DE102016001619A1 - MAMR-Kopf mit geneigtem Körper des MAMR-Kopfs - Google Patents

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Abstract

Ein mikrowellenunterstützter Aufzeichnungskopf umfasst einen Hauptpol, der dazu ausgebildet ist, ein Aufzeichnungsmagnetfeld auszustrahlen, um ein magnetisches Medium zu beeinflussen, wobei der Hauptpol als erste Elektrode dient und einen vorderen Abschnitt an einer Luftlagerfläche (ABS) und einen hinteren Abschnitt, der sich von dem vorderen Abschnitt erstreckt, aufweist. Ein Mikrowellenoszillator ist an einer Fläche einer nachlaufenden Seite des Hauptpols positioniert. Die Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols bildet entlang des vorderen und des hinteren Abschnitts eine flache Ebene und ist in Bezug auf eine Fläche einer vorlaufenden Seite an dem vorderen Abschnitt geneigt. Der Körper des Kopfs ist in einem spitzen Winkel zu der ABS geneigt, so dass zwischen der Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols und der ABS ein spitzer Winkel zwischen 10 und 30 Grad gebildet ist.

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetaufzeichnungskopf, der die Funktion aufweist, durch Anlegen eines Hochfrequenz-Magnetfelds an ein Magnetaufzeichnungsmedium eine Magnetisierungsumkehr zu induzieren, und eine Magnetaufzeichnungs- und -lesevorrichtung.
  • Um für einen Magnetkopf, der in einer Festplattenvorrichtung angebracht ist, eine höhere Magnetisierungsdichte zu erzielen, ist es nötig, den Schreibspurenabstand und die Bits zu verengen. Die Flächenabmessung des Hauptpols an der Luftlagerfläche nimmt mit der Zunahme der Aufzeichnungsdichte beträchtlich ab. Bei einem herkömmlichen Magnetkopf wird das Aufzeichnungsfeld kleiner, wenn der Hauptpol auf diese Weise enger wird, und über einer bestimmten Aufzeichnungsdichte ist es nicht länger möglich, das zum Schreiben erforderliche Aufzeichnungsfeld zu erzielen. Angesichts dessen wurde ein hochfrequenzmagnetfeldunterstütztes Aufzeichnungsverfahren (MAMR: microwave-assisted magnetic recording; mikrowellenunterstützte Magnetaufzeichnung) vorgeschlagen, wobei an oder nahe an dem Hauptpol ein Mikrowellenoszillator (Spin-Torque-Oszillator) gebildet ist und ein Hochfrequenzmagnetfeld auf das Aufzeichnungsmedium ausgeübt wird, um die Koerzitivkraft des Mediums zu verringern, und in diesem Zustand ein Aufzeichnungsfeld auf das Medium ausgeübt wird, um Daten aufzuzeichnen. Zudem wurde auch ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Aufzeichnungsabschnitt des Hauptpols in Bezug auf die Substratoberfläche geneigt ist, an der geneigten Fläche ein Mikrowellenoszillator angeordnet ist, und die Kopffeldstärke effektiv erhöht wird.
  • Wenn an dem Hauptpol ein Mikrowellenoszillator gebildet ist, muss für die Form des Oszillators ein sehr genaues Muster gebildet werden. Bei herkömmlichen Herstellungsverfahren wird dann, wenn der Aufzeichnungsabschnitt des Hauptpols in Bezug auf die Substratoberfläche geneigt ist, eine Ungleichmäßigkeit in der Waferoberfläche erzeugt, und wird der geneigte Teil der nachlaufenden Seite des Hauptpols in Bezug auf die Waferoberfläche konkav. Dadurch wird es schwierig, ein hochgenaues Muster zu bilden, wenn das Mikrowellenoszillatormuster gebildet wird. Insbesondere ist es dann, wenn zur Bildung des Mikrowellenoszillators ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP) verwendet wird, schwierig, die konkaven Teile auf der ungleichmäßigen Waferoberfläche zu bearbeiten. Folglich wird der Mikrowellenoszillator vorzugsweise auf einem flachen Teil gebildet.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird ein mikrowellenunterstützter Magnetaufzeichnungskopf (MAMR-Kopf) offenbart, der einen Körper des MAMR-Kopfs mit einem Hauptpol, der dazu ausgebildet ist, ein Aufzeichnungsmagnetfeld auszustrahlen, um ein magnetisches Medium zu beeinflussen, und einem Mikrowellenoszillator, der an einer Fläche einer nachlaufenden Seite des Hauptpols positioniert ist, umfasst. Der Hauptpol dient als erste Elektrode und weist einen vorderen Abschnitt, der parallel zu einer Luftlagerfläche (ABS, air bearing surface) verläuft oder einen Teil davon bildet, und einen hinteren Abschnitt, der sich von dem vorderen Abschnitt erstreckt, auf. Die Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols bildet entlang des vorderen und des hinteren Abschnitts eine flache Ebene und ist an dem vorderen Abschnitt des Hauptpols in Bezug auf eine Fläche einer vorlaufenden Seite des Hauptpols geneigt. Der Körper des MAMR-Kopfs neigt sich so in einem spitzen Winkel zu der ABS, dass zwischen der Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols und der ABS ein spitzer Winkel gebildet ist. Der spitze Winkel zwischen der Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols und der ABS beträgt zwischen 10 und 30 Grad.
  • Diese Kurzdarstellung ist bereitgestellt, um eine Auswahl der Konzepte, die nachstehend in der „Ausführlichen Beschreibung” näher beschrieben sind, in einer vereinfachten Form vorzustellen. Diese Kurzdarstellung soll weder Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, noch verwendet werden, um den Umfang des beanspruchten Gegenstands zu beschränken. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Ausführungen beschränkt, die einige oder alle Nachteile, die in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angemerkt sind, lösen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung ist in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente angeben, beispielhaft und nicht beschränkend veranschaulicht, wobei:
  • 1A ein schematisches Diagramm eines herkömmlichen Magnetaufzeichnungskopfs ist, und 1B bis C schematische Diagramme eines herkömmlichen MAMR-Magnetaufzeichnungkopfs sind.
  • 2A bis B zeigen ein schematisches Diagramm eines MAMR-Magnetaufzeichnungskopfs nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2A zeigt eine Teilquerschnittsseitenansicht durch einen Mittelbereich des MAMR-Kopfs, während 2B eine zu der Luftlagerfläche des MAMR-Kopfs gewandte Teilquerschnittsvorderansicht zeigt.
  • 3 zeigt die Kopffeldstärke eines Magnetkopfs mit einem herkömmlichen Aufbau und eines Magnetkopfs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4A bis B zeigen den Prozess zur Herstellung eines MAMR-Kopfs nach einem herkömmlichen Aufbau.
  • 5A bis C zeigen einen Überblick über den Prozess zur Herstellung eines MAMR-Kopfs nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6A bis N zeigen des Verfahren zur Herstellung des MAMR-Magnetaufzeichnungskopfs nach der Ausführungsform von 5A–C.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird nun eine ausgewählte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Für Fachleute wird aus dieser Offenbarung offensichtlich sein, dass die folgende Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung nur zur Erläuterung und nicht zum Zweck der Beschränkung der wie durch die beiliegenden Ansprüche und ihre Entsprechungen definierten Erfindung bereitgestellt ist
  • Betrachtet man 1A, ist ein herkömmlicher Magnetaufzeichnungskopf 200 gezeigt. Der herkömmliche Magnetaufzeichnungskopf 200 umfasst einen Hauptpol 280, der zur Erzeugung eines Schreibmagnetfelds geeignet ist, eine nachlaufende Abschirmung 350, die an einer nachlaufenden Seite des Hauptpols 280 bereitgestellt ist, einen nachlaufenden Spalt 210, der zwischen der nachlaufenden Abschirmung 350 und dem Hauptpol 280 bereitgestellt ist, eine Seitenabschirmung 250, die an wenigstens den Seiten des Hauptpols 280 in einer quer zu den Spuren verlaufenden Richtung positioniert ist, und einen Seitenspalt 260, der zwischen der Seitenabschirmung 250 und dem Hauptpol 280 positioniert ist.
  • Betrachtet man 1B und 1C, ist ein herkömmlicher MAMR-Magnetaufzeichnungskopf 100 gezeigt. Verglichen mit dem herkömmlichen Magnetaufzeichnungskopf 200 kann der MAMR-Aufzeichnungskopf 100 mit schmäleren Hauptpolen und zum Schreiben mit einem kleineren Aufzeichnungsfeld ausgebildet werden. Der MAMR-Aufzeichnungskopf 100 umfasst einen Mikrowellenoszillator 90, der an dem Hauptpol 80 positioniert ist, einen nachlaufenden Spalt 110, der an den Seiten des Mikrowellenoszillators 90 positioniert ist, eine nachlaufende Abschirmung 150, die an dem nachlaufenden Spalt 110 und dem Mikrowellenoszillator 90 an einer nachlaufenden Seite des Hauptpols 80 positioniert ist, eine Seitenabschirmung 50, die an wenigstens den Seiten des Hauptpols 80 in einer quer zu den Spuren verlaufenden Richtung positioniert ist und auf ein Substrat 160 gesetzt ist, und einen Seitenspalt 60, der zwischen der Seitenabschirmung 50 und dem Hauptpol 80 positioniert ist. Der Hauptpol 80 ist dazu ausgebildet, ein Aufzeichnungsmagnetfeld auszustrahlen, um ein magnetisches Medium zu beeinflussen, wobei der Hauptpol 80 als erste Elektrode dient und einen vorderen Abschnitt an einer Luftlagerfläche (ABS) aufweist. Die nachlaufende Abschirmung 150 ist ein magnetischer Film, der als zweite Elektrode dient, und über einer Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols 80 positioniert ist. Ein Mikrowellenoszillator 90, der an dem Hauptpol 80 positioniert ist, verringert die Koerzitivkraft des Mediums, so dass kleinere Aufzeichnungsfelder verwendet werden können, um Daten aufzuzeichnen. Der Seitenspalt 60 ist typischerweise ein nichtmagnetischer Film.
  • Bei herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines MAMR-Magnetaufzeichnungskopfs wird der Mikrowellenoszillator 90 an einer Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols 80, die in Bezug auf das Substrat 160 und das ABS geneigt ist, gebildet (B-B'). Obwohl die geneigte Ausrichtung der Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols in Bezug auf die ABS die Kopffeldstärke verbessert, neigt die geneigte Fläche auch dazu, durch konkave Teile uneben zu werden, was die Aufzeichnungsleistungsfähigkeit beeinträchtigt. Dadurch gelingt es herkömmlichen Verfahren nicht, für einen geneigten Teil des Hauptpols, an dem ein Mikrowellenoszillator in einer in Bezug auf die ABS geneigten Ausrichtung gebildet wird, eine gleichmäßige, flache Fläche an der nachlaufenden Seite bereitzustellen.
  • Betrachtet man 2A und 2B ist ein mikrowellenunterstützter Magnetaufzeichnungskopf (MAMR-Kopf) 10 nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. 2A zeigt eine Teilquerschnittsseitenansicht durch einen Mittelbereich des MAMR-Kopfs, während 2B eine zu der Luftlagerfläche des MAMR-Kopfs gewandte Teilquerschnittsvorderansicht zeigt. Der Körper 13 des MAMR-Kopfs weist einen Hauptpol 8 auf, der dazu ausgebildet ist, ein Aufzeichnungsmagnetfeld auszustrahlen, um ein magnetisches Medium zu beeinflussen, wobei der Hauptpol 8 als erste Elektrode dient und einen vorderen Abschnitt 14, der parallel zu einer Luftlagerfläche (ABS) B-B' verläuft oder einen Teil davon bildet, und einen hinteren Abschnitt 17, der sich von dem vorderen Abschnitt 14 erstreckt, aufweist. Die Fläche 18 der nachlaufenden Seite des Hauptpols 8 bildet entlang des vorderen Abschnitts 14 und des hinteren Abschnitts 17 eine flache Ebene und ist in Bezug auf die Fläche 19 der vorlaufenden Seite des Hauptpols 8 an dem vorderen Abschnitt 14 des Hauptpols 8 geneigt. Eine zweite magnetische Schicht 15, die ein magnetischer Film ist, der als leitende Schicht wirkt, ist über dem Hauptpol 8 positioniert, und die leitende Schicht dient als zweite Elektrode. Der Körper 13 des MAMR-Kopfs weist auch einen Mikrowellenoszillator 9 auf, der an einer Fläche 18 der nachlaufenden Seite des Hauptpols 8 zwischen der zweiten magnetischen Schicht 15 und dem Hauptpol 8 positioniert ist. Der Körper 13 des MAMR-Kopfs neigt sich in einem spitzen Winkel 22 zu der ABS, so dass zwischen der Fläche 18 der nachlaufenden Seite des Hauptpols 8 und der ABS ein spitzer Winkel 22 gebildet ist. Der spitze Winkel 22 zwischen der Fläche 18 der nachlaufenden Seite des Hauptpols 8 und der ABS beträgt zwischen 10 und 30 Grad. Sowohl eine vorlaufende Seite als auch eine nachlaufende Seite des Mikrowellenoszillators ist dazu ausgebildet, ein Hochfrequenzmagnetfeld zu erzeugen, das das Aufzeichnungsmagnetfeld von dem Hauptpol 8 überlagert, um Daten auf das magnetische Medium aufzuzeichnen, wenn ein Strom zu dem Mikrowellenoszillator 9, der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode positioniert ist, fließt. Ein nichtmagnetischer Film 6 ist um den Hauptpol 8 herum bereitgestellt, der eine Magnettrennungsschicht für den Hauptpol 8 und eine erste magnetische Schicht 2 bildet. Wie in 2B gezeigt ist die erste magnetische Schicht 2 (die Seitenabschirmung) an wenigstens den Seiten (der rechten und der linken Seite in der Figur) des Hauptpols 8 in einer quer zu den Spuren verlaufenden Richtung positioniert und auf ein Substrat 16 gesetzt. Zwischen dem Substrat 16 und der ersten magnetischen Schicht 2 kann eine Schicht aus Aluminiumoxid 1 bereitgestellt sein. An den Seiten der Mikrowellenoszillatorschicht, die sich in einer Spurenbreitenrichtung entlang der Länge des vorderen Abschnitts des Hauptpols erstreckt, ist ein Isolierfilm 11 oder ein nichtmagnetischer Film gebildet, der als nachlaufender Spalt wirkt.
  • 3 zeigt den Unterschied in der Kopffeldverteilung je nach dem Kopfaufbau. 3 zeigt die Kopffeldverteilungen für die folgenden Aufbauten: (a) einen herkömmlichen Aufbau ohne geneigten Teil an der nachlaufenden Seite des Hauptpols; (b) einen herkömmlichen Aufbau, bei dem wie in 1C gezeigt an einem Teil der nachlaufenden Seite des Hauptpols ein geneigter Teil bereitgestellt ist; und (c) einen Aufbau nach der Ausführungsform von 2A bis B, gemäß der während des Waferbildungsprozesses kein geneigter Teil an der nachlaufenden Seite des Hauptpols gebildet wird, sondern vielmehr der Körper des MAMR-Kopfs während des Gleitstückbildungsprozesses in Bezug auf die ABS geneigt wird. Wie aus 3 klar ist, lässt sich verstehen, dass das Kopffeld eines Magnetkopfs mit dem herkömmlichen Aufbau (b), bei dem an einem Teil der nachlaufenden Seite des Hauptpols ein geneigter Teil bereitgestellt ist, größer als bei Aufbau (a) ist, bei dem an der nachlaufenden Seite des Hauptpols kein geneigter Teil vorhanden ist. Darüber hinaus lässt sich verstehen, dass ein Aufzeichnungskopf mit einem herkömmlichen Aufbau (b), bei dem an einem Teil der nachlaufenden Seite des Hauptpols ein geneigter Teil bereitgestellt ist, und ein Aufzeichnungskopf mit einem Aufbau (c) nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei dem wie bei der Ausführungsform von 2A bis B während des Waferbildungsprozesses kein geneigter Teil an der nachlaufenden Seite des Hauptpols gebildet wird, sondern vielmehr der Körper des MAMR-Kopfs während des Gleitstückbildungsprozesses in Bezug auf die ABS geneigt wird, kein wesentlicher Unterschied hinsichtlich der Kopffeldstärke besteht, wenn eine Steuerung im Hinblick auf die Dicke jedes Aufbaus vorgenommen wird. Das heißt, es lässt sich verstehen, dass eine hohe Feldstärke erhalten werden kann, wenn der Körper des MAMR-Kopfs während des Gleitstückbildungsprozesses in Bezug auf die ABS geneigt wird, ohne dass während des Waferbildungsprozesses ein geneigter Teil an der nachlaufenden Seite des Hauptpols gebildet wird.
  • 4A bis B und 5A bis B zeigen einen Vergleich zwischen dem Prozess der Bildung des herkömmlichen Mikrowellenoszillators 90 von 1C, wobei an dem Aufzeichnungsteil des Hauptpols 80 eine Verjüngung vorhanden ist (4A bis B), und dem Prozess der Bildung eines Mikrowellenoszillators 9 des Aufzeichnungskopfs 10 von 2A bis B nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nach der Ausführungsform wird der Körper 13 des MAMR-Kopfs in dem Gleitstückbildungsprozess in Bezug auf die ABS geneigt, ohne dass während des Waferbildungsprozesses ein geneigter Teil an der nachlaufenden Seite 18 des Hauptpols 8 gebildet wird (5A bis B). Wie in 4A gezeigt wird bei dem herkömmlichen Mikrowellenoszillatorprozess über der gesamten Oberfläche an der nachlaufenden Seite des Hauptpols 80 eine Mikrowellenoszillationsschicht 90 gebildet, und wird ein Resist 30 gebildet, um den hinteren Abschnitt der Mikrowellenoszillationsschicht 90 zu bearbeiten. Die Seite der ABS an der linken Seite wurde in dieser Figur weggelassen. Zudem wird wie in 4B gezeigt eine Bearbeitung mittels einer Ionenstrahlätzung vorgenommen, um einen Teil der Mikrowellenoszillationsschicht 90 zu entfernen, doch muss der Mikrowellenoszillator 90 an dem geneigten Teil der nachlaufenden Seite des Hauptpols 80 gebildet werden, und ist der Winkel zwischen dem Resist 30 und dem Hauptpol 80 an dieser Position geringer als 90°. Wenn dieser Winkel geringer als 90° ist, wird die Ätzung, die mittels des Ionenstrahls durchgeführt wird, behindert, und nimmt als Ergebnis die Ätzrate an dem vorderen Abschnitt des Mikrowellenoszillators 90 ab. Das heißt, das Ätzausmaß ist an dem flachen Teil größer als an dem geneigten Teil, weshalb das Problem besteht, dass der Hauptpol 80 geätzt wird, um den Film an dem vorderen Abschnitt des Mikrowellenoszillators 90, der sich auf dem geneigten Teil befindet, zu entfernen. Wenn der Hauptpol 80 auf diese Weise geätzt wird, ergibt sich eine ungleichmäßige Fläche, und ist es möglicherweise nicht möglich, ein angemessenes Aufzeichnungsfeld in Bezug auf das Medium zu erzeugen.
  • Andererseits lässt sich verstehen, dass ein Resistmuster 21 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie in 5A gezeigt senkrecht in Bezug auf eine Mikrowellenoszillationsschicht 9 gebildet wird und der Hauptpol 8 an dem vorderen Abschnitt des Mikrowellenoszillators 9, wo das Resistmuster 21 gebildet wird, nicht geneigt ist. Wenn dann die Bearbeitung durch eine Ionenstrahlätzung vorgenommen wird, um einen Teil der Mikrowellenoszillationsschicht 9 zu entfernen, beträgt wie in 5B gezeigt der Winkel zwischen dem Resistmuster 21 und der Mikrowellenoszillationsschicht 9 90°, so dass die Ionenstrahlen gleichmäßiger aufgebracht werden als im Fall eines Aufbaus mit einem Hauptpol 8 mit einem geneigten Teil an der nachlaufenden Seite während des Waferbildungsprozesses. Entsprechend wird der Hauptpol 8 in einem geringeren Ausmaß geätzt, wenn der Film an dem vorderen Abschnitt des Mikrowellenoszillators 9 entfernt wird, und besteht folglich auch eine geringere Verringerung im Hinblick auf das Kopffeld. Dadurch kann nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei der Vornahme der Bearbeitung mittels einer Ionenstrahlätzung, um einen Teil der Mikrowellenoszillationsschicht 9 zu entfernen, das Ausmaß der Ätzung des Hauptpols 8 ebenfalls verringert werden, wenn der MAMR-Kopf 10 gebildet wird. 5C zeigt einen Aufbau nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei während des Waferbildungsprozesses kein geneigter Teil an der nachlaufenden Seite des Hauptpols 8 gebildet wird, sondern vielmehr der Körper des MAMR-Kopfs während des Gleitstückbildungsprozesses in Bezug auf die ABS geneigt wird.
  • 6A bis N sind Schnittansichten, die Herstellungsschritte eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung des MAMR-Kopfs 10 von 2A bis B nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Die Ansicht an der linken Seite der Figuren zeigt eine Teilquerschnittsseitenansicht durch einen Mittelbereich des MAMR-Kopfs, während die Ansicht an der rechten Seite eine zu der Luftlagerfläche des MAMR-Kopfs gewandte Teilquerschnittsvorderansicht zeigt.
  • 6A zeigt die Form nach der Bildung eines Substrats (der Kürze halber ist die Substratschicht 16 in 6A bis M weggelassen). Eine Beschichtungsunterlage wie etwa Aluminiumoxid 1 wird über dem Substrat abgelagert, um einen Lesekopf und einen Aufzeichnungsteil zu trennen, eine erste magnetische Schicht 2 (Abschirmung der vorlaufenden Kante, leading edge shield, LES), die eine Abschirmung an der vorlaufenden Seite des Hauptpols bildet, wird aufplattiert, ein Isolierfilm 3 aus Al2O3 wird neben der ersten magnetischen Schicht 2 und über dem Aluminiumoxid 1 gebildet, und dann wird ein CMP (chemisch-mechanisches Polieren) durchgeführt, um die Form flach zu machen. Es sollte angemerkt werden, dass der Teil an der linken Seite der Ebene A-A' bei dem herkömmlichen Gleitstückbildungsprozess nach dem Waferbildungsprozess entfernt würde, und der Teil an der linken Seite der Ebene B-B' in dem Gleitstückbildungsprozess der vorliegenden Ausführungsform der vorlegenden Erfindung entfernt wird. Hier wird die erste magnetische Schicht 2 senkrecht zu der Substratfläche (in 6A bis M nicht gezeigt), worauf das Aluminiumoxid 1 abgelagert ist, gebildet, doch kann der Prozess unter Berücksichtigung der Neigung der letztendlichen ABS (B-B') auf eine solche Weise festgelegt werden, dass die erste magnetische Schicht 2 vorab an einer Neigung gebildet wird, so dass sie nach dem Gleitstückbildungsprozess senkrecht ausgerichtet wäre.
  • 6B zeigt die Situation, in der ein mehrschichtiger Film 4, der eine Hartmaskenschicht für den anschließenden reaktiven Ionenätzprozess (RIE-Prozess) und eine CMP-Stopperschicht umfasst, über der ersten magnetischen Schicht 2 und dem Isolierfilm 3 aus Al2O3 gebildet wird, und dann unter Verwendung einer Maske ein Resistmuster 5 gemustert wird, um die erforderliche flache Oberfläche zu erhalten. Hier kann eine Legierung, die Ni, Cr oder dergleichen umfasst, als RIE-Stopper an dem nachlaufenden Teil des mehrschichtigen Films 4 verwendet werden, und kann DLC oder Ta oder dergleichen als der CMP-Stopper in seiner vorlaufenden Schicht verwendet werden.
  • 6C zeigt die Situation, in der der mehrschichtige Film 4 unter Verwendung eines Resistmusters 5 als Maskenschicht geätzt wird, das Resistmuster 5 entfernt wird, und dann der mehrschichtige Film 4 als Maske für das Ätzen der ersten magnetischen Schicht 2 durch eine RIE verwendet wird. Hier wird für das Ätzen des mehrschichtigen Films 4 die Ar-Ionendünnung verwendet, doch kann zum Ätzen der vorlaufenden Seite des mehrschichtigen Films 4 eine RIE unter Einsatz von CF4 oder CHF3 usw. verwendet werden, wenn das Nichtätzmaterial Ta ist. Darüber hinaus kann eine RIE unter Einsatz von O2 oder CO2 usw. verwendet werden, wenn das Nichtätzmaterial diamantartiger Kohlenstoff (diamond-like carbon, DLC) ist. Darüber hinaus wird für das Ätzen der ersten magnetischen Schicht 2 ein RIE, das Methanol oder Ammoniak usw. umfasst, verwendet, wobei der mehrschichtige Film 4 als Maske dient. Dann wird ein nichtmagnetischer Film 6 über der ersten magnetischen Schicht 2, dem Isolierfilm 3 und dem mehrschichtigen Film 4 abgelagert. Zur Veranschaulichung ist der mehrschichtige Film 4 in der Teilquerschnittsseitenansicht durch einen Mittelbereich des MAMR-Kopfs weggelassen.
  • 6D zeigt die Situation nach der Ablagerung eines nichtmagnetischen Films 6, der eine Magnettrennungsschicht für den Hauptpol bildet, und einer ersten magnetischen Schicht 2 in einem vorher gebildeten Graben. Hier wird für die Dicke des nichtmagnetischen Films 6 eine Dicke gewählt, die das 0,5- bis 2,0-fache der Hauptpolbreite beträgt. In diesem Fall kann ein nichtmagnetischer Isolierfilm wie etwa Al2O3 oder ein nichtmagnetischer Metallfilm wie etwa Ru als das Material des nichtmagnetischen Films 6, der den Hauptpol von der ersten magnetischen Schicht 2 isoliert, verwendet werden. Dann werden über dem nichtmagnetischen Film 6 ein Beschichtungsunterlagsfilm 7 und eine Beschichtungsschicht 8 abgelagert.
  • 6E zeigt die Situation nach der Ablagerung eines Beschichtungsunterlagsfilms 7 in dem Graben und der Ablagerung einer Beschichtungsschicht 8, die den Hauptpol bildet. Hier kann die Beschichtungsschicht 8 durch Beschichten der gesamten Oberfläche eines Beschichtungsunterlagsfilms 7 gebildet werden, oder es kann ein Resistmuster auf einem Beschichtungsunterlagsfilm 7 gebildet werden, wonach eine teilweise Beschichtung bereitgestellt wird. Darüber hinaus wird für die Beschichtungsschicht 8, die den Hauptpol bildet, und den Beschichtungsunterlagsfilm 7 ein Material verwendet, das eine hochgesättigte Magnetflussdichte erzeugt, um eine hohe Aufzeichnungsleistungsfähigkeit zu erreichen, und in diesem Fall ist CoFeNi, CoFe oder FeNi oder dergleichen bevorzugt.
  • 6F zeigt die Situation, nachdem der Hauptpol 8 durch ein chemisch-mechanisches Polieren (CMP) unter Verwendung des mehrschichtigen Films 4 als Stopperschicht planarisiert wurde. Wie in der Figur gezeigt ist die Beschichtungsschicht 8 auf dem mehrschichtigen Film 4 entfernt.
  • 6G zeigt die Situation nachdem der Hauptpol 8 unter Verwendung einer Ar-Ionendünnung geätzt wurde, um den Hauptpol nach der Planarisierung zu einer vorherbestimmten Abmessung auszubilden. Hier wird gleichzeitig mit der Ätzung des Hauptpols 8 auch der mehrschichtige Film 4 geätzt und entfernt. Zudem wird auch die erste magnetische Schicht 2 bis zu im Wesentlichen der gleichen Höhe wie jener des Hauptpols 8, d. h. zu der gleichen Höhe innerhalb einer vorherbestimmten Herstellungstoleranz, geätzt. Doch wenn in dem mehrschichtigen Film 4 DLC oder dergleichen verwendet wird, kann der DLC-Film davor durch eine O2-Veraschung entfernt werden, wonach die Ar-Ionendünnung durchgeführt werden kann.
  • In 6H ist der Hauptpol planarisiert, wonach über der gesamten Oberfläche – dem nichtmagnetischen Film 6, der ersten magnetischen Schicht 2 und dem Hauptpol 8 – eine Mikrowellenoszillationsschicht 9 gebildet wird. Der Hauptpol 8 übt nicht nur ein Aufzeichnungsfeld auf das Medium aus, sondern wirkt auch als Elektrode, um der Mikrowellenoszillationsschicht 9 einen Strom bereitzustellen. Darüber hinaus ist aus der linken und der rechten Figur klar, dass die nachlaufende Seite der Mikrowellenoszillationsschicht 9 eben ist.
  • 6I zeigt die Situation, nachdem ein Resistmuster 20 über der Mikrowellenoszillationsschicht 9 abgelagert wurde und der vordere Abschnitt der Mikrowellenoszillationsschicht 9 in der Spurbreitenrichtung durch eine Ar-Ionendünnung unter Verwendung des Resistmusters 20 als Maske geätzt wurde. Wie in der Figur gezeigt besteht an der nachlaufenden Seite der Mikrowellenoszillationsschicht 9 keinerlei Ungleichmäßigkeit, weshalb das Resistmuster 20 in einer gleichmäßigen Dicke aufgebracht werden kann, und es als Ergebnis möglich ist, den Herstellungsertrag zu verbessern.
  • 6J zeigt die Situation, nachdem der vordere Abschnitt der Mikrowellenoszillationsschicht 9 in der Spurbreitenrichtung geätzt wurde, an beiden Seiten der Mikrowellenoszillationsschicht 9 ein Isolierfilm 11 gebildet wurde, und ein CMP vorgenommen wurde, um das Resistmuster 20 zu entfernen. Durch das derartige Bilden eines Isolierfilms 11 an beiden Seiten der Mikrowellenoszillationsschicht 9 ist es möglich, dass ein Strom, der von dem Hauptpol 8 geliefert wird, selektiv zu der Mikrowellenoszillationsschicht 9 fließt. Darüber hinaus ist in diesem Prozess an der nachlaufenden Seite des Hauptpols kein geneigter Teil vorhanden, so dass das CMP verhältnismäßig leicht durchgeführt werden kann. Es sollte angemerkt werden, dass an der nachlaufenden Seite der Mikrowellenoszillationsschicht 9 oder dem Isolierfilm 11 auch eine CMP-Stopperschicht bereitgestellt sein kann, obwohl dies nicht dargestellt ist.
  • 6K zeigt die Situation, nachdem ein Resistmuster 21 über dem vorderen Abschnitt der Mikrowellenoszillationsschicht abgelagert wurde und der hintere Abschnitt der Mikrowellenoszillationsschicht 9 durch eine Ar-Ionendünnung unter Verwendung des Resistmusters 21 als Maske in der Höhenrichtung geätzt wurde. Auf die gleiche Weise wie in 6I ist an der nachlaufenden Seite der Mikrowellenoszillationsschicht 9 keine Ungleichmäßigkeit vorhanden, weshalb das Resistmuster 21 in einer gleichmäßigen Dicke aufgebracht werden kann, und es als Ergebnis möglich ist, den Herstellungsertrag zu verbessern.
  • 6L zeigt die Situation, nachdem ein Isolierfilm 12 in der Höhenrichtung auf dem Hauptpol 8 gebildet wurde, und ein CMP durchgeführt wurde, um das Resistmuster 21 zu entfernen. Darüber hinaus ist auf die gleiche Weise wie in 6J an der nachlaufenden Seite des Hauptpols kein geneigter Teil vorhanden, so dass das CMP verhältnismäßig leicht durchgeführt werden kann. Es sollte angemerkt werden, dass an der nachlaufenden Seite der Mikrowellenoszillationsschicht 9 oder dem Isolierfilm 12 auch eine CMP-Stopperschicht bereitgestellt sein kann, obwohl dies nicht dargestellt ist.
  • 6M zeigt die Situation, nachdem der Mikrowellenoszillator gebildet wurde, wonach eine zweite magnetische Schicht 15 über der Mikrowellenoszillationsschicht 9 und dem Isolierfilm 11 aufplattiert wurde. Hier wirkt die zweite magnetische Schicht 15 nicht nur als nachlaufende Abschirmung zur Ausübung eines Aufzeichnungsfelds auf das Medium, sondern wirkt sie auch als Elektrode, um der Mikrowellenoszillationsschicht 9 Strom bereitzustellen. Es sollte angemerkt werden, dass die erste magnetische Schicht 2 und die zweite magnetische Schicht 15 in dieser Figur durch den Isolierfilm 11 getrennt sind, doch dass es gleichermaßen möglich ist, dass der Isolierfilm in einem Bereich, der in der Spurbreitenrichtung verläuft, von der Mikrowellenoszillationsschicht 9 entfernt ist und die erste magnetische Schicht 2 und die zweite magnetische Schicht 15 elektrisch verbunden sind. Es sollte jedoch während der Herstellung darauf geachtet werden, dass der Strom leistungsfähig zu der Mikrowellenoszillationsschicht 9 fließt, und dass die Verbindung zwischen der ersten magnetischen Schicht 2 und der zweiten magnetischen Schicht 15 keine Parallelschaltung mit der Mikrowellenoszillationsschicht 9 bildet. Überdies kann der Beschichtungsunterlagsfilm 7 oder ein Teil der zweiten magnetischen Schicht 15 aus einem Material mit einer hohen Magnetflussdichte bestehen.
  • 6N zeigt die Situation nach dem Prozess der Bildung des Mikrowellenoszillators 9 und des Aufzeichnungselements, wenn die ABS (B-B') in dem Gleitstückbildungsprozess so gebildet wird, dass sie in Bezug auf die Fläche 18 der nachlaufenden Seite des Hauptpols 8 in einem spitzen Winkel 22 gezeigt ist. Hier ist an der Beschichtungsunterlagsschicht des Aufzeichnungselements ein Substrat 16 vorhanden, obwohl dies in 6A bis M nicht gezeigt ist, und kann das Leseelement zwischen dem Aufzeichnungselement und dem Substrat 16 vorhanden sein. Darüber hinaus sind eine Spule, um einen Magnetfluss zu induzieren, und eine Elektrode oder dergleichen, um der Spule Strom bereitzustellen, an den Hauptpol 8 oder die zweite magnetische Schicht 15 angeschlossen, obwohl diese Elemente nicht dargestellt sind.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen stellen einen Magnetkopf bereit, wobei ein Magnetaufzeichnungskopf, der an dem vorderen Abschnitt eine Verjüngung aufweist und eine stabile hochfrequenzmagnetfeldunterstützte Aufzeichnung ermöglicht, mit einem guten Herstellungsertrag gebildet wird. Um dies zu erreichen, wird der Magnetkopf an dem vorderen Abschnitt an dem Spitzenende des Aufzeichnungspols mit einer Verjüngung versehen, ohne dass während des Waferbildungsprozesses eine geneigte Fläche an dem Schreibabschnitt an der nachlaufenden Seite des Hauptpols bereitgestellt wird, so dass für die Bildung des Mikrowellenoszillators ein flacher Teil bereitgestellt werden kann.
  • Es wird sich verstehen, dass die hier beschriebenen Aufbauten und/oder Ansätze von beispielhafter Natur sind, und dass diese bestimmten Ausführungsformen oder Beispiele nicht in einem beschränkenden Sinn angesehen werden dürfen, da zahlreiche Veränderungen möglich sind. Die bestimmten Verfahren, die hier beschrieben sind, umfassen veranschaulichte und/oder beschriebene Prozesse, die in der veranschaulichten und/oder beschriebenen Reihenfolge, in anderen Reihenfolgen oder parallel durchgeführt werden können oder weggelassen werden können. Ebenso kann der Ablauf der oben beschriebenen Prozesse verändert werden.
  • Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Prozesse, Systeme und Aufbauten, und andere Merkmale, Funktionen, Tätigkeiten und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind, wie auch alle ihre Entsprechungen.

Claims (20)

  1. Mikrowellenunterstützter Magnetaufzeichnungskopf (MAMR-Kopf), umfassend: einen Körper des MAMR-Kopfs mit einem Hauptpol, der dazu ausgebildet ist, ein Aufzeichnungsmagnetfeld auszustrahlen, und einem Mikrowellenoszillator, der an einer Fläche einer nachlaufenden Seite des Hauptpols positioniert ist, wobei der Hauptpol als erste Elektrode dient und einen vorderen Abschnitt, der parallel zu einer Luftlagerfläche (ABS) verläuft oder einen Teil davon bildet, und einen hinteren Abschnitt, der sich von dem vorderen Abschnitt erstreckt, aufweist, wobei die Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols entlang des vorderen und des hinteren Abschnitts eine flache Ebene bildet, wobei die Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols in Bezug auf eine Fläche einer vorlaufenden Seite des Hauptpols an dem vorderen Abschnitt des Hauptpols geneigt ist, und wobei sich der Körper des MAMR-Kopfs so in einen spitzen Winkel zu der ABS neigt, dass zwischen der Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols und der ABS ein spitzer Winkel gebildet ist.
  2. MAMR-Kopf nach Anspruch 1, wobei der spitze Winkel zwischen der Fläche der nachlaufenden Seite des Hauptpols und der ABS zwischen 10 und 30 Grad beträgt.
  3. MAMR-Kopf nach Anspruch 1, wobei sowohl eine vorlaufende Seite als auch eine nachlaufende Seite des Mikrowellenoszillators dazu ausgebildet ist, ein Hochfrequenzmagnetfeld zu erzeugen, wenn ein Strom zu dem zwischen der ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode positionierten Mikrowellenoszillator fließt.
  4. MAMR-Kopf nach Anspruch 1, wobei der Hauptpol ein Material umfasst, das aus einer Gruppe gewählt ist, die aus CoFeNi, CoFe, und FeNi besteht.
  5. MAMR-Kopf nach Anspruch 1, wobei sich die Mikrowellenoszillationsschicht in einer Spurbreitenrichtung entlang einer Länge des vorderen Abschnitts des Hauptpols erstreckt, und an beiden Seiten der Mikrowellenoszillationsschicht in der Spurbreitenrichtung ein Isolierfilm gebildet ist.
  6. MAMR-Kopf nach Anspruch 1, wobei ein nichtmagnetischer Film um den Hauptpol herum bereitgestellt ist und dazu ausgebildet ist, den Hauptpol zu isolieren.
  7. MAMR-Kopf nach Anspruch 6, wobei der nichtmagnetische Film eine Dicke aufweist, die das 0,5- bis 2,0-fache einer Breite des Hauptpols beträgt.
  8. MAMR-Kopf nach Anspruch 6, wobei der nichtmagnetische Film ein Material umfasst, das aus einer Gruppe gewählt ist, die aus Al2O3 und Ru besteht.
  9. Festplattenlaufwerk, umfassend den MAMR-Kopf nach Anspruch 1.
  10. Mikrowellenunterstützter Magnetaufzeichnungskopf (MAMR-Kopf), umfassend: einen Körper des MAMR-Kopfs mit einem Hauptpol, der dazu ausgebildet ist, ein Aufzeichnungsmagnetfeld auszustrahlen, und einem Mikrowellenoszillator, der an einer Fläche einer nachlaufenden Seite des Hauptpols positioniert ist, wobei der Hauptpol als eine Elektrode dient und einen vorderen Abschnitt, der parallel zu einer Luftlagerfläche (ABS) verläuft oder einen Teil davon bildet, aufweist, wobei sich der Körper des MAMR-Kopfs so in einem spitzen Winkel zu der ABS neigt, dass zwischen einer Fläche der nachlaufenden Seite des Körpers des MAMR-Kopfs und der ABS ein spitzer Winkel gebildet ist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines mikrowellenunterstützten Magnetaufzeichnungskopfs (MAMR-Kopfs), umfassend: Bilden eines Substrats; Ablagern von Aluminiumoxid über dem Substrat; Bilden einer ersten magnetischen Schicht über dem Aluminiumoxid; Bilden eines Al2O3-Isolierfilms neben der ersten magnetischen Schicht und über dem Aluminiumoxid; Ablagern eines mehrschichtigen Films, der eine Hartmaskenschicht, eine Stopperschicht und ein erstes Resistmuster umfasst, über der ersten magnetischen Schicht und dem Al2O3-Isolierfilm; reaktives Ionenätzen des mehrschichtigen Films; Entfernen des ersten Resistmusters über der ersten magnetischen Schicht und dem Al2O3-Isolierfilm; reaktives Ionenätzen der ersten magnetischen Schicht unter Verwendung des mehrschichtigen Films als Maske; Ablagern eines nichtmagnetischen Films über der ersten magnetischen Schicht, dem Isolierfilm und der Hartmaskenschicht; Ablagern eines Beschichtungsunterlagsfilms und einer Beschichtungsschicht über dem nichtmagnetischen Film, um einen Hauptpol zu bilden; Entfernen der Beschichtungsschicht auf dem mehrschichtigen Film; Ätzen und Entfernen des mehrschichtigen Films, und gleichzeitig Ätzen des Hauptpols; Ätzen der ersten magnetischen Schicht; Ablagern einer Mikrowellenoszillationsschicht über dem nichtmagnetischen Film, der ersten magnetischen Schicht und dem Hauptpol; Ablagern eines zweiten Resistmusters über der Mikrowellenoszillationsschicht; Ätzen eines vorderen Abschnitts der Mikrowellenoszillationsschicht in einer Spurbreitenrichtung; Bilden eines Isolierfilms an beiden Seiten der Mikrowellenoszillationsschicht; Entfernen des zweiten Resistmusters; Ablagern eines dritten Resistmusters über dem vorderen Abschnitt der Mikrowellenoszillationsschicht; Ätzen eines hinteren Abschnitts der Mikrowellenoszillationsschicht in einer Höhenrichtung; Bilden eines Isolierfilms auf dem Hauptpol in der Höhenrichtung; Entfernen des dritten Resistmusters; Aufplattieren einer zweiten magnetischen Schicht über der Mikrowellenoszillationsschicht und dem Isolierfilm; und Bilden einer Luftlagerfläche (ABS), die in Bezug auf eine Fläche einer nachlaufenden Seite des Hauptpols in einem spitzen Winkel geneigt ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Stopperschicht DLC oder Ta umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Hartmaskenschicht durch eine Ar-Ionendünnung geätzt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Stopperschicht, die Ta umfasst, durch eine RIE unter Einsatz von CF4 oder CHF3 geätzt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Stopperschicht, die diamantartigen Kohlenstoff enthält, durch eine RIE unter Einsatz von O2 oder CO2 geätzt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste magnetische Schicht durch eine reaktive Ionenätzung unter Einsatz von Methanol oder Ammoniak geätzt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Stopperschicht, die diamantartigen Kohlenstoff umfasst, durch eine O2-Veraschung entfernt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Isolierfilm in einem Bereich, der sich von der Mikrowellenoszillationsschicht in der Spurbreitenrichtung erstreckt, von beiden Seiten der Mikrowellenoszillationsschicht entfernt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste magnetische Schicht und die zweite magnetische Schicht elektrisch verbunden sind.
  20. Verfahren zur Herstellung eines mikrowellenunterstützten Magnetaufzeichnungskopfs (MAMR-Kopfs), umfassend: Bilden eines Körpers eines MAMR-Kopfs mit einem Hauptpol, der dazu ausgebildet ist, ein Aufzeichnungsfeld auszustrahlen, wobei der Hauptpol als Elektrode dient und einen vorderen Abschnitt, der parallel zu einer Luftlagerfläche (ABS) verläuft oder einen Teil davon bildet, aufweist; Bilden eines Mikrowellenoszillators, der an einer Fläche einer nachlaufenden Seite des Hauptpols positioniert ist; und derartiges Neigen des Körpers des MAMR-Kopfs in einem spitzen Winkel zu der ABS, dass zwischen einer Fläche der nachlaufenden Seite des Körpers des MAMR-Kopfs und der ABS ein spitzer Winkel gebildet wird.
DE102016001619.1A 2015-02-12 2016-02-12 MAMR-Kopf mit geneigtem Körper des MAMR-Kopfs Withdrawn DE102016001619A1 (de)

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