CN1256717C - 具有介质层的磁记录头 - Google Patents

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Abstract

一种磁记录头包括形成于底部磁极层上的零喉道和形成于底部磁极层一部分上及零喉道一部分上的介质层。底部磁极延伸部分、间隙层和顶部磁极延伸部分在记录头的极尖区域内被电镀，这样，介质层使在极尖区域内电镀的层与零喉道隔开。介质层防止底部磁极延伸部分和间隙层电镀在零喉道上，从而减少记录头的底部磁极延伸部分和顶部磁极延伸部分之间的磁通泄漏。

Description

具有介质层的磁记录头
交叉参考相关的申请
本发明要求2000年6月1日提交的、名称为“自对准的选择性的多层电镀工艺”、美国临时申请第60/209,014号的权益。
技术领域
本发明涉及改进的磁记录头。特别是，本发明涉及具有介质层的磁记录头、以及使用该层以减少磁记录头中的磁通泄漏的方法。
背景技术
磁记录头通常用来将数据记录在磁性数据储存介质、诸如计算机的硬盘驱动器上。计算机硬盘驱动器使用至少一个涂有磁性材料的磁盘和悬置在磁盘表面上方的记录头。基本上与磁盘表面平行的记录头的表面称为空气承受表面。记录头具有一对相反的磁极，叫做顶部磁极和底部磁极，它们是用磁性材料制造的。这些磁极在靠近该空气承受表面的区域、也叫做极尖区域内被一非磁性的间隙层隔开。记录头包括至少一个感应线圈，感应线圈产生经过顶部磁极和底部磁极的磁通。一磁场在空气承受表面处横跨间隙层形成，以便将数据记录在磁盘上。
由感应线圈产生的磁通的一部分常常在磁极区域外侧的区域里的顶部磁极和底部磁极之间传送。在记录头里的磁通的泄漏将影响在空气承受表面处的磁场，并可能降低记录头的性能。
图1显示了一种传统的磁记录头3的剖视图。该磁记录头3具有磁性材料、诸如坡莫合金形成的底部磁极层10。该底部磁极层10可作为抗磁传感器(图1中未画出)的磁屏蔽层，其中，底部磁极层10被认为是共享的磁极层10。为了使磁记录头3的感应线圈26与底部磁极层10的磁性材料隔绝，一零喉道20形成于底部磁极层10的选定区域15上。零喉道20提供一基底25，感应线圈26可形成在基底25上。零喉道20通常由绝缘材料、诸如固化的光阻材料形成的。感应线圈26被形成于零喉道20上方的绝缘材料27、诸如固化的光阻材料环绕。
底部磁极延伸部分40、间隙层50和顶部磁极延伸部分60依次形成于底部磁极层10上。底部磁极延伸部分40是电镀在底部磁极层10上的、未被零喉道20覆盖的选定部分11上。由非磁性材料、诸如PdNi(钯镍)制造的间隙层50电镀在底部磁极延伸部分40上。底部磁极延伸部分40和间隙层50均从空气承受表面80延伸并覆盖在零喉道20的区域23上。顶部磁极延伸部分60电镀在间隙层50上，且也从空气承受表面80延伸并覆盖在零喉道20的区域23上。一项部磁极层70形成于顶部磁极延伸部分60的部分63上和环绕着感应线圈26的绝缘层27上。
为了将数据写入磁性介质，感应线圈26产生磁通，并在空气承受表面80处的顶部磁极延伸部分60和底部磁极延伸部分40之间形成磁场。
参看图2，为了制造图1所示的磁记录头3，一可选择的晶粒层12可沉积在底部磁极层10的未被零喉道20覆盖的暴露区域11上及零喉道20的表面21上。晶粒层12是一薄层磁性材料，它为电镀其它的层提供基底。在沉积晶粒层12后，底部磁极延伸部分40、间隙层50和顶部磁极层60电镀在一极尖区域14里，及被电镀在零喉道20的区域23上。随后，间隙层50电镀在底部磁极延伸部分40上，而顶部磁极延伸部分60电镀在间隙层50上。在顶部磁极层70沉积后(图1)，可使用研磨工艺，以便形成记录头3的空气承受表面80。
发明内容
参看图1-2，由感应线圈26产生的磁通应该在在空气承受表面80处的底部磁极延伸部分40和顶部磁极延伸部分60之间的一路径里完整地和不受干扰地传送。然而，由于底部磁极延伸部分40和间隙层50电镀在零喉道20的区域23上，在底部磁极延伸部分40和顶部磁极延伸部分60之间的磁通泄漏区域16里损失一些磁通。磁通泄漏区域16位于在零喉道20的区域23上方的层40、50和60的重叠区之间的界面处。在空气承受表面80处的磁通对于记录头的写入能力是不可缺少的，而在磁通泄漏区16(图2)里的磁通损失可降低记录头的性能。
一般来说，本发明涉及具有减少的磁通泄漏的改进的记录头。
本发明提供一种磁记录头，包括：形成在底部磁极层的一区域上并与空气承受表面隔开的零喉道；一个边缘终止于所述空气承受表面上、另一个边缘终止于与所述零喉道侧向隔开的位置的极尖区域，所述极尖区域包括底部磁极延伸部分和间隙层；以及与所述空气承受表面隔开并使零喉道与底部磁极延伸部分和间隙层隔开的介质层，其中，介质层减少了磁记录头的磁通泄漏。
本发明的磁记录头还可包括一电镀在间隙层上的顶部磁极延伸部分，这样，间隙层在底部磁极延伸部分和顶部磁极延伸部分之间。
在本发明的磁记录头中，介质层可形成于一部分零喉道上，从而减少在零喉道上的底部磁极延伸部分与顶部磁极延伸部分之间的重叠区域。
在本发明的磁记录头中，介质层可由金属氧化物或固化的光阻材料制成。
在本发明的磁记录头中，金属氧化物可以是Al2O3或SiO2。
本发明的磁记录头还可包括在零喉道和介质层之间的晶粒层。
本发明还提供一种磁记录头，包括：底部磁极层；形成在底部磁极层的第一区域上的零喉道；位于底部磁极层上并从与零喉道侧向隔开的位置沿侧向延伸到空气承受表面的间隙层；以及使间隙层与零喉道隔开的介质层，介质层与空气承受表面隔开。
本发明的磁记录头还可包括位于间隙层上的顶部磁极延伸层，所述顶部磁极延伸层通过介质层与零喉道隔开，使得间隙层位于底部磁极层和顶部磁极延伸层之间。
在本发明的磁记录头中，介质层可由金属氧化物或固化的光阻材料制成。
本发明的磁记录头还可包括位于底部磁极层和间隙层之间的底部磁极延伸层。
本发明的磁记录头还可包括位于顶部磁极层和间隙层之间的顶部磁极延伸层，该顶部磁极延伸层通过介质层与零喉道隔开。
在本发明的磁记录头中，顶部磁极层可接触介质层、零喉道和顶部磁极延伸层。
本发明的磁记录头还可包括一晶粒层，该晶粒层的第一侧位于底部磁极层和零喉道上，其第二侧上具有介质层、一底部磁极延伸层和顶部磁极层，其中底部磁极延伸层位于底部磁极层和间隙层之间。
本发明的一个或多个实施例的细节由附图和下面的介绍阐明。本发明的其它的特征、目的和优点将由介绍和附图看出。
附图的简要说明
图1是一种传统的磁记录头的剖视图；
图2是来自图1中的传统的磁记录头的零喉道的剖视图；
图3A-E是制造本发明的磁记录头的工艺的剖视图；
图4是本发明的磁记录头的零喉道的剖视图；以及
图5是图4中的磁记录头的剖视图。
在各附图中的相同的标号表示相同的元件。
具体实施方式
图3A-E显示了制造本发明的记录头105的一部分的工艺。参看图3A，零喉道120形成于一底部磁极层110的选定部分115上。然后，一可选择的晶粒层112可分别沉积在底部磁极层110的暴露表面111和零喉道120的暴露表面121上。
如图3B所示，然后在底部磁极层11O和零喉道120上的晶粒层112上沉积介质层130。然后，除去一部分介质层130，以便在极尖区域114里暴露晶粒层112的区域113。介质层130可由任何介质材料构成。适当的介质材料包括(例如)金属氧化物、诸如Al2O3或SiO2。介质层130可通过任何传统的方式沉积，然后使用(例如)光限定蚀刻掩模和HF(氟化氢的)蚀刻工艺从区域113处除去。
参看图3C，底部磁极延伸部分140电镀在区域113上，而间隙层150和顶部磁极延伸部分160然后被电镀在底部磁极延伸部分140上。底部磁极延伸部分140、间隙层150和顶部磁极延伸部分160较佳的是使用自对准选定电镀工艺电镀，其中，这些层的侧壁与适当成形的光阻图案对准。虽然光阻图案不可覆盖零喉道120，但由于介质层130的存在，底部磁极延伸部分140和间隙层150及顶部磁极延伸部分l60不电镀在零喉道120上。作为附加的掩蔽元件，介质层130允许在极尖区域114里的、脱离零喉道120的底部磁极延伸部分140、间隙层150和顶部磁极延伸部分160的选择电镀。
参看图3D，在顶部磁极延伸部分160电镀在间隙层150上后，将没有被顶部磁极延伸部分l60覆盖的介质层130的部分除去以露出在零喉道120上的晶粒层112。被除去以露出表面124的介质层I30的部分可通过蚀刻工艺除去，而不需要施加蚀刻掩模，因为剩余的介质层130的部分已经被顶部磁极延伸部分160掩蔽。
参看图3E，使用前面提到的光阻图案，顶部磁极层170电镀在顶部磁极延伸部分160及重叠在零喉道120上的晶粒层112的露出表面124上。在顶部磁极层170形成至所需厚度后，将用来形成底部磁极延伸部分140、间隙层150、顶部磁极延伸部分160和顶部磁极层170的组成图案的光阻移去，可在记录头105上形成一封装层190(图3E中未画出)。
参看图4，本发明的记录头105包括形成在底部磁极层110的选定部分115上的零喉道120，以提供一可形成感应线圈(图4中未画出)的绝缘区域。一可选择的晶粒层112可分别沉积在底部磁极层110的露出表面111和零喉道120的露出表面121上。一层介质材料130形成在底部磁极层110的部分117及零喉道120的部分123上。介质层130的尺寸可根据具体用途所需要的底部磁极延伸部分140和间隙层150的厚度而改变，但层130的长度和厚度应该选择，以防止在极尖区域114里的层140、150和160与零喉道120之间的接触，由此减少在磁通泄漏区域116里的磁通损失。这样，在本发明的这个实施例里，介质层130使零喉道20与底部磁极延伸部分140、间隙层150和顶部磁极延伸部分160隔开，这样，底部磁极延伸部分140和间隙层150不电镀在磁通泄漏区域116里。
参看图4-5，顶部磁极层170在顶部磁极延伸部分160和绝缘层127上面延伸，而封装层190可形成在顶部磁极层170上。由于介质层130减少了在零喉道120上的底部磁极延伸部分140和顶部磁极延伸部分160之间的重叠区域，所以，在磁记录头5里的磁通泄漏可降低至最小程度。
已经描述了本发明的许多实施例。然而，应该知道，在不超出本发明构思和范围的情况下还可以作出各种各样的改进。
例如，可在电镀间隙层150后、而不是在电镀顶部磁极延伸部分160(图3D)后，除去一部分介质层130以露出晶粒层112的表面124。在该实施例里，底部磁极延伸部分140和间隙层150通过介质层130与零喉道120隔开，但顶部磁极延伸部分可能不是必需的。在部分介质层被除去以露出表面124后，顶部磁极层170可直接电镀在间隙层150和重叠在零喉道120上的晶粒层112的露出表面124上。
在任何选择的多层电镀工艺里，介质层可作为掩蔽元件使用。例如，如果介质材料被沉积在一层的指定区域上，一图案可掩蔽在该层和该介质材料上。至少一个电镀层可通过除去介质材料而沉积在该层上，以形成一蚀刻的介质区域；以及在该电镀层和该蚀刻介质区域上电镀。
因此，其它的实施例在下述权利要求书的范围内。

Claims (13)

1.一种磁记录头，包括：形成在底部磁极层的一区域上并与空气承受表面隔开的零喉道；一个边缘终止于所述空气承受表面上、另一个边缘终止于与所述零喉道侧向隔开的位置的极尖区域，所述极尖区域包括底部磁极延伸部分和间隙层；以及与所述空气承受表面隔开并使零喉道与底部磁极延伸部分和间隙层隔开的介质层，其中，介质层减少了磁记录头的磁通泄漏。
2.如权利要求1所述的磁记录头，其特征在于，还包括一电镀在间隙层上的顶部磁极延伸部分，这样，间隙层在底部磁极延伸部分和顶部磁极延伸部分之间。
3.如权利要求2所述的磁记录头，其特征在于，介质层形成于一部分零喉道上，从而减少在零喉道上的底部磁极延伸部分与顶部磁极延伸部分之间的重叠区域。
4.如权利要求1所述的磁记录头，其特征在于，介质层由金属氧化物或固化的光阻材料制成。
5.如权利要求4所述的磁记录头，其特征在于，金属氧化物是Al2O3或SiO2。
6.如权利要求1所述的磁记录头，其特征在于，还包括在零喉道和介质层之间的晶粒层。
7.一种磁记录头，包括：
底部磁极层；
形成在底部磁极层的第一区域上的零喉道；
位于底部磁极层上并从与零喉道侧向隔开的位置沿侧向延伸到空气承受表面的间隙层；以及
使间隙层与零喉道隔开的介质层，介质层与空气承受表面隔开。
8.如权利要求7所述的磁记录头，其特征在于，还包括位于间隙层上的顶部磁极延伸层，所述顶部磁极延伸层通过介质层与零喉道隔开，使得间隙层位于底部磁极层和顶部磁极延伸层之间。
9.如权利要求7所述的磁记录头，其特征在于，介质层由金属氧化物或固化的光阻材料制成。
10.如权利要求7所述的磁记录头，其特征在于，还包括位于底部磁极层和间隙层之间的底部磁极延伸层。
11.如权利要求8所述的磁记录头，其特征在于，还包括位于顶部磁极层和间隙层之间的顶部磁极延伸层，该顶部磁极延伸层通过介质层与零喉道隔开。
12.如权利要求11所述的磁记录头，其特征在于，顶部磁极层接触介质层、零喉道和顶部磁极延伸层。
13.如权利要求11所述的磁记录头，其特征在于，还包括一晶粒层，该晶粒层的第一侧位于底部磁极层和零喉道上，其第二侧上具有介质层、一底部磁极延伸层和顶部磁极层，其中底部磁极延伸层位于底部磁极层和间隙层之间。
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