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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft Magnetdatenaufzeichung und insbesondere einen Magnetschreibkopf, der einen auf einem Schreibpol ausgebildeten Spin-Drehmoment-Oszillator und eine nichtmagnetische Erhebungsstruktur für verbesserten Elektronenfluss durch den Spin-Drehmoment-Oszillator aufweist.
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HINTERGRUND
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Der ständig steigende Bedarf an digitaler Datenspeicherung hat eine ständig steigende Nachfrage nach verbesserten Magnetdatenspeicherungssystemen, wie etwa Magnetplattenlaufwerksystemen, angetrieben. Ein Magnetplattenlaufwerk umfasst eine sich drehende Magnetplatte, Schreib- und Leseköpfe, die an einem einer Oberfläche der sich drehenden Magnetplatte benachbarten Aufhängungsarm aufgehängt sind, und einen Aktor, der den Aufhängungsarm schwenkt, um die Lese- und Schreibköpfe über ausgewählten Datenspuren auf der sich drehenden Platte zu platzieren. Die Lese- und Schreibköpfe sind auf einem Gleiter angeordnet, der eine Luftvolumenoberfläche (ABS) aufweist. Der Aufhängungsarm spannt den Gleiter in Kontakt mit der Oberfläche der Platte vor, wenn die Platte sich nicht dreht, wenn die Platte sich jedoch dreht, wird durch die sich drehende Platte Luft aufgewirbelt. Wenn der Gleiter auf dem Luftvolumen aufliegt, werden die Schreib- und Leseköpfe zum Einschreiben von Magneteinprägungen in die und Lesen von Magneteinprägungen aus der sich drehenden Platte eingesetzt. Die Lese- und Schreibköpfe sind mit einer Verarbeitungsschaltungsanordnung verbunden, die gemäß einem Computerprogramm arbeitet, um die Schreib- und Lesefunktionen zu implementieren.
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Der Schreibkopf umfasst zumindest eine Spule, einen Schreibpol und einen oder mehrere Rückführpole. Wenn Strom durch die Spule fließt, verursacht ein daraus resultierendes Magnetfeld, dass ein Magnetfluss durch die Spule fließt, was darin resultiert, dass ein Schreibmagnetfeld vom Ende des Schreibpols emittiert wird. Dieses Magnetfeld ist stark genug, dass es einen Abschnitt des benachbarten Magnetmediums lokal magnetisiert und dadurch ein Datenbit aufzeichnet. Das Schreibfeld bewegt sich dann durch eine magnetisch schwache Unterschicht des Magnetmediums, um zum Rückführpol des Schreibkopfs zurückzukehren.
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Ein magnetoresistiver Sensor wie etwa ein Riesenmagnetowiderstand(GMR)-Sensor oder ein Magnettunnelwiderstand(TMR)-Sensor kann eingesetzt werden, um ein Magnetsignal aus einem Magnetmedium zu lesen. Der magnetoresistive Sensor weist einen elektrischen Widerstand auf, der sich als Antwort auf ein äußeres Magnetfeld ändert. Diese Änderung des elektrischen Widerstands kann detektiert werden, indem eine Schaltungsanordnung verarbeitet wird, um Magnetdaten aus dem Magnetmedium zu lesen.
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Da Magnetbitgrößen kleiner werden, um ständig steigenden Datendichteanforderungen nachzukommen, wird es immer schwieriger, ein stabiles Magnetsignal auf einem Medium beizubehalten. Die kleinere Magnetbitgröße und die kleinere Magnetbeabstandung führen dazu, dass die Magnetbits weniger stabil und anfällig für Datenverlust sind. Eine Möglichkeit, diese Herausforderung zu bewältigen, besteht darin, die magnetische Koerzitivkraft und die magnetische Anisotropie der Magnetaufzeichnungsschicht des Magnetmediums zu erhöhen. Dies führt jedoch auch dazu, dass das Magnetmedium schwerer beschrieben werden kann, weshalb ein hohes Schreibmagnetfeld zur Aufzeichnung im Medium erforderlich ist. Diese Herausforderung wird durch die verringerte Größe des Schreibkopfs, der zum Aufzeichnen des kleineren Bits benötigt wird, noch weiter erschwert. Da der Schreibkopf kleiner wird, ist auch die Größe des Schreibfelds, das er erzeugen kann, reduziert. Daher besteht weiterhin ein Bedarf an einem Magnetaufzeichnungssystem, das ein stabiles Magnetsignal auf einem Aufzeichnungsmedium bei sehr hohen Datendichten effektiv aufzeichnen kann.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Erfindung stellt einen Magnetschreibkopf bereit, der einen Schreibmagnetpol aufweist, der sich zu einer einem Medium zugewandten Oberfläche hin erstreckt und eine verjüngte Hinterkante aufweist. Eine Magnetoszillatorstruktur ist auf der verjüngten Hinterkante des Schreibmagnetpols ausgebildet und eine nichtmagnetische, elektrisch leitfähige Schicht ist auf einem Abschnitt des Magnetoszillators ausgebildet, die von der dem Medium zugewandten Oberfläche entfernt ist. Eine Magnetabschirmung wird dann über der Magnetoszillatorstruktur und der nichtmagnetischen, elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet.
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Der Magnetoszillator ist auf einer geneigten Ebene ausgebildet, da er auf der verjüngten Hinterkante des Schreibpols ausgebildet ist. Dies führt tendenziell dazu, dass durch den Magnetoszillator fließende Elektronen sich auch in einem Winkel durch den Magnetoszillator bewegen, was zu einem verringerten, nicht optimalen Leistungsverhalten des Magnetoszillators führt.
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Das Vorhandensein der nichtmagnetischen, elektrisch leitfähigen Schicht (oder Erhebung) verhindert dies jedoch vorteilhafterweise, indem sie bewirkt, dass die Elektronen in eine Richtung fließen, die im Allgemeinen senkrecht zu der Ebene des Magnetoszillators ist, wodurch ein optimales Magnetleistungsverhalten des Magnetoszillators sichergestellt wird.
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Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen, die in Verbindung mit den Zeichnungen zu verstehen sind, in denen die gleichen Bezugszeichen durchgehend die gleichen Elemente bezeichnen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Zum umfassenderen Verständnis der Beschaffenheit und der Vorteile dieser Erfindung sowie des bevorzugten Anwendungsmodus sollte auf die nachstehende detaillierte Beschreibung, gelesen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, die nicht maßstäblich sind, Bezug genommen werden.
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1 ist eine schematische Darstellung eines Plattenlaufwerksystems, in dem die Erfindung ausgeführt sein kann;
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2 ist eine seitliche Schnittdarstellung eines Magnetschreibkopfs gemäß einer Ausführungsform;
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3 ist eine vergrößerte seitliche Schnittdarstellung eines Schreibpolendabschnitts des Magnetkopfs;
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4 ist eine vergrößerte seitliche Schnittdarstellung eines Schreibpolendabschnitts eines Magnetkopfs, der keine nichtmagnetische Erhebungsstruktur umfasst, zu Vergleichszwecken dargestellt;
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5 ist eine schematische Veranschaulichung eines Spin-Drehmoment-Oszillators; und
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6–16 sind Darstellungen eines Abschnitts eines Magnetschreibkopfs in verschiedenen Zwischenstufen der Herstellung und veranschaulichen ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetschreibkopfs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist jene der besten Ausführungsformen, die gegenwärtig zum Ausführen dieser Erfindung in Frage kommen. Diese Beschreibung wird zum Zweck der Veranschaulichung der allgemeinen Prinzipien dieser Erfindung gegeben und soll die hierin beanspruchten erfindungsgemäßen Konzepte nicht einschränken.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 1 ist ein Plattenlaufwerk 100 dargestellt. Das Plattenlaufwerk 100 umfasst ein Gehäuse 101. Zumindest eine drehbare Magnetplatte 112 ist auf einer Spindel 114 gelagert und wird durch einen Plattenlaufwerkmotor 118 gedreht. Typischerweise erfolgt die Magnetaufzeichnung auf jeder Platte in Form von (nicht dargestellten) ringförmigen Muster konzentrischer Datenspuren auf der Magnetplatte 112.
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Zumindest ein Gleiter 113 ist nahe der Magnetplatte 112 positioniert, wobei jeder Gleiter 113 eine oder mehrere Magnetkopfanordnungen 121 lagert. Mit der Drehung der Magnetplatte bewegt sich der Gleiter 113 über der Plattenoberfläche 122 hinein und hinaus, sodass die Magnetkopfanordnung 121 auf verschiedene Spuren der Magnetplatte zugreifen kann, wo gewünschte Daten eingeschrieben werden. Jeder Gleiter 113 ist mittels einer Aufhängung 115 an einem Aktorarm 119 befestigt. Die Aufhängung 115 stellt eine leichte Federkraft bereit, die den Gleiter 113 gegen die Plattenoberfläche 122 vorspannt. Jeder Aktorarm 119 ist an einem Aktorinstrument 127 befestigt. Das Aktorinstrument 127, wie in 1 dargestellt, kann ein Schwingspulenmotor (VCM) sein. Der VCM umfasst eine Spule, die innerhalb eines festen Magnetfelds bewegbar ist, wobei Richtung und Geschwindigkeit der Spulenbewegungen durch die von der Steuereinheit 129 bereitgestellten Motorstromsignale gesteuert werden.
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Während des Betriebs des Plattenspeicherungssystems erzeugt die Drehung der Magnetplatte 112 ein Luftvolumen zwischen dem Gleiter 113 und der Plattenoberfläche 122, das eine Aufwärtskraft oder einen Auftrieb auf den Gleiter ausübt. Das Luftvolumen gleicht somit die leichte Federkraft der Aufhängung 115 aus und lagert den Gleiter 113 von der Plattenoberfläche weg und leicht über dieser mittels einer kleinen, im Wesentlichen konstanten Beabstandung während des Normalbetriebs.
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Die verschiedenen Bauteile des Plattenspeicherungssystems werden im Betrieb durch von der Steuereinheit 129 erzeugte Steuersignale gesteuert, wie etwa Zugangssteuersignale und interne Taktsignale. Typischerweise umfasst die Steuereinheit 129 Logiksteuerschaltungen, einen Speicher, Instrumente und einen Mikroprozessor. Die Steuereinheit 129 erzeugt Steuersignale zum Steuern verschiedener Systemoperationen wie etwa Antriebsmotorsteuersignale auf der Leitung 123 und Kopfpositions- und Suchsteuersignale auf der Leitung 128. Die Steuersignale auf der Leitung 128 stellen die gewünschten Stromprofile bereit, um den Gleiter 113 optimal zu der gewünschten Datenspur auf dem Medium 112 zu bewegen und zu positionieren. Schreib- und Lesesignale werden durch einen Aufzeichnungskanal 125 an die und von den Schreib- und Leseköpfen 121 übermittelt.
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2 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines Magnetschreibkopfs 200, der auf einem Magnetkopf 121 eines Gleiters 113 (1) ausgebildet sein könnte. Der Magnetschreibkopf 200 umfasst einen Schreibmagnetpol 202, der sich zu einer einem Medium zugewandten Oberfläche MFS erstreckt, und kann einen vorderen Rückführpol 204 und einen hinteren Rückführpol 206 umfassen. Der Schreibmagnetpol 202 kann mit einer Magnetformschicht 208 magnetisch verbunden sein und der Schreibpol 202 und die Formschicht 208 können mit den Rückführpolen 204, 206 durch Magnethinterspaltschichten 210, 212 an einer von der dem Medien zugewandten Oberfläche MFS entfernten Stelle verbunden sein.
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Eine Magnetschreibspulenstruktur 214, die in der Schnittdarstellung in 2 dargestellt ist, verläuft durch den Schreibkopf 200. Wie in 2 dargestellt, kann die Schreibspulenstruktur 214 obere und untere Spulen umfassen, die aus einem nichtmagnetischen, elektrisch leitfähigen Material wie etwa Cu bestehen und oberhalb und unterhalb des Schreibpols 202 verlaufen. Die Schreibspulenstruktur 214 kann in einem nichtmagnetischen, elektrisch isolierenden Material wie etwa Aluminiumoxid 215 eingebettet sein.
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Wenn ein elektrischer Strom durch die Schreibspulenstruktur 214 fließt, verursacht ein daraus resultierendes Magnetfeld, dass ein Magnetfluss durch die Schreibspule 202, die Formschicht 208, die Rückführpole 204, 206 und die Hinterspaltstrukturen 210, 212 fließt. Dies resultiert darin, dass ein Schreibmagnetfeld vom Schreibpol 202 zu einem (in 2 nicht dargestellten) Magnetmedium emittiert wird. Das Schreibmagnetfeld bewegt sich durch das Magnetmedium und zurück durch die Rückführpole 204, 206. Da der Schreibpol 202 an der dem Medium zugewandten Oberfläche MFS einen viel kleinere Querschnitt aufweist als jeder der beiden Rückführpole 204, 206, ist das Schreibfeld vom Schreibpol 202 stark genug, um auf das Medium zu schreiben. Aufgrund des größeren Querschnitts der Rückführpole 204, 206 ist das Magnetfeld, das zu den Rückführpolen 204, 206 zurückkehrt, jedoch ausgebreiteter und schwach, sodass es das zuvor aufgezeichnete Signal nicht löscht.
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Magnetaufzeichnungssysteme mit hoher Datendichte erfordern ein Magnetmedium, das eine hohe magnetische Koerzitivkraft und hohe magnetische Anisotropie aufweist, um die Stabilität des aufgezeichneten Signals sicherzustellen. Allerdings führen diese hohe Koerzitivkraft und hohe Anisotropie auch dazu, dass das Magnetmedium schwer beschrieben werden kann, insbesondere beim Aufzeichnen eines sehr kleinen Magnetbits unter Verwendung eines sehr kleinen Schreibmagnetpols 202. Um das Aufzeichnen in einem solchen Medium zu erleichtern, kann der Schreibkopf 200 einen Magnet-Mikrowellen-Oszillator wie etwa einen Spin-Drehmoment-Oszillator 216 umfassen. Dieser Magnet-Oszillator 216 erzeugt ein oszillierendes Magnetfeld, das das (in 2 nicht dargestellte) benachbarte Magnetmedium anregt, was das Aufzeichnen auf dem Medium leichter macht. Eine mögliche Struktur des Magnet-Oszillators 216 und die Beschaffenheit des resultierenden oszillierenden Magnetfelds werden hierin nachstehend detaillierter beschrieben.
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Wie in 2 dargestellt, kann der Oszillator 216 zwischen dem Schreibpol 202 und einer hinteren Magnetabschirmung 218 sandwichartig angeordnet sein. Die hintere Magnetabschirmung 218 trägt dazu bei, den Feldgradienten des durch den Schreibmagnetpol 202 erzeugten Schreibfelds zu erhöhen. Zusätzlich dazu ist eine elektrisch leitfähige, nichtmagnetische Erhebungsstruktur 220 über einem Abschnitt des Magnetoszillators 216 zwischen dem Magnetoszillator 216 und der hinteren Magnetabschirmung 218 ausgebildet. Das Vorhandensein der nichtmagnetischen, elektrisch leitfähigen Erhebung 220 trägt dazu bei, das Leistungsverhalten des Magnetoszillators 216 zu verbessern.
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5 zeigt eine schematische Veranschaulichung eines Beispiels für einen Spin-Drehmoment-Oszillator 216 zum Erzeugen oszillierender Magnetfelder. Der Magnetoszillator umfasst eine Magnet-Spin-Injektionsschicht 502, eine Magnetoszillationsschicht 504 und eine Zwischenschicht 506, die sandwichartig zwischen der Spin-Injektionsschicht 502 und der Magnetoszillationsschicht 504 angeordnet ist. Die Spin-Injektionsschicht 502 und die Magnetoszillationsschicht 504 sind jeweils aus einem elektrisch leitfähigen Magnetmaterial hergestellt, während die Zwischenschicht 506 aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt ist. Zusätzlich dazu weist die Spin-Injektionsschicht 502 eine Magnetisierung auf, die in eine gewünschte Richtung gepinnt ist, während die Magnetoszillationsschicht 504 eine Magnetisierung aufweist, die sich frei bewegen kann. Ein elektrischer Strom kann durch den Spin-Drehmoment-Oszillator geführt werden, wie durch den als „i” bezeichneten Pfeil angezeigt. Wie in 5 dargestellt, fließt der Strom durch den Spin-Drehmoment-Oszillator in einer Richtung von der Magnetoszillationsschicht 504 zu der Spin-Injektionsschicht 502. Wie Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung erkennen werden, resultiert diese Richtung des elektrischen Stromflusses i darin, dass Elektronen sich in eine entgegengesetzte Richtung von der Spin-Injektionsschicht 502 hin zur Magnetoszillationsschicht 504 bewegen, wie durch den Pfeil „e” angezeigt. Mit der Bewegung der Elektronen durch die Spin-Injektionsschicht 502 werden ihre Spins aufgrund der gepinnten Magnetisierung der Spin-Injektionsschicht 502 (im Aggregat) ausgerichtet. Diese Spin-orientierten Elektronen bewegen sich dann durch die Zwischenschicht 506 zu der Magnetfelderzeugungsschicht 504. Die Ausrichtung der Spins des sich durch die Magnetfelderzeugungsschicht bewegenden Elektrons verursacht ein Spin-Drehmoment, was in einem durch den Pfeil 508 angezeigten oszillierenden Magnetfeld resultiert. Dieses oszillierende Magnetfeld kann auf Präzessionsweise oszillieren, wie in 5 dargestellt.
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Damit der Spin-Drehmoment-Oszillator 216 jedoch mit optimaler Effizienz arbeitet, ist es wünschenswert, dass sich die Elektronen durch die Zwischenschicht 506 in einer Richtung bewegen, die so nahe wie möglich zu senkrecht zur Ebene der Zwischenschicht 506 ist. In der schematischen Darstellung von 5 würde dies kein Problem darstellen. Wie unter Bezugnahme auf 2 ersichtlich ist, ist der Spin-Drehmoment-Oszillator 216 jedoch an einer Neigung auf der verjüngten hinteren Oberfläche des Schreibpols 202 ausgebildet. Dies bewirkt tendenziell, dass sich die Elektronen in einem schrägen Winkel durch den Spin-Drehmoment-Oszillator 216 bewegen, was zu einem verringerten Leistungsverhalten des Spin-Drehmoment-Oszillators 216 führt.
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Die 3 und 4 zeigen vergrößerte seitliche Schnittdarstellungen einer Polendregion des Schreibkopfs und veranschaulichen eine Schreibkopfstruktur, die bewirken kann, dass sich Elektronen in einer senkrechteren Richtung durch den Spin-Drehmoment-Oszillator 216 bewegen, auch wenn er in einem geneigten Winkel ausgebildet ist. 4 zeigt einen Spin-Drehmoment-Oszillator 216, der sandwichartig zwischen dem Schreibpol 202 und der hinteren Abschirmung 218 angeordnet ist, wobei sich hinter dem Spin-Drehmoment-Oszillator 216 eine nichtmagnetische, elektrisch leitfähige Füllschicht 215 befindet. Die Schaltungsanordnung 302 ist bereitgestellt, um dem Schreibpol 202 und der hinteren Abschirmung 218 einen elektrischen Strom bereitzustellen. Der elektrische Strom fließt zwischen dem Schreibpol 202 und der hinteren Abschirmung 218 durch den Spin-Drehmoment-Oszillator 216, um den Spin-Drehmoment-Oszillator zu aktivieren. Die Richtung des Elektronenflusses durch den Spin-Drehmoment-Oszillator ist durch die Pfeile „e” angezeigt, von denen der Übersichtlichkeit halber nicht alle markiert wurden. Da der Spin-Drehmoment-Oszillator in einem Winkel (der 20–30 oder etwa 25 Grad relativ zu einer Ebene sein kann, die zu der dem Medium zugewandten Oberfläche MFS senkrecht ist) geneigt ist, fließen die Elektronen, wie ersichtlich, in einem entsprechenden Winkel durch den Spin-Drehmomentoszillator 216, wobei dieser Winkel auch etwa 25 Grad davon abweichen kann, senkrecht zur Ebene der Schichten des Spin-Drehmoment-Oszillators 216 zu sein. Es sei daran erinnert, dass dieser Winkel des Elektronenflusses das Leistungsverhalten des Spin-Drehmoment-Oszillators 216 verschlechtert.
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3 veranschaulicht jedoch eine Struktur, die dieses Problem abschwächt und bewirkt, dass die Elektronen in eine Richtung. fließen, die senkrechter zur Ebene der Schichten des Spin-Drehmoment-Oszillators 216 ist. Wie ersichtlich, ist der Schreibkopf in 3 ähnlich dem in 4, mit der Ausnahme, dass er eine nichtmagnetische, elektrisch leitfähige Schicht- oder Erhebungsstruktur 220 umfasst, die am hinteren Abschnitt des Spin-Drehmoment-Oszillators 220 abseits der dem Medium zugewandten Oberfläche MFS platziert ist. Diese Erhebung 220 war auch in 2 dargestellt. Diese nichtmagnetische, elektrisch leitfähige Erhebung 220 kann aus einem Material wie Cu hergestellt sein und kann an der hinteren Oberfläche des Spin-Drehmoment-Oszillators 216 ausgebildet sein, um einen Abschnitt des Spin-Drehmoment-Oszillators 216 von der hinteren Magnetabschirmung 218 zu trennen. Die nichtmagnetische, elektrisch leitfähige Erhebung 220 ist an einem hinteren Abschnitt des Spin-Drehmoment-Oszillators 216 ausgebildet, abseits der dem Medium zugewandten Oberfläche MFS, und kann sich hinter den Spin-Drehmoment-Oszillator 216 erstrecken, sodass ein Abschnitt von ihr über der nichtmagnetischen, elektrisch isolierenden Füllschicht 215 ausgebildet ist, um einen Abschnitt der nichtmagnetischen, elektrisch isolierenden Füllschicht von der hinteren Magnetabschirmung 218 zu trennen.
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In 3 ist die Bewegungsrichtung der Elektronen durch den Spin-Drehmoment-Oszillator 216 wieder durch als „e” bezeichnete Pfeile angezeigt, von denen nicht alle markiert wurden. Wie in 3 dargestellt, bewirkt das Vorhandensein der nichtmagnetischen, elektrisch leitfähigen Erhebung 220, dass die Richtung der Elektronenbewegung durch die Erhebung 220 sich ändert. Dies führt dazu, dass die Elektronen sich durch den Spin-Drehmoment-Oszillator in einer Richtung bewegen, die senkrechter zur Ebene der Schichten des Spin-Drehmoment-Oszillators 216 ist.
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Die 6 bis 16 zeigen einen Abschnitt eines Magnetschreibkopfs in verschiedenen Zwischenstufen der Herstellung, um ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetschreibkopfs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zu veranschaulichen. Unterer spezieller Bezugnahme auf 6 ist ein Schreibkopf 602 ausgebildet. Eine nichtmagnetische Seitenspaltschicht 604 kann auf den Seiten des Schreibkopfs 602 ausgebildet sein und kann aus einem nichtmagnetischen Material wie etwa Aluminiumoxid und/oder SiO2 hergestellt sein. Magnetische Seitenabschirmungen 606 können auf beiden Seiten des Schreibpols 602 und des Seitenspalts 604 ausgebildet sein. Der Schreibpol 202, die Seitenspalte 604 und die Seitenabschirmungen 606 können auf einem Substrat 608 ausgebildet sein, das eine nichtmagnetische, elektrisch isolierende Füllschicht wie etwa Aluminiumoxid und auch eine Magnetformschicht, wie etwa die Schicht 208 von 2, umfassen kann. Der Schreibpol 602 kann durch ein Damaszenerverfahren ausgebildet werden, das Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung bekannt ist, und kann ausgebildet werden, um einen trapezoiden Querschnitt entlang einer Ebene, die parallel zur Ebene der dem Medium zugewandten Oberfläche ist, oder eine Dreiecksform aufzuweisen, wie in 6 dargestellt. Der Schreibpol 602 kann auch ausgeformt werden, um eine freiliegende Ober- oder Hinterkante 610 aufzuweisen.
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7 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung der Struktur von 6, und zwar von der Linie 7-7 von 6 aus betrachtet. Die Stelle der Ebene der dem Medium zugewandten Oberfläche ist durch die als MFS bezeichnete Strichlinie angezeigt. Wie Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung anerkennen werden, wird die dem Medium zugewandte Oberfläche tatsächlich nicht zu diesem Zeitpunkt in der Herstellung ausgebildet, sondern später, nachdem der Kopf auf dem (nicht dargestellten) Wafer aufgebaut wurde und nachdem der Wafer in Reihen zerteilt und geläppt wurde, um die dem Medium zugewandte Oberfläche auszubilden.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 8 ist eine Opferstufenstruktur 802 über dem Schreibpol 602 ausgebildet, deren Vorderkante in einem gewünschten Abstand zu der dem Medium zugewandten Oberfläche MFS positioniert ist. Diese Stufenstruktur 802 ist vorzugsweise ein Material, das Ionenfräsen aushalten kann, sie kann jedoch später durch ein weiteres Verfahren wie etwa selektives reaktives Ionenätzen entfernt werden.
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Anschließend wird unter Bezugnahme auf 9 Ionenfräsen in einem Winkel durchgeführt, der relativ zu normal ist. Da die Stufe 802 sich an ihrer Stelle befindet, wird durch das Ionenfräsen Material entfernt, das nicht durch die Stufe 802 geschützt ist. Indem das Ionenfräsen in einem Winkel durchgeführt wird, bewirkt Abschattung von der Stufenstruktur 802, dass das Ionenfräsen eine verjüngte oder geneigte Oberfläche 804 auf dem Schreibpol 602 ausbildet. Dann, nachdem die Verjüngung 804 ausgebildet wurde, kann die Stufenstruktur 802 entfernt werden, beispielsweise durch reaktives Ionenätzen.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 10 wird eine Spin-Drehmoment-Oszillator-Schicht 1002 abgeschieden. Obwohl die Schicht 1002 in 10 zu Zwecken der Veranschaulichung als Einschicht dargestellt ist, umfasst sie tatsächlich mehrere Schichten wie etwa eine erste Magnetschicht, eine auf der ersten Magnetschicht ausgebildete nichtmagnetische Schicht und eine auf der nichtmagnetischen Schicht ausgebildete zweite Magnetschicht. Diese Schichten können abgeschieden werden, um einen Spin-Drehmoment-Oszillator wie etwa den in 5 beschriebenen Spin-Drehmoment-Oszillator 216 auszubilden.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 11 wird eine Maske 1102 über dem Spin-Drehmoment-Oszillatormaterial 1002 ausgebildet. Die Maske 1102 ist konfiguriert, um die Form des Spin-Drehmoment-Oszillators zu definieren, und ist vorzugsweise als eine Doppelschichtmaske ausgebildet, die einen überhängenden Abschnitt, wie in 11 dargestellt, aufweist. Diese Maskenkonfiguration wird aus Gründen, die sich im Folgenden erschließen werden, nützlich sein.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 12 wird Ionenfräsen durchgeführt, um Abschnitte des Spin-Drehmoment-Oszillatormaterials 1002 zu entfernen, die nicht durch die Maskenstruktur 1102 geschützt sind. Unter nunmehriger Bezugnahme auf 13 wird dann eine Schicht nichtmagnetisches, elektrisch isolierendes Füllmaterial wie etwa Aluminiumoxid 1302 abgeschieden, wobei sich die Maske 1102 noch immer an ihrer Stelle befindet. Nachdem das Füllmaterial 1302 abgeschieden wurde, kann die Maske 1102 abgelöst werden, beispielsweise durch ein chemisches Ablöseverfahren. Wie ersichtlich, erleichtert die Doppelschichtstruktur der Maske 1102 das Ablösen, indem sie einen Abschnitt der Maske freiliegend belässt, nachdem das Füllmaterial 1302 abgeschieden wurde. Der überhängende Abschnitt der Maske 1102 ermöglicht es der chemischen Ablöselösung, die Maske 1102 zu erreichen, um das Entfernen der Maske zu erleichtern.
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Unter nunmehriger Bezugnahme auf 14 wird anschließend ein nichtmagnetisches, elektrisch leitfähiges Material wie etwa Cu oder ein anderes geeignetes Material über dem Spin-Drehmoment-Oszillator 1002 und der Füllschicht 1302 abgeschieden. Unter Bezugnahme auf 15 wird dann Ionenfräsen durchgeführt, um den Großteil des nichtmagnetischen, elektrisch leitfähigen Materials 1402 zu entfernen. Das Ionenfräsen wird in einem durch den Pfeil 1502 angezeigten Auftreffwinkel (steiler Winkel relativ zur Normalen) durchgeführt. Dieser Auftreffwinkel des Ionenfräsens ermöglicht es, dass das Ionenfräsen den Großteil des nichtmagnetischen, elektrisch leitfähigen Materials 1402 entfernt, während es eine elektrisch leitfähige, nichtmagnetische Erhebung 1402 belässt, die nur am hinteren Abschnitt des Spin-Drehmoment-Oszillators 1002 befindlich ist.
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Wie in 16 dargestellt, kann dann eine hintere Magnetabschirmung 1602 über dem Spin-Drehmoment-Oszillator, der nichtmagnetischen, elektrisch leitfähigen Erhebung 1502 und der Füllschicht 1302 ausgebildet werden. Die hintere Magnetabschirmung 1602 kann durch ein Verfahren wie etwa Elektroplattierung unter Verwendung einer geeigneten Maske zum Definieren der Form der Abschirmung 1602 ausgebildet werden.
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Obwohl oben verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese lediglich beispielhalber und nicht einschränkend vorgelegt wurden. Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung können sich auch weitere in den Schutzumfang der Erfindung fallende Ausführungsformen erschließen. Obwohl oben beschriebene Ausführungsformen in Bezug auf die Verwendung in einem Plattenlaufwerksystem beschrieben wurden, können sie beispielsweise auch auf ein Magnetbandlaufwerksystem angewendet werden. So können sich das Ausmaß und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung auch Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung erschließen. Daher sollten das Ausmaß und der Schutzumfang der Erfindungen nicht durch jegliche der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen eingeschränkt werden, sondern sollten nur gemäß den folgenden Patentsprüchen und deren Äquivalenten definiert werden.
