JP2004127479A - Perpendicular writer magnetic pole having non-magnetic seed layer - Google Patents

Perpendicular writer magnetic pole having non-magnetic seed layer Download PDF

Info

Publication number
JP2004127479A
JP2004127479A JP2003130894A JP2003130894A JP2004127479A JP 2004127479 A JP2004127479 A JP 2004127479A JP 2003130894 A JP2003130894 A JP 2003130894A JP 2003130894 A JP2003130894 A JP 2003130894A JP 2004127479 A JP2004127479 A JP 2004127479A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seed layer
pole
magnetic
main pole
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003130894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4689947B2 (en
Inventor
Peter Kevin Mark Mcgeehin
ピーター ケヴィン マーク マッギーン
Alison Mary Bell
アリソン メアリー ベル
Alan Biggar Johnston
アラン ビガー ジョンストン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seagate Technology LLC
Original Assignee
Seagate Technology LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB0207724.6A external-priority patent/GB0207724D0/en
Application filed by Seagate Technology LLC filed Critical Seagate Technology LLC
Publication of JP2004127479A publication Critical patent/JP2004127479A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4689947B2 publication Critical patent/JP4689947B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1278Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/313Disposition of layers
    • G11B5/3133Disposition of layers including layers not usually being a part of the electromagnetic transducer structure and providing additional features, e.g. for improving heat radiation, reduction of power dissipation, adaptations for measurement or indication of gap depth or other properties of the structure
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a perpendicular writer in which thickness of a main magnetic pole of ABS is extremely thin. <P>SOLUTION: A perpendicular write head 18 comprises a main magnetic pole 32, a return magnetic pole 26, and a conduction coil 24. The main magnetic pole comprises a seed layer 30 and a magnetic layer plated on the seed layer. The seed layer is non-magnetic, conductive, and corrosion resistance. The return magnetic pole is separated from the main magnetic pole by a gap at an air bearing plane of the writing head, and coupled to the main magnetic pole at the opposite side of the air bearing plane. The conduction coil 24 is positioned partially between the main magnetic pole and the return magnetic pole. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
関連出願との相互参照
本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれるPeter Kevin Mark McGeehin、Alison Mary BellおよびAlan Biggar Johnstonの2002年4月3日出願の「Ruthenium As Non−Magnetic Seedlayer for Electrodeposition」という名称の英国仮特許出願第0207724.6号の優先権を主張するものである。
【0002】
本発明は一般に電子データ記憶/検索システムの分野に関する。詳細には本発明は、非磁性シード層を有する変換ヘッドの垂直書込み磁極に関する。
【0003】
【従来の技術】
電子データ記憶/検索システムの変換ヘッドは一般に、磁気的にコード化された情報を磁気ディスク上に格納するためのライタ(writer)、および磁気的にコード化された情報を磁気ディスクから取り出すためのリーダ(reader)を含む。リーダは一般に、2つのシールドおよびこれらのシールドの間に配置されたMR(magnetoresistive:磁気抵抗)センサから成る。ディスクの表面からの磁束によってMRセンサのセンシング層の磁化ベクトルが回転し、それによってMRセンサの電気抵抗率が変化する。MRセンサの抵抗率の変化は、MRセンサに電流を流しMRセンサの両端間の電圧を測定することによって検出することができる。次いで外部回路がこの電圧情報を適当な形式に変換し、必要に応じてこの情報を加工する。
【0004】
ライタは一般に2つの磁極ないし磁心から成り、これらの磁極は、書込みヘッドのエア・ベアリング面(air bearing surface:ABS)のところでは書込みギャップによって互いに分離されており、ABSから離れた領域では互いに接続されている。2磁極間には、絶縁層によって封入された1つまたは複数の導電コイル層が配置されている。ライタとリーダはしばしば、1つの共用磁極がリーダのシールドとライタの磁極の両方の働きをする複合構成をとる。
【0005】
磁極は、スパッタリング型のプロセスまたは電着によって付着させることができる。後者の場合には、金属イオンの還元、したがって磁極の形成を可能にするために、フォトレジスト・マスクを通して磁極をめっきすることができる導電性シード層が必要である。シード層は従来、シード層自体が磁気的に活性な磁極の一部となるよう、やはり磁気伝導性(magnetically−conductive)の材料から形成される。
【0006】
ライタは、長手ライタ(longitudinal writer)または垂直ライタ(perpendicular writer)として配置することができる。どちらの場合も全体的な構造は同様だが、その諸要素の実際の動作および寸法は大幅に異なる。長手ライタでは一般にこれらの磁極を下部磁極(bottom pole)および上部磁極(top pole)と呼び、垂直ライタでは一般にリターン磁極(return pole)および主磁極(main pole)と呼ぶ。
【0007】
水平磁気媒体にデータを書き込むためには、時間変化する電流すなわち書込み電流を導電コイルに流す。この書込み電流によって、上部および下部磁極を通り、変換ヘッドのABSのところで2磁極間の書込みギャップを橋絡する時間変化する磁界が生じる。変換ヘッドのABSの近くで変換ヘッドのABSから所定の距離のところに水平磁気媒体を通し、媒体の磁性面が磁界の中を通過するようにする。書込み電流の向きを変化させると磁界の強さおよび向きが変化する。この生じた磁界が磁気媒体の水平面内にビットを書き込むので、このタイプのライタは長手ライタと呼ばれる。
【0008】
垂直磁気媒体は、記録面の磁化が保持される方向が水平磁気媒体とは異なる。水平媒体では、媒体の表面に実質的に平行な方向に磁化が保持され、垂直媒体では、媒体の表面に実質的に垂直な方向に磁化が保持される。データを垂直に記録するため垂直媒体は一般に2つの層、すなわち高い透磁率を有する軟磁性の下層と高い垂直異方性を有する媒体層とから形成される。
【0009】
垂直磁気媒体にデータを書き込むためには、時間変化する書込み電流を導電コイルに流し、これによって主磁極およびリターン磁極を通る時間変化する磁界を生み出す。次いで、ライタのABSの近くでライタのABSから所定の距離のところに磁気媒体を通し、媒体が磁界の中を通過するようにする。垂直ライタでは、主磁極とリターン磁極が長手ライタの上部磁極と下部磁極よりも離れており、そのため磁気媒体の下層が本質的にライタの第3の磁極の働きをする。すなわち、磁界は主磁極から下層に至るギャップを橋絡して媒体層を通過し、続いて下層とリターン磁極の間のギャップを橋絡して再び媒体層を通過する。この戻りの経路上で磁界がデータを書き込まないように、ABSのところのリターン磁極は主磁極よりも大幅に大きく、そのため媒体層を通る磁界は、媒体の固有磁化をうち負かすほどには集中しない。
【0010】
垂直ライタは現在、磁気媒体の面積ビット密度を増大させる目的において長手ライタに優るオプションとして追求されている。先に述べたとおり、垂直ライタの主磁極は一般に、フォトレジスト・マスクを通して磁性材料をめっきすることによって形成され、そのため導電性シード層の付着が必要となる。シード層は従来、シード層自体が磁気的に活性な磁極の一部分となるよう、やはり磁気伝導性の材料から形成される。
【0011】
重要なことには、垂直ライタを設計するときには、スキュー時のオフトラック書込みを減らすために、ABSのところの主磁極の厚さをできる限り薄くすることが好ましい。さらに、書込みプロセスに寄与するのは垂直ライタの主磁極の後縁だけである。したがって主磁極を厚くしても書き込まれるデータの品質は向上しない。長手ライタの厚さは従来、約1マイクロメートルから2マイクロメートルであり、垂直ライタの厚さは約1マイクロメートル未満である。しかし、その上に主磁極をめっきする従来の磁気シード層は主磁極の厚さを薄くすることを困難にしている。さらに、このライタは媒体の表面に、ABSのところの主磁極の形状の跡を残すので、主磁極の形状は正方形であることが好ましい。この場合もやはり従来の磁気シード層は主磁極のアスペクト比に寄与し、主磁極の形状を正方形から遠ざける。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解消するもので、垂直書込みヘッドは、主磁極、リターン磁極および導電コイルを含む。主磁極は、シード層およびシード層上にめっきされた磁性層を含む。シード層は、非磁性、導電性かつ耐腐食性である。リターン磁極は、書込みヘッドのエア・ベアリング面のところではギャップによって主磁極から分離されており、エア・ベアリング面の反対側では主磁極に結合されている。導電コイルは少なくとも部分的に、主磁極とリターン磁極の間に位置する。
【0013】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る垂直ライタは、非磁性、導電性かつ耐腐食性のシード層とシード層上にめっきされた磁性層とを備えた垂直ライタ磁極を含む。
また本発明に係る垂直書込みヘッドは、非磁性、導電性かつ耐腐食性のシード層とシード層上にめっきされた磁性層とを有する主磁極と、
書込みヘッドのエア・ベアリング面のところでギャップによって主磁極から分離され、エア・ベアリング面の反対側で主磁極に結合されたリターン磁極と、
少なくとも部分的に主磁極とリターン磁極の間に位置する導電コイルと
を備える。
さらにまた本発明に係る垂直書込みヘッドは、主磁極およびリターン磁極を有し、主磁極が、シード層とシード層上にめっきされた磁性層から形成され、主磁極が、書込みヘッドのエア・ベアリング面のところでギャップによってリターン磁極から分離され、エア・ベアリング面の反対側でリターン磁極と接触し、磁性層の容易軸飽和保磁力と困難軸飽和保磁力がともに約3エルステッド未満になるように選択された非磁性、導電性、かつ耐腐食性の材料から成るシード層を形成することを含む改良である。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に基づく変換ヘッド10および磁気ディスク12の断面図である。図1の断面は、変換ヘッド10のエア・ベアリング面(ABS)に対して実質的に垂直にとったものである。図1は、変換ヘッド10および磁気ディスク12に対する変換ヘッド10の配置を示している。変換ヘッド10のABSは磁気ディスク12のディスク面14と向かい合っている。磁気ディスク12は、矢印Aが指示する方向へ、変換ヘッド10に関して相対的に移動または回転する。変換ヘッド10のABSとディスク面14との間隔は、変換ヘッド10と磁気ディスク12の接触を回避しつつできる限り小さくすることが好ましい。変換ヘッド10と磁気ディスク12が接触すればほとんどの場合に、磁気変換ヘッド10と磁気ディスク12の両方が破壊されるであろう。
【0015】
変換ヘッド10はMR(磁気抵抗)リーダ16および垂直ライタ18を含む。MRリーダ16は、下部シールド20、MR読取り要素22、絶縁層24および上部シールド/リターン磁極26を含む。MR読取り要素22は、下部シールド20の終端と上部シールド/リターン磁極26の終端の間の絶縁層24の内部にABSに隣接して位置する。下部シールド20および上部シールド/リターン磁極26は、隣接するトラックおよび移行帯から発せられた漂遊磁界を吸収することによって、MR読取り要素22が、MR読取り要素の直下に記憶されている磁気ディスク12の特定のトラックの情報だけを読み取ることを保証する働きをする。MR読取り要素22は、異方性MR読取り要素、GMR(giant magnetoresistive)読取り要素など、さまざまな異なるタイプの読取り要素のうちの任意の要素とすることができる。動作時には、磁気ディスク12の表面からの磁束によってMR読取り要素22のセンシング層の磁化ベクトルが回転し、それによってMR読取り要素22の電気抵抗率が変化する。MR読取り要素22の抵抗率の変化は、MR読取り要素22に電流を流しMR読取り要素22の両端間の電圧を測定することによって検出することができる。絶縁層24は、下部シールド20および上部シールド/リターン磁極26からMR読取り要素22を絶縁する。
【0016】
垂直ライタ18は、上部シールド/リターン磁極26、絶縁層28、主磁極シード層30、主磁極32および導電コイル34を含む。上部シールド/リターン磁極26と主磁極シード層30は、ABSのところでは絶縁層28によって互いに分離されており、ABSの反対側では互いに磁気的に接続されている。主磁極32は、絶縁層28とは反対側の主磁極シード層30の表面に形成されている。導電コイル34は少なくとも部分的に、上部シールド/リターン磁極26と主磁極シード層30の間の絶縁層28の中に位置する。導電コイル34は、上部シールド/リターン磁極26と主磁極32のうちの少なくとも一方に巻き付き、そのため、導電コイル34に電流が流れると上部シールド/リターン磁極26および主磁極32の中に磁界が生じる。図1には単一の導電コイル層34を示したが、いくつかの絶縁層によって分離されたいくつかの導電コイル層を使用することができることを当業者は理解されたい。変換ヘッド10は、上部シールド/リターン磁極26が、MRリーダ16の上部シールドおよび垂直ライタ18のリターン磁極として使用される複合MRヘッドである。変換ヘッド10がピギーバック(piggyback)式のMRヘッドである場合には、上部シールド/リターン磁極26が別々の層から形成されるであろう。
【0017】
変換ヘッド10の製造中に主磁極32を電着によって付着させる。この電着では、その上にフォトレジスト・マスクを通して主磁極32をめっきすることができる導電性材料から主磁極シード層30を形成する。主磁極シード層30は従来、主磁極シード層30自体が磁気的に活性な主磁極32の一部分となるよう、ニッケル−鉄などのやはり磁気伝導性の材料から形成され、その結果、主磁極32の有効厚さはその実際の厚さよりも厚くなる。しかし、従来の技術の項で説明したように、スキュー時のオフトラック書込みを減らすために、主磁極32の有効厚さはできる限り薄いことが好ましい。
【0018】
本発明は、主磁極32の磁性部分とはならない材料、すなわち非磁性材料を主磁極シード層30に対して選択することによって主磁極32の有効厚さを最小化することができることを認知している。さらに、主磁極シード層30に対して選択される材料が主磁極32の飽和保磁力を低くすることに寄与し、具体的には飽和保磁力を好ましくは約3エルステッド以上、最も好ましくは約1エルステッド以上とすることに寄与することが好ましい。飽和保磁力が低いほど書込みを迅速に実施することができる。すなわちライタが生み出す磁界の方向をより短時間で逆転させることができる。さらに、主磁極シード層30に対して選択される材料は耐腐食性であることが好ましい。さらに、主磁極シード層30に対して選択される材料が、主磁極32を形成する材料の異種金属接触腐食を引き起こさず、したがって、金、銀、白金などの貴金属を主磁極シード層30として使用しなくても済むことが好ましい。さらに、主磁極シード層30に対して選択される材料は、主磁極32の所望の粗さおよび抵抗率の達成に寄与することが好ましい。主磁極シード層30を、ルテニウム、ニッケル−バナジウムまたはチタン−タングステンから形成することが最も好ましい。
【0019】
データを垂直に記録するためには一般に、垂直磁気ディスク12を2つの層、すなわち高い透磁率を有する軟磁性の下層38および高い垂直異方性を有する媒体層36から形成する。
【0020】
垂直磁気ディスク12にデータを書き込むためには、時間変化する書込み電流を導電コイル34に流し、これによって上部シールド/リターン磁極26および主磁極32を通る時間変化する磁界を生み出す。次いで、ライタ18のABSの上方のライタ18のABSから所定の距離のところに磁気ディスク12を通し、ディスク12が磁界の中を通過するようにする。磁気ディスク12の下層38は本質的にライタ18の第3の磁極の働きをする。すなわち、磁界が主磁極32から下層38に至るギャップを橋絡して磁気ディスク12の媒体層36を通過し、続いて下層38と上部シールド/リターン磁極26の間のギャップを橋絡して再び媒体層36を通過する。この戻りの経路上で磁界がデータを書き込まないように、ABSのところの上部シールド/リターン磁極26は主磁極32よりも大幅に大きく、そのため媒体層36を通る磁界は、媒体層36の固有磁化をうち負かすほどには集中しない。
【0021】
図2は、図1の変換ヘッド10の主磁極シード層30および主磁極32をエア・ベアリング面方向から見た図である。主磁極シード層30および主磁極32がそれぞれ約0.05マイクロメートルから約1マイクロメートル、最も好ましくは約0.1マイクロメートルから約0.3マイクロメートルの幅WMPを有し、主磁極シード層30が約0.025マイクロメートルから約0.1マイクロメートルの厚さTを有し、主磁極32が、主磁極シード層30と主磁極32を合わせた全厚が約0.1マイクロメートルから約1マイクロメートルになるような厚さTMPを有することが好ましい。さらに、主磁極32がABSに沿って実質的に正方形の形状を有することが好ましい。すなわち、主磁極32の幅WMPが主磁極32の厚さTMPに実質的に等しいことが好ましい。したがって、主磁極32の幅−厚さアスペクト比は約0.95から約1.05であることが好ましく、約1であることが最も好ましい。
【0022】
図3〜6は、図1の変換ヘッド10の主磁極32を形成する方法を示す断面図である。図3では、絶縁材料28の上に主磁極シード層30を付着させ、主磁極シード層30の上にマスク40を付着させる。これらはともに従来の手段によって付着させる。マスク40は主磁極32の形状を画定する働きをする。図4では、主磁極シード層30のうちマスク40によって覆われていない部分に主磁極32をめっきする。図5ではマスク40を除去する。図6では、主磁極シード層30のうち以前にマスクのあった部分をミリング・プロセスによって除去する。このミリング・プロセスによって主磁極32も薄くなる。
【0023】
本発明の発明者は、その上にめっきされた主磁極の特性に対する非磁性主磁極シード層の効果を調べる実験を実施した。図7〜9にこの実験の結果を示す。実験では、約1.8テスラの磁気モーメントを有するコバルト−ニッケル−鉄シート・フィルムを4つの異なるシード層材料、すなわち(a)ルテニウム、(b)ニッケル−バナジウム、(c)チタン−タングステンおよび(d)従来技術のコバルト−鉄の上にめっきした。シード層はそれぞれ、AlTiCウェーハ上に1000オングストロームの厚さで付着させた。次いで、4つのコバルト−ニッケル−鉄シート・フィルムの磁気特性を測定し、B−Hルーパを使用してプロットした。次に、これらの4つのコバルト−ニッケル−鉄シート・フィルムの抵抗率および粗さを測定した。最後に、それぞれのシード層/コバルト−ニッケル−鉄シート・フィルム・サンプルをパターニングして大きなフィーチャを形成し、これをカースコープ(Kerrscope)を用いて分析して容易軸(easy axis)および困難軸(hard axis)に沿ったサンプルの磁壁形成を調べた。
【0024】
図7A〜7Dはそれぞれ、ルテニウム・シード層(図7A)、ニッケル−バナジウム・シード層(図7B)、チタン−タングステン・シード層(図7C)および従来技術のコバルト−鉄シード層(図7D)の上にめっきしたコバルト−ニッケル−鉄シート・フィルムの飽和保磁力を示すB−Hグラフである。これらの図に示すように、従来技術の磁性コバルト−鉄シード層は、容易軸飽和保磁力4.20エルステッド、困難軸飽和保磁力1.30エルステッドのシート・フィルムを与え、一方、非磁性シード層はいずれもそれよりも低い飽和保磁力を与えた。具体的には、ルテニウム・シード層は、容易軸飽和保磁力0.80エルステッド、困難軸飽和保磁力0.24エルステッドのシート・フィルムを与え、ニッケル−バナジウム・シード層は、容易軸飽和保磁力1.20エルステッド、困難軸飽和保磁力0.38エルステッドのシート・フィルムを与え、チタン−タングステン・シード層は、容易軸飽和保磁力2.60エルステッド、困難軸飽和保磁力1.50エルステッドのシート・フィルムを与えた。
【0025】
図8A〜8Dはそれぞれ、ルテニウム・シード層(図8A)、ニッケル−バナジウム・シード層(図8B)、チタン−タングステン・シード層(図8C)および従来技術のコバルト−鉄シード層(図8D)の上にめっきしパターニングした大きな1.8テスラCoNiFeフィーチャの容易軸カースコープ像である。同様に、図9A〜9Dはそれぞれ、ルテニウム・シード層(図9A)、ニッケル−バナジウム・シード層(図9B)、チタン−タングステン・シード層(図9C)および従来技術のコバルト−鉄シード層(図9D)の上にめっきしパターニングした大きな1.8テスラCoNiFeフィーチャの困難軸カースコープ像である。どちらの場合も、非磁性シード層上に形成されたフィーチャは、磁性コバルト−鉄シード層上に形成されたフィーチャよりも数が少なくより安定な磁区を有していた。最も少なく最も安定なフィーチャはルテニウム・サンプルから得られた。
【0026】
図10は、本発明の代替実施形態に基づく変換ヘッド50および磁気ディスク52の断面図である。図10の断面は、変換ヘッド50のABSに対して実質的に垂直にとったものである。図10は、変換ヘッド50および磁気ディスク52に対する変換ヘッド50の配置を示している。変換ヘッド50のABSは磁気ディス52のディスク面54と向かい合っている。磁気ディスク52は、矢印Aが指示する方向へ、変換ヘッド50に関して相対的に移動または回転する。変換ヘッド50のABSとディスク面54との間隔は、変換ヘッド50と磁気ディスク52の接触を回避しつつできる限り小さくすることが好ましい。変換ヘッド50と磁気ディスク52が接触すればほとんどの場合に、磁気変換ヘッド50と磁気ディスク52の両方が破壊されるであろう。
【0027】
変換ヘッド50は、絶縁層59によって互いに分離されたMRリーダ56および垂直ライタ58を含む。MRリーダ56は、下部シールド60、MR読取り要素62、絶縁層64および上部シールド66を含む。MR読取り要素62は、下部シールド60の終端と上部シールド66の終端の間の絶縁層64の内部にABSに隣接して位置する。下部シールド60および上部シールド66は、隣接するトラックおよび移行帯から発せられた漂遊磁界を吸収することによって、MR読取り要素62が、MR読取り要素の直下に記憶されている磁気ディスク52の特定のトラックの情報だけを読み取ることを保証する働きをする。MR読取り要素62は、異方性MR読取り要素、GMR読取り要素など、さまざまな異なるタイプの読取り要素のうちの任意の要素とすることができる。動作時には、磁気ディスク52の表面からの磁束によってMR読取り要素62のセンシング層の磁化ベクトルが回転し、それによってMR読取り要素62の電気抵抗率が変化する。MR読取り要素62の抵抗率の変化は、MR読取り要素62に電流を流しMR読取り要素62の両端間の電圧を測定することによって検出することができる。絶縁層64は、下部シールド60および上部シールド66からMR読取り要素62を絶縁する。
【0028】
垂直ライタ58は、主磁極シード層68、主磁極70、絶縁層72、リターン磁極74および導電コイル76を含む。リターン磁極74と主磁極70は、ABSのところでは絶縁層72によって互いに分離されており、ABSの反対側では互いに磁気的に接続されている。主磁極70は、絶縁層59とは反対側の主磁極シード層68の表面に形成されている。導電コイル76は少なくとも部分的に、リターン磁極74と主磁極70の間の絶縁層72の中に位置する。導電コイル76は、リターン磁極74と主磁極70のうちの少なくとも一方に巻き付き、そのため、導電コイル76に電流が流れるとリターン磁極74および主磁極70の中に磁界が生じる。図10には単一の導電コイル層76を示したが、いくつかの絶縁層によって分離されたいくつかの導電コイル層を使用することができることを当業者は理解されたい。変換ヘッド50は、主磁極70および上部シールド66として別々の層が使用されるピギーバック式のMRヘッドである。
【0029】
データを垂直に記録するためには一般に、垂直磁気ディスク52を2つの層、すなわち高い透磁率を有する軟磁性の下層80および高い垂直異方性を有する媒体層78から形成する。
【0030】
図10の垂直ライタ58が図1の垂直ライタ18と異なる点は、ライタ58の主磁極70とリターン磁極74では主磁極70が先行する磁極であるのに対して、ライタ18の主磁極30とリターン磁極26ではリターン磁極26が先行する磁極であるという点である。他の点では、変換ヘッド50のそれぞれの要素の特性は変換ヘッド10の対応する要素の特性と同様である。
【0031】
好ましい実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく形態および詳細を変更できることを当業者は理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく変換ヘッドの断面図である。
【図2】図1の変換ヘッドの主磁極および主磁極シード層をエア・ベアリング面方向から見た図である。
【図3】絶縁材料の上に主磁極シード層を付着させ、主磁極シード層の上にマスクを付着させるもので、図1の変換ヘッドの主磁極を形成する方法を示す断面図である。
【図4】主磁極シード層のうちマスクによって覆われていない部分に主磁極をめっきするもので、図1の変換ヘッドの主磁極を形成する方法を示す断面図である。
【図5】マスクを除去するもので、図1の変換ヘッドの主磁極を形成する方法を示す断面図である。
【図6】主磁極シード層のうち以前にマスクのあった部分をミリング・プロセスによって除去するもので、図1の変換ヘッドの主磁極を形成する方法を示す断面図である。
【図7A】ルテニウム・シード層の上にめっきしたコバルト−ニッケル−鉄シート・フィルムの飽和保磁力を示すB−Hグラフである。
【図7B】ニッケル−バナジウム・シード層の上にめっきしたコバルト−ニッケル−鉄シート・フィルムの飽和保磁力を示すB−Hグラフである。
【図7C】チタン−タングステン・シード層の上にめっきしたコバルト−ニッケル−鉄シート・フィルムの飽和保磁力を示すB−Hグラフである。
【図7D】従来技術のコバルト−鉄シード層の上にめっきしたコバルト−ニッケル−鉄シート・フィルムの飽和保磁力を示すB−Hグラフである。
【図8A】ルテニウム・シード層の上にめっきされ、パターニングされたコバルト−ニッケル−鉄フィーチャの容易軸カースコープ像である。
【図8B】ニッケル−バナジウム・シード層の上にめっきされ、パターニングされたコバルト−ニッケル−鉄フィーチャの容易軸カースコープ像である。
【図8C】チタン−タングステン・シード層の上にめっきされ、パターニングされたコバルト−ニッケル−鉄フィーチャの容易軸カースコープ像である。
【図8D】従来技術のコバルト−鉄シード層の上にめっきされ、パターニングされたコバルト−ニッケル−鉄フィーチャの容易軸カースコープ像である。
【図9A】ルテニウム・シード層上にめっきされ、パターニングされたコバルト−ニッケル−鉄フィーチャの困難軸カースコープ像である。
【図9B】ニッケル−バナジウム・シード層上にめっきされ、パターニングされたコバルト−ニッケル−鉄フィーチャの困難軸カースコープ像である。
【図9C】チタン−タングステン・シード層上にめっきされ、パターニングされたコバルト−ニッケル−鉄フィーチャの困難軸カースコープ像である。
【図9D】従来技術のコバルト−鉄シード層上にめっきされ、パターニングされたコバルト−ニッケル−鉄フィーチャの困難軸カースコープ像である。
【図10】本発明に基づく変換ヘッドの代替実施形態の断面図である。
【符号の説明】
10 変換ヘッド
12 磁気ディスク
14 ディスク面
16 MRリーダ
18 垂直ライタ
20 下部シールド
22 MR読取り要素
24 絶縁層
26 上部シールド/リターン磁極
28 絶縁層
30 主磁極シード層
32 主磁極
34 導電コイル
36 媒体層
38 下層
40 マスク
50 変換ヘッド
52 磁気ディスク
54 ディスク面
56 MRリーダ
58 垂直ライタ
59 絶縁層
60 下部シールド
62 MR読取り要素
64 絶縁層
66 上部シールド
68 主磁極シード層
70 主磁極
72 絶縁層
74 リターン磁極
76 導電コイル
78 媒体層
80 下層
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Cross-reference with related applications
This application claims the benefit of Peter Kevin Mark McGeehin, Alison Mary Bell and Alan Biggar Johnston, entitled "Ruthenium Asnon-Electronic seroelectronic name of the United States of America," filed on April 3, 2002, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Claims priority of provisional patent application No. 0207724.6.
[0002]
The present invention relates generally to the field of electronic data storage / retrieval systems. In particular, the invention relates to a perpendicular write pole of a transducing head having a non-magnetic seed layer.
[0003]
[Prior art]
The transducing head of an electronic data storage / retrieval system is generally a writer for storing magnetically coded information on a magnetic disk and a writer for retrieving magnetically coded information from the magnetic disk. Includes a reader. The reader generally consists of two shields and a magnetoresistive (MR) sensor located between these shields. Magnetic flux from the surface of the disk causes the magnetization vector of the sensing layer of the MR sensor to rotate, thereby changing the electrical resistivity of the MR sensor. The change in the resistivity of the MR sensor can be detected by applying a current to the MR sensor and measuring the voltage across the MR sensor. An external circuit then converts this voltage information into a suitable format and processes this information as needed.
[0004]
Writers generally consist of two magnetic poles or cores, which are separated from each other by a write gap at an air bearing surface (ABS) of the write head and connected to each other in a region remote from the ABS. Have been. One or a plurality of conductive coil layers enclosed by an insulating layer are arranged between the two magnetic poles. Writers and readers often have a composite configuration in which one shared pole acts as both the reader shield and the writer pole.
[0005]
The poles can be deposited by a sputtering type process or by electrodeposition. In the latter case, a conductive seed layer is needed that allows the poles to be plated through a photoresist mask to allow metal ion reduction and thus pole formation. The seed layer is conventionally formed from a magnetically-conductive material so that the seed layer itself becomes part of a magnetically active pole.
[0006]
The lighter can be arranged as a longitudinal writer or as a vertical writer. In both cases, the overall structure is similar, but the actual operation and dimensions of the elements are significantly different. In a longitudinal writer, these poles are commonly referred to as a bottom pole and a top pole, and in a vertical writer, they are generally referred to as a return pole and a main pole.
[0007]
In order to write data on a horizontal magnetic medium, a time-varying current, that is, a write current is passed through the conductive coil. This write current produces a time-varying magnetic field that passes through the upper and lower poles and bridges the write gap between the two poles at the ABS of the transducing head. A horizontal magnetic medium is passed near the transducing head ABS and a predetermined distance from the transducing head ABS so that the magnetic surface of the medium passes through the magnetic field. Changing the direction of the write current changes the strength and direction of the magnetic field. This type of writer is called a longitudinal writer because the resulting magnetic field writes bits in the horizontal plane of the magnetic medium.
[0008]
The perpendicular magnetic medium is different from the horizontal magnetic medium in the direction in which the magnetization of the recording surface is maintained. In a horizontal medium, the magnetization is maintained in a direction substantially parallel to the surface of the medium, and in a vertical medium, the magnetization is maintained in a direction substantially perpendicular to the surface of the medium. In order to record data perpendicularly, a perpendicular medium is generally formed of two layers: a soft magnetic underlayer having a high magnetic permeability and a medium layer having a high perpendicular anisotropy.
[0009]
To write data to a perpendicular magnetic medium, a time-varying write current is passed through the conductive coil, thereby creating a time-varying magnetic field through the main pole and the return pole. The magnetic media is then passed through the magnetic medium at a predetermined distance from the writer's ABS near the writer's ABS so that the media passes through the magnetic field. In a perpendicular writer, the main pole and the return pole are more distant than the upper and lower poles of the longitudinal writer, so that the lower layer of the magnetic medium essentially acts as the third pole of the writer. That is, the magnetic field bridges the gap from the main pole to the lower layer and passes through the medium layer, and then bridges the gap between the lower layer and the return pole and passes through the medium layer again. The return pole at the ABS is much larger than the main pole so that the magnetic field does not write data on this return path, so that the magnetic field through the media layer is not concentrated enough to defeat the intrinsic magnetization of the media. .
[0010]
Perpendicular writers are currently being pursued as options over longitudinal writers for the purpose of increasing the area bit density of magnetic media. As mentioned earlier, the main pole of a vertical writer is typically formed by plating a magnetic material through a photoresist mask, which requires the deposition of a conductive seed layer. The seed layer is conventionally formed from a magnetically conductive material so that the seed layer itself becomes part of a magnetically active pole.
[0011]
Importantly, when designing a vertical writer, it is preferable to minimize the thickness of the main pole at the ABS to reduce off-track writing during skew. Further, only the trailing edge of the main pole of the vertical writer contributes to the writing process. Therefore, even if the main pole is thickened, the quality of the written data does not improve. Conventionally, the thickness of the longitudinal writer is about 1 to 2 micrometers, and the thickness of the vertical writer is less than about 1 micrometer. However, conventional magnetic seed layers on which the main pole is plated make it difficult to reduce the thickness of the main pole. Further, since the writer leaves a trace of the shape of the main pole at the ABS on the surface of the medium, the shape of the main pole is preferably square. Also in this case, the conventional magnetic seed layer also contributes to the aspect ratio of the main pole and keeps the shape of the main pole away from the square.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention overcomes the above-mentioned problems, and a vertical write head includes a main pole, a return pole, and a conductive coil. The main pole includes a seed layer and a magnetic layer plated on the seed layer. The seed layer is non-magnetic, conductive and corrosion resistant. The return pole is separated from the main pole by a gap at the air bearing surface of the write head and is coupled to the main pole on the opposite side of the air bearing surface. The conductive coil is at least partially located between the main pole and the return pole.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
That is, a vertical writer according to the present invention includes a vertical writer pole having a nonmagnetic, conductive and corrosion-resistant seed layer and a magnetic layer plated on the seed layer.
The perpendicular write head according to the present invention is a non-magnetic, conductive and corrosion-resistant main layer having a seed layer and a magnetic layer plated on the seed layer,
A return pole separated from the main pole by a gap at the air bearing surface of the write head and coupled to the main pole opposite the air bearing surface;
A conductive coil at least partially located between the main pole and the return pole;
Is provided.
Still further, a perpendicular write head according to the present invention has a main pole and a return pole, wherein the main pole is formed from a seed layer and a magnetic layer plated on the seed layer, and the main pole is an air bearing of the write head. Separated from the return pole by a gap at the surface and in contact with the return pole on the opposite side of the air bearing surface, selected so that both the easy-axis coercivity and the hard-axis coercivity of the magnetic layer are less than about 3 Oe. Improvement including forming a seed layer of a non-magnetic, conductive, and corrosion-resistant material.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a sectional view of a conversion head 10 and a magnetic disk 12 according to the present invention. The cross section of FIG. 1 is taken substantially perpendicular to the air bearing surface (ABS) of the transducing head 10. FIG. 1 shows the arrangement of the conversion head 10 with respect to the conversion head 10 and the magnetic disk 12. The ABS of the conversion head 10 faces the disk surface 14 of the magnetic disk 12. The magnetic disk 12 relatively moves or rotates with respect to the conversion head 10 in the direction indicated by the arrow A. The distance between the ABS of the conversion head 10 and the disk surface 14 is preferably as small as possible while avoiding contact between the conversion head 10 and the magnetic disk 12. In most cases, contact between the transducing head 10 and the magnetic disk 12 will destroy both the magnetic transducing head 10 and the magnetic disk 12.
[0015]
The transducing head 10 includes an MR (magnetoresistive) reader 16 and a vertical writer 18. The MR reader 16 includes a lower shield 20, an MR read element 22, an insulating layer 24, and an upper shield / return pole 26. The MR read element 22 is located adjacent to the ABS inside the insulating layer 24 between the end of the lower shield 20 and the end of the upper shield / return pole 26. The lower shield 20 and the upper shield / return pole 26 absorb stray magnetic fields emanating from adjacent tracks and transition zones so that the MR read element 22 is positioned on the magnetic disk 12 that is stored immediately below the MR read element. It works to ensure that only the information for a particular track is read. The MR read element 22 can be any of a variety of different types of read elements, such as an anisotropic MR read element, a giant magnetoresistive (GMR) read element. In operation, magnetic flux from the surface of the magnetic disk 12 rotates the magnetization vector of the sensing layer of the MR read element 22, thereby changing the electrical resistivity of the MR read element 22. The change in resistivity of the MR read element 22 can be detected by passing a current through the MR read element 22 and measuring the voltage across the MR read element 22. The insulating layer 24 insulates the MR read element 22 from the lower shield 20 and the upper shield / return pole 26.
[0016]
The vertical writer 18 includes an upper shield / return pole 26, an insulating layer 28, a main pole seed layer 30, a main pole 32, and a conductive coil 34. The upper shield / return pole 26 and the main pole seed layer 30 are separated from each other by an insulating layer 28 at the ABS, and are magnetically connected to each other on the opposite side of the ABS. The main pole 32 is formed on the surface of the main pole seed layer 30 opposite to the insulating layer 28. The conductive coil 34 is at least partially located within the insulating layer 28 between the top shield / return pole 26 and the main pole seed layer 30. The conductive coil 34 wraps around at least one of the upper shield / return pole 26 and the main pole 32, so that when a current flows through the conductive coil 34, a magnetic field is generated in the upper shield / return pole 26 and the main pole 32. Although a single conductive coil layer 34 is shown in FIG. 1, those skilled in the art will appreciate that several conductive coil layers separated by several insulating layers can be used. The transducing head 10 is a composite MR head in which the upper shield / return pole 26 is used as the upper shield of the MR reader 16 and the return pole of the vertical writer 18. If the transducing head 10 is a piggyback MR head, the top shield / return pole 26 will be formed from a separate layer.
[0017]
During manufacture of the conversion head 10, the main pole 32 is deposited by electrodeposition. The electrodeposition forms the main pole seed layer 30 from a conductive material on which the main pole 32 can be plated through a photoresist mask. The main pole seed layer 30 is conventionally formed from a magnetically conductive material, such as nickel-iron, so that the main pole seed layer 30 itself becomes part of the magnetically active main pole 32. Is greater than its actual thickness. However, as described in the section of the related art, it is preferable that the effective thickness of the main pole 32 be as small as possible in order to reduce off-track writing during skew.
[0018]
The present invention recognizes that the effective thickness of the main pole 32 can be minimized by selecting a material that is not a magnetic portion of the main pole 32, ie, a non-magnetic material, for the main pole seed layer 30. I have. Further, the material selected for the main pole seed layer 30 contributes to lowering the coercivity of the main pole 32, and specifically, the coercivity is preferably greater than about 3 Oe, most preferably about 1 Oe. It is preferable to contribute to making it Oersted or more. Writing can be performed more quickly as the coercivity is lower. That is, the direction of the magnetic field generated by the writer can be reversed in a shorter time. Further, the material selected for main pole seed layer 30 is preferably corrosion resistant. In addition, the material selected for the main pole seed layer 30 does not cause dissimilar metal contact corrosion of the material forming the main pole 32, and therefore noble metals such as gold, silver, and platinum are used as the main pole seed layer 30. It is preferable not to do so. Further, the material selected for main pole seed layer 30 preferably contributes to achieving the desired roughness and resistivity of main pole 32. Most preferably, the main pole seed layer 30 is formed from ruthenium, nickel-vanadium or titanium-tungsten.
[0019]
For perpendicular recording of data, the perpendicular magnetic disk 12 is generally formed from two layers, a soft magnetic underlayer 38 having high magnetic permeability and a medium layer 36 having high perpendicular anisotropy.
[0020]
To write data to the perpendicular magnetic disk 12, a time-varying write current is passed through the conductive coil 34, thereby creating a time-varying magnetic field through the upper shield / return pole 26 and the main pole 32. Next, the magnetic disk 12 is passed a predetermined distance from the ABS of the writer 18 above the ABS of the writer 18 so that the disk 12 passes through the magnetic field. The lower layer 38 of the magnetic disk 12 essentially functions as the third pole of the writer 18. That is, the magnetic field bridges the gap from the main pole 32 to the lower layer 38 and passes through the medium layer 36 of the magnetic disk 12, and then bridges the gap between the lower layer 38 and the upper shield / return pole 26 again to bridge the gap. It passes through the medium layer 36. The upper shield / return pole 26 at the ABS is much larger than the main pole 32 so that the magnetic field does not write data on this return path, so that the magnetic field passing through the media layer 36 Do not concentrate enough to beat out.
[0021]
FIG. 2 is a view of the main magnetic pole seed layer 30 and the main magnetic pole 32 of the conversion head 10 of FIG. 1 as viewed from the air bearing surface direction. The main pole seed layer 30 and the main pole 32 each have a width W of from about 0.05 micrometer to about 1 micrometer, most preferably from about 0.1 micrometer to about 0.3 micrometer. MP And the main pole seed layer 30 has a thickness T of about 0.025 micrometers to about 0.1 micrometers. S And a thickness T such that the total thickness of the main magnetic pole seed layer 30 and the main magnetic pole 32 is about 0.1 μm to about 1 μm. MP It is preferable to have Further, it is preferable that the main magnetic pole 32 has a substantially square shape along the ABS. That is, the width W of the main magnetic pole 32 MP Is the thickness T of the main pole 32 MP Is preferably substantially equal to Therefore, the width-thickness aspect ratio of the main pole 32 is preferably from about 0.95 to about 1.05, and most preferably about 1.
[0022]
3 to 6 are sectional views showing a method of forming the main magnetic pole 32 of the conversion head 10 of FIG. In FIG. 3, a main pole seed layer 30 is deposited over the insulating material 28 and a mask 40 is deposited over the main pole seed layer 30. These are both deposited by conventional means. The mask 40 serves to define the shape of the main pole 32. In FIG. 4, the main pole 32 is plated on a portion of the main pole seed layer 30 that is not covered by the mask 40. In FIG. 5, the mask 40 is removed. In FIG. 6, the previously masked portion of the main pole seed layer 30 is removed by a milling process. This milling process also makes the main pole 32 thinner.
[0023]
The inventors of the present invention conducted an experiment to examine the effect of the non-magnetic main pole seed layer on the properties of the main pole plated thereon. 7 to 9 show the results of this experiment. Experiments have shown that a cobalt-nickel-iron sheet film having a magnetic moment of about 1.8 Tesla can be obtained from four different seed layer materials: (a) ruthenium, (b) nickel-vanadium, (c) titanium-tungsten and ( d) Plating over prior art cobalt-iron. Each seed layer was deposited on an AlTiC wafer to a thickness of 1000 Å. The magnetic properties of the four cobalt-nickel-iron sheet films were then measured and plotted using a BH looper. Next, the resistivity and roughness of these four cobalt-nickel-iron sheet films were measured. Finally, each seed layer / cobalt-nickel-iron sheet film sample is patterned to form large features, which are analyzed using a Kerrscope for easy and hard axes. The samples along the (hard axis) were examined for domain wall formation.
[0024]
7A-7D respectively show a ruthenium seed layer (FIG. 7A), a nickel-vanadium seed layer (FIG. 7B), a titanium-tungsten seed layer (FIG. 7C) and a prior art cobalt-iron seed layer (FIG. 7D). 6 is a BH graph showing the coercivity of the cobalt-nickel-iron sheet film plated on the substrate. As shown in these figures, the prior art magnetic cobalt-iron seed layer provided a sheet film with an easy axis coercivity of 4.20 Oersted and a hard axis coercivity of 1.30 Oersted while the nonmagnetic seed All layers provided a lower coercivity. Specifically, the ruthenium seed layer provides a sheet film with an easy axis coercivity of 0.80 Oersted and a hard axis coercivity of 0.24 Oersted, and the nickel-vanadium seed layer provides an easy axis coercivity. 1.20 Oersted provides a sheet film with a hard axis coercivity of 0.38 Oersted and the titanium-tungsten seed layer provides a sheet with an easy axis coercivity of 2.60 Oers and a hard axis coercivity of 1.50 Oersted. -The film was given.
[0025]
8A-8D respectively show a ruthenium seed layer (FIG. 8A), a nickel-vanadium seed layer (FIG. 8B), a titanium-tungsten seed layer (FIG. 8C) and a prior art cobalt-iron seed layer (FIG. 8D). 7 is an easy axis carscope image of a large 1.8 Tesla CoNiFe feature plated and patterned on top. 9A-9D respectively show a ruthenium seed layer (FIG. 9A), a nickel-vanadium seed layer (FIG. 9B), a titanium-tungsten seed layer (FIG. 9C) and a prior art cobalt-iron seed layer (FIG. 9C). 9D is a hard axis carscope image of a large 1.8 Tesla CoNiFe feature plated and patterned on top of FIG. 9D). In both cases, the features formed on the nonmagnetic seed layer had fewer and more stable magnetic domains than the features formed on the magnetic cobalt-iron seed layer. The least and most stable features were obtained from ruthenium samples.
[0026]
FIG. 10 is a cross-sectional view of a transducing head 50 and a magnetic disk 52 according to an alternative embodiment of the present invention. The cross section of FIG. 10 is taken substantially perpendicular to the ABS of the transducing head 50. FIG. 10 shows an arrangement of the conversion head 50 with respect to the conversion head 50 and the magnetic disk 52. The ABS of the conversion head 50 faces the disk surface 54 of the magnetic disk 52. The magnetic disk 52 relatively moves or rotates with respect to the conversion head 50 in the direction indicated by the arrow A. The distance between the ABS of the conversion head 50 and the disk surface 54 is preferably as small as possible while avoiding contact between the conversion head 50 and the magnetic disk 52. In most cases, contact between the transducing head 50 and the magnetic disk 52 will destroy both the magnetic transducing head 50 and the magnetic disk 52.
[0027]
The transducing head 50 includes an MR reader 56 and a vertical writer 58 separated from each other by an insulating layer 59. MR reader 56 includes a lower shield 60, an MR read element 62, an insulating layer 64, and an upper shield 66. The MR read element 62 is located adjacent to the ABS inside the insulating layer 64 between the end of the lower shield 60 and the end of the upper shield 66. The lower and upper shields 60 and 66 absorb stray magnetic fields emanating from adjacent tracks and transition zones so that the MR read element 62 can be moved to a particular track on the magnetic disk 52 that is stored immediately below the MR read element. Works to ensure that only the information is read. The MR read element 62 can be any of a variety of different types of read elements, such as an anisotropic MR read element, a GMR read element, and the like. In operation, magnetic flux from the surface of the magnetic disk 52 rotates the magnetization vector of the sensing layer of the MR read element 62, thereby changing the electrical resistivity of the MR read element 62. The change in resistivity of the MR read element 62 can be detected by passing a current through the MR read element 62 and measuring the voltage across the MR read element 62. The insulating layer 64 insulates the MR read element 62 from the lower shield 60 and the upper shield 66.
[0028]
The vertical writer 58 includes a main pole seed layer 68, a main pole 70, an insulating layer 72, a return pole 74, and a conductive coil 76. The return pole 74 and the main pole 70 are separated from each other by an insulating layer 72 at the ABS, and are magnetically connected to each other on the opposite side of the ABS. The main pole 70 is formed on the surface of the main pole seed layer 68 opposite to the insulating layer 59. The conductive coil 76 is at least partially located in the insulating layer 72 between the return pole 74 and the main pole 70. The conductive coil 76 is wound around at least one of the return magnetic pole 74 and the main magnetic pole 70, so that when a current flows through the conductive coil 76, a magnetic field is generated in the return magnetic pole 74 and the main magnetic pole 70. Although a single conductive coil layer 76 is shown in FIG. 10, those skilled in the art will appreciate that several conductive coil layers separated by several insulating layers can be used. The conversion head 50 is a piggyback type MR head in which separate layers are used as the main pole 70 and the upper shield 66.
[0029]
For perpendicular recording of data, the perpendicular magnetic disk 52 is generally formed of two layers, a soft magnetic lower layer 80 having high magnetic permeability and a medium layer 78 having high perpendicular anisotropy.
[0030]
The difference between the vertical writer 58 of FIG. 10 and the vertical writer 18 of FIG. 1 is that the main pole 70 of the writer 58 and the return pole 74 are the preceding magnetic poles, whereas the main pole 30 of the writer 18 is the preceding magnetic pole. The point is that the return magnetic pole 26 is the preceding magnetic pole. Otherwise, the characteristics of each element of the transducing head 50 are similar to those of the corresponding elements of the transducing head 10.
[0031]
Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, workers skilled in the art will recognize that changes may be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a conversion head according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram of a main pole and a main pole seed layer of the conversion head of FIG. 1 as viewed from an air bearing surface direction.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a method of forming a main pole of the conversion head of FIG. 1, in which a main pole seed layer is deposited on an insulating material and a mask is deposited on the main pole seed layer.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a main pole of the conversion head of FIG. 1 by plating the main pole on a portion of the main pole seed layer that is not covered by a mask.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a main pole of the conversion head of FIG. 1 in which a mask is removed.
6 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a main pole of the conversion head of FIG. 1, in which a portion of the main pole seed layer where a mask was previously formed is removed by a milling process.
FIG. 7A is a BH graph showing the coercivity of a cobalt-nickel-iron sheet film plated on a ruthenium seed layer.
FIG. 7B is a BH graph showing the coercivity of a cobalt-nickel-iron sheet film plated on a nickel-vanadium seed layer.
FIG. 7C is a BH graph showing the coercivity of a cobalt-nickel-iron sheet film plated on a titanium-tungsten seed layer.
FIG. 7D is a BH graph showing the coercivity of a cobalt-nickel-iron sheet film plated over a prior art cobalt-iron seed layer.
FIG. 8A is an easy-axis carscope image of a cobalt-nickel-iron feature plated and patterned on a ruthenium seed layer.
FIG. 8B is an easy-axis carscope image of a cobalt-nickel-iron feature plated and patterned on a nickel-vanadium seed layer.
FIG. 8C is an easy-axis carscope image of a cobalt-nickel-iron feature plated and patterned on a titanium-tungsten seed layer.
FIG. 8D is an easy-axis carscope image of a cobalt-nickel-iron feature plated and patterned on a prior art cobalt-iron seed layer.
FIG. 9A is a hard-axis carscope image of a cobalt-nickel-iron feature plated and patterned on a ruthenium seed layer.
FIG. 9B is a hard-axis carscope image of a cobalt-nickel-iron feature plated and patterned on a nickel-vanadium seed layer.
FIG. 9C is a hard-axis carscope image of a cobalt-nickel-iron feature plated and patterned on a titanium-tungsten seed layer.
FIG. 9D is a hard-axis carscope image of a cobalt-nickel-iron feature plated and patterned on a prior art cobalt-iron seed layer.
FIG. 10 is a cross-sectional view of an alternative embodiment of a transducing head according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Conversion head
12 Magnetic disk
14 Disk surface
16 MR reader
18 Vertical Writer
20 Lower shield
22 MR reading element
24 Insulating layer
26 Upper shield / return magnetic pole
28 insulating layer
30 Main magnetic pole seed layer
32 main magnetic pole
34 conductive coil
36 Media Layer
38 Lower layer
40 mask
50 Conversion head
52 magnetic disk
54 Disk surface
56 MR reader
58 Vertical Writer
59 Insulation layer
60 lower shield
62 MR read element
64 insulating layer
66 Upper shield
68 Main magnetic pole seed layer
70 Main magnetic pole
72 Insulation layer
74 Return magnetic pole
76 conductive coil
78 Media Layer
80 lower layer

Claims (20)

非磁性、導電性かつ耐腐食性のシード層とシード層上にめっきされた磁性層とを備えた垂直ライタ磁極を含む垂直ライタ。A vertical writer comprising a vertical writer pole having a non-magnetic, conductive and corrosion-resistant seed layer and a magnetic layer plated on the seed layer. シード層が、ルテニウム、ニッケル−バナジウムおよびチタン−タングステンから成るグループから選択された材料から形成された、請求項1に記載の垂直ライタ。The vertical writer of claim 1, wherein the seed layer is formed from a material selected from the group consisting of ruthenium, nickel-vanadium, and titanium-tungsten. シード層の厚さが約0.1マイクロメートル未満である、請求項1に記載の垂直ライタ。The vertical writer of claim 1, wherein the thickness of the seed layer is less than about 0.1 micrometers. シード層の厚さが約0.025マイクロメートル超である、請求項3に記載の垂直ライタ。4. The vertical writer of claim 3, wherein the thickness of the seed layer is greater than about 0.025 micrometers. 垂直ライタ磁極の厚さが約0.1マイクロメートルから約1マイクロメートルである、請求項1に記載の垂直ライタ。The vertical writer of claim 1, wherein the thickness of the vertical writer pole is from about 0.1 micrometer to about 1 micrometer. 垂直ライタ磁極の厚さが約0.1マイクロメートルから約0.5マイクロメートルである、請求項1に記載の垂直ライタ。The vertical writer of claim 1, wherein the thickness of the vertical writer pole is from about 0.1 micrometers to about 0.5 micrometers. 垂直ライタ磁極の幅−厚さアスペクト比が約0.95から約1.05である、請求項1に記載の垂直ライタ。The vertical writer of claim 1, wherein the vertical writer pole has a width-thickness aspect ratio of about 0.95 to about 1.05. 磁性層の容易軸飽和保磁力が約3エルステッド未満である、請求項1に記載の垂直ライタ。The vertical writer of claim 1, wherein the easy-axis coercivity of the magnetic layer is less than about 3 Oe. 磁性層の容易軸飽和保磁力が約1エルステッド未満である、請求項1に記載の垂直ライタ。The vertical writer of claim 1, wherein the easy-axis coercivity of the magnetic layer is less than about 1 Oe. 非磁性、導電性かつ耐腐食性のシード層とシード層上にめっきされた磁性層とを有する主磁極と、
書込みヘッドのエア・ベアリング面のところでギャップによって主磁極から分離され、エア・ベアリング面の反対側で主磁極に結合されたリターン磁極と、
少なくとも部分的に主磁極とリターン磁極の間に位置する導電コイルと
を備えた垂直書込みヘッド。
A main pole having a nonmagnetic, conductive and corrosion-resistant seed layer and a magnetic layer plated on the seed layer,
A return pole separated from the main pole by a gap at the air bearing surface of the write head and coupled to the main pole opposite the air bearing surface;
A perpendicular write head comprising a conductive coil located at least partially between a main pole and a return pole.
シード層が、ルテニウム、ニッケル−バナジウムおよびチタン−タングステンから成るグループから選択された材料から形成された、請求項10に記載の垂直書込みヘッド。The vertical write head of claim 10, wherein the seed layer is formed from a material selected from the group consisting of ruthenium, nickel-vanadium, and titanium-tungsten. シード層の厚さが約0.1マイクロメートル未満である、請求項10に記載の垂直書込みヘッド。The perpendicular write head of claim 10, wherein the thickness of the seed layer is less than about 0.1 micrometers. シード層の厚さが約0.025マイクロメートル超である、請求項12に記載の垂直書込みヘッド。The perpendicular write head of claim 12, wherein the thickness of the seed layer is greater than about 0.025 micrometers. 主磁極の厚さが約0.1マイクロメートルから約1マイクロメートルである、請求項10に記載の垂直書込みヘッド。The perpendicular write head of claim 10, wherein the thickness of the main pole is from about 0.1 micrometer to about 1 micrometer. 主磁極の厚さが約0.1マイクロメートルから約0.5マイクロメートルである、請求項10に記載の垂直書込みヘッド。The perpendicular write head of claim 10, wherein the thickness of the main pole is from about 0.1 micrometers to about 0.5 micrometers. 主磁極の幅−厚さアスペクト比が約0.95から約1.05である、請求項10に記載の垂直書込みヘッド。The perpendicular write head of claim 10, wherein the main pole has a width-thickness aspect ratio of about 0.95 to about 1.05. 磁性層の容易軸飽和保磁力が約3エルステッド未満である、請求項10に記載の垂直書込みヘッド。The perpendicular write head of claim 10, wherein the magnetic layer has an easy axis coercivity of less than about 3 Oe. 磁性層の容易軸飽和保磁力が約1エルステッド未満である、請求項10に記載の垂直書込みヘッド。The perpendicular write head of claim 10, wherein the easy axis coercivity of the magnetic layer is less than about 1 Oe. 主磁極およびリターン磁極を有し、主磁極が、シード層とシード層上にめっきされた磁性層から形成され、主磁極が、書込みヘッドのエア・ベアリング面のところでギャップによってリターン磁極から分離され、エア・ベアリング面の反対側でリターン磁極と接触した垂直書込みヘッドにおいて、磁性層の容易軸飽和保磁力と困難軸飽和保磁力がともに約3エルステッド未満になるように選択された非磁性、導電性、かつ耐腐食性の材料から成るシード層を形成することを含む改良。A main pole formed from a seed layer and a magnetic layer plated on the seed layer, the main pole being separated from the return pole by a gap at an air bearing surface of the write head; Non-magnetic, conductive material selected such that both the easy-axis coercivity and the hard-axis coercivity of the magnetic layer are less than about 3 Oersted in a perpendicular write head in contact with the return pole opposite the air bearing surface. And an improvement including forming a seed layer of a corrosion resistant material. シード層が、ルテニウム、ニッケル−バナジウムおよびチタン−タングステンから成るグループから選択された材料から形成された、請求項19に記載の垂直書込みヘッド。20. The perpendicular write head of claim 19, wherein the seed layer is formed from a material selected from the group consisting of ruthenium, nickel-vanadium, and titanium-tungsten.
JP2003130894A 2002-04-03 2003-04-02 Vertical writer and vertical write head Expired - Fee Related JP4689947B2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US321043 1994-10-05
GB0207724.6 2002-04-03
GBGB0207724.6A GB0207724D0 (en) 2002-04-03 2002-04-03 Patent submission-Ruthenium as non-magnetic sedlayer for electrodeposition
US10/321,043 US6807027B2 (en) 2002-04-03 2002-12-17 Ruthenium as non-magnetic seedlayer for electrodeposition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004127479A true JP2004127479A (en) 2004-04-22
JP4689947B2 JP4689947B2 (en) 2011-06-01

Family

ID=28793305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003130894A Expired - Fee Related JP4689947B2 (en) 2002-04-03 2003-04-02 Vertical writer and vertical write head

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4689947B2 (en)
CN (1) CN1292403C (en)
DE (1) DE10315266A1 (en)
SG (1) SG115532A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004604A (en) * 2004-06-18 2006-01-05 Headway Technologies Inc Thin film magnetic head and its manufacturing method, head gimbal assembly, and hard disk drive
JP2006004603A (en) * 2004-06-18 2006-01-05 Headway Technologies Inc Thin film magnetic head and its manufacturing method, head gimbal assembly, and hard disk drive
JP2006331612A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Headway Technol Inc Thin film magnetic head and manufacturing method thereof
US7397632B2 (en) 2005-03-23 2008-07-08 Fujitsu Limited Soft magnetic thin film and magnetic recording head

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07262535A (en) * 1994-03-03 1995-10-13 Seagate Technol Internatl Inverting magnetoresistance head and its manufacture
JP2001134907A (en) * 1999-11-08 2001-05-18 Nec Corp Magnetic head, method of its manufacture and magnetic recording and reproducing device utilizing the same
JP2001236605A (en) * 2000-02-17 2001-08-31 Tdk Corp Thin film magnetic head, magnetic head device and magnetic disk device
JP2002092821A (en) * 2000-09-18 2002-03-29 Hitachi Ltd Single magnetic pole type magnetic head and magnetic disk device mounted with the same
JP2002197610A (en) * 2000-12-26 2002-07-12 Alps Electric Co Ltd Method for manufacturing perpendicular magnetic recording head

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69318042T2 (en) * 1993-11-23 1998-08-06 Seagate Technology THIN FILM MAGNET HEADS WITH THIN NICKEL PADS
US6169646B1 (en) * 1998-11-18 2001-01-02 Seagate Technology, Inc. Magnetoresistive shield incorporating seedlayer for anisotropy enhancement
JP4130868B2 (en) * 2001-03-19 2008-08-06 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ Magnetic head for perpendicular recording and magnetic disk drive equipped with the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07262535A (en) * 1994-03-03 1995-10-13 Seagate Technol Internatl Inverting magnetoresistance head and its manufacture
JP2001134907A (en) * 1999-11-08 2001-05-18 Nec Corp Magnetic head, method of its manufacture and magnetic recording and reproducing device utilizing the same
JP2001236605A (en) * 2000-02-17 2001-08-31 Tdk Corp Thin film magnetic head, magnetic head device and magnetic disk device
JP2002092821A (en) * 2000-09-18 2002-03-29 Hitachi Ltd Single magnetic pole type magnetic head and magnetic disk device mounted with the same
JP2002197610A (en) * 2000-12-26 2002-07-12 Alps Electric Co Ltd Method for manufacturing perpendicular magnetic recording head

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004604A (en) * 2004-06-18 2006-01-05 Headway Technologies Inc Thin film magnetic head and its manufacturing method, head gimbal assembly, and hard disk drive
JP2006004603A (en) * 2004-06-18 2006-01-05 Headway Technologies Inc Thin film magnetic head and its manufacturing method, head gimbal assembly, and hard disk drive
US7718218B2 (en) 2004-06-18 2010-05-18 Headway Technologies, Inc. Thin-film magnetic head, method of manufacturing the same, head Gimbal assembly, and hard disk drive
US7397632B2 (en) 2005-03-23 2008-07-08 Fujitsu Limited Soft magnetic thin film and magnetic recording head
JP2006331612A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Headway Technol Inc Thin film magnetic head and manufacturing method thereof
US8043515B2 (en) 2005-05-23 2011-10-25 Headway Technologies, Inc. Thin film magnetic head and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN1292403C (en) 2006-12-27
CN1508774A (en) 2004-06-30
JP4689947B2 (en) 2011-06-01
SG115532A1 (en) 2005-10-28
DE10315266A1 (en) 2003-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6807027B2 (en) Ruthenium as non-magnetic seedlayer for electrodeposition
US6433968B1 (en) Merged read/write head and method of fabricating same
US7777989B2 (en) Magnetic writer including an electroplated high moment laminated pole
US7554765B2 (en) Magnetic head for perpendicular recording with suppressed side writing and erasing
US6754049B1 (en) Transducers for perpendicular recording with inductive cancellation at MR sensor
US5898548A (en) Shielded magnetic tunnel junction magnetoresistive read head
US7382574B2 (en) Layered perpendicular writer with pole tip partially embedded in yoke
US20110051288A1 (en) Perpendicular magnetic recording system and write head with transverse auxiliary pole for fast switching of write pole magnetization
US7561380B2 (en) Transducing head including a magnetic element exhibiting varying permeability
US20030117749A1 (en) Perpendicular read/write head for use in a disc drive storage system
JP2001076315A (en) Thin film magnetic head and its manufacture
US20030086215A1 (en) Magnetic read element shield
US7280314B2 (en) Lower saturation field structure for perpendicular AFC pole
US6376108B1 (en) Magnetic material and magnetic head using the same and magnetic storage device having thereof
US9099113B1 (en) Slider with spin-torque oscillator (STO) and STO corrosion monitor
US7782574B1 (en) Magnetic heads disk drives and methods with thicker read shield structures for reduced stray field sensitivity
US5675459A (en) Magnetoresistive head with improved insulation between a main electrode layer and a lower shield layer
US7688545B1 (en) Recording head writer with high magnetic moment material at the writer gap and associated process
US20100328817A1 (en) Magnetic main write pole
US7369360B2 (en) Perpendicular recording head having controlled permeability and saturation moment
US7433163B2 (en) Seedlayer for high hard bias layer coercivity
US6583970B1 (en) Magnetoresistive head device incorporating joints between magnetoresistive layer and sense current conductors
JP4689947B2 (en) Vertical writer and vertical write head
US6574072B1 (en) Perpendicular magnetic recording head with radial magnetic field generator which reduces noise from soft magnetic underlayer of recording disk
US20010048578A1 (en) Thin-film magnetic head and method of manufacturing same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050715

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050729

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051031

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070126

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070426

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20070427

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070612

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20070803

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091201

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091207

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100104

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100107

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100201

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100204

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100708

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100708

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100713

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100806

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110114

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4689947

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees