專利名稱：磁阻傳感器、磁頭、磁頭折片組合及硬盤驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息記錄磁盤驅(qū)動單元，尤其涉及一種磁阻(magnetoresistive，MR) 傳感器、磁頭、磁頭折片組合(head gimbal assembly, HGA)及硬盤驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
包含多個(gè)旋轉(zhuǎn)磁盤的硬盤驅(qū)動器被普遍用來將數(shù)據(jù)存儲在其磁盤表面的磁性媒介上，而包含讀傳感器的可移動磁頭用作從磁盤表面的磁軌上讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)前，讀傳感器采用MR傳感器，其相較薄膜誘導(dǎo)型磁頭具有能夠以更大磁軌和線性密度從磁盤表面上讀取數(shù)據(jù)的能力，因而成為主流的讀傳感器。目前，不同類型的MR傳感器已接二連三被磁盤驅(qū)動器開發(fā)商有效投入使用。其中一種傳統(tǒng)的MR傳感器為各向異性磁阻(anisotropic magnetoresistive, AMR)，其會使磁化方向與流經(jīng)MR元件的感應(yīng)電流方向之間的夾角發(fā)生改變，繼而使MR元件的電阻和感應(yīng)電流或電壓發(fā)生相應(yīng)的變化。另一種典型類型為巨磁電阻(giant magnetoresistive, GMR)傳感器，其表現(xiàn)為GMR效應(yīng)。GMR效應(yīng)是一種磁阻率在外部磁場下發(fā)生變化的現(xiàn)象。 GMR傳感器由兩鐵磁層和層壓于該兩鐵磁層之間的非鐵磁層組成。該非鐵磁層的電阻會隨兩鐵磁層的磁矩、載流電子及自旋相關(guān)散射而變化。再一種MR傳感器類型為隧道磁電阻 (tunnelmagnetoresistive, TMR)傳感器。由于其磁阻率的變化比GMR顯著得多，故此TMR 傳感器能夠取代AMR和GMR而成為當(dāng)前的主流技術(shù)。如圖1所示，具有一矩形MR元件的TMR傳感器500包括兩磁性層503，505、層壓于該兩磁性層503，504之間的隧道勢壘層504，以及在襯底501上層壓上述元件的兩電極層 502，506。當(dāng)一電流施加到兩磁性層503和505時(shí)，流經(jīng)隧道勢壘層504的隧道電流則會隨兩磁性層503和505磁化方向之間的夾角改變而改變。由于信號場使兩磁性層之間的磁化方向發(fā)生改變，進(jìn)而使TMR傳感器的電阻產(chǎn)生變化，從而記錄的數(shù)據(jù)則能從磁性媒介上被讀取。然而，高熱噪聲、低讀取靈敏度等問題一直存在于上述的MR傳感器中，并嚴(yán)重影響其工作性能。為解決熱噪聲問題，公開號為JP2000-200404的日本專利揭露了一種改進(jìn)型的MR 傳感器。如圖2所示，該MR傳感器的梯形MR元件10具有一較窄的頂邊37和面向空氣承載面21 (air bearing surface, ABS)的一較寬的底邊27。在MR元件10的兩邊分別放置有一對硬磁11，該硬磁11為MR元件10提供一個(gè)縱向偏壓磁場，其具有一個(gè)磁方向12。為眾所知，接近硬磁11的MR元件區(qū)域，其受到的縱向偏壓要比遠(yuǎn)離硬磁11的區(qū)域強(qiáng)，而一個(gè)強(qiáng)的縱向偏壓將有利于降低熱噪聲。如圖2所示，梯形的MR元件10中的陰影部分表示為強(qiáng)縱向偏壓區(qū)域，其余部分為弱縱向偏壓區(qū)域。與傳統(tǒng)的MR傳感器的矩形MR元件對比，在相同底邊寬度及相同MR元件高度的情況下，該梯形的MR元件10的弱縱向偏壓區(qū)域面積減少了。因此，整個(gè)MR元件的熱噪聲降低，進(jìn)而MR傳感器的熱噪聲也降低。然而，由于面向 ABS的底邊27仍然較寬，因此很難獲得一個(gè)較高的讀取靈敏度。
為了解決該問題，請參考圖3，公開號為JP6-215333的日本專利揭露了另一種MR 傳感器。如圖3所示，MR傳感的MR元件包括一梯形的磁軌限制層61，該磁軌限制層61具有一較寬邊62以及面向ABS 65的一較窄底邊63。對應(yīng)感應(yīng)區(qū)域來講，其磁化方向大致與磁層的磁化方向平行，而信號磁場的強(qiáng)度隨著與ABS的距離增大而減弱。與圖2所示的梯形MR元件10相比，在相同的總感應(yīng)面積的情況下，由于面向ABS的感應(yīng)區(qū)域變窄，因此，當(dāng)提供一個(gè)相同的電流時(shí)，穿過靠近ABS的感應(yīng)區(qū)域的電流密度增大，從而獲得一個(gè)較高的讀取靈敏度。眾所周知，在磁頭的制造處理中，研磨是一個(gè)重要的工藝。S卩，MR元件中面向ABS 的邊緣需被研磨至一個(gè)預(yù)定的MR高度，如圖2中的底邊27或圖3中的底邊63。然而，由于上述梯形的MR元件均具有一個(gè)較寬的研磨底邊，這樣使得底邊的研磨工序變得難以控制， 進(jìn)而使得MR高度難以控制。對于具有MR傳感器的磁頭，為了獲取一個(gè)高的記錄密度，則要求磁盤具有更窄、 密度更大的數(shù)據(jù)磁道。因此，人們希望減小微型磁頭內(nèi)傳感器的尺寸。磁軌寬度取決于MR 元件中面向ABS的邊寬，若MR元件的邊寬太大，即磁軌寬度增大，進(jìn)而降低了數(shù)據(jù)磁道的密度，這將影響磁頭的讀取性能。然而，減小傳感器的尺寸(即，MR元件的寬度，MR高度及傳感器的總面積)將影響傳感器的性能。例如，若傳感器的面積太小，電阻區(qū)域也隨之降低從而使MR傳感器的可靠性能降低。同時(shí)，穿過傳感器面積的整體電流密度被增加，從而帶來靜電放電損壞(electro-static discharge,ESD)問題。簡言之，在現(xiàn)有的MR傳感器中，這是一個(gè)亟待解決的重要問題。因此，亟待一種改進(jìn)的用于磁頭的MR傳感器以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于磁頭的MR傳感器，其能夠改善MR高度控制的性能；并能改善ESD性能、降低跳躍噪聲(popcorn noise,PCN)及隨機(jī)電報(bào)噪聲(random telegraph noise, RTN)從而獲得更穩(wěn)定的性能。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種具有MR傳感器的磁頭，其能夠改善MR高度控制的性能；并能改善ESD性能、降低PCN及RTN從而獲得更穩(wěn)定的性能。本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種具有MR傳感器的磁頭折片組合，其能夠改善 MR高度控制的性能；并能改善ESD性能、降低PCN及RTN從而獲得更穩(wěn)定的性能。本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種具有MR傳感器的磁盤驅(qū)動器，其能夠在改善 MR高度控制的性能；并能夠改善ESD性能、降低PCN及RTN從而獲得更穩(wěn)定的性能。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種用于MR傳感器，包括第一屏蔽層、第二屏蔽層、形成于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層之間的MR元件以及一對分別放置于所述磁阻元件兩邊的硬磁層。所述MR元件包括形成于所述第一屏蔽層上的反鐵磁 (ant!ferromagnetic, AFM)層、形成于所述AFM層上的被釘扎層以及形成在所述被釘扎層和所述第二屏蔽層之間的自由層。其中，所述自由層為漏斗形，所述自由層具有面對空氣承載面的第一邊和與所述第一邊相對的第二邊，所述第一邊的寬度小于所述第二邊的寬度。較佳地，所述自由層從所述第一邊到所述第二邊以拋物線狀變窄。較佳地，所述MR 元件還包括形成于所述自由層和所述第二屏蔽層之間的蓋帽層?？蛇x地，所述MR元件還包括形成于所述被釘扎層和所述自由層之間的絕緣隧道勢壘層。一種磁頭，MR傳感器以及形成于所述MR傳感器上的寫頭。所述MR傳感器包括第一屏蔽層、第二屏蔽層、形成于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層之間的MR元件以及一對分別放置于所述磁阻元件兩邊的硬磁層。所述MR元件包括形成于所述第一屏蔽層上AFM 層、形成于所述AFM層上的被釘扎層以及形成在所述被釘扎層和所述第二屏蔽層之間的自由層。其中，所述自由層為漏斗形，所述自由層具有面對空氣承載面的第一邊和與所述第一邊相對的第二邊，所述第一邊的寬度小于所述第二邊的寬度。一種磁頭折片組合，包括具有MR傳感器的磁頭以及用于支撐所述磁頭的懸臂件。 所述MR傳感器包括第一屏蔽層、第二屏蔽層、形成于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層之間的MR元件以及一對分別放置于所述磁阻元件兩邊的硬磁層。所述MR元件包括形成于所述第一屏蔽層上AFM層、形成于所述AFM層上的被釘扎層以及形成在所述被釘扎層和所述第二屏蔽層之間的自由層。其中，所述自由層為漏斗形，所述自由層具有面對空氣承載面的第一邊和與所述第一邊相對的第二邊，所述第一邊的寬度小于所述第二邊的寬度。一種硬盤驅(qū)動器，包括具有磁頭的磁頭折片組合、與所述磁頭折片組合連接的驅(qū)動臂、可旋轉(zhuǎn)的磁盤以及用于旋轉(zhuǎn)所述磁盤的主軸馬達(dá)。所述磁頭具有MR傳感器，所述MR 傳感器包括第一屏蔽層、第二屏蔽層、形成于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層之間的MR 元件以及一對分別放置于所述磁阻元件兩邊的硬磁層。所述MR元件包括形成于所述第一屏蔽層上AFM層、形成于所述AFM層上的被釘扎層以及形成在所述被釘扎層和所述第二屏蔽層之間的自由層。其中，所述自由層為漏斗形，所述自由層具有面對空氣承載面的第一邊和與所述第一邊相對的第二邊，所述第一邊的寬度小于所述第二邊的寬度。與現(xiàn)有技術(shù)的梯形MR傳感器相比，在相同的總感應(yīng)面積和相同的第二邊寬度的情況下，本發(fā)明的漏斗形自由層能夠獲得一個(gè)較窄的第一邊。當(dāng)MR元件面向ABS的較窄的第一邊被研磨時(shí)，相對于現(xiàn)有技術(shù)，其研磨量因此而減少，繼而縮短了其研磨的時(shí)間，從而提高了研磨效率并使得研磨更加容易。再且，因?yàn)镸R元件的第一邊的研磨變得容易，故此 MR高度亦易于控制。另一方面，由于在相同總感應(yīng)面積的情況下，MR元件的寬度被縮短， 即，磁軌寬度變窄，進(jìn)而，其磁軌密度被增加，從而提高了磁頭的讀取性能。此外，與傳統(tǒng)的梯形MR元件相比，由于自由層的漏斗形設(shè)計(jì)，在相同的MR高度和自由層寬的情況下，增加了 MR元件的總感應(yīng)面積。由于總感應(yīng)面積變大，更大的電阻區(qū)域能夠使用，從而提高了磁阻率以及ESD性能。而且，自由層的邊疇更加穩(wěn)定，從而減少甚至消除了如PCN、RTN等的熱噪聲，使得MR傳感器的性能得到改善。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1為傳統(tǒng)TMR傳感器的剖視圖。圖2為傳統(tǒng)MR元件的示意圖。圖3為另一傳統(tǒng)MR元件的示意圖，展示了感應(yīng)區(qū)域的磁化情況。圖4為本發(fā)明磁頭的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。圖5為如圖4所示磁頭中的MR傳感器剖視圖。
圖6為圖5所示的MR傳感器的自由層的頂視圖。圖7為圖6所示MR傳感器的自由層穩(wěn)定邊疇的狀態(tài)示意圖。圖8為本發(fā)明磁頭折片組合的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖。圖9為本發(fā)明硬盤驅(qū)動器的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖闡述本發(fā)明幾個(gè)不同的最佳實(shí)施例，其中不同圖中相同的標(biāo)號代表相同的部件。如上所述，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)在于提供一種用于磁頭的MR傳感器，該MR傳感器具有一 MR元件，其包括一漏斗形的自由層，該自由層具有面對ABS的第一邊和與第一邊相對的第二邊，并且第一邊的寬度小于第二邊的寬度。通過MR傳感器的該種設(shè)計(jì)，當(dāng)MR元件面向ABS的第一邊被研磨時(shí)，其研磨面積被減少，從而使得MR傳感器的MR高度容易控制。 同時(shí)，能夠獲得一個(gè)較大的感應(yīng)面積及改善了 ESD性能，降低甚至消除熱噪聲。以下將描述用于硬盤驅(qū)動器中HGA的磁頭的MR傳感器的一些實(shí)施例。需要注意的是，該MR傳感器適用于具有帶以上優(yōu)點(diǎn)的MR傳感器的任一合適的HGA和/或硬盤驅(qū)動器。即，本發(fā)明可應(yīng)用于任何工業(yè)上具有MR傳感器的任一適用裝置。傳統(tǒng)的用于磁頭滑塊的磁頭一般包括用于從磁盤讀取數(shù)據(jù)的讀頭以及向磁盤寫入數(shù)據(jù)的寫頭。讀頭通常由一個(gè)MR傳感器構(gòu)成，例如有電流垂直平面型(CPP)傳感器、電流在平面內(nèi)型(CIP)傳感器、TMR傳感器、GMR傳感器或AMR傳感器等。為便于理解，本發(fā)明只著重描述CPP-TMR傳感器。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本說明書后，能夠理解本發(fā)明在應(yīng)用于其他傳感器的情況。以下將對具有本發(fā)明MR傳感器的磁頭的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。圖4為本發(fā)明磁頭滑塊60的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。該磁頭滑塊60的一面被研磨形成ABS 15，該ABS 15通過空氣承載從旋轉(zhuǎn)的磁盤10 (參考圖9)表面分隔開。該磁頭滑塊60包括襯底214以及形成在該襯底214上的磁頭200，用以讀寫數(shù)據(jù)。具體地，該磁頭 200包括MR傳感器210以及形成于MR傳感器上的寫頭220。該MR傳感器210包括形成在襯底214上的第一屏蔽層211、依次形成在該第一屏蔽層211上的第一間隙層216和第二間隙層217、層壓在該第一間隙層216和第二間隙層217之間的MR元件230，以及形成在第二間隙層217上的第二屏蔽層212。第一間隙層216和第二間隙層217的兩后端在遠(yuǎn)離 ABS 15處相互連接。兩間隙層216、217由非磁性傳導(dǎo)物質(zhì)組成，以防止磁漏至第一及第二屏蔽層211，212。寫頭220包括第一寫極221、第二寫極222以及層壓在該兩寫極221、222 之間的線圈223和絕緣層224。上述元件的表面，即面向ABS 15的表面上，覆蓋有一保護(hù)層 205，以防止或降低磁頭受到的侵蝕。在MR傳感器210和第一寫極221之間形成第三間隙層2邪。在進(jìn)行寫操作時(shí)，信號電流通過線圈223傳導(dǎo)，并在第一及第二寫極221，222上產(chǎn)生磁通量，使得磁通量在ABS 15上圍繞著極尖流動。該種磁通量使得在進(jìn)行寫操作時(shí)將旋轉(zhuǎn)磁盤10的環(huán)形磁軌磁化。在進(jìn)行讀操作時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁盤10上被磁化的區(qū)域?qū)⒋磐孔⑷?MR傳感器210內(nèi)，使得MR傳感器210的電阻改變。該種電阻的改變通過MR傳感器210的電壓改變而檢測。圖5為圖4所示磁頭200的MR傳感器210的剖視圖。如圖所示，MR傳感器210的 MR元件230包括釘扎層236、AFM層234、被釘扎層231、隧道勢壘層235、自由層237以及
7蓋帽層232。釘扎層236形成在第一間隙層216上，其由反鐵磁性材料制成。AFM層234形成在釘扎層236上，具體地，該AFM層234由例如NiO的反鐵磁性材料制成。被釘扎層231 形成在AFM層234上，包含以下其中一種鐵磁質(zhì)，如!^e，Co，Ni，CoFe和Nii^e等。隧道勢壘層235形成于被釘扎層231上，是一種非磁性絕緣薄膜，更具體地，該隧道勢壘層225可由 Al2O3，NiO, GdO, MgO, Ta2O5, TiO2或WO2等其中一種物質(zhì)制成。自由層237為磁性并形成在隧道勢壘層235上。蓋帽層232形成在自由層237上，用于保護(hù)其他層，其可由銠，鉭或其組合物等制成。如圖5所示，MR傳感器210還包括放置于MR元件230兩邊的一對硬磁層238及絕緣層239，硬磁層238形成在第一間隙層216上，用于縱向偏壓自由層237的磁性；絕緣層 239用于將硬磁層238從自由層237及MR元件230的其他層中分隔獨(dú)立開來。硬磁層238 由具有高矯頑磁力的材料如CoPtCr合金制成。絕緣層239則可由氧化鋁如Al2O3，或SW2 制成。參考圖5及圖7，具體地，該硬磁層238具有一個(gè)磁方向258，該磁方向258的朝向大致平行于ABS 15(如圖4所示)。本發(fā)明中，被釘扎層231具有一個(gè)磁矩或磁化方向254， 以防其因施加的磁場而在一定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。該被釘扎層231被固定，使得磁化方向在外部磁場下保持不變。被釘扎層231的磁化方向254的朝向大致垂直于ABS 15。自由層237包含一種鐵磁質(zhì)，并具有一個(gè)響應(yīng)外部磁場而改變的磁化方向256，在沒有施加外部磁場時(shí)， 該磁化方向256的朝向大致平行于ABS 15。圖6展示了本發(fā)明MR傳感器210的自由層237的一個(gè)實(shí)施例。參考圖6，自由層 237為漏斗形，并具有一面向ABS 15的第一邊71、一與該第一邊71相對的第二邊72以及兩斜邊73，74。具體地，該自由層寬(FLW) 13，即第一邊71的寬比第二邊72窄。詳細(xì)地，自由層237從第一邊71到第二邊72以拋物線狀逐漸變窄，而兩斜邊73，74向內(nèi)彎曲，以形成一拋物線狀。如圖6所示，標(biāo)號14表示為MR元件的高度。對比現(xiàn)有的梯形MR元件，在相同的總感應(yīng)面積和相同的與第一邊相對的底邊寬度的情況下，漏斗形的自由層237能夠獲得較窄的第一邊71。當(dāng)MR元件面向ABS的第一邊 71被研磨時(shí)，由于第一邊71相對較窄，因此其研磨量減少了，使得研磨的時(shí)間縮短，從而可提高研磨的效率并使研磨工序易于控制。另外，由于MR元件第一邊的研磨容易控制，故此 MR元件高度的控制也變得容易?？衫斫獾?，由于第一邊變窄，在相同電流的情況下，穿過靠近ABS的感應(yīng)區(qū)域的電流密度變大。另一方面，在相同總感應(yīng)面積的情況下，由于MR元件的寬度減小了，S卩，磁軌寬度也減小了，從而數(shù)據(jù)磁軌密度更高，進(jìn)而提高了磁頭的讀取性能。該情況下，對比傳統(tǒng)的梯形MR元件，在相同MR元件高度和相同的與第一邊相對的底邊寬度下，本發(fā)明MR元件230 的弱縱向偏壓的區(qū)域減小，因此整個(gè)MR元件的熱噪聲被降低，進(jìn)而MR傳感器的熱噪聲也被降低。此外，對比傳統(tǒng)的梯形MR元件，在給定的MR元件高度及FLW(即磁軌寬度)下，本發(fā)明的MR傳感器210能提供一個(gè)較大的感應(yīng)面積。由于感應(yīng)面積增大，從而能獲得更高的電阻區(qū)域，且當(dāng)感應(yīng)電流流過自由層237時(shí)，穿過電阻區(qū)域的電流密度變小，從而使得MR傳感器的ESD性能及壽命閾值提高。再且，更高的電阻區(qū)域能夠提供更高的磁阻率和更高的狀態(tài)率，因此MR傳感器的可靠性能得到改善。
圖7展示了本發(fā)明MR傳感器自由層穩(wěn)定邊疇的示意圖。如圖所示，硬磁層238的磁方向258大致和自由層的方向256 (參考圖6) —致，從而為自由層提供一個(gè)大致的單一磁疇狀態(tài)。硬磁層238提供一個(gè)磁場用以穩(wěn)定自由層237，而自由層237會感應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)退磁場，其方向與硬磁層238的方向相反。由于漏斗形的自由層237的斜邊73，74，自由層 237的邊疇能提供一個(gè)跟隨硬磁層238方向258的優(yōu)選方向255。因此自由層237的邊疇穩(wěn)定，不會出現(xiàn)上下無規(guī)則的改變。由于自由層邊疇不會上下波動，因此例如PCN或RTN等的熱噪聲將會降低。由此看來，對比傳統(tǒng)的梯形MR元件，MR元件的漏斗形自由層更加穩(wěn)定， 同樣能降低熱噪聲，因而改善了 MR傳感器的性能。顯然，對比現(xiàn)有的梯形MR元件，在相同的總感應(yīng)面積和相同的與第一邊相對的底邊寬度的情況下，漏斗形的自由層237能夠獲得較窄的第一邊71。當(dāng)MR元件面向ABS的第一邊71被研磨時(shí)，由于第一邊71相對較窄，因此其研磨量減少了，使得研磨的時(shí)間縮短，從而可提高研磨的效率并使研磨工序易于控制。另外，由于MR元件第一邊的研磨容易控制， 故此對MR元件高度的控制也變得容易。另一方面，在相同總感應(yīng)面積的情況下，由于MR元件的寬度減小了，S卩，磁軌寬度減小了，因此數(shù)據(jù)磁軌密度更高，進(jìn)而提高了磁頭的讀取性能。對比傳統(tǒng)的梯形MR元件，在給定的MR元件高度及FLW(即磁軌寬度)下，本發(fā)明的MR傳感器210能提供一個(gè)較大的感應(yīng)面積?？衫斫獾?，由于感應(yīng)面積增大，因此能獲得更高的電阻區(qū)域，進(jìn)而獲得改善的磁阻率，最終提高M(jìn)R傳感器的可靠性；而當(dāng)感應(yīng)電流穿過自由層時(shí)，MR元件整體的電流密度降低，從而可使得MR傳感器的ESD性能及壽命閾值提高。此外，本發(fā)明的自由層邊疇穩(wěn)定，其磁疇不會上下無規(guī)則改變。由于自由層邊疇不會上下波動，因此，例如PCN或RTN等的熱噪聲將會降低。故此MR元件的漏斗形自由層同樣能降低熱噪聲，從而改善了 MR傳感器的性能。圖8展示了本發(fā)明具有上述帶MR傳感器210的磁頭滑塊60的磁頭折片組合20的一個(gè)實(shí)施例。如圖所示，該磁頭折片組合20 —般包括上述磁頭滑塊60及支撐該磁頭滑塊 60的懸臂件201。該懸臂件201包括基板202、樞接件207、撓性件203及負(fù)載桿204，以上元件均裝配在一起。樞接件207通過自身與基板202裝配。磁頭滑塊60由撓性件203支承。由于磁頭折片組合的懸臂件的結(jié)構(gòu)和組裝過程為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所熟知，所以在此省略關(guān)于其結(jié)構(gòu)和組裝的詳細(xì)描述。圖9展示了本發(fā)明包含上述磁頭滑塊60及磁頭折片組合20的硬盤驅(qū)動器的一個(gè)實(shí)施例。該硬盤驅(qū)動器100包括主軸馬達(dá)30、安裝于該主軸馬達(dá)30上的一系列可旋轉(zhuǎn)磁盤 10、磁頭折片組合20、與該磁頭折片組合20相連的驅(qū)動臂50、設(shè)置于該驅(qū)動臂50遠(yuǎn)端并包括本發(fā)明MR傳感器210(見圖4)的磁頭滑塊60，以及將上述元件裝配一起的殼體70。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，當(dāng)硬盤驅(qū)動器100運(yùn)作時(shí)，磁盤10由主軸馬達(dá)30驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，而由此產(chǎn)生的氣壓會使磁頭滑塊60在磁盤10上方飛行，進(jìn)而使得磁頭滑塊60上的MR傳感器 210在磁盤磁軌上存取數(shù)據(jù)。以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種磁阻傳感器，包括第一屏蔽層、第二屏蔽層、形成于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層之間的磁阻元件以及一對分別放置于所述磁阻元件兩邊的硬磁層；所述磁阻元件包括形成于所述第一屏蔽層上的反鐵磁層、形成于所述反鐵磁層上的被釘扎層以及形成在所述被釘扎層和所述第二屏蔽層之間的自由層；其特征在于所述自由層為漏斗形，所述自由層具有面對空氣承載面的第一邊和與所述第一邊相對的第二邊，所述第一邊的寬度小于所述第二邊的寬度。
2.如權(quán)利要求1所述的磁阻傳感器，其特征在于所述自由層從所述第一邊到所述第二邊以拋物線狀變窄。
3.如權(quán)利要求1所述的磁阻傳感器，其特征在于所述磁阻元件還包括形成于所述自由層和所述第二屏蔽層之間的蓋帽層。
4.如權(quán)利要求1所述的磁阻傳感器，其特征在于所述磁阻元件還包括形成于所述被釘扎層和所述自由層之間的絕緣隧道勢壘層。
5.一種磁頭，包括 磁阻傳感器；及形成于所述磁阻傳感器上的寫頭； 其中，所述磁阻傳感器包括第一屏蔽層、第二屏蔽層、形成于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層之間的磁阻元件以及一對分別放置于所述磁阻元件兩邊的硬磁層；所述磁阻元件包括形成于所述第一屏蔽層上的反鐵磁層、形成于所述反鐵磁層上的被釘扎層以及形成在所述被釘扎層和所述第二屏蔽層之間的自由層；其特征在于，所述自由層為漏斗形，所述自由層具有面對空氣承載面的第一邊和與所述第一邊相對的第二邊，所述第一邊的寬度小于所述第二邊的寬度。
6.如權(quán)利要求5所述的磁頭，其特征在于所述自由層從所述第一邊到所述第二邊以拋物線狀變窄。
7.如權(quán)利要求5所述的磁頭，其特征在于所述磁阻元件還包括形成于所述自由層和所述第二屏蔽層之間的蓋帽層。
8.如權(quán)利要求5所述的磁頭，其特征在于所述磁阻元件還包括形成于所述被釘扎層和所述自由層之間的絕緣隧道勢壘層。
9.一種磁頭折片組合，包括 具有磁阻傳感器的磁頭滑塊；以及用于支撐所述磁頭滑塊的懸臂件； 所述磁阻傳感器包括第一屏蔽層、第二屏蔽層、形成于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層之間的磁阻元件以及一對分別放置于所述磁阻元件兩邊的硬磁層；所述磁阻元件包括形成于所述第一屏蔽層上的反鐵磁層、形成于所述反鐵磁層上的被釘扎層以及形成在所述被釘扎層和所述第二屏蔽層之間的自由層；其特征在于所述自由層為漏斗形，所述自由層具有面對空氣承載面的第一邊和與所述第一邊相對的第二邊，所述第一邊的寬度小于所述第二邊的寬度。
10.如權(quán)利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于所述自由層從所述第一邊到所述第二邊以拋物線狀變窄。
11.如權(quán)利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于所述磁阻元件還包括形成于所述自由層和所述第二屏蔽層之間的蓋帽層。
12.如權(quán)利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于所述磁阻元件還包括形成于所述被釘扎層和所述自由層之間的絕緣隧道勢壘層。
13.一種硬盤驅(qū)動器，包括具有磁頭滑塊的磁頭折片組合；與所述磁頭折片組合連接的驅(qū)動臂；可旋轉(zhuǎn)的磁盤；以及用于旋轉(zhuǎn)所述磁盤的主軸馬達(dá)；所述磁頭滑塊具有磁阻傳感器，所述磁阻傳感器包括第一屏蔽層、第二屏蔽層、形成于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層之間的磁阻元件以及一對分別放置于所述磁阻元件兩邊的硬磁層；所述磁阻元件包括形成于所述第一屏蔽層上的反鐵磁層、形成于所述反鐵磁層上的被釘扎層以及形成在所述被釘扎層和所述第二屏蔽層之間的自由層；其特征在于所述自由層為漏斗形，所述自由層具有面對空氣承載面的第一邊和與所述第一邊相對的第二邊，所述第一邊的寬度小于所述第二邊的寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁阻傳感器，該磁阻傳感器包括第一屏蔽層、第二屏蔽層、形成于所述第一屏蔽層和所述第二屏蔽層之間的磁阻元件以及一對分別放置于所述磁阻元件兩邊的硬磁層。所述磁阻元件包括形成于所述第一屏蔽層上的反鐵磁層、形成于所述反鐵磁層上的被釘扎層以及形成在所述被釘扎層和所述第二屏蔽層之間的自由層。所述自由層為漏斗形，所述自由層具有面對空氣承載面的第一邊以及與所述第一邊相對的第二邊，所述第一邊的寬度小于第二邊的寬度。采用本發(fā)明的磁阻傳感器，能夠改善MR高度控制的性能；并改善ESD性能、降低PCN及RTN從而獲得更穩(wěn)定的性能。本發(fā)明還公開了一種磁頭、磁頭折片組合及磁盤驅(qū)動器。
文檔編號G11B5/39GK102201243SQ201010139380
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者丁菊仁, 佐藤一樹, 倪榮光, 關(guān)韻妍, 李文杰, 梁卓榮, 梁釗明, 田中浩介 申請人:Tdk株式會社, 新科實(shí)業(yè)有限公司