CN1988001A - 用于垂直磁记录的磁通引导层的侧屏蔽件制造方法 - Google Patents

用于垂直磁记录的磁通引导层的侧屏蔽件制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于垂直记录系统中的磁头，其具有新颖的屏蔽件结构，提供对于诸如来自写头的写线圈、成形层或返回极的外部磁场的突出的磁屏蔽。该屏蔽件结构构造为具有与成形层的底或前导表面基本共面的底或前导表面，但屏蔽件结构的全部或部分不和成形层一样厚，从而具有未延伸到与成形层的顶表面相同高度(沿拖尾方向)的顶表面。使屏蔽件延伸到比成形层低的水平通过减小从写极的磁通泄漏而改善了磁性能，并且还提供了诸如在写极的制造期间的制造优势。这些制造优势包括使屏蔽件在写极的离子研磨期间被覆盖以例如氧化铝的保护层的优点。

Description

用于垂直磁记录的磁通引导层的侧屏蔽件制造方法
技术领域
本发明涉及用于垂直磁记录的磁写头，更特别地，涉及用于制造磁屏蔽件的新颖方法，其避免对写头的其它构件的损坏。
背景技术
计算机长期存储的核心是称为磁盘驱动器的组件。磁盘驱动器包括旋转磁盘、被与旋转磁盘的表面相邻的悬臂悬吊的写和读头、以及转动悬臂从而将读和写头置于旋转盘上选定环形道(track)之上的致动器。读和写头直接位于具有气垫面(ABS)的滑块上。悬臂向盘的表面偏置滑块，当盘旋转时，与盘相邻的空气与盘表面一起移动。滑块非晶在盘表面之上在此移动空气的垫上。当滑块骑在气垫上时，写和读头被用来写磁转变到旋转盘且从旋转盘读取磁转变。读和写头连接到根据计算机程序运行的处理电路从而实现写和读功能。
写头通常包括嵌入在第一、第二和第三绝缘层(绝缘堆叠)中的线圈层，绝缘堆叠夹在第一和第二极片层之间。在写头的气垫面(ABS)处间隙通过间隙层形成在第一和第二极片层之间，极片层在背间隙处连接。传导到线圈层的电流在极片中感应磁通，其使得磁场在ABS处在写间隙弥散出来以用于在移动介质上的道中写上述磁转变，例如在上述旋转盘上的环形道中。
近来的读头设计中，自旋阀传感器，也称为巨磁致电阻(GMR)传感器，已被用来检测来自旋转磁盘的磁场。该传感器包括下文称为间隔层的非磁导电层，其夹在下文称为被钉扎层和自由层的第一和第二铁磁层之间。第一和第二引线(lead)连接到该自旋阀传感器以传导电流通过该传感器。被钉扎层的磁化被钉扎为垂直于气垫面(ABS)，自由层的磁矩位于平行于ABS，但是可以响应于外磁场自由旋转。被钉扎层的磁化通常通过与反铁磁层交换耦合来被钉扎。
间隔层的厚度被选择为小于通过传感器的传导电子的平均自由程。采用此布置，部分传导电子通过间隔层与被钉扎层和自由层的每个的界面被散射。当被钉扎层和自由层的磁化彼此平行时，散射最小，当被钉扎层和自由层的磁化反平行时，散射最大。散射的变化与cosθ成比例地改变自旋阀传感器的电阻，其中θ是被钉扎层和自由层的磁化之间的角。在读模式中，自旋阀传感器的电阻与来自旋转盘的磁场的大小成比例地变化。当检测电流传导通过自旋阀传感器时，电阻变化导致电势变化，其被检测到且作为重放信号被处理。
当自旋阀传感器采用单被钉扎层时被称为简单自旋阀。当自旋阀采用反平行(AP)被钉扎层时其被称为AP被钉扎自旋阀。AP自旋阀包括由薄的非磁耦合层例如Ru分隔的第一和第二磁层。选择该间隔层的厚度从而反平行耦合被钉扎层的铁磁层的磁化。根据钉扎层在顶部(在自由层之后形成)或在底部(在自由层之前)，自旋阀还被称为顶型或底型自旋阀。
自旋阀传感器位于第一和第二非磁的电绝缘读间隙层之间，第一和第二读间隙层位于铁磁性的第一和第二屏蔽层之间。在合并式(merged)磁头中，单个铁磁层作为读头的第二屏蔽层和写头的第一极片层。在背负式(piggyback)头中，第二屏蔽层和第一极片层是分开的层。
被钉扎层的磁化通常通过将铁磁层之一(AP1)与反铁磁材料例如PtMn的层交换耦合来被固定。虽然反铁磁(AFM)材料例如PtMn本身自然地没有磁化，但是当与磁性材料交换耦合时，它可以强烈地钉扎铁磁层的磁化。
为了满足日益增长的对改善的数据速率和数据容量的需求，研究者近来已经将其努力集中到垂直记录系统的开发。传统纵向记录系统，例如包括上述写头的系统，存储数据为沿磁盘表面平面中的道纵向取向的位。该纵向数据位通过形成在由写间隙分隔开的磁极对之间的弥散场(fringing field)被记录。
相反，垂直记录系统记录数据为垂直于磁盘的平面取向的磁转变。该磁盘具有由薄的硬磁顶层覆盖的软磁衬层。垂直写头具有横截面很小的写极和横截面大得多的返回极。强的、高度集中的磁场沿垂直于磁盘表面的方向从该写极发出，磁化该硬磁顶层。所得磁通然后通过软磁衬层行进，返回到返回极，在返回极处其充分散开且微弱从而当其在回到返回极的途中经过硬磁顶层时将不擦除由写极记录的信号。
由于这样的垂直记录系统而引起的一个问题是磁介质特别易受杂散磁场影响。理想地该介质收集到的所有磁场将来自写极，所得磁通然后经过介质的软磁衬层回到返回极。然而，实际上，因为软磁衬层对磁场敏感，其被来自写线圈、及来自直接从成形层到该介质的磁场的磁场影响。成形层(shaping layer)是将磁通引导到写极的磁结构。在垂直记录设计中，已经发现这些来自线圈和成形层的磁场产生集中在返回极和/或屏蔽件(shield)的拐角处的显著量的磁通。当写头在高写电流下操作时，这些拐角下的场较高且潜在地能引起数据擦除。当在存在外磁场的情况下进行写入时该情况更加恶化。
通过移动写线圈和成形层远离ABS可以改善该问题，然而，这使得难以以适当的写电流从写极产生强的写场，会导致写头效率损失。克服线圈和成形层导致的磁信号擦除问题的一个尝试是提供从返回极朝写极延伸的屏蔽件。这样的设计在标题为“PERPENDICULAR MAGNETIC RECORDINGHEAD HAVING A REDUCED FIELD UNDER THE RETURN POLE ANDMINIMAL EDDY CURRENT LOSSES”的美国专利申请US2003/0227714A1中进行了说明。尽管上述专利申请中描述的设计有助于减轻这些不需要的场的影响，但是已经发现软磁衬层如此敏感使得信号擦除根据介质性质和外部场的强度仍将发生。
因此，强烈需要用于垂直写入器的设计来克服由于不需要的磁场例如来自写线圈和成形层的磁场而产生的信号擦除问题。这样的设计还将优选地不导致写场的损失，且将通过不负面地影响写极的形成的工艺来制造。这样的设计还将优选地允许线圈和成形层定位得足够接近ABS从而提供卓越的磁写入器性能，同时仍避免数据擦除。
发明内容
本发明提供一种用于垂直记录的磁写头，其具有新颖的屏蔽件结构，该屏蔽件结构对由于来自写头的部分例如写线圈、返回极或成形层的外磁场导致的数据无意擦除提供良好的保护。该写头包括磁返回极和与该返回极磁连接的磁成形层。磁写极与该成形层磁连接且延伸到气垫面(ABS)。
该写头还包括一对磁屏蔽件或磁通捕集器。这些屏蔽件具有与成形层的底或前导表面(leading surface)共面的底表面(前导表面)。然而，该屏蔽件比该成形层薄从而它们的顶或拖尾表面沿拖尾方向(即朝向写极)未延伸得如成形层的拖尾表面那样远。因为该屏蔽件沿拖尾方向未延伸得如成形层那样远，所以该屏蔽件的拖尾边缘可被覆盖以非磁材料层例如氧化铝。该非磁层在写极的后续形成期间保护该屏蔽件。
因为该屏蔽件沿拖尾方向未延伸得如成形层那样远(即它们不像成形层一样厚)，小的所需的额外间距设置在该屏蔽件和所述写极之间。这通过防止从写极到屏蔽件的磁通泄漏改善了磁性能。
该屏蔽件和成形层可通过至少两种工艺构造。例如，当该屏蔽件(磁通捕集器)和该成形层之间的对准不严格时，该屏蔽件和成形层可利用分开的光刻步骤和镀步骤来镀。第一磁籽层例如Ni80Fe20可被沉积。然后，进行第一光刻来构图光致抗蚀剂掩模，从而定义(例如)成形层。然后，磁材料被沉积从而镀例如成形层。该第一掩模被剥离，进行第二光刻来构图光致抗蚀剂掩模从而定义例如屏蔽件(磁通捕集器)。然后，磁材料被镀至所需厚度(与第一镀的磁层的厚度不同)并且第二掩模被剥离，且籽层例如通过反应离子蚀刻(RIE)被去除。如果首先镀磁通引导件(flux guide)，则第二镀将至比第一镀小的厚度。然后，非磁材料层被沉积且化学机械抛光(CMP)直到磁通引导件被暴露。
当屏蔽件(磁通捕集器)与成形层之间的对准更严格时，例如当它们之间的可用空间很小时，可使用另一方法。该方法可包括首先在衬底之上沉积导电籽层。一层可RIE的材料例如SiO2、Si3N4、SiOxNy、Ta2O5、或DLC然后可沉积在该籽层之上。该可RIE的材料也可以是电绝缘材料。
第一掩模例如光致抗蚀剂掩模然后可形成在该可RIE的材料层之上，从而该第一掩模覆盖第一区域并剩下第二区域未被覆盖。然后可进行第一反应离子蚀刻(第一RIE)从而去除所述可RIE的材料在未被所述第一掩模覆盖的第二区域中的部分。然后可去除所述第一掩模并可形成第二掩模。该第二掩模具有设置在该第二区域(可RIE的材料已经被去除的位置)之上的第一开口和其至少一部分设置在第一区域之上(可RIE的材料保留的位置)的第二开口。该第一开口定义成形层且该第二开口定义屏蔽件结构。在第一电镀工艺中，磁材料沉积到该第一开口中。此时磁材料将不镀到第二开口的所需部分中，因为电绝缘可RIE的材料保留在该第二开口的底部。
第一镀之后第二掩模可完整留下且可进行第二RIE从而去除留在第二开口的底部的可RIE的材料，由此暴露导电籽层。然后，可进行第二电镀工艺从而将磁材料镀到第二开口中。由于第一开口已经沉积有一些磁材料，所以第一开口定义的成形层将比第二开口定义的屏蔽件厚。该方法允许屏蔽件(或多个屏蔽件)利用共同掩模与成形层一起定义，同时仍允许成形层和至少一部分屏蔽件镀至不同厚度。通过允许由相同掩模结构定义两个结构，不需要在多个光刻工艺中对准多个掩模。因此，该屏蔽件和成形层可以相对彼此以卓越的精确度和定位来定义。
本发明的这些和其它特征和优点将通过阅读结合附图的优选实施例的详细说明而明显，附图中相似的附图标记始终表示相似的元件。
附图说明
为了充分理解本发明的本质和优点以及应用的优选方式，应当参照下面结合附图阅读的详细说明，附图不是按比例的。附图中：
图1是其中可实施本发明的盘驱动系统的示意图；
图2是从图1的线2-2截取的滑块的ABS视图，示出其上磁头的位置；
图3是根据本发明一实施例的磁写头的从图2的线3-3截取并逆时针转动90度的横截面图；
图4是沿图3的线4-4截取的视图；
图5A是沿图3的线5A-5A截取的视图；
图5B是沿图3的线5B-5B截取的视图；
图6A是沿图3的线6A-6A截取的ABS视图；
图6B是本发明的供选实施例的类似图6A的视图；
图7-14是在制造的各中间阶段示出的部分写头的剖视图，示出了制造成形层和磁屏蔽件的方法；
图15-18是在制造的各中间阶段示出的部分写头的剖视图，示出了制造写头的写极的方法。
具体实施方式
下面的说明是目前想到的实施本发明的优选方式。进行该说明是用于说明本发明的一般原理的目的，而不是意图限制这里提出的发明性构思。
现在参照图1，示出了实施本发明的盘驱动器100。如图1所示，至少一个可旋转磁盘112支承在心轴(spindle)114上且通过盘驱动器马达118被旋转。每个盘上的磁记录是磁盘112上的同心数据道(未示出)的环形图案形式。
至少一个滑块113位于磁盘112附近，每个滑块113支持一个或更多磁头组件121。当磁盘旋转时，滑块113在磁盘表面122之上径向进出移动，从而磁头组件121可以存取写有所需数据的磁盘的不同道。每个滑块113借助悬臂(suspension)115连到致动器臂119。悬臂115提供轻微的弹力，该弹力偏置滑块113倚着磁盘表面122。每个致动器臂119连到致动器装置127。如图1所示的致动器装置127可以是音圈马达(VCM)。该VCM包括在固定磁场中可移动的线圈，该线圈移动的方向和速度被由控制器129提供的马达电流信号所控制。
盘存储系统运行期间，磁盘112的旋转在滑块113和盘表面122之间产生对滑块施加向上的力或举力的气垫(air bearing)。于是在正常运行期间该气垫平衡悬臂115的轻微的弹力，并且支持滑块113离开盘表面并且以小的基本恒定的距离稍微位于磁盘表面之上。
盘存储系统的各种组元在运行中由控制单元129产生的控制信号来控制，例如存取控制信号和内部时钟信号。通常，控制单元129包括逻辑控制电路，存储装置和微处理器。控制单元129产生控制信号从而控制各种系统操作，例如线123上的驱动马达控制信号以及线128上的头定位和寻道控制信号。线128上的控制信号提供所需的电流分布(current profile)，从而优化地移动并定位滑块113到盘112上的所需数据道。写和读信号借助记录通道125传达到和读出自写头和读头121。
参照图2，滑块113中磁头121的取向可以更详细地被观察。图2是滑块113的ABS视图，可以看出包括感应写头和读传感器的磁头位于滑块的拖尾边缘(trailing edge)。一般磁盘存储系统的上述说明及图1和2的附图仅用于示例。应显然地，盘存储系统可包括多个盘和致动器，每个致动器可支持多个滑块。
现在参照图3，根据本发明一实施例的磁写头300包括写极302和返回极304。写极和返回极302、304每个延伸到气垫面(ABS)306。因此，写极具有ABS端308和背端(back end)310。类似地，返回极具有ABS端312和背端314。成形层316与写极302磁连接且将磁通引导到写极302。磁座(magnetic pedestal)或背间隙层318在远离ABS 306定位的背间隙位置处将成形层316与返回极304磁连接。座331也可设置在返回极的ABS端，朝向写极延伸。成形层316、背间隙318和返回极304可由磁材料(优选地能够被电镀的材料)诸如NiFe或一些其它材料构成。写极302优选地由高磁矩、高饱和(高Bsat)材料诸如CoFe或Ni50Fe50构成。
继续参照图3，磁写头包括导电、非磁线圈320，优选地具有多匝，其一部分在成形层316与写极302和返回极304之间穿过写头300。线圈320可以由例如Cu构成且通过绝缘层322与写头300的磁结构电绝缘，绝缘层322可以是一层和更多层例如氧化铝Al2O3、二氧化硅SiO2、硬烘焙光致抗蚀剂或一些其它材料或者材料的组合。
当电流通过线圈320传导时，产生磁场，导致磁通流过返回极304、背间隙318、成形层316和写极302。相邻的具有薄的硬磁表面层326和软磁衬层328的磁介质324完成磁路。写极302发出的场在磁介质中产生磁通，该磁通经过软磁衬层328且返回到返回极312。来自写极302的磁场强且聚集，局部地磁化介质324的高磁矩表面层326。通过软磁衬层328之后，磁通返回到返回极，在返回极处该磁通充分展开且微弱从而不擦除由写极302产生的信号。
如上面在背景技术中所讨论的，现有技术写头设计遇到这样的问题，即，外磁场诸如来自写线圈320和成形层316磁场足够强从而擦除先前记录的磁数据，特别是存在外部杂散场的情况下。尽管移动线圈320和成形层316远离ABS 306会减轻该问题，但这样做将导致不可接受的头性能损失。线圈320必须位于足够接近ABS 306从而提供来自写头302的足够强的写场。类似地，移动成形层316远离ABS将不允许写极302在ABS端308的足够磁化。
本发明提供一种新颖的磁屏蔽件或“磁通捕集器”设计330，其防止磁场例如来自写线圈320、成形层316或返回极304的磁场到达或影响磁介质324。参照图5A和6A，可以看出磁通捕集器设计330可以是单个结构，或者如图5B和6B所示，可以实际上包括一对屏蔽件616。屏蔽件330吸收来自写线圈320、成形层316的磁场，将这些场拉回到写头的磁结构中从而它们将不负面影响磁介质。从图3、6A和6B可以看出，屏蔽件330与屏蔽件或座结构338磁连接，后者与返回极磁连接。座338本身用作屏蔽件，磁屏蔽介质324免于可能从线圈320或其它结构发出的任何外部场的影响。座338还用于把磁通捕集器屏蔽件330磁连接至返回极。应指出，屏蔽件330实际上超出如图3所示的纸面，因为屏蔽件330不位于写极302的正下方。参照下面将更详细描述的图4和5，这将变得更清楚。屏蔽件330以及座338可由磁材料例如NiFe构成。类似地，返回极304、背间隙318和成形层316可由磁材料例如NiFe或一些其它材料构成。
参照图4，从图3的线4-4取得的视图示出了成形层316上的写极302。磁通捕集器屏蔽件330埋入图4的页平面，被氧化铝保护层336覆盖。
现在参照图5A，从图3的线5A-5A取得的剖视图示出根据本发明一可行实施例的屏蔽件330和成形层316的相对取向。可以看出，屏蔽件330与成形层316分隔开某一微小距离。该实施例中的屏蔽件330形成为单个屏蔽件，延伸跨成形层前面的整个路径。该实施例在其中需要最大屏蔽的情况是合意的，并且还提供屏蔽件330与写极302之间的必要最小间距。
参照图6A，在本发明一实施例中可以看出，屏蔽件330包括较薄的中心部分602和较厚的外侧部分604。较厚的外侧部分604可具有与成形层316(图5A)相等的厚度，并可具有与成形层316(图3)的上(或拖尾)表面608共面的上(或拖尾)表面606。屏蔽件330具有延伸越过外侧部分604和内部中心部分602的底或前导表面610。该底或前导表面与成形层316的底或拖尾表面612共面。
中心或内部部分602具有比成形层316(图3)的上表面608低的上或拖尾表面614。换言之，屏蔽件330的中心部分602的上或拖尾表面614不如成形层316(图3)的上或拖尾表面608沿拖尾方向(trailing direction)延伸得远。使屏蔽件330的中心部分602较薄允许在写极302和屏蔽件330的中心部分602之间维持所需的最小间距。非磁保护层336将屏蔽件330的中心部分602与写极302分隔开且还在写极302的制造期间保护屏蔽件330的中心部分602。
当写头制得非常小从而增大记录系统的面密度时，屏蔽件330与成形层之间的距离变得非常小并难以维持。图5B和6B示出了本发明的供选实施例，其中磁通捕集器330包括一对分开的屏蔽件616、618。该实施例利于保持所需的最小间距，提供额外的保护使磁通免于从写极302向磁通捕集器330泄漏。第一和第二屏蔽件616、618每个具有与成形层316(图3)的底或前导表面612共面的底或前导表面620。屏蔽件616每个具有上表面622，其不如成形层316的上或拖尾表面608沿拖尾方向延伸得远。这意味着屏蔽件616不像成形层316(图3)那样厚且也不延伸至与写极302相同的水平(沿拖尾方向)。
屏蔽件330可具有各种配置，如图5A和5B所示，外侧部分可向后弯曲远离ABS(即朝向成形层316)，其中每个屏蔽件330的外侧部分具有ABS306附近的较宽部分以及从ABS凹进的较窄部分。如上所述，屏蔽件330与成形层之间的距离是重要的。非常小的写头300上有限的可用空间要求屏蔽件330靠近成形层。然而，必须维持特定最小距离以防止写磁通从成形层316泄漏到屏蔽件330。
构造屏蔽件330使得其全部或部分不延伸到与成形层相同的高度提供了几个优点。磁性能得到改善，因为屏蔽件330可提供所需的磁屏蔽，同时维持了与写极的所需更大距离。构造屏蔽件330至较低的高度防止了磁通从写极泄漏到屏蔽件330，从而确保从写极发出强写场。优选地，在图5B和6B描述的实施例中，屏蔽件330具有比成形层316的厚度小约0.5-1.0μm的厚度。类似地，在图5A和6A描述的实施例中，磁通捕集器屏蔽件330的中心部分602优选具有比成形层316的厚度小0.5-1.0μm的厚度。
构造屏蔽件330至较低高度还提供了制造期间的优点。如下面将更详细描述的，写极302通过沉积磁材料形成，优选地为通过非磁材料薄层分隔开的磁材料的叠层。该磁层然后被掩模化且利用一系列离子研磨步骤被离子研磨，去除磁材料的未被掩模覆盖的部分并形成具有从ABS观察到的所需梯形的写极。
如果屏蔽件330构造至与成形层316相同的水平，则写极302的离子研磨将必然达到屏蔽件330。构成屏蔽件330的磁材料将比包围它们的氧化铝绝缘层快得多地被研磨掉。因此，屏蔽件330将被用于形成写极的离子研磨损坏。而且，研磨掉屏蔽件330将导致不平坦的表面，该不平坦表面导致差的写极定义。
可以看出，屏蔽件330和成形层具有共面的底表面且可以使用公共沉积籽层通过电镀形成。然而，也可以看出，屏蔽件330没有镀得与成形层一样厚。形成成形层316和屏蔽件330至不同高度的一个方法是使用两个分开的光刻和镀步骤。在该方法中，导电(优选磁的)材料的公共籽层沉积在衬底例如氧化铝层上。形成第一光掩模从而定义第一区域例如成形层316。然后磁材料镀到第一区域中。然后该第一光掩模被剥离且形成第二光致抗蚀剂掩模从而定义第二区域例如屏蔽件330。然后磁材料被镀到第二区域中，但与沉积到第一区域中的材料相比厚度不同。当然，元件先镀的顺序(成形层316或屏蔽件330)可以颠倒，要点在于它们在分开的光刻和镀工序中形成。屏蔽件330和成形层316形成之后，非磁材料层例如氧化铝可被沉积并化学机械抛光(CMP)从而打开成形层的顶部，留下屏蔽件330之上的氧化铝保护层。
该方法也可用于形成诸如图5A和6A描述的结构。为了形成这样的结构，第一掩模将第一区域定义为包括成形层316和磁通捕集器330的较厚外侧部分604。然后，构造第二掩模以定义第二区域，其包括第一区域(成形层316和磁通捕集器330的外侧部分604)以及磁通捕集器330的较薄内部部分602。由于磁通捕集器330的外侧部分604和成形层316被镀两次且内部部分602仅镀一次，外侧部分604和成形层316将被镀至相同厚度且将比磁通捕集器330的较薄中心部分602(其仅在第二镀工艺中镀一次)厚。
参照图7-14，示出了使用单个光刻对准构造成形层316和屏蔽件330的供选方法。通过消除了需要对准多个掩模结构，该方法提供结构330、316的改进的定义。特别参照图7，导电籽层702沉积在衬底704之上。衬底704可以是非磁电绝缘填充材料例如氧化铝和部分座338(图3)的结合。电绝缘可RIE材料的薄层706例如SiO2然后沉积在籽层702之上。
然后，参照图8，形成光致抗蚀剂掩模802。掩模802覆盖屏蔽件330将被镀的至少部分区域并留下成形层316将被电镀的开放区域。例如，为了形成参照图5A和5B描述的结构，掩模802可留下成形层316将被定位的开放区域并且还可打开将是磁通捕集器330的外侧部分604的区域，留下内部部分602被覆盖。为了形成图5B和6B所示的结构，第一掩模802可只打开成形层316(图3)，留下磁通捕集器330的区域(屏蔽件616)被覆盖。
掩模802具有边缘804，边缘804终止于成形层316和磁通捕集器屏蔽件330的被覆盖部分(图5A、5B)将被镀的位置之间的某点。然后，进行反应离子蚀刻(RIE)806从而去除电绝缘层706的未被掩模802覆盖的部分。所用的RIE的类型应当选择为将容易地去除电绝缘材料706的类型。例如，如果层706是SiO2，则RIE可在诸如CHF3和/或CF4的氟基气氛中进行。
现在参照图9，构造第二光掩模902。该光掩模通过旋涂光敏材料例如光致抗蚀剂且然后光刻构图该光致抗蚀剂来构造。掩模902具有定义成形层316和磁通捕集器屏蔽件330(图5A、5B)将位于的区域的开口904、906。可以看出，留下的绝缘层706设置在开口之一904内，但不在另一开口906内。绝缘层706将设置在屏蔽件330的较薄部分602将被镀(对于图5A、6A的实施例)或屏蔽件616将位于(对于图5B、6B的实施例)的开口904内，如下面将说明的。
现在参照图10，磁材料1002例如NiFe可被电镀到开口906中从而开始镀成形层316(可能地以及屏蔽件330的外侧部分604)。可以看出，开口904的区域中的籽层702仍被覆盖以绝缘层706，从而没有磁材料将被镀到该开口904中。镀进行到所需量之后，参照图11，进行第二反应离子蚀刻1102从而从开口904中去除绝缘材料706。如先前RIE 806(图8)，RIE 1102优选以这样的方式进行，即它将容易地去除绝缘层706。例如，如果绝缘层706是SiO2，则RIE可在氟基气氛中进行，诸如含CHF3和/或CF4的气氛。
现在参照图12，可进行磁材料1002的进一步电镀。这时，由于绝缘材料706从两个开口904、906中去除，所以磁材料1002将电镀到两个开口904、906中。然而，因为一些磁材料1002已经镀到开口906中，所以该开口领先并将保持比另一开口904中的材料1002厚。当材料1002到达所需厚度时，镀被终止，得到比屏蔽件330显著更厚的成形层316。
然后，参照图13，留下的光掩模被去除(顶离)，并可以沉积一层氧化铝1302或一些其它非磁材料。参照图14，可进行化学机械抛光(CMP)工艺从而平坦化氧化铝并暴露成形层316，得到跨氧化铝1302和成形层316的光滑共面表面。
上述方法得到光滑的形貌，其上将形成写极302。图15-18是ABS视图，示出了写极的构造。参照图15，磁写极材料1502沉积在衬底1504上。该写极材料1502可包括由非磁材料薄层分隔开的磁材料的叠层。然后，参照图16，形成掩模1602。该掩模可包括诸如氧化铝的一个或更多硬掩模1604、诸如DURIMIDE的图像转移层1606、以及光致抗蚀剂掩模1608。
参照图17，以基本法线(垂直)方向进行第一离子研磨1702从而定义写极的侧面。然后，参照图18，可进行第二倾斜离子研磨从而对磁材料1502的侧部形成倾斜角，得到具有所需梯形形状的写极302。
尽管上面描述了各种实施例，但应理解它们仅是以举例的方式给出而不是限制。落在本发明范围内的其它实施例对本领域技术人员也会是显而易见的。例如，尽管本发明描述为结合进垂直记录系统中且将特别适于用在这样的系统中，但本发明可以实施在包括纵向磁记录系统的任何磁记录系统中。因此，本发明的广度和范围不应被上述示例性实施例限制，而应仅根据权利要求及其等价物定义。

Claims (23)

1.一种用于垂直磁记录的磁写头，该写头包括：
返回极；
成形层，与所述返回极磁连接；
写极，磁连接到该成形层；
导电线圈，其一部分经过所述成形层和所述返回极之间；以及
磁屏蔽件；且其中
所述成形层具有与所述屏蔽件的第一表面共面的第一表面，并且其中所述成形层比所述屏蔽件的至少一部分更厚。
2.如权利要求1所述的写头，其中所述屏蔽件具有与所述第一表面相反的第二表面，且还包括与所述屏蔽件的第二表面接触的非磁材料层。
3.如权利要求1所述的写头，其中所述屏蔽件具有与所述第一表面相反的第二表面，且还包括覆盖所述屏蔽件的第二表面的氧化铝层。
4.如权利要求1所述的写头，还包括设置在所述返回极和所述成形层之间并磁连接两者的磁背间隙。
5.如权利要求1所述的写头，其中所述写头具有气垫面，所述写头还包括设置在所述气垫面处并接触所述返回极和所述屏蔽件的磁座。
6.一种用于垂直磁记录并具有气垫面ABS的磁写头，该写头包括：
磁返回极；
磁背间隙，与所述返回极磁连接并远离所述ABS设置；
磁成形层，与所述背间隙磁连接，并朝向但不达到所述ABS延伸，所述磁成形层具有被第一厚度分隔开的前导表面和拖尾表面；
写极，与所述成形层磁连接，所述磁写极延伸到所述ABS；以及
第一和第二磁屏蔽件，设置在所述ABS附近并延伸到所述ABS，所述第一和第二磁屏蔽件每个具有被第二厚度分隔开的前导表面和拖尾表面；且其中
所述磁屏蔽件的每个的所述前导表面与所述成形层的所述前导表面共面；且
所述第一厚度大于所述第二厚度。
7.如权利要求6所述的写头，其中所述第一厚度比所述第二厚度大0.5-1.0μm。
8.如权利要求6所述的写头，其中所述第一和第二屏蔽件的每个的所述拖尾表面被覆盖以非磁材料。
9.如权利要求6所述的写头，其中所述第一和第二屏蔽件的每个的所述拖尾表面被覆盖以具有0.5-1.0μm厚度的非磁材料。
10.如权利要求6所述的写头，其中所述第一和第二屏蔽件的每个的所述拖尾表面被覆盖以非磁材料层，该非磁材料层具有与所述成形层的所述拖尾表面共面的拖尾表面。
11.如权利要求6所述的写头，其中所述第一和第二屏蔽件的每个的所述拖尾表面被覆盖以具有与所述第一厚度和所述第二厚度之间的差基本相等的厚度的氧化铝层。
12.一种制造用于垂直磁记录的写头的方法，该方法包括：
提供衬底；
在所述衬底上沉积导电籽层；
在所述导电籽层之上沉积可通过反应离子蚀刻去除的材料层(可RIE的材料)；
在所述可RIE的材料层之上形成第一掩模，该掩模覆盖第一区域并留下第二区域未被覆盖；
进行第一反应离子蚀刻(第一RIE)从而去除所述可RIE的材料层的未被所述掩模覆盖的部分；
去除所述第一掩模；
在所述可RIE的层和所述籽层之上形成第二掩模，所述第二掩模具有定义成形层区域的第一开口和定义屏蔽件区域的第二开口，所述第一开口设置在所述第二区域之上，并且所述第二开口的至少一部分设置在所述第一区域之上；
进行磁材料的第一电镀从而沉积磁材料；
进行第二反应离子蚀刻(第二RIE)从而去除设置在所述第二掩模中的所述第二开口内的其余可RIE的材料；以及
进行磁材料的第二电镀。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第二掩模还包括设置在所述第一区域之上的第三开口，所述第三开口定义第二屏蔽件。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述可RIE的材料包括SiO2、Si3N4、SiOxNy、Ta2O5、或DLC。
15.如权利要求12所述的方法，其中所述可RIE的材料包括SiO2且所述第一和第二反应离子蚀刻工艺在含氟气氛中进行。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述可RIE的材料包括SiO2且所述第一和第二反应离子蚀刻工艺在包括CHF3的气氛中进行。
17.如权利要求12所述的方法，其中所述可RIE的材料包括SiO2且所述第一和第二反应离子蚀刻工艺在包括CF4的气氛中进行。
18.如权利要求12所述的方法，其中所述可RIE的材料包括SiO2且所述第一和第二反应离子蚀刻工艺在包括CF4和CHF3的气氛中进行。
19.如权利要求12所述的方法，其中所述第一和第二掩模结构的每个通过沉积光致抗蚀剂材料并光刻构图所沉积的光致抗蚀剂材料来构造。
20.如权利要求5所述的磁写头，其中所述屏蔽件的所述第一表面定义所述屏蔽件与所述座之间的界面。
21.如权利要求1所述的磁写头，其中所述成形层厚于所述整个屏蔽件。
22.如权利要求1所述的磁写头，其中所述屏蔽件包括薄的第一部分和厚的第二部分，且其中所述成形层具有与所述第二部分的厚度相等且比所述第一部分的厚度大的厚度。
23.如权利要求1所述的磁写头，其中：
所述成形层具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，所述第一和第二表面之间的距离定义成形层厚度；
所述屏蔽件具有与所述成形层的所述第一表面共面的第三表面；
所述屏蔽件具有较厚区域，所述较厚区域具有与所述第三表面相反的第四表面，所述第四表面与所述成形层的所述第二表面共面；且
所述屏蔽件具有较薄区域，所述较薄区域具有与所述第三表面相反的第五表面，所述第三和第五表面之间的距离定义比所述成形层厚度小的厚度。
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