(57)【要約】【課題】データ記憶システムのための記録ヘッドを提供する。【解決手段】記録ヘッドは例示的に、書込磁極と、バンパーと、誘電体層と、表面とを含む。一部の実施例では、当該表面の一部分は、書込磁極の一部分、バンパーの一部分、および誘電体層の一部分を含む。書込磁極、バンパーおよび誘電体層は例示的に、それぞれ、ある研磨速度を有する材料からなる。一部の実施例では、書込磁極の材料の研磨速度は、誘電体層の材料の研磨速度よりも、バンパーの材料の研磨速度により相似している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ記憶システムのための記録ヘッドであって、前記記録ヘッドは、
書込磁極と、
バンパーと、
誘電体層と、
少なくともその一部分が、前記書込磁極の一部分、前記バンパーの一部分、および前記誘電体層の一部分を含む表面とを備え、
前記書込磁極、前記バンパーおよび前記誘電体層の各々は、ある研磨速度を有する材料からなり、
前記書込磁極の材料の研磨速度は、前記誘電体層の材料の研磨速度よりも、前記バンパーの材料の研磨速度に、より相似している、記録ヘッド。
【請求項２】
前記記録ヘッドは、研磨ステップを含む処理で製造され、前記研磨ステップはそれに付随した接触角度を有し、前記書込磁極に対する前記バンパーの配置は、少なくとも部分的に前記接触角度に基づく、請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記書込磁極の一部分は、前記誘電体層の一部分よりも、前記バンパーの一部分と、より共面である、請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記書込磁極および前記バンパーの各々は、少なくとも部分的に前記誘電体層によって包囲される、請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
前記バンパーの材料は非磁性である、請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記バンパーの材料はクロミウムを含む、請求項５に記載の記録ヘッド。
【請求項７】
前記バンパーの材料はニッケルを含む、請求項５に記載の記録ヘッド。
【請求項８】
前記バンパーの材料はルテニウムを含む、請求項５に記載の記録ヘッド。
【請求項９】
リターン磁極、読出要素および下部シールドをさらに備える、請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項１０】
データ記憶システムのための記録ヘッドであって、前記記録ヘッドは、
少なくとも一方向から研磨されている表面と、
前記表面上に一部分を有する書込磁極と、
前記表面上に一部分を有するバンパーとを備え、
前記バンパーの一部分および前記書込磁極の一部分は、前記書込磁極の一部分より先に前記バンパーの一部分が研磨されるように、前記少なくとも一方向に整列されている、記録ヘッド。
【請求項１１】
前記表面は複数の方向から研磨されており、前記バンパーの一部分および前記書込磁極の一部分は、前記書込磁極の一部分より前記バンパーの一部分が先に研磨されるように、複数の方向に整列されている、請求項１０に記載の記録ヘッド。
【請求項１２】
先に研磨されることとは、研磨機の一部分に最初に接触することを含む、請求項１１に記載の記録ヘッド。
【請求項１３】
先に研磨されることとは、間接的な接触を含む、請求項１１に記載の記録ヘッド。
【請求項１４】
前記バンパーの一部分は非磁性材料を含む、請求項１１に記載の記録ヘッド。
【請求項１５】
データ記憶システムのための記録ヘッドであって、前記記録ヘッドは、
書込磁極と、
リターン磁極と、
読出要素と、
バンパーとを備え、
前記書込磁極および前記バンパーは、前記リターン磁極によって前記読出要素から少なくとも部分的に分離される、記録ヘッド。
【請求項１６】
前記書込磁極の少なくとも一部分は、前記バンパーの一部分と前記リターン磁極の一部分との間にある、請求項１５に記載の記録ヘッド。
【請求項１７】
前記書込磁極は複数の側面を有し、前記バンパーの一部分は、少なくとも前記側面のうちの２つに対向して配置される、請求項１５に記載の記録ヘッド。
【請求項１８】
前記バンパーは、少なくとも部分的に、前記書込磁極とは異なる材料からなる、請求項１５に記載の記録ヘッド。
【請求項１９】
誘電体層をさらに備え、前記誘電体層は、少なくとも部分的に、前記書込磁極および前記バンパーとは異なる材料からなる、請求項１８に記載の記録ヘッド。
【請求項２０】
前記バンパーの材料は非磁性である、請求項１９に記載の記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
データ記憶システムは一般に、記録ヘッドを用いて、記憶媒体に情報を書込みかつ記憶媒体から情報を読出す。書込処理において、記録ヘッドは磁界を生成する。記憶媒体上の磁界の強度を決定する１つの要因は、記録ヘッドの書込磁極から記憶媒体の距離である。書込磁極が記憶媒体から遠すぎると、磁界が弱すぎて効率的に書込ができないおそれがある。書込磁極が記憶媒体に近すぎると、書込磁極が記憶媒体に物理的に接触し、損傷するおそれがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
概要
データ記憶システムのための記録ヘッドが提供される。記録ヘッドは、例示的に、書込磁極と、バンパーと、誘電体層と、表面とを含む。一部の実施例では、当該表面の一部分は、書込磁極の一部分、バンパーの一部分、および誘電体層の一部分を含む。書込磁極、バンパーおよび誘電体層は例示的に、それぞれ、ある研磨速度を有する材料からなる。一部の実施例では、書込磁極の材料の研磨速度は、誘電体層の材料の研磨速度よりも、バンパーの材料の研磨速度により相似している。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】ハードディスクドライブの斜視図である。
【図２】記憶媒体に書込を行なう記録ヘッドの断面の概略図である。
【図３】先行技術の記録ヘッドの部分概略図である。
【図４】バンパーを有する記録ヘッドの部分概略図である。
【図５】バンパーを有する記録ヘッドの部分概略図である。
【図６】バンパーを有する記録ヘッドの部分概略図である。
【図７】バンパーが記憶媒体に面した状態の記録ヘッドの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
詳細な説明
図１は、ハードディスクドライブ１００の斜視図である。ドライブ１００は、本開示の一部の実施例が組込まれ得る装置の一例である。ハードディスクドライブは、一般的な種類のデータ記憶システムである。本開示の実施例はディスクドライブに関して説明されるが、他の種類のデータ記憶システムも本開示の範囲内にあると考えられるべきである。
【０００５】
ディスクドライブ１００は筐体１０５を含む。ディスクドライブ１００は、さらにディスクまたは媒体１１０を含む。当業者であれば、ディスクドライブ１００は単一ディスクまたは複数のディスクを含むことができることが分かるであろう。媒体１１０は、中心軸を中心とする媒体の回転を容易にするスピンドルモータアセンブリ１１５上に載置される。例示的な回転方向が矢印１１７によって示される。各ディスク面は、ディスクの表面との連絡のために記録ヘッドを担持する、対応付けられたスライダ１２０を有する。各スライダ１２０は、ヘッドジンバルアセンブリ１２５によって支持され、さらにアクチュエータアーム１３０に取付られる。各アクチュエータアーム１３０は、ボイスコイルモータアセンブリ１４０によってシャフトを中心にして回転される。ボイスコイルモータアセンブリ１４０がアクチュエータアーム１３０を回転させると、スライダ１２０は、ディスク内径１４５とディスク外径１５０との間で円弧状経路を移動する。
【０００６】
図２は、記録ヘッド２００が記憶媒体２５０に書込を行なう断面の概略図である。記録ヘッド２００は、例示的に図１のスライダ１２０などのスライダによって担持され、記憶媒体２５０は、例示的に図１の媒体１１０などの記憶媒体である。図２は、記録ヘッドの読出および書込部品の一部の断面図のみを示す簡略化した図である。当業者であれば、記録ヘッドは一般に他の部品を含むことが分かるであろう。本開示の一部の実施例は、記録ヘッド２００などの記録ヘッドで実施され得る。しかし本開示の実施例は、このような記録ヘッドに限定されない。当該分野においては多くのさまざまな種類の記録ヘッドが知られており、本開示の実施例は、いずれかの特定の種類の記録ヘッドに限定されない。本開示の実施例は、すべての種類の記録ヘッドにおいて実施される。
【０００７】
記録ヘッド２００は、書込磁極２０５、磁化コイル２１０、リターン磁極２１５、読出要素２２０、および下部シールド２２５を含む。記憶媒体２５０は、記録層２５５および下地２６０を含む。記憶媒体２５０は、矢印２６５によって示される方向に回転する。矢印２６５は、例示的に、図１に示される矢印１１７などの回転方向である。
【０００８】
一実施例では、コイル２１０に電流を流し、磁界を生成する。磁界は書込磁極２０５から記録層２５５を介して、下地層２６０を横切り、リターン磁極２１５へと通過する。磁界は例示的に、記録層２５５において磁化パターン２７０を記録する。
【０００９】
図２は高さ２７５を示す。高さ２７５は、書込磁極２０５と記憶媒体２５０の表面との距離を表わす。高さ２７５は、記憶媒体上の磁界の強度を決定する１つの要因である。高さ２７５が増大すると（すなわち磁極２０５から媒体２５０への距離が増大すると）、磁界の強度が減少する。高さ２７５が高すぎると、磁界が弱すぎて効率的に書込ができないおそれがある。高さ２７５が減少すると（すなわち磁極２０５から媒体２７５への距離が減少すると）、磁界の強度が増大する。しかし、書込磁極が記憶媒体に近すぎると、書込磁極が記憶媒体と物理的に接触し、損傷するおそれがある。
【００１０】
図２は、書込磁極の高さまたは長さ２８０も示す。長さ２８０は、高さ２７５に影響する。概して、長さ２８０が減少すると、高さ２７５は増大する。長さ２８０が増大すると、高さ２７５は減少する。当業者であれば、高さ２７５を制御することが、記録ヘッドによって生じる磁界の強度を制御する１つの方法であることが分かるであろう。
【００１１】
図３は、先行技術の記録ヘッド３００の部分概略図である。ヘッド３００は例示的に、図２のヘッド２００などの記録ヘッドである。図３は、図２の媒体２５０または図１の媒体１１０などの記憶媒体に面する記録ヘッドの側面を示す。図３は、書込磁極３０５、リターン磁極３１５の一部分、および誘電体３８０の一部分を示す。図３は、書込磁極３０５を包囲する記録ヘッドの一部分のみを示す。当業者であれば、記録ヘッドは一般に読出要素（たとえば図２の読出要素２２０）および下部シールド（たとえば図２の下部シールド２２５）などの他の特徴を含むことが分かるであろう。
【００１２】
書込磁極３０５は、例示的に、図２の書込磁極２０５などの書込磁極である。リターン磁極３１５の一部分は、例示的に、図２のリターン磁極２１５などのリターン磁極の一部分である。誘電体３８０は、例示的に、非電導性または絶縁性材料からなる。誘電体３８０の実施例は、限定はしないが、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）または二酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの材料を含む。誘電体３８０は一般に、図２に示したような書込磁極、リターン磁極、磁化コイル、および下部シールドなどの部品を電気的に絶縁するのに使用される。図３の誘電体３８０は、例示的に書込磁極３０５を包囲し、図３に示される領域の向こうに延在する。
【００１３】
記録ヘッド製造処理において、図３に示される部分などの記憶媒体に面する記録ヘッド面が研磨され得る。一部の実施例では、表面を研磨し、記録ヘッドから異物を除去する。これは、ヘッドを製造するのに必要または有用である。他の実施例では、表面を研磨して、リターン磁極および書込磁極などの記録ヘッドの特徴を共面にするか、または少なくともより共面に近づける。さらに他の実施例では、研磨を行なって異物を除去し、かつ残りの特徴をより共面に近づける。しかし本開示の実施例は、研磨についてのいずれの特定の理由または使用にも限定されない。
【００１４】
また、実施例はいずれの特定の研磨方法にも限定されない。実施例は、すべての研磨方法において実施される。一部の実施例は、例示のみを目的とし、限定するものではないが、化学反応（たとえば溶解）によって研磨を行い、一部の実施例は（たとえば研磨表面または粒子を用いた）物理的接触によって、また一部の実施例は化学的方法と機械的／物理的方法との組合せによって行なう。
【００１５】
実施例は、いずれの特定の研磨処理装置にも限定されない。研磨装置の例示的な実施例は、ラッピング機および化学機械的研磨機を含む。研磨装置は一般に、研磨される面と直接的または間接的に接触する回転面を含む。研磨装置は例示的に、限定はしないがスラリーなどの研磨材料によって研磨される表面に間接的に接触する。さまざまな種類の処理装置との顕著な違いの１つは、一般に、研磨される表面に異なる角度で接触するという点である。本開示の実施例は、すべての角度に対応する。
【００１６】
図３は、矢印３８５および３９０を含む。矢印３８５および３９０は、可能性のある２つの研磨方向を表わす。矢印３８５は、表面が左から右に研磨されることを示す。矢印３９０は、表面が下から上に研磨されることを示す。しかし、記録ヘッド部分３００の表面は、いずれかの方向、またはいずれかの方向の組合せで研磨することができる。図３に示される研磨方向の両方において、誘電体３８０は、書込磁極３０５より先に研磨される（すなわち、研磨装置の回転／移動面は、書込磁極に接触するより先に誘電体に直接的または間接的に接触する）。
【００１７】
研磨処理において、材料が除去／研磨される速度を研磨速度として表わすことができる。たとえば、研磨速度は例示的に、毎分数オングストロームまたはサイクル当り数オングストロームとして表わされる。しかし実施例は、いずれかの特定の研磨速度を決定するまたは表わす方法に限定されない。一般に、異なる材料は異なる研磨速度を有する。一実施例において、図３の誘電体３８０などの誘電体は、図３の書込磁極３０５などの書込磁極よりも速い研磨速度を有する。これにより、書込磁極の材料よりも速く誘電材料が研磨または除去されることになる。
【００１８】
図４は、記録ヘッド４００の部分概略図である。記録ヘッド４００は、記録ヘッド３００と同様のいくつかの特徴を含む。記録ヘッド４００は、書込磁極４０５、リターン磁極４１５の一部分、および誘電体４８０を含む。記録ヘッド４００は、バンパー４０１も含む。バンパー４０１などのバンパーの実施例は、すべての種類の記録ヘッドに含まれる。バンパーは、図２のヘッド４００またはヘッド２００などの記録ヘッドに限定されない。
【００１９】
図４は矢印４９０を含む。矢印４９０は、可能性のある１つの研磨方向を表わす。記録ヘッド４００の実施例は、他の研磨方向から研磨される。一実施例では、記録ヘッド４００はいくつかの研磨方向で研磨されるか、または露出される。たとえば、記録ヘッドは、矢印４９０によって示される方向に研磨され、その方向から±５°のいずれかの方向に研磨され得る。
【００２０】
ヘッド４００などのバンパーを有する記録ヘッドの一部の実施例は、ヘッド３００などのバンパーを有さない記録ヘッドよりも研磨結果がより向上することになる。たとえば、例示のみを目的とし、限定するものではないが、研磨ヘッド３００においては、誘電体材料は書込磁極材料よりも速く除去され得る。このような場合、書込磁極が研磨処理時に周囲の材料（すなわち誘電体）から受ける支持が限定される。これは、望ましくないおよび／または予期せぬ結果に繋がる場合がある。たとえば、結果として得られる、図２の高さ２８０などの書込磁極の高さは、所望の高さよりも高くなったり低くなったりし得る。
【００２１】
ヘッド４００などのバンパーを有する記録ヘッドにおいて、書込磁極は、研磨処理時によりよく支持され得る。一実施例では、バンパーの研磨速度は、誘電体からなる対応領域よりも、書込磁極の研磨速度により相似している（すなわち書込磁極とバンパーとの研磨速度の差は、書込磁極と誘電体との研磨速度の差よりも小さい）。このような実施例において、書込磁極は、研磨時により大きな支持および／またはより均一な研磨力を受ける。これにより、研磨後の書込磁極の高さがより予想可能および／または望ましくなる。たとえば、一部の実施例では、例示のみを目的とし、限定するものではないが、バンパーを有するヘッドの平均的な書込磁極の高さは、バンパーを有さないヘッドよりも目標値に近くなり、バンパーを有するヘッドの高さの標準偏差は、バンパーを有さないヘッドよりも小さい。
【００２２】
バンパーの実施例はあらゆる材料で作製され、いずれかの特定の材料に限定されない。バンパー４０１は例示的に、誘電体４８０および書込磁極４０５とは異なる材料からなる。一部の実施例は、クロミウム、ニッケルクロミウム、またはルテニウムからなる。一実施例では、バンパーが記録ヘッドの動作に干渉しないように、非磁性材料が使用される。別の実施例では、書込磁極と同様のエッチング特性（たとえばイオンビームエッチング処理においては同様のエッチングレート）を有する材料が使用される。先述したように、一実施例において、バンパーは、誘電体材料よりも書込磁極材料の研磨速度により近く一致する研磨速度を有する材料からなる。
【００２３】
バンパーの実施例は、いずれかの特定の形状または配置に限定されない。当業者であれば、さまざまな形状および配置を使用することができることが分かるであろう。たとえば、図４のバンパー４０１は、誘電体材料４８０によって書込磁極４０５から分離される。この間隔は、任意に増大または減少される。バンパーが書込磁極と隣接するように、この間隔をなくすこともできる。図４は、特定の形状のバンパー４０１も示す。限定はしないが長方形などの他の形状も使用される。バンパーの実施例は、書込磁極に対して異なる位置にも配置される。例示的な一実施例では、書込磁極に対するバンパーの位置は、少なくとも部分的に研磨方向に基づく。このような一実施例では、例示のみを目的とし、限定するものではないが、バンパーは、研磨機が書込磁極に接触するより先に研磨機の少なくとも一部分に接触するように配置される。たとえば、一実施例では、研磨方向は左から右であり、バンパーは書込磁極の左側にある。一部の実施例では、バンパーは複数の研磨方向から書込磁極を支持するような形状を有する。
【００２４】
図５および図６は、バンパーの２つのさらなる例示的な実施例を示す。図５は、記録ヘッド５００の部分概略図である。記録ヘッド５００は、書込磁極５０５、リターン磁極５１５の一部分、誘電体５８０、およびバンパー５０１を含む。図５は、２本の矢印５８５および５９０を含む。矢印は、バンパー５０１が書込磁極５０５を支持する例示的な研磨方向を表わす。
【００２５】
図６は、記録ヘッド６００の部分概略図である。記録ヘッド６００は、書込磁極６０５、リターン磁極６１５の一部分、誘電体６８０、およびバンパー６０１を含む。図６は、３本の矢印６８５、６９０および６９５を含む。矢印は、バンパー６０１が書込磁極６０５を支持する例示的な研磨方向を表わす。なお書込磁極６０５は、バンパー６０１によってさまざまな異なる研磨角度から支持される。たとえば、バンパー６０１は、矢印６８５と矢印６９５との間のあらゆる角度で磁極６０５を支持する。
【００２６】
図７は、記憶媒体６５０に面する、図６の線Ａ−Ａにおける記録ヘッド６００の例示的な概略断面図である。記憶媒体６５０は、例示的に図２の媒体２５０などの記憶媒体である。図７は、図６に示される表面同士の相対的な高さと、記憶媒体とを例示する。高さ６７５は、書込磁極６０５と記憶媒体との間の例示的な高さである。高さ６７５は、図２に示される高さ２７５に対応する。したがって、高さ２７５が減少すると記憶媒体上の磁界の強度は増大し、高さ２７５が増大すると減少する。上述したように、バンパーを有する記録ヘッドの一部の実施例では、書込磁極と記憶媒体との間の距離または高さは、バンパーを有さない記録ヘッドに比べてよりよく制御される。
【００２７】
図７は、リターン磁極６１５と記憶媒体との間の距離を表わす高さ６７３も含む。高さ６７７は、バンパー６０１と記憶媒体との間の距離を表わす。最後に、高さ６７４、６７６および６７８は、誘電体表面の各部分と記憶媒体との間の距離を表わす。
【００２８】
図７に示される相対的な高さ／距離は例示のみを目的とし、本開示の実施例はいずれかの特定の高さに限定されない。相対的な高さは、限定はしないが、読出磁極、リターン磁極、バンパーおよび誘電体を作製するのに使用される材料の種類、使用される研磨処理の種類、および使用される研磨処理装置の種類などの多くの要因に基づいて変動し得る。一部の実施例では、相対的な高さは処理の変更によっても変動し得る（すなわち、同じ処理で作製されたヘッドでも相対的な高さが異なり得る）。
【００２９】
図７に示される相対的な高さは、表面の相対的な平面性を表わすと考えることもできる。たとえば、すべての表面が同じ高さにあれば、すべての表面は同じ面にある（すなわち共面）か、または同じ面にある状態に近くなる。バンパーを有する記録ヘッドの一部の実施例では、バンパーは、書込磁極表面の相対的な平面性を向上させるのに役立つ。たとえば、例示のみを目的とし、限定するものではないが、バンパーを有する記録ヘッドの一部の実施例では、書込磁極の面とリターン磁極などの他の特徴の面との間の距離は、バンパーを有さない場合よりも小さい。書込磁極の面は、リターン磁極などの他の特徴の面より上であっても下であってもよい。バンパーは例示的に、いずれの場合でも平面性を向上させる。
【００３０】
上記の段落は記録ヘッド６００を参照して記録ヘッド表面の平面性について述べたが、当業者であれば、限定はしないが図４の記録ヘッド４００および図５の記録ヘッド５００などのバンパーを有する他の記録ヘッドにも当てはまることが分かるであろう。
【００３１】
バンパーおよびバンパーを含む記録ヘッドの実施例は、いずれかの特定の製造処理に限定されない。一実施例では、例示のみを目的とし、限定するものではないが、バンパーの材料はスパッタリング処理を用いて堆積され、余分な材料は、フォトリソグラフィおよびエッチング処理を用いて除去される。
【００３２】
さまざまな実施例の多くの特徴および利点を、さまざまな実施例の構造および機能の詳細とともに上述したが、この詳細な説明は例示のみを目的とし、本開示の原理において、特に部品の構造および配置の点で、変更を詳細に行ない得る。また、ここに記載した実施例はハードディスクドライブに向けられているが、当業者であれば、開示の範囲および精神から逸脱することなく、開示の教示を他の種類のデータ記憶システムに適用することができると理解するであろう。
【符号の説明】
【００３３】
４００  記録ヘッド、４０１  バンパー、４０５  書込磁極、４１５  リターン磁極、４８０  誘電体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2011034662000001.pdf