CN1129892C - 用于磁性稳定自旋阀传感器的高矫顽力多层膜硬磁性层 - Google Patents

用于磁性稳定自旋阀传感器的高矫顽力多层膜硬磁性层 Download PDF

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Abstract

在底部自旋阀传感器的硬磁偏置层和氧化镍(NiO)钉扎层之间采用双层籽晶层，其中偏置层稳定自旋阀传感器中的磁性层的磁畴。双层籽晶层包括位于氧化镍(NiO)上的钽(Ta)层和位于钽(Ta)层上的铬(Cr)层。硬磁层位于铬(Cr)层上。硬磁层是钴(Co)基硬磁材料。在优选实施例中，双层籽晶层的总厚度降低到小于70，而不会牺牲硬磁层抵抗欲使硬磁层的磁性自旋转变的外磁场所需的矫顽力。

Description

用于磁性稳定自旋阀传感器的 高矫顽力多层膜硬磁性层
技术领域
本发明涉及用于磁性稳定自旋阀传感器的高矫顽力多层膜硬磁性层，特别是涉及位于自旋阀传感器每侧边缘的高矫顽力多层膜硬磁性层，其中传感器具有氧化镍反铁磁性钉扎层，用于钉扎传感器的被钉扎层。
背景技术
自旋阀传感器用做读出磁头，用于对移动磁性载体例如旋转磁盘上的磁场进行传感。传感器包括非磁性导电第一隔层，其层夹于铁磁性钉扎层和铁磁性自由层之间。反铁磁性钉扎层与被钉扎层接合，用于使被钉扎层的磁矩钉扎为与气浮表面(ABS)成90°，该气浮表面是面对磁性载体的传感器的暴露表面。第一和第二引线与自旋阀传感器连接，用于通过其传导传感电流。对应于来自移动磁性载体的正反磁场，自由层的磁矩从零偏置点位置在正反方向自由旋转。零偏置位置是传感器处于静态时自由层的磁矩位置，亦即传感电流通过传感器导通、而没有任何磁场从旋转磁盘进入时。在传感器的静态磁矩最好平行于ABS。如果在静止状态自由层的磁矩不是基本平行于ABS，基于从旋转磁盘进入的正反磁场的发生则将读出不平衡信号。
选取隔层的厚度小于通过传感器传导的电子的平均自由通道。按此设置，部分传导电子被隔层与被钉扎层和自由层的界面散射。当被钉扎层和自由层的磁矩彼此平行时散射最小，当它们的磁矩反平行时散射最大。作为cosθ的函数，散射的变化改变了自旋阀传感器的电阻，其中θ是被钉扎层和自由层磁矩之间的角度。自旋阀传感器具有的磁致电阻(MR)系数明显高于各向异性磁致电阻(AMR)传感器的。因此，有时称为巨磁致电阻(GMR)传感器。
自旋阀传感器的各层形成第一和第二侧边缘，一般垂直于ABS。第一和第二硬磁偏置和引线层与传感器的第一和第二侧边缘连接。第一和第二引线层传导通过传感器的传感电流，第一和第二硬磁偏置层稳定传感器的各种磁性层的磁畴。磁畴具有沿其中的磁自旋方向取向的磁矩。磁畴沿不稳定的非精确定位的畴壁彼此接合。引入磁场时畴壁移动，磁场去除后畴壁可能不返回其原始位置，或者在传感器传感到来自旋转磁盘的磁场时接着移动。当畴壁不返回其相同位置时，可以对自由层施加不同的磁偏置，产生读出信号的不平衡。另外，在读出过程中畴壁移动时，可能在信号中产生躁声。第一和第二硬磁偏置层对传感器施加磁场，使传感器的自由层的畴壁得以稳定，防止其发生移动。
一般用于第一和第二硬磁偏置层的材料是钴铂铬(CoPtCr)。这种材料是具有高矫顽力的硬磁材料。高矫顽力是提供稳定传感器以及稳定第一和第二硬磁偏置层的磁场所需要的。第一和第二硬磁偏置层会被施加超过其矫顽力的磁场，硬磁偏置层的原子自旋能够将其位置转变为磁场的方向。这些磁场可能来自写入磁头的写入磁场，或者来自旋转磁盘。正是这些垂直于ABS的磁场分量尤其会产生问题。需要高矫顽力的硬磁层使自旋阀读出磁头显露出。
本发明人发现在底部自旋阀读出磁头钴铂铬(CoPtCr)的矫顽力严重地降低。在底部自旋阀读出磁头采用氧化镍(NiO)层作为反铁磁性钉扎层。氧化镍(NiO)钉扎层具有超出自旋阀传感器侧边缘延伸的第一和第二部位。第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层位于氧化镍(NiO)钉扎层的第一和第二部位上。即使在氧化镍(NiO)层的第一和第二部位和第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层之间使用铬籽晶层，第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层的矫顽力也会因存在氧化镍(NiO)钉扎层而严重降低。本发明人发现对于72的自由层和35的铬(Cr)籽晶层上的135的第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层，第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层的矫顽力约是6500e。而这种矫顽力是可以接受的，当为了提高自旋阀读出磁头的线性磁道读出密度而降低自由层的厚度和第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层的厚度时，矫顽力可能降低。例如，当自由层的厚度降低到45、第一和第二35铬层上的第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层的厚度降低到75时，矫顽力降低到5500e。
本发明人发现通过在第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层和第一和第二氧化镍(NiO)层部位之间使用钽(Ta)和铬(Cr)的双层籽晶层，第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层的矫顽力显著提高。例如，对于45的自由层、第一和第二氧化镍(NiO)层部位上的35的钽(Ta)第一和第二籽晶层、第一和第二钽(Ta)层上的35第一和第二铬层、和第一和第二铬(Cr)层上的75的第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层，第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层的矫顽力提高到9000e。而且，本发明人发现能够降低两种籽晶层的厚度，并且仍旧可以实现与75第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层的情况基本相同的矫顽力。
本发明人发现，每个籽晶层的厚度是20时，75的第一和第二钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层的矫顽力仍旧约是9000e。由于第一和第二硬磁偏置层和引线层一般厚于自旋阀传感器，所以硬磁偏置层的这种厚度减少使得传感器和硬磁偏置及引线层之间的台阶降低。这种降低的台阶保证了第二间隙层的更好覆盖，保护读出磁头免受第二屏蔽层和引线层之间的短路。本发明可以应用于单一底部自旋阀和反平行(AP)被钉扎底部自旋阀两种情况。AP被钉扎层在第一和第二钴(Co)膜之间具有钌(Ru)膜，正如在此引证参考的美国专利5701223所述。
发明内容
本发明的目的在于提供一种位于氧化镍(NiO)钉扎层之上的高矫顽力硬磁偏置层，用于稳定底部自旋阀传感器的磁畴。
本发明另一目的在于提供一种用于促进自旋阀传感器的高矫顽力的籽晶层，稳定位于底部自旋阀传感器的氧化镍(NiO)钉扎层部位之上的钴(Co)基硬磁偏置层。
本发明的又一目的在于提供一种总厚度基本为45的籽晶层，用于促进自旋阀传感器的高矫顽力，稳定位于底部自旋阀传感器的氧化镍(NiO)钉扎层延长部位之上的钴(Co)基硬磁偏置层。
本发明的再一目的在于提供一种厚度最小的高矫顽力硬磁偏置层，用于稳定底部自旋阀传感器。
根据本发明的一种具有气浮表面的自旋阀读出磁头，包括：非磁性绝缘的第一间隙层；位于第一间隙层上的反铁磁性氧化镍钉扎层；自旋阀传感器，包括：与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；非磁性隔层和铁磁性自由层；所述隔层位于被钉扎层和自由层之间；由被钉扎层、隔层和自由层的端边缘形成的第一和第二端边缘；钉扎层具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；第一和第二界面接合的硬磁偏置层和引线层；第一和第二硬磁偏置层的每一个包括：钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上并与其界面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界面接合；铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合。
根据本发明的一种具有气浮表面的磁头，包括：读出磁头，包括：铁磁性第一屏蔽层；位于第一屏蔽层上的非磁性绝缘的第一间隙层；位于第一间隙层上的反铁磁性氧化镍钉扎层；自旋阀传感器，包括：与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；非磁性隔层和铁磁性自由层；隔层位于被钉扎层和自由层之间；由被钉扎层、隔层和自由层的端边缘形成的第一和第二端边缘；钉扎层具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；第一和第二界面接合的硬磁偏置层和引线层；第一和第二硬磁偏置层的每一个包括：钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上并与其界面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界面接合；铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合；非磁性绝缘的第二间隙层，位于自旋阀传感器、第一和第二硬磁偏置层和引线层、和第一间隙层之上；位于第二间隙层上的铁磁性第二屏蔽层；写入磁头，包括：第一和第二磁极片层和写入间隙层；第一和第二磁极片层被写入间隙在气浮表面处分隔，并在磁头中从气浮表面向后凹进的后间隙处连接；具有至少第一和第二绝缘层的绝缘叠层；至少一个埋置在绝缘叠层中的线圈层；绝缘叠层和至少一个线圈层位于第一和第二磁极片层之间。
根据本发明的一种磁盘驱动器，包括至少一个具有气浮表面的磁头，磁盘驱动器包括：具有组合的读出磁头和写入磁头的磁头，读出磁头，包括：铁磁性第一屏蔽层；位于第一屏蔽层上的非磁性绝缘的第一间隙层；位于第一间隙层上的反铁磁性氧化镍钉扎层；自旋阀传感器，包括：与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；非磁性隔层和铁磁性自由层；所述隔层位于被钉扎层和自由层之间；由被钉扎层、隔层和自由层的端边缘形成的第一和第二端边缘；钉扎层具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；第一和第二界面接合的硬磁偏置层和引线层；第一和第二硬磁偏置层的每一个包括：钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上并与其界面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界面接合；铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合；非磁性绝缘的第二间隙层，位于自旋阀传感器、第一和第二硬磁偏置层和引线层、和第一间隙层之上；位于第二间隙层上的铁磁性第二屏蔽层；写入磁头，包括：第一和第二磁极片层和写入间隙层；第一和第二磁极片层被写入间隙在气浮表面处分隔，并在磁头中从气浮表面向后凹进的后间隙处连接；具有至少第一和第二绝缘层的绝缘叠层；至少一个埋置在绝缘叠层中的线圈层；绝缘叠层和至少一个线圈层位于第一和第二磁极片层之间；第二屏蔽层和第一磁极片层是同一层；外壳；磁盘可旋转地支承在外壳中；安装在外壳的支承，用于以其面对磁盘的气浮表面支承磁头，以使磁头处于与磁盘传感的关系；用于旋转磁盘的装置；与支承连接的定位装置，用于使磁头相对于所述磁盘移动到多个位置；与磁头、旋转磁盘的装置和定位装置连接的处理装置，与合并的磁头交换信号，用于控制磁盘的移动和控制磁头的位置。
根据本发明的一种具有气浮表面的磁头的制造方法，包括：形成铁磁性第一屏蔽层；在第一屏蔽层上形成非磁性绝缘的第一间隙层；在第一间隙层上形成反铁磁性氧化镍钉扎层；形成自旋阀传感器，包括：形成与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；形成非磁性隔层和铁磁性自由层，隔层位于被钉扎层和自由层之间；由被钉扎层、隔层和自由层形成具有第一和第二边缘的自旋阀传感器；形成钉扎层，具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；形成第一和第二界面接合的硬磁偏置层和引线层；形成第一和第二硬磁偏置层，其每一个形成过程包括：形成钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上并与其界面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界面接合；形成铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；形成钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合；形成非磁性绝缘的第二间隙层，位于自旋阀传感器、第一和第二硬磁偏置层和引线层、和第一间隙层之上；在第二间隙层上形成铁磁性第二屏蔽层；在第二屏蔽层上形成写入间隙层和线圈层埋置其中的绝缘叠层，以使第二屏蔽层也用作写入磁头的第一磁极片层；在绝缘叠层和写入间隙上形成第二磁极片层，并且在后间隙处与第一磁极片层连接。
根据本发明的一种磁盘驱动器的制造方法，包括至少一个组合读出和写入磁头的具有气浮表面的磁头，磁盘驱动器包括：形成铁磁性第一屏蔽层；在第一屏蔽层上形成非磁性绝缘的第一间隙层；在第一间隙层上形成反铁磁性氧化镍钉扎层；形成自旋阀传感器，包括：形成与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；形成非磁性隔层和铁磁性自由层，隔层位于被钉扎层和自由层之间；由被钉扎层、隔层和自由层形成具有第一和第二端边缘的自旋阀传感器；形成钉扎层，具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；形成第一和第二界面接合的硬磁偏置层和引线层；形成第一和第二硬磁偏置层，其每一个形成过程包括：形成钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上并与其界面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界面接合；形成铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；形成钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合；形成非磁性绝缘的第二间隙层，位于自旋阀传感器、第一和第二硬磁偏置层和引线层、和第一间隙层之上；在第二间隙层上形成铁磁性第二屏蔽层，在第二屏蔽层上形成写入间隙层和线圈层埋置其中的绝缘叠层，以使第二屏蔽层也用作写入磁头的第一磁极片层；在绝缘叠层和写入间隙上形成第二磁极片层，并且在后间隙处与第一磁极片层连接；提供外壳；磁盘可旋转地支承在外壳中；在外壳中提供支承，用于以其面对磁盘的气浮表面支承磁头，以使磁头处于与磁盘传感的关系；提供用于旋转磁盘的装置；提供与支承连接的定位装置，用于使磁头相对于所述磁盘移动到多个位置；提供与磁头、旋转磁盘的装置和定位装置连接的处理装置，与合并的磁头交换信号，用于控制磁盘的移动和控制磁头的位置。
附图说明通过参考附图阅读以下说明，将可以了解本发明的其它目的和优点。
图1是示例性磁盘驱动器的平面图。
图2是沿平面2-2截取的滑动件的端视图，具有虚线所示的磁头。
图3是其中采用多个磁盘和磁头的磁盘驱动器的正视图。
图4是用于支承滑动件和磁头的示例性悬浮系统的等角图。
图5是沿图2的平面5-5截取的滑动件的ABS示意图。
图6是从图2的平面6-6观看的滑动件和磁头的部分正视图。
图7是沿图6的平面7-7截取的滑动件的部分ABS视图，展示了磁头的读出和写入元件。
图8是沿图6的平面8-8截取的视图，具有在去掉的线圈层之上的全部材料。
图9是本发明的自旋阀读出磁头的等角视图。
图10是具有72厚的镍铁(NiFe)自由层的底部单一自旋阀传感器的一个实施例的ABS视图。
图11与图10相同，只是采用35厚的镍铁(NiFe)自由层。
图12是具有72的镍铁(NiFe)自由层的反平行(AP)被钉扎的底部自旋阀传感器的ABS视图。
图13与图12相同，只是采用45厚的镍铁(NiFe)自由层。
图14是在第一间隙层(G1)上具有硬磁偏置膜和籽晶层的各向异性磁致电阻(AMR)传感器的ABS视图。
图15是底部自旋阀传感器的ABS视图，其中具有72厚的镍铁(NiFe)自由层和位于氧化镍(NiO)的钉扎层延长部位上的的硬磁偏置层和籽晶层。
图16与图15相同，只是采用45的自由层并且降低硬磁偏置层的厚度。
图17与图16相同，只是采用双籽晶层作为硬磁偏置层。
图18与图17相同，只是双籽晶层的总厚度显著降低，而不牺牲硬磁偏置层的矫顽力。
图19A-19E是各层形成的正视图，构成具有第一和第二硬磁偏置层和与其连接的籽晶层的自旋阀传感器。
具体实施方式
                      磁盘驱动器
以下参考附图，其中同样的参考标号在几幅图中代表同样或类似的部分，在图1-3中展示了磁盘驱动器30。驱动器30包括支承和旋转磁盘34的芯轴32。由电机控制器38控制的电机36使芯轴32旋转。组合的读出和写入磁头40安装在由悬浮架44和致动臂46支承的滑动件42上。在如图3所示的大容量直接存取存储器件(DASD)中可以采用多个磁盘、滑动件和悬浮架。悬浮架44和致动臂46使滑动件42定位，以使磁头40处于与磁盘表面34传感的关系。当磁盘34被电机36旋转时，滑动件被支承在磁盘34表面和气浮表面(ABS)48之间的薄(一般是0.05μm)气垫(气浮)上。磁头则可以用于对磁盘34表面上的多个环形磁道写入信息，以及用于从中读出信息。处理电路50与磁头40交换代表这种信息的信号，提供用于旋转磁盘34的电机驱动信号，提供用于移动滑动件至各个磁道的控制信号。图4中，所示滑动件42安装在悬浮架44。上述各个部件可以安装在机壳55的框架54上，如图3所示。
图5是滑动件42和磁头40的ABS视图。滑动件具有支承磁头40的中央轨道56、侧轨道58和60。轨道56、58和60从横轨62延伸。相对于磁盘34的旋转，横轨62处于滑动件的引导边缘64，磁头40处于滑动件的拖尾边缘66。
                        磁头
图6是磁头40的剖面侧视图，具有写入磁头部位70和读出磁头部位72，读出磁头部位采用本发明的自旋阀传感器74。图7是图6的ABS视图。传感器74位于第一和第二间隙层76和78之间，间隙层位于第一和第二屏蔽层80和82之间。传感器74的电阻响应于外磁场而变化。通过传感器传导的传感电流Is(见图9)把这些电阻变化表现为电位变化。这些电位变化然后被图3所示处理电路处理成为再现信号。
已有技术的磁头的写入磁头部分包括位于第一和第二绝缘层86和88之间的线圈层84。可以采用第三绝缘层90使磁头平坦化，消除由线圈层84在第二绝缘层产生的波纹。第一、第二和第三绝缘层在已有技术中称为“绝缘叠层”。线圈层84和第一、第二和第三绝缘层86、88和90位于第一和第二磁极片层92和94之间。第一和第二磁极片层92和94在后间隙96处磁性耦合，并且具有被写入磁隙层102在ABS处分隔的第一和第二磁极端头98和100。如图2和4所示，第一和第二焊接点104和106把来自传感器74的引线连接到悬浮架44上的引线112和124。第三和第四焊接点118和106把来自线圈84(见图8)的引线120和122连接到悬浮架上的引线126和114。注意该磁头40采用单层82/92，起到作为读出磁头的第二屏蔽层和写入磁头的第一磁极片的双重功能。这种磁头在已有技术中称为“合并磁头”。级联磁头采用两个分离层用于这些功能。
图9展示了底部自旋阀读出磁头200的等角ABS视图，其中自旋阀传感器202可以是底部单一自旋阀读出磁头或者底部反平行(AP)被钉扎自旋阀传感器，以下将详细说明。在底部自旋阀传感器中，反铁磁性(AFM)钉扎层204与自旋阀传感器202中的铁磁性被钉扎层(以下说明)接合，用于钉扎垂直于ABS的被钉扎层的磁矩。在本发明中采用氧化镍(NiO)作为钉扎层204。
包括钉扎层204的自旋阀传感器202，位于可以是氧化铝(Al2O3)的第一和第二非磁性绝缘间隙层206和208之间。第一和第间隙层206和208，位于可以是铁镍(NiFe)或铁硅铝磁性合金的第一和第二铁磁性屏蔽层210和212之间。第一和第二屏蔽层210和212之间的距离决定了读出磁头200的读出磁隙。正在进行降低磁隙的努力，以使读出磁头提高线性读出比特密度容量。这是通过减小第一和第二屏蔽层210和212之间的厚度完成的。
自旋阀传感器202具有垂直于ABS的第一和第二侧边缘214和216。第一和第二硬磁偏置和引线层218和220具有的侧边缘，与自旋阀传感器202的第一和第二侧边缘214和216界面接合，在已有技术中称为邻接结，正如在此引证参考的美国专利5018037所述。第一硬磁偏置和引线层218具有第一多膜硬磁偏置层222和多膜第一引线层224，第二硬磁偏置和引线层220具有第二多膜硬磁偏置层226和多膜第二引线层228。每个硬磁偏置层222和226包括高矫顽力硬磁膜，对自旋阀传感器202的磁性层纵向偏置，以便稳定这些磁性层的磁畴。硬磁膜使磁畴的磁性自旋取向和钉扎在同一方向，以使磁畴界面的畴壁不左右漂移，从而防止自旋阀传感器的自由层偏置点变化或者在读出信号中产生躁声。
本发明人发现硬磁偏置层222和226的硬磁膜，位于延伸超出传感器的钉扎层204的第一和第二部位上时，硬磁膜的矫顽力严重降低。为了提高磁头的线性读出密度而减小自旋阀传感器202的自由层厚度，随之减小硬磁偏置层222和226的硬磁膜厚度时，加重了这种问题。并且，需要尽可能地减小硬磁偏置层222和226的膜厚，以便在硬磁偏置层和自由层台阶之间提供更有效耦合，它们处于第一和第二硬磁偏置和引线层218和220之间，与自旋阀传感器的第一和第二侧边缘214和216邻接。在这些位置的台阶造成由第二间隙层208的不适当覆盖的危险，第二间隙层208是用于防止第一和第二引线层224和228与第二屏蔽层212之间产生短路的。本发明人发现硬磁偏置层222和226具有一定的厚度减小的膜将能够稳定自旋阀传感器而不牺牲矫顽力。
图10展示了在第一间隙层206之上的底部单一自旋阀传感器的第一实施例300A的ABS视图。自旋阀传感器300A包括钉扎层204，其具有的第一和第二部位302和304延伸超出自旋阀传感器的侧边缘306和308。非磁性绝缘的隔层310位于铁磁性被钉扎层312和铁磁性自由层314之间。盖层316位于自由层314之上。钉扎层204可以是425的氧化镍(NiO)，被钉扎层312可以是10的铁镍(NiFe)，GMR增强层313可以是15的钴(Co)，隔层310可以20的铜(Cu)，自由层314可以72的铁镍(NiFe)，盖层316可以是50的钽(Ta)。
正在努力的是减小图10的自由层厚度，以便提高读出磁头的线性读出密度。图11展示了采用45厚的铁磁性自由层的底部单一自旋阀传感器实施例300B。自由层厚度从图10的72减小到图11的45提出了如下问题，即相应地提供具有足够的矫顽力的硬磁偏置薄层，以对自旋阀传感器的磁性层纵向偏置，而不会被强度超过硬磁偏置层的矫顽力的某些磁场所转变。本发明提供了这种硬磁偏置层，如下所述。
图12展示了位于第一间隙层206之上的底部反平行(AP)被钉扎自旋阀传感器400A。AP被钉扎自旋阀传感器400A包括是氧化镍(NiO)的钉扎层402。传感器还包括位于AP被钉扎层406和自由层408之间的非磁性绝缘的隔层404。盖层410位于自由层408之上。AP被钉扎层406包括位于第一和第二铁磁性被钉扎膜414和416之间的隔层412。铁磁性界面膜418位于第一被钉扎膜414和钉扎层402之间，用于增强交换耦合及使第一被钉扎层414的磁矩钉扎在垂直于ABS的方向。通过第二被钉扎膜416和第一被钉扎膜414之间的交换耦合，第二被钉扎膜416反平行于第一被钉扎膜414被钉扎。钉扎层可以是425的氧化镍(NiO)，界面膜418可以是10的铁镍(NiFe)，第一被钉扎膜414可以是20的钴(Co)，隔层412可以是8的钌(Ru)，第二被钉扎膜416可以是20的钴(Co)，隔层404可以是20的铜(Cu)，自由层408可以是72的铁镍(NiFe)，隔层410可以是50的钽(Ta)。
正在努力的还有减小图12的自由层408的厚度。图13中展示了底部AP被钉扎自旋阀传感器400B，具有厚度降低到45的自由层420。再有，提出了如下问题，即提供足够矫顽力给对图13的自旋阀传感器的自由层纵向偏置的硬磁偏置层，以使外磁场不能转变硬磁偏置层的磁性自旋的取向。
为了确定具有一个或多个籽晶层的钴铂铬(CoPtCr)的各种硬磁偏置层的矫顽力，进行了几种实验。为了在自由层减小到45的底部自旋阀传感器中，确定用于钴铂铬(CoPtCr)硬磁偏置层的籽晶层的最小厚度，还进行了实验。这些实验在以下实施例中给出。
                        实施例1
第一个实验涉及各向异性磁致电阻(AMR)传感器500，不同之处在于自旋阀传感器无钉扎层。在AMR传感器中，单一铁镍(NiFe)层响应于来自旋转磁盘的磁通量改变其电阻。如图14所示，AMR传感器500位于氧化铝(Al2O3)的第一间隙层502上。通过第一和第二籽晶层508和510使第一和第二硬磁层504和506与第一间隙层502隔离。每个硬磁层504和506是135的钴铂铬(CoPtCr)，籽晶层508和510是35的铬(Cr)。可见第一籽晶层508位于硬磁层504和AMR传感器的第一侧边缘512之间，第二籽晶层510位于第二硬磁层506和AMR传感器的第二侧边缘514之间。因此，硬磁层504和506与AMR传感器500的磁性层静磁耦合。正是这种耦合使得AMR传感器的磁畴得以稳定。在此实施例中，第一和第二硬磁层504和506的矫顽力是1400Oe。由于这超过了任何可能施加于硬磁层504和506的磁场强度，因此需要这种水平的矫顽力。此实施例用于展示铬(Cr)层508/510上的硬磁层504/506的矫顽力具有可接受的高矫顽力，所述铬层位于氧化铝(Al2O3)层之上。遗憾的是当采用氧化镍(NiO)反铁磁性钉扎层，对自旋阀传感器的被钉扎层进行钉扎时，这种矫顽力显著下降，在以下的实施例中得以证实。
                         实施例2
在本实施例中，对图10的单一自旋阀300A和图12的AP被钉扎自旋阀400A进行了试验，其中自由层厚度是72，自旋阀传感器300A和400A一般如图15所示。钉扎层204或402是425的氧化镍(NiO)。钉扎层具有超出传感器300A/400A的侧边缘600和602延伸的第一和第二部位。第一和第二硬磁层604和606是135的钴铂铬(CoPtCr)，硬磁层604和606与钉扎层延伸部位204/402之间的第一和第二籽晶层608和610是35的铬(Cr)。第一和第二硬磁层604和606的矫顽力是650Oe。可以看出由于其位于氧化镍(NiO)钉扎层204/402之上，所以硬磁层604和606的矫顽力从实施例1的1400Oe显著地下降。虽然这种水平的矫顽力仍旧足以抵抗欲使硬磁层的矫顽力旋转的外部磁通量，但是如果自由层厚度降低到72以下则会产生问题，正如以下实施例所示。
                       实施例3
在本实施例(图16)中，对图11和13的自旋阀传感器300B和400B进行了试验，其具有厚45的自由层。钉扎层204/402是425的氧化镍(NiO)。第一和第二硬磁层700和702是75的钴铂铬(CoPtCr)，第一和第二籽晶层704和706是35的铬(Cr)。遗憾的是，在本实施例中第一和第二硬磁层700和702的矫顽力从实施例3的650Oe降低到550Oe。这种水平的矫顽力被认为过低不能抵抗欲使硬磁层700和702的磁性自旋转变的外磁场。
                       实施例4
在本实施例(图17)中，再次试验了具有厚45的自由层的自旋阀传感器300B和400B。该自旋阀传感器包括是425的氧化镍(NiO)的钉扎层204。402。第一和第二硬磁层800和802是保持在75的钴铂铬(CoPtCr)，第一和第二籽晶层804和806是保持在35的铬(Cr)。本发明人发现通过在第一和第二铬籽晶层804和806与氧化镍(NiO)钉扎层204/402之间，增加35的钽(Ta)的第一和第二籽晶层808和810，可使硬磁层800和802的矫顽力显著提高。硬磁层800和802的矫顽力是900Oe，从实施例3的550Oe显著地提高。但是，双籽晶层的70总厚度可以进一步降低，使硬磁偏置层800或802更靠近自由层(F)，使得其间更有效地静磁耦合。
                         实施例5
进一步对自旋阀传感器300B/400B进行试验，如图18所示，具有厚45的自由层。该传感器包括是425的氧化镍(NiO)的钉扎层204/402。第一和第二硬磁层900和902是保持在75的钴铂铬(CoPtCr)，第一和第二籽晶层904和906是20的铬(Cr)，第三和第四籽晶层908和910是20的钽(Ta)。铬(Cr)和钽(Ta)籽晶层的总厚度是40。第一和第二硬磁层900和902的矫顽力是900Oe，与实施例4的矫顽力相同。对于硬磁层这是可接受的高矫顽力，将有效地稳定自旋阀传感器的磁畴，抵抗外磁场的影响。
                       制造方法
图19A-19D展示了制造自旋阀读出磁头部分的各个工序。在图19A中在第一屏蔽层(未示出)上溅射淀积第一间隙层1000。接着，在第一间隙层1000上溅射淀积氧化镍(NiO)1002。然后，在钉扎层1002上溅射淀积多层1004，形成图11或13中的自旋阀传感器300B或400B之一。在图19B中，在自旋阀传感器层1004上形成具有倒角1008和1010的双层光刻胶，以便在后续工序中剥离不需要的层。在图19C中，进行离子磨去除自旋阀传感器的各层，留下双层光刻胶1006下的层。这将稍微磨进钉扎层1002，以便保证完全去除传感器区域之外的自旋阀传感器层1004。在图19D中，在基片上溅射淀积硬磁偏置层和引线层的各层。在图19E中，去除双层光刻胶1006，从而去除(剥离)不需要的层，留下与自旋阀传感器侧边缘连接的完成的硬磁偏置层和引线层。此工艺公开于美国专利5018037，在此引证引证参考。
应该知道，硬磁材料可以是除了钴铂铬(CoPtCr)之外的材料，应该包括所有钴基硬磁材料，例如钴铂(CoPt)和钴铂铬钽(CoPtCrTa)。
显然，从这些技术来看，本发明的其它实施例和改进对于本领域的技术人员来说是容易进行的。因此，本发明仅受限于权利要求书，结合上述说明和附图来看应包括所有这种实施例和改进。

Claims (36)

1.一种具有气浮表面的自旋阀读出磁头，包括：
一个非磁性绝缘的第一间隙层；
一个位于第一间隙层上的反铁磁性氧化镍钉扎层；
一个自旋阀传感器，包括：
    一个与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；
    一个非磁性隔层和一个铁磁性自由层；
    所述隔层位于被钉扎层和自由层之间；
    由被钉扎层、隔层和自由层的端边缘形成的第一和第二端边
缘；
钉扎层具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；
第一和第二界面接合的硬磁偏置层和引线层；
第一和第二硬磁偏置层的每一个包括：
    钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上并与其界
面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界面接合；
    铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；
    钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合。
2.根据权利要求1的读出磁头，其中，钴基硬磁膜选自包括钴铂铬、钴铂和钴铂铬钽的集合。
3.根据权利要求2的读出磁头，其中，钴基硬磁膜是钴铂铬。
4.根据权利要求3的读出磁头，其中，对于每个硬磁偏置层，钽膜和铬膜的各自厚度是20。
5.根据权利要求1的读出磁头，其中，被钉扎层是反平行被钉扎层，包括；
第一和第二铁磁性膜；
钌隔膜，层夹在第一和第二铁磁性膜之间；
与钉扎层接合的第一铁磁性膜，其磁矩被钉扎层钉扎在第一方向；
与隔层接合的第二铁磁性膜，其磁矩被第一铁磁性膜钉扎在与所述第一方向反平行的第二方向。
6.根据权利要求1的读出磁头，包括：
铁磁性第一屏蔽层；
位于第一屏蔽层上的第一间隙层；
非磁性绝缘的第二间隙层；
第二间隙层位于自旋阀传感器、第一和第二硬磁偏置层和引线层、和第一间隙层之上；
位于第二间隙层上的铁磁性第二屏蔽层。
7.根据权利要求6的读出磁头，其中，被钉扎层是反平行被钉扎层，包括；
第一和第二铁磁性膜；
钌隔膜，层夹在第一和第二铁磁性膜之间；
与钉扎层接合的第一铁磁性膜，其磁矩被钉扎层钉扎在第一方向；
与隔层接合的第二铁磁性膜，其磁矩被第一铁磁性膜钉扎在与所述第一方向反平行的第二方向。
8.根据权利要求7的读出磁头，其中，钴基硬磁膜选自包括钴铂铬、钴铂和钴铂铬钽的集合。
9.根据权利要求8的读出磁头，其中，钴基硬磁膜是钴铂铬。
10.根据权利要求9的读出磁头，其中，对于每个硬磁偏置层，钽膜和铬膜的各自厚度是20，自由层的厚度是45。
11.一种具有气浮表面的磁头，包括：
一个读出磁头，包括：
    一个铁磁性第一屏蔽层；
    一个位于第一屏蔽层上的非磁性绝缘的第一间隙层；
    一个位于第一间隙层上的反铁磁性氧化镍钉扎层；
一个自旋阀传感器，包括：
    一个与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；
    一个非磁性隔层和一个铁磁性自由层；
    隔层位于被钉扎层和自由层之间；
    由被钉扎层、隔层和自由层的端边缘形成的第一和第二端边
缘；
钉扎层具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；
第一和第二界面接合的硬磁偏置层和引线层；
第一和第二硬磁偏置层的每一个包括：
    钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上并与其界
面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界面接合；
    铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；
    钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合；
非磁性绝缘的第二间隙层，位于自旋阀传感器、第一和第二硬磁偏置层和引线层、和第一间隙层之上；
位于第二间隙层上的铁磁性第二屏蔽层；
写入磁头，包括：
    第一和第二磁极片层和写入间隙层；
    第一和第二磁极片层被写入间隙在气浮表面处分隔，并在磁
头中从气浮表面向后凹进的后间隙处连接；
    具有至少第一和第二绝缘层的绝缘叠层；
    至少一个埋置在绝缘叠层中的线圈层；
    绝缘叠层和至少一个线圈层位于第一和第二磁极片层之间。
12.根据权利要求11的磁头，其中，被钉扎层是反平行被钉扎层，包括；
第一和第二铁磁性膜；
钌隔膜，层夹在第一和第二铁磁性膜之间；
与钉扎层接合的第一铁磁性膜，其磁矩被钉扎层钉扎在第一方向；
与隔层接合的第二铁磁性膜，其磁矩被第一铁磁性膜钉扎在与所述第一方向反平行的第二方向。
13.根据权利要求12的磁头，其中，钴基硬磁膜选自包括钴铂铬、钴铂和钴铂铬钽的集合。
14.根据权利要求13的磁头，其中，钴基硬磁膜是钴铂铬。
15.根据权利要求14的磁头，其中，对于每个硬磁偏置层，钽膜和铬膜的各自厚度是20。
16.一种磁盘驱动器，包括至少一个具有气浮表面的磁头，磁盘驱动器包括：
具有组合的读出磁头和写入磁头的磁头，
一个读出磁头，包括：
    一个铁磁性第一屏蔽层；
    一个位于第一屏蔽层上的非磁性绝缘的第一间隙层；
    一个位于第一间隙层上的反铁磁性氧化镍钉扎层；
一个自旋阀传感器，包括：
    一个与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；
    一个非磁性隔层和一个铁磁性自由层；
    所述隔层位于被钉扎层和自由层之间；
    由被钉扎层、隔层和自由层的端边缘形成的第一和第二端边
缘；
钉扎层具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；
第一和第二界面接合的硬磁偏置层和引线层；
第一和第二硬磁偏置层的每一个包括：
    钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上并与其界面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界面接合；
    铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；
    钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合；
非磁性绝缘的第二间隙层，位于自旋阀传感器、第一和第二硬磁偏置层和引线层、和第一间隙层之上；
一个位于第二间隙层上的铁磁性第二屏蔽层；
写入磁头，包括：
    第一和第二磁极片层和一个写入间隙层；
    第一和第二磁极片层被写入间隙在气浮表面处分隔，并在磁
头中从气浮表面向后凹进的后间隙处连接；
    具有至少第一和第二绝缘层的绝缘叠层；
    至少一个埋置在绝缘叠层中的线圈层；
    绝缘叠层和至少一个线圈层位于第一和第二磁极片层之间；
第二屏蔽层和第一磁极片层是同一层；
一个外壳；
一个磁盘可旋转地支承在外壳中；
一个安装在外壳的支承，用于以其面对磁盘的气浮表面支承磁头，以使磁头处于与磁盘传感的关系；
用于旋转磁盘的装置；
与支承连接的定位装置，用于使磁头相对于所述磁盘移动到多个位置；
与磁头、旋转磁盘的装置和定位装置连接的处理装置，与合并的磁头交换信号，用于控制磁盘的移动和控制磁头的位置。
17.根据权利要求16的磁盘驱动器，其中，被钉扎层是反平行
被钉扎层，包括：
第一和第二铁磁性膜；
钌隔膜，层夹在第一和第二铁磁性膜之间；
与钉扎层接合的第一铁磁性膜，其磁矩被钉扎层钉扎在第一方向；
与隔层接合的第二铁磁性膜，其磁矩被第一铁磁性膜钉扎在与所述第一方向反平行的第二方向。
18.根据权利要求17的磁盘驱动器，其中，钴基硬磁膜选自包括钴铂铬、钴铂和钴铂铬钽的集合。
19.根据权利要求18的磁盘驱动器，其中，钴基硬磁膜是钴铂铬。
20.根据权利要求19的磁盘驱动器，其中，对于每个硬磁偏置层，钽膜和铬膜的各自厚度是20。
21.一种具有气浮表面的磁头的制造方法，包括：
形成一个铁磁性第一屏蔽层；
在第一屏蔽层上形成一个非磁性绝缘的第一间隙层；
在第一间隙层上形成一个反铁磁性氧化镍钉扎层；
形成一个自旋阀传感器，包括：
    形成一个与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；
    形成一个非磁性隔层和一个铁磁性自由层，隔层位于被钉扎
层和自由层之间；
    由被钉扎层、隔层和自由层形成具有第一和第二边缘的自旋
阀传感器；
形成钉扎层，具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；
形成第一和第二界面接合的一个硬磁偏置层和引线层；
形成第一和第二硬磁偏置层，其每一个形成过程包括：
    形成钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上并与
其界面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界面接
合；
    形成一个铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；
    形成一个钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合；
    形成一个非磁性绝缘的第二间隙层，位于自旋阀传感器、第
一和第二硬磁偏置层和引线层、和第一间隙层之上；
    在第二间隙层上形成一个铁磁性第二屏蔽层；
    在第二屏蔽层上形成一个写入间隙层和线圈层埋置其中的一
个绝缘叠层，以使第二屏蔽层也用作写入磁头的第一磁极片层；
在绝缘叠层和写入间隙上形成一个第二磁极片层，并且在后间隙处与第一磁极片层连接。
22.根据权利要求21的方法，其中，钴基硬磁膜选自包括钴铂铬、钴铂和钴铂铬钽的集合。
23.根据权利要求22的方法，其中，钴基硬磁膜是钴铂铬。
24.根据权利要求23的方法，其中，对于每个硬磁偏置层，钽膜和铬膜的各自厚度是20，自由层的厚度是45。
25.根据权利要求21的方法，其中，被钉扎层是通过以下工序制成的反平行被钉扎层：
在第一屏蔽层上形成第一铁磁性膜；
在第一铁磁性膜上形成钌隔膜；
在隔膜上形成第二铁磁性膜。
26.根据权利要求25的方法，其中，钴基硬磁膜选自包括钴铂铬、钴铂和钴铂铬钽的集合。
27.根据权利要求26的方法，其中，钴基硬磁膜是钴铂铬。
28.根据权利要求27的方法，其中，对于每个硬磁偏置层，钽膜和铬膜的各自厚度是20，自由层的厚度是45。
29.一种磁盘驱动器的制造方法，包括至少一个组合读出和写入磁头的具有气浮表面的磁头，磁盘驱动器包括：
形成一个铁磁性第一屏蔽层；
在第一屏蔽层上形成一个非磁性绝缘的第一间隙层；
在第一间隙层上形成一个反铁磁性氧化镍钉扎层；
形成一个自旋阀传感器，包括：
    形成一个与钉扎层交换耦合的铁磁性被钉扎层；
    形成一个非磁性隔层和一个铁磁性自由层，隔层位于被钉扎
层和自由层之间；
    由被钉扎层、隔层和自由层形成具有第一和第二端边缘的自
旋阀传感器；
形成一个钉扎层，具有分别超出自旋阀传感器第一和第二边缘延伸的第一和第二部位；
形成一个第一和第二界面接合的硬磁偏置层和引线层；
形成第一和第二硬磁偏置层，其每一个形成过程包括：
    形成一个钽膜，分别位于钉扎层的所述第一和第二部位之上
并与其界面接合，并且分别与自旋阀传感器的第一和第二边缘界
面接合；
    形成一个铬膜，位于钽膜之上并与其界面接合；
    形成一个钴基硬磁膜，位于铬膜之上并与其界面接合；
    形成一个非磁性绝缘的第二间隙层，位于自旋阀传感器、第
一和第二硬磁偏置层和引线层、和第一间隙层之上；
在第二间隙层上形成一个铁磁性第二屏蔽层，
在第二屏蔽层上形成一个写入间隙层和线圈层埋置其中的一个绝缘叠层，以使第二屏蔽层也用作写入磁头的第一磁极片层；
在绝缘叠层和写入间隙上形成一个第二磁极片层，并且在后间隙处与第一磁极片层连接；
提供一个外壳；
一个磁盘可旋转地支承在外壳中；
在外壳中提供一个支承，用于以其面对磁盘的气浮表面支承磁头，以使磁头处于与磁盘传感的关系；
提供用于旋转磁盘的装置；
提供与支承连接的定位装置，用于使磁头相对于所述磁盘移动到多个位置；
提供与磁头、旋转磁盘的装置和定位装置连接的处理装置，与合并的磁头交换信号，用于控制磁盘的移动和控制磁头的位置。
30.根据权利要求29的方法其中，钴基硬磁膜选自包括钴铂铬、钴铂和钴铂铬钽的集合。
31.根据权利要求30的方法，其中，钴基硬磁膜是钴铂铬。
32.根据权利要求31的方法，其中，对于每个硬磁偏置层，钽膜和铬膜的各自厚度是20，自由层的厚度是45。
33.根据权利要求29的方法，其中，被钉扎层是通过以下工序制成的反平行被钉扎层：
在第一屏蔽层上形成第一铁磁性膜；
在第一铁磁性膜上形成钌隔膜；
在隔膜上形成第二铁磁性膜。
34.根据权利要求33的方法，其中，钴基硬磁膜选自包括钴铂铬、钴铂和钴铂铬钽的集合。
35.根据权利要求34的方法，其中，钴基硬磁膜是钴铂铬。
36.根据权利要求35的方法，其中，对于每个硬磁偏置层，钽膜和铬膜的各自厚度是20，自由层的厚度是45。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6411476B1 (en) * 1999-10-28 2002-06-25 International Business Machines Corporation Trilayer seed layer structure for spin valve sensor
JP2002319111A (ja) * 2001-02-15 2002-10-31 Fujitsu Ltd 磁気抵抗効果型磁気ヘッド
US6636400B2 (en) 2001-09-18 2003-10-21 International Business Machines Corporation Magnetoresistive head having improved hard biasing characteristics through the use of a multi-layered seed layer including an oxidized tantalum layer and a chromium layer
JP4146818B2 (ja) 2004-04-21 2008-09-10 Ｔｄｋ株式会社 薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリおよびハードディスク装置
US7428129B2 (en) 2004-06-30 2008-09-23 Hitachi Global Storage Technologies Amsterdam Methods and apparatus for improved hard magnet properties in magnetoresistive read heads using a multi-layered seed layer structure
US7663847B2 (en) * 2005-08-09 2010-02-16 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Magnetoresistive sensor having an anisotropic hard bias without a buffer layer
CN102074329B (zh) * 2009-11-23 2012-04-18 中国科学院物理研究所 一种磁性多层膜及其磁逻辑元件和磁性随机存取存储器
CN102760449B (zh) * 2011-04-29 2016-06-08 新科实业有限公司 测试磁头耐高温性能的方法及其装置
US9893119B2 (en) * 2016-03-15 2018-02-13 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit with hall effect and anisotropic magnetoresistive (AMR) sensors
CN105911103A (zh) * 2016-04-13 2016-08-31 南京工业大学 钉扎型自旋阀结构、生物磁传感器、生物分子检测方法
KR102144089B1 (ko) 2019-01-31 2020-08-12 광주과학기술원 자기 저항 센서 및 자기 저항 센서 제작 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5739988A (en) * 1996-09-18 1998-04-14 International Business Machines Corporation Spin valve sensor with enhanced magnetoresistance
US5793207A (en) * 1996-10-09 1998-08-11 International Business Machines Corporation Disk drive with a thermal asperity reduction circuitry using a spin valve sensor
US5796561A (en) * 1996-11-27 1998-08-18 International Business Machines Corporation Self-biased spin valve sensor
US5768071A (en) * 1997-06-19 1998-06-16 International Business Machines Corporation Spin valve sensor with improved magnetic stability of the pinned layer

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