磁阻傳感器屏蔽的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種磁阻傳感器屏蔽。本文所公開的實(shí)施例通過在合成反鐵磁結(jié)構(gòu)(SAF)屏蔽內(nèi)，提供被降低各向異性的區(qū)域，允許被磁阻傳感器檢測(cè)到的信號(hào)得以改善。SAF屏蔽包含被耦合間隔層所隔離的第一與第二鐵磁材料層。第一與第二鐵磁材料層之間的距離在鄰近傳感器堆棧的區(qū)域大于遠(yuǎn)離傳感器堆棧的區(qū)域。
【專利說明】磁阻傳感器屏蔽

【背景技術(shù)】
[0001]在磁性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索系統(tǒng)中，磁性讀/寫頭包括用于有磁性地檢索磁盤存儲(chǔ)的編碼信息的磁阻傳感器的讀取器部分。來自磁盤表面的磁通量引起磁阻傳感器的傳感層磁化向量的旋轉(zhuǎn)，反過來引起磁阻傳感器電阻的變化。磁阻傳感器電阻的變化可以通過傳送磁阻傳感器的電流與測(cè)量傳感器上的電壓降予以檢測(cè)。外部電路將電壓信息轉(zhuǎn)換成合適的格式并操作這些信息以還原磁盤上的編碼信息。
[0002]目前磁存儲(chǔ)介質(zhì)的技術(shù)改進(jìn)使得磁盤區(qū)域記錄密度是可得的。然而，隨著區(qū)域記錄密度的增加，需要更小、更敏感的磁阻傳感器。當(dāng)磁阻傳感器變得更小時(shí)，磁阻傳感器對(duì)磁盤被使用的區(qū)域表現(xiàn)不期望的磁響應(yīng)的潛在性。有效的磁阻傳感器能夠減少或消除磁噪聲并且提供足夠幅度的信號(hào)以準(zhǔn)確地還原寫在磁盤上的數(shù)據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]這里所示出了與申請(qǐng)的實(shí)施例提供位于傳感器堆棧第一側(cè)的屏蔽，屏蔽包括第一鐵磁材料層、第二鐵磁材料層與隔離第一層與第二層的耦合間隔層，其中第一層與第二層在鄰近傳感器堆棧的距離大于遠(yuǎn)離傳感器堆棧的距離。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
以簡(jiǎn)化的形式介紹后續(xù)將被進(jìn)一步詳細(xì)說明的被選擇的設(shè)計(jì)理念。
【發(fā)明內(nèi)容】
并不旨在確定所申請(qǐng)主題的關(guān)鍵的、重要特征，也不是旨在限制所申請(qǐng)主題的范圍。所申請(qǐng)主題的其他特征、細(xì)節(jié)、實(shí)用性與優(yōu)點(diǎn)可以從下面各種實(shí)施例、附圖進(jìn)一步描述的與附加權(quán)利要求定義的實(shí)施例的書面詳細(xì)描述所明了。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1示出了包含在滑動(dòng)器上的磁阻傳感器的示例磁盤驅(qū)動(dòng)器組件的俯視圖。
[0006]圖2示出了在頂部屏蔽與底部屏蔽的SAF結(jié)構(gòu)中具有透磁性局部增強(qiáng)的示例磁阻傳感器。
[0007]圖3示出了在頂部屏蔽的SAF結(jié)構(gòu)中具有透磁性局部增強(qiáng)的示例磁阻傳感器。
[0008]圖4示出了包含具有透磁性局部增強(qiáng)的SAF結(jié)構(gòu)、解耦的頂層屏蔽的示例磁阻傳感器。
[0009]圖5示出了在合成反鐵磁結(jié)構(gòu)形成過程中的被執(zhí)行的沉積操作。
[0010]圖6示出了在SAF形成過程中的被執(zhí)行的掩膜與研磨操作。
[0011]圖7示出了在SAF結(jié)構(gòu)形成過程中的被執(zhí)行的掩膜移除與附加的沉積操作。
[0012]圖8示出了在SAF結(jié)構(gòu)形成過程中的被執(zhí)行的沉積操作。
[0013]圖9示出了在SAF結(jié)構(gòu)形成過程中的被執(zhí)行的掩膜與沉積操作。
[0014]圖10示出了在SAF結(jié)構(gòu)形成過程中的被執(zhí)行的掩膜移除與附加的沉積操作。

【具體實(shí)施方式】
[0015]脈沖窄化(例如，減少磁阻傳感器檢測(cè)到的磁信號(hào)的寬度)是提高磁阻傳感器線性密度分辨率的一種方法。脈沖窄化，也被稱為PW50降低，可以通過增加傳感器屏蔽的透磁性來實(shí)現(xiàn)。但是，增加屏蔽的透磁性會(huì)附帶地降低屏蔽的穩(wěn)定性。具有透磁性全局增強(qiáng)的屏蔽更容易與寫入部件或者換能器頭的外部漏磁場(chǎng)耦合，同時(shí)降低了從磁介質(zhì)讀出信號(hào)的信噪比。因此，在磁阻傳感器中，存在增加屏蔽透磁性以提高PW50與保持屏蔽的低透磁性以維持屏蔽穩(wěn)定性的相互矛盾的目標(biāo)。
[0016]下面所公開的實(shí)施例提供允許在接近傳感器堆棧地方，局部增強(qiáng)屏蔽的透磁性以實(shí)現(xiàn)在所期望的PW50降低的同時(shí)，減輕信號(hào)質(zhì)量附帶的降低。尤其是，下面所公開的示例磁阻傳感器包括透磁性局部增強(qiáng)的合成反鐵磁屏蔽。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在一對(duì)鐵磁層之間插入一個(gè)非磁性層以減少接近傳感器堆棧區(qū)域中的SAF屏蔽的各向異性。降低各向異性的區(qū)域具有(例如，局部透磁性)比SAF屏蔽的全局透磁性更高的透磁性。如本文所用的，“全局透磁性”指的是磁阻磁阻傳感器屏蔽的一個(gè)或多個(gè)屏蔽部件的整個(gè)的透磁性。
[0017]這里所公開的技術(shù)可以與各種不同類型的磁阻傳感器一起使用(例如，各向異性磁阻傳感器，隧道磁阻傳感器，巨型磁阻傳感器等)。相應(yīng)地，這里所公開的實(shí)施例同樣適用于基于新的物理現(xiàn)象的傳感器設(shè)計(jì)，例如，橫向自旋閥(簡(jiǎn)稱LSV)，自旋霍爾效應(yīng)(簡(jiǎn)稱SHE)，自旋扭矩振蕩(簡(jiǎn)稱ST0)等新的MR傳感器等。
[0018]圖1示出了一個(gè)示例磁盤驅(qū)動(dòng)器組件的俯視圖。示例磁盤驅(qū)動(dòng)器組件100包括在執(zhí)行臂109末端，位于介質(zhì)磁盤108上的滑動(dòng)件120。圍繞旋轉(zhuǎn)106的執(zhí)行軸的音圈電機(jī)用來把滑動(dòng)件120定位在數(shù)據(jù)磁道(例如，數(shù)據(jù)磁道140)，圍繞旋轉(zhuǎn)111的盤軸的主軸電機(jī)被用于旋轉(zhuǎn)介質(zhì)磁盤108。具體參照視圖A，介質(zhì)108包括外徑102與內(nèi)徑104，兩者之間是若干使用原形虛線表示的數(shù)據(jù)磁道(例如，數(shù)據(jù)磁道140)。軟線130為滑動(dòng)件120提供必需的電連接，同時(shí)允許在操作過程中，執(zhí)行臂109的軸轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0019]滑動(dòng)件120是具有若干執(zhí)行多種功能的多層的層疊結(jié)構(gòu)?；瑒?dòng)件120包括具有與回路或軛或基座相反的電極耦合的主寫電極的記錄器部分(未示出)。磁線圈纏繞著軛或者基座以感應(yīng)寫入磁極的磁性寫入脈沖。
[0020]滑動(dòng)件120還包括一個(gè)或多個(gè)從介質(zhì)磁盤108讀取數(shù)據(jù)的磁阻傳感器。視圖B示出了磁盤驅(qū)動(dòng)器組件100使用中，朝向介質(zhì)磁盤108空氣支撐表面(ABS)的磁阻傳感器的一側(cè)。因此，視圖B所示的磁阻傳感器116在可操作地連接到視圖A所示的滑動(dòng)件時(shí)，需要旋轉(zhuǎn)180度(例如，圍繞Z軸)。
[0021]滑動(dòng)件120的磁阻傳感器116包含傳感器堆棧114，傳感器堆棧114包含多個(gè)執(zhí)行功能的多個(gè)層。在不同的實(shí)施例中，這些層的數(shù)量與它們的相關(guān)的功能可能有變化。不過，圖1所不的不例傳感器堆棧114包含第一軟磁層130與第二軟磁層118。第一軟磁層130 (也被稱為“固定層”)在被AFM層132偏離的給定方向上具有磁性取向。參照層138，也可以使用軟磁性材料制作，磁性地將第一軟磁層130從第二軟磁層118分離開。因此，第二軟磁層118可以響應(yīng)外部磁層自由地旋轉(zhuǎn)并被稱為“自由層”。該旋轉(zhuǎn)使得底部屏蔽136與頂部屏蔽134間的傳感器堆棧114的電阻率發(fā)生變化。傳感器堆棧114電阻率的變化與介質(zhì)磁盤108磁極化區(qū)域相關(guān)，反過來與磁性介質(zhì)上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。
[0022]頂部屏蔽134與底部屏蔽136將傳感器堆棧114從電磁干擾中隔離出來，主要是Z方向上的干擾，并用作連接到處理電路(未示出)的，導(dǎo)電性的第一與第二電導(dǎo)線。在一個(gè)實(shí)施例中，底部屏蔽136與頂部屏蔽134允許傳感器堆棧114能夠被傳感器堆棧114正下面的數(shù)據(jù)位的磁場(chǎng)影響，同時(shí)減少或者阻止其他相鄰數(shù)據(jù)位的磁場(chǎng)干擾。在操作中，沿著介質(zhì)磁盤108上的磁道140的數(shù)據(jù)位可以連續(xù)地在頂部屏蔽134的下面，傳感器堆棧114的下面，然后在底部屏蔽136的下面通過。因此，接近頂部屏蔽134的傳感器堆棧的邊緣被稱為傳感器堆棧的“前緣”，接近底部屏蔽136的傳感器堆棧的邊緣被稱為傳感器堆棧的“后緣”。
[0023]磁阻傳感器的頂部屏蔽134包含反鐵磁性(AFM)的固定層128與合成反鐵磁(SAF)結(jié)構(gòu)150。SAF結(jié)構(gòu)150包括上鐵磁層144、耦合隔離層146、非磁性插入層148與下鐵磁層142。如其他SAF結(jié)構(gòu)，鐵磁層144與142在基本上相反的方向具有基本上相同幅度的磁矩。AFM固定層128將上鐵磁層144的磁性取向限定在一組方向，I禹合隔離層146提供PKKY (魯?shù)侣?基特爾-柏屋町-吉田茂)反應(yīng)，這一反應(yīng)導(dǎo)致在上鐵磁層144與下鐵磁層142之間產(chǎn)生了強(qiáng)反鐵磁耦合。這個(gè)耦合是強(qiáng)烈的，反并行耦合，并提供全局的、增強(qiáng)的磁性各向異性，它被轉(zhuǎn)換以增加屏蔽的穩(wěn)定性。
[0024]上鐵磁層144與下鐵磁層142各自在Z方向的厚度比耦合間隔層146大得多。在一個(gè)實(shí)施例中，上鐵磁層144與下鐵磁層142各自在Z方面的厚度約10?40納米，耦合間隔層146在Z方向上的厚度約為0.3?1.0納米。上、下鐵磁層144與142可以是，例如，鐵磁合金材料，例如鈷鐵，鎳鐵，鈷鎳鐵或者鈷鐵硼。耦合隔離層146可以是能夠提供PKKY反應(yīng)的非磁性材料，包括，例如，釕，銅，鉻或者鑰。在一個(gè)實(shí)施例中，耦合間隔層146是一層厚度I納米的釕。
[0025]非磁性插入層148在與傳感器堆棧144中心軸向(沿Z方向)對(duì)齊的區(qū)域，增加了上鐵磁層144與下鐵磁層142間的距離。下鐵磁層142與上鐵磁層144間增加的間隔局部破壞或中斷了 PKKY耦合并減少SAF結(jié)構(gòu)150各向異性。這種局部減少的各向異性局部增加了接近傳感器堆棧114的前緣的區(qū)域的透磁性。結(jié)果是，由磁阻傳感器116檢測(cè)到PW50減小而沒有顯著影響頂部屏蔽134的穩(wěn)定性。頂部屏蔽134的穩(wěn)定性，在至少一個(gè)實(shí)施例中，可以獨(dú)立地優(yōu)化透磁性。
[0026]有多種合適的材料可以被用于非磁性間隔層148，包含，不限于，釕，鉭，鉻，銅，鉬與這些材料的非磁性合金(例如，鎳釕，鎳鉻，鎳鉬等)。非磁性間隔層148具有交叉磁道的長(zhǎng)度(X方向)大于傳感器堆棧114的交叉磁道長(zhǎng)度。在圖1中，非磁性間隔層148在交叉磁道方向(X方向)延長(zhǎng)一定距離，超出了傳感器堆棧114的任一側(cè)。在一個(gè)示例實(shí)施例中，傳感器堆棧114具有小于或等于50納米的交叉磁道長(zhǎng)度，并且非磁性間隔層148具有大約在50到200納米的交叉磁道長(zhǎng)度。
[0027]除了上面描述的層之外，磁阻傳感器116還包含接近傳感器堆棧114相對(duì)側(cè)的側(cè)屏蔽110與112，它們通過把傳感器堆棧114從X方向(交叉磁道)的干擾中隔離來提高磁阻傳感器116的交叉磁道的分辨率。
[0028]圖2示出了傳感器堆棧204的任意側(cè)，具有透磁性局部增強(qiáng)區(qū)域的示例磁阻傳感器200。磁阻傳感器200包括具有第一 SAF結(jié)構(gòu)226的頂部屏蔽230與具有第二 SAF結(jié)構(gòu)228的底部屏蔽232。SAF結(jié)構(gòu)226與228各自包括一對(duì)鐵磁層(例如，第一對(duì)鐵磁層206與208與第二對(duì)鐵磁層216與218)。另外，SAF結(jié)構(gòu)226與228各自包括耦合間隔層(例如，耦合間隔層212與222)與非磁性插入層(例如，非磁性插入層210與234)。AFM固定層214與236鄰近第一與第二 SAF結(jié)構(gòu)226與228的外邊緣，分別在優(yōu)先方向(例如，在鐵磁層208與218用箭頭示出的方向)偏離鄰近鐵磁層208與218磁性取向。耦合間隔層212與222在每對(duì)鐵磁層(例如，鐵磁層208與206 ;或者鐵磁層216與218)之間各自提供強(qiáng)RKKY反鐵磁稱合。這個(gè)強(qiáng)稱合被非磁性插入層210與234局部破壞,這樣在包含非磁性插入層210與234的區(qū)域創(chuàng)建了增強(qiáng)的透磁性。
[0029]磁阻傳感器200的傳感器堆棧204包含若干執(zhí)行多種功能的層(沒有示出)。側(cè)屏蔽220與224，可以由硬或軟磁性材料制造而成，被放置在傳感器堆棧204相對(duì)側(cè)并且在交叉磁道方向(例如，X方向)的電磁場(chǎng)保護(hù)傳感器堆棧204。每個(gè)側(cè)屏蔽220與224的磁性取向(在側(cè)屏蔽220與224里用箭頭表示出來)受到一個(gè)或多個(gè)鄰近鐵磁層206與216 (在鐵磁層206與216里用箭頭表示出)的磁性取向而偏離。
[0030]非磁性插入層210與234各自被放置在傳感器堆棧238的后緣與相鄰的耦合隔離層212或222間。不過，在其他的實(shí)施例中，一個(gè)或兩個(gè)非磁性插入層210或234被放置在相鄰稱合間隔層212或222的相對(duì)側(cè)。例如，非磁性插入層210可以位于在稱合隔離層212與鐵磁層208之間。
[0031]非磁性插入層210在Z方向具有與耦合隔離層212相同或相似的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，非磁性插入層210與234中的一個(gè)或兩個(gè)在Z方向的厚度大約是I納米的數(shù)量級(jí)。磁阻傳感器200的其他特征與上圖1的描述的相同或相似。
[0032]雖然SAF結(jié)構(gòu)226與228被示出得完全相同，這樣的結(jié)構(gòu)可能會(huì)在組成或結(jié)構(gòu)有所不同。SAF結(jié)構(gòu)226與228的任一個(gè)或兩個(gè)可能包含除所示那些層之外的層。其他實(shí)施例可能會(huì)省略所示的層或者使用具有相似功能的替代結(jié)構(gòu)替換一個(gè)或多個(gè)層。在至少一個(gè)實(shí)施例中，SAF結(jié)構(gòu)(例如，SAF結(jié)構(gòu)228)被包括在底部屏蔽而不是頂部屏蔽中。
[0033]圖3示出了在頂部屏蔽330的SAF結(jié)構(gòu)326具有局部透磁性增強(qiáng)的示例磁阻傳感器300。SAF結(jié)構(gòu)326包含在耦合間隔層312每側(cè)的一對(duì)鐵磁層306與308。耦合層312厚度可變(Z方向厚度)，接近磁阻傳感器中心軸350的厚度大于接近邊緣的厚度。在操作中，耦合間隔層312在接近磁阻傳感器300邊緣的地方，鐵磁層306與308之間提供強(qiáng)RKKY反鐵磁耦合。不過，這個(gè)RKKY耦合影響在與傳感器堆棧304軸向?qū)R的中心區(qū)域被減小或者消除，在這些地方耦合間隔層312厚度增加。因此，頂部屏蔽330在耦合間隔層312厚度增加的區(qū)域透磁性局部增強(qiáng)。
[0034]在一個(gè)示例實(shí)施例中，耦合隔離層312基本上跨越(X方向)磁阻傳感器300的整個(gè)交叉磁道長(zhǎng)度，例如，約10-50微米。耦合隔離層312厚度增加的中心區(qū)域在交叉磁道方向跨越約50-200納米的長(zhǎng)度。
[0035]耦合間隔層312鄰近磁阻傳感器300外部邊緣(例如，在交叉磁道方向橫切面的邊緣)的區(qū)域在Z方向的厚度約為I納米，不過厚度增加的中心區(qū)域在Z方向的厚度約為2-3納米。
[0036]除了 SAF結(jié)構(gòu)326，磁阻傳感器300包括在優(yōu)先方向(例如，在鐵磁層308里用箭頭示出的磁性取向)偏離鐵磁層308磁性取向的AFM固定層314。側(cè)屏蔽320與324被放置在傳感器堆棧304的相對(duì)側(cè)以保護(hù)傳感器堆棧304免遭交叉磁道方向上的電磁場(chǎng)的影響。磁阻傳感器300的其他特征與圖1-2中描述的相同或相似。
[0037]在透磁性局部增強(qiáng)的區(qū)域內(nèi)(例如，耦合隔離層312厚度增加的區(qū)域或者圖1-2所示出了與描述的非磁性插入層)通過允許更多的磁旋轉(zhuǎn)，解耦SAF結(jié)構(gòu)326與傳感器堆棧304、側(cè)屏蔽320與324能夠進(jìn)一步增加分辨率增益。相應(yīng)地，圖4示出了包含具有透磁性局部增強(qiáng)的SAF結(jié)構(gòu)426，解耦的頂部屏蔽430屏蔽的示例磁阻傳感器400。
[0038]頂部屏蔽430包括反鐵磁固定層414與SAF結(jié)構(gòu)426。SAF結(jié)構(gòu)426還包括一對(duì)鐵磁層406與408,稱合間隔層412與非磁性插入層410。稱合間隔層412在鐵磁層406與408之間提供強(qiáng)RKKY反鐵磁耦合。不過，這個(gè)RKKY耦合影響在與包含非磁性插入層410的傳感器堆棧404軸向?qū)R的中心區(qū)域被減少或消減。局部消弱RKKY耦合使得與傳感器堆棧404的前緣軸向?qū)R的磁阻傳感器400的中心區(qū)域的各向異性降低。
[0039]通過非磁性解耦層416，將頂部屏蔽430與傳感器堆棧404、側(cè)屏蔽420與424解耦。這個(gè)解耦允許側(cè)屏蔽420與424具有與SAF結(jié)構(gòu)426中的鄰近鐵磁層406磁性取向(在鐵磁層406里使用箭頭示出)不同的磁性取向(在側(cè)屏蔽部件420與424里用箭頭示出)。在一個(gè)實(shí)施例中，側(cè)屏蔽420與424的磁性取向與鐵磁層406的磁性取向相反或基本相反。
[0040]由于圖4中的SAF結(jié)構(gòu)426與側(cè)屏蔽420、424解耦，磁阻傳感器400檢測(cè)到PW50比SAF結(jié)構(gòu)426沒有與側(cè)屏蔽420、424解耦(例如，圖1_3)改善了。依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，磁阻傳感器400產(chǎn)生比SAF結(jié)構(gòu)426與側(cè)屏蔽410、420耦合的完全相同的實(shí)施例1到1.5納米的PW50增益。
[0041]圖5-7示出了創(chuàng)建具有透磁性局部增強(qiáng)區(qū)域的SAF屏蔽的示例操作。圖5示出了具有局部透磁性增強(qiáng)的SAF形成過程中被執(zhí)行的沉積操作500。在沉積操作500中，鐵磁材料層506與用非磁性材料層510被沉積在部分成型的磁阻傳感器530上。部分成型的磁阻傳感器530包含底部屏蔽536、傳感器堆棧504與側(cè)屏蔽520、524。鐵磁材料層506基本上均勻地沉積在部分成型的磁阻傳感器530上以便鐵磁材料層506能夠與側(cè)屏蔽520與524都可以接觸。非磁性材料層510被基本上均勻地沉積在鐵磁材料層506的上。
[0042]圖6示出了具有透磁性局部增強(qiáng)的SAF結(jié)構(gòu)形成過程中被執(zhí)行的的掩膜與研磨操作600。在掩膜與研磨操作600過程中，液體光阻材料薄層被基本上均勻地沉積在部分成型的磁阻傳感器630上。部分成型的磁阻傳感器600包括底部屏蔽636，傳感器堆棧604，側(cè)屏蔽620與624，鐵磁材料層606與非磁性材料層610。部分的液態(tài)光阻材料被暴露在高強(qiáng)度的光照下，改變了被暴露或者未被暴露部分的可溶性(取決于光阻材料的類型)。沒有改變的那部分光阻材料被顯影液移除，在部分成型的磁阻傳感器630的中心區(qū)域留下硬化的光阻材料掩膜622。硬化的光阻材料掩膜622保護(hù)下面、中心區(qū)域的非磁性材料610，同時(shí)，接近部分成型的磁阻傳感器630邊緣，沒有被掩膜的非磁性材料(沒有示出)被研磨掉。
[0043]圖7示出了在透磁性局部增強(qiáng)的SAF結(jié)構(gòu)形成過程中，被執(zhí)行的掩膜移除與附加的沉積操作。在掩膜移除與層構(gòu)建操作700中，在底部屏蔽736，傳感器堆棧704，側(cè)屏蔽720與724，鐵磁材料706，非磁性材料710形成后，使用光阻材料溶劑從磁阻傳感器730移除硬化的光阻材料掩膜(例如，與圖6中硬化光阻材料掩膜622相同或相似的掩膜)。在硬化的光阻材料掩膜被移除之后，耦合間隔層712被沉積在非磁性材料710上并與之接觸；另一個(gè)鐵磁層708被沉積在耦合間隔層712接觸上并與之接觸；AFM層714被沉積在鐵磁層708上并與之接觸。
[0044]圖8-10示出了用于創(chuàng)建具有透磁性局部增強(qiáng)區(qū)域的SAF屏蔽的附加的示例操作。圖8示出了透磁性局部增強(qiáng)的SAF結(jié)構(gòu)形成過程中，被執(zhí)行的沉積操作800。在沉積操作800中，鐵磁材料層806被沉積在部分成型的磁阻傳感器830的上。部分成型的磁阻傳感器820包含底部屏蔽836，與已成型的傳感器堆棧804以及已成型的側(cè)屏蔽820與824。鐵磁材料層806基本上均勻地被沉積在部分成型的磁阻傳感器830上，因此鐵磁材料層806與側(cè)屏蔽820、824以及傳感器堆棧804均接觸。
[0045]圖9描繪在透磁性局部增強(qiáng)的SAF結(jié)構(gòu)形成過程中，被執(zhí)行的掩膜與沉積操作900。在掩膜與沉積操作900中，液態(tài)光阻材料薄層(沒有示出)被基本上均勻沉積在的磁阻傳感器930的上。磁阻傳感器930包含底部屏蔽936，傳感器堆棧904，側(cè)屏蔽920與024，鐵磁材料層906。部分液體光阻材料被暴露在高強(qiáng)度的光照下，改變了被暴露部分或者未暴露部分(取決于光阻材料的類型)的可溶性。沒有被改變的光阻材料被顯影液移除后，在部分成型的磁阻傳感器930的外部邊緣區(qū)域留下硬化的光阻材料掩膜922。硬化的光阻材料掩膜922保護(hù)下面、在外部邊緣區(qū)域的鐵磁材料906，同時(shí)在中心區(qū)域留下被暴露的鐵磁材料906。一旦硬化光阻材料掩膜在適當(dāng)?shù)奈恢?，非磁性材料?10被基本上均勻地沉積在部分成型磁阻傳感器930上。
[0046]圖10示出了在透磁性局部增強(qiáng)的SAF結(jié)構(gòu)形成過程中，被執(zhí)行的掩膜移除與附加的沉積操作1000。在掩膜移除與層構(gòu)建操作1000中，光阻材料溶劑被用在底部屏蔽1036，傳感器堆棧1004，側(cè)屏蔽1020、1024，鐵磁材料層1006與非磁性材料層1010形成后，從磁阻傳感器1030上移除硬化的光阻材料掩膜(例如，與圖9中硬化光阻材料掩膜922相同或相似的掩膜)。在硬化的光阻材料掩膜被移除后，耦合間隔層1012被沉積在非磁性材料1010上并與之接觸；另一個(gè)鐵磁材料層1008被沉積在耦合間隔層1012上并與之接觸，AFM層1014沉積在鐵磁層1008上并與之接觸。
[0047]關(guān)于這里公開的每個(gè)實(shí)施例所討論的特定步驟只是一個(gè)選擇并且取決于使用的材料與/或既定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。上面的詳細(xì)說明書、示例與數(shù)據(jù)為本發(fā)明的示例性實(shí)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)提供了全面的描述。因此，在沒有背離本發(fā)明的設(shè)計(jì)理念與范圍，可以制造很多本發(fā)明的實(shí)施例，因此本發(fā)明存在于后面附加的權(quán)利要求中。
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器裝置包括: 位于傳感器堆棧第一側(cè)的屏蔽，所述屏蔽包含: 第一鐵磁材料層； 第二鐵磁材料層； 隔離所述第一層與所述第二層的耦合間隔層，其中所述第一層與所述第二層之間在鄰近所述傳感器堆棧的區(qū)域的距離大于遠(yuǎn)離所述傳感器堆棧的區(qū)域的距離。
2.如權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其中所述耦合間隔層具有可變厚度。
3.如權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其中所述第一層與所述第二層之間在與所述傳感器堆棧中心軸向?qū)R的區(qū)域的距離大于遠(yuǎn)離所述傳感器堆棧的區(qū)域的距離。
4.如權(quán)利要求1所述傳感器裝置，還包括: 在所述第一層與所述第二層之間的非磁性層。
5.如權(quán)利要求4所述傳感器裝置，其中所述非磁性層具有在交叉磁道方向延伸的，超出所述傳感器堆棧相對(duì)的表面的相對(duì)的邊緣。
6.如權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其中所述第一層，所述第二層與所述耦合間隔層構(gòu)成所述傳感器堆棧的頂部屏蔽的合成反鐵磁(SAF)結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述傳感器裝置，其中所述第一層、所述第二層與所述耦合間隔層構(gòu)成所述傳感器堆棧的底部屏蔽的SAF結(jié)構(gòu)。
8.—種SAF結(jié)構(gòu)包括: 第一鐵磁材料層； 第二鐵磁材料層； 間隔所述第一層與所述第二層的耦合間隔層，其中所述第一層與所述第二層在中心區(qū)域的距離大于邊緣區(qū)域的距離。
9.如權(quán)利要求8所述SAF結(jié)構(gòu)，其中所述耦合間隔層具有可變厚度。
10.如權(quán)利要求8所述SAF結(jié)構(gòu)，其中所述耦合間隔層使用釕材料。
11.如權(quán)利要求8所述SAF結(jié)構(gòu),還包括: 在所述第一層與所述第二層之間的非磁性層。
12.如權(quán)利要求8所述SAF結(jié)構(gòu)，其中所述SAF結(jié)構(gòu)是傳感器堆棧的頂部屏蔽的一部分。
13.如權(quán)利要求8所述SAF結(jié)構(gòu)，其中所述SAF結(jié)構(gòu)是傳感器堆棧的底部屏蔽的一部分。
14.一種傳感器裝置包括: 位于傳感器堆棧第一側(cè)的屏蔽，所述屏蔽包括: 第一鐵磁材料層； 第二鐵磁材料層； 隔離所述第一層與第二層的耦合間隔層，其中所述第一層與所述第二層之間在鄰近所述傳感器堆棧的區(qū)域的距離大于遠(yuǎn)離所述傳感器堆棧區(qū)域的距離；與把所述屏蔽從所述傳感器堆棧分開的非磁性層。
15.如權(quán)利要求14所述傳感器裝置，其中所述耦合間隔層具有可變厚度。
16.如權(quán)利要求14所述傳感器裝置，其中所述第一層與所述第二層間在與所述傳感器堆棧中心軸向?qū)R的區(qū)域距離大于遠(yuǎn)離所述傳感器堆棧的區(qū)域的距離。
17.如權(quán)利要求14所述傳感器裝置，還包括: 在所述第一層與所述第二層之間的非磁性層。
18.如權(quán)利要求17所述傳感器，其中所述非磁性層在交叉磁道方向的長(zhǎng)度大于所述傳感器堆棧在所述交叉磁道方向上的長(zhǎng)度。
19.如權(quán)利要求14所述傳感器裝置，其中所述第一層、所述第二層與所述耦合間隔層構(gòu)成所述傳感器裝置的頂部屏蔽的合成反鐵磁結(jié)構(gòu)(SAF)。
20.如權(quán)利要求14所述傳感器裝置，其中所述第一層、所述第二層與所述耦合間隔層構(gòu)成所述傳感器裝置的底部屏蔽的SAF結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G11B5/11GK104347083SQ201410356739
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】K·麥克內(nèi)爾, A·高根, M·奧姆斯頓, V·B·薩波日尼科夫 申請(qǐng)人:希捷科技有限公司