用于热辅助磁记录的近场换能器退火制造技术

用于退火磁写入元件的近场光学换能器的金属天线而不会无意热损坏读取元件的方法。加热元件被放置在读取和写入头的有源区之外的瑟夫区域中构建的写入头中。导热电绝缘材料层形成在加热元件之上，以将天线与所述加热元件分隔开。导热电绝缘层优选地接触天线。电流可以被施加到加热元件以加热天线到处于或高于该光学换能器的操作温度的温度。在退火之后，加热元件可以通过抛光工艺被除去，所述抛光工艺用于限定磁头的介质面向表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热辅助的磁性数据记录，以及更具体地涉及用于退火光学近场换能器天线而没有不利地影响周围磁性结构的结构和工艺。
技术介绍
对于数字数据存储的不断增加的需要已带动对于改进的磁数据存储系统(诸如，磁盘驱动系统)的不断增加的需求。磁盘驱动器包括旋转的磁盘、由相邻于旋转磁盘的表面的悬挂臂悬浮的写入和读取磁头，以及摆动悬挂臂以将读取和写入磁头置于旋转的磁盘上所选的数据轨道之上的致动器。该读取和写入磁头直接位于具有空气轴承面(ABS)的滑块上。当磁盘不旋转时，悬挂臂偏压滑块以与磁盘的表面接触，但当磁盘旋转时，空气被旋转的盘旋动。当滑块乘在空气轴承上时，该写入和读取磁头用于写入磁印(magneticimpression)到旋转的磁盘和从旋转的磁盘读取磁印。读取和写入磁头被连接到处理电路，该处理电路根据计算机程序操作以实现写入和读取功能。写入磁头包括至少一个线圈、写入磁极(writepole)和一个或多个返回磁极(returnpole)。当电流流过线圈时，产生的磁场使得磁通流过线圈，这导致从写入磁极的尖端发出的磁性写入场。该磁场足够强大，使得局部磁化相邻的磁介质的部分，从而记录数据比特。写入场然后穿过磁介质的磁性软下层，以返回到写入磁头的返回磁极。磁阻传感器(诸如，巨磁阻(GMR)传感器或隧道结磁阻(TMR)传感器)可用于从磁介质读取磁信号。磁阻传感器具有响应于外磁场而改变的电阻。电阻的这种变化可通过处理电路检测，以便从磁介质读取磁数据。对于数据存储的增加的需求要求对于增大数据密度的不断增加的需要。数据密度的增加要求更小的数据比特，其接着需要更小的读取和写入元件。数据密度的增加也需要增加磁介质的磁矫顽力和磁各向异性，以便确保所记录的磁信号的热稳定性。但是，这两个要求是相互矛盾的。较小的写入磁头产生较小的磁写入场，以及增加的磁介质矫顽力和各向异性需要较高的磁写入场以有效记录到介质。克服这种冲突并以非常高的数据密度有效记录信号的一种方法是使用热辅助记录，也被称为“HAMR”或“TAR”。在热辅助的磁记录系统中，光学近场换能器用于仅在记录的点处局部地加热磁介质。磁介质的这种加热暂时降低磁矫顽力，从而允许利用非常小的磁记录头将磁性比特更容易地记录到介质。然后，介质冷却，由此磁介质的磁矫顽力再次增大，使得磁信号热稳定。
技术实现思路
本专利技术提供了一种包括磁写入磁极和光学近场换能器(transducer)的磁性写入头。导热电绝缘材料层形成在磁性写入头中，以便接触光学近场换能器。该结构可以是以如下方式热退火光学换能器的天线的工艺的副产物：磁头的读取元件不被退火工艺的热损伤。用于退火天线的该工艺可以包括：形成读取元件，和在读取元件之上形成写入元件。写入元件的形成可进一步包括：形成加热元件；在加热元件之上形成导热电绝缘材料层；以及在导热电绝缘材料层之上形成具有金属天线的光学换能器。加热元件可以完全位于构建的磁头的瑟夫(cerf)区域内，使得它在定义磁头的介质面向表面期间通过抛光被除去。导热电绝缘材料层(优选地是SiC)将加热元件与金属天线电绝缘，以防止加热元件的电流通过天线被分流。然而，通过使该绝缘层导热，来自加热元件的热量可以容易地传导到天线。此外，该导热电绝缘层可形成以延伸超出介质面向表面平面到传感器的有源区域中，从而帮助传导来自加热元件的退火热量到最需要它的有源区中的天线。使得加热元件位于瑟夫区域中的另一优点在于：用于将电流供给到加热元件的电导线和相关联的导线垫可完全位于瑟夫区域内，从而在完成的磁头上为其他导线垫和导线保存空间。当结合附图阅读实施例的以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征和优点将是显而易见的，在附图中，相同的参考数字通篇表示相同的元件。附图说明为了更全面的理解本专利技术的本质和优势以及优选的使用模式，应结合附图参考如下的详细描述，所述附图并不是按比例的。图1是其中本专利技术可实施的磁盘驱动系统的示意图；图2是磁性读取/写入磁头的侧面剖视图。图3是如从图4中标明为3的圆形获取的磁性读取/写入磁头的一部分的放大图；图4是从图3的线4-4看到的放大图，示出从介质面向表面观察的近场光学换能器；图5是在切片和抛光操作之前，在制造的中间阶段中磁性读取/写入磁头的侧面剖视图，示出用于退火近场换能器天线的结构；图6是从图5中标明为6的圆形所看到的放大图；和图7是从图6的线7-7看到的剖面图。具体实施方式下面的描述是目前预期用于实施本专利技术的最佳实施例。该描述用于说明本专利技术的一般原理，并不意味着限制这里所要求的专利技术构思。现在参考图1，示出了磁盘驱动器100。磁盘驱动器100包括壳体101。至少一个可旋转的磁盘112被支承在轴114上并由磁盘驱动电机118旋转。每个磁盘上的磁记录在磁盘112上是同心数据轨道(未示出)的环形图案的形式。至少一个滑块113接近磁盘112定位，每个滑块113支撑一个或多个磁头组件121。当磁盘旋转时，滑块113在磁盘表面122上移进和移出，使得磁头组件121可以访问所期望的数据被写入其中的磁盘的不同轨道。每个滑块113通过悬架115附接于致动器臂119。悬架115提供了轻微的弹力，其偏置滑块113靠近磁盘表面122。每个致动器臂119附接到致动器装置127。如图1所示的致动器装置127可以是音圈电机(VCM)。VCM包括在固定磁场内可移动的线圈，线圈移动的方向和速度通过由控制器129提供的电机电流信号控制。在磁盘存储系统的操作期间，磁盘112的旋转产生在滑块113和磁盘表面122之间的空气轴承，其向滑块施加向上的力或提升力。因此，在正常操作期间，空气轴承抵消平衡悬架115的轻微弹力，并以小且基本恒定的间距支撑滑块113离开和稍微在磁盘表面上方。磁盘存储系统的各个组件在操作中通过由控制单元129产生的控制信号(诸如，访问控制信号和内部时钟信号)进行控制。典型地，控制单元129包括逻辑控制电路、存储、装置和微处理器。控制单元129产生控制信号以控制各种系统操作，诸如线路123上的驱动电机控制信号和线路128上的磁头定位和寻找控制信号。线路128上的控制信号提供所需的电流分布，以最佳地移动和定位滑块113到介质112上的所需数据轨道。写入和读出信号通过记录通道125的方式通信到写入和读取磁头121并从写入和读取磁头121通信。图2示出可在滑块的尾端上形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性记录头，包括：写入元件，包括磁写入磁极和近场光学换能器；和导热电绝缘材料层，接触所述近场光学换能器。

【技术特征摘要】
2014.11.04 US 14/533,0271.一种磁性记录头，包括：
写入元件，包括磁写入磁极和近场光学换能器；和
导热电绝缘材料层，接触所述近场光学换能器。
2.如权利要求1所述的磁性记录头，其中，所述近场光学换能器包括位于
介质面向表面的金属天线，以及其中所述导热电绝缘材料层接触所述近场光
学换能器。
3.如权利要求1所述的磁性记录头，其中，所述导热电绝缘材料包括SiC。
4.如权利要求1所述的磁性记录头，其中，所述近场光学换能器包括金属
天线，所述磁性记录头还包括波导材料，所述波导材料至少部分地由与所述
近场光学换能器连接的包覆材料围绕，和其中所述导热电绝缘材料层接触所
述包覆材料的一部分。
5.如权利要求1所述的磁性记录头，其中，所述近场光学换能器包括具有
前缘的金属天线，和其中所述导热电绝缘材料层接触所述金属天线的前缘。
6.如权利要求5所述的磁性记录头，其中，所述金属天线包括Au。
7.如权利要求5所述的磁性记录头，其中，所述金属天线包括Au合金。
8.如权利要求1所述的磁性记录头，其中，所述导热电绝缘材料层的热导
率大于氧化铝的热导率。
9.如权利要求1所述的磁性记录头，其中，所述导热电绝缘材料层具有至
少与SiC一样大的热导率。
10.一种用于制造磁性记录头的方法，包括：
形成读取元件；
在所述读取元件之上形成写入元件，所述写入元件的形成还包括：形成
加热元件；在所述加热元件之上形成导热电绝缘材料层；以及在所述导热电
绝缘材料层之上形成具有金属天线的近场光学换能器。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述导热电绝缘材料层包括SiC。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述导热电绝缘材料层将所述加热
元件与所述天线完全分隔开。
13.如权利要求10所述的方法，其中，介质面向表面平面定义在所述介质
面向表面平面的一侧的瑟夫区域以及在所述介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·任，E·施雷克，M·斯蒂法罗尼，B·C·斯蒂普，
申请(专利权)人：HGST荷兰公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL