KR20150002489A - 자기 기록 헤드를 위한 기입 갭 구조 - Google Patents

자기 기록 헤드를 위한 기입 갭 구조 Download PDF

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Abstract

본원은 자기 기록 헤드를 위한 기입 갭 구조에 관한 것이다. 예시된 실시예들에서, 기입 갭 구조는 공기 베어링 표면 근방에 좁은 기입 갭과 공기 베어링 표면 뒤에 더 큰 기입 갭을 제공하기 위해 폴 선단 사면의 상부 에지와 하부 에지 사이에 폴 선단 사면을 따라 복수의 기입 갭 구간들을 포함한다. 예시된 실시예들에서, 좁은 기입 갭 구간은 폴 선단 사면과 전방 차폐의 하측 후방 표면 사이에 형성되고 더 큰 기입 갭은 폴 선단 사면과 전방 차폐의 상측 후방 표면 사이에 형성된다.

Description

자기 기록 헤드를 위한 기입 갭 구조{WRITE GAP STRUCTURE FOR A MAGNETIC RECORDING HEAD}
데이터 저장 장치들은 이를테면 회전 디스크와 같은 자기 저장 매체들 상에 데이터를 판독 및/또는 기입하기 위해 자기 기록 헤드들을 사용한다. 자기 기록 헤드들은 전형적으로 저장 매체들 상에 데이터를 기록하기 위해 유도성 기입 요소들을 포함한다. 유도성 기입 요소들은 주 폴(pole)과 폴 선단 및 하나 이상의 리턴(return) 폴들을 포함한다. 매체들의 하나 이상의 자기 저장층들 상에 데이터를 기록하기 위해 주 폴 내에 자속 경로를 유도하기 위해서 기입 코일들에 전류가 공급된다. 데이터는 평행 및 수직 기록 기술들을 사용하여 기록될 수 있다. 증가된 저장에 대한 요구는 더 작은 공간들에 더 많은 데이터를 기록하기 위해 더 큰 전계 기울기들에 대한 요구를 야기하였다. 본 발명의 실시예들은 이들 및 이외 다른 문제들에 대한 해결책을 제공하며 종래 기술에 비해 다른 잇점들을 제공한다.
본원은 자기 기록 헤드를 위한 기입 갭 구조에 관한 것이다. 개시된 바와 같이, 기입 갭 구조는 고밀도 기록를 위한 전계 기울기를 향상시키기 위해서 공기 베어링 표면 근방에 기입 폴과 전방 차폐 사이에, 예를 들면, 25nm 미만의 좁은 기입 갭 폭을 갖는다. 특히, 개시 및 예시된 실시예들에서, 공기 베어링 표면에 제공되는 좁은 기입 갭 폭은 20nm 이하이다.
개시된 실시예들에서, 기입 갭 구조는 폴 선단 사면의 상부 에지와 하부 에지 사이에 폴 선단 사면을 따라 복수의 기입 갭 구간들을 포함한다. 복수의 기입 갭 구간들은 공기 베어링 표면 근방에 위치된 근방 기입 갭 구간, 및 근방 갭 구간 뒤에 공기 베어링 표면으로부터 움푹 들어간 원방 갭 구간을 포함한다. 예시된 실시예들에서, 근방 기입 갭 구간은 폴 선단 사면과 전방 차폐의 하측 후방 표면 사이에서 확장하여 공기 베어링 표면 근방에 좁은 갭 폭을 제공한다. 원방 갭 구간은 좁은 갭 폭보다 큰 갭 폭을 가지며, 사면과 전방 차폐의 상측 후방 표면 사이에서 확장한다.
예시된 실시예들에서, 전방 차폐의 상측 후방 표면은 원방 기입 갭 구간의 더 큰 기입 갭 폭을 제공하기 위해 폴 선단 사면으로부터 떨어진 방향으로 하측 후방 표면에서 앞쪽에 이격된다. 상측 후방 표면은 계단을 통해 하측 후방 표면에 연결된다. 또 다른 실시예에서, 상측 후방 표면은 원방 기입 갭 구간의 더 큰 기입 갭 폭을 제공하기 위해 하측 후방 표면과는 다른 경사각을 갖는다. 예를 들면, 예시된 일실시예에서, 하측 후방 표면은 폴 선단 사면의 경사각과 등각인 각으로 경사지고, 상측 후방 표면은 더 큰 기입 갭 폭을 제공하기 위해 폴 선단의 폴 선단 사면에 관하여 비-등각의 각도로 경사진다.
본원은 기술된 바와 같이 복수의 층들의 피착, 및 복수의 기입 갭 구간들과 전방 차폐의 상측 후방 표면 및 하측 후방 표면을 형성하기 위한 선택적 에칭을 포함하는 공정 단계들을 개시한다. 본 발명의 실시예들을 특징짓는 다른 특성들 및 이익들은 다음 상세한 설명을 읽고 연관된 도면들의 검토하여 명백해질 것이다.
도 1은 본원의 실시예들이 사용될 수 있는 데이터 저장 장치의 실시예를 도시한 것이다.
도 2는 자기 기록 매체들 위에 하나 이상의 트랜스듀서 요소들을 포함하는 헤드의 개요도이다.
도 3a ~ 도 3c는 기입 어셈블리의 폴 선단 사면과 전방 차폐 사이에 기입 갭을 포함하는 기입 어셈블리를 도시한 것이다.
도 4a ~ 도 4c는 기입 폴 선단의 전방 사면의 상부 에지와 하부 에지 사이에 복수의 기입 갭 구간들을 갖는 기입 어셈블리의 실시예들을 도시한 것이다.
도 5a ~ 도 5c는 복수의 기입 갭 구간들을 포함하는 기입 어셈블리를 제조하기 위한 공정 단계들의 실시예들을 도시한 것이다.
본원은 도 1에 도시된 유형의 데이터 저장 장치들(100)을 위한 자기 기록 헤드용 기입 어셈블리에 관한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 저장 장치(100)는 자기 데이터 저장 매체들 또는 디스크(102) 및 헤드(104)를 포함한다. 하나 이상의 트랜스듀서 요소들(도 1에 도시되지 않음)을 포함하는 헤드(104)는 데이터 저장 매체들(102)로부터 데이터를 판독하고 및/또는 이에 데이터를 기입하기 위해 데이터 저장 매체들(102) 위에 위치된다. 도시된 실시예에서, 데이터 저장 매체들(102)은 자기 저장층 또는 층들을 포함하는 회전 디스크 또는 이외 다른 자기 저장 매체들이다. 판독 및 기입 동작들을 위해서, 스핀들 모터(106)(개략적으로 도시됨)는 화살표(107)로 도시된 바와 같이 매체들(102)을 회전시키고, 액튜에이터 메커니즘(110)은 회전 매체들(102) 상에 데이터 트랙들에 관하여 헤드(104)를 위치시킨다. 스핀들 모터(106) 및 액튜에이터 메커니즘(110) 둘 다 구동 회로(112)(개략적으로 도시됨)에 연결되어 이를 통해 동작된다. 헤드(104)는 예를 들면 형철 연결을 통해 메커니즘(110)의 액튜에이터 암(122)에 연결된 로드 빔(120)을 포함하는 서스펜션 어셈블리를 통해 액튜에이터 메커니즘(110)에 결합된다.
헤드(104)의 하나 이상의 트랜스듀서 요소들은 데이터를 엔코딩 및/또는 디코딩하기 위해 플렉스(flex) 회로(134)를 통해 헤드 회로(132)에 결합된다. 도 1 이 액튜에이터 메커니즘(110)에 결합된 단일의 로드 빔을 도시할지라도, 복수의 디스크들의 디스크 스택으로부터 데이터를 판독하거나 이에 데이터를 기입하기 위해 추가의 로드 빔들(120) 및 헤드들(104)이 액튜에이터 메커니즘(110)에 결합될 수 있다. 액튜에이터 메커니즘(110)은 축(126)에 관하여 회전하기 위해 베어링(124)을 통해 프레임 또는 데크(도시되지 않음)에 회전가능하게 결합된다. 액튜에이터 메커니즘(110)의 회전은 화살표(130)로 도시된 바와 같이 헤드(104)를 트랙 횡단 방향 으로 이동시킨다.
도 2는 매체들(102) 위에 헤드(104)의 상세도이다. 헤드(104)의 트랜스듀서부(142)를 형성하기 위해 헤드(104) 상에 하나 이상의 트랜스듀서 요소들이 슬라이더(140) 상에 제조된다. 도시된 트랜스듀서부(142)는 헤드의 기입 어셈블리(144)를 형성하기 위해 Al2O3 알루미나 구조 내에 엔캡슐레이트되는 기입 요소들을 포함한다. 도시된 바와 같이, 헤드(104)는 매체들(102)에 면한 헤드 또는 슬라이더의 하부 표면(150)을 따른 공기 베어링 표면(146)을 포함한다. 헤드(104)는 매체들(102)로부터 떨어져 면한 헤드 또는 슬라이더(140)의 윗면(152)에 결합된 짐벌 스프링(151)을 통해 로드 빔(120)에 결합된다. 매체들(102)은 하나 이상의 자기 기록층들을 포함하는 비트 패턴닝된 매체들 또는 이외 다른 자기 저장 매체들일 수 있다.
동작 동안에, 매체들 또는 디스크(104)의 회전은 리딩 에지(154)에서 슬라이더(140) 또는 헤드의 트레일링 에지(156)로 슬라이더(140)의 공기 베어링 표면(146)을 따라 도 1의 도시된 바와 같은 방향(107)으로 공기 흐름을 생성한다. 공기 베어링 표면(146)을 따른 공기 흐름은 판독 및/또는 기입 동작들을 위해 매체들(102) 위에 헤드(104) 및 슬라이더(140)를 지지하는 압력 프로파일을 생성한다. 도시된 바와 같이, 트랜스듀서부(142)는 슬라이더(140)의 트레일링 에지(156)를 따라 형성된다.
도 3a는 자기 기록 헤드(104)를 위한 기입 어셈블리(144)의 실시예의 상세한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 어셈블리(144)는 폴 선단(162)을 갖는 주 폴(160), 및 상부 비아들(166)을 통해 주 폴(160)에 연결된 리턴 폴(164)을 포함한다. 전류를 코일들(172)에 공급함으로써 주 폴(160)을 통해 폴 선단(162) 내에 화살표들(170)로 도시된 바와 같은 자속 경로가 유도된다. 자속 경로의 방향은 코일들(172)에 공급되는 전류의 방향을 통해 제어된다. 코일들(172)은 주 폴(160)과 리턴 폴(164) 사이에 비-자기층 또는 절연 부분(174) 내에 내장된다. 유도된 자기 경로는 매체들(104) 근방에 자계를 제공하여 자기 저장 매체들(102)의 하나 이상의 자기 기록층들(180) 내에 자계 또는 극성을 유도한다. 예시된 실시예에서, 매체들은 데이터 비트들이 매체들 상에 위/아래 방위로 기록되는 수직 기록 패턴을 구현하기 위해 주 폴(160)과 리턴 폴(164) 사이에 폐 자속 경로를 형성하기 위한 하나 이상의 자기 연성 하층들(SUL)(182)을 포함한다. 자기 기록층(들)(180) 및 SUL(들)(182)은 기판(184) 상에 형성된다. 이 기술에 공지된 바와 같이 기록층(들)(180) 또는 다른 층들 상에 하나 이상의 보호 또는 코팅층들(도시되지 않음)이 피착될 수 있다.
도 3b ~ 도 3c는 주 폴(160) 및 폴 선단(162)의 상세도이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 폴(160)의 폭은 폴 선단(162) 쪽으로 트랙 횡단 방향으로 좁아진다. 폴 선단은 매체들에 면한 공기 베어링 표면(186), 및 매체들(102)의 기록 트랙들을 따라 테이퍼된 폴 선단 치수를 제공하기 위한 각도로 전방 표면(189)을 교차하는 전방 사면(188)을 포함한다. 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 기입 어셈블리(144)는, 주 폴(160)로부터 앞쪽에 자기 물질로 형성되고 리턴 폴(164)에 자기적으로 결합된 전방 차폐(190)를 포함한다. 전방 차폐(190)는 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이 기입 갭(192)을 형성하기 위해 폴 선단(162)으로부터 이격된다. 도시된 바와 같이, 기입 갭(192)은 폴 선단의 사면(188)과 폴 선단(162)로부터 이격된 전방 차폐(190)의 후방 표면(194) 사이에서 확장한다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 폴 선단(162)의 공기 베어링 표면(ABS)(186)은 폴 선단의 리딩 에지(196)에서 폴 선단의 트레일링 에지(198)로 확장한다. ABS(186)의 리딩 에지(196)는 폴 선단의 ABS(186)의 트레일링 에지(198)의 폭보다 트랙 횡단 방향으로 더 좁은 폭을 갖는다. 리딩 에지(196)에 좁은 폭은 전반적으로 사다리꼴 공기 베어링 폴 선단 표면(186)을 형성한다. 사다리꼴 형상은 매체들(102) 상에 트랙들에 관하여 폴 선단의 스큐 각(skew angle)에 기인한 이웃 트랙 간섭을 감소시킨다. 도시된 바와 같이, 전방 차폐(190)는 도 3a에 도시된 바와 같이 기입 갭 (192)을 형성하기 위해 ABS(186)의 트레일링 에지(198)로부터 이격된다. 기입 갭(192)은 폴 선단(162)을 전방 차폐(190)로부터 분리시키는 자기적 절연 물질로 형성된다. 폴 선단(162)과 전방 차폐(190) 사이에 작은 기입 갭들(192)은 주어진 전계 강도에 대해 더 큰 전계 기울기들이 생기게 하는 경향이 있어 더 큰 데이터 저장 밀도를 제공한다. 그러나, 전계 기울기를 증가시키기 위해 기입 갭(192)의 폭을 감소시키려는 노력은 기입 전계의 상실에 기인하여 수행을 저하시킬 수 있다.
도 4a ~ 도 4c는 폴 선단(162)의 사면(188)을 따라 복수의 기입 갭 구간들을 제공하는 기입 갭 구조를 개시한다. 예시된 실시예들에서, 복수의 기입 갭 구간들은 전계 기울기를 향상시키기 위해서 공기 베어링 표면(186) 근방에 더 작은 기입 갭 또는 기입 갭 폭을 제공하고 자속 누설을 제한하기 위해 공기 베어링 표면(186) 뒤에 더 큰 기입 갭 또는 기입 갭 폭을 제공한다. 도 4a에 도시된 실시예에서, 복수의 갭 구간들은 폴 선단 사면(188)의 하부 사면 에지(200)와 상부 사면 에지(202) 사이에 형성된다. 복수의 기입 갭 구간들은 폴 선단 사면(188)과 전방 차폐(190)의 하측 후방 표면(205) 사이에 형성된 근방 기입 갭 구간(204), 및 폴 선단 사면(188)과 전방 차폐(190)의 상측 후방 표면(209) 사이에 형성된 원방 기입 갭 구간(206)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 하측 후방 표면(205) 및 상측 후방 표면(209)은 계단 표면(210)을 통해 연결된다.
하측 후방 표면(205)은 후방 에지(211)에서 표면(210)이 계단이 되게 교차하며, 상측 후방 표면(209)은 폴 선단 사면(188)과 상측 후방 표면(209) 사이에 더 큰 갭 폭을 제공하기 위해 폴 선단 사면(188)에서 떨어진 방향으로 후방 에지(211)로부터 앞쪽으로 계단 표면(210)을 교차한다. 도시된 바와 같이, 하측 후방 표면(205)은 폴 선단 사면(188)과 하측 후방 표면(205) 사이에 고정된 또는 등각의 갭 폭을 제공하게 경사진다. 예시된 실시예에서, 상측 후방 표면(209)은 사면(188)의 각도와 등각이지만, 그러나, 기술된 바와 같이 원방 기입 갭 구간(206)의 더 큰 기입 갭 폭을 제공하기 위해 하측 후방 표면(205)으로부터 앞쪽으로 이격된다.
근방 기입 갭 구간(204)을 따라 좁은 등각 갭 폭은 고 밀도 기록을 위한 기입 전계 기울기를 향상시키기 위해서 ABS에서 좁은 기입 갭을 제공하며, 반면 원방 기입 갭 구간(206)을 따라 더 큰 기입 갭 폭은 기입 전계 강도 감소를 제한하기 위해 자속 누설을 감소시키기 위해서 사면 폴 선단(188)과 차폐(190) 사이에 간격을 증가시킨다. 도시된 바와 같이, 계단(210)은 근방 기입 갭 구간(204)과 원방 기입 갭 구간(206) 간에 이행부를 정의하기 위해 폴 선단 사면(188)의 하부 에지(200)와 상부 에지(202) 사이에 위치된다. 예시된 실시예에서, 계단(210)은 폴 선단 사면(188)의 상부 에지(202) 근방에 차폐로의 자속 누설을 제한하면서, 큰 기입 전계 기울기를 유지하기 위해 더 넓은 원방 갭 구간(206)이 공기 베어링 표면으로부터 충분히 이격되게 상부 사면 에지(202)에 더 가까이 위치된다. 도시 및 예시된 실시예에서, 수직 후방 표면(212)은 차폐(190)의 하부 또는 공기 베어링 표면으로부터 이격된 차폐(190)의 상부 표면(214)에 상측 후방 표면(209)을 연결한다. 복수의 기입 갭 구간들의 적용은 수직 표면 부분(212)을 포함하는 후방 표면, 혹은 도시된 특별한 구조로 제한되지 않음을 알아야 할 것이다.
도 4b에 도시된 또 다른 실시예에서, 기입 갭(192)은 앞서 기술된 바와 같이 공기 베어링 표면 근방에 근방 기입 갭 구간(204) 및 공기 베어링 표면으로부터 이격된 원방 갭 구간(206)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 차폐(190)의 후방 표면은 전방 폴 선단 사면(188)의 하부 에지(200)와 상부 에지(202) 사이에 하측 후방 표면(205) 및 상측 후방 표면(209)을 포함한다. 도 4a에 도시된 실시예와 유사하게, 근방 기입 갭 구간(204)은 전방 차폐(190)의 폴 선단 사면과 하측 후방 표면(205) 사이에 형성되고, 원방 기입 갭 구간(206)은 전방 차폐(190)의 폴 선단 사면(188)과 상측 후방 표면(209) 사이에 형성된다.
도시된 바와 같이, 후방 표면 계단(210)은 앞서 기술된 바와 같이 원방 기입 갭 구간(206)을 따른 기입 갭 폭보다 작은 근방 기입 갭 구간(204)을 따른 좁은 갭을 제공하기 위해 하측 후방 표면(205)을 상측 후방 표면(209)에 연결한다. 도시된 바와 같이, 하측 후방 표면(205)은 전방 차폐(190)의 폴 선단 사면(188)과 하측 후방 표면(205) 사이에 고정된 또는 등각 갭 폭을 제공하게 경사진다. 상측 후방 표면(209)은 계단(210)을 통해 하측 후방 표면(205)으로부터 이격되고, 원방 기입 갭 구간(206)을 따라 더 큰 갭 폭을 제공하기 위해 비-등각 각도로 사면(188)으로부터 멀어지게 경사진다. 도시 및 예시된 실시예에서, 수직 후방 표면(212)은 차폐(190)의 상측 후방 표면(209)과 상부 표면(214)을 연결한다. 이에 따라, 기술된 바와 같이, 상측 표면(205) 및 하측 후방 표면(209)은 공기 베어링 표면에서 좁은 등각 기입 갭과 공기 베어링 표면 뒤에 커진 기입 갭을 형성하기 위해 서로 다른 각도들로 경사진다.
도 4c는 도 4a ~ 도 4b에 앞서 도시된 바와 같이 복수의 근방 갭 구간들(204) 및 원방 갭 구간(206)을 포함하는 기입 어셈블리(144)의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 4c에 도시된 실시예에서, 전방 차폐(190)의 상측 후방 표면(205) 및 하측 후방 표면(209)은 후방 에지(211)에 직접 연결된다. 상측 후방 표면(205) 및 하측 후방 표면(209)은 근방 기입 갭 폭보다 큰 치수를 갖는 근방 기입 갭 폭 및 원방 기입 갭 폭을 형성하기 위해 서로 다른 경사각들로 경사진다. 상측 후방 표면(205)과 하측 후방 표면(209)을 연결하는 후방 에지(211)는 폴 선단(162)의 하부 사면 에지(200) 위에 그리고 상부 사면 에지(202) 밑에 위치된다. 도시된 바와 같이, 하측 후방 표면(205)은 전방 차폐(190)의 폴 선단 사면(188)과 하측 후방 표면(205) 사이에서 공기 베어링 표면(186) 근방에 등각 기입 갭을 제공하기 위해 사면 전방 폴 선단 표면(188)에 관하여 등각 각도로 확장한다. 상측 후방 표면(209)은 폴 선단 사면(188)의 상부 에지 근방에, 공기 베어링 표면 뒤에 더 큰 기입 갭을 제공하기 위해서 후방 에지(211) 위에 공기 베어링 표면으로부터 멀어지는 방향으로 증가하는 원방 기입 갭 폭을 제공하기 위해 비-등각 각도로 확장한다.
도 5a는 도 4a에 개시된 바와 같은 기입 갭의 실시예들을 제조하기 위한 공정 단계들을 도시한 것이다. 단계(300)에 도시된 바와 같이, 기입 폴(162)의 전방 표면 및 사면(188) 상에 절연 구조가 형성된다. 절연 구조는 제 1 비-자기층(302)을 피착함으로써 형성된다. 도시된 실시예에서, 폴 선단 사면(188)을 따라 등각 폭을 형성하기 위해 사면(188)을 따라 비-자기층(302)이 에칭된다. 단계(304)에서, 제 1 비-자기층(302) 상에 제 2 비-자기층(306)이 피착된다. 제 1 비-자기층(302) 및 제 2 비-자기층(306)은 동일 물질 또는 서로 다른 물질들일 수 있다. 층들(302, 306)을 위한 예시적인 제 1 및 제 2 비-자기 물질들은 Al2O3 알루미나, Ru, NiCr, NiRu, Cr, SiO2, 또는 비정질 탄소 a-C을 포함한다. 제 1 비-자기층(302) 및 제 2 비-자기층(306)은 스퍼터링, 화학기상피착(CVD), 분자 빔 에피택시(MBE), 원자층 피착(ALD), e-빔 증발, 이온-빔 스퍼터링 및 그외 이 기술에 공지된 다른 피착 방법들을 사용하여 피착될 수 있다. 예시된 일실시예에서, 제 1 비-자기층(302)은 Al2O3이며 제 2 비-자기 층(306)은 비정질 탄소 a-C이다.
단계(310)에서, 상부 사면 에지(202) 근방에 제 2 비-자기층(306)의 상부 부분에 마스크(312)가 도포된다. 단계(314)에 도시된 바와 같이, 마스킹 되지 않은 영역들 내 제 1 비-자기층(302)으로부터 제 2 비-자기층(306)을 제거하기 위해 제 2 비-자기층(306)이 마스킹 되지 않은 영역들에서 에칭 또는 밀링된다. 단계(316)에 도시된 바와 같이, 전방 차폐(190)를 도금하기 위해 에칭 또는 밀링된 부분의 제 2 비-자기층(306) 및 제 1 비-자기층(302)에 시드층(320)이 도포된다. 단계(322)에 도시된 바와 같이, 전방 차폐(190)의 하측 후방 표면(205)과 상측 후방 표면(209) 및 상부 표면(214)을 형성하기 위해 전방 차폐가 시드층(320) 상에 도금된다. 도시된 바와 같이, 차폐의 상부 표면(214)은 제 2 비-자기층(306)의 상부에 정렬한다. 이에 따라, 도시된 바와 같이, 제 1 비-자기층은 근방 갭 구간(204)의 갭 폭을 형성하며, 제 1 비-자기층(302) 및 제 2 비-자기층들(306)은 원방 기입 갭 구간(206)의 갭 폭을 형성한다.
도 5b는 도 4b에 도시된 기입 갭 구조의 또 다른 실시예를 제조하기 위한 공정 단계들을 도시한 것으로 앞에 실시예에서 동일 단계들에 동일 참조부호를 사용한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 단계(300)에서, 기입 폴의 전방 및 사면들 상에 제 1 비-자기층(302)이 형성되고, 단계(304)에서, 제 1 비-자기층(302) 상에 제 2 비-자기층(306)이 피착된다. 단계(310)에서, 제 2 비-자기 층(306)의 부분에 마스크(312)가 도포되고 단계(314)에 도시된 바와 같이 제 1 비-자기층(302)으로부터 제 2 비-자기층(306)을 제거하기 위해 제 2 비-자기층(306)이 마스킹되지 않은 영역들에서 에칭되거나 밀링된다. 이후에, 공기 베어링 표면(186) 뒤에 원방 기입 갭 구간(206)을 따라 증가하는 갭 폭을 제공하기 위해 사면의 경사각과는 다른 경사각을 형성하기 위해 제 2 비-자기층(306)의 부분이 에칭되거나 밀링된다. 단계들(314, 316)에 도시된 바와 같이, 전방 차폐(190)는 앞서 기술되고 도 4b에 도시된 바와 같이, 하측 후방 표면들(205)과 상측 후방 표면(209) 그리고 등각 및 비-등각의 근방 및 원방 기입 갭 구간들(204, 206)을 형성하기 위해 시드층(320) 상에 제조되거나 도금된다.
도 5c는 도 4c에 도시된 바와 같은 기입 갭 구조의 또 다른 실시예를 제조하기 위한 공정 단계들을 도시한 것으로 앞에 도 5a ~ 도 5b에서 동일 단계들에 동일 참조부호를 사용한다. 절연 구조는 단계들(300, 304)에 도시된 바와 같이, 제 1 비-자기층(302) 및 제 2 비-자기층(306)을 피착함으로써 형성된다. 단계들(310, 314)에서, 앞서 기술된 바와 같이, 근방 갭 구간(204)을 형성하기 위해 제 2 비-자기층(306)의 하부 부분이 제거된다. 단계(332)에서, 원방 기입 갭 구간(206)의 더 큰 기입 갭을 제공하기 위해 사면(188)에 관하여 상이한 경사진 경사각 또는 비-등각 경사각을 갖는 경사면을 형성하기 위해 제 2 비-자기층(306)이 에칭 또는 밀링된다. 그후에, 단계들(316, 322)에서, 앞서 기술된 바와 같이, 전방 차폐의 상측 후방 표면(205) 및 하측 후방 표면(209)을 형성하기 위해 시드층(320) 그리고 제 1 비-자기층(302) 및 제 2 비-자기층(306) 상에 전방 차폐(190)가 도금된다.
도 5a ~ 도 5c가 본원에 기술된 복수의 구간 기입 갭들을 제조하기 위한 공정 단계들을 도시할지라도, 본원은 기술된 특정한 공정 단계들 또는 순서로 제한되지 않는다. 발명의 여러 실시예들의 수많은 특징들 및 잇점들이 앞에 설명에서 개시되었을지라도, 발명의 여러 실시예들의 구조 및 기능의 상세와 함께, 이 개시된 바는 단지 예시적인 것이며, 특히 부분들의 구조 및 배열에 관해서 세부에 있어 첨부된 청구항들에 표현된 용어들의 넓은 일반적인 의미에 의해 나타낸 최대 범위로 본 발명의 원리 내에서 변경들이 행해질 수 있음이 알아야 할 것이다. 예를 들면, 특정 요소들은 본 발명의 범위 및 정신 내에서 실질적으로 동일한 기능을 유지하면서 특정 응용에 따라 달라질 수도 있다. 또한, 본원에 기술된 실시예들이 단일 리턴 폴을 포함하는 특정한 기입 어셈블리를 위한 기입 갭 구조에 대한 것일지라도, 본원은 특정한 실시예들 또는 도시된 기입 어셈블리로 제한되지 않는다.

Claims (20)

  1. 공기 베어링 표면에 형성된 하부 에지 및 상기 하부 에지로부터 이격된 상부 에지를 갖는 폴(pole) 선단 사면을 포함하는 폴 선단을 갖는, 기입 폴;
    상기 폴 선단 사면의 상기 상부 에지 밑에 위치된 후방 에지를 통해 연결된 상측 후방 표면과 하측 후방 표면을 포함하고, 상기 폴 선단으로부터 이격된, 전방 차폐; 및
    상기 폴 선단 사면과 상기 차폐의 상기 하측 후방 표면 사이에서 확장하는 근방 갭 폭을 가지며 상기 공기 베어링 표면 근방에 위치된 근방 기입 갭 구간, 및 상기 폴 선단 사면과 상기 차폐의 상기 상측 후방 표면 사이에서 확장하고 상기 근방 갭 폭보다 큰 원방 갭 폭을 갖는 원방 기입 갭 구간을 포함하는 비-자기 기입 갭을 포함하는, 기입 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 폴 선단의 상기 공기 베어링 표면은 리딩 에지, 및 상기 폴 선단 사면의 상기 하부 에지에 형성된 트레일링 에지를 포함하고, 상기 리딩 에지는 상기 폴 선단 사면의 상기 하부 에지에 상기 트레일링 에지의 트랙 횡단 폭 치수보다 좁은 트랙 횡단 폭 치수를 갖는, 기입 어셈블리.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 기입 어셈블리는, 연성하층, 및 상기 연성하층을 통해 상기 기입 폴과 리턴 폴 간에 자속 경로를 형성하기 위한 상기 리턴 폴을 갖는 매체들과 조합되는, 기입 어셈블리.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 하측 후방 표면은 상기 근방 기입 갭 구간을 따른 등각 갭을 형성하기 위해 상기 폴 선단 사면과 등각인, 기입 어셈블리.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 상측 후방 표면은 상기 원방 기입 갭 구간을 따라 비-등각 갭을 형성하기 위해 상기 폴 선단 사면과 비-등각인, 기입 어셈블리.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 상측 후방 표면 및 상기 하측 후방 표면은 상기 상측 후방 표면을 상기 하측 후방 표면에 연결하는 후방 계단을 통해 연결되는, 기입 어셈블리.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 하측 후방 표면은 상기 폴 선단 사면과 등각인, 기입 어셈블리.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 상측 후방 표면은 상기 폴 선단 사면과 비-등각인, 기입 어셈블리.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 상측 후방 표면은 상기 폴 선단 사면과 등각인, 기입 어셈블리.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 전방 차폐의 상기 상측 후방 표면 및 상기 하측 후방 표면은 상기 근방 갭 폭 및 상기 원방 갭 폭을 정의하기 위해 서로 다른 경사각들을 갖는, 기입 어셈블리.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 근방 갭 폭은 25nm 미만이고, 상기 원방 갭 폭은 25nm 이상인, 기입 어셈블리.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 근방 갭 폭은 20nm 이하이고, 상기 원방 갭 폭은 20nm보다 큰, 기입 어셈블리.
  13. 폴 선단 사면을 갖는 기입 폴;
    상기 폴 선단 사면으로부터 이격된 전방 차폐; 및
    상기 폴 선단 사면과 상기 전방 차폐의 후방 표면 사이에 25nm 미만의 기입 갭 폭을 갖는 비-자기 기입 갭을 포함하는, 기입 어셈블리.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 기입 갭 폭은 20nm 이하인, 기입 어셈블리.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 기입 갭은 20nm 이하의 상기 공기 베어링 표면 근방에 하여 근방 갭 폭, 및 20nm보다 크고 상기 폴 선단 사면의 상부 에지 밑에서 상기 공기 베어링 표면로부터 이격된 원방 갭 폭을 포함하는, 기입 어셈블리.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 전방 차폐는 상측 후방 표면과 하측 후방 표면, 및 상기 상측 후방 표면과 상기 하측 후방 표면을 연결하는 표면 계단을 포함하고, 상기 근방 갭 폭은 폴 선단 표면과 상기 하측 후방 표면 사이에서 확장하고, 상기 원방 갭 폭은 상기 폴 선단 사면과 상기 상측 후방 표면 사이에서 확장하는, 기입 어셈블리.
  17. 청구항 15에 있어서, 전방 차폐는 서로 다른 경사각들을 갖는 상측 후방 표면 및 하측 후방 표면을 포함하고, 상기 근방 갭 폭은 상기 폴 선단 사면과 상기 하측 후방 표면 사이에서 확장하고, 상기 원방 갭 폭은 상기 폴 선단 사면과 상기 상측 후방 표면 사이에서 확장하는, 기입 어셈블리.
  18. 폴 선단의 전방 사면을 따라 제 1 비-자기층을 피착하는 단계;
    상기 폴 선단의 상기 전방 사면을 따라 상기 제 1 비-자기층 상에 제 2 비-자기층을 피착하는 단계;
    상기 제 1 비-자기층으로부터 상기 제 2 비-자기층의 부분을 제거하기 위해 상기 제 2 비-자기층을 에칭하는 단계; 및
    전방 차폐의 하측 후방 표면을 형성하기 위해 상기 제 1 비-자기층 상에, 그리고 상기 전방 차폐의 상측 후방 표면을 형성하기 위해 상기 제 2 비-자기층 상에, 상기 전방 차폐를 제조하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 제 1 비-자기층 및 상기 제 2 비-자기층을 피착하는 단계는 상기 제 1 비-자기층을 피착하기 위해 제 1 물질을 피착하고 상기 제 2 비-자기층을 피착하기 위해 상기 제 1 물질과는 다른 제 2 물질을 피착하는 것을 포함하는, 방법.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 전방 차폐를 제조하는 단계는 상기 제 1 비-자기층 및 상기 제 2 비-자기층 상에 시드층을 피착하는 단계; 및
    상기 전방 차폐의 상기 상측 후방 표면 및 상기 하측 후방 표면을 형성하기 위해 상기 시드층 상에 전방 차폐 물질을 피착하는 단계를 포함하는, 방법.
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