一个预先选择的值范围之内。3.如权利要求2所述的磁阻传感器，其中，所述非磁性隔离层包括铬。4.如权利要求2所述的磁阻传感器，其中所述稳定磁场的所述预选的值范围为最大可能值的至少50％。5.如权利要求2所述的磁阻传感器，其中，所述自由层包括一个几何中心，所述偏置磁体包括一个几何中心，所述自由层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维E翰姆，姆斯塔法M品纳巴斯，
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]