磁性记录头及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种磁性记录头及其制造方法。该磁性记录头具有包括主磁极和返回磁极的堆叠结构。该堆叠结构包括：第一绝缘层，在一个表面上具有阶梯部分；第一磁性部分，具有接触阶梯部分的阶梯竖直部分的垂直薄膜的形状；第二磁性层，设置成与第一磁性部分绝缘。制造该磁性记录头的方法包括：形成在一个表面上具有阶梯部分的第一绝缘层；沿着阶梯部分在第一绝缘层上形成磁性薄膜；通过在预定的时间段内刻蚀磁性薄膜直到仅留下磁性薄膜的接触阶梯部分的阶梯竖直部分的垂直薄膜部分为止，形成主磁极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地讲，涉及一种具有包括主磁极和返回极的薄膜堆叠结构的磁性记录头，以及制造该磁性记录头的方法。
技术介绍
根据磁畴的磁极化是水平的还是垂直的，磁性记录头通常被划分为水平磁性记录头和垂直磁性记录头。具体地，垂直磁性记录头适用于提高数据记录密度。将数据写入磁性记录介质即盘的装置被称作磁性记录头。磁性记录头包括主磁极和返回极，主磁极将磁场施加到磁性记录介质，施加的磁场返回至返回极。磁性记录头均具有薄膜堆叠的结构，以便磁性记录头紧凑。为了增大磁记录密度，盘型磁性记录介质的轨道宽度应该变窄。为了达到这个目的，重要的是减小主磁极的宽度。然而，由于受制造堆叠型磁性记录头的技术上的限制，具有堆叠结构的传统磁性记录头在减小主磁极的宽度上受到限制。现在将参照图1至图3D来简要描述传统的磁性记录头的堆叠结构及其制造方法。图1是示出传统磁性记录头的梯形主磁极10和磁性记录介质的轨道宽度之间的关系的示意图。当垂直地观察磁性记录介质的记录表面和磁性记录头的水平截面时，主磁极10近似为梯形。梯形主磁极10的优点在于即使在斜交角S为最大值时将位数据写入所选择的轨道也不影响与所选择的轨道相邻的轨道。如上所述当梯形主磁极10包括在磁性记录头中时，磁性记录介质的轨道宽度取决于与梯形主磁极10的长边10b对应的主磁极10的宽度。换言之，当斜交角S为0度时的最大的轨道宽度W1等于为主磁极10的截面的梯形的长边10b的长度。图2是具有堆叠结构的传统磁性记录头的剖视图。图2的截面是磁性记录头的面对磁性记录介质的水平截面。第一绝缘层21、第二绝缘层22、第三绝缘层23和返回极层30顺序地堆叠。具有梯形截面的切口(slit)形成在第二绝缘层22中并填充有磁性材料，从而形成梯形主磁极10。图3A至图3D是示出制造图2中的传统磁性记录头的方法的剖视图。如图3A中所示，第一绝缘层21和主磁极层10′顺序地堆叠，光致抗蚀剂图案80形成在第一绝缘层21和主磁极层10′的堆叠上。光致抗蚀剂图案80是具有预定宽度的线图案。光致抗蚀剂图案80的最小宽度取决于用于形成光致抗蚀剂图案80的光刻技术。其后，如图3B中所示，主磁极层10′被刻蚀直到第一绝缘层21被暴露，从而在光致抗蚀剂图案80的下面形成梯形主磁极10。主磁极10的较大宽度等于光致抗蚀剂图案80的宽度。随后，如图3C中所示，第二绝缘层22形成在第一绝缘层21上。可通过在所得到的结构的整个表面上沉积绝缘材料直到主磁极10的两侧都被绝缘材料填充并利用剥离(lift-off)方法来去除形成在梯形主磁极10上的光致抗蚀剂图案80和绝缘部分，来形成第二绝缘层22。可选地，可通过首先利用剥离器(stripper)去除光致抗蚀剂图案80、在得到的结构上沉积绝缘材料并将形成在梯形主磁极10上的绝缘部分抛光(polish)，来形成第二绝缘层22。接着，如图3D中所示，第三绝缘层23形成在主磁极10和第二绝缘层22上。返回极层30由磁性材料形成在第三绝缘层23上。然而，当采用现有的光刻设备时，光致抗蚀剂图案80仅可具有大约100nm的宽度。换言之，如上所述，由于主磁极10的宽度取决于光致抗蚀剂图案80的宽度W1，所以传统的堆叠结构使磁性记录介质的宽度W1不能小于100nm。对能够使磁性记录介质的轨道变窄的磁性记录头的结构以及制造该磁性记录头的方法仍然存在着需求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有新的堆叠结构的磁性记录头以及制造该磁性记录头的方法，该磁性记录头可显著减小磁性记录介质的轨道宽度。根据本专利技术的一个方面，磁性记录介质的轨道宽度由与光刻相比能够容易控制的薄膜厚度来确定。根据本专利技术的一个方面，提供了一种具有包括主磁极和返回磁极的堆叠结构的磁性记录头。该堆叠结构包括第一绝缘层，在一个表面上具有阶梯部分；第一磁性部分，具有接触阶梯部分的阶梯竖直部分的垂直薄膜的形状；第二磁性层，设置成与第一磁性部分绝缘。垂直薄膜形状表示以几乎均匀的厚度沿着阶梯部分411的相对于其上形成有磁性记录介质的堆叠结构的参考表面几乎垂直形成的表面形成的薄膜的部分。第一绝缘层可以是利用例如沉积的方法而形成在基底上的层。第一磁性部分用作将磁场施加到磁性记录介质的主磁极。第二磁性层用作施加的磁场返回到的返回极。从作为主磁极的第一磁性部分接收的磁场穿过磁性记录介质的记录层和软下伏层，并返回到作为返回极的第二磁性层。在这个过程中，记录层的与具有高磁通密度的第一磁性部分对应的区域被磁极化为向上的磁极或向下的磁极，由此，位数据存储在磁极化区域中。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种制造具有包括主磁极和返回极的堆叠结构的磁性记录头的方法，该方法包括形成在一个表面上具有阶梯部分的第一绝缘层；形成第一磁性层，沿着阶梯部分形成在第一绝缘层上，该第一磁性层为磁性薄膜；形成第一磁性部分，形成第一磁性部分是通过在预定的时间段内刻蚀第一磁性层直到去除第一磁性层的水平部分而仅留下第一磁性层的接触阶梯部分的阶梯竖直部分的垂直薄膜部分为止；形成第二绝缘层，形成第二绝缘层是通过在第一绝缘层和第一磁性部分的上表面上沉积绝缘材料并对绝缘材料进行抛光直到暴露第一磁性部分的上表面为止；在第一磁性部分的上表面上顺序地堆叠第三绝缘层和第二磁性层。利用光致抗蚀剂掩模根据可选的刻蚀方法可以形成第一绝缘层。可利用通常的薄膜堆叠方法来实现绝缘层和磁性层的堆叠。附图说明通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，本专利技术的以上和其它特征和优点将变得更清楚，在附图中图1是示出传统的磁性记录头的梯形主磁极和磁性记录介质的轨道宽度之间的关系的示意图；图2是具有堆叠结构的传统磁性记录头的剖视图；图3A至图3D是示出制造图2中的传统磁性记录头的方法的剖视图；图4是根据本专利技术的实施例的磁性记录头的堆叠结构的剖视图；图5A至图5D是示出根据本专利技术的实施例的制造图4中的磁性记录头的方法的剖视图； 图6A是示出根据本专利技术的一个实施例的形成具有阶梯部分的绝缘层的方法的剖视图；图6B是示出根据本专利技术的另一个实施例的形成具有阶梯部分的绝缘层的方法的剖视图；图7是根据本专利技术的另一个实施例的磁性记录头的堆叠结构的剖视图。具体实施例方式现在将参照附图来更充分地描述本专利技术，在附图中示出了本专利技术的示例性实施例。在图中，相同的标号表示相同的元件或部分，为了清晰起见，夸大了层和区域的厚度或宽度。图4是根据本专利技术实施例的磁性记录头的堆叠结构的剖视图。参照图4，该堆叠结构包括第一绝缘层41，在其一侧具有阶梯部分411；第一磁性部分50，接触阶梯部分411的阶梯竖直部分(riser)。第一磁性部分50具有垂直薄膜的形状。垂直薄膜形状表示以几乎均匀的厚度沿着阶梯部分411的相对于其上形成有磁性记录头的堆叠结构的参考表面几乎垂直形成的表面形成的薄膜的部分。堆叠结构还包括与第一磁性部分50绝缘的第二磁性层30。第一磁性部分50用作主磁极，第二磁性层30用作返回极。第一磁性部分50可利用第二绝缘层42和第三绝缘层23来与第二磁性层30绝缘。第二绝缘层42形成在第一绝缘层41的阶梯部分411的下梯面(tread)上，并具有与第一磁性部分50的高度相同的高度。第三绝缘层23形成在第一磁性部分50的上表面和第二磁性层30之间。第三绝缘层23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性记录头，具有包括主磁极和返回磁极的堆叠结构，所述堆叠结构包括：第一绝缘层，在一个表面上具有阶梯部分；第一磁性部分，具有接触所述阶梯部分的阶梯竖直部分的垂直薄膜的形状；第二磁性层，设置成与所述第一磁性部分绝缘。

【技术特征摘要】
KR 2005-3-24 10-2005-00245691.一种磁性记录头，具有包括主磁极和返回磁极的堆叠结构，所述堆叠结构包括第一绝缘层，在一个表面上具有阶梯部分；第一磁性部分，具有接触所述阶梯部分的阶梯竖直部分的垂直薄膜的形状；第二磁性层，设置成与所述第一磁性部分绝缘。2.如权利要求1所述的磁性记录头，其中，所述堆叠结构还包括第二绝缘层，形成在所述第一绝缘层的所述阶梯部分的下梯面的上表面上，所述第二绝缘层具有与所述第一磁性部分的高度相同的高度；第三绝缘层，形成在所述第一磁性部分的上表面和所述第二磁性层之间。3.如权利要求1所述的磁性记录头，其中，所述第二磁性层形成在所述第一绝缘层的下表面上。4.如权利要求1所述的磁性记录头，其中，所述第一磁性部分由软磁材料形成，所述软磁材料的饱和磁通密度大于所述第二磁性层的饱和磁通密度。5.一种磁记录装置，包括磁性记录头，具有包括主磁极和返回磁极的堆叠结构；磁性记录介质，在所述磁性记录介质中，所选择的轨道在相对于所述磁性记录头的一个方向上移动，其中，所述堆叠结构包括第一绝缘层，在一个表面上具有梯形部分；第一磁性部分，具有接触所述阶梯部分的阶梯竖直...

【专利技术属性】
技术研发人员：李厚山，金庸洙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]