垂直记录磁头及其制造方法、磁盘驱动器技术

本发明专利技术提供一种垂直记录磁头、其制造方法及磁盘驱动器，其中即使主极的厚度随记录道宽度的减小而减小，记录性能也不会降低。一种垂直记录磁头具有主极、设置在所述主极的拖尾侧和跨道侧中的每侧的屏蔽件以及辅助极，其中：所述主极具有限定记录道宽度的道部分以及与所述道部分一体形成且沿元件高度方向宽度逐渐增加的展开部分，磁场辅助极和非磁层叠置在所述展开部分上，非磁部分形成在所述磁场辅助极和所述非磁层的每个侧面上，所述主极和设置在所述拖尾侧的所述屏蔽件之间的间隔在开始设置所述非磁层的位置处比在飞行表面的位置处大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于磁盘驱动器等的记录/再现的薄膜磁头和制造磁头的方法，更特别地，涉及垂直记录磁头的性能改善以及制造垂直记录磁头的方法。
技术介绍
如在增加有硬盘驱动器的录像机、具有内置硬盘驱动器的电视机等中所看到的那 样，现在需要图像、音乐等存储到硬盘驱动器中，并且这些需求迅速增长。随着图像数据增 加，要求磁盘驱动器的面记录密度也增加。目前，在磁头中，技术快速从面内磁记录转移到 垂直磁记录以实现100Gbit/in2或更大的高面记录密度。这是因为当使用现在的面记录方 法时，在位长度减小的情况下发生介质的磁化热波动，导致难以增加面内记录密度。 另一方面，在垂直磁记录方法中，由于介质沿垂直于介质的方向磁化，所以可以避 免热波动的问题。此外，由于使用单极磁头用于记录，因此磁损失小；另外，介质中设置软 磁衬层，记录性能也得到改善。这也是转移到垂直记录磁头的驱动力。即使对于垂直记录 磁头，仍然需要改善记录密度。必须减小记录道(track)宽度以实现这样的改善。然而，记 录道宽度的减小导致主极的前导部向磁记录介质产生的磁场减小。另一方面，磁盘驱动器 需要在从磁记录介质的内周到外周的整个宽区域上进行记录/再现。然而，在磁记录介质 的内周和外周，磁头相对于介质旋转方向的切线以大约0-15度的倾斜角进行记录/再现。 在这样的记录/再现中，如果主极的飞行表面具有矩形形状，则相邻磁道会有问题地被擦 除。为防止这种情况，现在的产品使用这样的主极，其具有的形状使得主极前导侧(leading side)的道宽度与主极拖尾侧的宽度相比而言是窄的，从而满足窄道宽的要求，即具有所谓 的倒梯形形状。为了增大面记录密度，需要减小记录道宽度，同时主极的定义记录道宽度的 道部分保持为具有应对上述倾斜角的倒梯形形状。作为实现所述形状的措施，主极的厚度 根据减小的道宽度而减小。 专利文献1 :JP-A-2007-220208
技术实现思路
为了增加垂直记录磁头的面记录密度，记录道宽度需要减小，同时主极的道部分 的飞行表面形状保持应对倾斜角的倒梯形形状。为了实现这样的形状，主极的厚度必须相 应于减小的道宽度而减小。另一方面，主极膜厚度的减小导致记录性能劣化，例如磁场强度 降低、磁场梯度减小，因而引起大的问题。 鉴于上述问题，本专利技术提供一种垂直记录磁头，其中即使主极的厚度随着记录道 宽度的减小而减小，记录性能也没有降低；本专利技术还提供一种制造磁头的方法以及安装有 垂直记录磁头的磁盘驱动器。 —种垂直记录磁头具有主极、设置在所述主极的拖尾侧和跨道侧的屏蔽件(下面 称为包绕屏蔽件)以及辅助极，其中包括磁层和非磁层的磁场辅助极部分形成在主极上。 此外，磁场辅助极部分具有展开部分，从元件表面观察时，磁场辅助极部分的展开部分位于主极的展开部分上或之内。磁场辅助极部分的端部形成为斜坡形状，且非磁部分沿斜坡形 状形成。 非磁部分在飞行表面侧的末端形状沿拖尾侧方向从离开飞行表面的位置到磁场 辅助极的上端部形成有一角度。非磁部分形成在包绕屏蔽件和磁场辅助极部分之间。因此， 包绕屏蔽件具有反映非磁部分的形状的屏蔽件形状，因为屏蔽件形成在非磁部分上。非磁 部分的前导部不出现在飞行表面上。 磁场辅助极的非磁层包括无机绝缘膜诸如A1203膜或非磁材料如NiCr。可以使用 固化的有机绝缘膜如抗蚀剂。形成在磁场辅助极的飞行表面侧的端部斜坡部分上的非磁部 分的材料包括无机绝缘膜(包括DLC、A1203或Al203-Si02)和非磁材料Ta、Ru、Cr或NiCr的 混合物，其被沉积来用于形成主极时的掩模结构。 本专利技术的制造方法包括这样的工艺，其中主极层、磁场辅助极部分的磁层和非磁层相继叠置，然后磁场辅助极部分在第一阶段形成，且然后主极在第二阶段形成。执行该工艺，由此可以同时获得磁场辅助极的高尺寸精度和主极的高道宽度精度。 磁场辅助极设置在主极上，这可防止由于主极厚度随记录道宽度的减小而减小导致的磁场强度减小。非磁层设置在磁场辅助极上，由于形成在非磁层和磁场辅助极的每个侧面上的包括氧化铝的非磁部分用作包绕屏蔽件和磁场辅助极之间的间隔层，所以可以防止磁场损失。另外，反映非磁部分的形状的屏蔽件形状可以增加磁场梯度而不降低磁场强度。即使从制造的观点而言，由于磁场辅助极部分在形成主极的步骤之前形成且磁场辅助极图案设置在主极图案之内，所以可以形成每个磁极而不降低道宽度的精度。附图说明 图1 (a) _ (b)是磁盘驱动器的概念图； 图2是示出垂直记录的操作概要的图； 图3是沿根据本专利技术的垂直记录磁头的沿元件高度方向的截面图； 图4(a)-(C)是根据本专利技术的垂直记录磁头的主极附近的部分的示意性截面图； 图5是示意图，示出从元件表面观察时磁场辅助极图案与主极图案之间的位置关系； 图6是示出拖尾间隙上的包绕屏蔽件深度TH1、磁场强度和磁场梯度之间的关系 的图； 图7是示出包绕屏蔽件的后端部的角度TSA、磁场辅助极和非磁层的叠层膜的在飞行表面侧的端部的锥角(t即er angle)TETA、以及磁场梯度之间的关系的图； 图8是示出包绕屏蔽件的后端部的角度TSA、磁场辅助极和非磁层的叠层膜的在飞行表面侧的端部的锥角TETA、以及通过记录宽度归一化的磁场强度之间的关系的图； 图9是示出磁场辅助极的厚度与磁场强度之间的关系的图； 图10是示出磁场辅助极的位置与磁场强度之间的关系的图； 图11是示出从元件表面观察时磁场辅助极图案和主极图案之间的位置关系的 图； 图12是示出主极和包绕屏蔽件之间的位置关系的图； 图13是示出当辅助极设置在主极上时磁场辅助极对展开长度(f larelength)影响程度的图； 图14(a)-(e)是用于制造本专利技术的垂直记录磁头的工艺流程图； 图15(a)-(e)和(a' )-(e')是用于制造本专利技术的垂直记录磁头的工艺流程图； 图16是示出主极图案与磁场辅助极图案之间的位置关系的图； 图17是示出取决于研磨入射角的氧化铝蚀刻速率差异的图。具体实施例方式下面，将参照附图描述本专利技术的优选实施例。附图中，相同的功能部分用相同的附图标记表示。 图1是磁记录/再现装置的概念图，其中图1 (a)是装置的示意性平面图，图1 (b)是装置的示意性截面图。磁记录/再现装置通过安装在滑块4上的磁头在磁盘(磁记录介质)上的预定位置处执行磁化信号的记录/再现，滑块4固定到悬臂3的前端，磁盘通过马达1旋转。旋转致动器5被驱动，由此可以选择磁头在磁盘的径向方向上的位置(道)。进入磁头的写信号和来自磁头的读信号通过信号处理电路6a和6b处理。 图2是示意图，示出垂直磁头7与磁盘2之间的关系，并示出垂直记录的概要。本专利技术的垂直磁头7包括下再现屏蔽件8、读元件9、上再现屏蔽件10、辅助极11、薄膜线圈12和主极13，这些以所述顺序从磁头的行进方向侧(前导侧)叠置。下再现屏蔽件8、读元件9和上再现屏蔽件10构成再现头14，辅助磁极11、薄膜线圈12和主极13构成记录头(单极磁头)15。主极13具有定义记录道宽度的道部分以及与道部分一体形成且宽度沿元件高度方向逐渐增加的展开部分(flare portion)。包绕屏蔽件16形成在主极13的拖尾侧且在主极13的沿道宽度方向的两侧。考虑到磁头带有倾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直记录磁头，具有主极、设置在所述主极的拖尾侧和跨道侧中的每侧的屏蔽件、以及辅助极，其中所述主极具有定义记录道宽度的道部分和与所述道部分一体形成且沿元件高度方向宽度逐渐增大的展开部分，磁场辅助极和非磁层叠置在所述展开部分上，非磁部分形成在所述磁场辅助极和所述非磁层的每个侧面上，且所述主极和设置在所述拖尾侧的所述屏蔽件之间的间隔在开始设置所述非磁层的位置处比飞行表面的位置处大。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：江藤公俊，杉山干人，布川功，冈田智弘，
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]