專利名稱：具有介質(zhì)層的磁記錄頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進(jìn)的磁記錄頭。特別是，本發(fā)明涉及具有介質(zhì)層的磁記錄頭、以及使用該層以減少磁記錄頭中的磁通泄漏的方法。
背景技術(shù)：
磁記錄頭通常用來將數(shù)據(jù)記錄在磁性數(shù)據(jù)儲(chǔ)存介質(zhì)、諸如計(jì)算機(jī)的硬盤驅(qū)動(dòng)器上。計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)器使用至少一個(gè)涂有磁性材料的磁盤和懸置在磁盤表面上方的記錄頭?；旧吓c磁盤表面平行的記錄頭的表面稱為空氣承受表面。記錄頭具有一對(duì)相反的磁極，叫做頂部磁極和底部磁極，它們是用磁性材料制造的。這些磁極在靠近該空氣承受表面的區(qū)域、也叫做極尖區(qū)域內(nèi)被一非磁性的間隙層隔開。記錄頭包括至少一個(gè)感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈產(chǎn)生經(jīng)過頂部磁極和底部磁極的磁通。一磁場(chǎng)在空氣承受表面處橫跨間隙層形成，以便將數(shù)據(jù)記錄在磁盤上。
由感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁通的一部分常常在磁極區(qū)域外側(cè)的區(qū)域里的頂部磁極和底部磁極之間傳送。在記錄頭里的磁通的泄漏將影響在空氣承受表面處的磁場(chǎng)，并可能降低記錄頭的性能。


圖1顯示了一種傳統(tǒng)的磁記錄頭3的剖視圖。該磁記錄頭3具有磁性材料、諸如坡莫合金形成的底部磁極層10。該底部磁極層10可作為抗磁傳感器(圖1中未畫出)的磁屏蔽層，其中，底部磁極層10被認(rèn)為是共享的磁極層10。為了使磁記錄頭3的感應(yīng)線圈26與底部磁極層10的磁性材料隔絕，一零喉道20形成于底部磁極層10的選定區(qū)域15上。零喉道20提供一基底25，感應(yīng)線圈26可形成在基底25上。零喉道20通常由絕緣材料、諸如固化的光阻材料形成的。感應(yīng)線圈26被形成于零喉道20上方的絕緣材料27、諸如固化的光阻材料環(huán)繞。
底部磁極延伸部分40、間隙層50和頂部磁極延伸部分60依次形成于底部磁極層10上。底部磁極延伸部分40是電鍍?cè)诘撞看艠O層10上的、未被零喉道20覆蓋的選定部分11上。由非磁性材料、諸如PdNi(鈀鎳)制造的間隙層50電鍍?cè)诘撞看艠O延伸部分40上。底部磁極延伸部分40和間隙層50均從空氣承受表面80延伸并覆蓋在零喉道20的區(qū)域23上。頂部磁極延伸部分60電鍍?cè)陂g隙層50上，且也從空氣承受表面80延伸并覆蓋在零喉道20的區(qū)域23上。一頂部磁極層70形成于頂部磁極延伸部分60的部分63上和環(huán)繞著感應(yīng)線圈26的絕緣層27上。
為了將數(shù)據(jù)寫入磁性介質(zhì)，感應(yīng)線圈26產(chǎn)生磁通，并在空氣承受表面80處的頂部磁極延伸部分60和底部磁極延伸部分40之間形成磁場(chǎng)。
參看圖2，為了制造圖1所示的磁記錄頭3，一可選擇的晶粒層12可沉積在底部磁極層10的未被零喉道20覆蓋的暴露區(qū)域11上及零喉道20的表面21上。晶粒層12是一薄層磁性材料，它為電鍍其它的層提供基底。在沉積晶粒層12后，底部磁極延伸部分40、間隙層50和頂部磁極層60電鍍?cè)谝粯O尖區(qū)域14里，及被電鍍?cè)诹愫淼?0的區(qū)域23上。隨后，間隙層50電鍍?cè)诘撞看艠O延伸部分40上，而頂部磁極延伸部分60電鍍?cè)陂g隙層50上。在頂部磁極層70沉積后(圖1)，可使用研磨工藝，以便形成記錄頭3的空氣承受表面80。

發(fā)明內(nèi)容
參看圖1-2，由感應(yīng)線圈26產(chǎn)生的磁通應(yīng)該在在空氣承受表面80處的底部磁極延伸部分40和頂部磁極延伸部分60之間的一路徑里完整地和不受干擾地傳送。然而，由于底部磁極延伸部分40和間隙層50電鍍?cè)诹愫淼?0的區(qū)域23上，在底部磁極延伸部分40和頂部磁極延伸部分60之間的磁通泄漏區(qū)域16里損失一些磁通。磁通泄漏區(qū)域16位于在零喉道20的區(qū)域23上方的層40、50和60的重疊區(qū)之間的界面處。在空氣承受表面80處的磁通對(duì)于記錄頭的寫入能力是不可缺少的，而在磁通泄漏區(qū)16(圖2)里的磁通損失可降低記錄頭的性能。
一般來說，本發(fā)明涉及具有減少的磁通泄漏的改進(jìn)的記錄頭，及它們的制造方法。
在一個(gè)實(shí)施例里，本發(fā)明是一種磁記錄頭，它包括形成在一底部磁極層上的零喉道，一具有底部磁極延伸部分和間隙層的極尖區(qū)域，以及使零喉道與底部磁極延伸部分及間隙層隔開的介質(zhì)層。介質(zhì)層減少了磁記錄頭的磁通泄漏。
在第二實(shí)施例里，本發(fā)明是一種磁記錄頭，它包括形成在一底部磁極層上的零喉道，一底部磁極延伸部分，一頂部磁極延伸部分，以及減少在零喉道上的底部磁極延伸部分和頂部磁極延伸部分之間的重疊區(qū)域的措施。
在第三實(shí)施例里，本發(fā)明是一種制造磁記錄頭的方法，包括在一底部磁極層上形成零喉道，在底部磁極層的一部分上和零喉道的一部分上形成介質(zhì)層，以及在極尖區(qū)域內(nèi)的底部磁極層上電鍍第一層。介質(zhì)層使在極尖區(qū)域內(nèi)的第一層與零喉道隔開。
在第四實(shí)施例里，本發(fā)明是一種有選擇的多層電鍍的方法，包括在一晶粒層區(qū)域上沉積介質(zhì)材料，在晶粒層和介質(zhì)材料上掩蔽一圖案，在晶粒層區(qū)域內(nèi)電鍍至少一個(gè)電鍍的層，除去介質(zhì)材料的至少一部分以形成晶粒層的暴露區(qū)域，以及在電鍍的層和晶粒層的暴露區(qū)域上電鍍。
介質(zhì)層占據(jù)在磁通泄漏區(qū)域內(nèi)的零喉道上方的一個(gè)區(qū)域，否則的話該區(qū)域可能被極尖區(qū)域的成分、諸如底部磁極延伸部分、間隙層和頂部磁極延伸部分占據(jù)。介質(zhì)層防止底部磁極延伸部分和間隙層與零喉道接觸，這樣，在磁通泄漏區(qū)域里的磁通損失可減少或基本上消除。此外，在制造過程中，介質(zhì)層可用來與光阻圖案結(jié)合，以便通過使用自對(duì)準(zhǔn)選定電鍍工藝更精確地控制底部磁極延伸部分、間隙層和頂部磁極延伸部分的電鍍。
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)由附圖和下面的介紹闡明。本發(fā)明的其它的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將由介紹和附圖看出。
附圖的簡(jiǎn)要說明圖1是一種傳統(tǒng)的磁記錄頭的剖視圖；圖2是來自圖1中的傳統(tǒng)的磁記錄頭的零喉道的剖視圖；圖3A-E是制造本發(fā)明的磁記錄頭的工藝的剖視圖；圖4是本發(fā)明的磁記錄頭的零喉道的剖視圖；以及圖5是圖4中的磁記錄頭的剖視圖。
在各附圖中的相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。
具體實(shí)施例方式
圖3A-E顯示了制造本發(fā)明的記錄頭105的一部分的工藝。參看圖3A，零喉道120形成于一底部磁極層110的選定部分115上。然后，一可選擇的晶粒層112可分別沉積在底部磁極層110的暴露表面111和零喉道120的暴露表面121上。
如圖3B所示，然后在底部磁極層110和零喉道120上的晶粒層112上沉積介質(zhì)層130。然后，除去一部分介質(zhì)層130，以便在極尖區(qū)域114里暴露晶粒層112的區(qū)域113。介質(zhì)層130可由任何介質(zhì)材料構(gòu)成。適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)材料包括(例如)金屬氧化物、諸如Al2O3或SiO2。介質(zhì)層130可通過任何傳統(tǒng)的方式沉積，然后使用(例如)光限定蝕刻掩模和HF(氟化氫的)蝕刻工藝從區(qū)域113處除去。
參看圖3C，底部磁極延伸部分140電鍍?cè)趨^(qū)域113上，而間隙層150和頂部磁極延伸部分160然后被電鍍?cè)诘撞看艠O延伸部分140上。底部磁極延伸部分140、間隙層150和頂部磁極延伸部分160較佳的是使用自對(duì)準(zhǔn)選定電鍍工藝電鍍，其中，這些層的側(cè)壁與適當(dāng)成形的光阻圖案對(duì)準(zhǔn)。雖然光阻圖案不可覆蓋零喉道120，但由于介質(zhì)層130的存在，底部磁極延伸部分140和間隙層150及頂部磁極延伸部分160不電鍍?cè)诹愫淼?20上。作為附加的掩蔽元件，介質(zhì)層130允許在極尖區(qū)域114里的、脫離零喉道120的底部磁極延伸部分140、間隙層150和頂部磁極延伸部分160的選擇電鍍。
參看圖3D，在頂部磁極延伸部分160電鍍?cè)陂g隙層150上后，將沒有被頂部磁極延伸部分160覆蓋的介質(zhì)層130的部分除去以露出在零喉道120上的晶粒層112。被除去以露出表面124的介質(zhì)層130的部分可通過蝕刻工藝除去，而不需要施加蝕刻掩模，因?yàn)槭Ｓ嗟慕橘|(zhì)層130的部分已經(jīng)被頂部磁極延伸部分160掩蔽。
參看圖3E，使用前面提到的光阻圖案，頂部磁極層170電鍍?cè)陧敳看艠O延伸部分160及重疊在零喉道120上的晶粒層112的露出表面124上。在頂部磁極層170形成至所需厚度后，將用來形成底部磁極延伸部分140、間隙層150、頂部磁極延伸部分160和頂部磁極層170的組成圖案的光阻移去，可在記錄頭105上形成一封裝層190(圖3E中未畫出)。
參看圖4，本發(fā)明的記錄頭105包括形成在底部磁極層110的選定部分115上的零喉道120，以提供一可形成感應(yīng)線圈(圖4中未畫出)的絕緣區(qū)域。一可選擇的晶粒層112可分別沉積在底部磁極層110的露出表面111和零喉道120的露出表面121上。一層介質(zhì)材料130形成在底部磁極層110的部分117及零喉道120的部分123上。介質(zhì)層130的尺寸可根據(jù)具體用途所需要的底部磁極延伸部分140和間隙層150的厚度而改變，但層130的長(zhǎng)度和厚度應(yīng)該選擇，以防止在極尖區(qū)域114里的層140、150和160與零喉道120之間的接觸，由此減少在磁通泄漏區(qū)域116里的磁通損失。這樣，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例里，介質(zhì)層130使零喉道20與底部磁極延伸部分140、間隙層150和頂部磁極延伸部分160隔開，這樣，底部磁極延伸部分140和間隙層150不電鍍?cè)诖磐ㄐ孤﹨^(qū)域116里。
參看圖4-5，頂部磁極層170在頂部磁極延伸部分160和絕緣層127上面延伸，而封裝層190可形成在頂部磁極層170上。由于介質(zhì)層130減少了在零喉道120上的底部磁極延伸部分140和頂部磁極延伸部分160之間的重疊區(qū)域，所以，在磁記錄頭5里的磁通泄漏可降低至最小程度。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的許多實(shí)施例。然而，應(yīng)該知道，在不超出本發(fā)明構(gòu)思和范圍的情況下還可以作出各種各樣的改進(jìn)。
例如，可在電鍍間隙層150后、而不是在電鍍頂部磁極延伸部分160(圖3D)后，除去一部分介質(zhì)層130以露出晶粒層112的表面124。在該實(shí)施例里，底部磁極延伸部分140和間隙層150通過介質(zhì)層130與零喉道120隔開，但頂部磁極延伸部分可能不是必需的。在部分介質(zhì)層被除去以露出表面124后，頂部磁極層170可直接電鍍?cè)陂g隙層150和重疊在零喉道120上的晶粒層112的露出表面124上。
在任何選擇的多層電鍍工藝?yán)?，介質(zhì)層可作為掩蔽元件使用。例如，如果介質(zhì)材料被沉積在一層的指定區(qū)域上，一圖案可掩蔽在該層和該介質(zhì)材料上。至少一個(gè)電鍍層可通過除去介質(zhì)材料而沉積在該層上，以形成一蝕刻的介質(zhì)區(qū)域；以及在該電鍍層和該蝕刻介質(zhì)區(qū)域上電鍍。
因此，其它的實(shí)施例在下述權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磁記錄頭，包括形成在底部磁極層的一區(qū)域上的零喉道，包括底部磁極延伸部分和間隙層的極尖區(qū)域，以及使零喉道與底部磁極延伸部分和間隙層隔開的介質(zhì)層，其中，介質(zhì)層減少了磁記錄頭的磁通泄漏。
2.如權(quán)利要求1所述的磁記錄頭，其特征在于，還包括一電鍍?cè)陂g隙層上的頂部磁極延伸部分，這樣，間隙層在底部磁極延伸部分和頂部磁極延伸部分之間。
3.如權(quán)利要求2所述的磁記錄頭，其特征在于，介質(zhì)層形成于一部分零喉道上，從而減少在零喉道上的底部磁極延伸部分與頂部磁極延伸部分之間的重疊區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的磁記錄頭，其特征在于，介質(zhì)層由選自金屬氧化物和固化的光阻組成的集合的材料制成。
5.如權(quán)利要求4所述的磁記錄頭，其特征在于，介質(zhì)層是選自Al2O3和SiO2組成的集合的金屬氧化物。
6.如權(quán)利要求1所述的磁記錄頭，其特征在于，還包括在零喉道和介質(zhì)層之間的晶粒層。
7.一種磁記錄頭，包括形成于底部磁極層一區(qū)域上的零喉道，一底部磁極延伸部分，一頂部磁極延伸部分，以及減少在零喉道上的底部磁極延伸部分和頂部磁極延伸部分之間的重疊區(qū)域的措施。
8.如權(quán)利要求7所述的磁記錄頭，其特征在于，還包括位于底部磁極延伸部分和頂部磁極延伸部分之間的間隙層。
9.如權(quán)利要求8所述的磁記錄頭，其特征在于，減少在零喉道上的底部磁極延伸部分和頂部磁極延伸部分之間的重疊區(qū)域的措施包括形成在零喉道的一部分上的介質(zhì)層，它使零喉道與底部磁極延伸部分和間隙層隔開。
10.如權(quán)利要求9所述的磁記錄頭，其特征在于，介質(zhì)層由選自金屬氧化物和固化的光阻組成的集合的材料制成的。
11.一種制造磁記錄頭的方法，包括在底部磁極層上形成一零喉道；在底部磁極層的一部分上和零喉道的一部分上形成介質(zhì)層；以及在極尖區(qū)域里的底部磁極層上電鍍第一層；其中，介質(zhì)層使第一層與零喉道隔開。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，第一層是底部磁極延伸部分。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括在底部磁極延伸部分上電鍍一間隙層，這樣，介質(zhì)層使間隙層與零喉道隔開。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括在間隙層上電鍍頂部磁極延伸部分，這樣，介質(zhì)層使頂部磁極延伸部分與零喉道隔開。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，介質(zhì)層形成后減少了在零喉道上的底部磁極延伸部分和頂部磁極延伸部分之間的重疊區(qū)域。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括在形成介質(zhì)層之前在零喉道和底部磁極層的露出表面上形成晶粒層。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，介質(zhì)層是由選自金屬氧化物和固化的光阻組成的集合的材料制成的。
18.一種有選擇的多層電鍍的方法，包括在晶粒層區(qū)域上沉積介質(zhì)材料；在晶粒層和介質(zhì)材料上掩蔽一圖案；在晶粒層區(qū)域里電鍍至少一個(gè)電鍍層；除去至少一部分介質(zhì)材料，以形成晶粒層的露出區(qū)域；以及在電鍍層和晶粒層的露出區(qū)域上電鍍。
全文摘要
一種磁記錄頭包括形成于底部磁極層上的零喉道和形成于底部磁極層一部分上及零喉道一部分上的介質(zhì)層。底部磁極延伸部分、間隙層和頂部磁極延伸部分在記錄頭的極尖區(qū)域內(nèi)被電鍍，這樣，介質(zhì)層使在極尖區(qū)域內(nèi)電鍍的層與零喉道隔開。介質(zhì)層防止底部磁極延伸部分和間隙層電鍍?cè)诹愫淼郎希瑥亩鴾p少記錄頭的底部磁極延伸部分和頂部磁極延伸部分之間的磁通泄漏。
文檔編號(hào)G11B5/31GK1446353SQ01813828
公開日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2001年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月1日
發(fā)明者M·H·奧斯特洛夫斯基, H·肖祥 申請(qǐng)人:西加特技術(shù)有限責(zé)任公司