[发明专利]垂直磁记录磁头及其制造方法

说明书

技术领域

根据本发明的装置和方法涉及一种垂直磁记录(PMR)磁头及其制造方法，更具体地，涉及一种PMR磁头，其中磁轭(yoke)长度被大大减小以改善高频记录特性。 

背景技术

磁记录方法可以主要分为水平磁记录(longitudinal magnetic recording)方法和垂直磁记录(perpendicular magnetic recording)方法。在水平磁记录方法中，通过使磁性层(magnetic layer)磁化为平行于磁性层的表面来记录数据，而在PMR方法中，通过使磁性层磁化为垂直于磁性层的表面来记录数据。因为垂直磁记录方法在记录密度方面更优于水平磁记录方法，所以已经进行了开发PMR磁头的各种结构的研究。 

图1为常规垂直磁记录(PMR)磁头10的截面图。 

参考图1，常规PMR磁头10包括记录磁头单元和再现磁头单元(reproduction head unit)。记录磁头单元包括主磁极(main pole)22、返回磁轭(return yoke)24、次磁轭(sub-yoke)28以及线圈26。再现磁头单元包括两个磁屏蔽层30和夹置在磁屏蔽层30之间的磁阻(MR，magnetoresistance)器件32。线圈26形成为螺线管型(solenoid type)以围绕主磁极22和次磁轭28。当向线圈26供给电流时，主磁极22、次磁轭28和返回磁轭24形成磁场的磁路。从主磁极22行进到记录媒介(未示出)的磁场在垂直方向磁化记录媒介的记录层，并且返回到返回磁轭24从而将数据写在记录媒介上。而且，MR器件32的电阻响应于由记录媒介的记录层的磁化产生的磁信号而改变，使得可以读取写到记录媒介的数据。 

为了增加常规PMR磁头10的记录密度，有必要改善常规PMR磁头10的高频记录特性。可以通过在高频范围内保持强的记录场并且同时缩短记录场的上升时间(rise time)来改善常规PMR磁头10的高频记录特性。为了缩短记录场的上升时间，减小常规PMR磁头10的电感和涡流(eddy current)损失是非常重要的。 

图2为示出根据图1中示出的常规PMR磁头10的磁轭长度YL和图1中示出的主磁极22的电阻率ρ的记录场的上升时间的曲线图。 

参考图2，可以看出：可以通过减小常规PMR磁头10的磁轭长度YL以及通过利用具有高电阻率ρ的材料形成主磁极22来缩短记录场的上升时间。然而，主磁极22的材料的确定不仅要考虑主磁极22的电阻率而且也要考虑主磁极22的电阻率与其他物理特性诸如饱和磁化强度(saturation magnetization)以及磁导率(magnetic permeability)之间的平衡。因此，通过减小磁轭长度YL可以更有效地改善常规PMR磁头10的高频记录特性。然而，当只是减小磁轭长度YL来改善常规PMR磁头10的高频记录特性时，线圈的匝数也被减小从而引起记录场的牺牲。图3为示出相对于线圈的匝数的记录场的曲线图。参考图3，可以看出：当线圈的匝数的减小时，记录场也减小。 

发明内容

本发明的示范性实施例提供一种垂直磁记录(PMR)磁头及其制造方法，使得即使减小磁轭长度和线圈的匝数，记录场的减小也被最小化从而增加记录密度。 

根据本发明的一个方面，提供了一种PMR磁头，包括：主磁极；线圈，其围绕主磁极成为螺线管型以使主磁极产生在记录媒介上记录数据所需的磁场；以及返回磁轭，其与主磁极一起形成磁场的磁路并且具有与主磁极相对设置的喉部(throat)，而且该返回磁轭和主磁极之间具有间隙。间隙设置在气垫面(ABS，air bearing surface)附近的一端比间隙的另一端薄。 

间隙可以具有楔型形状。 

主磁极可以向ABS变细。 

线圈可以围绕主磁极一次。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种制造PMR磁头的方法，该PMR磁头包括主磁极、围绕主磁极成为螺线管型的线圈以及具有与主磁极相对设置的喉部的返回磁轭，且返回磁轭和主磁极之间具有间隙。该方法包括：依次形成下线圈层、主磁极以及第一绝缘层；在第一绝缘层上形成上线圈层； 在上线圈层上形成第二绝缘层；刻蚀第一和第二绝缘层使得间隙从上线圈层向ABS变细；以及形成具有与间隙相对设置的喉部的返回磁轭。