传感器堆与屏蔽之间具有高阻抗软磁性层的磁阻传感器制造技术

磁阻传感器有一个置于传感器堆和至少一个磁屏蔽之间的高阻抗软磁性层。高阻抗软磁性层的存在允许获得一个较小的读间隙，它导致更高的记录密度。磁阻传感器对故障和静电损伤的敏感性得以改善。还提供了带有这种新颖磁阻传感器的磁盘驱动器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通常用于磁盘驱动器中的磁阻传感器，尤其涉及间隙中具有高阻抗软磁性层的磁阻传感器。
技术介绍
在现代计算机系统中使用数字信息的磁记录形式的磁盘驱动器存储大部分的数据。一个磁盘驱动器有至少一个具有离散同心数据磁道的旋转磁盘。每个磁盘驱动器还有至少一个记录头，记录头通常有一个分离的写元件和读元件，用于读写磁道上的数据。记录头构造于滑块上，滑块附着在悬架上。记录头、滑块和悬架的组合称为头万向节组件。另外，有一个传动装置把记录头置于所关注的特定磁道上。传动装置首先旋转来寻找所关注的磁道。将记录头置于该磁道上之后，传动装置把记录头保持在接近该磁道的位置。磁盘驱动器中的磁盘有一个基底和形成于基底上的磁层，用于磁记录。带有记录头的滑块有一个面向磁盘的表面，其上构造有一个气浮轴承。气浮轴承允许滑块在空气减震器上浮动以定位于靠近磁盘表面的位置。换句话说，面对磁盘的滑块表面可以适合与磁盘部分或持续接触。在大部分现代的磁盘驱动器中，磁阻传感器用作读元件。磁阻传感器，最通常为磁阻旋转阀传感器，是一些中间层，包括一个铁磁性固定层、一个无磁性电导层和一个铁磁性未固定层。这些中间层也称为传感器堆。传感器堆置于两个磁屏蔽之间。在传感器堆与各磁屏蔽之间有一个薄的绝缘层。磁屏蔽之间的距离为磁性读间隙。磁阻传感器的阻抗响应于所应用磁场的方向和大小，如磁盘上写磁转换的磁场。感应电流穿过传感器以检测阻抗中的变化。典型地，每个新一代磁盘驱动器都需要更高的所记录信息表面密度。读传感器几何特征的尺寸必须减小，以与所需较小的比特大小相匹配。对获得较高记录密度很关键的一个几何特征就是磁读间隙的大小。不减弱磁性就难以减小传感器堆的厚度。因此，一般通过减小薄绝缘层的厚度来减小读间隙。但是，绝缘层所需的厚度现在已经很薄，使得读元件对于静电损坏和很小的故障如薄绝缘层中的针孔都很敏感。传感器堆与磁屏蔽间有故障或受损伤的绝缘层会让感应电流通过磁屏蔽从而导致传感器性能急剧下降。这样，就需要具有很小的读间隙、而且对故障或静电损伤不敏感的磁阻传感器。
技术实现思路
本专利技术的一种优选实施方案提供了一个磁性读元件，它有一个置于至少一个绝缘层和一个磁屏蔽之间的高阻抗软磁材料层。高阻抗软磁性层的组成最好是A-B-C，其中A选自铁(Fe)、钴(Co)组，B选自铪(Hf)、钇(Y)、钽(Ta)和锆(Zr)组，C选自氧(O)、氮(N)组。高阻抗软磁性层也可以由CoFeHfO形成。根据本专利技术的磁性读元件提供一个窄的磁读间隙，使得对静电损伤和故障保持不敏感的同时能进行高密度磁记录。在本专利技术的另一种实施方案中提供了一种具有读元件的磁盘驱动器，该读元件包括一个置于至少一个绝缘层和一个磁屏蔽之间的高阻抗软磁性层。从以下的详细描述中，通过本专利技术原理的示例，本专利技术的其他方面和优点将变得明显。附图简要说明附图说明图1说明了根据本专利技术包括一个读元件的磁盘驱动器；图2说明了滑块和记录头的透视图；图3说明了一个根据现有技术磁阻传感器的磁盘立面图；图4a说明了置于各个绝缘层与磁屏蔽之间、具有高阻抗软磁性层的磁阻传感器的磁盘立面图；图4b说明了置于底部绝缘层与底部磁屏蔽之间、具有高阻抗软磁性层的磁阻传感器的磁盘立面图；图4c说明了置于顶部绝缘层与顶部磁屏蔽之间、具有高阻抗软磁性层的磁阻传感器的磁盘立面图。具体实施例方式本专利技术的一种优选实施方案提供了一种磁性读元件，它有一个置于至少一个绝缘层和一个磁屏蔽之间的高阻抗软磁性层。在不增加读元件对静电损伤和故障的敏感度时，高阻抗软磁性层允许减小磁读间隙。在本专利技术的另一种实施方案中，磁盘驱动器有一个读元件，读元件包括一个置于至少一个绝缘层和一个磁屏蔽之间的高阻抗软磁性层。参照图1，磁盘驱动器100有至少一个由心轴104支持、通过电动机(图中未显示)旋转的可旋转磁盘102。至少有一个滑块106，带有读写时定位于磁盘102表面上方的附着记录头108。记录头108包括一个写元件，用于将数据写到磁盘102上。记录头还包括一个根据本专利技术(后文详细说明)用作读元件的磁阻传感器，用于从磁盘读取数据。磁阻传感器对外部磁场如来自磁盘102上写转换的磁场作出响应。滑块106附着于悬架110，悬架110附着于传动装置112。传动装置112以绕轴114旋转方式附着于磁盘驱动器100的外壳116，并以音圈马达118为枢轴旋转。当磁盘旋转时，传动装置112沿着磁盘102表面上的弓形路径120定位与悬架110一起的滑块106，以对所关注的数据磁道进行存取。再参照图1，在磁盘驱动器100的操作过程中，旋转磁盘102相对于滑块106的移动产生了滑块106与磁盘102之间的气浮轴承，向滑块106施加一个向上的力。这个向上的力通过悬架110令滑块106朝向磁盘102表面的弹力来平衡。换句话说，在操作过程中，滑块106可以与磁盘102表面部分或持续接触。图2更详细地对滑块200进行了说明。记录头220通常构造于滑块200的从动面202。图2说明了记录头220的写元件210上线圈208的上部极点204和线圈206。读传感器212置于滑块200和写元件210之间。读传感器212最有效的部分露在滑块200的面向磁盘的表面215上。读传感器212还置于两个磁屏蔽214之间。磁屏蔽214通常由镍-铁合金加工形成。磁屏蔽214、读传感器212以及任何的中间层都包括读元件216。图中还说明了允许写元件210和读元件216相连接的电子连接垫218。图3说明了根据现有技术的读元件300的放大图。传感器堆302的多个层通常与磁硬磁偏和引导结构304相邻接。传感器堆302置于两个磁屏蔽306之间。有两个绝缘层308，通常由氧化铝、硅氧化物、硅氮化物、钽氧化物或类似材料加工形成，它们使传感器堆302与各个磁屏蔽306绝缘。磁读间隙310是接近传感器堆302的两个磁屏蔽306之间的距离。正如前面所提到的，为了支持更高的记录密度，读间隙310必须减小。不降低传感器的性能，传感器堆302的厚度就不可能较大程度地减少。因此，绝缘层308的厚度已经在逐渐减小了。一个绝缘层典型的厚度为小于200埃，在不久的将来还需要它变得更薄。但是，绝缘层308现在如此之薄，以至于其均匀性、对小故障的敏感度以及经受静电损伤的能力都变成了重大问题。图4a说明了根据本专利技术的读元件400的一种实施方案。读元件400包含一个带有邻接的硬磁偏和引导结构404的传感器堆402。传感器堆402置于两个磁屏蔽405和406之间，绝缘层407、408置于传感器堆402和磁屏蔽405、406之间。绝缘层407、408通常由氧化铝、硅氧化物、硅氮化物、钽氧化物或类似材料加工形成。磁屏蔽405、406通常由镍-铁合金如坡莫合金加工形成。读元件400包括两个高阻抗软磁材料层414、415，它们置于各绝缘层407、408和磁屏蔽405、406之间。图4b说明了本专利技术的另一种实施方案。读元件400包含一个带有邻接的硬磁偏和引导结构404的传感器堆402。传感器堆402置于两个磁屏蔽405和406之间，绝缘层407、408置于传感器堆402和各磁屏蔽405、406之间。读元件400包括一个高阻抗软磁材料层414，置于底部绝缘层407和底部磁屏蔽405之间。图4c说明了本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个磁阻传感器，包括：一个对外部磁场作出响应的磁阻传感器堆；第一和第二磁屏蔽，其中所述磁阻传感器堆置于所述第一和第二磁屏蔽之间；置于所述磁阻传感器堆和所述第一磁屏蔽之间的第一绝缘层；置于所述磁阻传感器堆和所述 第二磁屏蔽之间的第二绝缘层；　置于至少一个所述绝缘层和一个所述磁屏蔽之间的高阻抗软磁性层。

【技术特征摘要】
US 2003-3-18 10/393,3361.一个磁阻传感器，包括一个对外部磁场作出响应的磁阻传感器堆；第一和第二磁屏蔽，其中所述磁阻传感器堆置于所述第一和第二磁屏蔽之间；置于所述磁阻传感器堆和所述第一磁屏蔽之间的第一绝缘层；置于所述磁阻传感器堆和所述第二磁屏蔽之间的第二绝缘层；置于至少一个所述绝缘层和一个所述磁屏蔽之间的高阻抗软磁性层。2.一个磁阻传感器，包括一个对外部磁场作出响应的磁阻传感器堆；第一和第二磁屏蔽，其中所述磁阻传感器堆置于所述第一和第二磁屏蔽之间；置于所述磁阻传感器堆和所述第一磁屏蔽之间的第一绝缘层；置于所述磁阻传感器堆和所述第二磁屏蔽之间的第二绝缘层；以及置于所述第一绝缘层和所述第一磁屏蔽之间的第一高阻抗软磁性层以及置于所述第二绝缘层和所述第二磁屏蔽之间的第二高阻抗软磁性层。3.根据权利要求1的磁阻传感器，其中所述高阻抗软磁性层的组成为A-B-C，其中A选自铁Fe、钴Co组，B选自铪Hf、钇Y、钽Ta和锆Zr组，C选自氧O、氮N组。4.根据权利要求1的磁阻传感器，其中所述高阻抗软磁性层的组成为钴铁铪氧CoFeHfO。5.根据权利要求1的磁阻传感器，其中所述高阻抗软磁性层的组成为铁铪氮FeHfN。6.根据权利要求3的磁阻传感器，其中所述高阻抗软磁性层的磁力矩大于约80电磁单位/立方厘米。7.根据权利要求3的磁阻传感器，其中所述高阻抗软磁性层的电阻系数大于2000微欧姆厘米。8.根据权利要求3的磁阻传感器，其中所述高阻抗软磁性层的导磁性大于约20...

【专利技术属性】
技术研发人员：维普尔P贾亚塞卡拉，
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]