旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件及使用其的高頻輔助磁記錄頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施方式得到可以使高頻振蕩的驅(qū)動(dòng)電流降低的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件及使用其的高頻輔助磁記錄頭。實(shí)施方式涉及的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件具有：層疊結(jié)構(gòu)體，其包括旋轉(zhuǎn)注入層、形成于旋轉(zhuǎn)注入層上的非磁性中間層和形成于非磁性中間層上的振蕩層；以及非磁性導(dǎo)電層，其設(shè)置于層疊結(jié)構(gòu)體的側(cè)壁；層疊結(jié)構(gòu)體的膜面方向的寬度為60nm以下。
【專利說(shuō)明】旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件及使用其的高頻輔助磁巧錄頭
[oow] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)享有W日本專利申請(qǐng)2014-214457號(hào)（申請(qǐng)日：2014年10月21日）W及 日本專利申請(qǐng)2014-231573號(hào)（申請(qǐng)日：2014年11月14日）為基礎(chǔ)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。本申 請(qǐng)通過(guò)參照運(yùn)些基礎(chǔ)申請(qǐng)而包含基礎(chǔ)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明的實(shí)施方式設(shè)及旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件及高頻輔助磁記錄頭。
【背景技術(shù)】
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)高頻磁場(chǎng)輔助記錄頭，重要的是設(shè)計(jì)制作可低驅(qū)動(dòng)電流穩(wěn)定地振蕩 的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件。對(duì)ST0可W通電的最大電流密度例如在元件尺寸為70nm左右時(shí)為 2 X lOVcm2。運(yùn)W上的電流密度，由于例如旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩子的發(fā)熱W及遷移，特性會(huì)劣化。 陽(yáng)0化]此外，在制作高頻磁場(chǎng)輔助記錄頭時(shí)，需要與主磁極對(duì)齊ST0位置。在W與主磁極 同一掩模加工ST0并且使主磁極自調(diào)整地與ST0位置對(duì)準(zhǔn)的方法中，若W離子束蝕刻加工 主磁極，則有下述問(wèn)題：由于主磁極材料向ST0側(cè)壁再附著，源自于振蕩層的高頻振蕩會(huì)被 抑制。另一方面，若在先形成主磁極之后形成ST0,則雖然由于不W I邸形成主磁極所W能 夠減輕主磁極材料的再附著，但是由于自調(diào)整的位置對(duì)準(zhǔn)困難、因 ST0的底緣殘留而形狀 劣化，所W會(huì)出現(xiàn)高頻振蕩的抑制、電接觸不良等問(wèn)題。雖然考慮在加工ST0時(shí)通過(guò)進(jìn)行過(guò) 銳削來(lái)改善形狀的劣化，但若進(jìn)行過(guò)銳削，則會(huì)引起主磁極材料的再附著，二律背反?；蛘?， 雖然考慮在加工主磁極之前W氧化物等保護(hù)ST0側(cè)壁、防止主磁極材料的再附著，但是卻 達(dá)不到使高頻振蕩的驅(qū)動(dòng)電流更加降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的實(shí)施方式提供可W使高頻振蕩的驅(qū)動(dòng)電流降低的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件及 使用其的高頻輔助磁記錄頭。
[0007] 根據(jù)實(shí)施方式，提供旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件，其具備：層疊結(jié)構(gòu)體，其包括旋轉(zhuǎn)注入層、 形成于該旋轉(zhuǎn)注入層上的非磁性中間層和形成于該非磁性中間層上的振蕩層；W及非磁性 導(dǎo)電層，其設(shè)置于該層疊結(jié)構(gòu)體的側(cè)壁；所述層疊結(jié)構(gòu)體的膜面方向的寬度為60nm W下。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是表示第1實(shí)施方式設(shè)及的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0009] 圖2是表示第2實(shí)施方式設(shè)及的高頻輔助磁記錄頭的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0010] 圖3 (a)~（f)是表示第2實(shí)施方式設(shè)及的高頻輔助磁記錄頭的制造方法的一例 的圖。
[0011] 圖4是表示第2實(shí)施方式設(shè)及的高頻輔助磁記錄頭的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0012] 圖5是例示可W搭載實(shí)施方式設(shè)及的高頻輔助磁記錄頭的磁記錄再現(xiàn)裝置的概 略結(jié)構(gòu)的主要部分立體圖。
[0013] 圖6是表示實(shí)施方式設(shè)及的磁頭組件的一例的概略圖。
[0014] 圖7是表示振蕩開(kāi)始電流密度與元件尺寸的關(guān)系的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] W下，關(guān)于實(shí)施方式更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0016] 第1實(shí)施方式設(shè)及的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件（ST0)包括：層疊結(jié)構(gòu)體W及設(shè)置于層疊 結(jié)構(gòu)體的側(cè)壁的非磁性導(dǎo)電層，所述層疊結(jié)構(gòu)體包括旋轉(zhuǎn)注入層、形成于旋轉(zhuǎn)注入層上的 非磁性中間層W及形成于非磁性中間層上的振蕩層。層疊結(jié)構(gòu)體的膜面方向的寬度為60nm W下。
[0017] 第2實(shí)施方式提供可W應(yīng)用第1實(shí)施方式設(shè)及的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件的高頻輔助磁 記錄頭。
[0018] 第2實(shí)施方式設(shè)及的磁記錄頭是高頻輔助磁記錄頭，具有對(duì)磁記錄介質(zhì)施加記錄 磁場(chǎng)的主磁極、與主磁極構(gòu)成磁路的輔助磁極和設(shè)置于主磁極與輔助磁極之間的旋轉(zhuǎn)扭矩 振蕩元件。所使用的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件包括：層疊結(jié)構(gòu)體W及設(shè)置于層疊結(jié)構(gòu)體的空氣軸 承面W外的側(cè)壁的至少一部分的非磁性導(dǎo)電層，所述層疊結(jié)構(gòu)體包括形成于主磁極或輔助 磁極上的旋轉(zhuǎn)注入層、形成于旋轉(zhuǎn)注入層上的非磁性中間層W及形成于非磁性中間層上的 振蕩層。層疊結(jié)構(gòu)體的空氣軸承面的膜面方向的寬度為60nm W下。
[0019] 在高頻磁場(chǎng)輔助記錄方式中，使用高頻輔助磁記錄頭，對(duì)磁記錄介質(zhì)局部地施加 比記錄信號(hào)頻率充分高的、磁記錄介質(zhì)的共振頻率附近的高頻磁場(chǎng)。其結(jié)果，磁記錄介質(zhì) 進(jìn)行共振，被施加了高頻磁場(chǎng)的磁記錄介質(zhì)的頑磁力化C)成為原本的頑磁力的一半W下。 因此，通過(guò)在記錄磁場(chǎng)重疊高頻磁場(chǎng)，可W實(shí)現(xiàn)向更高頑磁力化C)并且高磁各向異性能量 (Ku)的磁記錄介質(zhì)的磁記錄。
[0020] 圖1是表示第1實(shí)施方式設(shè)及的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0021] ST010具有層疊結(jié)構(gòu)體4和設(shè)置于層疊結(jié)構(gòu)體4的側(cè)壁的非磁性導(dǎo)電層5。層疊 結(jié)構(gòu)體4具有振蕩層（FGL)l、旋轉(zhuǎn)注入層（SIL)3、設(shè)置于振蕩層1與旋轉(zhuǎn)注入層3之間的 中間層（IL)2、設(shè)置于最下層的基底層（未圖示）和設(shè)置于最上層的覆蓋層（未圖示）。
[0022] 作為FGL例如能夠使用合金材料及從包括化/Co、化/Ni、Co/Ni的組中選擇的至 少一種人工晶格材料等，所述合金材料包含化Co和從包括A1、Ge、Si、Ga、B、C、Se、Sn W及 Ni的組中選擇的至少一種添加成分。
[0023] 由此，例如能夠調(diào)整F化和旋轉(zhuǎn)注入層的Bs、化（各向異性磁場(chǎng)）W及旋轉(zhuǎn)扭矩傳 遞效率。
[0024] 作為比，例如能夠使用從例如包括化、41、411、4旨、？(1、〇8^及^的組中選擇的至 少一種非磁性金屬。此外，IL的層厚優(yōu)選設(shè)為1原子層至3皿。由此，可W將F(iL與SIL的 交換連接調(diào)節(jié)為最適合的值。 陽(yáng)0巧]作為S比，例如能夠使用從包括化/Co、化/Ni、Co/Ni、Co/Pt、Co/Pd、化/Pt、化/Pd 的組中選擇的至少一種人工晶格材料W及CoPt、FePt等合金。此外，SIL能夠在與IL的界 面進(jìn)而設(shè)置包括合金材料的層，該合金材料包含化Co和從包括A1、Ge、Si、Ga、B、C、Se、Sn W及Ni的組中選擇的至少一種添加成分。
[00%] 作為基底層W及覆蓋層，例如能夠使用Ti、化、Ru w及化等非磁性導(dǎo)電材料。
[0027] 在此，ST010能夠具有對(duì)包含F(xiàn)GL1、IL2和SIL3的層疊結(jié)構(gòu)體4的層疊方向的兩 端可W通電的未圖示的一對(duì)電極。通過(guò)該電極，例如將由箭頭6表示的方向的驅(qū)動(dòng)電流（I) 通電到層疊結(jié)構(gòu)體4。進(jìn)而，通過(guò)對(duì)ST0施加由箭頭7表示的、相對(duì)于膜面垂直方向的外部 磁場(chǎng)（H)，W大致垂直于膜面的軸為旋轉(zhuǎn)軸，F(xiàn)GL1進(jìn)行旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)，使外部產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)。
[0028] 在第1實(shí)施方式設(shè)及的ST0中，通過(guò)在層疊結(jié)構(gòu)體4的側(cè)壁設(shè)置非磁性導(dǎo)電層5， 在非磁性導(dǎo)電層5中極化了的電子由于旋轉(zhuǎn)霍爾（スeシ木一;k )效應(yīng)注入于FGL1，能夠 更加降低驅(qū)動(dòng)電流。通常，源自于在非磁性導(dǎo)電層5使用的非磁性導(dǎo)電材料的旋轉(zhuǎn)極化效 應(yīng)與源自于SIL3的旋轉(zhuǎn)極化效應(yīng)相比小到能夠忽視的程度，但是在使用膜厚15nm的FGL1 且ST0的元件尺寸為60ηη?φ的情況下，F(xiàn)GL1與IL2的界面的面積W及SIL3與IL2的界面 的面積的合計(jì)面積與FGL1側(cè)壁的面積相等。此時(shí)，在該尺寸W下由于側(cè)壁的面積率比上述 2個(gè)界面的面積大，所W源自于非磁性導(dǎo)電材料的旋轉(zhuǎn)極化效應(yīng)即使旋轉(zhuǎn)極化率小、面積上 也呈現(xiàn)大的效應(yīng)。
[0029] 另外，在此所謂的ST0的元件尺寸，是層疊結(jié)構(gòu)體的膜面方向的寬度，在ST0為圓 柱形狀的情況下為其直徑，在四邊形狀的情況下一邊的長(zhǎng)度為尺寸，但是ST0的形狀并不 特別限定。ST0的元件尺寸例如在組裝磁頭的情況下相當(dāng)于從空氣軸承面（ΑΒ巧看的層疊 結(jié)構(gòu)體的膜面方向的寬度。
[0030] 但是，在ST0的側(cè)壁代替非磁性導(dǎo)電層而有磁性層的情況下，由于側(cè)壁的磁性層 與F(iL的旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)共振而會(huì)使得振蕩衰減，所W需要更大的驅(qū)動(dòng)電流。另一方面，在側(cè)壁代 替非磁性導(dǎo)電層而有氧化膜或氮化膜等的情況下，驅(qū)動(dòng)電流不向側(cè)壁流動(dòng)，因鏡面反射效 應(yīng)能夠降低驅(qū)動(dòng)電流。
[0031] 相對(duì)于此，在實(shí)施方式設(shè)及的ST0中進(jìn)一步的驅(qū)動(dòng)電流的降低上，可期待由旋轉(zhuǎn) 霍爾效應(yīng)引起的來(lái)自于側(cè)壁的電子的注入。
[0032] 在此，作為在非磁性導(dǎo)電層使用的非磁性導(dǎo)電材料，舉出B、A1、Si、Ge、W、Nb、Mo、 P、V、訊、Zr、Hf、Υ、Ti、Ta、Zn、Pb、Zr、Cr、Sn、Ga、Cu w及稀±類元素等。此外，能夠使用 2 種W上的非磁性導(dǎo)電材料。
[003引另一方面，若非磁性導(dǎo)電材料的電阻與FGL SIL相比過(guò)小，則由于驅(qū)動(dòng)電流會(huì)集 中于側(cè)壁，所W成為引起振蕩效率的降低和/或電遷移的原因。此外，已知的是：旋轉(zhuǎn)霍爾 效應(yīng)是因旋轉(zhuǎn)軌道相互作用而引起的，在包含重的元素的物質(zhì)中會(huì)變大。從而，作為在側(cè)壁 使用的非磁性導(dǎo)電材料，優(yōu)選使用包含原子量重的元素并且其電阻與F(iL和/或SIL的電 阻相比相同或比其高的材料，例如包含Ta、HfW及W中的至少一種的材料。此外，在非磁性 導(dǎo)電材料的外側(cè)，優(yōu)選進(jìn)一步設(shè)置非磁性導(dǎo)電材料的氧化膜或氮化膜。由于非磁性導(dǎo)電材 料的氧化膜或氮化膜具有鏡面反射效應(yīng)，所W能夠高效地得到非磁性導(dǎo)電材料中的旋轉(zhuǎn)極 化。
[0034] 圖2是例示第2實(shí)施方式設(shè)及的高頻輔助磁記錄頭的結(jié)構(gòu)的示意圖。 陽(yáng)03引圖2是從ABS側(cè)觀察高頻輔助磁記錄頭的圖。
[0036] 在實(shí)施方式設(shè)及的高頻輔助磁記錄頭20中，在主磁極（MP) 11上，設(shè)置按SIL3JL2 W及FGL1的順序形成的層疊結(jié)構(gòu)體4,由層疊結(jié)構(gòu)體4和在其側(cè)壁形成的非磁性導(dǎo)電層5 構(gòu)成ST010。在高頻輔助磁記錄頭20中，通過(guò)將ST010設(shè)為上述結(jié)構(gòu)，能夠降低振蕩開(kāi)始電 壓。此外，在磁記錄頭中使用了上述STO的情況下，在抑制因 MP材料再附著引起的振蕩效 率降低上也可得到效果。
[0037] 由于W與ST0同一掩摸通過(guò)離子束蝕刻（IB巧對(duì)MP進(jìn)行蝕刻達(dá)到基體，所W可W 實(shí)現(xiàn)ST0與MP的對(duì)齊，但是作為高Bs材料的MP材料會(huì)再附著于ST0側(cè)壁而抑制源自于振 蕩層的振蕩。在實(shí)施方式中，由于在ST0側(cè)壁構(gòu)成非磁性導(dǎo)電材料，所W能夠保護(hù)MP材料 直接附著于ST0側(cè)壁，可W實(shí)現(xiàn)ST0的穩(wěn)定振蕩。 陽(yáng)03引另外，在MP11上也可W按FGL1、IL2、SIL3的順序形成層疊結(jié)構(gòu)體4。
[0039] 在與MP11隔著ST010相對(duì)的位置設(shè)置構(gòu)成磁路的輔助磁極20。在MP11上能夠任 意地設(shè)置例如Ru等非磁性導(dǎo)電層14。此外，在非磁性導(dǎo)電層14上能夠任意地設(shè)置例如包 含化Ni、FeCoNi等高導(dǎo)磁率材料的側(cè)面防護(hù)層13。
[0040] 在圖3 (a)至圖3 (f)中示出第2實(shí)施方式設(shè)及的高頻輔助磁記錄頭的制造方法的 一例。 陽(yáng)0川圖3 (a)至圖3訊另外是從ABS側(cè)看高頻輔助磁記錄頭的圖。 陽(yáng)0創(chuàng)首先，在基板15上形成例如包含Co化的ΜΡ1Γ。 陽(yáng)0創(chuàng)在其上，例如按S比、IL W及FGL的順序進(jìn)行ST0材料層10'的成膜。
[0044] 在ST0材料層10'的成膜后，如圖3(a)所示，形成用于得到ST0層疊結(jié)構(gòu)體W及 MP形狀的掩模16。在掩模16例如使用光致抗蝕劑，但是也能夠使用C和/或Si、A1 W及 其氧化物、氮化物等硬掩模。 W45] 接著，如圖3化）所示，使用IBE法，除去ST0材料層10'的未覆蓋掩模部分，形成 ST0層疊結(jié)構(gòu)體4。束角度WST0材料層10'的表面為90度，通過(guò)在與ST0材料層10'的 表面垂直的方向即0度至70度間傾斜，能夠切削出不具有斜角的構(gòu)造的ST0層疊結(jié)構(gòu)體4。 一般，束角度越向0度方向傾斜，越有MP向ST0層疊結(jié)構(gòu)體4的再附著物量增加的趨勢(shì)。另 一方面，束角度越向70度方向傾斜，越有側(cè)壁蝕刻擴(kuò)展的趨勢(shì)。因此，W 50度的束角度的 蝕刻更加優(yōu)選。
[0046] 接著，如圖3 (C)所示，在ST0層疊結(jié)構(gòu)體4的側(cè)壁W及掩模16表面形成非磁性導(dǎo) 電層5。
[0047] 首先，作為材料，例如使用化、W、Hf等，在ST0層疊結(jié)構(gòu)體10表面進(jìn)行非磁性導(dǎo)電 層的成膜。最終，通過(guò)對(duì)ABS進(jìn)行基于研磨的拋光處理，在除去了相當(dāng)于ABS的面之外的面 形成非磁性導(dǎo)電層5。例如，若在ST0的側(cè)壁發(fā)生W本身為高Bs (飽和磁通密度）的化Co 為主成分的MP材料的再附著，則雖然顯著抑制STO的振蕩，但是若W IBE完全除去W化Co 為主成分的再附著物，則會(huì)明顯出現(xiàn)對(duì)STO的損傷和/或STO的形狀劣化。相對(duì)于此，根據(jù) 實(shí)施方式，非磁性導(dǎo)電層除了上述旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)之外，還具有在MP形成時(shí)保護(hù)MP材料向 ST0側(cè)壁的再附著的效果。
[0048] 接著，如圖3 (d)所示，使用I邸法對(duì)MP層1Γ進(jìn)行加工，形成MP11。MP11由于對(duì) 應(yīng)于磁記錄頭的斜拱角，所W加工為具有斜角的形狀。束角度W ST0層疊結(jié)構(gòu)體表面為90 度，通過(guò)在W 0度至70度的角度除去掩模部分W外的MP11直至基體之后設(shè)為70度至90 度的角度，能夠在ABS面調(diào)整成為倒梯形形狀的斜角。 W例接著，如圖3(e)所示，形成填埋ST0 W及MP的周圍的材料17,并用剝離法除去掩 模16及在其上形成的非磁性導(dǎo)電層5、側(cè)面防護(hù)層17,并進(jìn)行平坦化處理。作為ST0周圍 的填埋材料17,也能夠使用Si化和/或A1 203等。此外，作為填埋材料17,也能夠隔著Ru等 非磁性導(dǎo)電材料使用化Ni和/或化CoNi等防護(hù)材料。平坦化處理能夠使用CMP (化emical Mechanical化lishing，化學(xué)機(jī)械拋光），但是也可W使用離子束蝕刻進(jìn)行平坦化。
[0050] 其后，如圖3訊所示，在ST010 W及側(cè)面防護(hù)層17上進(jìn)行例如化CoNi的成膜作 為遮光層18。
[0051] 進(jìn)而在其后，通過(guò)在遮光層18與MP11之間安裝連接電源19,得到高頻輔助磁記錄 頭20。
[0052] 另外，圖3 (f)所示的高頻輔助磁記錄頭20'，除了形成在周圍隔著非磁性導(dǎo)電層5 具有側(cè)面防護(hù)層17的MP11并進(jìn)行平坦化處理、之后形成ST0 W外，與圖2的高頻輔助磁記 錄頭20是同樣的。上述高頻輔助磁記錄頭的制作方法是一例，在實(shí)施方式中，只要在ST0 的側(cè)壁形成非磁性導(dǎo)電層，便不特別限定。
[0053] 圖4是例示第2實(shí)施方式設(shè)及的高頻輔助磁記錄頭的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0054] 圖4的實(shí)施方式設(shè)及的磁頭20具備未圖示的再現(xiàn)頭部、和寫(xiě)入頭部50。再現(xiàn)頭部 具有未圖示的磁再現(xiàn)元件及防護(hù)層。此外，寫(xiě)入頭部50具有作為記錄磁極的MP21、使來(lái)自 MP21的磁場(chǎng)回流的尾部防護(hù)層（輔助磁極）22、設(shè)置于MP21與尾部防護(hù)層（輔助磁極）22 之間的ST010、勵(lì)磁線圈23。 陽(yáng)化5] 在記錄時(shí)W及再現(xiàn)時(shí)，如圖所示，能夠使磁頭20與磁記錄介質(zhì)40相對(duì)地配置。
[0056] 在該高頻磁場(chǎng)輔助記錄頭20的寫(xiě)入頭部50中，通過(guò)MP21與尾部防護(hù)層22的間 隙磁場(chǎng)，施加膜面垂直的外部磁場(chǎng)，由此W與膜面大致垂直的軸為旋轉(zhuǎn)軸，其振蕩層進(jìn)行旋 進(jìn)運(yùn)動(dòng)，由此在外部產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)。通過(guò)將從ST010產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)與從MP21施加的磁場(chǎng) 重疊，可W對(duì)與更高記錄密度對(duì)應(yīng)的磁記錄介質(zhì)40進(jìn)行寫(xiě)入。
[0057] 在該圖中，ST010的ABS指與磁記錄介質(zhì)40相對(duì)的面。
[0058] 在實(shí)施方式中，能夠?qū)⑴R界電流密度低的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩子用作為高頻磁場(chǎng)的產(chǎn)生 源。由此，能夠W大的高頻磁場(chǎng)使磁記錄介質(zhì)的磁化反轉(zhuǎn)。
[0059] 圖5是例示可W搭載實(shí)施方式設(shè)及的磁頭的磁記錄再現(xiàn)裝置的概略結(jié)構(gòu)的主要 部分立體圖。 W60]旨P，磁記錄再現(xiàn)裝置150是使用了旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器的形式的裝置。在該圖中，記錄用介 質(zhì)盤180安裝于軸157,通過(guò)對(duì)來(lái)自未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置控制部的控制信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答的未圖 示的馬達(dá)在箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)。磁記錄再現(xiàn)裝置150也可W具備多個(gè)介質(zhì)盤180。
[0061] 進(jìn)行介質(zhì)盤180中存儲(chǔ)的信息的記錄再現(xiàn)的頭滑塊103具有前面關(guān)于圖4描述的 那樣的結(jié)構(gòu)，安裝于薄膜狀的懸架154的前端。在此，頭滑塊103例如在其前端附近搭載有 實(shí)施方式設(shè)及的磁頭。 陽(yáng)06引若介質(zhì)盤180旋轉(zhuǎn)，則頭滑塊103的ABS W距離介質(zhì)盤180的表面預(yù)定的浮起量 地被保持?；蛘咭部蒞是滑塊與介質(zhì)盤180接觸的所謂"接觸移動(dòng)型"。
[0063] 懸架154連接于致動(dòng)器臂155的一端，該致動(dòng)器臂155具有保持未圖示的驅(qū)動(dòng)線 圈的線圈架部等。在致動(dòng)器臂155的另一端設(shè)置有音圈馬達(dá)156。音圈馬達(dá)156包括：卷 繞于致動(dòng)器臂155的線圈架部的未圖示的驅(qū)動(dòng)線圈、和包括W夾持該線圈的方式相對(duì)地配 置的永久磁體及相對(duì)輛的磁路。
[0064] 致動(dòng)器臂155由設(shè)置于軸157的上下2個(gè)位置的未圖示的滾珠軸承保持，能夠通 過(guò)音圈馬達(dá)156自由地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)。 陽(yáng)0化]在圖6示出表示實(shí)施方式設(shè)及的磁頭組件的一例的概略圖。
[0066] 圖6是從盤側(cè)從致動(dòng)器臂155開(kāi)始眺望前部的磁頭組件的放大立體圖。目P，磁頭 組件160具有致動(dòng)器臂155,該致動(dòng)器臂155例如具有保持驅(qū)動(dòng)線圈的線圈架部等，在致動(dòng) 器臂155的一端連接著懸架154。 陽(yáng)067] 在懸架154的前端，安裝有具備圖4中所示的磁頭20的頭滑塊103。懸架154具 有信號(hào)的寫(xiě)入W及讀取用的導(dǎo)線164,該導(dǎo)線164與組裝于頭滑塊103的磁頭的各電極電連 接。圖中，165是磁頭組件160的電極盤。 W側(cè)實(shí)施例1 W例與圖3(a)至圖3訊中所示的工序同樣地，如W下那樣制作高頻輔助磁記錄頭。
[0070] 首先，作為基板準(zhǔn)備具備再現(xiàn)頭部的AlTiC基板。
[0071] 接著，在基板上，在W期望的形狀形成的非磁性導(dǎo)電層（Ru)上通過(guò)電鍛法形成 Co化層作為MP。 陽(yáng)07引在MP上，使用高真空磁控瓣射器，按順序?qū)盈B2nm的化及2nm的化作為ST0的基 底層，接著按順序?qū)盈B lOnm的人工晶格磁性層Co/Pt作為旋轉(zhuǎn)注入層、2nm的化作為IL、 15皿的化Co作為振蕩層、5皿的Ru作為覆蓋層。
[0073] 用于得到ST0及MP形狀的掩模層通過(guò)下述過(guò)程得到：首先在ST0的層疊結(jié)構(gòu)體上 W 400nm的厚度形成光致抗蝕劑，之后由于將ST0的元件尺寸從20nm變化至200nm，所W將 光致抗蝕劑蝕刻為直徑20nm至200nm的圓柱形狀的圖案。 陽(yáng)074] 接著，使用IBE法形成ST0層疊結(jié)構(gòu)體。ST0層疊結(jié)構(gòu)體的I邸使用 SIMS(Secondary lon-microprobe Mass Spectrometer,二次離子探針質(zhì)譜儀）進(jìn)行蝕刻直 至檢測(cè)到ST0的基底層。
[00巧]此后，使用瓣射法進(jìn)行3nm的化的成膜作為非磁性導(dǎo)電材料，在包含掩模層及ST0 側(cè)壁的圖案全體形成化層。進(jìn)而，使用IBE法，形成MP。
[0076] 接著，通過(guò)瓣射法進(jìn)行包含Al2〇3的側(cè)面覆蓋膜和包含Ru的電鍛用的基底膜的成 膜，并通過(guò)電鍛法進(jìn)行包含NWe的側(cè)面防護(hù)膜的成膜，使用CMP除去掩模層而進(jìn)行平坦化 處理，之后形成化CoNi作為遮光層而得到磁記錄頭。
[0077] 最終，通過(guò)進(jìn)行基于研磨的拋光處理，使ABS露出而得到ST0。
[0078] 關(guān)于所得到的磁記錄頭求出振蕩開(kāi)始電流密度，在圖7中示出表示所得到的振蕩 開(kāi)始電流密度與元件尺寸的關(guān)系的曲線圖。
[0079] 振蕩開(kāi)始電流密度Jc是通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)臺(tái)改變ST0的驅(qū)動(dòng)電流密度而施加記錄電 流來(lái)測(cè)定的。
[0080] 圖7的曲線圖101表示振蕩開(kāi)始電流密度的元件尺寸依賴性。在此，將ST0元件 尺寸為40nm時(shí)的振蕩開(kāi)始電流密度設(shè)為JcO。根據(jù)曲線圖101可看出，在ST0元件尺寸為 F(iL與S比、IL的界面的面積與F(iL側(cè)壁面積相等的尺寸W下即60nm(p W下時(shí)，振蕩開(kāi)始 電流密度大幅減小。 陽(yáng)0川此外，在下述表1示出所使用的非磁性導(dǎo)電材料的電阻率和關(guān)于W ST0元件尺寸 40ηπιφ制作的磁記錄頭的振蕩開(kāi)始電流密度比（jc/jco)。 陽(yáng)0間實(shí)施例2
[0083] 除了將ST0元件尺寸設(shè)為40皿且使用瓣射法代替化層而成膜3皿的Hf層作為 非磁性導(dǎo)電材料W外，與實(shí)施例1同樣地制作高頻輔助磁記錄頭。
[0084] 在下述表1示出所使用的非磁性導(dǎo)電材料的電阻率和關(guān)于所得到的磁記錄頭的 振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。 陽(yáng)0財(cái) 實(shí)施例3
[0086] 除了將ST0元件尺寸設(shè)為40ηπιφ且使用瓣射法代替化層而成膜3皿的W層作 為非磁性導(dǎo)電材料W外，與實(shí)施例1同樣地制作高頻輔助磁記錄頭。
[0087] 在下述表1示出所使用的非磁性導(dǎo)電材料的電阻率和關(guān)于所得到的磁記錄頭的 振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。 陽(yáng)0蝴實(shí)施例4
[0089] 除了將ST0元件尺寸設(shè)為4:0ηιηφ且使用瓣射法代替化層而成膜3皿的化層作 為非磁性導(dǎo)電材料W外，與實(shí)施例1同樣地制作高頻輔助磁記錄頭。
[0090] 在下述表1示出所使用的非磁性導(dǎo)電材料的電阻率和關(guān)于所得到的磁記錄頭的 振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。 陽(yáng)0川實(shí)施例5
[0092] 除了將ST0的振蕩層設(shè)為化CoAl W外，與實(shí)施例1同樣地制作高頻輔助磁記錄 頭。
[0093] 在下述表1示出所使用的非磁性導(dǎo)電材料的電阻率和關(guān)于所得到的磁記錄頭的 振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。
[0094] 實(shí)施例6
[0095] 除了將ST0的振蕩層設(shè)為化CoAl W外，與實(shí)施例2同樣地制作高頻輔助磁記錄 頭。
[0096] 在下述表1示出所使用的非磁性導(dǎo)電材料的電阻率和關(guān)于所得到的磁記錄頭的 振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。
[0097] 實(shí)施例7
[009引除了將ST0的振蕩層設(shè)為化CoAl W外，與實(shí)施例3同樣地制作高頻輔助磁記錄 頭。
[0099] 在下述表1示出所使用的非磁性導(dǎo)電材料的電阻率和關(guān)于所得到的磁記錄頭的 振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。 陽(yáng)100] 實(shí)施例8 陽(yáng)101] 除了將ST0的振蕩層設(shè)為化CoAl W外，W與實(shí)施例4同樣的方法制作高頻輔助磁 記錄頭。
[0102] 在下述表1示出所使用的非磁性導(dǎo)電材料的電阻率和關(guān)于所得到的磁記錄頭的 振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。
[0103] 比較例1
[0104] 除了將ST0元件尺寸設(shè)為40皿且使用瓣射法代替本身為非磁性導(dǎo)電材料的化層 而成膜3nm的本身為絕緣材料的化化層W外，與實(shí)施例1同樣地制作高頻輔助磁記錄頭。
[0105] 在下述表2示出關(guān)于所得到的磁記錄頭的振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。
[0106] 比較例2
[0107] 除了將ST0元件尺寸設(shè)為40nm且使用瓣射法代替本身為非磁性導(dǎo)電材料的化層 而成膜3nm的本身為絕緣材料的Η??χ層W外，與實(shí)施例1同樣地制作高頻輔助磁記錄頭。 [010引在下述表2示出關(guān)于所得到的磁記錄頭的振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。
[0109] 比較例3
[0110] 除了將ST0元件尺寸設(shè)為40nm且使用瓣射法代替本身為非磁性導(dǎo)電材料的化層 而成膜3nm的本身為絕緣材料的WOx層W外，與實(shí)施例1同樣地制作高頻輔助磁記錄頭。 陽(yáng)111] 在下述表2示出關(guān)于所得到的磁記錄頭的振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。 陽(yáng)11引 比較例4
[0113] 除了將ST0元件尺寸設(shè)為40皿且不在ST0層疊結(jié)構(gòu)體及掩模層上形成非磁性導(dǎo) 電材料地通過(guò)IBE法形成MP W外，W與實(shí)施例1同樣的方法制作高頻輔助磁記錄頭。
[0114] 在下述表2示出關(guān)于所得到的磁記錄頭的振蕩開(kāi)始電流密度比（Jc/JcO)。 陽(yáng)11引表1 陽(yáng)116]

陽(yáng)120] 根據(jù)上述表1及表2可看出，與不使用側(cè)壁材料的情況（比較例4)相比，在對(duì)側(cè) 壁材料使用了氧化膜的情況（比較例1至3)下，振蕩開(kāi)始電流密度降低，但是通過(guò)對(duì)側(cè)壁 材料使用非磁性導(dǎo)電材料（實(shí)施例1至8)，能夠進(jìn)一步降低振蕩開(kāi)始電流密度。 陽(yáng)121] 此外，可確認(rèn)，作為非磁性導(dǎo)電材料，在使用了本身為與中間層相同的材料的化 的情況（實(shí)施例4、8)下，與比較例相比也能夠降低振蕩開(kāi)始電流密度。運(yùn)考慮是，由于若 側(cè)壁膜厚為3nm左右，則與在中間層使用的化層相比，作為側(cè)壁材料的化結(jié)晶性變差，所 W向側(cè)壁材料的非磁性導(dǎo)電材料的電流集中減輕。另一方面，與非磁性導(dǎo)電材料為化那樣 電阻率低且輕元素的材料（實(shí)施例4、8)相比，電阻率高且重元素材料（實(shí)施例1至3、實(shí)施 例5至7)運(yùn)一方振蕩開(kāi)始電流密度小，從側(cè)壁得到的效果大。此外，在化Co、化CoAl任一 種的振蕩層材料中，也得到了同樣的效果。
[0122] 雖然說(shuō)明了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，但是運(yùn)些實(shí)施方式只是作為例子而呈現(xiàn)的， 而并非要限定發(fā)明的范圍。運(yùn)些新實(shí)施方式可W其他各種形態(tài)實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨 的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。運(yùn)些實(shí)施方式和/或其變形包含于發(fā)明的范圍 和/或主旨，也包含于權(quán)利要求所記載的發(fā)明及其均等的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件，其特征在于，具備： 層疊結(jié)構(gòu)體，其包括旋轉(zhuǎn)注入層、形成于該旋轉(zhuǎn)注入層上的非磁性中間層和形成于該 非磁性中間層上的振蕩層；以及 非磁性導(dǎo)電層，其設(shè)置于該層疊結(jié)構(gòu)體的側(cè)壁； 所述層疊結(jié)構(gòu)體的膜面方向的寬度為60nm以下。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件，其特征在于： 在所述非磁性導(dǎo)電層使用的非磁性導(dǎo)電材料的電阻率與所述振蕩層及所述中間層的 電阻率相同或比所述振蕩層及所述中間層的電阻率高。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件，其特征在于： 所述非磁性導(dǎo)電層材料包含從鎢、鉿及鉭選擇的非磁性導(dǎo)電材料。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件，其特征在于： 在所述非磁性導(dǎo)電層上，設(shè)置有非磁性導(dǎo)電材料的氧化膜及氮化膜中的至少一方。5. -種高頻輔助磁記錄頭，其特征在于，具備： 主磁極，其對(duì)磁記錄介質(zhì)施加記錄磁場(chǎng)； 輔助磁極，其與該主磁極構(gòu)成磁路；以及 旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件，其設(shè)置于該主磁極與該輔助磁極之間； 所述旋轉(zhuǎn)扭矩振蕩元件包括：層疊結(jié)構(gòu)體，其包括形成于所述主磁極及所述輔助磁極 中的一方上的旋轉(zhuǎn)注入層、形成于該旋轉(zhuǎn)注入層上的非磁性中間層和形成于該非磁性中間 層上的振蕩層；以及非磁性導(dǎo)電層，其設(shè)置于該層疊結(jié)構(gòu)體的空氣軸承面以外的側(cè)壁的至 少一部分；所述層疊結(jié)構(gòu)體的空氣軸承面的膜面方向的寬度為60nm以下。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高頻輔助磁記錄頭，其特征在于： 所述非磁性導(dǎo)電材料層的電阻率與所述振蕩層及所述中間層的電阻率相同或比所述 振蕩層及所述中間層的電阻率高。7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的高頻輔助磁記錄頭，其特征在于： 所述非磁性導(dǎo)電層材料包含從鎢、鉿及鉭選擇的非磁性導(dǎo)電材料。8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的高頻輔助磁記錄頭，其特征在于： 在所述非磁性導(dǎo)電層上，設(shè)置有非磁性導(dǎo)電材料的氧化膜及氮化膜中的至少一方。
【文檔編號(hào)】G11B5/31GK105989858SQ201510082081
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月15日
【發(fā)明人】白鳥(niǎo)聰志, 鴻井克彥, 清水真理子, 村上修, 村上修一, 藤田倫仁
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社 東芝