專利名稱：具有穩(wěn)定部件的磁阻屏蔽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各實(shí)施例總體涉及一種能夠保護(hù)磁阻(MR)元件免受不希望的磁通量影響的磁屏蔽。依照各實(shí)施例，磁阻(MR)讀取器與至少一個(gè)屏蔽相鄰，該屏蔽從空氣軸承表面(ABS)延伸第一距離。該屏蔽具有接觸地相鄰于MR讀取器并從ABS延伸第二距離的穩(wěn)定部
件，該第二距離小于第一距離。



圖I總體地提供了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的實(shí)施例。圖2為部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的實(shí)施例透視圖。圖3總體闡釋了能夠用于圖2中所示出的部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的磁元件的實(shí)施例。圖4A和4B示出能夠用于圖3的磁元件的磁讀取器的實(shí)施例的框圖。圖5闡釋了能夠用于圖4A的磁讀取器的屏蔽配置的實(shí)施例的框圖。圖6顯示了能夠用于圖4A的磁讀取器的屏蔽配置的實(shí)施例的框圖。圖7A和7B表示了能夠用于圖4A中的磁元件的穩(wěn)定部件的各實(shí)施例。圖8提供了映射根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例進(jìn)行的元件制造例程的流程圖。
具體實(shí)施例方式本公開總地涉及一種磁屏蔽，該磁屏蔽能夠保護(hù)磁阻元件免受不希望的磁通量的影響。隨著電子設(shè)備變得越來越精密，對(duì)于更高數(shù)據(jù)容量的需求著重在寫入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)大小，這因此導(dǎo)致了磁屏蔽大小的縮減。由于充分保護(hù)MR元件免受不希望的磁通量影響的能力降低，較小磁屏蔽可能會(huì)無意中經(jīng)歷磁不穩(wěn)定。因此，本發(fā)明的各實(shí)施例總體涉及一種與至少一個(gè)屏蔽相鄰的磁阻(MR)讀取器，該屏蔽從空氣軸承表面(ABS)延伸第一距離。該屏蔽具有接觸地相鄰于MR讀取器并且從ABS延伸第二距離的穩(wěn)定部件，該第二距離小于第一距離。關(guān)于MR讀取器穩(wěn)定部件的集中可以通過改進(jìn)磁通量阻擋和噪音消除得到屏蔽性能的提高。圖I中提供了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置100的實(shí)施例。該裝置100示出可實(shí)踐本發(fā)明的各實(shí)施例的非限制環(huán)境。裝置100包括充分密封的殼體102，該殼體由底部艙面104和頂蓋106形成。內(nèi)置主軸馬達(dá)108被配置用于旋轉(zhuǎn)若干磁存儲(chǔ)介質(zhì)110。該介質(zhì)110通過相應(yīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(讀/寫頭)陣列進(jìn)行存取，每個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(讀/寫頭)由一個(gè)頭萬向節(jié)組件(HGA) 112支撐。每個(gè)HGAl 12可以由包括柔性懸架116的頭層疊組件114 (執(zhí)行器)支撐，該懸架又由剛性的執(zhí)行器臂118支撐。執(zhí)行器114可以通過向音圈馬達(dá)(VCM) 122施加電流而圍繞卡盤軸承組件120轉(zhuǎn)動(dòng)。以這種方式，VCMl22的受控操作導(dǎo)致HGAl 12的轉(zhuǎn)換器124對(duì)準(zhǔn)介質(zhì)表面上限定的軌道(未示出)來往里面存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或者從里面取出數(shù)據(jù)。既能減少軌道寬度且能保持適合的轉(zhuǎn)換器124對(duì)準(zhǔn)的能力可以通過減少至少一個(gè)轉(zhuǎn)換磁元件的操作寬度來完成。因此，裝置100能夠通過包含降低操作寬度的轉(zhuǎn)換元件來增加容量，該操作寬度是與更精細(xì)面分辨率相對(duì)應(yīng)的。圖I的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置100的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部130的例子示出在圖2中。轉(zhuǎn)換部130具有執(zhí)行組件132，該組件在能夠存儲(chǔ)經(jīng)編程的位138的磁存儲(chǔ)介質(zhì)136上定位轉(zhuǎn)換頭134。存儲(chǔ)介質(zhì)136附著于主軸馬達(dá)140，該馬達(dá)在使用過程中旋轉(zhuǎn)來產(chǎn)生空氣軸承表面(ABS) 142，在該空氣軸承表面上執(zhí)行組件132的滑動(dòng)部144飛行來定位頭萬向節(jié)組件(HGA) 146，該組 件146包括在介質(zhì)136的預(yù)定部分之上的轉(zhuǎn)換頭134。轉(zhuǎn)換頭134可以包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換元件，諸如磁寫入器和磁響應(yīng)讀取器，該元件分別用來編程數(shù)據(jù)和從存儲(chǔ)介質(zhì)136讀取數(shù)據(jù)。這樣，執(zhí)行組件132可控的移動(dòng)使得轉(zhuǎn)換器對(duì)準(zhǔn)限定在存儲(chǔ)介質(zhì)表面上的軌道(未示出)來寫、讀和重寫數(shù)據(jù)。圖3示出了能被用在圖2執(zhí)行組件中的轉(zhuǎn)換頭150的橫截面框圖的一個(gè)實(shí)例。頭150可以具有一個(gè)或多個(gè)磁性元件，諸如磁讀取器152和寫入器154，其可用于單獨(dú)或并行地將數(shù)據(jù)寫入到相鄰存儲(chǔ)介質(zhì)(例如圖2中的介質(zhì)136)或從相鄰存儲(chǔ)介質(zhì)取出數(shù)據(jù)。每個(gè)磁元件152和154構(gòu)造有多種磁屏蔽以及轉(zhuǎn)換元件，它們獨(dú)立地限定預(yù)定及分離的讀取和寫入軌道156和158。如所示的，磁讀取元件152具有磁阻讀取器層160，該層設(shè)置在前和后屏蔽162和164之間。同時(shí)，寫入元件154具有寫入磁極166和返回磁極168，其產(chǎn)生寫入電路來對(duì)相鄰存儲(chǔ)介質(zhì)賦予預(yù)定的磁取向。該返回磁極168通過非磁性材料的縫隙層170與讀取元件152分開，而寫入磁極166設(shè)置在下軌道屏蔽172與上軌道屏蔽174之間，上軌道屏蔽174保持寫入磁極166和168分開。寫入元件154還包括線圈176，該線圈可以是一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立導(dǎo)線，該導(dǎo)線能夠在寫入磁極166上賦予磁通量，通過寫入電路，在返回磁極168終止。附加絕緣層178、180和182分別圍繞線圈176，寫入磁極168和MR讀取層160來防止轉(zhuǎn)換頭150內(nèi)的磁通量泄漏。關(guān)于每個(gè)磁元件152和154的各種屏蔽和絕緣材料提供相似的磁場聚焦，但是ABS184上的屏蔽被配置用于將磁場聚焦在預(yù)定軌道156和158內(nèi)。也就是說，絕緣材料178和176將磁場聚焦在寫入磁極166上,而屏蔽162、164和172每一個(gè)防止磁場遷移到預(yù)定軌道156和158的外部。轉(zhuǎn)換頭150的屏蔽可以通過他們相對(duì)于遇到諸如圖2的位136之類的外部位的時(shí)間的位置體現(xiàn)。換句話說，在轉(zhuǎn)換元件158和164之前遇到外部位的屏蔽是“前”屏蔽，而在轉(zhuǎn)換元件之后看到位的屏蔽是“后”屏蔽。這種特性擴(kuò)展到轉(zhuǎn)換元件的“上游”或“下游”之間的差別在于取決于頭150的行進(jìn)方向和外部位，屏蔽可以是前或后以及上游或下游。轉(zhuǎn)換頭150和每一相應(yīng)層具有沿Y平面測量的預(yù)定厚度，以及沿X平面測量的條紋高度186。關(guān)于屏蔽162、164和182，相應(yīng)的形狀和尺寸不沿條紋高度186變化。同樣地，每個(gè)屏蔽貫穿每個(gè)屏蔽條紋高度的范圍保持預(yù)定厚度。隨著軌道寬度158變小使得在存儲(chǔ)介質(zhì)上允許更密集編程的位，更精確的限定軌道158對(duì)應(yīng)于最小化的頭150。更小的轉(zhuǎn)換頭150因而對(duì)來自相鄰軌道的不希望的磁場更敏感。由于屏蔽區(qū)域接近MR傳感器元件，因此通過在磁屏蔽中的磁疇移動(dòng)，縮小后的頭150構(gòu)形更容易引入磁性的不穩(wěn)定。
因此，環(huán)繞在MR元件160、166和168周圍的屏蔽部分可配置有磁穩(wěn)定部件，該磁穩(wěn)定部件更好地聚焦磁通量且更精確地限定軌道156和158，如圖4中大致闡述的。圖4A和4B總體闡述了從各種角度示出的MR元件190的實(shí)施例的框圖。在4A中是MR元件190的橫截面示意圖，其中MR讀取器192設(shè)置在前屏蔽194和后屏蔽196之間。該后屏蔽196由頂屏蔽198和穩(wěn)定部件200構(gòu)成。由于在MR元件190中的材料成分和取向，頂屏蔽198被動(dòng)的阻擋不希望的磁通量。同時(shí)，穩(wěn)定部件200主動(dòng)屏蔽磁通量以防止其到達(dá)MR讀取器192，并且通過被設(shè)定為預(yù)定磁化(該預(yù)定磁化盡管遇到不希望的磁通量仍然使得其維持)從而減少了磁性的不穩(wěn)定。由于偏差和無偏差屏蔽層的存在，后屏蔽196中的主動(dòng)和被動(dòng)屏蔽的結(jié)合提供了增強(qiáng)的屏蔽穩(wěn)定性。尤其是，穩(wěn)定部件200的磁化減少了響應(yīng)于遇到的磁通量的磁疇移動(dòng)并且產(chǎn)生消除磁噪音的作用。穩(wěn)定部件200還配置具有從空氣軸承表面(ABS)測量的預(yù)定深度202，其最低限度地延伸以覆蓋下面的MR讀取器192，這樣設(shè)定的穩(wěn)定部件200的磁化是強(qiáng)勁的并且能夠阻擋大量的磁通量。
如所示，穩(wěn)定部件200具有深度202，該深度小于頂屏蔽198的深度204且大于MR讀取器192的深度206。這種配置僅僅是說明性的而不是限制性的，但是示出頂屏蔽198和穩(wěn)定部件200具有從ABS起明顯不同的深度，這是促成不同的屏蔽特性。這種改變的屏蔽特性能夠一起操作來穩(wěn)定磁性取向并且有效屏蔽不希望的磁通量和噪音以防止影響到MR讀取器192的工作。在一些實(shí)施例中，穩(wěn)定部件200具有深度，該深度與MR讀取器192的深度相匹配來進(jìn)一步的集中設(shè)定的磁化以及幫助穩(wěn)定磁疇。圖4B以頂視圖的方式示出了磁元件190的各組件的各種深度和寬度。該MR讀取器192關(guān)于穩(wěn)定部件200和頂屏蔽198中心設(shè)置。穩(wěn)定部件200具有寬度208，其覆蓋MR讀取器192，但是小于頂屏蔽198的寬度210。這樣一種關(guān)于穩(wěn)定部件200的頂屏蔽198的配置提供了磁活性MR讀取器192和穩(wěn)定部件200的完全被動(dòng)屏蔽覆蓋，該特性改進(jìn)了全部的屏蔽性能。盡管穩(wěn)定部件200可以配置成與MR讀取器192在深度和寬度上均匹配，但部件200能夠可選擇地延伸超過MR讀取器192 —距離。無論部件200是否延伸超過讀取器192，關(guān)于MR讀取器192的穩(wěn)定部件200的密集的取向提供了與MR讀取器192直接接觸的高水平的通量阻擋。也就是說，穩(wěn)定部件200的主動(dòng)磁化呈現(xiàn)出在接觸接近MR讀取器192上的強(qiáng)勁磁屏蔽，這提高了屏蔽穩(wěn)定性和有效性，并且需求更少的部件200的分布區(qū)范圍。穩(wěn)定部件200的集中表面范圍的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步減少了在生產(chǎn)過程中的瑕疵成形。這種縮小的穩(wěn)定部件200允許部件200的構(gòu)成層的均勻沉積，這對(duì)應(yīng)于較強(qiáng)的磁化保持，磁通阻擋和噪音消除。進(jìn)一步，頂屏蔽198和穩(wěn)定部件200的寬度和深度取向能夠被操作來符合預(yù)定縱橫比，這提高了后屏蔽196的穩(wěn)定性。一個(gè)這種預(yù)定縱橫比為寬度大于深度(即，W/D > I)，這表示ABS上后屏蔽196的大部分。大的縱橫比還有助于使穩(wěn)定部件200的磁性能穩(wěn)定以進(jìn)一步減少磁疇移動(dòng)和噪音。相反，當(dāng)后屏蔽196的屏蔽效果較少關(guān)于MR讀取器192集中時(shí)，小于I的縱橫比將會(huì)在ABS上相對(duì)窄。通過構(gòu)造具有大縱橫比的穩(wěn)定部件200，更大部分的部件定位在ABS上。這有效地允許屏蔽由諸如圖2的介質(zhì)136之類的旋轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)射出來的磁通量。圖5總體提供了從ABS觀察的磁元件220的實(shí)施例的框圖。元件220具有前和后屏蔽222和224，每一個(gè)用于限定MR讀取器226讀取數(shù)據(jù)的預(yù)定軌跡。如所示，MR讀取器226可以是多個(gè)不同層的層疊結(jié)構(gòu)，這些層一起用于對(duì)外部磁位靈敏并提供響應(yīng)于這些位的可讀邏輯狀態(tài)。該MR讀取器226可能被配置用于非接觸地鄰近一個(gè)或多個(gè)具有高矯頑力的偏置磁體228并且被定位成距MR讀取器226所選擇距離，以提供對(duì)于至少鐵磁自由層230的預(yù)定偏置磁化。后屏蔽224能夠具 有多種配置，至少包括穩(wěn)定部件232和頂屏蔽238。如上文討論的，穩(wěn)定部件232具有小于頂屏蔽238且關(guān)于MR讀取器226居中的分布區(qū)范圍。在圖5的實(shí)施例中，穩(wěn)定部件232沿Z軸橫向延伸來匹配MR讀取器226和偏置磁體228的寬度。對(duì)于小型磁性元件的工業(yè)需求驅(qū)使屏蔽到屏蔽的間距的減少。在使這種間距最小化同時(shí)提供了主動(dòng)磁化后屏蔽224穩(wěn)定部件232的努力中，偏置磁體228的硬磁化通過穩(wěn)定部件232的耦合層234固定以提供對(duì)于鐵磁層236的預(yù)定磁化。利用偏置磁體來釘扎鐵磁層236的磁化消除了在穩(wěn)定部件232中附加的磁化源，這樣減少了元件220屏蔽到屏蔽的間距。穩(wěn)定部件232可以通過非磁性間隔層240附著于頂屏蔽238，該間隔層保證鐵磁層238的磁化不會(huì)由于頂屏蔽238而改變方向。頂屏蔽238的分布區(qū)范圍延伸超過穩(wěn)定部件232的范圍，并且阻擋讀取器226遠(yuǎn)處的磁通量。頂屏蔽238的被動(dòng)配置使得鐵磁層236的預(yù)定磁化更有效定位于接近MR讀取器特別是自由層230的位置。耦合層234的構(gòu)造允許其共同耦合偏置磁體238和退耦MR讀取器226，這樣鐵磁層236和偏置磁體228的磁化不會(huì)干擾讀取器226的操作。在一些實(shí)施例中，耦合層234是連續(xù)的固體非磁性層，例如Pt，然而這種構(gòu)造能夠以任意數(shù)量的非限制方式被修改。圖6提供了從ABS觀察的在磁性元件250的實(shí)施例的上下文中這種可代替的耦合層配置。在圖6中，磁性元件250具有在偏置磁體254之間橫向安置且在前和后屏蔽256和258之間居間安置的MR讀取器252。應(yīng)當(dāng)理解的是，磁性元件250被描繪為與預(yù)定軌道對(duì)齊，在該預(yù)定軌道中元件250的底面部分為上軌道且將在元件250頂部的下軌道部分之前遇到磁性位。當(dāng)磁阻(MR)讀取器元件252遇到旋轉(zhuǎn)磁介質(zhì)時(shí)，前和后屏蔽256和258保護(hù)MR元件252免受外部磁通量影響。MR元件252對(duì)不希望的磁通量的磁化率會(huì)引起不穩(wěn)定和降低準(zhǔn)確性，這種現(xiàn)象可以通過使一個(gè)或多個(gè)屏蔽的磁疇穩(wěn)定來減少。圖6示出在后屏蔽258中增加屏蔽穩(wěn)定部件的例子。穩(wěn)定后屏蔽258能夠通過穩(wěn)定部件260達(dá)到，該穩(wěn)定部件260具有疊層耦合層262，該疊層耦合層262接觸地鄰近于MR讀取器252，偏置磁體254和鐵磁層264。當(dāng)耦合到偏置磁體254時(shí)，耦合層262的材料和取向同時(shí)解耦MR讀取器252，這樣磁體層254偏移后屏蔽260的鐵磁層264至預(yù)訂磁化。通過在存在磁通量的情況下減少磁疇移動(dòng)且降低MR元件252經(jīng)歷的噪音，利用具有高矯頑力的偏移磁體254對(duì)鐵磁層264的釘扎使后屏蔽260穩(wěn)定。在耦合層262中的非磁緩沖層266的取向解耦鐵磁層264與MR元件252，且允許MR元件252的單獨(dú)響應(yīng)。偏置磁體254的各種可能的結(jié)構(gòu)向鐵磁層264和MR讀取器252提供偏置磁化，當(dāng)磁體254由CoPt、FePt或Pt和Fe材料的疊層結(jié)構(gòu)組成時(shí)，非磁材料例如Pt可以被用于耦合層262。如圖5所示，然而當(dāng)鐵磁層264為NiFe基合金時(shí)，會(huì)導(dǎo)致磁體254磁性的退化，這是由于當(dāng)耦合層262為單個(gè)Pt層時(shí)鐵磁層264和磁體254的之間混合。因此，為了避免磁性退化，緩沖層268被插入來保持耦合層262同時(shí)解耦MR讀取器252并耦合偏置磁體254的能力，而無需顧慮磁性的退化。緩沖層268可以為多種材料，例如CoFe或Fe，以及取向，例如沿軌道測量的減少的厚度，這與穩(wěn)定部件260的其余部分不同。緩沖層266接觸連續(xù)Pt層268且將預(yù)定磁化有效地釘扎到鐵磁層264。因此，包含緩沖層266能夠提供對(duì)于穩(wěn)定部件260額外的保護(hù)且保護(hù)磁體254。后屏蔽258還可以配置具有頂屏蔽270，該頂屏蔽與鐵磁層264通過非磁性隔板層272分隔開，并且提供磁通量邊界加上穩(wěn)定部件260的主動(dòng)磁通量邊界。如所示，頂屏蔽270位于后屏蔽258最后的表面且這種配置并不是限制性的，當(dāng)鐵磁層264消散接近MR讀取器元件252的不希望的磁通量時(shí)，頂屏蔽270可以被構(gòu)造成消散末端不希望的磁通量。圖7A和7B示出可實(shí)現(xiàn)于磁性元件的任意屏蔽中的穩(wěn)定部件280和290的各種實(shí)例。圖7A的穩(wěn)定部件280具有反鐵磁(AFM)層282，該層耦合到鐵磁層284以通過交換耦 合來設(shè)定在鐵磁層284中預(yù)定的磁化。在一些實(shí)施例中，當(dāng)鐵磁層284不是NiFe基合金時(shí)，諸如CoFe之類的磁性層被插入到AFM 282與鐵磁層284之間。穩(wěn)定部件280還可以構(gòu)造為以非磁性層286和288附著到鐵磁層284和AFM層282的各自外部表面。使用AFM層282來設(shè)定鐵磁層284的磁化代替偏置磁體，如圖5和6中那樣，由于部分較大的接觸區(qū)域，因此能夠提供增加的磁化量級(jí)。然而，來自鐵磁層282的磁通可能給元件引入不希望的磁矩，尤其是圖5和6的MR讀取器。在圖7B的穩(wěn)定部件290中，圖7A中的鐵磁層284被合成反鐵磁(SAF)結(jié)構(gòu)292代替來產(chǎn)生強(qiáng)勁的交換耦合而沒有不希望的磁矩。該SAF結(jié)構(gòu)292可以由多種不同材料和配置來構(gòu)造，在圖7B中示出了一種這樣的配置，該配置具有雙鐵磁層294，其附著在插入的非磁隔板296上。AFM層298提供對(duì)于SAF292的在預(yù)定方向和量級(jí)的磁化，這使得SAF 292主動(dòng)阻擋磁通量且消除噪音。一對(duì)非磁性層300附著在穩(wěn)定部件290的遠(yuǎn)端來確保AFM 298的磁化且SAF 300被保持在部件290內(nèi)且磁性解耦到鄰近的MR讀取器或被動(dòng)頂屏蔽。應(yīng)意識(shí)到，穩(wěn)定部件290的構(gòu)成層的材料和取向并不是限制性的以及能夠被修改來產(chǎn)生主動(dòng)磁性屏蔽。那些各種各樣的配置可以通過預(yù)定的制造程序被選擇性制造，該流程提供在圖8中。圖8示出根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例進(jìn)行的元件制造例程310的實(shí)施例。例如磁敏讀取器之類的MR元件最初在步驟312中提供，該元件可以通過橫向偏置磁體被偏置。應(yīng)認(rèn)識(shí)至IJ，在提供MR元件和偏置磁體時(shí)，包含了眾多疊層沉積的眾多子步驟可能出現(xiàn)在構(gòu)造偏置磁體中。在步驟312的元件還可以具有另外的與MR讀取器和橫向硬磁體結(jié)合的外部構(gòu)造，例如，MR寫入器和前磁性屏蔽，如圖3所示。不論外部結(jié)構(gòu)如何，例程310繼續(xù)執(zhí)行到判定框314,其中確定穩(wěn)定部件的直接接觸MR讀取器和偏置磁體的部分。判定框314評(píng)估穩(wěn)定部件的設(shè)置磁化的各種特征，例如強(qiáng)度、方向和配置。如果偏置磁體被選擇來穩(wěn)定該穩(wěn)定部件的磁化方向，則例程繼續(xù)進(jìn)行到步驟316，在該步驟與MR讀取器接觸相鄰地沉積Pt連續(xù)層?？蛇x擇地，在步驟318，如果穩(wěn)定部件的鐵磁層被設(shè)計(jì)為Ni基合金，這會(huì)導(dǎo)致在制造中硬磁體性能的退化，那么在MR讀取器和Pt層之間沉積緩沖層。因此，穩(wěn)定部件的鐵磁層中Ni的出現(xiàn)觸發(fā)了在MR讀取器與鐵磁層之間的耦合層內(nèi)的中間緩沖層的沉積，如圖6所示。判定框314中具有AFM以提供穩(wěn)定部件磁化的確定導(dǎo)致例程310進(jìn)行到步驟320，在該步驟根據(jù)圖7B中大體描述的SAF結(jié)構(gòu)的預(yù)定形成來沉積一個(gè)或多個(gè)鐵磁層。當(dāng)鐵磁層就位時(shí)，步驟322接著附著AFM層到鐵磁層，如圖7A所示。步驟322還能夠包括以特定厚度，尺寸，表面粗糙度和中間磁性層來配置AFM，以建立預(yù)定數(shù)量的介于AFM和鐵磁層之間的交換耦合。
值得注意的是在步驟314-322中的穩(wěn)定部件的制造必須伴有確定大小和屏蔽MR讀取器的分布區(qū)范圍。在一些實(shí)施例中，分布區(qū)范圍大于I且尺寸等于或大于MR讀取器或MR讀取器和偏置磁體的尺寸。隨后在步驟324中，具有一尺寸的頂屏蔽，包括長度，寬度和從ABS表面延伸，均大于沉積的穩(wěn)定部件的尺寸。被動(dòng)頂屏蔽的增加向MR讀取器提供主動(dòng)和被動(dòng)磁通量阻擋，這提高了屏蔽穩(wěn)定性和噪音消除的特性。通過例程310，屏蔽配置被確定,安裝和最后在步驟326結(jié)束。然而，該例程不是必須或者是受限制的，因?yàn)楦鞣N判定框和步驟可以被省略、改變和增加。例如，MR讀取器和偏置磁體可以由不同材料的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，具有或者不具有常規(guī)厚度和橫向距離。應(yīng)意識(shí)到本發(fā)明公開描述的磁性屏蔽的構(gòu)造和材料特性，通過后屏蔽的磁穩(wěn)定性的提升實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的磁讀取。采用與磁性被動(dòng)頂屏蔽結(jié)合的磁性釘扎穩(wěn)定部件提供了變動(dòng)磁通阻擋能力和配置。利用偏置磁體或AFM來釘扎穩(wěn)定部件的選擇進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)功能的替換以允許磁性元件以一定范圍的磁化強(qiáng)度和屏蔽到屏蔽的間隔的方式來構(gòu)造。另外，盡管各個(gè)實(shí)施例已涉及磁感測，但應(yīng)當(dāng)理解，所要求保護(hù)的發(fā)明可易于在任意數(shù)量的其他應(yīng)用(包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)用)中使用。應(yīng)當(dāng)理解，即使已在前面的描述中闡述了本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的許多特性和配置、以及本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)，該詳細(xì)描述也只是說明性的，并且可在細(xì)節(jié)上作出改變，尤其是可在術(shù)語的寬泛含義所指示的全面范圍上對(duì)本發(fā)明原理內(nèi)的部分的結(jié)構(gòu)和安排作出改變，所附權(quán)利要求在該范圍內(nèi)表達(dá)。例如，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，特定元件可以隨著特定應(yīng)用而變化。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備包括與至少一個(gè)屏蔽相鄰的磁阻(MR)讀取器，該屏蔽從空氣軸承表面(ABS)延伸第一距離，該屏蔽具有接觸地相鄰于MR讀取器且從ABS延伸第二距離的穩(wěn)定部件，所述第二距離小于第一距離。
2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述穩(wěn)定部件具有與MR讀取器相匹配的分布區(qū)范圍。
3.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述屏蔽具有屏蔽層，所述屏蔽層具有第一分布區(qū)范圍，且穩(wěn)定部件具有第二分布區(qū)范圍，所述第二分布區(qū)范圍小于第一分布區(qū)范圍。
4.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，穩(wěn)定部件中的鐵磁層具有預(yù)定的磁化。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備,其特征在于，鐵磁層被磁性稱合到橫向偏置磁體來為MR讀取器提供默認(rèn)的磁化。
6.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，鐵磁層被反鐵磁層釘扎。
7.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，鐵磁層包括至少一個(gè)合成反鐵磁體(SAF)
8.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，穩(wěn)定部件的縱橫比大于I。
9.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，穩(wěn)定部件具有第一深度并且MR讀取器具有第二深度，所述第一深度大于第二深度。
10.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，穩(wěn)定部件解耦MR讀取器與Pt材料。
11.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述穩(wěn)定部件具有接觸相鄰的緩沖層以及鐵磁層來防止鐵磁層的硬磁特性退化。
12.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，耦合層為單個(gè)連續(xù)的Pt層。
13.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述屏蔽具有第一寬度，且穩(wěn)定部件具有第二寬度，所述第二寬度與MR讀寫器和一對(duì)橫向設(shè)置的偏置磁體的寬度相匹配，所述第二寬度小于所述第一寬度。
14.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述屏蔽和穩(wěn)定部件共同起后屏蔽的功倉泛。
15.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置包括 磁阻(MR)讀取器，所述磁阻(MR)讀取器配置在空氣軸承表面(ABS)上并且垂直于所述ABS延伸第一條紋高度距離； 頂屏蔽，所述頂屏蔽配置在ABS上并且垂直于所述ABS延伸第二條紋高度距離；以及 穩(wěn)定部件，所述穩(wěn)定部件位于ABS上并且耦合到MR讀取器和所述頂屏蔽，所述穩(wěn)定部件具有第三條紋高度，所述第三條紋高度大于第一條紋高度距離并且小于第二條紋高度距離。
16.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述穩(wěn)定部件具有第一分布區(qū)范圍，所述MR讀取器具有第二分布區(qū)范圍，和所述頂屏蔽具有第三分布區(qū)范圍，第一分布區(qū)范圍大于第二分布區(qū)范圍且小于第三分布區(qū)范圍。
17.—種磁性元件,包括 磁阻(MR)讀取器，所述磁阻(MR)讀取器設(shè)置在橫向偏置磁體之間； 穩(wěn)定部件，具有第一長度、寬度和距空氣軸承表面(ABS)的距離，接觸地相鄰于MR讀取器和所述橫向偏置磁體，所述穩(wěn)定部件被設(shè)置為預(yù)定磁化來主動(dòng)地阻擋不希望的磁通量；以及屏蔽層，具有第二長度、寬度和距空氣軸承表面(ABS)的距離，配置用于被動(dòng)地阻擋不希望數(shù)量的磁通量，所述距ABS的第二距離大于第一距離。
18.如權(quán)利要求17所述的磁性元件，其特征在于，當(dāng)穩(wěn)定部件保持響應(yīng)于磁通量的預(yù)定磁化時(shí)，所述屏蔽層磁性地響應(yīng)于遇到的磁通量。
19.如權(quán)利要求18所述的磁性元件，其特征在于，穩(wěn)定部件包括耦合到合成反鐵磁體(SAF)的反鐵磁體，所述合稱反鐵磁體(SAF)具有由非磁間隔層分隔開的第一和第二鐵磁層。
20.如權(quán)利要求17所述的磁性元件，其特征在于，所述穩(wěn)定部件和屏蔽層每個(gè)具有沿著X和Z軸的連續(xù)厚度。
全文摘要
磁阻(MR)讀取器與至少一個(gè)屏蔽相鄰，該屏蔽從空氣軸承表面(ABS)延伸第一距離。該屏蔽具有接觸地相鄰于MR讀取器并且從ABS延伸第二距離的穩(wěn)定部件，該第二距離小于第一距離。
文檔編號(hào)G11B5/39GK102779530SQ201210210509
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者E·W·辛格爾頓, J·權(quán), S·E·麥肯雷, 李宰榮 申請(qǐng)人:希捷科技有限公司